近幾年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)流程會(huì)越來(lái)越細(xì)化,產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜,質(zhì)檢要求也變得越來(lái)越嚴(yán)格。在現(xiàn)代社會(huì)中,隨著膠合板應(yīng)用場(chǎng)景的增多,需求量也隨之增大,生產(chǎn)過(guò)程中的組坯工段以傳統(tǒng)人工組坯的方法很難在精度、效率等方面滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)要求,且人工的薪資水平在不斷增長(zhǎng),為了適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì),開發(fā)自動(dòng)化組坯設(shè)備為重中之重。本文的研究目的是對(duì)膠合板中單板層級(jí)材（Laminated-Veneer Lumber,簡(jiǎn)稱LVL）的制作生產(chǎn)線上的自動(dòng)組坯系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì),根據(jù)組坯階段鋪板需快速且準(zhǔn)確的特點(diǎn),提出了一種能夠?qū)τ谕磕z單板自動(dòng)組坯的裝置。將機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和回旋流吸盤技術(shù)應(yīng)用于該領(lǐng)域,利用機(jī)器人技術(shù)和回旋流吸盤技術(shù)保證單板搬運(yùn)能夠高效順利的同時(shí),應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)獲取單板及周邊環(huán)境的圖像信息,識(shí)別出單板位置,通過(guò)電腦計(jì)算出單板偏角與偏差量,并做出決策來(lái)引導(dǎo)機(jī)器人完成單板精準(zhǔn)定位。主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）對(duì)LVL的制作過(guò)程中組坯階段鋪板工藝進(jìn)行研究,分析出自動(dòng)組坯設(shè)備的工作特點(diǎn)和所需功能,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了該系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)。包括機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)方式以及單板夾持裝置的確定,機(jī)器視... 

【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

人造板類型比重圖

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文1第一章緒論1.1研究背景和意義當(dāng)今世界可用森林資源日益減少，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需求卻在一直增加[1]。因?yàn)槿嗽彀迥芴岣吣静牡睦寐剩?立方米人造板可替代3-5立方米原木使用，所以人造板被用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋸材的許多用途，其產(chǎn)量也在迅速增加[2]。如今人造板已成為天然木材的主要替代品，廣泛應(yīng)用于家具制造、建筑裝飾、包裝行業(yè)以及船制造業(yè)等領(lǐng)域，最常見(jiàn)的有膠合板、刨花板、纖維板三種，其中膠合板由于其優(yōu)異的性能成為產(chǎn)量最大的人造板產(chǎn)品[3]，各種板材產(chǎn)量占比如圖1.1所示。圖1.1人造板類型比重圖膠合板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了中國(guó)森林種植以及改進(jìn)了生態(tài)環(huán)境，解決了農(nóng)村大量剩余勞動(dòng)力的問(wèn)題，為鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了幫助[4]。以LVL為例，生產(chǎn)需要經(jīng)過(guò)旋切、裁切、干燥、涂膠、組坯、熱壓等多道工序，如圖1.2所示。我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量雖龐大，但多是中小企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模小，自動(dòng)化程度低[5]。圖1.2膠合板生產(chǎn)流程圖LVL的組坯方式有機(jī)械組坯和手工組坯兩種方式[6]。在國(guó)內(nèi)主要用手工組坯，如圖1.3所示，工人的勞動(dòng)負(fù)荷重，據(jù)統(tǒng)計(jì)在涂膠—組坯—熱壓這一部分工段所用的勞動(dòng)力占整個(gè)膠合板生產(chǎn)線的1/4左右[7]。使得手工作坊式的小型企業(yè)大量存在，再加上膠合

基于機(jī)器視覺(jué)的涂膠單板搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)研究2板的單板鋪設(shè)和組坯工藝的不合理，導(dǎo)致膠合板生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率較低[8]。其中不能連續(xù)化組成板坯，這是導(dǎo)致膠合板生產(chǎn)不能向大規(guī)模工業(yè)化方向發(fā)展的主要原因，所以要全面提高生產(chǎn)效率，則必須提高這一部分的生產(chǎn)率，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、連續(xù)化[9]。圖1.3人工組坯圖現(xiàn)階段人工組坯的過(guò)程是：?jiǎn)伟褰?jīng)過(guò)施膠機(jī)涂膠之后，工人通過(guò)推車將其運(yùn)到組坯臺(tái)旁，或與施膠機(jī)相連的傳送帶直接將涂膠單板輸送到組坯臺(tái)旁，再由鋪板工人進(jìn)行拿取組坯[10]。通過(guò)組坯臺(tái)邊緣的擋板，或架在組坯臺(tái)上方可移動(dòng)的檔板，以一個(gè)直角基準(zhǔn)邊按照“一邊一頭齊”的原則來(lái)完成單板鋪設(shè)，從工作過(guò)程看，人工參與是必要環(huán)節(jié)[11]。但隨著從事膠合板行業(yè)人員的薪資水平日益增長(zhǎng)，加上企業(yè)急需轉(zhuǎn)型升級(jí)，所以在組坯過(guò)程中采用先進(jìn)的自動(dòng)化組坯設(shè)備[12]，使得在大規(guī)模生產(chǎn)的同時(shí)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低人工成本，提高生產(chǎn)效率[13]。德國(guó)、芬蘭等較發(fā)達(dá)國(guó)家已研發(fā)出機(jī)械組坯的設(shè)備，但其對(duì)單板的長(zhǎng)度、寬度、角度、表面完好度、邊緣完好度等參數(shù)要求嚴(yán)格，且設(shè)備價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且成本低，單板利用率高，能讓中小企業(yè)負(fù)擔(dān)得起的自動(dòng)組坯裝置具有實(shí)際的需要及現(xiàn)實(shí)意義。本文研究的自動(dòng)組坯設(shè)備運(yùn)用機(jī)器人對(duì)單板進(jìn)行搬運(yùn)，回旋流吸盤端拾器對(duì)涂膠單板進(jìn)行抓取，機(jī)器視覺(jué)對(duì)單板進(jìn)行識(shí)別，保證對(duì)單板進(jìn)行穩(wěn)定精準(zhǔn)組坯。本設(shè)備可以代替人工，且機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，對(duì)單板長(zhǎng)度和寬度不限，角度在90o±0.25o，單板的平整度10mm，單板板面完好度在80%，邊緣完好度在85%以上即可。1.2擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題（1）單板面積較大、易變形，表面有膠層、裂縫、蟲眼等，現(xiàn)有抓取和吸附工具并不能滿足其需求。（2）單?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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