使用NI公司LabVIEW軟件和視覺硬件建立集成視覺和機(jī)器人的化妝品包裝生產(chǎn)線

 Author(s):
Ignazio Piacentini - ImagingLab
Cristiano Buttinoni - ImagingLab

Industry:
Consumer Goods, Manufacturing, Machine Vision/Imaging

Products:
PCI-8254R, LabVIEW

The Challenge:
確定臉部粉刷位置和方向，對其進(jìn)行質(zhì)量控制，并對機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行編程，讓機(jī)器人拾起刷子，將其放在一個(gè)8槽梭子的粉盒中。

The Solution:
使用DENSO ImagingLab機(jī)器人庫，將兩個(gè)DENSO SCARA HSS-45552模型機(jī)器人和采用NI公司的兩個(gè)PCI-8254R圖像采集卡開發(fā)成的視覺系統(tǒng)集成在一起，用LabVIEW軟件和NI公司視覺開發(fā)模塊對整個(gè)機(jī)器人單元進(jìn)行編程。

ImagingLab 是一家高科技公司，幫助系統(tǒng)集成商、設(shè)備制造商和用戶采用創(chuàng)新性機(jī)器視覺和機(jī)器人技術(shù)，花費(fèi)最小的投資來降低學(xué)習(xí)曲線。我們扎實(shí)的學(xué)術(shù)背景、廣泛的系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)、對NI公司圖像工具和軟件的了解程度和不斷保持更新迅速發(fā)展的機(jī)器視覺技術(shù)歸因于我們在全球人工視覺市場上20多年的經(jīng)驗(yàn)。

作為化妝品完整組裝和包裝生產(chǎn)線的公認(rèn)領(lǐng)先者的Vetraco公司，由于與我們長期保持合作，他們選擇ImagingLab公司作為其機(jī)器視覺技術(shù)和機(jī)器人的首選技術(shù)合作伙伴。

對于Vetraco公司的化妝品粉盒生產(chǎn)線，我們必須將臉部粉刷準(zhǔn)確地放置在精致的固定裝置中（大小為80毫米×20毫米），這個(gè)裝置稍后將被放在粉盒中。我們以每分鐘80件的生產(chǎn)速率將刷盒放在一個(gè)8槽梭子中。此外，由于不同批次可能有不同的刷子形狀和盒型，系統(tǒng)必須具有靈活性，易于生產(chǎn)線的操作員使用。

開發(fā)一個(gè)易于使用的包裝系統(tǒng)

為了達(dá)到每分鐘80件的速率，我們安裝了兩個(gè)“雙胞胎”機(jī)器人站。將刷子加載到可編程的送料機(jī)上（FlexFactory公司開發(fā)的型號為SX-240 Anyfeeder送料機(jī)），震動(dòng)刷子以將其分開傳送，使機(jī)器人能夠拾起刷子。Anyfeeder送料機(jī)通過LabVIEW庫與機(jī)器人站交互。

基于PCI-8254R圖像采集卡、一個(gè)AVT 1400×1000像素的CDD攝像機(jī)和ImagingLab定制紅外照明燈的系統(tǒng)對刷子進(jìn)行圖像采集，確定其位置和可將部件拾起的坐標(biāo)點(diǎn)傳給機(jī)器人。如果沒有可拾起的部件，系統(tǒng)震動(dòng)Anyfeeder送料機(jī)，將更多的刷子放置在攝像機(jī)下。該系統(tǒng)有四種可行的震動(dòng)模式—向前震動(dòng)、向后震動(dòng)、均勻震動(dòng)和加載更多部件—基于視覺系統(tǒng)信息來發(fā)出動(dòng)作。

我們將刷盒的8個(gè)槽盤放到機(jī)器人前面的固定位置。刷子可能在送料機(jī)上的位置是隨機(jī)的，視覺系統(tǒng)不得不尋找每個(gè)部件的位置和方向，因?yàn)槊總€(gè)刷子必須以正確的方向放置在其盒子中。此外，機(jī)器人有多個(gè)鉗子應(yīng)對四個(gè)刷子，因此視覺系統(tǒng)必須在每個(gè)拾取周期，識別和尋找四個(gè)刷子的位置。當(dāng)一個(gè)槽盤已滿時(shí)，新的槽盤將會(huì)到達(dá)。機(jī)器人單元每天工作24個(gè)小時(shí)，每周七天，拒絕任何有缺陷的部件。

視覺系統(tǒng)用來引導(dǎo)機(jī)器人，通過測量尺寸和驗(yàn)證完整性對部件提供質(zhì)量控制。使用DENSO ImagingLab機(jī)器人庫，我們實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格的視覺和機(jī)器人集成。因此，用戶可以只用一個(gè)操作來校準(zhǔn)圖像和機(jī)器人

對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程，原型設(shè)計(jì)，和測試

LabVIEW應(yīng)用

采用LabVIEW軟件平臺，我們很快就成功地實(shí)現(xiàn)了對新機(jī)器人應(yīng)用進(jìn)行編程，原型設(shè)計(jì)和測試。使用LabVIEW軟件平臺的另一個(gè)較大的優(yōu)點(diǎn)是具有設(shè)計(jì)和自定義圖形用戶界面的優(yōu)勢。

由于相同的LabVIEW程序?qū)⒃趶碾娔X到NI公司智能攝像機(jī)等設(shè)備上運(yùn)行，對于我們的系統(tǒng)，我們在選擇NI公司硬件上具有很大靈活性。此外，NI公司的標(biāo)準(zhǔn)允許產(chǎn)品的快速集成，從而縮短了項(xiàng)目開發(fā)的時(shí)間和成本。