基于机器视觉小型机油泵自动装配研究
发布时间：2021-01-26 13:13
在小型机油泵等中小型零件产品的生产制造中,装配的零件一般在几厘米到几十厘米之间,装配精度相对较高。目前对于此类零件的装配工作,多数企业（尤其是中小型企业）都是靠人工来完成的,工作效率较低,对工人熟练度要求较高,并且人工装配同一批次的产品一致性难以保证。随着资源整合与产品生产的集中,企业生产产品数量、装配质量以及稳定性要求一直在提高,自动化装配成为趋势。基于机器视觉的自动化装配系统柔性高,经过简单调整就可以适应多种相似零件的装配,装配质量好,精度高。基于视觉的自动化装配系统,主要通过机器视觉来实现零件的分类及定位工作,获取到零件的形状、位姿等信息后,反馈到伺服系统进行调节。本文针对批量制造的中小型零件的装配,提高其装配质量以及效率,以某企业生产的YB100小型转子式机油泵为研究对象,开发了基于机器视觉的小型转子式机油泵自动化装配系统。自动化装配平台包括抓取SCARA关节机器人上料系统、直角坐标机械手系统、视觉修正系统以及上位机控制系统。其中视觉修正系统主要由工业相机、光源以及回转平台等组成。视觉系统对目标零件进行识别调整之前,首先需要对相机进行标定,获取相机的内参,接着将采集到的图像进行...
【文章来源】：四川轻化工大学四川省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 课题来源与背景
1.3 转子式机油泵装配现状
1.3.1 机油泵装配质量要求
1.3.2 机油泵生产现状
1.3.3 机器视觉在装配中的应用现状
1.4 课题研究目的和主要内容
1.4.1 课题研究目的
1.4.2 课题研究的主要内容
1.5 课题研究的技术路线
1.6 课题研究难点及创新点
1.6.1 课题研究难点
1.6.2 课题研究的创新点
1.7 本文研究思路
1.8 本章小结
2 机油泵自动化装配系统方案构成
2.1 装配对象与具体要求
2.2 系统整体设计方法
2.3 系统总体结构
2.3.1 视觉系统设计方案
2.3.2 装配平台硬件方案设计
2.3.3 装配平台软件方案设计
2.4 本章小结
3 机器视觉基础理论
3.1 相机标定原理方法
3.1.1 相机成像模型
3.1.2 相机畸变模型
3.2 目标识别与定位
3.2.1 目标零件模式识别
3.2.2 目标零件定位
3.3 本章小结
4 自动化装配平台搭建
4.1 实验平台系统组成
4.2 相机标定与软件通信
4.2.1 使用Halcon标定助手进行相机标定
4.2.2 相机触发与通信
4.3 基于HALCON自动化装配平台软件开发
4.3.1 图像采集模块
4.3.2 零件的分类和定位
4.4 本章小结
5 自动化装配平台实验及验证
5.1 自动化装配系统装配流程
5.2 自动化装配平台性能实验与测试
5.2.1 定位精度测试
5.2.2 定位时间测试
5.3 本章小结
6 总结与展望
6.1 研究结论
6.2 创新性
6.3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]带台阶轴小零件装配技术[J]. 董宝廷. 中国设备工程. 2018(13)
[2]平板类微小型零件的自动化装配[J]. 张嘉易,刘扬,郝永平,孙全伟. 机械设计与制造. 2017(09)
[3]微小型零件自动装配的软件设计与实现[J]. 石征锦,朱欢欢,朱本庆,张嘉易,赵方昕. 成组技术与生产现代化. 2017(01)
[4]正则化总体最小二乘用于光学线阵遥感影像定位[J]. 郭文月,余岸竹,刘海砚,姜挺,魏祥坡. 光学精密工程. 2017(01)
[5]基于整体最小二乘的椭圆拟合方法[J]. 熊风光,李希,韩燮. 微电子学与计算机. 2017(01)
[6]机油泵的正确维护及装配试验[J]. 赵兰岗. 农机使用与维修. 2016(11)
[7]现代化机械装配工艺的问题分析[J]. 才革. 科技创新导报. 2015(34)
[8]基于HALCON的瓷砖在线智能分类系统[J]. 管菊花,冯永平. 南方农机. 2015(10)
[9]基于HALCON的缝纫机针外观质量检测系统设计与研究[J]. 于涛,刘卫国,朱淑亮,李英杰,纪孝利,冯擎峰. 现代制造工程. 2015(03)
[10]微透镜阵列式光场成像模型及其标定方法[J]. 张旭,李晨. 光学学报. 2014(12)
硕士论文
[1]基于机器视觉的双工业机器人协同装配技术研究[D]. 李立.北方工业大学 2017
[2]装配机器人视觉系统应用与软件开发[D]. 傅华强.东南大学 2016
[3]基于工业机器人的机械产品装配工艺研究[D]. 周正国.宁夏大学 2016
[4]小型电子产品机器人装配工艺的研究[D]. 尹志丞.宁夏大学 2016
[5]微装配系统图像识别与定位技术研究[D]. 张炳银.北京理工大学 2016
[6]基于单目视觉的目标识别与定位[D]. 郑全新.山东大学 2013
[7]基于机器视觉的微小型组件精密测量与装配[D]. 朱萃.大连理工大学 2010
[8]基于机器视觉的微小型零件精密装配研究[D]. 程新宇.大连理工大学 2008
[9]计算机视觉和模式识别在车牌识别中的应用[D]. 沈世旻.华中科技大学 2004
本文编号：3001176
【文章来源】：四川轻化工大学四川省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 课题来源与背景
1.3 转子式机油泵装配现状
1.3.1 机油泵装配质量要求
1.3.2 机油泵生产现状
1.3.3 机器视觉在装配中的应用现状
1.4 课题研究目的和主要内容
1.4.1 课题研究目的
1.4.2 课题研究的主要内容
1.5 课题研究的技术路线
1.6 课题研究难点及创新点
1.6.1 课题研究难点
1.6.2 课题研究的创新点
1.7 本文研究思路
1.8 本章小结
2 机油泵自动化装配系统方案构成
2.1 装配对象与具体要求
2.2 系统整体设计方法
2.3 系统总体结构
2.3.1 视觉系统设计方案
2.3.2 装配平台硬件方案设计
2.3.3 装配平台软件方案设计
2.4 本章小结
3 机器视觉基础理论
3.1 相机标定原理方法
3.1.1 相机成像模型
3.1.2 相机畸变模型
3.2 目标识别与定位
3.2.1 目标零件模式识别
3.2.2 目标零件定位
3.3 本章小结
4 自动化装配平台搭建
4.1 实验平台系统组成
4.2 相机标定与软件通信
4.2.1 使用Halcon标定助手进行相机标定
4.2.2 相机触发与通信
4.3 基于HALCON自动化装配平台软件开发
4.3.1 图像采集模块
4.3.2 零件的分类和定位
4.4 本章小结
5 自动化装配平台实验及验证
5.1 自动化装配系统装配流程
5.2 自动化装配平台性能实验与测试
5.2.1 定位精度测试
5.2.2 定位时间测试
5.3 本章小结
6 总结与展望
6.1 研究结论
6.2 创新性
6.3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]带台阶轴小零件装配技术[J]. 董宝廷. 中国设备工程. 2018(13)
[2]平板类微小型零件的自动化装配[J]. 张嘉易,刘扬,郝永平,孙全伟. 机械设计与制造. 2017(09)
[3]微小型零件自动装配的软件设计与实现[J]. 石征锦,朱欢欢,朱本庆,张嘉易,赵方昕. 成组技术与生产现代化. 2017(01)
[4]正则化总体最小二乘用于光学线阵遥感影像定位[J]. 郭文月,余岸竹,刘海砚,姜挺,魏祥坡. 光学精密工程. 2017(01)
[5]基于整体最小二乘的椭圆拟合方法[J]. 熊风光,李希,韩燮. 微电子学与计算机. 2017(01)
[6]机油泵的正确维护及装配试验[J]. 赵兰岗. 农机使用与维修. 2016(11)
[7]现代化机械装配工艺的问题分析[J]. 才革. 科技创新导报. 2015(34)
[8]基于HALCON的瓷砖在线智能分类系统[J]. 管菊花,冯永平. 南方农机. 2015(10)
[9]基于HALCON的缝纫机针外观质量检测系统设计与研究[J]. 于涛,刘卫国,朱淑亮,李英杰,纪孝利,冯擎峰. 现代制造工程. 2015(03)
[10]微透镜阵列式光场成像模型及其标定方法[J]. 张旭,李晨. 光学学报. 2014(12)
硕士论文
[1]基于机器视觉的双工业机器人协同装配技术研究[D]. 李立.北方工业大学 2017
[2]装配机器人视觉系统应用与软件开发[D]. 傅华强.东南大学 2016
[3]基于工业机器人的机械产品装配工艺研究[D]. 周正国.宁夏大学 2016
[4]小型电子产品机器人装配工艺的研究[D]. 尹志丞.宁夏大学 2016
[5]微装配系统图像识别与定位技术研究[D]. 张炳银.北京理工大学 2016
[6]基于单目视觉的目标识别与定位[D]. 郑全新.山东大学 2013
[7]基于机器视觉的微小型组件精密测量与装配[D]. 朱萃.大连理工大学 2010
[8]基于机器视觉的微小型零件精密装配研究[D]. 程新宇.大连理工大学 2008
[9]计算机视觉和模式识别在车牌识别中的应用[D]. 沈世旻.华中科技大学 2004
本文编号：3001176
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