项目二任务2、分拣机器人末端执行器应用.pdf

工业机器人末端执行器的分类工业机器人末端执行器的分类与应用与应用分拣机器人末端执行器应用项目二 工业机器人末端执行器的分类与应用任务二分拣机器人末端执行器由哪些部分组成？分拣展示工作站的组成和工作原理？导入目 录学习目标知识准备任务实施主题讨论12学习目标掌握分拣展示工作站的工作原理掌握分拣机器人末端执行器的结构知识目标学习目标典型分拣展示工作站的工作原理学习重点知识准备在本任务中：“眼药水瓶分拣单元”采用FANUC M-1iA“多种零件混线分拣单元”采用FANUC M-2iA多轴XYZ控制平台示意图包括M-1iA、M-2iA、M-3iA三个型号，最大负重、动作范围都依次增大。FANUC iA系列并联机器人知识准备定义二：单一数值机器人在工作范围内的任何位置姿态上所能承受的最大重量。显然，该值是负载曲线中的最小值。机器人最大负重的定义关于上页表中的参数“最大负重”定义一：机器人负载曲线机器人末端处于不同位置时所能承受的最大载荷。如右图，在6公斤到10公斤之间，手臂伸出越多，负载能力越弱。“最大负重”是工件和末端执行器的重量之和。工作流程知识准备1.“眼药水瓶分拣单元”的组成和工作原理；2.“多种零件混线分拣单元”的组成和工作原理；3.两种分拣单元末端执行器的对比。任务实施1.眼药水瓶分拣单元的组成本单元硬件系统由以下几部分组成：1）2台FANUC M-1iA并联4轴机器人；2）末端执行器2套；3）1部视觉相机；4）上料输送线1条；5）下料输送线1条；软件系统包括：1）FANUC iRVision（2D视觉系统）1套；2）Visual Tracking（视觉跟踪系统）1套。在该单元中，2台机器人共享FANUC iRVision（2D视觉系统）和Visual Tracking（视觉跟踪功能）的数据，共用一个视觉相机及编码器数据；一、眼药水瓶分拣单元任务实施2.视觉定位和视觉跟踪功能1）FANUC iRVision（2D视觉系统）对杂乱摆放的零件进行视觉定位。根据事先设定的零件特征，捕捉传送带上的零件，计算零件的位置和摆放角度，将这些位置和角度作为偏移量赋值给机器人程序，使机器人末端执行器能够准确达到目标零件上方，进行抓取；2）Visual Tracking（视觉跟踪功能）视觉跟踪技术使用编码器将传送带速度实时传输给机器人控制器，因此机器人执行器可以同步跟踪传送带的运动，从而保证输送线一直运动，无需停止，即可抓取零件；通过上述两项技术的结合，实现对杂乱摆放、且处于运动状态下的零件抓取，展示了机器人最新的分拣自动化技术，以适应大批量、高速运行的自动化流水线的生产需求。一、眼药水瓶分拣单元任务实施3.根据传送带上零件的排列状态判断：1）哪条是上料输送线，哪条是下料输送线判断原则：在上料输送线上，零件是杂乱摆放的；在下料输送线上，零件是经过整列（整齐排列）的。2）判断两条输送线的运动方向判断原则：沿上料输送线的运动方向，零件是逐渐减少的；沿下料输送线的运动方向，零件是逐渐增多的。一、眼药水瓶分拣单元任务实施一、眼药水瓶分拣单元4.产品视觉特征的设置1）视觉特征的定义在FANUC iRVision（2D视觉系统）中，需要预先将产品的某些外观特征指定为视觉特征。视觉系统工作时，将以这些视觉特征作为识别目标，而产品的其它特征需被隐去，即不被识别。2）视觉特征的设置原则：（1）作为视觉特征的轮廓线应满足下面几个条件：清晰完整；对所有产品的一致性好；在不同光线条件下及不同摆放位置时的一致性好。不需要将产品的所有轮廓线都作为视觉特征。任务实施一、眼药水瓶分拣单元4.产品视觉特征的设置2）视觉特征的设置原则：（2）零件的方向性对于有方向性的零件，如药水瓶，应选择有方向性的特征，这样，机器人在整列零件时，除了将零件摆放整齐之外，还能够保证所有零件方向一致。如果违反这一原则，整列时将不能做到方向一致。如右下图，为一个有方向性的零件指定一个没有方向性的特征是错误的。任务实施1.多种零件混线分拣单元的组成本单元硬件系统由以下几部分组成：1）1台FANUC M-2iA并联4轴机器人；2）末端执行器1套；3）1部视觉相机；4）上料输送线1条；5）下料输送线2条；软件系统包括：1）FANUC iRVision（2D视觉系统）1套；2）Visual Tracking（视觉跟踪系统）1套。两套软件系统共同控制1台机器人，同时完成视觉捕捉和动态跟踪的任务。两套软件系统的原理同上。二、多种零件混线分拣单元任务实施2.根据传送带上零件的排列状态判断：1）哪条是上料输送线，哪条是下料输送线判断原则：在上料输送线上，零件是杂乱摆放的；在下料输送线上，零件是经过整列（整齐排列）的。2）判断两条输送线的运动方向判断原则：沿上料输送线的运动方向，零件是减少或消失的；沿下料输送线的运动方向，零件是增多的。二、多种零件混线分拣单元3.相机拍摄区域应处于上料输送线的最前端，相机捕捉到零件后，将位置数据传给机器人，机器人再根据编码器传来的输送带速度，叠加计算出零件的实时位置。任务实施二、多种零件混线分拣单元3.产品视觉特征的设置应满足下列原则：轮廓线清晰完整；对所有产品的一致性好；在不同光线条件下及不同摆放位置时的一致性好；对于有方向性的零件，应选择有方向性的特征。如图，根据上述原则：1）两种产品均以清晰的外轮廓作为视觉特征。外轮廓的清晰度与传送带颜色有很大关系，应选择与零件灰度对比度大且亚光的材料制作传送带，反光材料在相机图像中会形成白色的高光，影响特征识别。任务实施二、多种零件混线分拣单元3.产品视觉特征的设置应满足下列原则：轮廓线清晰完整；对所有产品的一致性好；在不同光线条件下及不同摆放位置时的一致性好；对于有方向性的零件，应选择有方向性的特征。如图，根据上述原则：2）除了外轮廓之外，还需增加带有方向性的特征，即“FANUC”字体轮廓。字体轮廓的清晰度和一致性较差，需要适当降低相似度的阈值，在本例中，阈值设为70%可达到零件捕捉的要求，低于该值的零件不被识别。任务实施三、两种分拣单元末端执行器的对比这两个执行器采用的都是真空吸盘，但在安装方式上有区别。前者通过连接架与机器人末端连接，因此真空管可以连接在吸盘的尾端；后者吸盘的上端直接安装在机器人末端，因此真空管只能连接在吸盘导管的侧面。“眼药水瓶分拣单元”末端执行器；“多种零件混线分拣单元”末端执行器。请观看微课视频：“分拣机器人末端执行器应用”任务实施讨论问题 产品视觉特征的设置应遵循哪些原则？机器人最大负重是怎样定义的？上下料传送带的运行方向如何判断？主题讨论通过对分拣工作站及末端执行器的学习，使我们掌握了机器人视觉及动态跟踪系统的工作原理，对视觉特征的设定有了更深入的认识，为今后学习其它机器人工作站及机器人执行器奠定了基础。小结谢谢观看谢谢观看