西门子6ES7211-1HE40-0XB0技术参数

一、机械手自动拾放系统原理

在一些传统的行业，例如袋装食品生产、陶瓷生产中，需要对位置不确定的物体如面包，袋装食品等进行拾取，而大多数的搬运工业机器人都只能通过预先编程，执行固定路径的拾取操作，对这一需求无能为力。为此，企业需采用大量人力来完成搬运作业，不仅增加人力成本，生产效率也低。工业机器人要实现随放随取的操作，就需要引入视觉进行识别定位。使用视觉引导的机械手在动作执行速度，放置精度和重复稳定性方面都较人工有很大优势。

由台达DMV机器视觉系统与机械手组合的机械手自动拾放系统，具有高度的灵活性，可以帮助行业用户轻而易举的完成繁琐复杂的搬运作业。该系统通过以太网通讯的方式，把检测数据传送到机械手系统，并由机械手实现目标物体的拾放。台达DMV1000控制器，拥有高精度摄像头，百万像素级别镜头以及红色LED环形光源，可以的引导工业机器人完成对工件的拾取和放置等操作。目前，从各行业使用的反馈情况可知，该系统不仅提升了生产效率高，而且灵活性好。此外，只需借由简单的视教动作，该系统即可实现多种不同规格产品的检测，帮助企业大大降低了人力成本。

二、系统介绍

1、系统配置：

根据产品生产的要求，从经济性和系统可靠性的角度出发，选择控制系统的元器件。机器视觉系统可选择：1）台达DMV1000控制器；2）80万像素摄像头；3）25mm 百万像素级别镜头；4）红色LED环形光源。

2、系统控制图

图1、系统控制图

3、台达DMV1000视觉控制器特点

1）内建操作系统，小型化体积，无需搭配PC操作；

2）流程化操作接口，降低使用者设定上的复杂度；

3）提供多样检测功能，满足大部份应用需求；

4）工业级设计，符合于震动、高温等生产环境；

5）支持双摄影机同步检测 (80万画素之1394a摄影机)；

6） I/O、RS232、Ethernet、USB等多样外部通讯方式；

7） SD 记忆卡储存装置；

8）提供操作器及PC软件设定接口；

9）已拥有大量的图形工具，包括面积测量、边缘位置、边缘计数、边缘宽度、边缘节距、边形比对、边缘角度、斑点侦测、影像强度、污点检测、边缘追踪及宽度追踪。

其检测系统使用了专用的视觉LED光源，主要有三大特点：

1）使用寿命长，一万到三万小时左右。如果选用频闪的功能，LED寿命将更长，而且LED的通断速度快，可在10微秒达到大亮度；

2） LED有不同的颜色不同的波长，用户可以根据检测对象的特征选用不同波长的光源，以突出检测特征从而达到理想的效果；

3）稳定性好，LED灯采用直流供电，克服了交流供电时出现的工频频闪现象，保持了获取图像的一致性。图1为系统控制图。

三、方案实施：

1、工作流程：

当目标物体从流水线出来，以随机的姿态进入机器视觉的视野后，由上位机触发视觉系统进行取像，然后把图像信息传输给图像处理器GPU。通过图像处理器的运算，计算出产品的重心位置（XY坐标和角度θ）。比如：机器视觉检测出视野里出现了7个目标物体，这7个物体的位置数据将通机器视觉自带的通讯口与上位机进行通讯，后由上位机发送指令给机械手执行动作。

此外，台达DMV产品还支持RS232/RS485、Ethernet(10base-T)和台达DVP PLC-bbbb等通讯方式。市面上几家大的机械手厂家包括均支持DMV的通讯接口。经过程序优化，机械手的抓取速度可达到200个/分钟，定位误差小于0.5mm，角度误差小于1°。

2、技术性能及系统参数

检测内容：产品中心的XY位置及角度θ

通讯方式：通过以太网发送产品的位置数据到上位机（PLC，工控机）

FOV（检测视野）：200×150mm

WD（工作距离）：800mm

3、 DMV控制系统设计

作为位置测量系统的DMV，除供电电源外，触发信号和位置坐标值输出都是通过以太网口与上位机进行通讯，图2为DMV的接线端子图。

图2 、DMV的接线端子图

四、方案效果

该检测系统经过合适的选型、较好的硬件配置及完善的程序设计，完全满足用户要求。此外，该系统还具备以下几个特点：

1）加工生产效率高（大约每秒钟拾取3个产品）；

2）灵活性好，通过简单的视教动作，即可实现多种不同规格产品的检测；

3）大大减轻工人劳动强度。

随着国内人力成本的增长以及加工企业对品质，产能要求的不断提升，对机器视觉系统介入生产领域取代人工进行测量，检测的需求将呈现出快速增长的趋势。据统计，欧美日等发达国家制造业的机器人使用率较10年前有近10倍的增幅。实际上，在精密电子行业，使用机器视觉，机械手进行产品尺寸测量，外观检测，对位等应用已非常成熟，在一些高精度的对位应用里，机器视觉产品的测量精度已大大超载人工检测的分辨率和精度。

1 基本介绍

全自动IC排片机是根据光伏产业和国际半导体产业的发展及市场需求而开发研制的新型自动化设备，可通过电控装置可靠地实现自动装片，并有连锁保护、工况显示、故障报警等功能。该设备主要用于IC芯片、太阳能电池片等类似形状的自动装片，整机采用3工位立式升降机构，由伺服电机、滚珠丝杠系统实现**传动，是光伏、半导体产业实现自动化装片、大大降低装片破损率、提高效能的生产型设备。

全自动IC排片机是将晶圆上微小的芯片（Die）粘起并**安放到引线框架上的一种自动化设备，是IC生产中后封装工序必备的关键设备之一，可适用于DIP、SOP、SOT、PLCC、TSOP、QFP、BGA等多种封装工艺的生产，具有广泛的应用，如图1所示。

图1 全自动IC排片机