發(fā)布時(shí)間：2022-10-19
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柔性制造已開啟中國智造新模式。隨著流水線小批量多品種產(chǎn)品生產(chǎn)需求成為常態(tài)，柔性上料成為了柔性生產(chǎn)線首要環(huán)節(jié)的黃金搭檔。那什么是柔性上料？它是在上料環(huán)節(jié)依靠柔性上料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種產(chǎn)品零件的分選、擺盤、方便多個(gè)產(chǎn)品共線組裝生產(chǎn)。大致原理是先將零件輸送到柔性振動(dòng)盤上，再通過不同的振動(dòng)模式使平臺(tái)上的零件快速移動(dòng)和姿態(tài)調(diào)整，接著視覺系統(tǒng)進(jìn)行物料識(shí)別，然后爭取物料坐標(biāo)發(fā)給機(jī)器人，機(jī)器人將零件擺放到工裝上，以供下一工序進(jìn)行組裝作業(yè)。下面我們來詳細(xì)看看，它們是如何緊密配合完成這一氣呵成的動(dòng)作的。
柔性上料的核心設(shè)備是柔性振動(dòng)盤，它的原理是利用共振和相干波的干涉原理來達(dá)到物料向某一方向移動(dòng)形成排列的過程。 柔性振動(dòng)盤以音圈電機(jī)為動(dòng)力源，四個(gè)音圈電機(jī) ( 相當(dāng)于四個(gè)震點(diǎn)) 分布在柔性振動(dòng)盤的四個(gè)內(nèi)角位置，通過柔性振動(dòng)盤控制器控制音圈電機(jī)工作，以控制上料盤的振動(dòng)頻率達(dá)到物料的固有頻率附近，引起物料產(chǎn)生共振，使物料處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
本次我們來看看，視覺系統(tǒng)是如何識(shí)別物料的。視覺系統(tǒng)是通過光源、工業(yè)相機(jī)、視覺軟件等組成的。通過不同的光源類型、顏色、打光方式，能讓零件的特征明顯呈現(xiàn)出來，便于相機(jī)拍攝穩(wěn)定的圖像；同時(shí)避免了環(huán)境光的干擾，視覺軟件算法就能正常識(shí)別和處理了，可以說光源對(duì)視覺的成敗起到了70%的作用。視覺軟件是用來處理圖像信號(hào)的工具，市面上常見的軟件都是基Halcon、VisionPro、OpenCV等視覺算法庫做的二次開發(fā)。視覺識(shí)別與定位是通過相機(jī)對(duì)物料進(jìn)行拍照，軟件識(shí)別圖像特征，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，獲取相機(jī)坐標(biāo)系下的位姿等數(shù)據(jù)，然后將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人能識(shí)別的機(jī)器人坐標(biāo)，引導(dǎo)機(jī)器人抓取。下面我們來看看機(jī)器人是如何來識(shí)別這些坐標(biāo)的。
機(jī)器人視覺識(shí)別的任務(wù)就是將零件準(zhǔn)確抓取，而這種自動(dòng)抓取技術(shù)是建立在圖像處理與定位技術(shù)上。圖像處理為抓取工作提供零件的圖像信息，定位技術(shù)為抓取工作提供零件的坐標(biāo)信息，由于機(jī)器人是空間坐標(biāo)系，相機(jī)是像素坐標(biāo)系，所以需要借助標(biāo)定將兩個(gè)坐標(biāo)系聯(lián)系起來，在實(shí)際控制中，相機(jī)檢測到圖像位置后，通過標(biāo)定好的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，將相機(jī)的像素坐標(biāo)變換到機(jī)器人的空間坐標(biāo)系中，相當(dāng)于裝上眼睛，然后根據(jù)機(jī)器人坐標(biāo)系，計(jì)算出各個(gè)電機(jī)該如何運(yùn)動(dòng)，讓它去哪就去哪。常用的標(biāo)定方法是九點(diǎn)標(biāo)定和一鍵標(biāo)定，兩種都是通過標(biāo)定來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和相機(jī)坐標(biāo)的統(tǒng)一。
