工业机器人是一个多自由度、能够模拟人动作和功能的机器。随着科学技术的发展，现代工业技术逐步地取代了传统工业生产，工业机器人在其中扮演了很重要的角色，特别在3C领域，将人们从繁重、单调的生产线上解放出来。本文介绍了LINKHOU工业机器人的结构组成和系统组成，以及工业视觉的定义、组成部分和应用方向；通过为工业机器人配备视觉引导系统来实现精确地装配，工业视觉起到了“眼睛”的作用，为工业机器人提供定位，提高工业机器人的精准度以及生产效率。
目录
引言 1
一、LINKHOU机器人 2
（一）系统结构 2
（二）机械系统 2
（三）控制系统 3
二、工业视觉 3
（一）工业视觉 3
（二）组成部分 3
（三）应用方向 4
三、LINKHOU TM3 双视觉高精度装配工位实现 4
（一）机器人各轴零点校准 4
（二）新建工具坐标系 5
（三）新建工件坐标系 6
（四）工业机器人与工业视觉系统组成 7
（五）工业机器人配合工业视觉标定 8
（六）配置工业机器人与工业视觉通讯 10
（七）编写装配工位程序 11
（八）问题排除 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
随着科技的快速发展，工业机器人也随之出现，它的出现标志着现代工业进入了自动化阶段。工业机器人最初是用来使用在太空和海洋等人类无法到达的地方，随着近几年科学技术的日渐成熟，工业机器人技术也获得了较快的发展，并且逐步地应用到了生活中的方方面面。工业机器人的控制过程一般是通过预先编写好的程序来控制其的运动轨迹，可以胜任一些重复性的工作。这样工业机器人就能完全发挥自己的优势来代替人类工作，将人们从劳累、危险的区域解放出来。最近几十年来，工业机器人的应用给传统制造业带来了很大的活力，产生了很多的变革。工业机器人的产生使企业的生产效率大大提高，降低了人力成本，同时也降低了人们的劳作强度。
对于工业机器人而言，工业视觉赋予了工业机器人精密的运算能力和处理能力，模拟人视觉成像和处 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072^ 
理信息，让工业机器人更加灵活，同时识别周围场景，灵活地完成动作。利用工业视觉，不需要对工业机器人示教大量点位，节约时间，提高生产效率，降低成本。本文主要通过工业视觉来定位，引导LINKHOU工业机器人实现高精度的装配。
一、LINKHOU机器人
（一）系统结构
LINKHOU机器人主要由机械手本体、控制柜、编程器和示教器结构组成如图11所示：




①机械手本体 ②控制柜（控制柜 RC40） ③编程器和示教器
图 11 LINKHOU机器人
LINKHOU TM3机械手本体是一种负载为3kg、水平多关节类型的机械手；有3个旋转关节和1个移动关节，3个旋转关节轴向相互平行，在平面内进行定位和定向，移动关节用于完成末端件在垂直平面内的运动；工作区域类似于扇形，可获得很高的速度和精度。
LINKHOU控制器RC40采用实时系统和总线控制，电气方面采用便捷的连接插头。该控制器设计紧凑，占地面积小，自身带有RS232连接口、TP示教器连接口、Ethernet以太网接口以及Camera相机通讯接口。
LINKHOU编程器强大、简洁易用、类似于Lua的编程语言，用于机械手运动控制、IO通信、网络通信等。搭配有I/O系统、TCP/IP和ModBus通信、传送带跟踪模块、附加轴系统模块。
操作人员可以通过LINKHOU机器人上位机软件（LH Robot Studio）在电脑完成程序的编写、点位示教、系统参数的配置以及系统状态的查看。也可以通过示教器来完成操作。如果需要手动拖动示教点位，则需要将机械手下电，即可拖动示教，拖动三轴示教，需要按住机械手后面的刹车键。
（二）机械系统
机械手本体是工业机器人机械系统主体，由多个可以活动的、互相连接在一起的轴以及线缆组成。本文中应用的机械手有四个轴，其所在部位及本体接口如图12所示。


图 12 LINKHOU机器人四个轴及本体接口
（三）控制系统
工业机器人机械系统由伺服电机来控制其运动，电机则由RC40控制系统控制。
通常情况下，可以通过两种方法控制工业机器人的运动：
第一种：由控制柜RC40直接控制。控制工业机器人本体的四个轴，以及最多一个附加轴；
第二种：通过总线（例如：TCP/IP、ModBus RTU）的通讯方式来控制工业机器人的轴动作。
二、工业视觉
（一）工业视觉
工业视觉就是用机器来代替人的眼睛做测量和判断。工业视觉（即图像摄取装置，分为CCD和CMOS两种）将被摄取到的目标转换为图像信号，传送给图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素的分布、亮度和颜色等信息，转换成数字信号；图像处理系统(图像处理软件）对这些数字信号进行各种运算来抽取被摄目标的特征，进而根据判断出的结果来控制现场的外围设备动作。
（二）组成部分
工业视觉主要由光源控制器、光源、相机、工控机、数据线、采集卡组成。光源控制器驱动光源调节光源亮度，光源为拍摄提供照明，相机拍摄图像，工控机处理图像交互信息，数据线用来传输图像数据，采集卡转化图像信号给电脑处理保存。
1）光源控制器选用LINKHOU恒流型数字光源控制器，此款光源控制器有4通道光源控制功能、实现恒流控制模式（控制精度达到3.0%），支持ETHERNET和RS232通讯功能。
2）光源选用环形红光，能将被测物体与背景明显分别出来，获得高品质、高对比度的图像
3）相机选用basler acA640300gm/gc，其分辨率达到了640*480，帧速率300Hz，能够更快地识别图像。
（三）应用方向
工业视觉在工业上主要应用于引导定位、为运动手臂作位置引导、尺寸测量（对产品的尺寸进行测量）、光学字符检测（对印刷、激光字符进行识别、检测）、缺陷检测（主要检测高要求产品的缺陷、瑕疵）、条码二维码（主要扫描一些产品编号）、产品识别（主要识别产品的类别、颜色）、计数（应用视觉计算流水线上的产品生产数量）。

原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/zdh/564710.html