铸锻物料激光标刻系统设计及关键技术研究

题名	铸锻物料激光标刻系统设计及关键技术研究
作者	董楠
导师	李建华 ; 陈东红
答辩日期	2019
学位名称	硕士
关键词	铸锻物料直接零件标记技术移动式激光打标机 BP神经网络 QR码识别
摘要	物料自动标识是实现制造企业信息化的关键技术。铸锻行业具有典型的离散制造特点,其生产过程温度高,生产环境恶劣,加工出的零部件样式多且表面粗糙,传统技术很难实现零部件标识。激光直接标刻技术是近年来兴起的新型标识技术,其在铸锻行业应用存在很多问题,主要包括:传统激光打标机难以适应铸锻行业各种空间位置和各种零件形状的实际标刻需求;激光加工参数选取困难,且由于铸锻物料表面质量低,导致实际标刻的QR码(Quick Response Code,快速响应矩阵码)图像难以识别;系统信息化水平较低,使用效率低下。针对这些问题,本文研究铸锻物料激光标刻技术,为激光标刻技术在铸锻行业应用提供系统解决方案,主要研究内容如下:(1)根据铸锻行业实际加工需求,分析铸锻物料生产应用场景,明确了设计难点,给出了系统设计目标。(2)提出了针对铸锻物料的移动式激光打标机总体设计方案,设计了激光打标机整体结构及主要零部件结构;利用Autodesk Inventor软件对激光打标机进行了三维造型与装配仿真,并对核心部件——激光定位机构进行了有限元分析,验证了它的设计参数。(3)通过分析激光加工参数,针对铸锻物料设计并完成了加工参数正交实验,并基于实验结果给出了激光加工参数。(4)提出了基于模拟退火-BP(back propagation,反向传播)神经网络的铸锻物料表面QR码识别算法,对铸锻物料表面受到粗糙凹坑、锈蚀、污渍等因素污染的QR码图像进行复原处理并识别,提高了QR码识别成功率。(5)针对企业需求,设计并实现了激光标刻数据平台及系统辅助程序,提高了系统的信息化水平。本文所设计的铸锻物料激光标刻系统能解决目前激光标刻技术在铸锻行业应用的实际问题,并已投入西北某集团企业现场实际生产使用,达到了预期的使用效果。铸锻物料激光标刻系统可以在铸锻行业进行推广,也为其它行业激光标刻技术的研究提供了参考,具有十分重要的意义。
页数	84
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TP391.41;TG316
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94860
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	董楠. 铸锻物料激光标刻系统设计及关键技术研究[D],2019.