機械手視覺
機械手視覺
以汽車行業(yè)為首,在電子設備、食品等行業(yè)中,工業(yè)用機械手都是現(xiàn)代生產(chǎn)中不可或缺的設備。機械手市場預計將在2035年達成10兆日元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,在其普及的過程中,問題也正在逐步浮現(xiàn)。
- 校正的工時
- 工業(yè)用機械手和視覺系統(tǒng)/視覺系統(tǒng)系統(tǒng)的連接
- 實施現(xiàn)場教育的必要性 等
隨著工業(yè)用機械手的發(fā)展,生產(chǎn)效率實現(xiàn)了急劇變化,但切換的工時等,在長達10年的時間內(nèi),幾乎沒有得到任何改進。根據(jù)工件更改夾具和設定并實施校正,在完成測試和修正后,方能開始生產(chǎn)。
作為消除這些陳舊的傳統(tǒng)工時,實現(xiàn)無不良品高生產(chǎn)性的手段,利用視覺系統(tǒng)/視覺系統(tǒng)技術(shù)的機械手視覺(機器視覺)越來越受到關(guān)注。下面將就機械手視覺的基礎知識及導入要點進行說明。
以視覺系統(tǒng)實現(xiàn)高級作業(yè),機械手視覺的基本原理
機械手視覺的導入要點
機械手視覺,是對工業(yè)用機械手位置檢測及檢測中所用視覺系統(tǒng)/視覺系統(tǒng)系統(tǒng)的總稱。因此,在導入機械手視覺時,必須要根據(jù)其與現(xiàn)用(或正在考慮導入)工業(yè)用機械手和視覺系統(tǒng)/視覺系統(tǒng)系統(tǒng)的適配性、使用目的及用途、能夠支持其他品種的擴展性能、設備變更的靈活對應性等,在綜合考慮各類要素的基礎上選擇產(chǎn)品。下面將就導入采用視覺系統(tǒng)/視覺系統(tǒng)技術(shù)的機械手視覺系統(tǒng)時必須掌握的要點,進行簡明易懂的說明。
與機械手廠商的兼容性
生產(chǎn)工業(yè)用機械手的廠商很多,各廠商都開發(fā)了各自的控制程序。因此,在選擇產(chǎn)品時,請確認視覺系統(tǒng)系統(tǒng)是否支持工業(yè)用機械手的控制程序。有時雖然可以兼容,設定的步驟卻會很繁瑣,請加以注意。
基恩士的視覺系統(tǒng)系統(tǒng)“XG-X系列”及“CV-X系統(tǒng)”,只需在環(huán)境設定畫面選擇廠商,就能與國內(nèi)外廠商的工業(yè)用機械手實現(xiàn)直接連接。在導入時可以不用考慮廠商兼容性,在改用其他廠商的機械手時,也能直接沿用系統(tǒng)。此外,基恩士產(chǎn)品還支持各廠商的編程語言,利用樣本程序,就能輕松指定操作流程。

簡單設定
在研究導入機械手視覺的過程中,是不是遇到過以下疑問、問題呢?
- 各類設定是不是很繁瑣呢?
- 會不會因為操作復雜,耗費許多現(xiàn)場教育的時間呢?
- 有沒有必要聘用具備特殊技能的專業(yè)人員呢? 等
導入機械手視覺的目的,就是生產(chǎn)高效化和成本削減,如果反而費時費力,也就毫無意義了。因此,設定便捷性也是應當被納入考量的。
“XG-X系列”、“CV-X系列”設計了機械手專用界面,預設了抓取、放置、抓取偏移補正等功能的標準設定。設定時,只需根據(jù)步驟實施快門速度和敏感度等相機設定、連接的機械手設定、校正、搜索設定、補正操作等,就能完成設定。能夠以最簡便的步驟,導入機械手視覺。

自動校正
傳統(tǒng)的工業(yè)用機械手,必須由操作者通過示教盒,手動指定坐標。因此,在每次更改工件及切換時,必須進行重新調(diào)整,操作者的個體差異會導致精度的偏差。而利用支持自動校正的機械手視覺,就能一鍵完成原本必須手動實施的校正作業(yè)?;魇康臋C械手視覺系統(tǒng),實現(xiàn)了校正、運算等繁瑣作業(yè)的自動化。

傳統(tǒng)的工業(yè)用機械手


支持自動校正的
機械手
實現(xiàn)穩(wěn)定搜索的穩(wěn)定性
若無法達到必要的精度,導入機械手就顯得毫無意義,反而還增加了最終檢測的工時。基恩士產(chǎn)品搭載了能夠在惡劣條件下進行高速、高精度目標物抽取的搜索工具“ShapeTrax”功能,通過位置偏移修正、重疊消除、失真補正等功能,確保了高穩(wěn)定性。借助實時濃淡補正、干擾控制等預處理功能,實現(xiàn)正確的檢測和辨別,可用于外觀及尺寸檢測、OCR字符辨別等各類工序。
基恩士還提供各類鏡頭和照明設備,確保在各種環(huán)境下都能導入。更有組合配備了基恩士特色超高速相機和部分亮燈照明的“LumiTrax系統(tǒng)”,實現(xiàn)了更精確的制圖。在超高速下,通過重復從不同方向高速照射照明并拍攝的工序,可以實現(xiàn)不受周圍環(huán)境影響的穩(wěn)定檢測。
具體應用
下面將介紹利用視覺系統(tǒng)/視覺系統(tǒng)技術(shù)的機械手視覺導入案例。除了抓取、定位外,機械手視覺還被用于外觀檢測、尺寸檢測、個數(shù)檢測等諸多場合下。機械手視覺的另一項重大優(yōu)點,就是能夠在同一工序內(nèi),進行諸如抓取+外觀檢測的同步作業(yè)。
零食裝箱機械手定位
作為機械手視覺的導入案例之一,抓取、放置(pick&place)是較為常見的操作。零食裝箱等工序,很多時候都需要進行人工操作,通過視覺系統(tǒng)系統(tǒng)識別位置和方向,就能實現(xiàn)自動化。

零食裝箱大多由人工完成,導入圖像處理和機械手后,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊幚怼?/p>


機械手抓取
導入機械手視覺后,可以大幅削減抓取作業(yè)的工時。用視覺系統(tǒng)檢測工件位置,將位置信息輸入到機械手,由此實現(xiàn)不依靠定位托板的抓取。還能同時實施檢測。甚至還能將繁瑣的校正自動化,大幅削減啟動工時。

通過搭配使用機械手和相機,可以實現(xiàn)更加靈活的抓取。簡化難度較高的編程作業(yè),大大削減啟動工時。
