應(yīng)用背景

　　在傳統(tǒng)設(shè)備上，機(jī)械手去托盤(pán)上取鋰電池時(shí)，通常會(huì)使用傳感器來(lái)感應(yīng)電池的有無(wú)。如果感應(yīng)到有電池，機(jī)械手就會(huì)下降到感應(yīng)的取料位去取料;沒(méi)有感應(yīng)到就會(huì)等待下一個(gè)位置感應(yīng)信號(hào)，如此循環(huán)。這樣在物料盤(pán)電池不滿、或者空料盤(pán)的情況下，生產(chǎn)的效率和產(chǎn)能都會(huì)受到影響。

　　同時(shí)鋰電池在進(jìn)行下個(gè)加工工序“打標(biāo)”時(shí)，機(jī)械手無(wú)法預(yù)判吸取的鋰電池到流水線打標(biāo)工位是否擺放規(guī)整，通常需要人工通過(guò)治具擺正鋰電池的位置再進(jìn)行打標(biāo)，否則打標(biāo)后鋰電池的標(biāo)識(shí)會(huì)傾斜，無(wú)法滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　正運(yùn)動(dòng)技術(shù)針對(duì)以上鋰電池生產(chǎn)企業(yè)遇到的問(wèn)題，提供了有效的機(jī)器視覺(jué)鋰電池上料加工定位系統(tǒng)。此系統(tǒng)通過(guò)在每次更換料盤(pán)時(shí)，對(duì)料盤(pán)進(jìn)行視覺(jué)拍照然后使用圖像處理技術(shù)定位識(shí)別料盤(pán)上每一個(gè)鋰電池樣品的位置。再將識(shí)別到的料盤(pán)所有鋰電池的位置進(jìn)行排序，隨后引導(dǎo)機(jī)械手逐個(gè)去抓取。

　　有了視覺(jué)的輔助引導(dǎo)，機(jī)械手可以直接跳過(guò)料盤(pán)的空位，這樣就避免了機(jī)械手不必要的走位。同時(shí)，機(jī)械手的上料坐標(biāo)均由視覺(jué)提供，在視覺(jué)完成取料的同時(shí)，也幫助機(jī)械手完成了上料加工定位的工序，簡(jiǎn)化項(xiàng)目的調(diào)試程序。

　　正運(yùn)動(dòng)技術(shù)的視覺(jué)檢測(cè)方案具有檢測(cè)速度快、可靠性好、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，在各個(gè)行業(yè)中進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)上料加工定位具有較好的應(yīng)用性，同時(shí)也有著廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。

　　上期課程，我們講述了在機(jī)器視覺(jué)方案中顏色識(shí)別定位分揀的應(yīng)用案例，本期課程我們將和大家一起分享如何去實(shí)現(xiàn)鋰電池上料加工定位的功能。

教學(xué)視頻

　　01、檢測(cè)原理

　　(一)檢測(cè)需求

　　匹配定位當(dāng)前放置鋰電池位置，再進(jìn)行輸出其坐標(biāo)給機(jī)械手抓取，最后再進(jìn)行打標(biāo)。

　　(二)軟件算法

　　先使用匹配建模學(xué)習(xí)鋰電池的形狀模板，接著將形狀模板位置結(jié)果作為基準(zhǔn)位置。然后進(jìn)行九點(diǎn)標(biāo)定，將我們的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成世界坐標(biāo)系。最后將標(biāo)定后匹配定位出來(lái)鋰電池的位置信息顯示出來(lái)。

　　02、軟件實(shí)現(xiàn)

　　1.打開(kāi)ZDevelop軟件：新建名稱(chēng)為“顏色識(shí)別分揀.zpj”項(xiàng)目→新建“HMI”文件→新建“main.bas”文件(用于編寫(xiě)界面響應(yīng)函數(shù))→新建“global_variable.bas”文件(用于存放全局變量并開(kāi)啟HMI自動(dòng)運(yùn)行任務(wù))→新建“InitLocator.bas”文件(用于初始化測(cè)量參數(shù))→新建“draw.bas”文件(用于更新繪制ROI數(shù)據(jù))→新建“camera.bas”文件(用于實(shí)現(xiàn)相機(jī)采集功能)→文件添加到項(xiàng)目。

　　2.設(shè)計(jì)HM主界面。

　　3.關(guān)聯(lián)HMI主界面控件變量。

　　4.本期課程的代碼實(shí)現(xiàn)的功能主要使用到的指令是提取九個(gè)Mark點(diǎn)的坐標(biāo)，然后再進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的相關(guān)指令。

　　(1)獲得實(shí)心圓標(biāo)定板的點(diǎn)坐標(biāo)

　　ZV_CALGETSCAPTS (參數(shù)1：輸入標(biāo)定板單通道圖像，參數(shù)2：計(jì)算的點(diǎn)坐標(biāo)，矩陣類(lèi)型N行2列，參數(shù)3：提取圓點(diǎn)的閾值，參數(shù)4：圓點(diǎn)極性，0-黑，1-白，參數(shù)5：搜索圓點(diǎn)最小像素面積范圍，參數(shù)6：搜索圓點(diǎn)最大像素面積范圍)

　　(2)計(jì)算像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)的映射點(diǎn)對(duì)ZV_CALGETPTSMAP (參數(shù)1：輸入的像素坐標(biāo)，輸入矩陣，參數(shù)2：排好序的像素坐標(biāo)，輸出矩陣，參數(shù)3：排好序的世界坐標(biāo)，輸出矩陣，參數(shù)4：輸入兩相鄰Mark點(diǎn)的實(shí)際距離)(3)執(zhí)行標(biāo)定ZV_CALCAM(參數(shù)1：像素坐標(biāo)，參數(shù)2：世界坐標(biāo)，參數(shù)3：生成的標(biāo)定系數(shù)，輸出參數(shù)，參數(shù)4：得到像素坐標(biāo)時(shí)的圖像寬度，參數(shù)5：得到像素坐標(biāo)時(shí)的圖像高度，參數(shù)6：相機(jī)標(biāo)定的類(lèi)型)(4)計(jì)算標(biāo)定誤差ZV_CALERROR(參數(shù)1：標(biāo)定系數(shù)，參數(shù)2：像素坐標(biāo)，參數(shù)3：世界坐標(biāo)，參數(shù)4：TABLE索引，輸出參數(shù)，標(biāo)定誤差，依次為平均誤差、最小誤差、最大誤差)(5)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換ZV_CALTRANSW (參數(shù)1：標(biāo)定系數(shù)，參數(shù)2：像素坐標(biāo)x，參數(shù)3：像素坐標(biāo)y，參數(shù)4：TABLE索引，輸出參數(shù)，依次為世界坐標(biāo)x、世界坐標(biāo)y)

完整代碼、示例圖像獲取地址

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　　03操作演示

　　(一)操作步驟

　　查看運(yùn)行效果：將項(xiàng)目下載到控制器中→使用本地圖片→單次采集→點(diǎn)擊匹配建模(進(jìn)行形狀模板學(xué)習(xí))→點(diǎn)擊坐標(biāo)標(biāo)(進(jìn)行mark點(diǎn)標(biāo)定)→點(diǎn)擊使用標(biāo)定(將樣品的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo))→點(diǎn)擊單次執(zhí)行(查看當(dāng)前樣品檢測(cè)結(jié)果)→點(diǎn)擊連續(xù)運(yùn)行(查看連續(xù)運(yùn)行效果)→結(jié)束。

　　(二)效果演示

　　本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)應(yīng)用例程丨鋰電池上料加工定位系統(tǒng)，就分享到這里。

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