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工业机器人的眼睛视觉系统技术解析

日期:2024-02-23 来源:产品中心
设备概述

  这一类通常含有一个或多个摄像头和镜头(光学部件),用于拍摄被检测的物体。根据应用,摄像头可以基于如下标准,黑白、复合彩色(Y/C),RGB彩色,非标准黑白(可变扫描),步进扫描(progressive-scan)或线

  灯光灯光用于照亮部件,以便从摄像头中拍摄到更好的图像,灯光系统能在不一样的形状、尺寸和亮度。一般的灯光形式是高频荧光灯、LED、白炽灯和石英卤(quartz-halogen)光纤。

  部件传感器通常以光栅或传感器的形式出现。当这个传感器感知到部件靠近,它会给出一个触发信号。当部件处于正确位置时,这个传感器告诉机器视觉系统去采集图像。

  这张采集卡的作用将摄像头与 PC连接起来。它从摄像头中获得数据(模拟信号或数字信号),然后转换成PC 能处理的信息。

  它同时能够给大家提供控制摄像头参数(例如触发、曝光时间、快门速度等等)的信号。图像采集卡形式很多,支持不一样的摄像头,不同的计算机总线

  应用在检验测试方面,通常使用 PenTIum或更高的CPU。通常来说,计算机的速度越快,视觉系统处理每一张图片的时间就越短。

  由于在制造现场中,经常有振动、灰尘、热辐射等等,所以通常要工业级的计算机。

  机器视觉软件用于创建和执行程序、处理采集回来的图像数据、以及作出“通过/失败(PASS/FAIL)”决定。

  机器视觉有多种形式(C 语言库、AcTIveX 控件、点击编程环境等等),可以是单一功能(例如设计只用来检测 LCD或 BGA、对齐任务等等),也可以是多功能(例如设计一个套件,包含计量、条形码阅读、机器人导航、现场验证等等)。

  一旦系统完成这个检测部分,这部分必须能与外界通信,例如需要控制生产流程、将“通过/失败(PASS/FAIL)”的信息送给数据库。通常,使用一张数字 I/O板卡和(或)一张网卡来实现机器视觉系统与外界系统和数据库的通信。

  配置一个基于 PC的机器视觉系统认真的计划和注意细节能帮助你确保你的检测系统符合你的应用需求。如下是你必需考虑的几点:

  确定你的目标,这可能是最重要的一步决定在这个检测任务中你要实现什么,检测任务通常分为如下几类:

  为机器或机器人导航检测流程可以包含只有一个操作或包含多个与检测任务相关的任务。

  为了确认你的任务,首先你应该明确为了最大限度检测部件你需要做的测试,也就是你能考虑到会出现的缺陷。

  为了明确什么哪个才是最重要的,最好做一张评估表,列出“必须做”和“可以做”的测试。一旦主要的对测试标准满意,随后可以将更多的测试加进去来改善检验测试过程,一定要记住,添加测试的同时也会增加检测的时间。

  这个不只是由 PC的速度决定,还受生产流水线速度的影响。很多机器视觉包含了时钟/计时器,所以检测操作的每一步所需要的时间都可以准确测量,从这一些数据,我们就可以修改我们的程序以满足时间上的要求。通常,一个基于 PC 的机器视觉系统每一秒可以检测 20-25 个部件,与检测部件的多少和处理程序以及计算机的速度有密切关系。

  一套机器视觉系统的性能与它的部件紧密关联。在选择的过程中,有很多捷径特别在光学成像上可能很大程度降低系统的效率。如下是在选择部件时你必须紧记的几个基本原则:

  在检测应用中大部分使用黑白摄像头,因为黑白图像能提供 90%可视数据,并且比彩色便宜。彩色摄像头大多数都用在一些需要分析彩色图像的场合里。根据部件在检测时是否移动,决定我们最终选择标准隔行扫描摄像头还是逐行扫描摄像头。另外,图像的分辨率必须充足高,以提供检验测试任务需要的足够的数据。最后,摄像头必须质量好和能够尽可能的防止工业现场中的振动、灰尘和热的影响。

  当你使用一个很差的光学部件或照明,就算你使用最好的机器视觉系统,它表现出的性能甚至比不上一个配上良好光学部件和适当照明的低能力系统。光学部件的目标是产生最好和最大可用面积的图像,并提供最好的图像分辨率。照明的目标是照亮需要测量或检测的部分的关键特征。通常,照明系统的设计由如下因素决定:颜色、纹理、尺寸、外形、反射率等等。

  图像采集卡虽然图像采集卡只是完整的机器视觉系统的一个部件,但是它扮演一个很重要的角色。

  图像采集卡直接决定了摄像头的接口:黑白、彩色、模拟、数字等等。使用模拟输入的图像采集卡,目标是尽量不变地将摄像头采集的图像转换为数字数据。使用不正确的图像采集卡可能得到错误的数据。

  工业用的图像采集卡通常用于检测任务,多媒体采集卡由于它通过自动增益控制、边沿增强和颜色增强电路来更改图像数据,所以不用在这样的领域里。使用数字输入的图像采集卡的目标是将摄像头输出的数字图像数据转换并输送到 PC 中作处理。

  考虑各种变化:人类的眼睛和大脑可以在不同的条件下识别目标,但是机器视觉系统就不是这样多才多艺了,它只能按程序编写的任务来工作。了解你的系统能看到什么和不能看到什么能帮助你避免失败(例如将好的部件认为是坏的)或其它检测错误。一般要考虑的包括部件颜色、周围光线、焦点、部件的位置和方向和背景颜色的大变化。

  机器视觉软件是检测系统中的智能部分,也是最核心的部分。软件的选择决定了你编写调试检测程序的时间、检测操作的性能等等。

  机器视觉提供了图形化编程界面 (通常称为“Point&Click”) 通常比其他编程语言(例如 VisualC++)容易,但是在你需要一些特殊的特征或功能时有一定的局限性。基于代码的软件包,尽管十分艰难和需要编码经验,但在编写复杂的特殊应用检测算法具备更大的灵活性。一些机器视觉软件同时提供了图形化和基于代码的编程环境,提供两方面最好的特征,提供了很多灵活性,满足多种的应用需求。

  通信和记录数据:机器视觉系统的总的目标是通过区分好和坏的部件来实现质量检验。为实现这一功能,这个系统要与生产流水线通信,这样才可以在发现坏的部件是做某种动作。通常这些动作是通过数字 I/O 板,这些板与制造流水线中的PLC相连,这样坏的部件就可以跟好的部件分离。

  例如,机器视觉系统能与网络连接,这样就可以将数据传送给数据库,用于记录数据及让质量控制员分析为何会出现废品。在这一步认真考虑将有利于将机器视觉系统无缝与生产流水线结合起来。需要仔细考虑的问题是:

  在网络上传送的文件格式是什么?通常使用RS-232端口与数据库通信,来实现对数据的纪录。

  为以后做准备:当你为机器视觉系统选择部件时,时刻记住未来的生产所需和有可能发生的变动。这些将直接影响你的机器视觉软硬件是否容易更改来满足以后新的任务。提前的准备将不仅仅节约你的时间,而且通过在将来重用现有的检测任务能够更好的降低总系统的价格。机器视觉系统的性能由最差的部分决定(就像一个木桶的容量由最短的一个木块决定),精度则由它能获取的信息决定。花时间和精力合理配置系统就可以建造一个零故障和有弹性的视觉检测系统。

  引用地址:工业机器人的眼睛视觉系统技术解析上一篇:变频器在热连轧棒材线轧机上的应用下一篇:几何形状和公差对电机磁钢宽度的影响

  (文章来源:江苏博实碳) 机械手臂在机器人领域应用比较广泛,常用于工业制造、生产、医疗设施等众多领域。虽然机械手臂的轴数和形态各不相同,但都是接受指令,然后精准定位到某一点做相关操作的。要求机械手臂在工作中要在承受自重和抓取工件最大重量的情况下将工件准确无误地放置在固定位置上,碳纤维机械手臂的应用也就应运而生。 碳纤维机械手臂作为机器人重要的运动部件,能满足机械臂的轻量化要求,碳纤维的比重在1.6g/m左右,而机械臂使用的传统材质(以铝合金为例)比重是2.7g/m,所以说碳纤维机械手臂是到目前为止所有机械臂中最轻的一个。 而且碳纤维机械手臂不仅自重轻,而且强度和刚度也不可以小看。铝合金的抗拉强度在800Mpa左右,而碳

  现如今工业机器人的种类非常多,从材料搬运到机器维护,从焊接到切割。在今天,工业机器人制造商开发了适用于各种应用的机器人产品。由于种类非常之多,很多客户来拓野机器人购买工业机器人时不知道怎么去选择比较适合自己生产车间的机器人,下面将介绍几个在购买工业机器人时有必要了解的主要参数。 工业机器人的应用 您选择需要购买的机器人种类的首要条件是:您的机器人要用于何处。如果您需要装配、挪移、包装、转换、拾放位置的多用途机器人,拓野机器人MH3F是你不错的选择。如果你需要弧焊,拓野机器人MA1440是不错的选择。 机器人负载 负载就是指机器人在工作时可承受的最大重量。如果您需要购买码垛机器人,就要将货物的重量和机器人抓手的

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  (文章来源:长科企业) 工业机器人的普及让很多工作岗位释放人工资源,作为科技进化的产物,工业机器人在公司制作中有着不可以小看的作用。机器代替人工在未来是一大趋势,下面长科企业小编将详细地理解阅读工业机器人的五大优点,让大家对工业机器人有更加深入的了解。 优点一、节省成本:人力成本的上涨无疑是推动各行业机器换人的主要的因素,机器人代替人工生产能够将越来越高昂的人力成本节省。机器人能实现24小时操作,只需要一人看管或者一人同时看管两台甚至是更多的机器,能够有效节约人力资源成本。另外,使用工业机器人的智能化工厂,自动流水线的生产模式更能节省场地,使工厂的规划更加紧凑,节省土地资源成本。 优点二、方便监管:传统公司制作的过程中,

  近年来,全球制造业掀起了机器换人浪潮,工业机器人的市场一路飚升,尤其是中国慢慢的变成了世界最大市场,吸引了全球机器人企业的关注。一直已来,中国工业机器人市场为外资品牌所占据,而国产机器人企业处于弱势力地位,只能看着巨大的市场被外资分食。 业内机构分析认为,国内工业机器人产业受限于核心部件,如伺服、、控制管理系统等,国内的技术发展滞后,部分零部件需要进口,所在价格无法降低。而外资品牌多年的技术积累,产品性能优越和功能强大,加上成熟的市场应用经验,所以很容易进入中国的制造业。 随国家对机器人的重视,以及多方资本布局推进,国内出现了一批实力的本土企业,在机器人整机上有国内四小龙,即新松机器人、埃斯顿、新时达、拓斯达。而减速机方面有了

  【前言】 随国家制造业的转型升级,很多厂家都有必要进行自动化、智能化升级。此时,选择正真适合的机器人,特别的重要。工业机器人适用于非常多的领域,从材料搬运到机器维护,从焊接到切割。在今天,工业机器人制造商开发了适用于各种应用的机器人产品。你需要做的是:确定你想要机器人干什么,以及在种类众多的机器人选择正真适合的一款。我们大家常常提到的“工业机器人”,从字面上来说不难理解,但是如果真正想要买一台适用的工业机器人,就还得必须了解到更多。 【1.工业机器人应用在什么方面】 首先要知道的是你的机器人要用于何处。这是你选择需要购买的机器人种类时的首要条件。如果你只是要一个紧凑的拾取和放置机器人,Scara机器人是不错的选择。如果想快速放置小型物品,Del

  2014年第16届工博会11月4日在上海开幕,作为新世纪的宠儿,机器人一直都深受关注。今年是设立工业机器人展的第二年,有了去年的成功举办经验和良好口碑,今年的机器展馆一开始都吸引了大批观众参观。ABB、库卡、发那科、安川电机等国外机器人四大家族都携产品参展,中国如广州数控、新时达、埃斯顿、埃夫特等一大批机器人企业也纷纷展示实力,国产的工业机器人成了工博会一道亮丽的风景。 安徽埃夫特智能装备有限公司 安徽埃夫特智能装备有限公司成立于2007年8月,注册资本11460万元,是一家专门从事工业机器人、大型物流储运设备及非标生产设备设计和制造的高新技术企业。埃夫特企业具有各类技术和管理人才300余人,先后牵头承担工信部国家

  工业机器人在持续不断的发展的过程中,人们希望它们能变得更自主、灵活,在未来它们能和人类并肩工作。在未来这些机器人将花费更少,相比于制造业之前使用的机器人,它们的适合使用的范围会更广泛。 工业机器人 自上世纪70年代以来,工业机器人的结构和应用技术变化并不大,大多数工业机器人用于完成重复性、简单枯燥的,甚至危险的工作。目前工业机器人主要使用在在有产能、产量需求的规模化生产中,比如汽车、、餐饮等行业。由于汽车工业规模效应明显,汽车行业一直是工业机器人应用最广泛的行业。从去年开始,由于中国市场需求的增加,电子行业变成了工业机器人的最大的用户。同时,机器人也应用于餐饮、金属制作的产品和塑料制品等传统行业。 AI在制造业的应用

  版) (罗勇军 郭卫斌)

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