石英鐘機(jī)芯裝配自動化關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、石英鐘機(jī)芯是鐘表行業(yè)的核心部件，其國內(nèi)外市場的需求量越來越大。目前國內(nèi)加工廠對石英鐘機(jī)芯的組裝主要采用人工裝配，缺乏配套的自動化系統(tǒng)。該行業(yè)存在生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、加工成本高、裝配精度低等缺點(diǎn)，其生產(chǎn)的質(zhì)量和效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足市場需求。自主開發(fā)適合國內(nèi)生產(chǎn)需要的自動化裝配系統(tǒng)，突破國外技術(shù)壁壘，已經(jīng)成為鐘表機(jī)芯制造產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的關(guān)鍵。本課題受XX公司的技術(shù)委托，論文針對石英鐘機(jī)芯自動化裝配線的整體方案設(shè)計(jì)，典型單工位裝配的零件自動上料

2、、機(jī)芯零件的精確定位和自動裝配，機(jī)芯零件瑕疵自動檢測識別等方面展開研究。
　　首先，根據(jù)廠家的技術(shù)需求和現(xiàn)場的應(yīng)用要求，設(shè)計(jì)了石英鐘機(jī)芯自動裝配線的整套系統(tǒng)方案。對石英鐘機(jī)芯自動裝配線的輸送方案和控制方案進(jìn)行論證，確定采用流水線式的隨行托盤直接定位、異步輸送的傳輸方案和多PLC分布式的控制方案，并確立了石英鐘機(jī)芯自動裝配線的整套系統(tǒng)方案。
　　其次，以整套裝配線的典型工位時輪裝配為例，對單工位的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，加

3、工組裝了時輪單工位實(shí)驗(yàn)樣機(jī)并進(jìn)行試驗(yàn)測試。機(jī)械部分通過設(shè)計(jì)定位裝置實(shí)現(xiàn)對托盤的精確定位;采用兩直線氣缸組成二維運(yùn)動裝置，實(shí)現(xiàn)齒輪的有效抓取和裝配。控制系統(tǒng)主要由PLC控制器、驅(qū)動系統(tǒng)和傳感檢測系統(tǒng)等組成。試驗(yàn)測試結(jié)果表明，單機(jī)系統(tǒng)的裝配誤差小于0.5mm;裝配效率為每秒鐘裝配1個機(jī)芯，比人工裝配提高了50％;裝配準(zhǔn)確率為98％，達(dá)到了前期試驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求。
　　最后，基于視覺檢測技術(shù)，結(jié)合實(shí)際檢測環(huán)境和檢測項(xiàng)目的要求，建立了基于圖像

4、識別技術(shù)的機(jī)芯零件瑕疵品自動檢測系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)由攝像機(jī)、鏡頭、采集卡和計(jì)算機(jī)組成。上位機(jī)采用Microsoft Visual Studio進(jìn)行軟件開發(fā)，圖像預(yù)處理選用中值濾波進(jìn)行圖像去噪，采用Ostu閾值法和邊緣檢測法進(jìn)行圖像分割。通過模板匹配技術(shù)和匹配算法實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)圖像的提取。采用基于灰度特征和二值特征相結(jié)合的識別算法，實(shí)現(xiàn)對機(jī)芯零件瑕疵品的自動檢測。論文中提出的改進(jìn)Canny算法，可以獲得噪聲少、輪廓清晰的邊緣;采用基于灰度特征的相