线束加工包括选线、裁剪、剥皮、端子压着和插入等工序,目前的插入工序大多依靠人工完成。为了应对高速高精度的生产要求,设计了全自动线束端子插入机。首先,在分析插入机工作过程的基础上,构造了总体框架;然后详细阐述了插入机的三个核心组成部分选线、裁断和剥皮机构、插入机构和线束连接器送料机构的设计;最后在研制的全自动线束端子插入机样机上对整机进行了测试,结果表明设计的插入机端子插入速度快、位置精度高,能满足使用要求。

全自动线束端子插入机的控制系统设计是一项复杂的软件工程项目。在分析插入机工作过程的基础上,构造控制系统的总体结构和功能模块,详细分析控制软件的3个核心模块:运动控制模块、品质监测模块和数据管理模块。在研制的全自动线束端子插入机样机上对控制系统进行了测试,结果表明:控制系统能满足设计要求,端子插入位置精度±0.1 mm,速度为1800 pin/h。

为满足线束防护套自动化生产需求,设计一套包含视觉检测的线束防护套剪尾装置。阐述了装置的整体设计方案,介绍了机械传动部分、电气控制部分和视觉检测部分。针对防护套的特征,采用双线性插值法获取边缘点的灰度信息,利用图像一阶导数进行边缘点提取并依据结果进行边缘拟合,实现了防护套的快速定位和检测。实验结果表明:所设计的系统生产的产品尺寸误差小于0.2 mm,单个产品在线检测时间小于等于80 ms,检测效率是人工的2倍,满足生产现场的精度和时间要求,提高了生产效率。

伺服电机作为全自动线束端子组装设备驱动、控制和机械传动的主要联系环节,其控制系统的优劣决定了整个设备的性能。结合端子组装设备的结构和工作原理,对端子组装设备中重要的伺服系统建立了控制数学模型。为了得到较优的控制器参数,对粒子群算法(PSO)搜索寻优进行了改进,通过PSO对PID控制器进行参数优化,并利用优化后的PID控制器设计多电机功率平衡控制策略。仿真验证表明:改进粒子群算法能有效实现多电机功率平衡控制,在负载发生变化的情况

针对目前电子式健康秤采用人工检定存在的劳动强度大、工作效率低和工人易出错等问题,开发了基于机器视觉的自动检定系统。利用机器视觉系统进行LCD显示屏字符识别、误差计算和结果判定;通过伺服电缸进行增砣砝码的逐级加载和卸载;采用气缸实现检测产品的送料和退料。结果表明：视觉系统可实现LCD字符的精确快速识别,检定系统可完成电子式健康秤的自动计量检定,具有高效、高精和智能等特点。