條形機(jī)油冷卻器自動(dòng)組片系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中也越來越普遍，國(guó)內(nèi)外企業(yè)已經(jīng)大量采用機(jī)器人來從事裝配作業(yè)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)油冷卻器的需求量也越來越大。目前國(guó)內(nèi)外機(jī)油冷卻器生產(chǎn)領(lǐng)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(cái)力，而且組裝效率低下，組裝的質(zhì)量也得不到保障。本課題正是在機(jī)器人技術(shù)在自動(dòng)裝配行業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出條形機(jī)油冷卻器自動(dòng)組片系統(tǒng)，來解決機(jī)油冷卻器組裝方式落后的問題。 1.通過對(duì)待組裝

2、的六組件的形狀結(jié)構(gòu)特征分析，提出了兩套自動(dòng)組片方案。一種是二自由度機(jī)械手自動(dòng)組片方案，設(shè)計(jì)一個(gè)二自由度機(jī)械手，用PLC作為控制系統(tǒng)，依次完成零件的自動(dòng)抓取和放置。另一種是采用Motoman機(jī)器人，來完成對(duì)機(jī)油冷卻器的自動(dòng)組裝。為了保證組片的質(zhì)量，對(duì)每一步組片的結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)。用攝像頭拍攝下每一步組片的結(jié)果，與儲(chǔ)存的正確圖像進(jìn)行對(duì)比，來判斷組片是否成功，并依次決定下一步動(dòng)作的進(jìn)行。 2.根據(jù)二自由度機(jī)械手自動(dòng)組片方案，對(duì)其機(jī)構(gòu)部分進(jìn)

3、行設(shè)計(jì)，主要包括機(jī)械手設(shè)計(jì)和送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。二自由度機(jī)械手主要包括轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、真空夾持具及其連接件，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。針對(duì)零件的特征，設(shè)計(jì)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(dòng)組片的自動(dòng)化程度，設(shè)計(jì)的送料機(jī)構(gòu)要求上個(gè)零件成功組片后，下一個(gè)零件能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)到機(jī)械手的抓取位置。 3.根據(jù)二自由度機(jī)械手自動(dòng)組片方案，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。選用三菱公司的FX1N-40MR-001

4、PLC，分配其輸入和輸出點(diǎn)，并運(yùn)用三菱公司為之配套的編程軟件編寫機(jī)構(gòu)部分動(dòng)作的控制程序。 4.圖像檢測(cè)系統(tǒng)硬件包括攝像頭和圖像采集卡等。拍攝到的組片結(jié)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(cè)算法。用直線斜率算法對(duì)底殼放置進(jìn)行判別；用最小二乘橢圓法對(duì)墊圈和下熔片進(jìn)行判別；用圖像面積對(duì)散熱翅片、上熔片和上蓋進(jìn)行判別。 5.真空夾持具對(duì)相應(yīng)零件的抓取實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)主要是驗(yàn)證微型真空泵分別驅(qū)動(dòng)真空吸盤