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柔性上料视觉系统的工作原理
2022-10-19 11:23:50

柔性制造已开启中国智造新模式。随着流水线小批量多品种产品生产需求成为常态,柔性上料成为了柔性生产线首要环节的黄金搭档。那什么是柔性上料?它是在上料环节依靠柔性上料系统实现各种产品零件的分选、摆盘、方便多个产品共线组装生产。大致原理是先将零件输送到柔性振动盘上,再通过不同的振动模式使平台上的零件快速移动和姿态调整,接着视觉系统进行物料识别,然后争取物料坐标发给机器人,机器人将零件摆放到工装上,以供下一工序进行组装作业。下面我们来详细看看,它们是如何紧密配合完成这一气呵成的动作的。

柔性上料的核心设备是柔性振动盘,它的原理是利用共振和相干波的干涉原理来达到物料向某一方向移动形成排列的过程。 柔性振动盘以音圈电机为动力源,四个音圈电机 ( 相当于四个震点) 分布在柔性振动盘的四个内角位置,通过柔性振动盘控制器控制音圈电机工作,以控制上料盘的振动频率达到物料的固有频率附近,引起物料产生共振,使物料处于运动状态。

 

本次我们来看看,视觉系统是如何识别物料的。视觉系统是通过光源、工业相机、视觉软件等组成的。通过不同的光源类型、颜色、打光方式,能让零件的特征明显呈现出来,便于相机拍摄稳定的图像;同时避免了环境光的干扰,视觉软件算法就能正常识别和处理了,可以说光源对视觉的成败起到了70%的作用。视觉软件是用来处理图像信号的工具,市面上常见的软件都是基Halcon、VisionPro、OpenCV等视觉算法库做的二次开发。视觉识别与定位是通过相机对物料进行拍照,软件识别图像特征,转化为数字信号,获取相机坐标系下的位姿等数据,然后将图像坐标转换为机器人能识别的机器人坐标,引导机器人抓取。下面我们来看看机器人是如何来识别这些坐标的。

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机器人视觉识别的任务就是将零件准确抓取,而这种自动抓取技术是建立在图像处理与定位技术上。图像处理为抓取工作提供零件的图像信息,定位技术为抓取工作提供零件的坐标信息,由于机器人是空间坐标系,相机是像素坐标系,所以需要借助标定将两个坐标系联系起来,在实际控制中,相机检测到图像位置后,通过标定好的坐标转换矩阵,将相机的像素坐标变换到机器人的空间坐标系中,相当于装上眼睛,然后根据机器人坐标系,计算出各个电机该如何运动,让它去哪就去哪。常用的标定方法是九点标定和一键标定,两种都是通过标定来实现机器人和相机坐标的统一。

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