基于机器视觉的机器人自动导线焊接

传统的电连接器焊接普遍采用手工作业方式,长时间的焊接会对操作人员造成一定程度的疲劳及损伤,因此,使用工业机器人完成电连接器和多芯导线的自动化焊接是一个重要的研究方向。通过研究电连接器与多芯导线的焊接工艺流程,提出了基于六轴协作机器人和七轴焊锡机器人完成焊接系统方法,重点论述了焊接系统、执行系统、视觉系统、协作焊接等系统的设计要点。通过在协作机器人末端加装视觉系统及智能夹手,引导机器人进行导线的抓取工作。通过拍照电连接器完成特征提取与匹配,驱动智能夹手将导线移至正确引脚位,由焊接机器人进行导线焊接作业,从而实现视觉引导下的自动化焊接,为基于视觉的机器人自动焊接技术提供了技术研究方向和方法支持。     

智能化视觉系统在配电网带电接火上的应用

配电网带电接火要解决导线剥皮、引流线穿入紧固线夹、线夹螺栓紧固等基本操作.人工带电接火方式费时、费力且易造成安全隐患;采用自动化带电接火方式必须解决导线以及引流线穿线位置的准确定位.基于此提出一种智能化单目视觉引导的方法,由单目相机实时采集图像数据,通过图像二值化方法将导线从背景中分离,依据多视图几何关系求解导线的空间位姿;通过YOLOv4目标检测,实现引流线穿线位置的识别与定位;最终引导机械手完成智能化带电接火任务.     

汽车焊接拼台上的气路系统设计及管路布置浅谈

在国内汽车行业中,焊接夹具的夹紧定位动作基本上已实现气动化,更有些焊接操作已经采用机器人自动操作代替人工操作.而气路系统的设计和管路的布置,对焊接夹具的动作控制起着十分重要的作用.笔者根据在企业中从事此行业的工作体会,对汽车焊接拼台上的气路系统设计和管路布王,作了一点经验浅谈.     

基于TCS230的导线颜色检测及顺序调整控制系统设计

文章设计了一种导线颜色检测及顺序调整控制系统,用于串行接口的自动焊接。利用TCS230颜色传感器的检测作用,采用笛卡尔距离比较法确定待检测导线的颜色信息及其位置信息;设计了导线顺序的调整方法与系统控制流程;采用C语言开发了系统控制程序,实现了导线的颜色检测及顺序调整,解决了串口焊接中导线自动排序的问题。     

压电微马达研制

本文采用微机械加工研制压电微马达,用硅平面工艺首次制作了硅转子并装配成直径φ１．８ｍｍ压电微马达,得到转速为３０￣５０ｒ／ｍｉｎ。同时对传子重量,形状,激励频率与转速关系进行研究。     

一种新型非对称电极的非接触压电微马达

提出一种基于非对称电极驱动的非接触压电微马达.圆盘型压电陶瓷作为激励源以产生周向行波.研究了该电极激励行波的条件.根据理论分析,设计了马达样机进,行了实验,并比较了对称电极和非对称电极两种情况下转子转速与频率的关系,得知非对称电极驱动明显提高了压电微马达的转速.     

日本精工推出可在特殊环境下定位的马达

日本精工日前成功开发出了在真空和气雾等特殊环境下仍可完成旋转定位的“特殊环境用直接驱动马达”。在结构上采用将直接驱动马达装配在很少产生灰尘和气体的轴承上的方式。该马达配备了可通过检测转子位置进行高精度放置定位的装置。     

贯流风叶超声波焊接OpenCV视觉定位系统

贯流风叶为空调送风系统的重要组成部分,由于其结构的复杂性,目前广泛采用人工超声波焊接,存在缺口对位困难、焊接效率低和合格率偏低等问题。针对上述问题,在原有的人工超声波焊接装备的基础上,经过自动化上下料的改造,同时设计出一套基于OpenCV视觉定位系统的自动化超声波焊接装备,该装备主要包括:物料存放区、输送系统、视觉定位系统、焊接系统和自动下料系统。视觉定位系统基本思想为先用sobel算子对图像进行预处理,提取边缘,再利用Hough算法检测圆心坐标,最后利用检测的圆心坐标与系统设定的圆心坐标比较,计算出相位差,控制旋转电机定位完成焊接。焊接结果表明:该装备运行稳定,焊接合格率提高2.5%,9节贯流风叶焊接时间控制在45s以内,比原有人工焊接缩短15s。     

基于视觉定位的机器人焊接系统

本文基于三维扫描视觉系统开发了具有对汽车零部件在线整体定位功能的机器人焊接系统.详细介绍了系统的组成、工作流程及被焊接工件机器人视觉定位过程,为汽车焊接过程提出了一套自动化、柔性化应用方案,可以有效克服工件的装卡误差,大大提高焊接质量.     

基于VisionPro的太阳能电池片定位与缺陷检测系统

太阳能电池片发电具有环保性和高效率性,受到很多国家的青睐。太阳能电池片的焊接目前主要分为人工焊接、单焊和串焊3种方式。该文在电池片串焊机的基础上,基于美国Cognex公司的VisionPro机器视觉开发软件对太阳能电池片定位与缺陷检测系统进行开发。视觉系统基于VisionPro采用C #编程语言,利用VisionPro中的图像工具包来处理图像对电池片进行视觉定位与缺陷检测,并通过与OMRON PLC以及EPSON机器手通信,从而实现太阳能电池片串焊机的全自动化。     

显微视觉控制的微型机电转子引线自动化焊接

构建由三自由度纳米平台和显微视觉系统组成的微操作系统,利用纳米平台的特征在视觉空间的运动误差对视觉空间和纳米平台进行局部标定,在此基础上构造优化方程,对视觉空间和图像空间进行全局标定。利用标定的转换矩阵替换卡尔曼滤波器方程中的系数矩阵,用修改后的卡尔曼滤波器控制特征运动,以提高系统的定位精度。利用高压气流定位引线,解决了引线因柔性而定位困难的问题。实验结果表明,系统全局标定后,利用基于位置的视觉控制方法控制特征运动,其定位精度可达27μm,利用卡尔曼滤波器控制特征运动,精度可达5.4μm。气流定位方法可以将引线定位在电阻焊的电极下方。     

用于焊缝位置识别的视觉模型设计与试验

理论与试验研究用于焊缝位置识别的视觉模型,该模型主要由弹性梯度下降训练法BP神经网络组成.在焊接工艺条件下,使用视觉传感器获取焊接区熔池图像,并选取特定区域进行中值滤波与图像灰度变换处理以增强被测对象的特征.在此基础上,计算和处理熔池特性参量(熔池图像质心差值、质心位移、质心移动速度)以及相对应的焊缝与电弧之间的偏差值,将其输入所设计的神经网络进行网络权值参数训练和推理学习,从而建立基于BP神经网络、具有一定认知和环境适应能力的焊缝位置识别视觉模型.对该模型进行通用性检验,试验结果表明该模型通过熔池特性参量可以较精确地识别焊缝位置.     

工业机器人单目视觉对准技术研究

针对工业机器人精确对准问题,提出了一种基于单目视觉的工业机器人对准技术。该技术把工业机器人与单目视觉测量技术相结合,根据特制的手眼标定板,快速建立单目视觉测量系统与机器人上对准轴之间的手眼关系和对准的基准位姿;在对准环节,通过单目视觉系统获取工件目标的姿态,然后根据已有的手眼关系和基准位姿,求解在机器人基坐标系下机器人末端的对准轴的位置调整量,迭代调整机器人末端位姿,从而实现了机械人末端的对准轴与工件目标的精确对准。实验结果表明:在测量距离约是150mm处,对准平均精度优于0.2°。     

焊接位置与焊丝方位定义的讨论及几何建模研究

分析了现有焊接位置和焊丝方位定义的不足,通过建立世界坐标系、焊缝坐标系和焊枪坐标系实现了焊接位置和焊丝方位的几何建模,给出了焊缝倾角、焊缝转角、工作角和行走角的严格定义。     

空间机械手末端位姿修正模型构建方法

为了有效减小空间机械手的末端位姿误差,通过分析误差来源,该文提出了基于BP神经网络的空间机械手末端位姿修正模型构建方法,设计了关节转角系统误差、关节转角随机误差、末端位姿系统误差和末端位姿随机误差共4类数据对该方法进行验证。仿真结果表明,该方法构建的修正模型是有效的,能够大幅提高末端位姿精度。     

七自由度自动铺丝机器人的自运动流形分析

定义了位姿解耦的冗余自由度机器人位置关节空间流形和姿态关节空间流形,将位置关节空间流形和姿态关节空间流形进行配对得到冗余自由度机器人的自运动流形。利用定义的位置关节空间流形和姿态关节空间流形对七自由度自动铺丝机器人进行分析,分别得出七自由度自动铺丝机器人的位置关节空间流形和姿态关节空间流形,配对以后得出七自由度自动铺丝机器人的自运动流形,并进行了仿真验证,结果表明这种分析方法得到的自动铺丝机器人的自运动流形是正确的,而且对于其他类型位姿解耦的冗余自由度机器人自运动流形分析也是适用的。     

基于3-CCD显微视觉的高精度靶位姿控制

针对高功率激光物理装置中的靶自动准直实验平台,提出了一种基于三路显微视觉的高精度靶位姿控制方法。该方法采用基于图像的显微视觉控制策略,通过对送靶机构的主动运动控制,实现了图像雅可比矩阵的在线自标定;利用增量式PI控制方法对送靶机构进行控制,实现靶的快速定位及姿态调整。本文对比了基于图像的显微视觉控制和之前研究中所提出的基于位置的显微视觉控制两种方法。其中,基于图像的控制方法靶的定位误差为0.07μm,姿态调整误差为0.02μrad;而基于位置的控制方法靶的定位误差为0.16μm,姿态调整误差为0.07μrad。实验结果表明:基于图像的显微视觉控制方法对系统中的运动学误差、视觉标定误差等因素具有较好的鲁棒性,靶定位及姿态调整的精度高且稳定性好。     

基于机器视觉的机器人仿生机械手避障轨迹控制系统

以提高机械手末端关节避障控制精准度为目的,提出一种基于机器视觉的机器人仿生机械手避障轨迹控制系统。以具有高灵敏性和主动性的控制器、伺服驱动器、无线通信器以及高网络带宽的传感监测器为硬件基础,采用机器视觉技术捕捉机械手关节动作。然后根据动力学原理建立避障位姿坐标系,代入关节动作数据计算其在坐标系中的位置。在定义控制范围的基础上,根据隶属度函数计算机械手在轨迹方向上夹角,并随机输出一个动态夹角变量。通过对变量值目标求导得出适配性最高的调节阈值,结合实际情况通过阈值调节实现精准控制。实验表明,该系统能够有效控制机械手末端关节避开障碍物达到指定目标位置,应用效果较好。     

地铁构架机加工胎工装改进设计

介绍了在数控加工中心进行地铁构架加工时工装定位方式的改进方法,通过借鉴国产地铁和B23地铁构架机加工工装形式,最后拟定采用弹簧筒侧面焊接定位块来实现三方向定位的方法。经过改进的工装定位方式简单精确,避免了原工装调整困难等问题,大大缩短了工件的装夹时间,节约了生产成本。     

焊接机器人视觉焊缝跟踪系统分析

分析了一套焊接机器人视觉焊缝跟踪系统的总体构成.首先简述了焊接机器人及跟踪系统的总体构成,分析了机器人视觉系统寻找焊缝位置的视觉处理的动作流程,并对其中重要的步骤进行了详细的描述,重点介绍了机器人依照输入偏差与示教轨迹叠加跟踪真实焊缝的控制过程.最后使用Matlab软件仿真3关节平面机器人的跟踪焊缝的运动.