隨著近些年智能制造的發(fā)展,金屬板材成形過程從上料到?jīng)_壓逐漸由自動化向智能化發(fā)展。目前在薄板工件的成形過程中,板材上料方式大多采用機器人上料,此種上料方式,需要做大量的示教工作以保證精度,而且對要加工的板材擺放位置以及形狀要求較高。在板材沖壓過程中,高強度板材容易產(chǎn)生破裂、起皺等缺陷。目前常用優(yōu)化拉深筋形狀或補償模具型面等方法改善其成形性能,但是這些方法需要花費大量的時間進行試模和修模。針對上述上料過程中出現(xiàn)的問題,本研究利用機械手結(jié)合視覺完成板材沖壓成形過程中的自動上料,即通過相關的圖像處理和定位算法,使機器人完成智能上料。針對板材成形中出現(xiàn)的質(zhì)量問題,提出采用柔性變壓邊力方式成形工件。首先,在伺服壓機的基礎上,改進壓邊控制系統(tǒng),提出一種柔性可變壓邊力的獨立加載智能控制系統(tǒng)。然后在數(shù)字模擬中,選擇帽形工件為模擬對象,分析了帽形工件在不同定值及變壓邊力下沖壓仿真結(jié)果,對比得到成形帽形工件的最優(yōu)壓邊力曲線以及沖壓載荷隨時間變化的曲線。將得到的壓邊力曲線加載到控制系統(tǒng),通過柔性控制壓邊力和沖模載荷,來適應零件不同變形階段的特點。通過研究,實現(xiàn)了基于視覺的機器人對沖壓板材的定位和上料。根據(jù)優(yōu)化... 

【文章來源】：上海應用技術大學上海市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

板材沖壓成形中的起皺和拉裂現(xiàn)象Fig.1.1Wrinklingandsplittinginsheetmetalstamping

上海應用技術大學碩士學位論文第3頁由于機器人的日益普及，機器人已經(jīng)成為自動化上料過程中不可缺少的重要裝置。在沖壓上料工序中，常利用機器人或機械手來輔助沖壓上料。目前，較為知名的有ABB、安川、庫卡以及發(fā)那科四大機器人公司，工業(yè)機器人用途十分廣泛，常用于替代人工進行焊接（如圖1.2所示）、搬運（如圖1.3所示）、開采煤礦等高重復性及高危險性作業(yè)[18-19]。圖1.2焊接機器人圖1.3搬運機器人Fig.1.2WeldingrobotFig.1.3Handlingrobot隨著工業(yè)化發(fā)展的加快，為滿足不同的生產(chǎn)需要，機器人技術在不斷的發(fā)展提高，開放型控制器已經(jīng)成為機器人控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。為了使機器人可以在較為復雜的環(huán)境下工作，獲取關于外部環(huán)境的相關信息，使其在工作中完成自身定位和路徑規(guī)劃，需要使機器人具有像人一樣的學習能力，即機器人智能化。在此過程中，傳感器作用在機器人領域中越發(fā)重要，一些力傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器等可以使機器人更加智能化。在機器人研究領域中，越來越多學者利用機器視覺提高機器人的智能化水平，完成一些特殊的作業(yè)。采用視覺傳感器輔助機器人進行上料，對工料的位置要求不高，可以通過圖像算法處理完成定位，沖壓上料方式不再需要大量的示教工作，可以提高上料的效率，所以基于視覺的機器人上料在工業(yè)應用中越來越多。1.2.2壓邊力控制工藝研究現(xiàn)狀目前市場上用來成形板材設備的壓力機類型很多，按照動力源的多少來劃分，可分為單動和雙動壓機。常見的有單動力液壓沖床、曲軸單動力壓機、雙向雙動沖床、同向雙動壓機、伺服壓力機等。其中單動力壓機或機床都是較為低端的壓力機，單動力壓機機械結(jié)構(gòu)與控制都比較簡單，所以其成形的產(chǎn)品往往沒有附加值，如圖1.4所示為曲柄壓力機。單動壓機在其沖壓過程中，依靠的是

上海應用技術大學碩士學位論文第3頁由于機器人的日益普及，機器人已經(jīng)成為自動化上料過程中不可缺少的重要裝置。在沖壓上料工序中，常利用機器人或機械手來輔助沖壓上料。目前，較為知名的有ABB、安川、庫卡以及發(fā)那科四大機器人公司，工業(yè)機器人用途十分廣泛，常用于替代人工進行焊接（如圖1.2所示）、搬運（如圖1.3所示）、開采煤礦等高重復性及高危險性作業(yè)[18-19]。圖1.2焊接機器人圖1.3搬運機器人Fig.1.2WeldingrobotFig.1.3Handlingrobot隨著工業(yè)化發(fā)展的加快，為滿足不同的生產(chǎn)需要，機器人技術在不斷的發(fā)展提高，開放型控制器已經(jīng)成為機器人控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。為了使機器人可以在較為復雜的環(huán)境下工作，獲取關于外部環(huán)境的相關信息，使其在工作中完成自身定位和路徑規(guī)劃，需要使機器人具有像人一樣的學習能力，即機器人智能化。在此過程中，傳感器作用在機器人領域中越發(fā)重要，一些力傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器等可以使機器人更加智能化。在機器人研究領域中，越來越多學者利用機器視覺提高機器人的智能化水平，完成一些特殊的作業(yè)。采用視覺傳感器輔助機器人進行上料，對工料的位置要求不高，可以通過圖像算法處理完成定位，沖壓上料方式不再需要大量的示教工作，可以提高上料的效率，所以基于視覺的機器人上料在工業(yè)應用中越來越多。1.2.2壓邊力控制工藝研究現(xiàn)狀目前市場上用來成形板材設備的壓力機類型很多，按照動力源的多少來劃分，可分為單動和雙動壓機。常見的有單動力液壓沖床、曲軸單動力壓機、雙向雙動沖床、同向雙動壓機、伺服壓力機等。其中單動力壓機或機床都是較為低端的壓力機，單動力壓機機械結(jié)構(gòu)與控制都比較簡單，所以其成形的產(chǎn)品往往沒有附加值，如圖1.4所示為曲柄壓力機。單動壓機在其沖壓過程中，依靠的是

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]機器視覺在工業(yè)機器人抓取技術中的應用[D]. 朱良.中國科學院研究生院(沈陽計算技術研究所) 2016
[7]矩形盒件拉深成形的有限元分析[D]. 鄧毅.湖南大學 2016
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本文編號：3262461