本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器視覺(jué)的雙頭點(diǎn)膠機(jī)的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：點(diǎn)膠機(jī)是一種對(duì)產(chǎn)品特定位置點(diǎn)涂膠液進(jìn)行粘合封裝的機(jī)器,在電子封裝、零件固定和玻璃密封裝等場(chǎng)合有著非常廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),隨著我國(guó)工業(yè)水平的不斷發(fā)展,尤其是高科技電子信息產(chǎn)業(yè)不斷膨脹,對(duì)相關(guān)自動(dòng)化點(diǎn)膠設(shè)備的需求也不斷增大。然而,國(guó)內(nèi)相關(guān)點(diǎn)膠技術(shù)研發(fā)能力相對(duì)不足,對(duì)于一些精度要求較高的點(diǎn)膠產(chǎn)品仍然采用傳統(tǒng)的半自動(dòng)化點(diǎn)膠設(shè)備,嚴(yán)重影響了點(diǎn)膠精度和生產(chǎn)效率,阻礙了我國(guó)電子高科技產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,在當(dāng)今高科技技術(shù)飛速發(fā)展的趨勢(shì)下,迫切需求研制一套精度高穩(wěn)定性好的全自動(dòng)化點(diǎn)膠機(jī)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的半自動(dòng)化設(shè)備,提高點(diǎn)膠效率。針對(duì)現(xiàn)今點(diǎn)膠技術(shù)的研究現(xiàn)狀,本文將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)化點(diǎn)膠機(jī)的設(shè)計(jì)中,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)點(diǎn)膠膠量和點(diǎn)膠位置的精準(zhǔn)控制。本文的主要研究工作如下:首先,確定了點(diǎn)膠系統(tǒng)的總體方案。分析了自動(dòng)化點(diǎn)膠機(jī)控制點(diǎn)膠位置和點(diǎn)膠膠量的兩項(xiàng)基本功能,并在此基礎(chǔ)上確定了該點(diǎn)膠系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案,該方案包括機(jī)械結(jié)構(gòu)單元的建模、視覺(jué)系統(tǒng)單元及控制系統(tǒng)單元的建立三個(gè)部分。其中,機(jī)械單元部分主要包括關(guān)鍵零部件的選型以及雙頭點(diǎn)膠裝置的建模;控制系統(tǒng)單元主要包括運(yùn)動(dòng)控制模塊和I/O通訊模塊的硬件選型及軟件開(kāi)發(fā);視覺(jué)系統(tǒng)單元主要包括相機(jī)、光源、鏡頭等視覺(jué)硬件的選型及Open eVision、C#等軟件平臺(tái)的搭建。其次,進(jìn)行了整體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與建模。對(duì)該點(diǎn)膠機(jī)關(guān)鍵零部件滾珠絲杠副、電機(jī)進(jìn)行了計(jì)算與選型;利用Solidworks三維實(shí)體建模技術(shù)完成了整機(jī)結(jié)構(gòu)的裝配建模。然后,對(duì)該系統(tǒng)中的圖像處理技術(shù)進(jìn)行了理論分析。分析了該系統(tǒng)中圖像處理模塊主要包括圖像預(yù)處理及圖像特征提取與識(shí)別兩部分,其中,圖像預(yù)處理主要由濾波增強(qiáng)、二值化分割以及形態(tài)學(xué)處理等組成,而特征提取主要是對(duì)直線特征的提取。根據(jù)這些理論,對(duì)不同圖像處理方法進(jìn)行實(shí)際的處理效果分析以確定適合本系統(tǒng)的圖像處理方法。接下來(lái),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了點(diǎn)膠系統(tǒng)中的視覺(jué)系統(tǒng)模塊。在了解設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行了視覺(jué)平臺(tái)的方案設(shè)計(jì),該方案主要包括圖像采集部分、圖像處理部分、圖像標(biāo)定部分以及圖像信息交互部分的設(shè)計(jì)。通過(guò)C#可視化界面將這些不同部分連接在一起,完成整個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。最后,完成了該點(diǎn)膠機(jī)點(diǎn)膠性能的測(cè)試試驗(yàn)分析。本文通過(guò)對(duì)影響點(diǎn)膠量的多個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)分析,確定了膠液溫度、流體壓力、噴射壓力、插補(bǔ)時(shí)間、插補(bǔ)速度的最佳參數(shù)配置。并在最佳參數(shù)配置的前提下完成了對(duì)點(diǎn)膠精度及點(diǎn)膠效率的試驗(yàn)分析,實(shí)驗(yàn)證明該點(diǎn)膠機(jī)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期高精度、高效率的點(diǎn)膠性能要求。本文主要研究工作在于將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于點(diǎn)膠過(guò)程,通過(guò)圖像處理采用運(yùn)動(dòng)控制器控制三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)定位點(diǎn)膠,成功研制了一臺(tái)全自動(dòng)視覺(jué)點(diǎn)膠機(jī),實(shí)現(xiàn)了對(duì)點(diǎn)膠量和點(diǎn)膠位置的精確控制。
【關(guān)鍵詞】：點(diǎn)膠機(jī) 自動(dòng)化 機(jī)器視覺(jué) 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN05;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 本課題的研究背景及意義11-12
• 1.2 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 點(diǎn)膠機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用14-15
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 雙頭點(diǎn)膠機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)17-25
• 2.1 點(diǎn)膠機(jī)功能分析17
• 2.2 自動(dòng)化點(diǎn)膠機(jī)的總體方案17-18
• 2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)單元18
• 2.4 控制系統(tǒng)單元18-19
• 2.5 視覺(jué)系統(tǒng)單元19-24
• 2.5.1 硬件系統(tǒng)20-23
• 2.5.2 軟件系統(tǒng)23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第三章 點(diǎn)膠機(jī)整體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)25-37
• 3.1 概述25-26
• 3.2 點(diǎn)膠機(jī)關(guān)鍵部件的選型26-35
• 3.2.1 滾珠絲杠的選型及計(jì)算26-33
• 3.2.2 電機(jī)的選型和計(jì)算33-35
• 3.3 點(diǎn)膠機(jī)的整體機(jī)構(gòu)建模35-36
• 3.3.1 絲杠的裝配機(jī)構(gòu)35-36
• 3.3.2 點(diǎn)膠頭微調(diào)機(jī)構(gòu)36
• 3.3.3 點(diǎn)膠機(jī)整體機(jī)構(gòu)36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 點(diǎn)膠系統(tǒng)的圖像處理技術(shù)37-52
• 4.1 概述37
• 4.2 圖像處理技術(shù)基礎(chǔ)37-38
• 4.2.1 數(shù)字圖像37
• 4.2.2 圖像類型37-38
• 4.3 圖像預(yù)處理38-47
• 4.3.1 圖像濾波增強(qiáng)38-41
• 4.3.2 圖像二值化分割41-47
• 4.4 區(qū)域特征提取47-51
• 4.4.1 Hough直線檢測(cè)變換48-49
• 4.4.2 最小二乘法的直線特征擬合49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 點(diǎn)膠機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)52-66
• 5.1 概述52
• 5.2 視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案52-53
• 5.2.1 設(shè)計(jì)要求52-53
• 5.2.2 設(shè)計(jì)方案53
• 5.3 圖像采集53-55
• 5.3.1 相機(jī)連接53-54
• 5.3.2 采集圖像54-55
• 5.4 圖像處理與分析55-58
• 5.5 測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定58-60
• 5.6 控制與通信單元設(shè)計(jì)60-62
• 5.6.1 控制單元設(shè)計(jì)60-61
• 5.6.2 通信單元設(shè)計(jì)61-62
• 5.7 視覺(jué)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)62-65
• 5.7.1 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)62
• 5.7.2 控件設(shè)計(jì)62-65
• 5.8 本章小結(jié)65-66
• 第六章 基于機(jī)器視覺(jué)的點(diǎn)膠試驗(yàn)66-77
• 6.1 概述66
• 6.2 點(diǎn)膠機(jī)樣機(jī)介紹66-67
• 6.3 影響點(diǎn)膠膠量的因素分析67-71
• 6.3.1 影響點(diǎn)膠膠量的因素67-70
• 6.3.2 點(diǎn)膠膠量正交試驗(yàn)方案分析70-71
• 6.4 系統(tǒng)精度試驗(yàn)分析71-75
• 6.4.1 圖像處理精度試驗(yàn)72
• 6.4.2 模組精度72-73
• 6.4.3 設(shè)備振動(dòng)引起的誤差試驗(yàn)73-74
• 6.4.4 點(diǎn)膠機(jī)重復(fù)定位精度測(cè)量74-75
• 6.5 綜合試驗(yàn)分析75-76
• 6.6 本章小結(jié)76-77
• 總結(jié)與展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的成果84-85
• 附錄85-93

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本文編號(hào)：398157