码垛机器人自动化生产调试【字数：10351】
目录
引言 1
一、码垛机器人自动化生产调试简介 2
二、智能相机 3
（一）智能相机选型 3
（二）相机的安装及相关参数设置 4
（三）相机程序编写方式 6
三、码垛机器人 9
（一）传感器的分布及作用 9
（二）码垛机人控制程序的编写 11
（三）垛机器人运动的调试 22
（四）码垛机器人分类摆放工件的整体运动 25
四、故障分析与解决方法 34
（一）相机不拍照 34
（二）码垛机器人三个轴不运动 35
总结 37
参考文献资料 38
致谢 39
引言
步入21世纪以后，传统类工业的生产已无法满足当今社会需求，而且工人员工在生产线上的长时期工作会使他们劳累因此减低产量，而且长时期单一工作会使员工感到枯燥，甚至对员工心理健康产生负面影响。让机器人等自动化设备进入工厂，完成工业生产上的自动化、智能化。不仅解决了上诉一些列的弊端问题，而且节约了生产上的成本，提高了生产数量。
在快速的工业生产中会产生大量的，不同类型的工件。公司为节约成本这些不同类型的工件再生产出来以后，会通过同一条流水线进行运送。而在这种快节奏的生产中这些不同类型的工件往往会混在一起。再将这些工件分类归纳出来是一件繁琐的事。本项目是针对这一事件，首先通过相机对流水线上的工件进行拍照识别，其次拍照完成后工件从流水线上运动到小车上，再次小车从流水线上接过工件运动到码垛机器人等待区，最后码垛机器人接过工件，将工件放到一个四行七列并且划分好区域的货架上，以此完成对工件的分类及摆放。实现这一过程中主要二个部分：一是相机，包括相机的选取、安装、调试，相机对工件信息的获取及工件信息的传递。二是码垛机器人部分，包括控制码垛机器人的运动程序的建立，传感器的分布选取等。
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自动化生产调试简介
工业自动化生产出的工件，放到托盘上经过流水线运送到相机下方时，相机下方的光电传感器1的电，阻止工件运动的气缸1弹起，工件静止在相机镜头下方，一秒后相机拍照，拍照完成后气缸下降，工件随流水线继续运动，直到运动到小车等待区。此时工件触发光电传感器2，气缸2的电工件静止，等小车到达时气缸2失电工件运动到小车上，小车在运动到码垛机器人等待区，向码垛机器人发出到达信号等待下一步指令。
在生产流水线上通过相机拍照获得工件的类型，并通过数据通讯的方式将工件类型号由相机部分传送到与相机相连的西门子PLC1上，码垛部位每一位仓储位都有一个压力传感器（仓库为竖直方向放置四行七列共28个仓储位，28仓位个传感器）记录该仓位有无托盘及工件，有工件传感器触发，传感器将仓位的状态信息传送给西门子PLC2。在程序中的仓位数据显示中有工件显示1无工件显示0。西门子PLC2将仓库中的各个仓位有无工件的数据，通过数据交互的方式发送给西门子PLC1。西门子PLC1通过相机发送的工件类型号信息与西门子PLC2发送过来的仓储位置状态信息，通过计算，计算出该工件放置在仓储的那一个仓位，记录此仓位的横、纵坐标。西门子PLC1在通过数据通讯的方式将仓位数据发送给西门子PLC2。此时西门子PLC2控制码垛机器人 从小车上去下工件，取工件完成后向小车发出离开信号并将工件放到与坐标相对应的仓位中。放完后回到等待区，接收下一个工件。
a b
c d
图1 1 码垛整体视图
a：流水线；b：小车；c：仓储架；d：三轴码垛机器人
二、智能相机
（一）智能相机选型
在拍照识别工件类型时，所使用的智能相机是XSIGHT视觉相机。整个视觉传送系统由光源控制器、LED灯光源、透光板、MODBUS数据传输线、相机镜头和工业智能相机等组成。它们的实物分别为图21 ae所示。
本项目中选择分辨率640*480、集速率60 帧/s、图像处理速率为60 帧/s、输入输出口分别为2 个和5 个的智能一体化相机。要得到现场工件的清晰图像，相机采用CCD/CMOS传感器，相机内部使用了（DSP）图像处理芯片，能够完成相机在对图片处理运算时能脱离 PC的控制。而且相机使用的是RS485 串型接口，可与 MODBUS 通讯协议的 RS485 通信设备连接通信。
根据不用的需求相机拍照时使用的镜头很重要，依据工作现场的环境等，再结合相机的焦距、光圈、分辨率、有效像场、景深参数选取合适的镜头，根据相关因数我们选则的是广角镜头如图21 b，此镜头景深低于鱼眼镜头但高于普通镜的头。又因不同类型的工件高度不同，相机拍摄得到的图片容易畸形，外避免图像畸形产生误判，所以使用广角镜头，而且广角镜头的焦距短、视角宽，适合对图片畸变要求较低的检测生产线。
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