基于装配机器人与视觉的电路板精密装配系统研究

《基于装配机器人与视觉的电路板精密装配系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：学校代码：82701密级：机械科学研究总院硕士学位论文基于装配机器人与视觉的电路板精密装配系统研究ResearchonCircuitBoardPrecisionAssemblySystemBasedonAssemblyRobotandVision培养单位：北京机械工业自动化研究所专业：控制理论与控制工程研究方向：工业自动化系统集成研究生姓名：郭瑞指导教师：曹云翔研究员2014年6月6日万方数据机械科学研究总院本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合机械科学研究总院硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：

2、主席：（工作单位职称）委员：导师：万方数据独创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得机械科学研究总院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：学位论版权使用授权书本人完全了解机械科学研究总院有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文

3、的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权机械科学研究总院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(涉密的学位论文在解密后适用本授权书)作者签名：导师签名：日期：日期：万方数据机械科学研究总院硕士学位论文摘要摘要电子装配具有工件体积小且种类繁多、装配工艺复杂、装配精度要求高等特点，采用人工流水作业的方式不仅劳动强度大、人工成本高、生产效率低，而且产品的一致性和稳定性难以得到保证。精密装配概念即是针对高精度装配要求提出的，单纯依靠传统装配机

4、器人进行装配工作，灵活性不够，适应性差，调试困难，机器视觉的引入可以根据工件的实际位置动态调整装配机器人的执行点，实现其精确定位与智能拾放。在电子产品大规模贴装生产中，主流生产方式是采用贴片机，但是贴片机目前无法实现腔体类工件内部贴装。本文针对电路板在金属空腔壳体内装配与焊接实际需求，构建了一套电路板精密装配系统，根据电路板装配具体要求以及难点所在，进行系统结构设计与控制系统设计；自动贴装子系统采用“先看-后动”的开环控制模式，制定“定位—定位—拾取—放置”的工作模式；通过自动贴装子系统定位精度与校正误差分析

5、，验证系统设计的合理性，研究需视觉系统校正的工件定位误差来源。研究包括原始图像获取、图像采集、图像预处理与图像分割、图像特征提取、目标匹配以及目标定位在内的整个识别定位过程实现，根据实际情况选取合理的光源与照明方案，优化原始图像质量，研究图像平滑、图像锐化以及图像增强等图像预处理算法，通过拉普拉斯高斯（LOG）算子法进行边缘提取，根据最小二乘法原理进行曲线拟合，实现电路板与壳体的识别定位，研究AOI检测原理与实现方法。研究视觉系统像素坐标系标定以及机器人执行点获取的两套方法，对两套方法获取的机器人执行点进行误

6、差分析，通过对比选择更适合本系统的方法，完成机器人执行点获取的程序实现。进行了自动贴装子系统重复定位精度实验与电路板贴装位置精度AOI检测实验。分析实验结果表明，系统能够满足精密装配要求，产品一致性与稳定性得到提高。关键词：精密装配，视觉定位，坐标系标定，执行点获取I万方数据机械科学研究总院硕士学位论文摘要ABSTRACTThecharacteristicofelectronicassemblyistinyvolume,variousjobs,complextechniqueandhighprecision.

7、Andthetraditionalartificialassemblyisnotonlyhighlaborintensity,highlaborcosts,butalsolowproductionefficiency,furthermore,theconsistencyandstabilityofproductsarenotguaranteed.Sothehighprecisionistheessentialconditiontorealizetheelectronicassemblyautomation.T

8、heconceptofpreciseassemblyisforthehighprecisionassembly.Whenthetraditionalassemblyrobotisworking,itneedsfixedcoordinateposition,high-precisiontoolsandspecialauxiliarymechanism.Theapplicationofrobotvisi