使用NI視覺(jué)硬件和軟件為接線(xiàn)盒零件設計集成的視覺(jué)化和機器人化單元

發(fā)布時(shí)間:2010-3-11 17:26    發(fā)布者:嵌入式公社
關(guān)鍵詞: 機器 , 接線(xiàn)盒 , 軟件 , 視覺(jué) , 硬件
挑戰:用短批次和多樣化的產(chǎn)品為裝配電子元件設計一個(gè)緊密集成有機器人技術(shù)和視覺(jué)技術(shù)的系統

方案:在NI視覺(jué)系統的指導下,用三菱專(zhuān)用的ImagingLab LabVIEW機器人庫,帶有可重構I/O端口(RIO)的NI PCI-8254R圖像采集卡,NI LabVIEW開(kāi)發(fā)的軟件以及NI視覺(jué)開(kāi)發(fā)模塊安裝五個(gè)三菱SCARA機器人。


使用NI LabVIEW軟件最大的好處是可以設計且自定義圖形化用戶(hù)界面。


當達到了反饋部分,視覺(jué)系統就會(huì )獲取圖像并且定位可供挑選的部分。


視覺(jué)系統指引著(zhù)機器人并且反饋控制質(zhì)量。


機器人駁回了有缺陷的部件。


在每一站,系統都用到了FlexFactory Anyfeed SX-240,這是一款可以用NI LabVIEW編程和控制的軟件。


擁有裝配和包裝生產(chǎn)線(xiàn)的傳統生產(chǎn)商Automatismi Brazzale,要求ImagingLab在一個(gè)單元內只用一種結構裝配所有的接線(xiàn)盒(40個(gè)不同的模塊),這一過(guò)程可以分6步進(jìn)行。我們在轉臺周?chē)惭b五個(gè)三菱SCARA RP-5AH機器人,每個(gè)機器人所處的位置都是為了執行模塊和模塊間特定的任務(wù)。

該項目規格會(huì )充滿(mǎn)挑戰:每小時(shí)處理?yè)碛?0個(gè)不同模塊的2,500片,要求共計32個(gè)不同部分的處理和安裝。我們安裝了六個(gè)視覺(jué)系統,這樣,每個(gè)機器人站可以用來(lái)檢查外殼零件的質(zhì)量。在生產(chǎn)過(guò)程中,每個(gè)機器人站不得不處理相應模塊的不同零件。這個(gè)項目的主要目的是為了使生產(chǎn)線(xiàn)操作者能夠簡(jiǎn)單地處理短批次和大量的模塊。

視覺(jué)和反饋系統的構建

我們把機器視覺(jué)作為這個(gè)項目的一個(gè)關(guān)鍵部分。視覺(jué)系統可以使機器人單元識別并挑選隨機位置的不同部分,將其非常精確地裝入合適的槽中,從而避免了不同接線(xiàn)盒模塊的特定步驟,這會(huì )減少每一批的停留時(shí)間并且能使每個(gè)模塊的零件顯得與眾不同。這樣就沒(méi)有必要為不同的元件準備特殊的容器。

另外,為機器人站選擇反饋系統對于保證配置的靈活性來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。這些元件可以抵達反饋裝置的任何位置,因此,在視覺(jué)系統的指示下,反饋裝置能夠移動(dòng)來(lái)?yè)u動(dòng)零件并使它們可以被機器人撿起來(lái)。

在每個(gè)機器人站,系統使用基于視覺(jué)系統信息并由LabVIEW軟件控制的可編程 FlexFactory Anyfeed SX-240。Anyfeed系統由ImagingLab LabVIEW機器人庫集成于LabVIEW中。

當零件到達反饋裝置時(shí),視覺(jué)系統需要一幅圖像并將可挑選的零件進(jìn)行定位。定位信息傳送給機器人,這樣機器人就可以撿起這個(gè)零件,而且能精確地把它放在指定位置,誤差不會(huì )超過(guò)0.02 mm。

視覺(jué)系統指導機器人和反饋裝置,并為各個(gè)子元件提供質(zhì)量控制。這一功能是在它們被加到終端組裝前通過(guò)測量其大小和驗證其完整性來(lái)實(shí)現的。

使NI產(chǎn)品擁有更緊密的集成性和靈活性

使用三菱專(zhuān)用的ImagingLab LabVIEW機器人庫,我們可以實(shí)現緊密視覺(jué)和機器人集成。因此,用戶(hù)只需通過(guò)一步操作就能校準機器人和成像。由于LabVIEW軟件允許我們在短時(shí)間內編程、設計原型并測試新的應用,所以我們最終決定采用LabVIEW平臺。使用LabVIEW平臺的另一個(gè)優(yōu)勢在于它具有設計和定制圖形化用戶(hù)界面的可能性。

此外,在為我們的系統挑選硬件的時(shí)候,使用NI產(chǎn)品和LabVIEW平臺可以為我們提供巨大的靈活性。我們可以重復利用項目中的硬件零件和設備。而且,采用NI標準,我們能在項目中的任何產(chǎn)品實(shí)現快速集成,這大大縮短了開(kāi)發(fā)的時(shí)間并減少了成本。

作者信息:
Cristiano Buttinoni, Certified LabVIEW Developer (CLD)
ImagingLab
Palazzo Mozzanica via XX Settembre, 51
Italy 26900
Tel: +39 0371 416366
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