中厚板材折弯智能化成形制造研究

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1、学校代码：10259学号:156091107密级：公开上海应用技术大学硕士学位论文题目：中厚板材折弯智能化成形制造研究英文题目：StudyonThickPlateBendingFormingManufacturingIntelligence专业：机械制造及其自动化学院：机械工程学院研究方向：板料成形姓名：王佳炜指导教师：付泽民副教授2018年4月5日上海应用技术大学硕士学位论文第II页中厚板材折弯智能化成形制造研究摘要金属板材的折弯是钣金加工的主要方式之一，折弯机作为折弯加工设备，是板料成形行业的重要技术载

2、体。由于操作简单、成形工艺通用性好，折弯机在钣金加工行业中应用广泛。对于中厚板材曲面成形，同样采用装有特制模具折弯机进行渐进折弯成形。目前马鞍形曲面成形采用人工划线法辅助折弯，已取得了初步的成果，但是中厚板材工件曲面模型复杂且成形回弹难控制，故人工划线法效率低、精度差、对工人熟练度要求高、工作强度大且存在安全隐患。这种加工模式在加工速度和成形质量方面都影响了中厚板材折弯的研究。本研究以中厚板材马鞍形折弯智能化成形制造为研究目的，将双目立体视觉、FANUC机器人、装配拥有专利模具的折弯机、计算机相结合，设计了

3、一套基于机器视觉的机器人辅助折弯离线编程系统。基于HALCON软件进行图像处理，运用动态ROI算子减少图像处理计算，快速完成图像的定位。利用立体视觉特征视差计算得到板材深度信息空间三维坐标。路径规划后输入折弯工艺参数，自动编制机器人辅助折弯程序。运用Roboguide软件进行仿真优化后下载程序到机器人控制柜，通过机器人主控方式实现多个设备之间的联动和时序控制，完成马鞍形曲面的折弯成形。采用机器人辅助折弯可提高折弯的精度，立体视觉提升机器人的自动化智能化。离线编程加快机器人编程进程，提高机器人工作效率。当板材

4、位置及折弯参数种类较多且变化频繁时，此研究方法方便实现机器人程序修改与优化，易实现机器人辅助折弯任务的转换，同时减少作业的工人，减轻劳动强度，确保操作人员操作安全。实验表明此研究提高了板材马鞍形折弯的效率和精度，折弯曲率与模拟吻合，折弯曲面光滑。满足折弯设计要求。通过对基于视觉的机器人辅助马鞍形曲面渐进折弯的研究，实现中厚板材智能化成形制造，总结渐进折弯成形规律，研究得出中厚板材智能化成形制造的可行性，为后续自动化研究与复杂曲面折弯成形研究打下基础。关键词：折弯成形；立体视觉；机器人；离线自动编程；Stud

5、yonThickPlateBendingFormingManufacturingIntelligenceAbstractThebendingofsheetmetalisoneofthemainmethodsofsheetmetalprocessing.Thebendingmachineisanimportanttechnicalcarrierforthesheetformingindustry.Duetothesimpleoperationandgoodversatilityoftheformingproc

6、ess,thebendingmachineiswidelyusedinthesheetmetalprocessingindustry.Formedium-thicknesssheetmetalforming,thesamebendingmachineisusedtocarryoutprogressivebending.Atpresent,saddle-shapedcurvedsurfaceformingisassistedbymanualscribing,andpreliminaryresultshaveb

7、eenobtained.However,thecurvedsurfacemodelofthemedium-thickplateworkpieceiscomplexandtheformationreboundisdifficulttocontrol.Therefore,themanualmarkingmethodhaslowefficiency,poorprecision,andskilledworkers.Highdegreeofdemand,workintensityandsecurityrisks.Th

8、isprocessingmodeaffectsthestudyofbendingofmediumandthickplatesintermsofprocessingspeedandformingquality.Inthispaper,amedium-thickplatesaddle-shapedbendingintelligentformingmanufacturingforthepurposeofresearch