大部分產(chǎn)品在出廠之前都需要經(jīng)過(guò)噴涂工序,以提高產(chǎn)品的耐腐蝕性和美觀度。以前主要靠人工噴涂,存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、噴涂效率低、穩(wěn)定性差的問(wèn)題,且在噴涂過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氣體。噴涂機(jī)器人的出現(xiàn)取代了一部分人工。現(xiàn)有的噴涂機(jī)器人對(duì)生產(chǎn)批量大,產(chǎn)品規(guī)格固定的大型企業(yè)有較大優(yōu)勢(shì)。但對(duì)生產(chǎn)批量不大,品種繁多,工件表面形狀復(fù)雜的中小型企業(yè)的適用性還有待提高。本文圍繞這些問(wèn)題,以中小型企業(yè)對(duì)復(fù)雜表面的噴涂路徑規(guī)劃的需求為研究背景,采用視覺(jué)識(shí)別技術(shù)和噴涂技術(shù)相結(jié)合的方法完成噴涂任務(wù),提高噴涂自動(dòng)化水平和噴涂質(zhì)量。噴涂系統(tǒng)中主要包括視覺(jué)識(shí)別模塊、傳送模塊和噴涂路徑規(guī)劃模塊。本文針對(duì)噴涂的特殊環(huán)境,選擇了合理的視覺(jué)相關(guān)設(shè)備型號(hào)。并詳細(xì)分析了視覺(jué)識(shí)別中用以計(jì)算工件擺放位姿和工件類型判定相關(guān)的圖像處理算法,如圖像灰度處理、增強(qiáng)圖像對(duì)比度、降噪處理、圖像匹配、邊緣檢測(cè)、角點(diǎn)檢測(cè)等相關(guān)算法。采用具有自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的傳送模塊,其包括對(duì)盤類工件傳送的地軌小車和對(duì)板材類工件傳送的懸掛鏈、提升機(jī)、光電傳感器等裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)多樣噴涂工件快速、準(zhǔn)確的傳送。通過(guò)視覺(jué)識(shí)別出工件的類型和擺放的位姿以后,與工件的三維模型相結(jié)合,借助Solid... 

【文章來(lái)源】：河南工業(yè)大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

外國(guó)典型噴涂機(jī)器人

3效率和質(zhì)量都在日益提升。當(dāng)今，沈陽(yáng)新松噴涂機(jī)器人、深圳市榮德機(jī)器人、東莞樂(lè)佰特機(jī)器人有限公司、沈陽(yáng)固銳科技有限公司等是國(guó)內(nèi)比較有影響力的噴涂機(jī)器人公司，這些企業(yè)積累了大量噴涂相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，與其對(duì)應(yīng)的噴涂機(jī)器人圖片如圖2所示。在智能制造的影響下，企業(yè)和研究者共同努力，不斷取得技術(shù)進(jìn)步，使得中國(guó)的噴涂機(jī)器人在國(guó)際上也有著重要的影響力。榮德噴涂機(jī)器人東莞樂(lè)佰特機(jī)器人沈陽(yáng)新松噴涂機(jī)器人沈陽(yáng)固銳噴涂機(jī)器人圖2國(guó)內(nèi)典型噴涂機(jī)器人1.2.2噴涂路徑規(guī)劃的研究與發(fā)展隨著科技的進(jìn)步，工業(yè)中出現(xiàn)越來(lái)越多的復(fù)雜曲面工件，對(duì)復(fù)雜曲面的高效噴涂是當(dāng)今研究熱點(diǎn)問(wèn)題。Atka,Conner等人[5]在上世紀(jì)90年代，對(duì)規(guī)則曲面的噴涂方法做了研究。當(dāng)今，對(duì)復(fù)雜曲面工件的噴涂方法的研究，成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。ChenHeping[6—8]提出根據(jù)曲面工件的CAD模型生成噴槍軌跡的方案，此外，又提出了把不規(guī)則曲面近似為平面片的思想，從而提高了噴涂效率，最后提出了分片連接時(shí)相鄰軌跡上涂料疊加的問(wèn)題，但是未能很好的解決。ShengWeihua等人[9，10，11]先將曲面CAD模型進(jìn)行三角網(wǎng)格化，再通過(guò)三角面片間的拓?fù)潢P(guān)系對(duì)曲面片造型。WeiXia[12]針對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)曲面，進(jìn)行網(wǎng)格化處理后，提出了分解算法躲避障礙物。Gyorfi[13]利用圖搜索方法和遺傳算法，分別從局部和全局優(yōu)化方面對(duì)帶約束條件的噴涂路徑規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行了研究。李發(fā)忠[14]針對(duì)凹凸面的噴涂提出了把軌跡無(wú)限劃分為微小軌跡段進(jìn)行優(yōu)化處理，同時(shí)提出了最值法求解帶有多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)模型的方法。趙德安等人[15，16，17，18]結(jié)合三角網(wǎng)格化模型，把最優(yōu)路徑的設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為了帶有約束條件的優(yōu)化問(wèn)題；再采用切割平面片的方法快速得到噴槍行走的路徑，利用變參數(shù)方法對(duì)噴涂參數(shù)進(jìn)

9件，將視覺(jué)識(shí)別的輪廓特征和生產(chǎn)工件時(shí)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的三維幾何信息結(jié)合，自動(dòng)規(guī)劃出對(duì)應(yīng)路徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化噴涂。集中控制系統(tǒng)控制柜工業(yè)相機(jī)光源示教器控制面板清潔裝置噴涂機(jī)器人本體噴槍圖5自動(dòng)噴涂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2傳送模塊當(dāng)今，在噴涂過(guò)程中，傳送模塊的傳送方式較常用的就是把待噴涂工件懸掛在傳送鏈上或者放在傳送帶上[42]。傳送鏈主要有立式和臥式兩種，圖6為其相應(yīng)圖片。臥式傳送鏈常用于傳送盤類工件，立式傳送鏈常用于板材類工件的傳輸。通過(guò)傳送裝置把待噴涂工件運(yùn)送到圖像識(shí)別區(qū)域和噴涂區(qū)域。采用這種傳送方式有傳送效率高、便于控制、傳送成本低等優(yōu)點(diǎn)。（a）臥式傳送鏈（b）立式傳送鏈圖6普通工件傳送方式然而，在實(shí)際的應(yīng)用中，需要進(jìn)行雙面噴涂的工件往往需要兩臺(tái)機(jī)器人協(xié)同進(jìn)行噴涂來(lái)提高噴涂效率，普通的傳送鏈不具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)功能，噴涂機(jī)器人的工作空間有限，

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3344993