基于機器視覺技術(shù)的蓄電池密封圈裝配系統(tǒng)研究.pdf

1、密封圈作為蓄電池與外界的隔離單元，用于防止蓄電池漏液、避免危險發(fā)生，因此其裝配工藝尤為重要。目前許多中小型蓄電池生產(chǎn)企業(yè)仍停留在人工作業(yè)階段，生產(chǎn)效率低下、失誤率高、勞動強度大。隨著“工業(yè)4.0”、“中國制造2025”的提出，蓄電池企業(yè)希望通過引進工業(yè)機器人以提高產(chǎn)能與效率。但是這些工業(yè)機器人大多采用預(yù)先示教方式來控制機器人完成既定指令動作，很大程度上限制了機器人的靈活性。針對這一問題，結(jié)合蓄電池生產(chǎn)過程中的密封圈裝配工序，本文設(shè)計了基

2、于機器視覺技術(shù)的蓄電池密封圈裝配系統(tǒng)。
　　本文首先針對蓄電池生產(chǎn)線密封圈裝配的實際生產(chǎn)場景，設(shè)計并搭建了一套密封圈自動裝配的硬件平臺，主要包括光源、工業(yè)相機、鏡頭、核心處理器、工業(yè)機器人及其末端執(zhí)行器的設(shè)計與選型。其次對密封圈裝配的視覺定位技術(shù)進行了重點研究，包括視覺系統(tǒng)的標定及密封圈、密封口的識別與定位；對于視覺系統(tǒng)的標定，先通過張正友標定法獲取相機的內(nèi)、外參數(shù)，然后進行機器人手眼標定，從而建立起任意物點從圖像空間到機器人空間

3、的坐標映射關(guān)系；在此基礎(chǔ)上，對于密封圈正反面識別，利用正反面密封圈對光的反射差異，提出了基于Hough圓檢測的識別與定位算法；對于蓄電池蓋板上的密封口，提出基于輪廓提取和圓擬合的識別算法，并結(jié)合視覺反饋和機器人運動控制完成目標密封口的動態(tài)坐標跟蹤。接著進行系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)置和系統(tǒng)軟件實現(xiàn)，在VS2012環(huán)境下結(jié)合OpenCV設(shè)計了視覺引導(dǎo)單元軟件，完成對抓取算法、放置算法和追蹤算法的具體實現(xiàn)；同時利用PAC編程語言設(shè)計了機器人控制單元軟件