机器人在生产搬运中的应用.doc

机器人视觉技术在弹条搬运生产中的应用
    摘要:本文以机器人视觉技术在弹条搬运生产中应用的实例,阐述了机器人视觉技术的优点,以及在提高自动化水平,产品质量等方面的作用。
    随着社会的飞速发展和科技进步,机器人得到广泛应用,而工业机器人的应用更是走在了前面。工业机器人集机械、电子、计算机等先进技术于一体,自1962年第一台机器人在美国投入使用以来,已经广泛应用于制造行业的各个领域,大大提高了劳动生产率,降低了工人的劳动强度,提高了产品质量。与此同时,随着工业机器人向更广更深的方向发展,以及智能化水平的提高,工业机器人已经从传统制造业推广到其它工业领域。
    机器人搬运系统广泛应用于汽车车身、机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配、码垛、集装箱等的自动搬运。力生自动化研制生产的铁路弹条视觉检测机器人高速搬运系统,不同于传统的冷加工搬运生产线,它的搬运对象为1000℃的高温钢材,现场由于高温淬火造成烟雾及粉尘、强电磁干扰以及高噪音、高强度、高频率的工作环境,对工作人员的身体健康损害严重。搬运机器人的应用,将人们从繁重的劳动中解脱出来。
    机器人视觉技术的应用,极大地拓宽了机器人的应用范围,提高了生产效率,保证了产品质量的稳定性和可追溯性。大多数视觉设备运用在瑕疵检测,阅读条码,指导抓取和正确位置放置,尤其在工件测量和定位等性能方面,带视觉传感功能的机器人系统,性能更为卓越。首钢莫托曼生产的机器人弹条搬运系统,配备了多套视觉传感器,除具备各冲压工序不同形状工件的精确定位抓取外,还具有在线工件位置检测和位置补偿功能,工件最终品质检测功能。全方位的保证和提高产品质量,是本系统的最大特点。

 






  NX100系列HP20机器人
    HP20机器人是整个搬运生产线的核心,是载体,具有高稳定性、高速度和高精度。机器人工作半径R1717mm,,负载20㎏。

     作为机器人工作的最终执行部件,机器人抓手既是一个执行器,又是一个感知器,涉及到材料学、工程力学、传感器技术、通讯技术等多个领域的科学。为适应高温工件的抓取需要,弹条搬运系统抓手采用高强度耐火钢作为抓手制作材料,在抓指和抓臂上,进行特殊工艺处理,在有限的体积上,尽量增加表面积,加快散热,减少由于高温造成的抓手变形,增加抓手使用寿命。

    机器人视觉系统的流程是,视觉系统采集被测目标的相关数据,计算机系统进行图象处理和数据分析,转换成数据量,通讯软件发送给机器人,机器人以接收到的数据为依据,进行抓取作业。
    视觉传感器是一种相当于人眼的传感器,根据铁路弹条生产线工艺的特点,弹条搬运视觉系统采用二维视觉,在二维平面上测量出所有必要的数据,作为指导机器人抓取和判断产品是否合格的依据。根据生产线工件的特点,视觉系统采用主动光源检测。由于工件是高温工件,其本身能够发出辐射光,用工业相机对其进行拍照,使用滤镜滤除环境干扰光和辐射干扰光,达到良好的图像效果,得到物体的二维图像,从而计算出工件在平面上的位置和偏移角度。由于高性能计算机的应用及算法优化,增强