LabVIEW软件和视觉硬件在化妆品包装生产线的实现

 

　　使用DENSO ImagingLab机器人库，将两个DENSO SCARA HSS-45552模型机器人和采用NI公司的两个PCI-8254R图像采集卡开发成的视觉系统集成在一起，用LabVIEW软件和NI公司视觉开发模块对整个机器人单元进行编程。

　　"通过采用LabVIEW开发平台，我们很快就实现了对新机器人应用进行编程、原型设计测试。"

　　ImagingLab 是一家高科技公司，帮助系统集成商、设备制造商和用户采用创新性机器视觉和机器人技术，花费的投资来降低学习曲线。我们扎实的学术背景、广泛的系统集成经验、对NI公司图像工具和软件的了解程度和不断保持更新迅速发展的机器视觉技术归因于我们在人工视觉市场上20多年的经验。

　　作为化妆品完整组装和包装生产线的公认者的Vetraco公司，由于与我们长期保持合作，他们选择ImagingLab公司作为其机器视觉技术和机器人的技术合作伙伴。

　　对于Vetraco公司的化妆品粉盒生产线，我们必须将脸部粉刷准确地放置在精致的固定装置中（大小为80毫米×20毫米），这个装置稍后将被放在粉盒中。我们以每分钟80件的生产速率将刷盒放在一个8槽梭子中。此外，由于不同批次可能有不同的刷子形状和盒型，系统必须具有灵活性，易于生产线的操作员使用。

　　开发一个易于使用的包装系统

　　为了达到每分钟80件的速率，我们安装了两个“双胞胎”机器人站。将刷子加载到可编程的送料机上（FlexFactory公司开发的型号为SX-240 Anyfeeder送料机），震动刷子以将其分开传送，使机器人能够拾起刷子。Anyfeeder送料机通过labview/zhs" target="_blank">LabVIEW库与机器人站交互。

　　基于PCI-8254R图像采集卡、一个AVT 1400×1000像素的CDD摄像机和ImagingLab定制红外照明灯的系统对刷子进行图像采集，确定其位置和可将部件拾起的坐标点传给机器人。如果没有可拾起的部件，系统震动Anyfeeder送料机，将更多的刷子放置在摄像机下。该系统有四种可行的震动模式—向前震动、向后震动、均匀震动和加载更多部件—基于视觉系统信息来发出动作。

　　我们将刷盒的8个槽盘放到机器人前面的固定位置。刷子可能在送料机上的位置是随机的，视觉系统不得不寻找每个部件的位置和方向，因为每个刷子必须以正确的方向放置在其盒子中。此外，机器人有多个钳子应对四个刷子，因此视觉系统必须在每个拾取周期，识别和寻找四个刷子的位置。当一个槽盘已满时，新的槽盘将会到达。机器人单元每天工作24个小时，每周七天，拒绝任何有缺陷的部件。

　　视觉系统用来引导机器人，通过测量尺寸和验证完整性对部件提供质量控制。使用DENSO ImagingLab机器人库，我们实现了严格的视觉和机器人集成。因此，用户可以只用一个操作来校准图像和机器人

　　对工业机器人进行编程，原型设计，和测试

　　LabVIEW应用

　　采用LabVIEW软件平台，我们很快就成功地实现了对新机器人应用进行编程，原型设计和测试。使用LabVIEW软件平台的另一个较大的优点是具有设计和自定义图形用户界面的优势。

　　由于相同的LabVIEW程序将在从电脑到NI公司智能摄像机等设备上运行，对于我们的系统，我们在选择NI公司硬件上具有很大灵活性。此外，NI公司的标准允许产品的快速集成，从而缩短了项目开发的时间和成本。

　　LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显着区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。虚拟仪器[1]实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国 NI 公司的 LabVIEW。虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsof t公司的 Windows 诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。对虚拟仪器和 LabVIEW [2]长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。