基于視覺(jué)定位的單向器自動(dòng)裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、單向器是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)最重要的部件之一，星輪與彈簧滾柱的裝配是單向器裝配的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前主要采用人工裝配，裝配效率低下，產(chǎn)品合格率較低，在現(xiàn)代化生產(chǎn)的大環(huán)境下這種生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足企業(yè)的要求了。工業(yè)機(jī)器人作為一種多學(xué)科相互結(jié)合的高科技產(chǎn)物，能夠成為現(xiàn)代化生產(chǎn)和制造改造的載體，能夠完成很多人們無(wú)法完成的高精密、高重復(fù)度的工作。本文采用基于視覺(jué)技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人對(duì)單向器星輪裝配生產(chǎn)線進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)了星輪裝配器，研究了星輪位姿檢測(cè)和跟蹤算法

2、，并開(kāi)發(fā)了面向裝配生產(chǎn)線的上位機(jī)控制系統(tǒng)。主要成果有:
　　(1)完成了彈簧滾柱自動(dòng)裝配系統(tǒng)的總體框架設(shè)計(jì)。本文通過(guò)分析單向器裝配這一問(wèn)題的特點(diǎn)和難點(diǎn)，建立了單向器彈簧滾柱裝配模型以及裝配誤差分析，得出了其徑向和周向的裝配允許誤差，理論上驗(yàn)證了利用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行裝配線改造的可能性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了單向器彈簧滾柱裝配器的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、視覺(jué)檢測(cè)跟蹤模塊以及運(yùn)動(dòng)控制模塊的總體設(shè)計(jì)。
　　(2)針對(duì)單向器星輪的特點(diǎn)提出了針對(duì)性的視覺(jué)

3、檢測(cè)和跟蹤算法。首先分析選取了適合本文的一種攝像機(jī)標(biāo)定算法對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，同時(shí)根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的抓取特點(diǎn)采用三點(diǎn)法對(duì)傳送帶進(jìn)行標(biāo)定，在經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理的基礎(chǔ)上，提出了利用Hough圓檢測(cè)算法檢測(cè)星輪位置，并根據(jù)星輪內(nèi)側(cè)齒形輪廓的特征完成了星輪齒頂像素點(diǎn)坐標(biāo)的提取，從而求出星輪的周向轉(zhuǎn)角，最后得到星輪的位姿。依據(jù)攝像機(jī)和傳送帶的標(biāo)定算法建立了星輪在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的跟蹤模型。
　　(3)開(kāi)發(fā)了彈簧滾柱裝配系統(tǒng)的上位機(jī)控制軟件。有良好的人機(jī)交