臺灣博碩士論文加值系統

近幾年各企業因人力資源取之不易，漸漸步入人力精簡化，甚至朝向無人化工廠邁進，將減少的人力改為機器代勞。刀具廠的刀具研磨機可能有機械手臂代為上下料，但是此自動化僅限於機台內部，加工完成需卸下刀具或需取樣巡檢還是需要人力，而這時就有可能因人為因素而產生錯誤，人員可能會忘記這支刀具是從哪台機台所取下的，而巡檢對於刀具廠至關重要，如果取樣刀具與機台錯置，可能導致錯誤的補正或是錯失砂輪更換時機，進而導致整批刀具因未達公差範圍而報銷，這將是很大的成本損失。若交由無人搬運車(AGV)代勞並搭配派工系統，不只巡檢時間固定，機台與刀具也不會錯置，將大幅減少人力與失誤機率，對於公司在成本上有很大的幫助。
本論文提出一套自動化刀具產線取樣系統的建置方式，以AGV搭配機械手臂與派工系統，並使用機器視覺定位系統加上自行設計夾爪形式，進行刀具取樣。由於AGV到站時的定位會有些微誤差，且刀盤上刀具與刀具之間的空間有限，如果有定位誤差可能導致夾取錯誤或撞機，故本研究利用機器視覺補償AGV的定位誤差，使機械手臂能精準夾取刀具。

In recent years, due to the difficulty in obtaining human resources, each enterprise has been gradually taking steps in downsizing, and even turns into an unmanned factory. The automated machines will replace the manpower reduction. The tool grinding machine of factory may have a robotic arm to load and unload the material, but this automation is limited to the internal machine. After processing, if tools need to be unloaded or samples need to be checked, manual work is still required. At this time, human factors may cause errors, and personnel may forget the machine from which the tool was taken out, and inspection is important for tool factory. If the sampling tool is misplaced on the machine, it may cause correction errors or miss the timing of wheel replacement, resulting in the scrapping of entire batch of tools since they have not reached the tolerance range, which is a huge loss for the manufacturer. However, if the dispatch system collocates with the automated guided vehicle (AGV), not only fix the inspection time, but also avoid the misplacement of machines and tools. It shall reduce the manpower and error rate substantially which is helpful for the cost of companies.
This thesis proposes a set of construction method of automatic sampling system in tool production line, using AGV to collocate with robotic arm and dispatch system, and machine vision positioning system as well as self-designed gripper for tool sampling. When AGV arrives at the station, there will be a slight error in positioning and the space between the tools on the cutter head is limited. If there is a positioning error, it may cause a clamping error or a collision. The machine vision is used to compensate the AGV positioning error, so that the robotic arm can accurately grip the tool.

摘 要...i
Abstract...ii
誌謝...iii
目錄...iv
表目錄...vi
圖目錄...vii
第一章 緒論...1
1.1 研究動機與目的...1
1.2 文獻回顧...1
1.3 研究流程...2
1.4 論文架構...3
第二章 取刀系統硬體建置...4
2.1 無人搬運車系統...4
2.1.1 驅動方式...5
2.1.2 導航方式...8
2.1.3 安全保護裝置...12
2.2 機器人系統介紹...15
2.2.1 機器人分類...17
2.2.2 座標系...20
2.2.3 動作形式...23
2.3 夾爪分類...24
2.4 夾爪固定座與夾爪手指設計...26
2.5 硬體系統整合...27
第三章 機器視覺補正系統...28
3.1 感光元件...29
3.2 數位影像...30
3.2.1 數位影像灰階...31
3.2.2 數位影像二值化...32
3.2.3 數位影像邊緣檢測...33
3.3 姿態補正方式...34
3.3.1 程式編寫軟體...34
3.3.2 AIM多項式網路...35
3.3.3 A、B、C軸補正方式...36
3.3.4 Z軸補正方式...44
3.3.5 X、Y軸補正方式...44
第四章 實驗結果與驗證...46
4.1 系統架構...46
4.2 上位系統...46
4.3 機器視覺補正系統驗證...47
第五章 結論與未來展望...51
5.1 結論...51
5.2 未來展望...51
參考文獻...52
Extended Abstract...54

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