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由視覺引導的機器人 - 首個自動化帶耳螺母緊固應用的關鍵

由於上螺母器的尺寸和重量原因且需要在大約 40 秒內擰緊兩個車輪上的螺母,從而使得擰緊和扭動用於將車輪固定到轂的帶耳螺母成為一項非常困難的手動工作。如果知道帶耳螺母的位置,機器人就可以輕易地確定上螺母器的位置以提供所需的扭矩。問題在於通常輸送機隻能將車輛置於大概位置,且車輪會隨意旋轉、傾斜和轉動。因此,無視覺傳感器的普通機器人根本無法找到螺母。Radix Controls 接受挑戰,想要開發出一種可以在幾秒內確定五個不同軸中的螺母位置的機器視覺應用,以滿足周期時間的要求。

視覺應用依靠兩個 Cognex In-Sight® 5403 視覺係統來找到每個車輪的位置。康耐視的 PatMax® 圖案匹配技術經過編程,可識別工廠中使用的每個車輪。並使用圓定位器工具來精確確定軸中心的位置。邊界工具可檢查輪輞中心的特征以確定車輪旋轉的角度。拍攝第一張圖像之後,激光器會在每個車輪上畫一個十字。然後第一台激光器關閉,第二台激光器會從不同的角度畫另一個十字,得到第二張圖像。接著使用邊界工具檢查每張圖像中的十字。十字的坐標會被傳輸到 Radix 編寫的程序中,該程序將通過各個十字之間的差異計算車輪轉動和傾斜的角度。

然後,係統會將此信息傳給 Fanuc 機器人的控製器。機器人會旋轉其腕部使其與車輪傾斜和轉動的角度保持一致,旋轉上螺母器使其與車輪旋轉的角度一致。接著機器人會引導上螺母器對準帶耳螺母。轉動上螺母器,隻需幾秒即可把螺母擰到合適的扭矩。

該應用已實施了 18 個月,正常運作時間大於 99.6% (包括丟失輪胎和輪胎沾水等係統錯誤)。此應用的自動化可將兩個工人從困難和壓力較大的工作中解脫出來,使其可以從事更積極的工作。“據我們所知,這是首次成功利用機器視覺實現此應用的自動化。”Radix Controls Inc 公司的運營副總裁 Shelley Fellows 說道。

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