本文關(guān)鍵詞：WXJJⅡ型精密裝配系統(tǒng)研制及精度分析

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【摘要】：大多數(shù)微小型零件并非一次性加工完成,需要對零件進(jìn)行裝配才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能。目前其裝配過程主要依靠人工操作來實(shí)現(xiàn)微小型零件拾取、位姿微小調(diào)整、放置安裝等作業(yè),但其精度較低,且對裝配作業(yè)人員專業(yè)技能要求極高。采用精密裝配系統(tǒng)裝配微小型零件可有效解決以上問題,當(dāng)前的精密裝配系統(tǒng)大多基于機(jī)器視覺,實(shí)現(xiàn)了柔性化自動(dòng)裝配。精密裝配技術(shù)的出現(xiàn)使得裝配系統(tǒng)的功能得到完善,可靠性得到提高,降低了裝配作業(yè)的成本。針對某特定裝配零件的特征,本文設(shè)計(jì)了WXJJ II型精密裝配系統(tǒng),并根據(jù)功能要求將該系統(tǒng)分為了四個(gè)模塊：裝配作業(yè)模塊、視覺測量模塊、工作臺(tái)模塊、系統(tǒng)控制模塊。裝配作業(yè)模塊由機(jī)械臂、精密位移平臺(tái)等構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)零件拾取、運(yùn)輸、放置動(dòng)作,并檢測裝配過程中力的變化,完成裝配過程；作業(yè)工作臺(tái)模塊是由精密轉(zhuǎn)臺(tái)及上料裝置組成的,可實(shí)現(xiàn)零件位姿調(diào)整、裝配固定等功能；精密視覺測量模塊由成像系統(tǒng)、精密位移平臺(tái)等組成,它可以采集待裝配零件特征信息,引導(dǎo)精密裝配的實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)控制模塊可分析相機(jī)采集到的圖像信息、完成零件的自動(dòng)化裝配及急停等動(dòng)作。本文主要對影響本裝配系統(tǒng)裝配精度的因素進(jìn)行了分析。影響因素主要包括CCD相機(jī)誤差、精密位移平臺(tái)精度、坐標(biāo)系之間存在夾角等。經(jīng)分析,CCD相機(jī)誤差、精密位移平臺(tái)精度對最終裝配精度影響較小,坐標(biāo)系之間存在的夾角對裝配精度影響較大,為了減小工作量及避免其他誤差的引入,僅對坐標(biāo)系夾角進(jìn)行補(bǔ)償,使最終精度達(dá)到裝配系統(tǒng)精度要求。本文根據(jù)裝配零件信息,設(shè)計(jì)了零件裝配流程,詳細(xì)介紹了裝配策略中零件的定位技術(shù)。在整體的裝配過程當(dāng)中,零件位姿調(diào)整與定位是通過機(jī)器視覺對圖像進(jìn)行采集,并且對采集完成的圖像進(jìn)行圖像處理之后獲取完整圖像信息來實(shí)現(xiàn)的。本文結(jié)合視覺處理技術(shù),介紹了本系統(tǒng)零件裝配過程中用到的圖像處理方法。最后隨機(jī)抽取零件進(jìn)行試驗(yàn),驗(yàn)證本裝配系統(tǒng)的測量精度、裝配精度及重復(fù)精度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)穩(wěn)定,重復(fù)性較好,同軸度精度優(yōu)于±10μm。
【關(guān)鍵詞】：微小型零件裝配 裝配誤差分析 圖像處理 自動(dòng)精密裝配
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41;TG95
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 微小型零件精密裝配技術(shù)10-18
• 1.1.1 微小型零件精密裝配技術(shù)概述10
• 1.1.2 微小型零件精密裝配技術(shù)的實(shí)現(xiàn)10-12
• 1.1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2 課題來源和本文主要研究內(nèi)容18-20
• 1.2.1 課題背景及來源18
• 1.2.2 論文主要研究內(nèi)容18-20
• 2 裝配任務(wù)分析及裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-36
• 2.1 裝配組件介紹20
• 2.2 WXJJ Ⅱ型精密裝配系統(tǒng)需要解決的問題20-22
• 2.3 WXJJ Ⅱ型精密裝配系統(tǒng)功能模塊22-35
• 2.3.1 裝配作業(yè)模塊23-28
• 2.3.2 精密視覺測量模塊28-31
• 2.3.3 作業(yè)工作臺(tái)模塊31-33
• 2.3.4 系統(tǒng)控制模塊33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 裝配精度分析及其誤差補(bǔ)償36-54
• 3.1 影響裝配精度的主要因素36-38
• 3.2 相機(jī)誤差測量38-43
• 3.2.1 相機(jī)像素標(biāo)定39-41
• 3.2.2 鏡頭畸變測量41-43
• 3.3 精密位移平臺(tái)精度檢測43-47
• 3.3.1 重復(fù)定位精度測量43-44
• 3.3.2 導(dǎo)軌正交誤差測量44-47
• 3.4 坐標(biāo)系位姿測量47-51
• 3.5 誤差補(bǔ)償51-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 4 微小型零件裝配及裝配實(shí)驗(yàn)54-64
• 4.1 微小型零件精密裝配流程54-56
• 4.2 微小型零件識(shí)別與定位56-60
• 4.2.1 圖像預(yù)處理56-57
• 4.2.2 邊緣檢測57-60
• 4.3 裝配實(shí)驗(yàn)60-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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2 雷玉堂,羅輝,馬娟;CCD攝像機(jī)的誤差及其檢校[J];光學(xué)與光電技術(shù);2004年04期

3 鄭敏;;機(jī)器視覺在零部件檢測中的應(yīng)用[J];國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù);2013年06期

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本文編號(hào)：1127083