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本文主要研究了LCD行业自动化生产线上的上料机结构设计和控制程序设计方案。目前,LCD行业所用上料机中多采用带卡槽的托盘对LCD屏进行方位确定,以便机械手进行拾取;这便需要人工对LCD屏进行定位放置,生产效率较低。为了减少操作人员的工作量,提高生产效率及设备的自动化程度,本文所研究的上料机中采用了机器视觉系统。本文首先综述了与该课题相关的关键技术国内外的研究现状,同时提出了解决方案;通过对两种解决方案优劣性的比较,确定将机器视觉系统应用于LCD行业上料机,以优化设备的设计,提高生产效率及生产线的自动化水平。其次,基于上料机工作性能的要求与现场测算结果,对其中各部分不同传动方案进行研究、择优选择,研究中发现可通过对运动的分解达到简化某运动部件运动、提高生产效率的目的,使拾取速度由原来的4.5S/片提高到3.5S/片,生产效率提高了28.5%;对关键部件尺寸的选择进行量值计算;在上料机各组成部分硬件结构完成的基础上,采用松下FP-XH C60T可编程控制器,开发了上料机的控制程序;该上料机准确拾取率超过99.8%。然后,从理论的角度研究了机器视觉系统坐标系与机械手坐标系之间的转换关系,通过对各坐标系之间关系的研究,建立了视觉系统坐标系与机械手坐标系的转换流程,并编写了基于visual studio professional 2017的坐标转换程序。最后,通过对各边缘提取算子的优劣比较,及对现场工作环境中的干扰因素的分析,最终采用改进的Canny算子对LCD屏进行边缘信息提取及对其位姿信息进行获取,从而控制吸盘式机械手对LCD屏进行准确拾取及角度补正。本文所研究的上料机中托盘内的LCD屏可随意放置,无需人工对其进行定位放置;托盘内的LCD屏可先通过机器视觉系统进行中心点坐标和位姿确定,再由PLC控制机械手进行准确拾取和角度补正,从而达到准确放置LCD屏的目的。