台达视觉定位及轨迹技术解决方案介绍

文:台达2022年第五期

  机器视觉技术在工业领域的应用越来越普遍,发挥的作用也越来越重要。本文重点介绍了台达在机器视觉领域的开发成果,以及台达视觉定位和轨迹技术方案的功能特点和应用优势。

  文/台达集团

  精 · 智——视觉定位技术

  1 何为视觉定位

  视觉定位是指通过视觉在目标区域中寻找一个或多个目标特征,计算其位置、角度等信息并反馈至控制器,由控制器实现对位动作,达到闭环、快速、高精度的定位。

机器视觉

  面对多样化的行业应用场景,台达视觉定位技术均能提供合适的解决方案,例如:装配、插件、贴标及柔性供料等典型应用场景。

  2 台达视觉对位方案三大核心技术

  l 自动模板

  传统建模方式是通过框选特征区域实现模板区域的选定。台达自动建模技术通过对目标特征区域进行图像分析并自动设定ROI,实现高效自动建模。

机器视觉

  l 特征描绘

  面对工件高度差引起成像倾角误差,无法提取理想轮廓难题,可通过产品形状描绘特征,达到轮廓识别目的。

机器视觉

  l 自动滤重

  针对产品叠料引起的误识别问题,引入自动滤重技术,轻松去除叠料困扰。

机器视觉

  3 台达视觉对位方案四大特色优势

  l 精度高

  通过镜头校正功能,即使使用普通镜头,也可获得无失真的图像,保证识别精度。

机器视觉

  l 操作便捷

  内置工艺流程模块:根据应用场景选择相应模块,即可自动建立工艺流程,如选择“双相机单工件机器人定位”,即可自动创建下图所示工艺流程 。

  引导式工艺流程:只需根据流程步骤顺序执行,即可完成流程设定。

  支持一键标定功能:建立标定模板后,只需点击一键标定按钮即可自动完成标定工作,且内置标定自检功能,及时排查异常标定数据。

机器视觉

  l 适配度高

  可支持各类机器人、XYT平台、XXY(UVW)平台、XYY平台等多种载物台。

  l 智慧化

  支持定位数据实时分析,有效监测异常定位情况,避免产生批量不良品。

  支持历史数据可追溯,通过可视化图表,快速定位异常产品。

机器视觉

  多场景·多功能·多终端——轨迹技术

  轨迹技术用于对复杂轨迹进行路径解析。通过对产品作业路径进行解析、图形显示、轨迹处理,最终生成如bin、nc及自定义格式的点位文档,供控制器进行读取使用。轨迹技术被大量应用于涂胶、缝纫、焊接和抛光打磨等应用场景。

  1 台达轨迹方案多功能:五大特色技术

  (1)获取轨迹数据方式多样化

  l 可支持CAD、JSON、CSV、XML等多种数据文件导入,系统根据档案格式解析数据文件,获取目标点位信息;

  l 视觉自动提取产品轮廓

  系统采用灵活的打光方式,获取差异化的目标特征,搭配DMVLib机器视觉算法获取目标产品外轮廓(如红线所示),平滑参数动态调整,获取理想轨迹(如白线所示);

机器视觉

  l 用户自定义目标点位

  系统通过视觉获得产品的图像,用户可轻松绘制点、线、圆等目标线迹。

  (2)轨迹平滑处理技术

  采用平滑算法解决视觉提取轨迹不平顺的问题(如下图所示)。

机器视觉

  (3)轨迹缩放技术

  采用缩放算法解决需要沿实际轨迹进行内缩或外扩的应用场合,并实现内缩交叉时删除点、外扩时补偿点功能(如下图所示)。

机器视觉

  (4)轨迹快速自动分段技术

  针对视觉提取的轨迹,运用自动分段技术能够实现更优的路径分段规划,达到运动节奏的匹配,省时省力(如下图所示)。

机器视觉

  (5)轨迹拼接技术

  轨迹拼接技术通过对产品不同区域进行拍照,对轨迹进行解析、拼接,解决大尺寸产品轨迹提取难题。

机器视觉

  2 多终端:支持多平台

  台达轨迹方案可以生成bin档、nc档点位及自定义格式文档,支持台达多种控制器。

  3 台达轨迹方案特色功能与优势

  台达轨迹技术解决方案具有如下两项特色功能:

  (1)模拟仿真功能

  系统依据实际应用情景仿真,离线模拟轨迹动作,确认轨迹是否与实际相符,并提前预知工作范围避免碰撞等。

  可涵盖多种RTCP(外部TCP)复杂联动情景(包含外部工具固定及旋转,工具形态为点、直线、圆形等),能更直观理解动作过程。

  系统支持模拟判断轨迹与实际需求是否匹配,提升效率,并减少资源浪费。

  (2)辅助调试功能

  支持纠偏指导,设定误操作及机构误差,模拟不同误差下的动作流程及结果,从数据层实现纠偏,精准解决RTCP复杂联动情景调试困难等问题。

  采用台达开发的轨迹技术解决方案具有以下几点应用优势:

  l 准:完美契合目标轨迹 ;

  l 快:代替传统示教点位方式,图档导入点位更迅速,更好适应产品多样性,换线生产更灵活;

  l 专:能直观展示加工时的点位顺序,模拟不同误差下的加工效果,大幅度节省调试时间,减少试错成本。

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