目前陶瓷托輥生產(chǎn)過程中,陶瓷托輥軸承座裝配需要人工涂膠、手動調(diào)整軸承座使其凹槽與陶瓷托輥內(nèi)壁棱柱完全配合,再將其壓裝;由于膠水時效性以及軸承座對中等問題,使其裝配過程難以實現(xiàn)自動化。針對上述問題,本課題基于陶瓷托輥軸承座的自動裝配系統(tǒng)進(jìn)行了研究,對自動裝配過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題如軸承座與陶瓷托輥定位方法、自動涂膠、機器人運動軌跡等進(jìn)行研究。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾部分:(1)首先根據(jù)軸承座與陶瓷托輥的自身特征,通過理論分析采用機器視覺進(jìn)行自動定位,建立了相機模型,分析了機器視覺系統(tǒng)中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理,完成了由圖像中的像素坐標(biāo)系到機器人世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換;(2)針對軸承座與陶瓷托輥的裝配外形結(jié)構(gòu),創(chuàng)建了圖像處理算法與流程,選擇了高斯濾波與改進(jìn)的Canny算子進(jìn)行邊緣檢測,對陶瓷托輥和軸承座的裝配中心、棱柱和凹槽的位置進(jìn)行識別和提取,建立自動裝配算法;(3)為減少機器人運動過程中抖動問題的出現(xiàn),而影響裝配精度,建立了軸承座裝配機器人D-H模型與正逆運動方程式,對軸承座裝配的運動軌跡進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計,提出了采用基于直線拐角處圓弧銜接與基于S曲線的五段位置插值函數(shù)綜合處理的軌跡規(guī)劃方法;(4)為保證...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 柔順裝配國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機器視覺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 陶瓷托輥和軸承座的定位檢測
    2.1 軸承座自動裝配方案
    2.2 陶瓷托輥及軸承座自動裝配方法研究
        2.2.1 自動定位方法研究
        2.2.2 相機模型
    2.3 陶瓷托輥定位檢測
        2.3.1 陶瓷托輥的直接檢測和分析
        2.3.2 陶瓷托輥的區(qū)域分析
        2.3.3 特征區(qū)域圓心提取
    2.4 軸承座定位檢測
    2.5 裝配定位計算
    2.6 本章小結(jié)
第3章 軸承座裝配機器人運動建模與仿真分析
    3.1 機器人運動分析
        3.1.1 機器人模型建立
        3.1.2 機器人運動方程正解解析
        3.1.3 機器人運動方程逆解解析
    3.2 機器人運動模型仿真
        3.2.1 Robotics Toolbox工具箱
        3.2.2 機器人空間模型
        3.2.3 仿真分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 軸承座裝配機器人軌跡規(guī)劃
    4.1 笛卡爾空間軌跡規(guī)劃
        4.1.1 基于正弦曲線的空間直線規(guī)劃
        4.1.2 基于直線拐角處圓弧銜接軌跡規(guī)劃
    4.2 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
        4.2.1 三次多項式插補函數(shù)
        4.2.2 基于s曲線的五段位置插值函數(shù)
    4.3 軸承座裝配軌跡規(guī)劃仿真
        4.3.1 軌跡規(guī)劃算法
        4.3.2 軌跡規(guī)劃仿真
    4.4 本章小結(jié)
第5章 軸承座自動裝配系統(tǒng)路徑規(guī)劃及離線仿真
    5.1 軸承座自動裝配系統(tǒng)離線仿真模型
        5.1.1 ABB Robot Studio軟件
        5.1.2 裝配系統(tǒng)仿真模型的建立
    5.2 陶瓷托輥上下料機器人運動控制設(shè)計及離線仿真
        5.2.1 陶瓷托輥上下料機器人運動控制
        5.2.2 陶瓷托輥上下料機器人離線仿真
    5.3 軸承座裝配機器人路徑規(guī)劃及離線仿真
        5.3.1 軸承座抓取位姿
        5.3.2 軸承座裝配機器人路徑規(guī)劃
        5.3.3 軸承座裝配機器人離線仿真
    5.4 涂膠機器人路徑規(guī)劃及離線仿真
        5.4.1 涂膠機器人路徑規(guī)劃
        5.4.2 涂膠機器人離線仿真
    5.5 本章小結(jié)
第6章 軸承座自動裝配監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
    6.1 硬件選型
        6.1.1 工業(yè)相機選型
        6.1.2 PLC選型
        6.1.3 數(shù)據(jù)采集卡
        6.1.4 上位機硬件選型
    6.2 基于組態(tài)王的上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
        6.2.1 組態(tài)王軟件
        6.2.2 監(jiān)控功能要求
        6.2.3 監(jiān)控界面設(shè)計
        6.2.4 編寫上位機軟件命令語言
    6.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號：3847926