陶瓷托辊轴承座自动装配关键技术研究
发布时间：2023-09-17 18:31
目前陶瓷托辊生产过程中,陶瓷托辊轴承座装配需要人工涂胶、手动调整轴承座使其凹槽与陶瓷托辊内壁棱柱完全配合,再将其压装;由于胶水时效性以及轴承座对中等问题,使其装配过程难以实现自动化。针对上述问题,本课题基于陶瓷托辊轴承座的自动装配系统进行了研究,对自动装配过程中的关键技术问题如轴承座与陶瓷托辊定位方法、自动涂胶、机器人运动轨迹等进行研究。本文的主要研究内容包括以下几部分:(1)首先根据轴承座与陶瓷托辊的自身特征,通过理论分析采用机器视觉进行自动定位,建立了相机模型,分析了机器视觉系统中坐标转换原理,完成了由图像中的像素坐标系到机器人世界坐标系的转换;(2)针对轴承座与陶瓷托辊的装配外形结构,创建了图像处理算法与流程,选择了高斯滤波与改进的Canny算子进行边缘检测,对陶瓷托辊和轴承座的装配中心、棱柱和凹槽的位置进行识别和提取,建立自动装配算法;(3)为减少机器人运动过程中抖动问题的出现,而影响装配精度,建立了轴承座装配机器人D-H模型与正逆运动方程式,对轴承座装配的运动轨迹进行了规划设计,提出了采用基于直线拐角处圆弧衔接与基于S曲线的五段位置插值函数综合处理的轨迹规划方法;(4)为保证...
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 柔顺装配国内外研究现状
1.2.2 机器视觉国内外研究现状
1.3 课题研究的主要内容
第2章 陶瓷托辊和轴承座的定位检测
2.1 轴承座自动装配方案
2.2 陶瓷托辊及轴承座自动装配方法研究
2.2.1 自动定位方法研究
2.2.2 相机模型
2.3 陶瓷托辊定位检测
2.3.1 陶瓷托辊的直接检测和分析
2.3.2 陶瓷托辊的区域分析
2.3.3 特征区域圆心提取
2.4 轴承座定位检测
2.5 装配定位计算
2.6 本章小结
第3章 轴承座装配机器人运动建模与仿真分析
3.1 机器人运动分析
3.1.1 机器人模型建立
3.1.2 机器人运动方程正解解析
3.1.3 机器人运动方程逆解解析
3.2 机器人运动模型仿真
3.2.1 Robotics Toolbox工具箱
3.2.2 机器人空间模型
3.2.3 仿真分析
3.3 本章小结
第4章 轴承座装配机器人轨迹规划
4.1 笛卡尔空间轨迹规划
4.1.1 基于正弦曲线的空间直线规划
4.1.2 基于直线拐角处圆弧衔接轨迹规划
4.2 关节空间轨迹规划
4.2.1 三次多项式插补函数
4.2.2 基于s曲线的五段位置插值函数
4.3 轴承座装配轨迹规划仿真
4.3.1 轨迹规划算法
4.3.2 轨迹规划仿真
4.4 本章小结
第5章 轴承座自动装配系统路径规划及离线仿真
5.1 轴承座自动装配系统离线仿真模型
5.1.1 ABB Robot Studio软件
5.1.2 装配系统仿真模型的建立
5.2 陶瓷托辊上下料机器人运动控制设计及离线仿真
5.2.1 陶瓷托辊上下料机器人运动控制
5.2.2 陶瓷托辊上下料机器人离线仿真
5.3 轴承座装配机器人路径规划及离线仿真
5.3.1 轴承座抓取位姿
5.3.2 轴承座装配机器人路径规划
5.3.3 轴承座装配机器人离线仿真
5.4 涂胶机器人路径规划及离线仿真
5.4.1 涂胶机器人路径规划
5.4.2 涂胶机器人离线仿真
5.5 本章小结
第6章 轴承座自动装配监控系统设计
6.1 硬件选型
6.1.1 工业相机选型
6.1.2 PLC选型
6.1.3 数据采集卡
6.1.4 上位机硬件选型
6.2 基于组态王的上位机监控系统设计
6.2.1 组态王软件
6.2.2 监控功能要求
6.2.3 监控界面设计
6.2.4 编写上位机软件命令语言
6.3 本章小结
总结与展望
总结
展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间的科研成果
本文编号：3847926
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 柔顺装配国内外研究现状
1.2.2 机器视觉国内外研究现状
1.3 课题研究的主要内容
第2章 陶瓷托辊和轴承座的定位检测
2.1 轴承座自动装配方案
2.2 陶瓷托辊及轴承座自动装配方法研究
2.2.1 自动定位方法研究
2.2.2 相机模型
2.3 陶瓷托辊定位检测
2.3.1 陶瓷托辊的直接检测和分析
2.3.2 陶瓷托辊的区域分析
2.3.3 特征区域圆心提取
2.4 轴承座定位检测
2.5 装配定位计算
2.6 本章小结
第3章 轴承座装配机器人运动建模与仿真分析
3.1 机器人运动分析
3.1.1 机器人模型建立
3.1.2 机器人运动方程正解解析
3.1.3 机器人运动方程逆解解析
3.2 机器人运动模型仿真
3.2.1 Robotics Toolbox工具箱
3.2.2 机器人空间模型
3.2.3 仿真分析
3.3 本章小结
第4章 轴承座装配机器人轨迹规划
4.1 笛卡尔空间轨迹规划
4.1.1 基于正弦曲线的空间直线规划
4.1.2 基于直线拐角处圆弧衔接轨迹规划
4.2 关节空间轨迹规划
4.2.1 三次多项式插补函数
4.2.2 基于s曲线的五段位置插值函数
4.3 轴承座装配轨迹规划仿真
4.3.1 轨迹规划算法
4.3.2 轨迹规划仿真
4.4 本章小结
第5章 轴承座自动装配系统路径规划及离线仿真
5.1 轴承座自动装配系统离线仿真模型
5.1.1 ABB Robot Studio软件
5.1.2 装配系统仿真模型的建立
5.2 陶瓷托辊上下料机器人运动控制设计及离线仿真
5.2.1 陶瓷托辊上下料机器人运动控制
5.2.2 陶瓷托辊上下料机器人离线仿真
5.3 轴承座装配机器人路径规划及离线仿真
5.3.1 轴承座抓取位姿
5.3.2 轴承座装配机器人路径规划
5.3.3 轴承座装配机器人离线仿真
5.4 涂胶机器人路径规划及离线仿真
5.4.1 涂胶机器人路径规划
5.4.2 涂胶机器人离线仿真
5.5 本章小结
第6章 轴承座自动装配监控系统设计
6.1 硬件选型
6.1.1 工业相机选型
6.1.2 PLC选型
6.1.3 数据采集卡
6.1.4 上位机硬件选型
6.2 基于组态王的上位机监控系统设计
6.2.1 组态王软件
6.2.2 监控功能要求
6.2.3 监控界面设计
6.2.4 编写上位机软件命令语言
6.3 本章小结
总结与展望
总结
展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间的科研成果
本文编号：3847926
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3847926.html
教材专著
