由于上螺母器的尺寸和重量原因且需要在大約 40 秒內(nèi)擰緊兩個車輪上的螺母，從而使得擰緊和扭動用于將車輪固定到轂的帶耳螺母成為一項非常困難的手動工作。如果知道帶耳螺母的位置，機器人就可以輕易地確定上螺母器的位置以提供所需的扭矩。問題在于通常輸送機只能將車輛置于大概位置，且車輪會隨意旋轉(zhuǎn)、傾斜和轉(zhuǎn)動。因此，無視覺傳感器的普通機器人根本無法找到螺母。Radix Controls 接受挑戰(zhàn)，想要開發(fā)出一種可以在幾秒內(nèi)確定五個不同軸中的螺母位置的機器視覺應用，以滿足周期時間的要求。
視覺應用依靠兩個 Cognex In-Sight? 5403 視覺系統(tǒng)來找到每個車輪的位置。 PatMax? 圖案匹配技術經(jīng)過編程，可識別工廠中使用的每個車輪。并使用圓定位器工具來精確確定軸中心的位置。邊界工具可檢查輪輞中心的特征以確定車輪旋轉(zhuǎn)的角度。拍攝第一張圖像之后，激光器會在每個車輪上畫一個十字。然后第一臺激光器關閉，第二臺激光器會從不同的角度畫另一個十字，得到第二張圖像。接著使用邊界工具檢查每張圖像中的十字。十字的坐標會被傳輸?shù)?Radix 編寫的程序中，該程序?qū)⑼ㄟ^各個十字之間的差異計算車輪轉(zhuǎn)動和傾斜的角度。
然后，系統(tǒng)會將此信息傳給 Fanuc 機器人的控制器。機器人會旋轉(zhuǎn)其腕部使其與車輪傾斜和轉(zhuǎn)動的角度保持一致，旋轉(zhuǎn)上螺母器使其與車輪旋轉(zhuǎn)的角度一致。接著機器人會引導上螺母器對準帶耳螺母。轉(zhuǎn)動上螺母器，只需幾秒即可把螺母擰到合適的扭矩。
該應用已實施了 18 個月，正常運作時間大 于 99.6% （包括丟失輪胎和輪胎沾水等系統(tǒng)錯誤）。此應用的自動化可將兩個工人從困難和壓力較大的工作中解脫出來，使其可以從事更積極的工作。“據(jù)我們所知，這是首次成功利用機器視覺實現(xiàn)此應用的自動化?！盧adix Controls Inc 公司的運營副總裁 Shelley Fellows 說道。
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The key to the success of this application is the ability of the Cognex In-Sight? vision system to flawlessly identify the part type and its precise location. The vision system and robot have paid for themselves in six months by allowing us to move the two operators to different positions within the company.
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