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

Industry:
Manufacturing, Electronics

Products:
LabVIEW, Machine Vision Accessories

The Challenge:
 用短批次和多樣化的產(chǎn)品為裝配電子元件設(shè)計(jì)一個緊密集成有機(jī)器人技術(shù)和視覺技術(shù)的系統(tǒng)

The Solution:
在NI視覺系統(tǒng)的指導(dǎo)下，用三菱專用的ImagingLab LabVIEW機(jī)器人庫，帶有可重構(gòu)I/O端口(RIO)的NI PCI-8254R圖像采集卡，NI LabVIEW開發(fā)的軟件以及NI視覺開發(fā)模塊安裝五個三菱SCARA機(jī)器人。

 擁有裝配和包裝生產(chǎn)線的傳統(tǒng)生產(chǎn)商Automatismi Brazzale，要求ImagingLab在一個單元內(nèi)只用一種結(jié)構(gòu)裝配所有的接線盒（40個不同的模塊），這一過程可以分6步進(jìn)行。我們在轉(zhuǎn)臺周圍安裝五個三菱SCARA RP-5AH機(jī)器人，每個機(jī)器人所處的位置都是為了執(zhí)行模塊和模塊間特定的任務(wù)。

該項(xiàng)目規(guī)格會充滿挑戰(zhàn)：每小時處理擁有40個不同模塊的2,500片，要求共計(jì)32個不同部分的處理和安裝。我們安裝了六個視覺系統(tǒng)，這樣，每個機(jī)器人站可以用來檢查外殼零件的質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中，每個機(jī)器人站不得不處理相應(yīng)模塊的不同零件。這個項(xiàng)目的主要目的是為了使生產(chǎn)線操作者能夠簡單地處理短批次和大量的模塊。

視覺和反饋系統(tǒng)的構(gòu)建

我們把機(jī)器視覺作為這個項(xiàng)目的一個關(guān)鍵部分。視覺系統(tǒng)可以使機(jī)器人單元識別并挑選隨機(jī)位置的不同部分，將其非常精確地裝入合適的槽中，從而避免了不同接線盒模塊的特定步驟，這會減少每一批的停留時間并且能使每個模塊的零件顯得與眾不同。這樣就沒有必要為不同的元件準(zhǔn)備特殊的容器。

另外，為機(jī)器人站選擇反饋系統(tǒng)對于保證配置的靈活性來說是至關(guān)重要的。這些元件可以抵達(dá)反饋裝置的任何位置，因此，在視覺系統(tǒng)的指示下，反饋裝置能夠移動來搖動零件并使它們可以被機(jī)器人撿起來。

在每個機(jī)器人站，系統(tǒng)使用基于視覺系統(tǒng)信息并由LabVIEW軟件控制的可編程FlexFactory Anyfeed SX-240。Anyfeed系統(tǒng)由ImagingLab LabVIEW機(jī)器人庫集成于LabVIEW中。

當(dāng)零件到達(dá)反饋裝置時，視覺系統(tǒng)需要一幅圖像并將可挑選的零件進(jìn)行定位。定位信息傳送給機(jī)器人，這樣機(jī)器人就可以撿起這個零件，而且能精確地把它放在指定位置，誤差不會超過0.02 mm。

視覺系統(tǒng)指導(dǎo)機(jī)器人和反饋裝置，并為各個子元件提供質(zhì)量控制。這一功能是在它們被加到終端組裝前通過測量其大小和驗(yàn)證其完整性來實(shí)現(xiàn)的。

使NI產(chǎn)品擁有更緊密的集成性和靈活性

使用三菱專用的ImagingLab LabVIEW機(jī)器人庫，我們可以實(shí)現(xiàn)緊密視覺和機(jī)器人集成。因此，用戶只需通過一步操作就能校準(zhǔn)機(jī)器人和成像。由于LabVIEW軟件允許我們在短時間內(nèi)編程、設(shè)計(jì)原型并測試新的應(yīng)用，所以我們最終決定采用LabVIEW平臺。使用LabVIEW平臺的另一個優(yōu)勢在于它具有設(shè)計(jì)和定制圖形化用戶界面的可能性。

此外，在為我們的系統(tǒng)挑選硬件的時候，使用NI產(chǎn)品和LabVIEW平臺可以為我們提供巨大的靈活性。我們可以重復(fù)利用項(xiàng)目中的硬件零件和設(shè)備。而且，采用NI標(biāo)準(zhǔn)，我們能在項(xiàng)目中的任何產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)快速集成，這大大縮短了開發(fā)的時間并減少了成本。