戴花林

根据THMSRB-3型平台机械手抓取工件的特征及数据分析，提出一个基于智能视觉系统应用的整体方案。对这个方案的结构原理以及智能视觉系统组成部分做了具体的分析。应用结果表明，使用智能视觉系统可以更方便、更精确、更准确实现对工件的检测，缩短工件检测时间，提高工作效率。

【关键词】智能视觉 工件 检测技术

1 引言

近年来，随着自动化行业的飞速发展，机器智能视觉逐渐成为崛起的新兴行业，在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器智能视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高。由于机器智能视觉系统具有速度快、精度高、准确性高等特点，所以用机器智能视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。

2 机器智能视觉系统概述

机器智能视觉被称为自动化的眼睛，它主要采用照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布、亮度、颜色等信息，将其转换成数字化信号，图像处理系统对这个信号进行各种运算来抽取目标的特征，实现自动识别功能。

THMSRB-3型平台采用的是欧姆龙FZ4-350智能视觉检测系统，用于对工件如数字、颜色、形状等检测，并对装配效果进行实时检测操作。通过以太网总线连接到机械手控制器，对检测结果和检测数据进行传输。

3 THMSRB-3型平台系统的结构

THMSRB-3型平台主要由一台六自由度工业机械手系统、智能视觉系统、PLC系统、RFID检测系统、四工位工件供料单元、环形输送单元、直线输送单元、工件组装单元、立体仓库单元、电气控制柜、网络交换机等组成。

在以太网联机状态下，可快速、精准对工件进行分拣、搬运、装配、拆解、检测等操作。也可根据具体的工作任务，进行不同的应用，实现不同的控制效果，具有良好的柔性。它的组成如图1所示。

4 智能视觉系统在THMSRB-3型平台工件检测的总体方案

在论述总体方案之前，假定RFID和PLC系统程序和通信都正常，各个系统之间接线正常。

4.1 智能视觉镜头调整

将智能视觉传感器镜头调整到工件的正上方150mm左右的位置，使得智能视觉传感器能稳定、清晰地摄取图像信号，调整工件的角度，对工件外形轮廓进行清晰稳定的成像，再对两幅图进行分析处理。

4.2 工件视觉检测

（1）确定工件的颜色，在“流程编辑”当中，完成工件颜色的录入，并将串行数据输出（表达式）：（（U1.JG+1）/2*U1.IN）+100；

（2）确定工件的编号，在“流程编辑”当中，进行模型登录，完成工件的编号的录入，并将串行数据输出（表达式）：（（U1.JG+1）/2*U1.NO；

（3）确定工件的角度，在模型登录后，在“流程编辑”当中完成工件角度的录入，并将串行数据输出（表达式）：（（U1.JG+1）/2*U1.TH；

（4）确定工件的尺寸，在“流程编辑”当中，完成工件的尺寸的录入，并将串行数据输出（表达式）：（（U2.JG+1）/2*1）+（（U3.JG+1）/2*2）；

表达式输入完成后，根据通信要求，设定为以太网通信，输出形式为ASCII，小数位数为0，其他不变。

4.3 工件装配流程编辑

当以上4步完成后，我们就要给机器人下达工件装配指令，在工件装配流程编辑软件中，我们给PLC下发工件装配流程，PLC对装配流程进行保存，用以重復装配。工件有不同编号、颜色、角度之分，我们规定三个装配台颜色分别为蓝、红、黄，编号顺序为1、2、3、4。如图2所示。

5 结束语

基于智能视觉系统的THMSRB-3型平台工件检测技术，能够快速响应，让机械手准确抓取工件，同时，又不相互干涉，无需编写复杂程序，操作灵活方便，而且功能强大，参数设置简单，简单方便，价格低，可靠性好，性能稳定。随着我国自动化水平的不断提高，人工成本压力增大，该方案的提出，可以很大程度上取代人工，满足生产的需要，预计将有更加广阔的发展前景。

参考文献

[1]吕景泉.工业机械手与智能视觉系统应用[M].北京：中国铁道出版社，2014.

[2]郭洪红.工业机器人运用技术[M].北京：科学出版社，2008.

[3]马项德，张正友.计算机视觉-计算机理论与算法基础[M].北京：科学出版社，1997.

作者单位

江西机电职业技术学院 江西省南昌市 330013endprint