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工业机器人系统架构及原理

2021-10-26 来源:运城机械信息网

2017-05-24 22:09:11来源: 贤集网

工业机器人及其自动化成套设备是指以机器人为中心,以信息技术和网络技术为媒介,将所有机械连接到一体而形成的大型自动化作业设备。它是先进制造技术的典型代表,是发展先进制造技术实现制造的数字化、网络化、智能化的重要手段。

本系统主要由三部分构成:工业机器人及自动运行系统、高清彩色图像采集设备、图像自动识别系统。工业机器人及自动运行系统和高清彩色图像采集设备安装在检测部件顶部、底部;控制机柜(包括机器人控制部分和图像自动识别系统)位于检测部件一侧;工业机器人及自动运行系统和高清彩色图像采集设备负责检测部件的图像采集,控制机柜内安装有读取并处理列车图像的计算机、相机电源、服务器;机柜与高清彩色图像采集设备之间通过网线连接。工业机器人及自动运行系统本系统包括工业六轴机器人和工业四轴机器人,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器,它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行。

工业机器人的工作程序可通过示教再现方式进行灵活编制,示教再现机器人是一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人,“示教编程”指通过下述方式完成程序的编制:通过计算机手动控制来使机器人完成预期的动作,作业程序为一组运动及辅助功能指令,用以确定机器人特定的预期作业,这类程序通常由用户编制,此类机器人的编程通过实时在线示教程序来实现,而机器人本身凭记忆操作。

本系统设计的六轴机器人额定负载较大高,工作半径大,机器人吊装在转向架顶部,配合有效行程的滑行导轨,可覆盖轨道车辆关键部件顶部、侧部,实现顶部、侧部图像拍摄。四轴机器人额定负载与六轴机器人接近;臂长较长,底面使用4个四轴机器人,可以完全覆盖轨道车辆关键件底部,实现转向架底部图像拍摄。

图像采集系统

机器视觉系统安装在工业机器人上,是对检测部位进行分影像采集的主要执行机构。主要包括高清彩色相机、LED光源、图像采集卡、接口单元等,当工业机器人运动至指定位置后,自动触发相机拍摄,对各检测部位进行定点拍摄,经计算机缓存后存储至服务器。LED光源与相机安装在一起,当触发拍摄时同时触发光源出光,作为相机拍摄的补偿光源,保证图像清晰和亮度。高清彩色图像采集设备由5个面阵扫描相机构成,相机布置在四轴机器人上端及六轴机器人末端,彩色面阵相机。

图像自动识别系统

利用彩色信息和模式识别混合方式处理图像,首先利用彩色信息作为定位的基础,若部件的颜色信息不足以支持其从背景中区别出来,则采用模式识别方式进行定位。定位结束后,对每一个部件做故障检测。最后,在终端呈现检测结果,并存储检测报文。

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