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1、学校代码：10259学号：156091305密级：公开上海应用技术大学硕士学位论文题目：线束自动缠绕机机构研发及工位识别英文题目：R&DofWireHarnessAutomaticWindingMachineandStationIdentification专业：机械设计及理论学院：机械工程学院研究方向：先进制造技术与装备姓名：佘晓磊指导教师：张慧敏教授2018年5月31日线束自动缠绕机机构研发及工位识别摘要针对目前线束生产企业普遍存在的问题，在线束进行胶带缠绕定型中，绝大多数是由人工完成。由于人的
2、不确定性因素使得效率下降，产品的合格率难以稳定。本文研发了线束自动胶带缠绕机设备，该设备提高了企业自动化程度，为企业工业4.0打下了良好基础。首先，根据线束胶带缠绕工艺，制定设备的工作流程。结合国内外缠绕设备的研究现状，设计了可进行多分支线束自动胶带缠绕的设备，同时通过Solidworks软件建模，完成设备整机设计布局。为了模拟人工捋线、束线、裁切胶带的功能，设计了捋线机构、束线机构、胶带切断机构以及线束端末夹具。其次，引入机器视觉图像处理方法，以此获取分支点及线束端点的坐标，达到对工位的识别。针
3、对本系统所需要的相机、镜头及光源进行选型。同时对CCD相机进行了建模，为HALCON对相机的标定作基础。利用HALCON中的算子对所采集的图片进行了处理并获取了端点及分叉点的坐标。并对结果进行了分析，坐标值的相对误差控制在0.1%~5.5%，绝对误差控制在0.3mm~5mm，误差符合线束胶带缠绕工艺要求。最后，本文建立线束缠绕工艺的几何参数模型。根据设备的机械结构结合工艺参数模型，建立近端点处的胶带缠绕L1、线束中间段的胶带缠绕L2和分叉点的胶带缠绕L3三段的设备运动模型。线束胶带缠绕机运动模型的
4、建立，为实施PLC控制提供理论基础。关键词：线束胶带缠绕、多分支、机构设计、图像处理、工位识别R&DofWireHarnessAutomaticWindingMachineandStationIdentificationAbstractInviewofthecurrentproblemsinthewireharnessmanufacturingenterprises,mostofthetapewindinginwireharnessesisdonemanually.Duetotheuncertai
5、ntyofhumanbeings,theefficiencyisreduced,andthequalifiedrateofproductsisdifficulttostabilize.Therefore,theharnessautomatictapewindingmachinewasdeveloped.Theequipmentimprovesthedegreeofenterpriseautomationandlaysagoodfoundationforenterpriseindustry4.0.F
6、irstly,Accordingtotheharnesstapewindingprocess,theworkingprocedureoftheequipmentisformulated.Combiningtheresearchofwindingmachineathomeandabroad,theautomatictapewindingofmulti-branchharnessesisdesigned.Meanwhile,itismodeledbySolidworkssoftware,andthel
7、ayoutofthewindingmachineiscompleted.Inordertosimulatethefunctionsofthemanualtwistingline,thebeamline,andthecuttingtape,atwistinglinemechanism,acablelinemechanism,atapecuttingmechanism,andaharnessendclamparedesigned.Second,inordertoachievetheidentifica
8、tionofthestation,theimageprocessingmethodisintroducedtoobtainthecoordinatesofthebranchpointsandtheendpointsofthewireharness.Thetypeofcamera,lens,andlightsourceneededforthissystemareselected.Atthesametime,theCCDcameraismodeled.Thisisthebasisfor
