机器视觉运动控制一体机应用例程|柔性振动盘上料解决方案

发布日期：2021年11月23日 09:42:48

导语：柔性振动盘作为高度灵活的、可自定零件的自动化柔性上料机构，解决了由于零件的大小、形状不一导致金属/塑料的零部件产品难以上料的难题。适用于更新换代快，频繁切换物料的工业应用场景，在电子与半导体、汽车及精密工件行业的智能制造领域、自动化生产线上具有广泛的应用价值。

　　什么是柔性振动盘?

　　柔性振动盘作为高度灵活的、可自定零件的自动化柔性上料机构，解决了由于零件的大小、形状不一导致金属/塑料的零部件产品难以上料的难题。适用于更新换代快，频繁切换物料的工业应用场景，在电子与半导体、汽车及精密工件行业的智能制造领域、自动化生产线上具有广泛的应用价值。

　　原理

　　人工将零件加料至料仓，通过料仓的振动送料至柔性供料器料盘。柔性振动盘以震音圈电机为动力源，四个电音圈电机相当于四个震点分布在柔性振动盘的四个内角位置。

　　通过控制音圈电机工作，零件在料盘表面沿任意方向移动，振料盘靠振动/翻转零件来实现零件的分离和定向移动。

　　其次就是通过正运动技术的柔性振动盘上料解决方案识别振动盘内的多个零件位置信息，再将多个坐标数据发送给执行机构，进行下一个阵列摆盘或组装的加工工序。

　　在产线上的上料工序中加入了正运动技术的柔性振动盘上料解决方案能够解决传统振动盘上料解决不了的无序、散乱、划伤、区分正反面等上料难点问题。

　　上期课程，我们讲述了在机器视觉方案中天地盖贴合定位系统的应用案例，本期课程我们将和大家一起分享如何去实现柔性振动盘上料智能定位识别的功能。

　　教学视频

　　01、检测原理

　　(一)检测需求

　　识别振动盘上多个样品位置，然后输出对应样品的坐标给执行机构使其从振动盘上移动抓取样品进行下一个阵列摆盘或组装的加工工序。

样品图

柔性振动盘加工工序示例图

       (二)软件算法

　　先使用学习模板创建样品形状模板，接着根据自身的项目需求设置每次识别的样品数量。

　　柔性振动盘的自动运行模式：它是循环执行振动盘的四种振动模式。在四种振动模式执行完成后进行相机采集一次图像，然后再进行智能识别多个样品位置，同时将识别到多个样品的位置信息显示出来，并统计当天的生产数量。

　　柔性振动盘的停止运行模式：它是进行停止柔性振动盘震动和停止CCD运行。

　　柔性振动盘手动单次震动模式：它是选择其中一种振动模式去测试某个震动模式功能是否正常但不进行相机拍摄。

　　(三)课前准备

　　1.电脑一台，安装ZDevelop3.10以上版本软件2.VPLC516E一台3.24V直流电源一个4.网线若干5.柔性振动盘和相对应的驱动软件一个6.电线若干

　　(四)控制器与柔性振动盘接线示例图

　　▲将控制器的OP端口连接对应的柔性振动盘外部触发线号，然后导通(ON)四种震动模式的外部触发对应线号,控制器即可随意驱使柔性振动盘的四种震动模式。

　　02软件实现

　　1.打开ZDevelop软件：新建名称为“柔性振动盘上料解决方案.zpj”项目→新建HMI文件→新建main.bas文件(用于编写界面响应函数)→新建global_variable.bas文件(用于存放全局变量并开启HMI自动运行任务)→新建“InitLocator.bas”文件(用于初始化测量参数)→新建draw.bas文件(用于更新绘制ROI数据)→新建camera.bas文件(用于实现相机采集功能)→“新建motion.bas”文件(用于OP控制)→“新建atuoTask文件(用于执行自动执行模式)”→文件添加到项目。

　　2.设计HMI主界面。

　　3.关联HMI主界面控件变量。

　　4.本期课程的代码实现的功能主要结合OP触发柔性振动盘，实现不同的柔性振动盘的振动模式来结合视觉进行模板匹配，将匹配的坐标输出结合机械手抓取的模拟功能，主要使用到的指令有OP触发以及模板匹配。

　　(1)OP触发

　　OP (参数1：输出编号，参数2：输出状态)

　　(2)创建形状模板ZV_SHAPECREATERE (参数1：输入编辑模板图像，参数2：指定模板图像的有效检测区域，参数3：输出学习的模板，参数4：角度匹配的起始值，参数5：角度匹配的终止值，参数6：缩放匹配的最小值，参数7：缩放匹配的最大值，参数8：轮廓提取的阈值，大于等于0，等于0则自动选择阈值，参数9：金字塔层数，参数10：轮廓点精简级别，参数11：角度步长，参数12：缩放步长)(3)形状模板匹配ZV_SHAPEFIND(参数1：输入学习的形状模板，参数2：输入进行形状匹配的图像，参数3：匹配结果，矩阵类型，每行一个匹配目标，5列依次为匹配分数score、x 坐标、y坐标、旋转角度angle、缩放比例scale，参数4：最小匹配分值，参数5：最大匹配数量，参数6：最小距离，参数7：匹配模板的最小边缘阈值，参数8：匹配精度)

完整代码、示例图像获取地址

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　　03操作演示

　　(一)操作步骤

　　查看运行效果：将项目下载到控制器中→使用相机采集→单次采集→点击学习模板(进行形状模板学习)→分别点击手动单次震动运行的柔性振动盘四种震动模式(测试其功能是否可以正常运行)→点击柔性振动盘的自动运行按钮(查看连续程序运行效果)→点击柔性振动盘的停止运行按钮(结束当前运行的程序)→结束。

　　(二)效果演示

　　本次，正运动技术机器视觉运动控制一体机应用例程丨柔性振动盘上料解决方案，就分享到这里。

来源：中国传动网