中山海川机器人丨视觉对中在高速冲压自动化生产线中的应用分析

轿车职业冲压分娩历程中，须要对板料进行对中才干完结主动化上料，而职业中解决计划大多为重力对中、机械对中和视觉对中，重力对中和机械对中体系呼应速度慢、部件易磨损，且不能满意高速冲压线；而视觉对中具有呼应速度快、体系安稳性强、保护工作量小、板料形状适用性强，且能够满意高速主动化分娩线。

跟着人们生活水平的进步和科技的不断进步，轿车分娩技能日趋老练，为了呼应市场需求，满意人们对轿车高质量、高功能的需求，轿车制造业中高速冲压分娩线运用日趋广泛。适应于高速冲压线，视觉对中体系为其供给了不可或缺的技能保证，本文就侧重对高速冲压分娩线中视觉对中体系技能进行论述，剖析日常分娩运转历程中的常见问题和处理办法。现场布局

本分娩线规划节拍为15spm，整线由拆垛体系、清洗涂油体系、视觉对中体系、板料及冲压件传输机器人、t压力机、t压力机、三台t压力机、出料传输体系、主动装箱体系、操控体系组成。图1所示为拆垛对中布局图，线首部分由拆垛体系1、拆垛体系2、拆垛机器人1、拆垛机器人2、进料皮带机、清洗机、涂油机及视觉对中体系组成。

拆垛对中布局图视觉对中体系

体系组成

视觉对中体系由视觉皮带机、上料皮带机、上料机器人1(含操控体系)、上料机器人2(含操控体系)、网络交换机、工控机、视觉相机1、视觉相机2、视觉照明体系、整线主控plc及其他操控单元组成。视觉相机、工控机、上料机器人和主控plc经过预设的profinet通讯网络完结数据的传输。

工控机中预装了视觉软件，经过工控机网卡将2台视觉相机联网，完结数据收集，视觉机器人1操控体系选配了profinet通讯卡，然后经过网络交换机将工控机中视觉相机、工控机、机器人操控体系集成在了同一个profinet网络中，机器人操控体系经过profinet网络与主控plc完结数据的传输和交互。

体系工艺流程

调试运转：新零件上线调试时，首先在各单元设定对应的零件编码和零件称号，然后发动拆垛体系并设定拆垛机器人运转轨道，拆垛机器人转移一张板料放置于进料皮带机，手动转移板料至视觉皮带上，依据板料特征制造视觉模板，然后将视觉体系切换至离线状况并手动摄影，摄影完结后手动运转视觉皮带机和上料皮带机，将板料运送至上料皮带；依据摄影数据设定上料机器人beforepick点、pick点、afterpick点方位，依据板料在模具中的状况设定上料机器人beforedrop点、drop点、afterdrop点方位，逆序运转设定waitload点、outload点、waitunload点、outunload点方位并保存机器人轨道；将机器人运转至等候位，视觉切换至在线状况，预备主动分娩。

主动运转：按下整线循环发动按钮，拆垛工位机器人开端进行拆垛并运送板料至送料皮带和清洗机、涂油机，经清洗涂油后将板料运送至对中皮带，对中皮带检测皮带机有料并中止运转，主控plc依据预设的程序发送预发动皮带机指令并由此指令触发视觉相机摄影，视觉相机摄影完结后，工控机将估算板料方位数据与预设板料模板的数据进行比对、估算；一起主控plc操控对中皮带将板料运送至上料皮带和上料机器人工位，上料机器人依据工控机传送的板料方位数据进行估算，然后上料机器人批改pick方位、抓料，上料机器人运送板料至t压力机，上料机器人投进板料后回来等候方位。整个体系进入下一循环。

视觉模板

新零件上线时，在整线操控体系中设定对应的零件编码，相应的在工控机中设定对应的零件编码，手动从拆垛工位运送一张板料至对中皮带机，运用预装在工控机中的视觉软件切换相机为手动形式，触发视觉相机摄影，在软件制造视觉模板：设定视觉特征—设定查找规模—设定特征得分下限—设定旋转答应视点—特征training—查验特征—保存模板—切换相机为主动形式—运送板料至上料工位—设定上料机器人pick和drop轨道。关于视觉模板特征，设定过多的特征或许会影响数据传输速度，导致故障率提高；而设定的太少则不能精确辨认板料方位；一般单件设定1～2个特征，双件设定2～4个特征，且每个零件至少1个特征。

信号交互

整线主控plc与上料机器人1、上料机器人2、视觉相机、工控机之间经过profinet通讯进行信号交互，首要信号为皮带机预发动、触发相机摄影、相机摄影完结、手动摄影、板料坐标x、y和转角deg。

主控plc与机器人1/2

机器人与工控机

板料方位数据

操控原理

整线具有分娩条件后，在整线主控台进行整线发动，整线一切机器人运转至等候工位，拆垛工位机器人将板料从拆垛台转移至送料皮带，经清洗机清洗和涂油机涂油后，板料抵达对中皮带，对中皮带板料传感器检测到有料后发信号给主控plc，主控plc运转对中皮带中止操控程序，该操控程序依照预设的公式进行估算并中止皮带运转，然后运转皮带停稳滤波程序；此刻主控plc触发对中皮带预发动指令，而且触发视觉相机摄影(图4)，视觉相机摄影完结后发送triggerdone指令给机器人操控体系，一起工控机估算板料方位数据并传送给上料机器人操控体系，对中皮带和上料皮带以对中皮带机为基准一起发动而且运转定长mm，此刻板料现已运送至上料皮带，上料机器人也现已运转到了上料皮带上方，上料机器人操控体系估算接收到的板料方位数据和批改pick方位轨道进行板料抓取，上料机器人依照预先设定的运转轨道将板料精确的放入首台压力机的模腔内，整个体系进入下一个循环。

触发视觉相机摄影plc程序常见问题及处理办法

在分娩历程中，体系的牢靠运转无疑是每一位设备运营管理者最希望的，依据经历总结了以下常见问题及处理办法(表4)。在分娩现场呈现最多的便是找不到视觉特征、板料相片反光和视觉得分低，一般须要进行如下处理：调整板料在托盘方位/调整拆垛机器人投进板料方位/查看调整皮带机、削减涂油机喷油量/适宜调大清洗机挤干辊压力、整理皮带机底板/整理皮带/增大板料与皮带机底板间色差/优化视觉特征方位；除此之外，要依照保护保养打算定时对通讯线缆、线缆接头、皮带机传动装置、视觉灯具进行查看和保护保养。

常见问题及处理办法完结语

跟着视觉体系运用的遍及和技能的不断完善，信任视觉对中体系在轿车以及家电等职业冲压主动化分娩中运用越来越广泛，其产品运用计划也日趋老练、安稳，视觉体系精度、功能也会逐渐得到提高，为高速冲压主动化供给强有力的技能保证。