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首先,本文结合一个具体的工程项目(电路板装配焊接自动生产线的研制),介绍了常用的几种自动生产线输送方案,并且进行了论证,通过分析电路板装配焊接自动生产线的特点和要求,确定了适合于该生产线的整体输送方案、工艺过程,以及工艺过程中的关键技术。同时,本文设计了一种适用于电路板装配焊接自动生产线总线上料的可调上料装置,分析了其机械结构和传动原理。
其次,本文就电路板装配工位中的三个主要组成部分,即电路板上料机构;基壳的定位机构,以及电路板上料流水线中关键部件的机构进行了机械结构设计,其中包括:料仓和其配套部件的机械设计;电路板上、下料传输机构的机械设计;X方向上的基壳定位机构设计;Y方向上的基壳定位机构设计。此外,本文还阐述了装配机器人的现状与发展趋势,针对电路板装配机器人的功能需求进行了分析,最终选定了电路板装配机器人的类型,确定了关键参数。
再次,在电路板装配工位中,本文使用了粗精两次图像测量的方法,做了多次实验,通过变化摄像机光轴与扫描区域的垂直距离,得出一系列实验数据,通过计算,得出每次变化距离后的图像误差,从而得到实验结果,即缩短摄像机光轴与扫描区域的垂直距离,可以相应地减小图像误差,提高图像测量的精度。同时,本文还分析了电路板装配工位中主要的系统误差源及其引起的误差值,最终计算求得电路板装配工位中的总体误差值。
最后,对电路板装配工位的总体控制做了规划和设计,此外对该装配工位的控制系统在硬件方面做了一定量的工作,包括:控制系统的结构设计;PLC型号的选择;传感器的确定和分布;输入、输出口(I/O)的确定:装配工位的动作流程设计等,并对装配机器人以及装配作业流程做了运动仿真。
纵观全文,有以下几个创新点:
(1)设计了电路板上料装置,使其能够柔性化地应用于不同规格的同类产品的上料作业,此项设计已经申请并获得了专利号;
(2)在电路板装配工位中,合理地设计了该工位的布局,同时设计了一系列的机械结构,即简化了工作流程,同时又提高了生产效率,增加了装配作业的可靠性;
(3)在电路板装配作业中提出使用两次图像测量的新方法,为获得较高的装配精度作保障,此方法已被核心期刊录用,并将发表。