配視覺系統(tǒng)的直角坐標機器人的應(yīng)用實例
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Editasc可采用Mtasc語言或G代碼編程，Mtasc語言為Editasc專用語言，具有如下一些特點：
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· 許多數(shù)學(xué)函數(shù);
· 多種循環(huán)程序;
· 多種條件
· 允許有任意層擴展和嵌套;
· 調(diào)用子程序和調(diào)用其它語言的子程序;
· 極其方便的I/O口操作。
· 在程序的輸入和編輯過程中可以執(zhí)行任意一行或幾行程序，可方便地驗證程序及數(shù)據(jù)的合理性。
四 幾個典型應(yīng)用
1 產(chǎn)品標簽檢驗
在幾乎所有的現(xiàn)代化批量生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品包裝盒上所印文字、符號、產(chǎn)品上的標簽等要求印刷精美，無任何缺陷和錯誤。但實際中會出現(xiàn)下面的問題，如部分字符漏印，部分字符不完整，不同字符間混亂，如：5和6; 6和9印混了，字符位置不對，字符的字體不對或不一致等。要解決上面的問題就必須選一優(yōu)秀的圖象處理系統(tǒng)，對這些文字和符號進行100%的可靠的檢驗，才能保證100%的合格率，達到真正的“零缺陷”。被檢驗識別的文字和符號可以由下面的方式產(chǎn)生：印刷，噴碼，熱轉(zhuǎn)印和激光雕刻等。這更增加了檢驗識別的難度。
本文CCD相機選用德國Vision Components公司智能攝像機VC2038。其配置如下：CCD芯片是Sony 1/2” 640＊480點，每秒25楨圖像，存儲器配置是16 MB SDRAM, 2 MB Flash Eprom, 8 bit overlay, CPU是TMS320C62XX，速度是1200MIPS （每秒1200百萬指令）。VC2038通過自帶RS232口 可以把位置數(shù)據(jù)傳給PC機。VC2038還自帶4路數(shù)字輸入口和4路數(shù)字輸出口。根據(jù)視場范圍和高度選用對應(yīng)的鏡頭。
被檢驗的產(chǎn)品在傳送帶上單排排放或如圖1所示的并列排放。機器人首先停止傳送帶，并把檢測頭移動到第一個產(chǎn)品上方，識別系統(tǒng)開始自動檢測識別第一個產(chǎn)品。機器人再把檢測頭移動到第二個產(chǎn)品上方，接著識別系統(tǒng)開始自動檢測第二個產(chǎn)品，如此依次識別完該排最后一個產(chǎn)品。再啟動傳送帶把第二排產(chǎn)品移到檢測系統(tǒng)正下方，并開始該行產(chǎn)品的自動檢驗識別。
類似的應(yīng)用還可以在各種產(chǎn)品的外觀檢驗，包裝檢驗，商標檢測等方面應(yīng)用。
2 印刷品質(zhì)量檢驗
這里的任務(wù)是圖2產(chǎn)品的檢驗。在圖2中被檢驗的產(chǎn)品是透明塑料上的文字。機器人首先停止傳送帶，并勻速移動檢測頭，識別系統(tǒng)在幾個特定的位置自動檢測識別所印文字和符號。塑料再起動一定長度，機器人反向運動，檢測系統(tǒng)開始該行產(chǎn)品的自動檢驗識別。
機器人是德國百格拉公司單軸機器人，由于負載小及移動速度要求不高，故選用型號為LM-P404 R-AT5，有效行程按任務(wù)要求選為1500毫米，驅(qū)動電機是百格拉公司的步進電機VRDM3910LWB，機器人控制系統(tǒng)選用百格拉公司的專用工控機TLCC。TLCC通過CAN總線控制TLC611步進電機驅(qū)動器。圖像處理系統(tǒng)選用德國Vision Experts公司的檢測系統(tǒng) VE 4000 OCV/2。圖2是該系統(tǒng)在實際使用中的照片。
德國Vision Experts公司的E 4000 OCV/2系統(tǒng)由智能CCD攝像機VC2038和專利識別軟件組成，可以檢測各種符號，如：印刷的符號、噴碼符號、熱轉(zhuǎn)印、激光雕刻等?？梢?00%保證發(fā)現(xiàn)所有下面的問題：整個或部分字符漏印，不完整字符，不同字符間混亂，如5和6、6和9印混了，字符位置不對，字符的字體不對或不一致。該系統(tǒng)可以識別多種符號，當(dāng)圖像中要識別的符號與背景的對比度有些變化，如照明系統(tǒng)出了問題，甚至圖像背景里有某種規(guī)則的紋理時，該系統(tǒng)也可以很好地工作。該系統(tǒng)也非常靈活，可以一分鐘僅檢測10個產(chǎn)品，也可以一小時檢測10萬個產(chǎn)品;可以同時檢測300個字符，也可以檢測同時含10種字體的符號集合。被檢測產(chǎn)品可以被旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)在運動中實時動態(tài)檢測，E 4000 OCV/2系統(tǒng)自動給出檢測數(shù)據(jù)，有自檢和外部信號啟動公式，檢測的符號可以縮小或放大，給出符號的位置數(shù)據(jù)。
不僅塑料檢測如此，其它方面如印刷品、木材、PS板等方面都采用類似的方法進行檢測。
3 工件識別定位及抓取
隨著自動化生產(chǎn)能力的提高，現(xiàn)代工廠中經(jīng)常會出現(xiàn)需要分類分揀的場合，那么就非常需要配合視覺系統(tǒng)的機器人來實現(xiàn)這項工作。該例子為對倉庫中不同批次的產(chǎn)品進行定位及抓取。在機器啟動前，操作人員根據(jù)具體需求，通過計算機將需要搬運的產(chǎn)品的批次傳輸給視覺系統(tǒng)，當(dāng)機器人帶動視覺系統(tǒng)到達產(chǎn)品上方時，視覺系統(tǒng)通過獲取的圖像進行識別，通常識別物為條碼，當(dāng)確認該產(chǎn)品為需要搬運的產(chǎn)品，那么視覺系統(tǒng)再通過獲取的圖像進行精確定位，將坐標值傳輸給機器人，機器人隨后運動到指定位置，進行抓取搬運。如果檢測該產(chǎn)品不是需要搬運的產(chǎn)品，那么傳輸給機器人相應(yīng)的信號，機器人移動到下一工件位置進行下一次檢測。
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