基于智能視覺系統(tǒng)的THMSRB—3型平臺工件檢測技術(shù)的應(yīng)用

戴花林

根據(jù)THMSRB-3型平臺機械手抓取工件的特征及數(shù)據(jù)分析，提出一個基于智能視覺系統(tǒng)應(yīng)用的整體方案。對這個方案的結(jié)構(gòu)原理以及智能視覺系統(tǒng)組成部分做了具體的分析。應(yīng)用結(jié)果表明，使用智能視覺系統(tǒng)可以更方便、更精確、更準(zhǔn)確實現(xiàn)對工件的檢測，縮短工件檢測時間，提高工作效率。

【關(guān)鍵詞】智能視覺 工件 檢測技術(shù)

1 引言

近年來，隨著自動化行業(yè)的飛速發(fā)展，機器智能視覺逐漸成為崛起的新興行業(yè)，在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器智能視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高。由于機器智能視覺系統(tǒng)具有速度快、精度高、準(zhǔn)確性高等特點，所以用機器智能視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。

2 機器智能視覺系統(tǒng)概述

機器智能視覺被稱為自動化的眼睛，它主要采用照相機將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布、亮度、顏色等信息，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這個信號進(jìn)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，實現(xiàn)自動識別功能。

THMSRB-3型平臺采用的是歐姆龍F(tuán)Z4-350智能視覺檢測系統(tǒng)，用于對工件如數(shù)字、顏色、形狀等檢測，并對裝配效果進(jìn)行實時檢測操作。通過以太網(wǎng)總線連接到機械手控制器，對檢測結(jié)果和檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。

3 THMSRB-3型平臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

THMSRB-3型平臺主要由一臺六自由度工業(yè)機械手系統(tǒng)、智能視覺系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、RFID檢測系統(tǒng)、四工位工件供料單元、環(huán)形輸送單元、直線輸送單元、工件組裝單元、立體倉庫單元、電氣控制柜、網(wǎng)絡(luò)交換機等組成。

在以太網(wǎng)聯(lián)機狀態(tài)下，可快速、精準(zhǔn)對工件進(jìn)行分揀、搬運、裝配、拆解、檢測等操作。也可根據(jù)具體的工作任務(wù)，進(jìn)行不同的應(yīng)用，實現(xiàn)不同的控制效果，具有良好的柔性。它的組成如圖1所示。

4 智能視覺系統(tǒng)在THMSRB-3型平臺工件檢測的總體方案

在論述總體方案之前，假定RFID和PLC系統(tǒng)程序和通信都正常，各個系統(tǒng)之間接線正常。

4.1 智能視覺鏡頭調(diào)整

將智能視覺傳感器鏡頭調(diào)整到工件的正上方150mm左右的位置，使得智能視覺傳感器能穩(wěn)定、清晰地攝取圖像信號，調(diào)整工件的角度，對工件外形輪廓進(jìn)行清晰穩(wěn)定的成像，再對兩幅圖進(jìn)行分析處理。

4.2 工件視覺檢測

（1）確定工件的顏色，在“流程編輯”當(dāng)中，完成工件顏色的錄入，并將串行數(shù)據(jù)輸出（表達(dá)式）：（（U1.JG+1）/2*U1.IN）+100；

（2）確定工件的編號，在“流程編輯”當(dāng)中，進(jìn)行模型登錄，完成工件的編號的錄入，并將串行數(shù)據(jù)輸出（表達(dá)式）：（（U1.JG+1）/2*U1.NO；

（3）確定工件的角度，在模型登錄后，在“流程編輯”當(dāng)中完成工件角度的錄入，并將串行數(shù)據(jù)輸出（表達(dá)式）：（（U1.JG+1）/2*U1.TH；

（4）確定工件的尺寸，在“流程編輯”當(dāng)中，完成工件的尺寸的錄入，并將串行數(shù)據(jù)輸出（表達(dá)式）：（（U2.JG+1）/2*1）+（（U3.JG+1）/2*2）；

表達(dá)式輸入完成后，根據(jù)通信要求，設(shè)定為以太網(wǎng)通信，輸出形式為ASCII，小數(shù)位數(shù)為0，其他不變。

4.3 工件裝配流程編輯

當(dāng)以上4步完成后，我們就要給機器人下達(dá)工件裝配指令，在工件裝配流程編輯軟件中，我們給PLC下發(fā)工件裝配流程，PLC對裝配流程進(jìn)行保存，用以重復(fù)裝配。工件有不同編號、顏色、角度之分，我們規(guī)定三個裝配臺顏色分別為藍(lán)、紅、黃，編號順序為1、2、3、4。如圖2所示。

5 結(jié)束語

基于智能視覺系統(tǒng)的THMSRB-3型平臺工件檢測技術(shù)，能夠快速響應(yīng)，讓機械手準(zhǔn)確抓取工件，同時，又不相互干涉，無需編寫復(fù)雜程序，操作靈活方便，而且功能強大，參數(shù)設(shè)置簡單，簡單方便，價格低，可靠性好，性能穩(wěn)定。隨著我國自動化水平的不斷提高，人工成本壓力增大，該方案的提出，可以很大程度上取代人工，滿足生產(chǎn)的需要，預(yù)計將有更加廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

江西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江西省南昌市 330013endprint