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基于机器视觉的电镀工件阻镀漆智能涂绘生产线
| 论文题名： | 基于机器视觉的电镀工件阻镀漆智能涂绘生产线 |
| 关键词： | 六轴工业机器人;机器视觉;电镀工件;阻镀漆;涂绘生产线 |
| 摘要： | 随着国内汽车行业的飞速发展，对于汽车上内外装饰件的需求日益增大，注塑完成后的饰件需要进行电镀工序。电镀后的饰条会变得又硬又脆，很难与汽车上其它位置的部件进行装配，因此需要在电镀前把饰条与其它配件进行装配的位置涂上阻镀漆进行阻镀处理。对于工件的涂绘作业，目前市场上大多都是人工涂绘，也有小部分厂家使用三轴工业机器人进行涂绘。但工件为空间结构或工件发生偏移时，三轴工业机器人无法进行作业。因此引入机器视觉系统，对工件实现自动化涂绘的智能生产线的市场尤为可观。本课题从合作厂家实际出发，根据厂家的技术指标需求研发了基于机器视觉的六轴工业机器人涂绘生产线。主要研究内容如下： （1）系统设计。基于合作厂家的需求，了解国内外相关领域的发展状况，综合考虑研究对象和相应环境，研发了符合实际情况的智能生产线系统，完成了硬件的选型与软件的结构组成，实现了三工位多种类工件的自动化涂绘。 （2）视觉平台搭建。研究工业相机的成像原理，通过推导工业相机四种坐标系的关系，建立起工业相机的像素坐标系与世界坐标系的联系，提出线性与非线性模型参数求解方法并通过张正友标定方法完成了工业相机的标定。对工业相机采集的图像进行灰度化、滤波去噪处理，使得图像中重要信息得到增强，通过比较不同边缘检测方法，选用检测效果最好的Canny算子进行目标检测，最终使用Hough变换对工件上的两条直线信息进行提取。 （3）机器人的手眼标定及其控制编程。建立了FANUC六轴工业机器人的工具坐标系，通过九点标定法完成了“眼在手上”方式的手眼标定。掌握FANUC机器人的编程语言，建立了机器人运动轨迹的仿真环境并完成了机器人涂绘工件的示教工作。使用Socket建立了TCP/IP工业通讯协议，完成了PLC、机器人、上位机与工业相机之间的相互通讯。 （4）生产线搭建及实验。搭建出整个智能生产线，完成了生产线三工位二维平面的标定，调试出机器人涂绘不同类型工件时的出漆速度，使得漆面路径规则平整。分析出自动涂绘路径不准确的原因，采用相机与机器人之间的矩阵变换纠正偏差，最终得到满足厂家工艺需求的工件。 |
| 作者： | 王新雨 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 赵连玉;崔忠宝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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