机器视觉系统在汽车零部件制造中的应用(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表:2007-06-29 人气:4

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图2. 在烧结过程中，近似网状的零件从右方进入输送带，并于 U 形视觉站中进行处理。由Cognex In-Sight 2000 视觉系统指引，Motoman UP20 机器手臂采用自订电磁机器手臂终端工具，轻轻地由内送输送带上的 U 形站检取该零件，将其加载自订的钻床站上的巢中，或将其堆放置外送输送带上的陶盘上。

机器手臂会利用来自视觉系统的信息，计算其接近路径与检取位置。也会进行所有检取位置的运算，然后将零件放置在自订钻床巢上的已知固定位置。机器手臂会精确地将多层堆栈中不需要钻床的其它种类零件放置于加载站的个别陶盘中。

视觉系统不会直接与 PLC 进行通讯。反之，机器手臂会与 PLC 联系，而其它自动化设备则使用机器手臂控制器中的 MARIO (Motoman Allen-Bradley Remote I/O) 卡。Allen-Bradley 的Flex I/O 模块可用于整个输送带与钻床系统，位于 PLC 的Panelview OIT 可用于视觉系统与设定控制。第二组Allen-Bradley SLC/504 PLC 将控制钻床作业、对外输送带及运输作业。这两组 PLC 都将透过以太网络与厂内网络通讯。

一旦视觉系统算法决定零件的精确方向后，机器手臂就会旋转两个末端效应器 (end effector) 的其中一边，这可由 Motoman 自订，以让机器手臂可以检取下一阶段作业所需精确流向中的零件。Wiseman 表示：“机器手臂末端效应器是相同的，并可使用三点电磁检取点。我们不想使用夹爪作业，因为这可能会施加压力，造成零件断裂或缺口。”

小型零件在此处仍非常易脆，因为这些零件是在烤箱中加热而黏附粉状粒子的。为了在不造成缺口或断裂的情况下检取小型零件，机器手臂必须在激励三个电磁体之前，移动零件上方大约1/16英吋范围内其中一端的反应器。为了放下零件，机器手臂再次于零件巢或陶盘约1/16英吋的范围内移动，然后倒转电磁体极性。倒转极性提供些许能量，可排动零件，使其平稳地着地，而不是关闭磁铁能量，这可能造成零件不平稳地着地。这同时也有助于避免因建立磁场造成粉状物的松动 (见图 3)。

图3. 为了避免零件缺口或断裂，机器手臂移动末端效应器至约1/16英吋内，然后启动末端效应器的电磁体。为了放开零件，机器手臂再次移至落点的 1/16 英吋内，然后倒转电磁极性，让零件平稳降下。

取决于零件类型，机器手臂将零件加载自订的钻床巢中，或精确地将个别零件堆栈于对外输送带的多层陶盘上。处理需要钻床处理的零件时，机器手臂会利用两个末端效应器的其中一边，由内送输送带上的U形站检取零件，然后，旋转并移至 Sugino SN3 钻床上的钻床巢。
此时，机器手臂利用另一个末端效应器检取完成钻床处理的零件，旋转并将新的零件放置于第一个钻床巢中，并通知第二组 Allen-Bradley PLC 启动钻床机器的工作周期。最后，末端效应器会旋转，而机器手臂会将钻床处理后的零件由第二边堆栈至陶盘上。

在通过熔炉时，零件必须完美地对齐并决定平置于陶盘中。在进入熔炉前，当工作流程要求将数组零件以相同流向堆栈时，这个动作将额外重要。一旦达到陶盘上所要求的堆栈高度时，第二组 PLC 将送出脚位停止讯号给输送带，以放开负载零件的陶盘。陶盘将送到熔炉前方，烘烤至90

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