電容器是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的電子元件,其中的鋁電解電容產(chǎn)量占比達(dá)到50%。鋁電解電容采用自動(dòng)化的生產(chǎn)模式,但由于引線(xiàn)易彎折以及出現(xiàn)其它新增缺陷,后期裝盤(pán)、裝箱一般采用人工作業(yè)方式。針對(duì)人工裝盤(pán)、裝箱自動(dòng)化程度低、生產(chǎn)效率差以及作業(yè)質(zhì)量不一等問(wèn)題,本文提出了一種自動(dòng)化的電解電容裝盤(pán)、裝箱生產(chǎn)線(xiàn)解決方案,其中電解電容裝盤(pán)耗時(shí)最長(zhǎng)且為后續(xù)工序的基礎(chǔ)。為此,本文進(jìn)行了基于機(jī)器視覺(jué)引導(dǎo)的電容裝盤(pán)機(jī)器人軌跡規(guī)劃的研究,實(shí)現(xiàn)了散亂電容的識(shí)別以及快速、準(zhǔn)確地裝盤(pán)過(guò)程。首先,利用張正友標(biāo)定法完成攝像機(jī)的標(biāo)定,得到了其內(nèi)部參數(shù),在此基礎(chǔ)上對(duì)需要識(shí)別的電容圖進(jìn)行圖像預(yù)處理,包括:灰度圖轉(zhuǎn)換、中值濾波、最大類(lèi)間方差法圖像分割;Canny算子檢測(cè)得到電容邊緣。運(yùn)用一階、二階矩理論將電容最小外接矩形與電容本體旋轉(zhuǎn)至水平后比較兩者列像素的坐標(biāo)值,得到了待吸取裝盤(pán)電容本體中心點(diǎn)坐標(biāo)和所需旋轉(zhuǎn)的角度值信息,并在Halcon中仿真實(shí)現(xiàn)其特征識(shí)別過(guò)程。其次,運(yùn)用D-H參數(shù)法建立了四自由度電容裝盤(pán)SCARA型機(jī)器人模型,并對(duì)其進(jìn)行了正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,在MATLAB中利用Robotics Toolbox驗(yàn)證了機(jī)器人連桿模型運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真結(jié)果的正確性。研究了電容裝盤(pán)機(jī)器人關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃問(wèn)題,得到了三次、五次多項(xiàng)式軌跡規(guī)劃曲線(xiàn)并在MATLAB中仿真,但由于在規(guī)劃的曲線(xiàn)上改變一點(diǎn)就會(huì)對(duì)整個(gè)軌跡造成影響,這對(duì)于機(jī)器人的控制是不利的,故進(jìn)一步利用帶有局部可控性的非均勻五次B樣條曲線(xiàn)實(shí)現(xiàn)其軌跡的構(gòu)造。最后,研究帶懲罰函數(shù)的遺傳算法,結(jié)合非均勻五次B樣條曲線(xiàn)實(shí)現(xiàn)時(shí)間最優(yōu)的電容裝盤(pán)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃,將帶懲罰因子的函數(shù)結(jié)合組成新的適應(yīng)度函數(shù),在滿(mǎn)足相應(yīng)的速度、加速度以及加加速度約束條件下,利用MATLAB仿真得到電容裝盤(pán)的最優(yōu)時(shí)間為1.325s/個(gè),且運(yùn)動(dòng)平滑無(wú)沖擊,與人工電容裝盤(pán)2s/個(gè)的速度相比,每盤(pán)電容的裝盤(pán)時(shí)間大大減少,有效提高了其作業(yè)效率以及作業(yè)精度。
【學(xué)位單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TP242;TF821
【部分圖文】：

承受負(fù)載的研制方面，日本 EPSON 的 G20 機(jī)器人（如圖 1.4 所示）通過(guò)提系統(tǒng)從而使得移動(dòng)的有效負(fù)載變大，此種機(jī)器人是當(dāng)前常用 SCARA 型中負(fù)的，可以達(dá)到 20kg[19]；在安裝方式上，除了傳統(tǒng)的地面安裝方式外，多家公司 SCARA 型機(jī)器人均可壁掛式安裝，消除了作業(yè)環(huán)境的限制所帶來(lái)的在控制系統(tǒng)的研究方面，大量使用集成的元器件從而使得最新研制的 SCA器人的控制更加簡(jiǎn)便，為前期的設(shè)計(jì)以及后期的維護(hù)帶來(lái)了便利，具體地器件集成排列從而減少了控制柜所占空間，統(tǒng)一完成同一類(lèi)型控制系統(tǒng)的制作，提高了控制系統(tǒng)的適應(yīng)性以及穩(wěn)定性。

承受負(fù)載的研制方面，日本 EPSON 的 G20 機(jī)器人（如圖 1.4 所示）通過(guò)提系統(tǒng)從而使得移動(dòng)的有效負(fù)載變大，此種機(jī)器人是當(dāng)前常用 SCARA 型中負(fù)的，可以達(dá)到 20kg[19]；在安裝方式上，除了傳統(tǒng)的地面安裝方式外，多家公司 SCARA 型機(jī)器人均可壁掛式安裝，消除了作業(yè)環(huán)境的限制所帶來(lái)的在控制系統(tǒng)的研究方面，大量使用集成的元器件從而使得最新研制的 SCA器人的控制更加簡(jiǎn)便，為前期的設(shè)計(jì)以及后期的維護(hù)帶來(lái)了便利，具體地器件集成排列從而減少了控制柜所占空間，統(tǒng)一完成同一類(lèi)型控制系統(tǒng)的制作，提高了控制系統(tǒng)的適應(yīng)性以及穩(wěn)定性。

YAMAHA-YK120XG機(jī)器人
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2845919