使用Cognex視覺定位替代傳統(tǒng)的機(jī)械或者重力對中

IS5403-11具有工件定位功能。使用IS5403-11找到產(chǎn)品，并計(jì)算出產(chǎn)品的坐標(biāo)信息(橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、偏轉(zhuǎn)角度)，視覺系統(tǒng)將產(chǎn)品的坐標(biāo)信息(橫坐標(biāo)偏移量、縱坐標(biāo)偏移量、偏轉(zhuǎn)角度)通過以太網(wǎng)傳送給機(jī)器人， 機(jī)器人根據(jù)傳輸過來的產(chǎn)品位置偏移量信息，調(diào)整姿態(tài)抓取產(chǎn)品，放置到指定位置。

華晨寶馬汽車有限公司成立于2003年5月，是寶馬集團(tuán)和華晨汽車集團(tuán)控股有限公司共同設(shè)立的合資企業(yè)，業(yè)務(wù)涵蓋BMW品牌汽車的生產(chǎn)、銷售和售后服務(wù)。公司的生產(chǎn)基地位于工業(yè)基礎(chǔ)雄厚的遼寧省沈陽市，在北京設(shè)有分公司，銷售和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍及全國。

其致力于成為中國最成功的高檔汽車制造商，引領(lǐng)中國高檔車市場的發(fā)展。公司堅(jiān)持把最新的產(chǎn)品和最先進(jìn)的技術(shù)引進(jìn)到中國市場。引進(jìn)ABB公司提供自動(dòng)沖壓線和Cognex鋼板視覺定位檢測系統(tǒng)，在提高產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，也提供了生產(chǎn)效率。

視覺定位工具優(yōu)化生產(chǎn)工藝

傳統(tǒng)的汽車鋼板定位工藝，重力對中和機(jī)械對中都存在一些問題：1.鋼板在重力作用和氣缸拍打的情況下，產(chǎn)品表面可能會(huì)出現(xiàn)瑕疵，影響產(chǎn)品品質(zhì);2.在重力和機(jī)械拍打過程影響生產(chǎn)節(jié)拍;3.成本高。

而視覺定位對中很好的解決了這幾個(gè)問題：1.視覺定位屬于非接觸的定位方式，安裝在輸送帶上方，避免增加外力影響品質(zhì);2.視覺系統(tǒng)從取像到處理，提供給機(jī)器人坐標(biāo)信息，速度很快，可以控制在500毫秒之內(nèi);3.與傳統(tǒng)定位工藝相比，視覺定位成本更低，更穩(wěn)定，更準(zhǔn)確。

鋼板視覺定位系統(tǒng)，可以通過視覺圖像匹配工具對于各種情況如：大視野(最大3-4米)、多種類異型板料、單板料和多板料等進(jìn)行判斷。

圖1：現(xiàn)場工作

系統(tǒng)檢測流程

1. 產(chǎn)品傳送到預(yù)定位置后，PLC發(fā)到位信號(hào)給機(jī)器人，機(jī)器人通過以太網(wǎng)向視覺系統(tǒng)發(fā)送觸發(fā)拍照信號(hào);

2. 視覺系統(tǒng)接收到觸發(fā)信號(hào)后，拍攝圖像并進(jìn)行圖像處理，計(jì)算出產(chǎn)品的坐標(biāo)信息(橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、偏轉(zhuǎn)角度);

3. 視覺系統(tǒng)將產(chǎn)品的坐標(biāo)信息(橫坐標(biāo)偏移量、縱坐標(biāo)偏移量、偏轉(zhuǎn)角度)通過以太網(wǎng)傳送給機(jī)器人;

4. 機(jī)器人根據(jù)傳輸過來的產(chǎn)品位置偏移量信息，調(diào)整姿態(tài)抓取產(chǎn)品，放置到指定位置;

5. 動(dòng)作完成后，機(jī)器人回到待抓取點(diǎn)等待下一次動(dòng)作。

圖2：汽車鋼板

Cognex圖案匹配技術(shù)

任何機(jī)器視覺應(yīng)用中的最初一步通常也是決定該應(yīng)用成功與否的關(guān)鍵一步：在視覺相機(jī)的視野內(nèi)定位物體，該過程也稱為圖案匹配。

圖案匹配有時(shí)會(huì)非常困難，因?yàn)樵S多變量都能影響到物體在視覺系統(tǒng)中的顯示方式。傳統(tǒng)圖案匹配技術(shù)以通常被稱作正規(guī)化相關(guān)性的像素網(wǎng)格分析流程為基礎(chǔ)。這種方法尋找某物體的灰度級(jí)別，或基準(zhǔn)圖像與圖像各部分之間的統(tǒng)計(jì)學(xué)相似性，然后確定物體的X/Y位置。

這種方法盡管在某些情況下非常有效，但當(dāng)生產(chǎn)線的外觀經(jīng)常性地發(fā)生變化時(shí)(如物體角度、尺寸和外形變化)，尋找物體的能力及其準(zhǔn)確性就會(huì)受到限制。

圖3：汽車鋼板定位檢測

要克服這些限制，Cognex開發(fā)出了幾何圖案匹配技術(shù)，PatMax[W,I1] ?。該技術(shù)采用一系列不依賴于像素網(wǎng)格的邊界曲線獲取物體的幾何形狀，然后在圖像中尋找相似的形狀，這種技術(shù)不受特定灰度級(jí)別的限制。這樣，不管物體角度、大小和形狀如何變化都能準(zhǔn)確地找到該物體，使得這種方法的工作能力得到根本性的提高。對于定位零件或特征來說，PatMax是視覺系統(tǒng)中視覺檢測處理量最大和最為可靠的工具。