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真空铸造系统中在线检测气泡的方法

摘要——本文分析了真空铸造工艺并提出一种新的模块化自动真空铸造框架。控制系统是由主控制模块，电控单元，执行模块和检测模块四个子模块组成的。特别的是由于气泡影响铸件质量和全自动控制,本文研究了在线检测气泡的方法并建立了实验平台以来实现它。该检测方法是使用一个高速工业CCD数字相机自动获取产生气泡的图像并进行处理和分析。在处理方法进了详细介绍。该处理结果可作为控制信号，自动消除气泡。最后，我们设置了一些相关键部分的参数，并通过实验测试了该系统的作用。结果事实证明消除气泡的控制效果显著优于现有的真空控制系统的效率和质量。总而言之，该系统拥有良好的市场，应用前景和较高的经济价值。
关键词: 自动化控制;气泡检查；图像处理;真空铸造
Ⅰ.引言
市场竞争的迫切要求生产企业要对进入市场的产品尽快进行发展创新，快速原型和成型技术是当务之急。越来越多的公司意识到快速制造在时间和节省成本方面的好处。正如其中之一，真空铸造可以更好的处理气泡的问题，降低利用率不高的产品，所以真空铸造系统得以迅速的发展。一些国内外的企业和研究机构已经研制真空铸造机。在国外，有德国公司MK-technology，美国公司Abbess Apparatus and System，和英国公司MCP Company等。在国内，有由华中科技大学研究开发的HZK真空铸造机，以及由西安交通大学发展研究中心开发的快速成型和模具工程的ZK真空浇注机等。
在真空铸造的一个过程中，由于制作材料的混合反应产生了大量的气泡。如果产生的气泡过量，则产品结构的疏松度和机械性能将会大大降低，特别是对
薄壁，透明，网格和复杂形状的塑料零件。因此检查和消除气泡是十分必要的。如今真空浇注控制系统有三种方式，纯手动，半自动和自动记忆。然而气泡检查是重点和难点，为了克服以来与经验和经营能力的纯体力劳动和较低记忆灵活性自动控制，气泡自动检测和消除必须解决。为此本文设计了一种基于图像加工技术全新的在线自动检查气泡的方法。该方法可以改善自动化水平，效率，灵活性和控制系统的精度。新的自动化控制系统的真空铸造采用集成框架，计算机视觉[2],电气控制，机械设计及图像处理技术的模块化的方法。它可以实现机器自动设置参数设置参数上线,自行检测压力，检测气泡的实时控制。真因为具有了这些优势，它可以带来更好的经济效益并具有良好的应用前景和较高的经济价值。