基于VisionPro和PLC的視覺測量定位系統(tǒng)

楊 鑫，羅付強(qiáng)，劉宏巖，楊 健，何鎧鋒

（重慶紅江機(jī)械有限責(zé)任公司，重慶 402162）

1 引言

近年來，機(jī)器視覺系統(tǒng)以其高效率、高可靠和低成本的特點在國內(nèi)外取得了廣泛的應(yīng)用。機(jī)器視覺是一門涉及圖形圖像、計算機(jī)軟件、自動化、機(jī)械設(shè)計和人工智能等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。目前業(yè)內(nèi)關(guān)注較多的是機(jī)器視覺系統(tǒng)的硬件部分或軟件部分，然而，在視覺軟件得出數(shù)據(jù)后，往往需要將數(shù)據(jù)傳輸至 PLC 及上位機(jī)，PLC 根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果做出分析判定，并控制相關(guān)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)動作，上位機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理存檔、集成展示等。例如工廠中常見的物料分揀視覺系統(tǒng)、立體倉庫視覺管理系統(tǒng)、零件質(zhì)量視覺檢測系統(tǒng)、以及本項目涉及的零件自動測量定位視覺系統(tǒng)等。

2 系統(tǒng)概況

通過視覺系統(tǒng)對零件進(jìn)行直徑測量和位置矯正，零件隨機(jī)放置，其位置并不一致，通過視覺軟件獲取零件圖像并進(jìn)行處理，得出直徑和零件位置數(shù)據(jù)，將位置數(shù)據(jù)傳至PLC，PLC 根據(jù)零件實際位置控制伺服電機(jī)將其矯正至固定位置，以供機(jī)器人等自動裝置夾持零件進(jìn)行加工裝夾或裝配，保證零件順利裝入。項目采用的視覺軟件是 Cognex公司的 VisionPro，PLC 為 Siemens 公司的 S7-1200，電機(jī)為 Siemens 公司的 V90 伺服電機(jī)。通過 VisionPro 創(chuàng)建 QuickBuild 視覺項目，利用 C# 在 VS 環(huán)境下調(diào)用QuickBuild 項目開發(fā)上位機(jī)軟件，通過類庫 S7.NET 與 S7-1200 通信，實現(xiàn)上位機(jī)軟件與 PLC 的數(shù)據(jù)交互，PLC 獲取零件位置數(shù)據(jù)后，控制 V90 伺服電機(jī)動作，實現(xiàn)零件的矯向功能。系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 視覺定位系統(tǒng)組成

3 VisionPro QuickBuild項目創(chuàng)建

項目選用 Basler acA1300-30gm 相機(jī)、Computar M2514-MP 鏡頭、日本 CCS LDR2-70RD 環(huán)形 LED 光源。……