本文關(guān)鍵詞：沖床上料機(jī)械手視覺(jué)處理與控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：在制造領(lǐng)域,沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)與應(yīng)用變得日益廣泛,現(xiàn)有的數(shù)控沖床對(duì)規(guī)整板材的加工操作技術(shù)已經(jīng)十分完善,但現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中基于成本考慮,生產(chǎn)如墊片、合頁(yè)等小型五金件仍大量使用人工操作普通沖床加工板材下腳料的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗僮鞯南履_料板材的形狀是不確定的,這對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)控沖床的自動(dòng)夾持提出挑戰(zhàn)。為改善上述落后的生產(chǎn)方式,提高生產(chǎn)的安全性和自動(dòng)化水平,提出了對(duì)沖床上料過(guò)程進(jìn)行視覺(jué)處理與控制的研究。前期通過(guò)剪板機(jī)將板材下腳料簡(jiǎn)單切割成普通的四邊形,通過(guò)圖像處理獲得待加工的下腳料板材的尺寸參數(shù)、空間中的位置坐標(biāo)和空間中擺放姿態(tài)等基本信息,并將其輸入機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制器中從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上料過(guò)程的自動(dòng)的、準(zhǔn)確的控制,本文主要研究?jī)?nèi)容如下：首先,對(duì)沖壓加工及機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析,明確在該領(lǐng)域生產(chǎn)中存在的相關(guān)問(wèn)題,針對(duì)問(wèn)題并結(jié)合當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展要求,提出相應(yīng)的改進(jìn)方案,引入機(jī)器視覺(jué)技術(shù),對(duì)方案的構(gòu)成和實(shí)施方法進(jìn)行概述,明確研究的內(nèi)容和方向。其次,對(duì)機(jī)器視覺(jué)處理中圖像處理與相關(guān)信息提取的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究,針對(duì)本課題研究對(duì)像確定具體的處理方案和處理流程,包括了圖像采集、圖像處理、圖像特征提取、尺寸測(cè)量等關(guān)鍵處理內(nèi)容,對(duì)各處理階段所選用的算法進(jìn)行選擇和優(yōu)化。對(duì)視覺(jué)處理與控制系統(tǒng)中不可缺少的上料輔助裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì),完善視覺(jué)檢測(cè)的重要輔助硬件。對(duì)機(jī)器視覺(jué)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),通過(guò)相機(jī)標(biāo)定和上料輔助裝置、相機(jī)、板材、機(jī)械手、沖床工作臺(tái)間的坐標(biāo)變換,建立了以機(jī)械手基座為世界坐標(biāo)系原點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)系,將圖像處理及標(biāo)定后的結(jié)果和統(tǒng)一坐標(biāo)結(jié)合,確定最終的運(yùn)動(dòng)控制程序,并將程序生成、輸出、保存。最后,對(duì)沖床上料機(jī)械手視覺(jué)處理與控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件兩個(gè)方面的調(diào)試,通過(guò)完成了功能和性能測(cè)試,并對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,降低執(zhí)行周期。
【關(guān)鍵詞】：沖床上料 機(jī)器視覺(jué) 圖像處理 控制
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG385.1;TP391.41
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題擬解決的問(wèn)題14-17
• 1.3.1 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求15
• 1.3.2 課題總體方案的組成及實(shí)現(xiàn)流程15-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 機(jī)器視覺(jué)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-38
• 2.1 圖像采集18-23
• 2.1.1 光源選型設(shè)計(jì)18-20
• 2.1.2 相機(jī)及圖像采集卡的選擇20-22
• 2.1.3 光源與相機(jī)的空間布局設(shè)計(jì)22-23
• 2.2 機(jī)器視覺(jué)圖像處理23-35
• 2.2.1 圖像增強(qiáng)24-27
• 2.2.2 圖像分割27-30
• 2.2.3 邊緣與輪廓提取30-31
• 2.2.4 圖像特征提取31-35
• 2.3 尺寸測(cè)量35-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)38-48
• 3.1 上料輔助裝置設(shè)計(jì)38-43
• 3.1.1 板材提升方案的選擇38-40
• 3.1.2 物料擺放平臺(tái)40-43
• 3.2 工業(yè)機(jī)械手的選型43-46
• 3.2.1 機(jī)械手本體部分43-44
• 3.2.2 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制器部分44-46
• 3.3 本章小結(jié)46-48
• 第四章 機(jī)器視覺(jué)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-60
• 4.1 相機(jī)標(biāo)定48-51
• 4.2 統(tǒng)一坐標(biāo)系的建立51-55
• 4.2.1 板材重心坐標(biāo)的確定51-53
• 4.2.2 板材位姿調(diào)整角度的確定53-54
• 4.2.3 統(tǒng)一坐標(biāo)系54-55
• 4.3 運(yùn)動(dòng)控制指令的生成與輸出55-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與分析60-70
• 5.1 硬件部分調(diào)試與分析60-63
• 5.1.1 保證圖像質(zhì)量的硬件部分調(diào)試與分析60-62
• 5.1.2 保證測(cè)量質(zhì)量的硬件部分調(diào)試與分析62-63
• 5.2 軟件部分調(diào)試與分析63-68
• 5.2.1 視覺(jué)圖像處理部分64-67
• 5.2.2 控制程序生成與輸出部分67-68
• 5.3 本章小結(jié)68-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)70-71
• 6.3 問(wèn)題與展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 附錄78
• 一、在校期間參與項(xiàng)目78
• 二、在校期間獲獎(jiǎng)情況78

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1 黃健康;盧立暉;李衛(wèi)東;許樂(lè)生;石s，

本文編號(hào)：660686