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发表于 2009/9/28 14:41:06

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标签: 机器视觉 机器人

415种部件共同见证:机器视觉引导机器人作业

  如果我们需要将小部件按照指定的朝向排列,那么振动碗输送带无疑是一种经济、可靠的解决方案。但是,这种设备的缺点主要体现在它对于机械传送带的依赖和对不同朝向部件的引导判别能力上。这限制了它只有处理同种或同类部件的能力。对自动化振动碗进料器和取放机器人而言,将航空用紧固件载入冲床似乎是轻而易举的,但是若要对混合在一起的415种不同类型的部件进行分类,则需要数十个供料器。  

进料器把部件送往图片左下方的观察窗
进料器把部件送往图片左下方的观察窗。(该应用中的部件步允许显示,因此使用相同大小的糖果替代。)

  Rixan Associates公司总裁Stephen Harris表示,最近随着可视系统速度、准确性和可靠性的改善,我们可以用可视传感器取代机械传送带和引导装置,组成一个灵活的振动碗进料器。他说,这种设计使我们能够处理“一定尺寸范围内几乎任意数量的零件”。
  这款Rixan RFS-1000多用途振动碗进料系统尚处于专利申请阶段,售价约为4.5万美元。它可以提升20%的生产力并且可以至少解放出一个劳动力去完成其他任务,大多数用户可以在不到一年的时间内收回投资。它采用了振动碗进料器的模式将部件随机分布在料斗的各个方向,当可视系统观测到类型及朝向均正确的部件时,就会关闭进料器并将部件的位置传达给机器人,从而将部件加载进冲压机。
  该产品的问世源于一家航天器制造商希望对部件取放实行自动化操作,因为由操作员将部件放入冲压机有潜在的危险性。另外,由于这项工作具有重复性并会导致手腕伤病,操作员需要经常休息,从而限制了生产力。 

完整的可视机器人工作单元采用了三菱电机RV-6SL-S11机器人
  完整的可视机器人工作单元采用了三菱电机RV-6SL-S11机器人。

  Rixan公司的工程师们在技术总监Mark Battisti的带领下,开发出一种独一无二的弹性进料技术。采用该技术的振动碗进料器配备了24英尺宽的进料带,上面没有阻碍物和分离区。每一个到达进料杯上方的部件都会经过一扇凸起的半透明观察窗,安装于其上的可视系统能够识别每个部件的类型及朝向。符合要求的零部件会被机器人选中,不符合要求的则会返回到进料杯中。
 Rixan公司选取了Cognex公司的In-Sight 5401可视系统和三菱电机公司的RV-6SL-S11机器人。在两家公司的共同努力下,两种设备已经实现了整合。三菱公司的Melfa-Vision软件更是将机器人编程软件和Cognex公司的In-Sight开发软件结合起来,以便同时操纵机器人及视觉系统。

三菱电机RV-6SL-S11机器人
  
  Cognex公司 In-Sight 5401可视系统(位于中央顶部)每秒能够提供60张8位图像。

  Rixan公司的工程师们选择三菱电机机器人的主要原因是看中了它们超长的臂展(97+380+425=902 mm)以及高达每秒6米的运行速度。(6轴机器人执行一次取放操作的时间为0.37秒,胜过了绝大多数SCARA机器)。Rixan选择Cognex的In-Sight 5401视觉系统,主要是看中了它比其他型号系统高出7倍的处理能力,以及每秒拍摄60张8位图像的能力。
  为了开发此产品,Rixan公司的工程师们做了如下工作:
  1. 运行Melfa-Vision向导校准机器人与进料器。
  2. 将部件以正确的朝向放置到机器人抓手中以便取放。
  3. 将机器人移动到进料器上方并将部件放置在观察窗下方。经过这一过程,机器人才能够提取某个位于观察窗下方特定点位置且朝向正确的部件。
  4. 选出一位Melfa-Vision专家来运行Cognex PatFind目标定位工具,并在屏幕上围绕部件画一个矩形区域。PatFind工具识别部件在零度角方向。这一过程(只需要几分钟的时间就能完成)对进料器进行配置,使其能够处理某一类部件。
  在识别部件的样式时,需要用到自上而下的照明灯光。有些部件需要采用白光照明,另一些部件需要采用无眩目偏光照明。就绝对速度而言,进料系统略输人工操作一筹,但考虑到进料系统不需要休息,据说它与人工操作相比可以提升20%的生产力。Harris表示,视觉系统还消除了人工进料可能发生的错误,这些错误可能导致工具损坏和停机。
  翻译:石磊

系统分类: 机器视觉   |   用户分类: 无分类   |   来源: 原创

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