發(fā)布時(shí)間：2020-11-09 14:33

　　 目前,國(guó)內(nèi)大型船舶涂裝行業(yè)多數(shù)仍采用人工噴涂方式,勞動(dòng)強(qiáng)度大、危害人體健康、噴涂質(zhì)量不穩(wěn)定、船體分段返噴率較高,嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率的提高。本課題在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61503162,51505193)和江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20150473)的支持下,在分析船舶分段涂裝工藝的基礎(chǔ)上,研究基于機(jī)器視覺(jué)的大型船舶分段自動(dòng)噴涂方法,對(duì)船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:第一,針對(duì)船舶分段種類(lèi)多、體積大的問(wèn)題,將機(jī)器視覺(jué)引入到機(jī)器人噴涂系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)了基于機(jī)器視覺(jué)的船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)整體方案。該系統(tǒng)主要由輸送模塊、機(jī)器視覺(jué)模塊和噴涂機(jī)器人模塊三部分構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了對(duì)船體分段外表面工件的實(shí)時(shí)檢測(cè)、像素測(cè)量以及末端噴槍路徑的自動(dòng)規(guī)劃,滿(mǎn)足對(duì)船體分段外表面工件的自動(dòng)噴涂作業(yè)要求。第二,研究了船舶分段工件圖像處理和檢測(cè)測(cè)量算法,并對(duì)圖像濾波降噪、邊緣算子檢測(cè)等算法進(jìn)行結(jié)果對(duì)比選出適用于本文的算法;利用OpenCV計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)和QT軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了用于本文的船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的圖像處理算法軟件;實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶分段工件的邊緣檢測(cè)與像素測(cè)量,從而為噴涂機(jī)器人路徑規(guī)劃提供了可靠的保證。第三,針對(duì)大型船舶分段外表面,進(jìn)行噴涂路徑的設(shè)計(jì)與選擇,通過(guò)計(jì)算得出噴涂路徑應(yīng)平行于長(zhǎng)度大的邊線,這樣可以很好的節(jié)省噴涂時(shí)間,提高噴涂效率。船舶分段外表面主要由平面和小曲率曲面構(gòu)成,分別建立針對(duì)于平面和小曲率曲面的涂層厚度模型;分析其噴涂過(guò)程,確立了以涂層厚度均勻性為優(yōu)化目標(biāo),建立目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)并進(jìn)行尋優(yōu)求解,得到其最佳的噴涂速度和行程軌跡間距,從而保證了噴涂效率。第四,建立船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng),利用Robot Studio軟件搭建船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)工作站,介紹了整個(gè)船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的組成部分,設(shè)計(jì)船體分段模擬體并對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)噴涂仿真,通過(guò)軟件編程仿真驗(yàn)證了船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的可行性和有效性。
【學(xué)位單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TP391.41;TP242;U671.918
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
        1.2.1 船舶分段自動(dòng)噴涂研究現(xiàn)狀
        1.2.2 船舶分段自動(dòng)噴涂軌跡優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 機(jī)器視覺(jué)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 輸送模塊設(shè)計(jì)
    2.3 機(jī)器視覺(jué)模塊設(shè)計(jì)
    2.4 噴涂機(jī)器人模塊設(shè)計(jì)
        2.4.1 ABB IRB580 噴涂機(jī)器人
        2.4.2 噴涂機(jī)器人控制柜
    2.5 本章小結(jié)
第三章 船舶分段圖像處理算法與視覺(jué)系統(tǒng)研究
    3.1 引言
    3.2 圖像預(yù)處理
        3.2.1 圖像灰度化
        3.2.2 圖像降噪
    3.3 閾值分割
    3.4 邊緣檢測(cè)
        3.4.1 Canny算子
        3.4.2 Sobel算子
        3.4.3 Laplacian（拉普拉斯）算子
        3.4.4 邊緣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.5 特征提取
        3.5.1 基于霍夫變換的直線檢測(cè)
        3.5.2 視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定
    3.6 本章小結(jié)
第四章 船舶分段自動(dòng)噴涂軌跡優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 噴涂軌跡的確定
    4.3 平面噴涂軌跡優(yōu)化
        4.3.1 平面上的噴涂模型的建立
        4.3.2 平面上的噴涂軌跡優(yōu)化
    4.4 小曲率曲面噴涂軌跡優(yōu)化
        4.4.1 小曲率曲面上的噴涂模型的建立
        4.4.2 小曲率曲面上的噴涂軌跡優(yōu)化
    4.5 噴涂軌跡仿真實(shí)驗(yàn)
        4.5.1 平面噴涂?jī)?yōu)化仿真
        4.5.2 小曲率曲面噴涂?jī)?yōu)化仿真
    4.6 本章小結(jié)
第五章 船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與仿真
    5.1 引言
    5.2 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.3 船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)建立與仿真
        5.3.1 工具坐標(biāo)系標(biāo)定
        5.3.2 工件坐標(biāo)系標(biāo)定
        5.3.3 機(jī)器人連桿坐標(biāo)系
        5.3.4 船舶分段自動(dòng)噴涂系統(tǒng)仿真
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)和主要成果
致謝

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李亞平;;外墻自動(dòng)噴涂裝置[J];建材工業(yè)信息;1988年11期

2 邢惠琴;曲忠萍;;車(chē)箱自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線研制開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用[J];國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù);1999年06期

3 商智勇;;柔性化自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)化控制與管理[J];現(xiàn)代涂料與涂裝;2013年03期

4 齊學(xué)武;;PLC在自動(dòng)噴涂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電氣制造;2010年04期

5 ;自動(dòng)噴涂設(shè)備[J];家具;2004年02期

6 張艷利;;通過(guò)連續(xù)快混技術(shù)開(kāi)發(fā)的自動(dòng)噴涂技術(shù)[J];耐火與石灰;2015年04期

7 鄭錫輝;陳春紅;溫達(dá)明;;汽車(chē)透鏡全自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線[J];上海涂料;2014年09期

8 ;飛機(jī)進(jìn)氣道及尾翼自動(dòng)噴涂裝備”課題通過(guò)驗(yàn)收[J];表面工程與再制造;2015年04期

9 孫德奎;李慧;高云萌;劉彤;;回轉(zhuǎn)體自動(dòng)噴涂工作站的研制[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2015年22期

10 解靈龍;;永宏P(guān)LC在自動(dòng)噴涂設(shè)備上的應(yīng)用[J];可編程控制器與工廠自動(dòng)化;2012年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 湯養(yǎng);基于Bézier曲線曲面的自動(dòng)噴涂軌跡優(yōu)化研究[D];江蘇大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 劉俊杰;基于機(jī)器視覺(jué)的船舶分段自動(dòng)噴涂方法與系統(tǒng)研究[D];江蘇科技大學(xué);2019年

2 李爭(zhēng);筒狀貯箱自動(dòng)噴涂裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D];大連交通大學(xué);2015年

3 孫陸陸;筒狀貯箱自動(dòng)噴涂裝置裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D];大連交通大學(xué);2015年

4 邢小明;數(shù)字機(jī)頂盒前控制面板自動(dòng)噴涂工藝的設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2016年

5 趙耀松;大型工件自動(dòng)噴涂裝備控制技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2015年

6 徐小明;集裝箱自動(dòng)噴涂仿真研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2015年

7 劉新;伺服柔性仿形自動(dòng)噴涂系統(tǒng)控制軟件的研究與開(kāi)發(fā)[D];機(jī)械科學(xué)研究院;2002年

8 侯曼曼;基于機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)噴涂系統(tǒng)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

9 王其福;噴嘴外流場(chǎng)分析及電阻膜片自動(dòng)噴涂系統(tǒng)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2876565