|
淄博市臨淄銀河高技術開發有限公司(以下簡稱臨淄銀河公司)主要致力於電力電子模塊、大功率電源裝置和電力電子基礎材料的研發和生產,主要產品有各種型號規格的晶閘管智能控製模塊、恒流恒壓控製模塊、智能電機控製模塊、雙閉環直流調速模塊、MTC、MTX、MTG、MDC、MDS、MDQ、SSR(固態繼電器)、IPM、IGBT、DBC陶瓷覆銅板、大功率LED陶瓷散熱基片等。
過去,臨淄銀河公司在生產DBC陶瓷覆銅板時,是由人工把陶瓷覆銅板放置在鐵網輸送線上,流入高溫加熱設備,之後流出。“這個時候工件有一定溫度,在高溫加熱設備的出口處,由人工來抓取,之後放置在臨近工位的物料盒中。”臨淄銀河公司的生產工程師介紹說,“每個陶瓷板之間再人工放置一張白色隔層紙,結束後再返回加熱設備出口處,等待下一個工件。”
這樣的生產方式導致生產效率很慢,要耗用2~3gerenbujianduanshengchan。zaijiashanggongjianbenshenyouyidingwendu,rengongcaozuoshixuyaodaishangtezhishoutao,yincigongjianfangzhizaiwuliaohezhongyebushihenzhengqi。zaitaocibanfengegongxu,haiyaozengjiayigerenduiwuliaohezhongdezhongduotaocibanjinxingzhengli。
於(yu)是(shi),臨(lin)淄(zi)銀(yin)河(he)公(gong)司(si)決(jue)定(ding)進(jin)行(xing)設(she)備(bei)改(gai)造(zao),提(ti)升(sheng)生(sheng)產(chan)自(zi)動(dong)化(hua),引(yin)入(ru)機(ji)器(qi)人(ren)完(wan)成(cheng)自(zi)動(dong)抓(zhua)取(qu)。項(xiang)目(mu)由(you)北(bei)京(jing)自(zi)動(dong)化(hua)研(yan)究(jiu)所(suo)總(zong)包(bao)造(zao),選(xuan)用(yong)南(nan)京(jing)埃(ai)斯(si)頓(dun)自(zi)動(dong)化(hua)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)(以下簡稱埃斯頓)的機器人。
但是,埃斯頓的工程師有點擔憂,“我wo們men之zhi前qian用yong過guo其qi它ta品pin牌pai的de視shi覺jiao係xi統tong,效xiao果guo不bu太tai好hao,相xiang機ji與yu機ji器qi人ren之zhi間jian不bu能neng直zhi接jie通tong訊xun,因yin此ci對dui於yu這zhe個ge項xiang目mu,我wo們men也ye比bi較jiao擔dan心xin,怕pa兩liang者zhe之zhi間jian通tong訊xun存cun在zai問wen題ti。”
另外,生產現場對視覺檢測有著特殊要求,這對視覺係統提出了一些挑戰。
比如,工件為陶瓷覆銅板,工件中間較大區域為黃色銅材質,四周有1-3mm寬度的陶瓷白邊。工件放置在鐵網鏈條上且在工件左右兩個短邊各放置2getaocikuai,bimiantaocifutongbanyuliantiaozhijiejiechu。gongjianzhijianyouyidingjianju,liantiaoyizhizaiyunsuyundong,gongjianliurujinggaowenrongheshebeihou,tongyutaocizhijianjianhe,zaigaowenjiareshebeidechukouchuyiduanjuli,shijiaojinxingdingweiyindaojiance。
“鐵網鏈條長時間加熱後,會變形,很不平整,有高有低,工件放置在4個小陶瓷塊上,經加熱後,會從陶瓷塊上滑落,另外陶瓷板兩端也會適當翹起,這樣陶瓷板的姿態任意,位置偏移、傾斜、旋轉等問題都會存在。”埃斯頓的工程師指出。
本項目最大的挑戰就是陶瓷板存在高低、傾(qing)斜(xie)差(cha)異(yi),鐵(tie)網(wang)鏈(lian)條(tiao)處(chu)於(yu)一(yi)直(zhi)運(yun)動(dong)中(zhong),加(jia)上(shang)鏈(lian)條(tiao)本(ben)身(shen)有(you)高(gao)有(you)低(di),陶(tao)瓷(ci)板(ban)到(dao)位(wei)後(hou)光(guang)電(dian)提(ti)供(gong)觸(chu)發(fa)信(xin)號(hao)不(bu)是(shi)很(hen)準(zhun)確(que),也(ye)就(jiu)無(wu)法(fa)準(zhun)確(que)觸(chu)發(fa)相(xiang)機(ji)拍(pai)照(zhao),相(xiang)機(ji)的(de)觸(chu)發(fa)方(fang)式(shi)相(xiang)比(bi)於(yu)以(yi)往(wang)有(you)時(shi)改(gai)變(bian)。
“陶瓷覆銅板大小有一定差異,有的工件四周白邊寬2mm,有的1mm,有的長度會長些,有的寬度會寬些。覆銅的顏色也有深有淺,有的黃銅,有的紫銅。”埃斯頓的工程師指出,“生產時,順序不固定,如上一塊覆銅板大點,下一塊就會小點,因此就要求視覺予以兼容。
此ci外wai,由you於yu陶tao瓷ci板ban一yi直zhi在zai運yun動dong,因yin此ci就jiu要yao求qiu相xiang機ji運yun動dong中zhong檢jian測ce,機ji器qi人ren也ye在zai運yun動dong中zhong抓zhua取qu。現xian場chang機ji器qi人ren的de運yun行xing行xing程cheng有you限xian,無wu法fa觸chu及ji到dao相xiang機ji檢jian測ce位wei置zhi。相xiang機ji檢jian測ce工gong位wei與yu機ji器qi人ren抓zhua取qu位wei置zhi之zhi間jian有you一yi定ding距ju離li,線xian體ti運yun動dong方fang向xiang需xu要yao補bu償chang一yi定ding的de距ju離li值zhi。
mianduizhexiejiancenanti,shanghaibeiteweizidonghuakejiyouxiangongsizuoweiaisidundehezuohuoban,xiangqituijianlekangnaishigongsideshijiaojiancejiejuefangan。zaiceshizhong,kangnaishideshijiaofangandafangyicai,ranglinziyinhegongsideshengchanrenyuanheaisidundegongchengshiguamuxiangkan。
“配合相機調試時,工件來料隨意放置,相機依然可以準確檢測出工件的中心位置,引導機器人正確抓取,” 埃斯頓的工程師說道,“原來康耐視相機與機器人KEBA係統可以直接通訊,這樣接收相機的坐標數據就方便多了,”機器人工程師藺力說道。”
事實證明,康耐視強大的PatMax工具可以輕鬆應對陶瓷板的查找,即使陶瓷板覆銅區域顏色有一定差異,甚至陶瓷板本身大小有一定的變化,PatMax工具依然可以準確定位;先使用Patmax查找陶瓷板進行初定位,之後在陶瓷板四周使用Findline工具,四個Findlinezhaodaodebianxianggongjianzhongxinjinxingpianyi,jiaodianjiweigongjiandezhongxindian。yimouyibiandejiaodubianhualaifanyingtaocibandexuanzhuanjiaodu。zheyang,duiyugongjianyingaodibupingfashengdeqingxie,shijiaozhazhaojisuandezhongxindianyeyiranshigongjiandezhengzhongxindian。
通過應用康耐視卓越不凡的In-Sight視覺係統,臨淄銀河公司的視覺引導檢測流程和機器人抓取流程得到了優化,具體如下。
視覺引導檢測流程:鐵tie網wang鏈lian條tiao一yi直zhi運yun動dong,人ren工gong放fang置zhi陶tao瓷ci板ban,流liu入ru高gao溫wen加jia熱re設she備bei,隔ge一yi段duan時shi間jian後hou流liu出chu加jia熱re設she備bei,距ju離li出chu口kou一yi段duan距ju離li,安an裝zhuang相xiang機ji,對dui陶tao瓷ci板ban進jin行xing定ding位wei引yin導dao檢jian測ce;相機編輯並加載檢測程序,觸發方式設置為連續觸發,機器人通過IO線控製相機的聯機、脫機狀態;設備生產時,機器人發送聯機信號,相機不停的拍照檢測;陶瓷板隨鐵網鏈條向前運動,慢慢的陶瓷板進入相機視野,從陶瓷板很少一部分進入相機FOV,到整個陶瓷板進入到相機FOV中,在每次拍照中,相機通過PatMax工具來查找陶瓷板,通過PatMax初定位查找陶瓷板四個白邊(Findline),之後將四個通過計算向內偏移,交點即為陶瓷板的中心點,最後判別交點坐標是不是在事先設定好的相機FOV中心處區域(主要考慮交點坐標Y值是不是在FOV中間區域);若Y值滿足設定的合格區域,相機發送對應的X、Y、Angle三個值給到機器人;若檢測不合格,相機會發送事先約定好的三個固定值;機器人收到數據後,發送相機脫機信號,繼而相機停止拍照;機器人調整姿態抓取工件,最後將工件放置到夾具中;工件之間存在一定距離,可以滿足在下一個工件到位時,機器人已經回到抓取等待位,並且發送相機聯機信號。
機器人抓取流程如下:機器人接收相機發送的X、Y、Angle值,並按編碼器進行相應距離補償;調整姿態抓取工件,抓取工件後發送相機脫機信號;運動陶瓷板放置在夾具上時,調整位置,順利放置到夾具中;從臨近碼紙工位(紙張碼垛)吸一張白紙再放置陶瓷板上;最後返回到抓取等待位,發送相機聯機信號,等待下次抓取。
現在,臨淄銀河公司的DBC陶瓷覆銅板應用In-Sight視覺係統和機器人之後,不但節省了3~4位生產工人,提高了生產速度,而且可以同時兼容多種工件生產。即使工件溫度有點高時,也可以直接抓取放置到物料盒中。
“視覺技術配合機器人的使用,提高了生產自動化水平和生產效率,保證了產品質量,節約了公司人資成本,”臨淄銀河公司的生產工程師最後總結,“現在,抓取合格率可達99.8%以上,對於變化比較大的不合格陶瓷板,也能提示機器人抓取放至廢料盒中,”朱利最後總結道,“對於後麵的陶瓷板分割工位,我們也會考慮增加視覺產品進行測量”。

In Sight 7200-11相機固定安裝,兩個條光側打,陶瓷板視覺引導檢測,之後將X、Y、Angle值發送給機器人

機器人抓取工件時狀態圖,兩個吸盤

In sight軟件程序界麵-自定義視圖,按客戶要求,顯示主要信息
|