基于機(jī)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(xiǎn)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(dòng)強(qiáng)度大。隨著“工業(yè)4.0”、“中國(guó)制造2025”的提出，蓄電池企業(yè)希望通過引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人以提高產(chǎn)能與效率。但是這些工業(yè)機(jī)器人大多采用預(yù)先示教方式來控制機(jī)器人完成既定指令動(dòng)作，很大程度上限制了機(jī)器人的靈活性。針對(duì)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(jì)了基

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

3、的坐標(biāo)映射關(guān)系；在此基礎(chǔ)上，對(duì)于密封圈正反面識(shí)別，利用正反面密封圈對(duì)光的反射差異，提出了基于Hough圓檢測(cè)的識(shí)別與定位算法；對(duì)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(shí)別算法，并結(jié)合視覺反饋和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制完成目標(biāo)密封口的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)跟蹤。接著進(jìn)行系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)置和系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)，在VS2012環(huán)境下結(jié)合OpenCV設(shè)計(jì)了視覺引導(dǎo)單元軟件，完成對(duì)抓取算法、放置算法和追蹤算法的具體實(shí)現(xiàn)；同時(shí)利用PAC編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)了機(jī)器人控制單元軟件