使用NI视觉硬件和软件为接线盒零件设计集成的视觉化和机器人化单元

 Author(s):
Cristiano Buttinoni, Certified LabVIEW Developer (CLD) - ImagingLab

Industry:
Manufacturing, Electronics

Products:
LabVIEW, Machine Vision Accessories

The Challenge:
 用短批次和多样化的产品为装配电子元件设计一个紧密集成有机器人技术和视觉技术的系统

The Solution:
在NI视觉系统的指导下，用三菱专用的ImagingLab LabVIEW机器人库，带有可重构I/O端口(RIO)的NI PCI-8254R图像采集卡，NI LabVIEW开发的软件以及NI视觉开发模块安装五个三菱SCARA机器人。

使用NI LabVIEW软件最大的好处是可以设计且自定义图形化用户界面.

 拥有装配和包装生产线的传统生产商Automatismi Brazzale，要求ImagingLab在一个单元内只用一种结构装配所有的接线盒（40个不同的模块），这一过程可以分6步进行。我们在转台周围安装五个三菱SCARA RP-5AH机器人，每个机器人所处的位置都是为了执行模块和模块间特定的任务。

该项目规格会充满挑战：每小时处理拥有40个不同模块的2,500片，要求共计32个不同部分的处理和安装。我们安装了六个视觉系统，这样，每个机器人站可以用来检查外壳零件的质量。在生产过程中，每个机器人站不得不处理相应模块的不同零件。这个项目的主要目的是为了使生产线操作者能够简单地处理短批次和大量的模块。

视觉和反馈系统的构建

我们把机器视觉作为这个项目的一个关键部分。视觉系统可以使机器人单元识别并挑选随机位置的不同部分，将其非常精确地装入合适的槽中，从而避免了不同接线盒模块的特定步骤，这会减少每一批的停留时间并且能使每个模块的零件显得与众不同。这样就没有必要为不同的元件准备特殊的容器。

另外，为机器人站选择反馈系统对于保证配置的灵活性来说是至关重要的。这些元件可以抵达反馈装置的任何位置，因此，在视觉系统的指示下，反馈装置能够移动来摇动零件并使它们可以被机器人捡起来。

在每个机器人站，系统使用基于视觉系统信息并由LabVIEW软件控制的可编程FlexFactory Anyfeed SX-240。Anyfeed系统由ImagingLab LabVIEW机器人库集成于LabVIEW中。

当零件到达反馈装置时，视觉系统需要一幅图像并将可挑选的零件进行定位。定位信息传送给机器人，这样机器人就可以捡起这个零件，而且能精确地把它放在指定位置，误差不会超过0.02 mm。

视觉系统指导机器人和反馈装置，并为各个子元件提供质量控制。这一功能是在它们被加到终端组装前通过测量其大小和验证其完整性来实现的。

使NI产品拥有更紧密的集成性和灵活性

使用三菱专用的ImagingLab LabVIEW机器人库，我们可以实现紧密视觉和机器人集成。因此，用户只需通过一步操作就能校准机器人和成像。由于LabVIEW软件允许我们在短时间内编程、设计原型并测试新的应用，所以我们最终决定采用LabVIEW平台。使用LabVIEW平台的另一个优势在于它具有设计和定制图形化用户界面的可能性。

此外，在为我们的系统挑选硬件的时候，使用NI产品和LabVIEW平台可以为我们提供巨大的灵活性。我们可以重复利用项目中的硬件零件和设备。而且，采用NI标准，我们能在项目中的任何产品实现快速集成，这大大缩短了开发的时间并减少了成本。