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工业智能相机在汽车车间引导机器人的应用

   日期:2018-04-11     浏览:61    评论:0    
核心提示:据悉,汽车产业是机器人密度最高的行业之一,汽车制造四大工艺,包括冲压、涂装、焊接、总装都离不开机器人,有的产线通过机器人集成,自动化率甚至可高达100%。在发动机生产工厂,汽车发动机的缸体搬运工作是由机器
 据悉,汽车产业是机器人密度最高的行业之一,汽车制造四大工艺,包括冲压、涂装、焊接、总装都离不开机器人,有的产线通过机器人集成,自动化率甚至可高达100%。
在发动机生产工厂,汽车发动机的缸体搬运工作是由机器人来进行。在引导机器人进行缸体搬运时,采用的是由定制的工业智能相机+视觉软件的方式。在生产过程中,遇到了棘手问题,主要是:相机拍照一次检测不成功,需要多次拍照才有可能检测成功,影响了工作效率。因此,决定进行技术改造,以实现机器人对缸体的高效精确抓取。
在改造时,这个问题一直困扰着技术人员。在应用现场,缸体是码放在一层层的拖盘上,每隔一层缸体码放的方向不同。由于缸体只有一个抓取位置,所以机器人在抓取时,会自动将爪具旋转0 度、90 度、180 度或270 度,然后根据每层托盘上每个缸体的大概位置去拍照抓取,同时相机也会跟着爪具进行旋转。这样,得到的图像都是一个方向的,而相机却跟着机器人改变了拍照方向,这直接影响了抓取的准确性。
因此,要成功实现技改,就要搬掉这个拦路虎,技术人员详细分析了迫切需要解决的两个技术难点。
第一:机器人坐标系与图像坐标系的对应关系(N 点校准)。
从理论上来说,如果机器人旋转0 度、90 度、180 度或270 度时的旋转中心是一致的,那么,就可以只针对0 度时的坐标对应关系做N 点Calibrate,其他三个角度时的坐标系对应只是象限不一样。
1)机器人坐标系与图像坐标系都是0 度时,两个坐标系是重合的。这时,在做完N 点Calibrate 后,机器人坐标与图像坐标可直接一一对应。
2)机器人坐标分别旋转90 度、180 度和270 度时,图像坐标系虽然没有改变,但是却与机器人坐标系的其他象限有了对应关系。
3)如果机器人的旋转中心是一样的,就可以得到一个拟合圆。
需要注意的是:机器人在抓取位置旋转四个方向拍照时,必须是以同一固定点为圆心进行旋转,只有这样四个方向(象限)的点才能对应起来,这时只要在一个方向做9 点标定即可。否则,如果机器人在抓取位置旋转四个方向拍照时,不是以同一点为圆心进行旋转,那每个方向(象限)都要重新做9 点标定,因为每个方向的点是不能对应。
  最终经过确认,机器人夹具在旋转0 度、90 度、180 度和270 度时的旋转中心很难保持一致,所以只校准一次并对应象限的方法就不能使用了。这样,四个角度时都要分别做N 点Calibrate。
  第二:拍照后,必须确定图像特征的旋转中心的偏移量,图像特征旋转中心与偏移量的和,必须与机器人夹具的旋转中心保持一致,否则抓取时就会产生很大误差。
为解决技术改造中遇到的这些难点,并选择一个令人信任的技术解决方案,技改部门在综合比较技术实力、产品性价比、售后服务能力和服务质量等多种考虑下,决定选择机器视觉方案服务商——朗锐智科。
经过一系列的现场测试,采用朗锐智科(www.loongv.com)智能相机后,成功解决了令人挠头的技术难题。loongv提出了视觉行业最佳的定位算法,即使在比较复杂的情况下也能提供非常准确的定位。而且还提供了非常丰富的通讯方式,便于集成到现有系统中。
 
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