汽车电子控制器测试平台设计文献综述
2020-04-23 19:56:33
随着社会生产力和人力资源成本的提升以及工作环境的改变、多元化的市场竞争,原有的传统人力密集型生产模式已逐渐不适应社会的需求,各制造业企业面临着重重的人力资源压力,智能化自动生产线产业可以极大程度的缓解制造业企业招工难与人力成本高的问题。此外,智能化自动化生产线产业具有很长的产业链和很强的产业带动能力,自动化生产线产业的发展需要大量的高质量的工业机器人、伺服电机、气缸等等,极大的带动了相关产业的发展,细化了社会分工提高了社会生产力,非常符合国家产业升级的大政策。
目前,国外自动化生产线的发展现状主要表现为高度智能化和高度自动化,如西门子德马泰克是物料输送自动化供应商,主要致力于电子工业的自动化表面贴装系统和多层 PCB 激光钻孔机等。国内自动化生产线主要是针对专用的需求而设计。华昌达是汽车及工程机械行业成套自动化生产设备商,主要生产焊装车间、涂装车间等设备。江苏天奇是国内自动化生产系统整体解决方案供应商,主要产品有汽车总装、焊装、涂装,车身储存物流自动化系统,自动化立体仓库系统,机场物流自动化系统等。但总体来说,对比美德日韩,我国制造业企业智能化与自动化率处于极低水平,除少数大企业外众多中小制造业企业依然以人工加工装配为主,因此智能化自动装配生产线在我国还有巨大的市场需求和发展空间,是一个快速成长中的新兴产业。
产品装配在制造业中占有重要地位,装配工序长期以来 ,都是由人工用简单的工具来完成的,被认为是不易实现自动化的工 序,但随着经济、科技的不断进步和工业4.0的到来,各个行业现代机械化程度和自动化程度得到不断地提高。工业上机械装配的机械化和自动化程度也在不断地提高与加深。世界上第一条装配线是在年1913年由美国福特公司开始制造使用的,但是装配工序仍然是利用简单 机械由人工进行的。因此,自动化装配技术, 除美国外 ,各国一般发展较晚。在国内,早在1994年,华南理工大学的谢存、禧温、继圆、时雄、孛杞等人基于吊扇的装配项目对装配线的构成、工位安排、循环时间的设定、精度分析、机器人选型、自动送料装置与控制策略等问题做了一定的研究;在2007年,浙江大学的李永强,陶国良等人对车用ABS进液阀的阀芯装配进行研究,实现阀芯装配的自动化装配并对装配过程进行了建模与仿真,对装配完毕后阀座在阀体的作用下的位移反弹情况,分析了各种因素对过盈配合装配中装配力的影响;在2018年,蔡俊英等人基于汽车产业研究了汽车制造的柔性自动化装配系统,设计了网络数据管理中心、电气控制系统、机器人、机械手及多种类机械传输系统组成一套完整的、专用的柔性装配控制系统,满足了汽车生产多品种、小批量、智能化、柔性化、高节拍、高产能、免维护的市场需求。
本课题研究的内容是汽车电子控制器的自动化装配线中FCT(功能测试)平台的设计,在查阅国内外文献方案后,根据装配的具体要求本设计中采用了机器视觉技术对工件卡槽进行精确定位,机器视觉技术是智能化自动生产线不可或缺的技术。
纵观国内外发展的现状,机器视觉技术研究正处于一个蓬勃向上的发展大潮流中。在国内,自上世纪80年代就开始在高校和科研单位全面开展机器视觉的研究,取得不少的科研成果,在机器视觉理论研究方面与国际水平跟进较快 。预计未来几年,机器视觉产业市场规模将以8.2%的年复合增长率保持稳定增长。机器视觉的发展有几个趋势,中国视觉市场饱和度低发展空间大,整个机器视觉市场自动化产品应用水平偏低,市场远未饱和。高端的配件和软件算法仍由国外企业垄断,国内厂商多停留在系统集成和服务阶段,机器视觉在电子制造业、汽车制造业、包装业、机械制造业等相关行业的发展空间还比较大,在各行业的发展速度在不断加快。机器视觉系统的价格在持续下降,同时市场需求迅速扩大。近些年,在国内机器视觉技术逐渐应用于自动化装配线,2004年,天津大学的查英、刘铁根等人,充分利用机器人工作环境和装配零件的先验知识,开发了相应的视觉识别软件,具有良好的工作效率和稳定性;2013年,沈阳工业大学的李志田、牛连强等人将视觉定位技术应用与汽车车轮生产线中,利用机器视觉技术引导机器人完成精确的轮毂工件抓取,实现了轮毂工件识别和轮毂工件的精确定位;2005年,东南大学的张建忠、颜景平等人深入研究了视觉制导下进行孔一轴装配的机器人的工作原理、组成结构、调试方式以及相应机械臂的运动控制策略等,详细讨论了设计该型机器人所涉及的视觉成像理论和机器人控制理论;在国外,2016年,PhansakNerakaea、PichitraUangpairojb、Kontorn Chamniprasartb 三人利用机器视觉的识别定位技术,搭建柔性装配平台将不同形状与颜色的待装配体分别装配到相应的装配主体上,成功率高达99.6%;2016年,RafiqAhmad、Peter Plapper等人利用3D视觉传感器采集场景中不同对象的信息数据,在三维点云的深度信息的帮助下对装配环境中潜在的障碍物进行预测与定位,并提出一种智能决策方法以避免潜在的碰撞生成新的安全的路径规划。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1 研究的基本内容:
(一) .生产要求:
1) .8小时1200套,工位节拍平衡达95%(节拍T2 90S/台,JKC100 70S/台)
2) .产线为JKC100与T2两款产品共用,设计时考虑快速换模问题;
3) .产线要充分考虑作业安全问题,满足整车长防呆防错要求;