滾珠絲杠外螺紋徑向尺寸的智能檢測教學設計研究
2020-01-06謝光偉
(江蘇省常州技師學院智能制造學院)
摘 要:本文主要對技工院校《機械產品檢測訓練(高級)》課程中的滾珠絲杠外螺紋徑向尺寸的檢測教學任務進行研究。將智能化的視覺檢測技術與滾珠絲杠外螺紋徑向尺寸的檢測相結合,制定出學習目標和內容,并且設計詳細的教學實施過程及教學評價方式。(江蘇省常州技師學院智能制造學院)
關鍵詞:滾珠絲杠;外螺紋徑向尺寸;智能檢測
一、來源分析
隨著工業4.0和中國制造2025概念的提出,智能制造和智能檢測技術成為未來制造業發展的必然趨勢。目前,在許多零部件制造企業,已經將視覺檢測應用于生產加工過程,逐步代替人工檢測。所以,選取滾珠絲杠外螺紋徑向尺寸的智能檢測這一微任務。
二、制定學習目標
(一)學情分析
本微任務的教學對象為檢測技術與品質管理專業三年級學生。學生已經學習了常用量具應用訓練、機械量儀應用訓練兩門測量類一體化課程,具備了公差配合的基本理論知識,能熟練使用各類量具對普通螺紋、梯形螺紋的相關參數進行檢測。所以,本微任務的教學對象已經具備了學習“滾珠絲桿外螺紋徑向尺寸智能檢測”的能力基礎。
(二)教學目標內容
為了培養學生的自主學習能力,提升課中學習效率與針對性,將學習目標分為課前目標(1課時)、課中目標(4課時)及課后目標(1課時)。
課前目標:(1)通過滾珠絲桿零件及其圖紙,能識讀該滾珠絲桿需要測量的外螺紋徑向尺寸內容。(2)通過查螺紋公差表和計算,能寫出滾珠絲杠外螺紋徑向尺寸的合格范圍。(3)通過觀看機器視覺在現代制造型企業的應用實例視頻,并通過上網搜索,能寫出視覺檢測系統的基本組成。
課中目標:(1)通過閱讀任務書,班級分組(5-6人)及小組討論,能寫出滾珠絲桿外螺紋徑向尺寸智能檢測的工作計劃。(2)能根據老師提供的攝像機、光源、智能檢測平臺框架、計算機,能完成智能檢測平臺的搭建工作。(3)能在老師的指導下,調試智能檢測平臺,將滾珠絲杠裝夾在專用夾具上,能采集到滾珠絲杠外螺紋的清晰圖像。(4)通過老師講解圖像處理知識、Matlab(或Labview)軟件中圖像處理編程模塊知識及視覺檢測案例,能完成滾珠絲杠外螺紋圖像的預處理、外螺紋輪廓提取、外螺紋徑向尺寸計算。(5)根據檢測結果,能正確填寫測量報告,能對滾珠絲杠外螺紋徑向尺寸的合格性作出判斷。
課后目標:通過對滾珠絲杠外螺紋徑向尺寸智能檢測的全過程的學習,能寫出智能檢測過程影響檢測結果的因素。
三、制定學習內容
根據教學目標,制定如下學習內容:(1)滾珠絲杠零件圖的識讀。(2)滾珠絲杠外螺紋徑向尺寸的合格范圍。(3)視覺檢測系統的組成。(4)滾珠絲桿外螺紋徑向尺寸智能檢測的工作計劃。(5)智能檢測平臺的搭建、調試,滾珠絲杠的裝夾,滾珠絲杠外螺紋的清晰圖像的采集。(6)圖像處理基本知識。(7)Matlab(或Labview)軟件中圖像處理編程模塊知識。(8)滾珠絲杠外螺紋圖像的預處理、外螺紋輪廓提取、外螺紋徑向尺寸的計算。(9)測量報告的填寫。(10)智能檢測過程影響檢測結果的因素。
四、教學
