Author(s):
Cristiano Buttinoni, Certified LabVIEW Developer (CLD) - ImagingLab

Industry:
Manufacturing, Electronics

Products:
LabVIEW, Machine Vision Accessories

The Challenge:
 用短批次和多樣化的產(chǎn)品為裝配電子元件設(shè)計(jì)一個(gè)緊密集成有機(jī)器人技術(shù)和視覺(jué)技術(shù)的系統(tǒng)

The Solution:
在NI視覺(jué)系統(tǒng)的指導(dǎo)下，用三菱專用的ImagingLab LabVIEW機(jī)器人庫(kù)，帶有可重構(gòu)I/O端口(RIO)的NI PCI-8254R圖像采集卡，NI LabVIEW開(kāi)發(fā)的軟件以及NI視覺(jué)開(kāi)發(fā)模塊安裝五個(gè)三菱SCARA機(jī)器人。

 擁有裝配和包裝生產(chǎn)線的傳統(tǒng)生產(chǎn)商Automatismi Brazzale，要求ImagingLab在一個(gè)單元內(nèi)只用一種結(jié)構(gòu)裝配所有的接線盒（40個(gè)不同的模塊），這一過(guò)程可以分6步進(jìn)行。我們?cè)谵D(zhuǎn)臺(tái)周圍安裝五個(gè)三菱SCARA RP-5AH機(jī)器人，每個(gè)機(jī)器人所處的位置都是為了執(zhí)行模塊和模塊間特定的任務(wù)。

該項(xiàng)目規(guī)格會(huì)充滿挑戰(zhàn)：每小時(shí)處理?yè)碛?0個(gè)不同模塊的2,500片，要求共計(jì)32個(gè)不同部分的處理和安裝。我們安裝了六個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)，這樣，每個(gè)機(jī)器人站可以用來(lái)檢查外殼零件的質(zhì)量。在生產(chǎn)過(guò)程中，每個(gè)機(jī)器人站不得不處理相應(yīng)模塊的不同零件。這個(gè)項(xiàng)目的主要目的是為了使生產(chǎn)線操作者能夠簡(jiǎn)單地處理短批次和大量的模塊。

視覺(jué)和反饋系統(tǒng)的構(gòu)建

我們把機(jī)器視覺(jué)作為這個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)關(guān)鍵部分。視覺(jué)系統(tǒng)可以使機(jī)器人單元識(shí)別并挑選隨機(jī)位置的不同部分，將其非常精確地裝入合適的槽中，從而避免了不同接線盒模塊的特定步驟，這會(huì)減少每一批的停留時(shí)間并且能使每個(gè)模塊的零件顯得與眾不同。這樣就沒(méi)有必要為不同的元件準(zhǔn)備特殊的容器。

另外，為機(jī)器人站選擇反饋系統(tǒng)對(duì)于保證配置的靈活性來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。這些元件可以抵達(dá)反饋裝置的任何位置，因此，在視覺(jué)系統(tǒng)的指示下，反饋裝置能夠移動(dòng)來(lái)?yè)u動(dòng)零件并使它們可以被機(jī)器人撿起來(lái)。

在每個(gè)機(jī)器人站，系統(tǒng)使用基于視覺(jué)系統(tǒng)信息并由LabVIEW軟件控制的可編程FlexFactory Anyfeed SX-240。Anyfeed系統(tǒng)由ImagingLab LabVIEW機(jī)器人庫(kù)集成于LabVIEW中。

當(dāng)零件到達(dá)反饋裝置時(shí)，視覺(jué)系統(tǒng)需要一幅圖像并將可挑選的零件進(jìn)行定位。定位信息傳送給機(jī)器人，這樣機(jī)器人就可以撿起這個(gè)零件，而且能精確地把它放在指定位置，誤差不會(huì)超過(guò)0.02 mm。

視覺(jué)系統(tǒng)指導(dǎo)機(jī)器人和反饋裝置，并為各個(gè)子元件提供質(zhì)量控制。這一功能是在它們被加到終端組裝前通過(guò)測(cè)量其大小和驗(yàn)證其完整性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

使NI產(chǎn)品擁有更緊密的集成性和靈活性

使用三菱專用的ImagingLab LabVIEW機(jī)器人庫(kù)，我們可以實(shí)現(xiàn)緊密視覺(jué)和機(jī)器人集成。因此，用戶只需通過(guò)一步操作就能校準(zhǔn)機(jī)器人和成像。由于LabVIEW軟件允許我們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)編程、設(shè)計(jì)原型并測(cè)試新的應(yīng)用，所以我們最終決定采用LabVIEW平臺(tái)。使用LabVIEW平臺(tái)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于它具有設(shè)計(jì)和定制圖形化用戶界面的可能性。

此外，在為我們的系統(tǒng)挑選硬件的時(shí)候，使用NI產(chǎn)品和LabVIEW平臺(tái)可以為我們提供巨大的靈活性。我們可以重復(fù)利用項(xiàng)目中的硬件零件和設(shè)備。而且，采用NI標(biāo)準(zhǔn)，我們能在項(xiàng)目中的任何產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)快速集成，這大大縮短了開(kāi)發(fā)的時(shí)間并減少了成本。