电池贴标系统运动控制与视觉检测的研究

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1、硕士学位论文电池贴标系统运动控制与视觉检测的研究RESEARCHONMOTIONCONTROLANDVISUALINSPECTIONOFBATTERYLABELINGSYSTEM杜红超哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TP23学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文电池贴标系统运动控制与视觉检测的研究硕士研究生：杜红超导师：胡泓教授申请学位：工程硕士学科：机械工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据Classified

2、Index:TP23U.D.C:621DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringRESEARCHONMOTIONCONTROLANDVISUALINSPECTIONOFBATTERYLABELINGSYSTEMCandidate：DuHongchaoSupervisor：Prof.HuHongAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffi

3、liation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着科学技术的高速发展和人民生活水平的日益提高，各种各样的电子设备成为人们生活中的一部分，手机、平板、电子手表等随处可见。这些电子设备的一个重要组成部分就是电池。因而，电池的使用越来越广泛，对电池的需求量也越来越大。目前部分电池制造企业仍然由人工或

4、半自动贴标机进行锂电池贴标与电芯包装，不仅生产效率低下，而且成本高昂，严重影响企业竞争力。随着自动化技术和机器视觉技术的日渐成熟，自动化设备的成本不断下降，利用机器取代人工成为电池制造商的首选。本文以电池贴标机为研究对象，对贴标机的自动取标技术、控制系统、机器视觉系统等方面进行研究，设计了高精度、高效率的全自动电池贴标机。针对贴标机的工艺流程和涉及的关键技术，设计了自动贴标机的整体方案并详细介绍了自动取标模块。贴标机中比较关键的技术就是自动取标，通过分析影响脱标效果的因素，设计了可靠的传动和脱标机构，实现了自动取

5、标过程。贴标机运动控制系统对于贴标机自动运行的实现十分重要，本文对此进行了详细的设计。通过对比不同控制方法的特点，选择基于PC的运动控制卡的开放式控制方式。为了搭建控制系统的硬件平台，本文通过对传动系统的分析计算，选择了合适的伺服电机与驱动器。使用VisualBasic编写上位机控制软件，实现了贴标机整个运动控制流程的自动化。针对电池贴标机标签检测及电池准确定位问题，设计了对应的机器视觉系统用于检测标签的平整度与角度、标签的贴标位置和包标位置。根据需求搭建合适的视觉系统平台，利用模板匹配技术，获得标签的平整度及旋

6、转角度。通过Sobel边缘检测算法和霍夫线变换等获取图像中边缘的坐标信息，控制系统根据这些坐标信息实现标签的精准贴标与包标。最后对整个贴标系统进行评估，并对系统中存在的误差进行了分析。通过进行小批量生产测试，对贴标机几个关键工序的合格率进行统计分析。实验结果表明自动贴标机满足设计要求，生产合格率超过97%，达到了正常生产所需的要求。关键词：电池贴标机；自动取标；控制系统；机器视觉；边缘检测-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentoftechnolo

7、gyandimprovementofpeople’slife,avarietyofelectronicdevicesbecomemoreandmorepopular,suchasmobilephones,tabletPCandsoon.Thebatteryisanimportantpartofthesedevices.Therefore,thebatteryisusedwidelyandthedemandisalsogrowing.Nowthebatterylabelingisstilldonebymanualo

8、rsemi-automaticlabelingmachineinefficientlyandcostlyinsomeenterprises,andthatreducesthecompetitivenessofenterprises.Withtheautomationandmachinevisiontechnologymaturing,thecostofmachinesis