條形機油冷卻器自動組片系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、機器人技術的不斷發(fā)展，應用于實際生產(chǎn)中也越來越普遍，國內(nèi)外企業(yè)已經(jīng)大量采用機器人來從事裝配作業(yè)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對機油冷卻器的需求量也越來越大。目前國內(nèi)外機油冷卻器生產(chǎn)領域內(nèi)，基本上還停留在工人手工組裝的狀態(tài)，這種生產(chǎn)方式不僅消耗大量的人力、財力，而且組裝效率低下，組裝的質量也得不到保障。本課題正是在機器人技術在自動裝配行業(yè)應用的基礎上，設計出條形機油冷卻器自動組片系統(tǒng)，來解決機油冷卻器組裝方式落后的問題。 1.通過對待組裝

2、的六組件的形狀結構特征分析，提出了兩套自動組片方案。一種是二自由度機械手自動組片方案，設計一個二自由度機械手，用PLC作為控制系統(tǒng)，依次完成零件的自動抓取和放置。另一種是采用Motoman機器人，來完成對機油冷卻器的自動組裝。為了保證組片的質量，對每一步組片的結果進行檢測。用攝像頭拍攝下每一步組片的結果，與儲存的正確圖像進行對比，來判斷組片是否成功，并依次決定下一步動作的進行。 2.根據(jù)二自由度機械手自動組片方案，對其機構部分進

3、行設計，主要包括機械手設計和送料機構設計。二自由度機械手主要包括轉動機構、升降機構、真空夾持具及其連接件，轉動機構和升降機構由步進電機驅動。針對零件的特征，設計的真空夾持具包括普通真空吸盤、異形真空吸盤和真空夾爪。為了提高自動組片的自動化程度，設計的送料機構要求上個零件成功組片后，下一個零件能夠自動轉到機械手的抓取位置。 3.根據(jù)二自由度機械手自動組片方案，對控制系統(tǒng)的硬件和軟件進行設計。選用三菱公司的FX1N-40MR-001

4、PLC，分配其輸入和輸出點，并運用三菱公司為之配套的編程軟件編寫機構部分動作的控制程序。 4.圖像檢測系統(tǒng)硬件包括攝像頭和圖像采集卡等。拍攝到的組片結果圖片，經(jīng)過濾波去噪和邊緣提取后，根據(jù)不同零件特征選擇合適的圖像檢測算法。用直線斜率算法對底殼放置進行判別；用最小二乘橢圓法對墊圈和下熔片進行判別；用圖像面積對散熱翅片、上熔片和上蓋進行判別。 5.真空夾持具對相應零件的抓取實驗。實驗目標主要是驗證微型真空泵分別驅動真空吸盤