機(jī)械手視覺(jué)

以汽車行業(yè)為首，在電子設(shè)備、食品等行業(yè)中，工業(yè)用機(jī)械手都是現(xiàn)代生產(chǎn)中不可或缺的設(shè)備。機(jī)械手市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在2035年達(dá)成10兆日元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在其普及的過(guò)程中，問(wèn)題也正在逐步浮現(xiàn)。

校正的工時(shí)
工業(yè)用機(jī)械手和視覺(jué)系統(tǒng)/視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)的連接
實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)教育的必要性等

隨著工業(yè)用機(jī)械手的發(fā)展，生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)了急劇變化，但切換的工時(shí)等，在長(zhǎng)達(dá)10年的時(shí)間內(nèi)，幾乎沒(méi)有得到任何改進(jìn)。根據(jù)工件更改夾具和設(shè)定并實(shí)施校正，在完成測(cè)試和修正后，方能開始生產(chǎn)。

作為消除這些陳舊的傳統(tǒng)工時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)不良品高生產(chǎn)性的手段，利用視覺(jué)系統(tǒng)/視覺(jué)系統(tǒng)技術(shù)的機(jī)械手視覺(jué)（機(jī)器視覺(jué)）越來(lái)越受到關(guān)注。下面將就機(jī)械手視覺(jué)的基礎(chǔ)知識(shí)及導(dǎo)入要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

以視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高級(jí)作業(yè)，機(jī)械手視覺(jué)的基本原理

機(jī)械手視覺(jué)的導(dǎo)入要點(diǎn)

機(jī)械手視覺(jué)，是對(duì)工業(yè)用機(jī)械手位置檢測(cè)及檢測(cè)中所用視覺(jué)系統(tǒng)/視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)的總稱。因此，在導(dǎo)入機(jī)械手視覺(jué)時(shí)，必須要根據(jù)其與現(xiàn)用（或正在考慮導(dǎo)入）工業(yè)用機(jī)械手和視覺(jué)系統(tǒng)/視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)的適配性、使用目的及用途、能夠支持其他品種的擴(kuò)展性能、設(shè)備變更的靈活對(duì)應(yīng)性等，在綜合考慮各類要素的基礎(chǔ)上選擇產(chǎn)品。下面將就導(dǎo)入采用視覺(jué)系統(tǒng)/視覺(jué)系統(tǒng)技術(shù)的機(jī)械手視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)必須掌握的要點(diǎn)，進(jìn)行簡(jiǎn)明易懂的說(shuō)明。

與機(jī)械手廠商的兼容性

生產(chǎn)工業(yè)用機(jī)械手的廠商很多，各廠商都開發(fā)了各自的控制程序。因此，在選擇產(chǎn)品時(shí)，請(qǐng)確認(rèn)視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)是否支持工業(yè)用機(jī)械手的控制程序。有時(shí)雖然可以兼容，設(shè)定的步驟卻會(huì)很繁瑣，請(qǐng)加以注意。

基恩士的視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)“XG-X系列”及“CV-X系統(tǒng)”，只需在環(huán)境設(shè)定畫面選擇廠商，就能與國(guó)內(nèi)外廠商的工業(yè)用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)直接連接。在導(dǎo)入時(shí)可以不用考慮廠商兼容性，在改用其他廠商的機(jī)械手時(shí)，也能直接沿用系統(tǒng)。此外，基恩士產(chǎn)品還支持各廠商的編程語(yǔ)言，利用樣本程序，就能輕松指定操作流程。

簡(jiǎn)單設(shè)定

在研究導(dǎo)入機(jī)械手視覺(jué)的過(guò)程中，是不是遇到過(guò)以下疑問(wèn)、問(wèn)題呢？

各類設(shè)定是不是很繁瑣呢？
會(huì)不會(huì)因?yàn)椴僮鲝?fù)雜，耗費(fèi)許多現(xiàn)場(chǎng)教育的時(shí)間呢？
有沒(méi)有必要聘用具備特殊技能的專業(yè)人員呢？等

導(dǎo)入機(jī)械手視覺(jué)的目的，就是生產(chǎn)高效化和成本削減，如果反而費(fèi)時(shí)費(fèi)力，也就毫無(wú)意義了。因此，設(shè)定便捷性也是應(yīng)當(dāng)被納入考量的。

“XG-X系列”、“CV-X系列”設(shè)計(jì)了機(jī)械手專用界面，預(yù)設(shè)了抓取、放置、抓取偏移補(bǔ)正等功能的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。設(shè)定時(shí)，只需根據(jù)步驟實(shí)施快門速度和敏感度等相機(jī)設(shè)定、連接的機(jī)械手設(shè)定、校正、搜索設(shè)定、補(bǔ)正操作等，就能完成設(shè)定。能夠以最簡(jiǎn)便的步驟，導(dǎo)入機(jī)械手視覺(jué)。

自動(dòng)校正

傳統(tǒng)的工業(yè)用機(jī)械手，必須由操作者通過(guò)示教盒，手動(dòng)指定坐標(biāo)。因此，在每次更改工件及切換時(shí)，必須進(jìn)行重新調(diào)整，操作者的個(gè)體差異會(huì)導(dǎo)致精度的偏差。而利用支持自動(dòng)校正的機(jī)械手視覺(jué)，就能一鍵完成原本必須手動(dòng)實(shí)施的校正作業(yè)?；魇康臋C(jī)械手視覺(jué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了校正、運(yùn)算等繁瑣作業(yè)的自動(dòng)化。

傳統(tǒng)的工業(yè)用機(jī)械手

支持自動(dòng)校正的
機(jī)械手

實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定搜索的穩(wěn)定性

若無(wú)法達(dá)到必要的精度，導(dǎo)入機(jī)械手就顯得毫無(wú)意義，反而還增加了最終檢測(cè)的工時(shí)?；魇慨a(chǎn)品搭載了能夠在惡劣條件下進(jìn)行高速、高精度目標(biāo)物抽取的搜索工具“ShapeTrax”功能，通過(guò)位置偏移修正、重疊消除、失真補(bǔ)正等功能，確保了高穩(wěn)定性。借助實(shí)時(shí)濃淡補(bǔ)正、干擾控制等預(yù)處理功能，實(shí)現(xiàn)正確的檢測(cè)和辨別，可用于外觀及尺寸檢測(cè)、OCR字符辨別等各類工序。

基恩士還提供各類鏡頭和照明設(shè)備，確保在各種環(huán)境下都能導(dǎo)入。更有組合配備了基恩士特色超高速相機(jī)和部分亮燈照明的“LumiTrax系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了更精確的制圖。在超高速下，通過(guò)重復(fù)從不同方向高速照射照明并拍攝的工序，可以實(shí)現(xiàn)不受周圍環(huán)境影響的穩(wěn)定檢測(cè)。

不用選擇照明，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定拍攝的“LumiTrax系統(tǒng)”介紹

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具體應(yīng)用

下面將介紹利用視覺(jué)系統(tǒng)/視覺(jué)系統(tǒng)技術(shù)的機(jī)械手視覺(jué)導(dǎo)入案例。除了抓取、定位外，機(jī)械手視覺(jué)還被用于外觀檢測(cè)、尺寸檢測(cè)、個(gè)數(shù)檢測(cè)等諸多場(chǎng)合下。機(jī)械手視覺(jué)的另一項(xiàng)重大優(yōu)點(diǎn)，就是能夠在同一工序內(nèi)，進(jìn)行諸如抓?。庥^檢測(cè)的同步作業(yè)。

零食裝箱機(jī)械手定位

作為機(jī)械手視覺(jué)的導(dǎo)入案例之一，抓取、放置（pick&place）是較為常見(jiàn)的操作。零食裝箱等工序，很多時(shí)候都需要進(jìn)行人工操作，通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)系統(tǒng)識(shí)別位置和方向，就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

檢測(cè)的要點(diǎn)

零食裝箱大多由人工完成,導(dǎo)入圖像處理和機(jī)械手后,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化處理。

機(jī)械手抓取

導(dǎo)入機(jī)械手視覺(jué)后，可以大幅削減抓取作業(yè)的工時(shí)。用視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)工件位置，將位置信息輸入到機(jī)械手，由此實(shí)現(xiàn)不依靠定位托板的抓取。還能同時(shí)實(shí)施檢測(cè)。甚至還能將繁瑣的校正自動(dòng)化，大幅削減啟動(dòng)工時(shí)。

檢測(cè)的要點(diǎn)