基于智能視覺系統的THMSRB—3型平臺工件檢測技術的應用

戴花林

根據THMSRB-3型平臺機械手抓取工件的特征及數據分析，提出一個基于智能視覺系統應用的整體方案。對這個方案的結構原理以及智能視覺系統組成部分做了具體的分析。應用結果表明，使用智能視覺系統可以更方便、更精確、更準確實現對工件的檢測，縮短工件檢測時間，提高工作效率。

【關鍵詞】智能視覺 工件 檢測技術

1 引言

近年來，隨著自動化行業的飛速發展，機器智能視覺逐漸成為崛起的新興行業，在一些不適合于人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器智能視覺來替代人工視覺；同時在大批量工業生產過程中，用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高。由于機器智能視覺系統具有速度快、精度高、準確性高等特點，所以用機器智能視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。

2 機器智能視覺系統概述

機器智能視覺被稱為自動化的眼睛，它主要采用照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布、亮度、顏色等信息，將其轉換成數字化信號，圖像處理系統對這個信號進行各種運算來抽取目標的特征，實現自動識別功能。

THMSRB-3型平臺采用的是歐姆龍FZ4-350智能視覺檢測系統，用于對工件如數字、顏色、形狀等檢測，并對裝配效果進行實時檢測操作。通過以太網總線連接到機械手控制器，對檢測結果和檢測數據進行傳輸。

3 THMSRB-3型平臺系統的結構

THMSRB-3型平臺主要由一臺六自由度工業機械手系統、智能視覺系統、PLC系統、RFID檢測系統、四工位工件供料單元、環形輸送單元、直線輸送單元、工件組裝單元、立體倉庫單元、電氣控制柜、網絡交換機等組成。

在以太網聯機狀態下，可快速、精準對工件進行分揀、搬運、裝配、拆解、檢測等操作。也可根據具體的工作任務，進行不同的應用，實現不同的控制效果，具有良好的柔性。它的組成如圖1所示。

4 智能視覺系統在THMSRB-3型平臺工件檢測的總體方案

在論述總體方案之前，假定RFID和PLC系統程序和通信都正常，各個系統之間接線正常。

4.1 智能視覺鏡頭調整

將智能視覺傳感器鏡頭調整到工件的正上方150mm左右的位置，使得智能視覺傳感器能穩定、清晰地攝取圖像信號，調整工件的角度，對工件外形輪廓進行清晰穩定的成像，再對兩幅圖進行分析處理。

4.2 工件視覺檢測

（1）確定工件的顏色，在“流程編輯”當中，完成工件顏色的錄入，并將串行數據輸出（表達式）：（（U1.JG+1）/2*U1.IN）+100；

（2）確定工件的編號，在“流程編輯”當中，進行模型登錄，完成工件的編號的錄入，并將串行數據輸出（表達式）：（（U1.JG+1）/2*U1.NO；

（3）確定工件的角度，在模型登錄后，在“流程編輯”當中完成工件角度的錄入，并將串行數據輸出（表達式）：（（U1.JG+1）/2*U1.TH；

（4）確定工件的尺寸，在“流程編輯”當中，完成工件的尺寸的錄入，并將串行數據輸出（表達式）：（（U2.JG+1）/2*1）+（（U3.JG+1）/2*2）；

表達式輸入完成后，根據通信要求，設定為以太網通信，輸出形式為ASCII，小數位數為0，其他不變。

4.3 工件裝配流程編輯

當以上4步完成后，我們就要給機器人下達工件裝配指令，在工件裝配流程編輯軟件中，我們給PLC下發工件裝配流程，PLC對裝配流程進行保存，用以重復裝配。工件有不同編號、顏色、角度之分，我們規定三個裝配臺顏色分別為藍、紅、黃，編號順序為1、2、3、4。如圖2所示。

5 結束語

基于智能視覺系統的THMSRB-3型平臺工件檢測技術，能夠快速響應，讓機械手準確抓取工件，同時，又不相互干涉，無需編寫復雜程序，操作靈活方便，而且功能強大，參數設置簡單，簡單方便，價格低，可靠性好，性能穩定。隨著我國自動化水平的不斷提高，人工成本壓力增大，該方案的提出，可以很大程度上取代人工，滿足生產的需要，預計將有更加廣闊的發展前景。

參考文獻

[1]呂景泉.工業機械手與智能視覺系統應用[M].北京：中國鐵道出版社，2014.

[2]郭洪紅.工業機器人運用技術[M].北京：科學出版社，2008.

[3]馬項德，張正友.計算機視覺-計算機理論與算法基礎[M].北京：科學出版社，1997.

作者單位

江西機電職業技術學院 江西省南昌市 330013endprint