机器人技术的不断发展,应用于实际生产中也越来越普遍,国内外企业已经大量采用机器人来从事装配作业。随着汽车工业的发展,对机油冷却器的需求量也越来越大。目前国内外机油冷却器生产领域内,基本上还停留在工人手工组装的状态,这种生产方式不仅消耗大量的人力、财力,而且组装效率低下,组装的质量也得不到保障。本课题正是在机器人技术在自动装配行业应用的基础上,设计出条形机油冷却器自动组片系统,来解决机油冷却器组装方式落后的问题。首先通过对待组装的六组件的形状结构特征分析,提出了两套自动组片方案,一种是二自由度机械手自动组片方案,设计一个二自由度机械手,用PLC作为控制系统,依次完成零件的自动抓取和放置。另一种是采用Motoman机器人,来完成对机油冷却器的自动组装。为了保证组片的质量,对每一步组片的结果进行检测。用摄像头拍摄下每一步组片的结果,与储存的正确图像进行对比,来判断组片是否成功,并依次决定下一步动作的进行。根据二自由度机械手自动组片方案,对其机构部分进行设计,主要包括机械手设计和送料机构设计。二自由度机械手主要包括转动机构、升降机构、真空夹持具及其连接件,转动机构和升降机构由步进电机驱动。针对零件的特征,设计的真空夹持具包括普通真空吸盘、异形真空吸盘和真空夹爪。为了提高自动组片的自动化程度,设计的送料机构要求上个零件成功组片后,下一个零件能够自动转到机械手的抓取位置。根据二自由度机械手自动组片方案,对控制系统的硬件和软件进行设计。选用三菱公司的FX1N-40MR-001PLC,分配其输入和输出点,并运用三菱公司为之配套的编程软件编写机构部分动作的控制程序。图像检测系统硬件包括摄像头和图像采集卡等。拍摄到的组片结果图片,经过滤波去噪和边缘提取后,根据不同零件特征选择合适的图像检测算法。用直线斜率算法对底壳放置进行判别;用最小二乘椭圆法对垫圈和下熔片进行判别;用图像面积对散热翅片、上熔片和上盖进行判别。真空夹持具对相应零件的抓取实验。实验目标主要是验证微型真空泵分别驱动真空吸盘、真空夹爪和异形真空吸盘,完成相应零件从指定位置进行抓取和放置的动作;验证检测系统对组片结果的判别。为了实现这些目标,用Motoman机器人,来完成组片动作,在VC++ 6.0环境下编写检测程序,进行图像检测。实验结果表明三个真空夹持具均能实现对零件的抓取和放置,检测系统也能顺利对组片结果进行判别。