時間:2018-05-31 10:40:08來源:康耐視(COGNEX)
案例背景
作為世界上最小巧的500萬像素獨立式視覺系統(tǒng),In-Sight 8405十分適合集成到機(jī)器人上面的狹小空間里。俗話說“麻雀雖小五臟俱全”,8405個頭兒雖小,但它搜索的準(zhǔn)確度和功能的強(qiáng)大性都已經(jīng)達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水準(zhǔn)!
口說無憑?
別急,下面小編將用一組海天集團(tuán)的實用案例來讓你們切身感受它的“小而強(qiáng)大”!
案例解析
●原有方案存在的問題
作業(yè)對象:機(jī)床加工的連桿
原有解決方案:快速換型加工
存在問題:耗費大量的人力、物力和財力研究機(jī)器人自動上料,效果不甚理想。
●解讀:
海天集團(tuán)十一分廠主要完成連桿的機(jī)加工工作,“塑機(jī)種類繁多,本項目中的兩臺機(jī)床加工的連桿規(guī)格有五十余種,尋找一個全部通用的上料機(jī)構(gòu)非常困難,絕無可能。”海天集團(tuán)的生產(chǎn)工程師指出,“為了實現(xiàn)快速換型加工,機(jī)器人如何自動上料是個難點,在這個問題上公司花費了大量的人力、物力和財力,但是結(jié)果卻事倍功半?!?/span>
2012年,海天集團(tuán)的生產(chǎn)工程師正好參與了康耐視在蘇州舉行的一次產(chǎn)品推介會,了解到康耐視是全球視覺行業(yè)的領(lǐng)先者。
●康耐視的解決方案:
作業(yè)對象:連桿的機(jī)加工
解決方案:基于圖像匹配PatMax的In-Sight 8405系列智能相機(jī)
全新效果:結(jié)合機(jī)器人自動定位實現(xiàn)自動上料,完美解決了一系列生產(chǎn)難題。
●解讀:
康耐視公司始終專注于開發(fā)業(yè)界最先進(jìn)有效、具有標(biāo)桿意義的機(jī)器視覺算法和工具,如PatMax?、PatMax?RedLine?、OCRMax、1DMax+、2DMax+等,確保在最有挑戰(zhàn)的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中,都能穩(wěn)定有效地實現(xiàn)相應(yīng)的機(jī)器視覺功能,如定位、裝配或?qū)ξ灰龑?dǎo)、尺寸量測、缺陷或差錯檢查和圖像讀碼。正是由于這樣強(qiáng)大功能特性,海天集團(tuán)的生產(chǎn)工程師在進(jìn)行產(chǎn)品測量評估時,選取了包括康耐視在內(nèi)的數(shù)家公司視覺產(chǎn)品來進(jìn)行測試。盡管其他公司的產(chǎn)品也采用了幾何圖案匹配的概念,但是詮釋概念的方式各有不同,所以最終的性能特點差別很大,不能很好的適應(yīng)海天集團(tuán)的工況。最終,在綜合考量相機(jī)的處理量、準(zhǔn)確度、速度和圖案對準(zhǔn)等各方面的指標(biāo),海天集團(tuán)選用了康耐視In-Sight 8405系列智能相機(jī),其特有的PatMax成為這個自動化項目中的關(guān)鍵利器。
傳統(tǒng)的圖案匹配技術(shù)通常以正規(guī)化相關(guān)性的像素網(wǎng)格分析流程為基礎(chǔ)。這種方法尋找某物體的灰度級別(或基準(zhǔn)圖像)與圖像各部分之間的統(tǒng)計學(xué)相似性,然后確定物體的X/Y位置。這種方法盡管在某些情況下非常有效,但當(dāng)生產(chǎn)線的外界環(huán)境經(jīng)常有明暗、產(chǎn)品角度、尺寸和外形發(fā)生變化時,尋找物體的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性會受到限制。
為克服這些限制,康耐視推出了基于幾何特征的圖案匹配技術(shù)專利算法——PatMax。PatMax不受圖案灰度變化的影響,根據(jù)像素網(wǎng)格的邊界曲線獲取物體的幾何形狀,然后在圖像中尋找相似的形狀,允許產(chǎn)品特征有角度和縮放的自由度。這樣,不管物體角度、大小和形狀如何變化都能準(zhǔn)確地定位到產(chǎn)品特征。PatMax?作為業(yè)界工件和特征定位的黃金標(biāo)準(zhǔn),可在最棘手的條件下提供準(zhǔn)確和可重復(fù)的檢測。PatMax技術(shù)作為機(jī)器視覺中首項高準(zhǔn)確度、高速度、高處理量的物體定位技術(shù)于 1997 年首次獲得專利認(rèn)證。
●現(xiàn)場實踐:
在海天集團(tuán)的生產(chǎn)現(xiàn)場,In-Sight視覺系統(tǒng)結(jié)合機(jī)器人自動定位抓取實現(xiàn)自動上料,完美解決了生產(chǎn)難題,如下:1)大大小小50余種連桿的識別;2)2個托盤不同產(chǎn)品的識別和自動切換程序;3)相機(jī)將圖像特征自動轉(zhuǎn)換成機(jī)器人對應(yīng)的坐標(biāo)點;4)相機(jī)將定位的坐標(biāo)傳輸給機(jī)器人,機(jī)器人進(jìn)行自動定位抓?。?)最終實現(xiàn)50余款塑機(jī)連桿的自動定位識別抓取上料,實現(xiàn)了機(jī)床的高柔性,快速換型的需求。
在該項目中,機(jī)床連桿自動上下料總共分為個6個步驟:1)視覺識別引導(dǎo)機(jī)器人定位抓取進(jìn)行拆垛;2)液壓工裝自動夾持;3)連桿孔位加工后自動在線檢測;4)機(jī)器人下料進(jìn)行激光打碼;5)機(jī)器人進(jìn)行下料碼垛;6)左右兩臺機(jī)床加工不同的零件,機(jī)器人自動更換夾爪后,康耐視智能視覺系統(tǒng)自動切換模板進(jìn)行另一型號連桿上下料。這樣,機(jī)器人根據(jù)相機(jī)拍攝的產(chǎn)品特征(孔徑大?。┳詣幼R別層數(shù),自動進(jìn)行逐層的定位識別抓取,大大降低了成本。
“我們采用了PatMax利用高級幾何圖案匹配技術(shù)定位工件,既可靠又準(zhǔn)確。即使在最為極端的條件下,比如工件上有鐵屑、油污、鐵銹等,康耐視也能準(zhǔn)確穩(wěn)定的找出工件,”海天集團(tuán)的生產(chǎn)工程師評價說,“這個工具也能大大減少或消除固定要求和成本,原本如此多規(guī)格的產(chǎn)品定位機(jī)構(gòu)是無法實現(xiàn)的,或者需要很多套復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。對于定位零件或特征來說,PatMax是視覺系統(tǒng)中視覺檢測處理量最大和最為可靠的工具。”
現(xiàn)場總布局圖
雙工位上下料區(qū)
(兩堆料不一樣,托盤前半部分毛坯區(qū),后半部分成品區(qū))
視覺安裝位
總結(jié)
“整個系統(tǒng)實現(xiàn)了視覺引導(dǎo)機(jī)器人自動抓取上下料,注塑機(jī)零件實現(xiàn)智能智造,大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度,增加了機(jī)床效率,以后所有機(jī)加工要大規(guī)模推廣應(yīng)用此項技術(shù)?!焙L旒瘓F(tuán)的生產(chǎn)負(fù)責(zé)人最后強(qiáng)調(diào),“很多客戶來海天集團(tuán)參觀考察后,對海天集團(tuán)的實力有了進(jìn)一步的深刻了解,相信我們憑借‘注塑機(jī)+整廠規(guī)劃+信息化集成+周邊輔助集成+自動化集成’的強(qiáng)大利器,就能全方位實現(xiàn)從‘只能’注塑到‘智能’注塑的轉(zhuǎn)變?!?/span>
關(guān)于康耐視
康耐視公司是為制造自動化領(lǐng)域提供視覺系統(tǒng)、視覺軟件、視覺傳感器的全球領(lǐng)先提供商。同時也是領(lǐng)先的工業(yè)讀碼器提供商。幫助公司企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、消除生產(chǎn)錯誤、降低制造成本、提供低廉的高質(zhì)量產(chǎn)品從而超越消費者期望。
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