《機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目教程》（第二版）課件 2-4任務(wù)一 歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

第二篇

起步

主

編：蔣正炎副主編：張

俊、嵇朋朋、舒曉春2024年9月項(xiàng)目一

工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)操作項(xiàng)目二西門子PLC編程與調(diào)試項(xiàng)目三威綸觸摸屏的組態(tài)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目四視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用第二篇

起步

思政小故事——邊境戰(zhàn)士類

愛(ài)國(guó)戍邊舍己為人——最美奮斗者拉齊尼巴依卡

2021年1月4日，正在校內(nèi)參加培訓(xùn)的拉齊尼巴依卡經(jīng)過(guò)學(xué)校人工湖時(shí)，突然聽見求救聲。循聲而去，只見一名兒童落入冰窟。湖水冰冷刺骨，拉齊尼拼盡全力把孩子托出水面，大聲呼喊“救孩子！救孩子！”他始終把孩子高高托起，等眾人將孩子救出水面后，他已沉入冰冷的水中，生命永遠(yuǎn)定格在41歲。項(xiàng)目四視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用

【項(xiàng)目描述】

視覺(jué)系統(tǒng)是工作站中不可或缺的部分，它通過(guò)智能相機(jī)采集被檢測(cè)物體的輪廓、顏色、位置等特征信息，并將這些信息上傳至視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的傳感器控制器和ABB機(jī)器人，ABB機(jī)器人則根據(jù)被識(shí)別的物體具有的不同特征而執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，從而完成整個(gè)工作站工作流程。本項(xiàng)目采用歐姆龍F(tuán)HL550機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，使學(xué)生了解視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理，能夠根據(jù)提示完成視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的連接、設(shè)置、驗(yàn)證及使用等功能操作。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

【任務(wù)要求】

視覺(jué)系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的眼睛，它可以識(shí)別工件的輪廓、顏色、位置等特征信息，并將這些信息上傳至視覺(jué)系統(tǒng)的傳感器控制器和ABB機(jī)器人。在識(shí)別之前，需要了解歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)連接，并完成歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)通信設(shè)置與調(diào)試。

【任務(wù)目標(biāo)】

1.了解歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)連接。

2.能對(duì)歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行通信設(shè)置。

3.能利用視覺(jué)系統(tǒng)軟件測(cè)試歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的通信效果。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

任務(wù)準(zhǔn)備：

一、知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備工業(yè)機(jī)器人是如何快速準(zhǔn)確地識(shí)別芯片的顏色、形狀等特征，這都?xì)w功于歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用。智能相機(jī)是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，它一般由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信裝置等構(gòu)成，各部分的功能如下。1.圖像采集單元在智能相機(jī)中，圖像采集單元相當(dāng)于普通意義上的CCD/CMOS相機(jī)和圖像采集卡，它將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為模擬/數(shù)字圖像，并輸出至圖像處理單元。2.圖像處理單元圖像處理單元類似于圖像采集/處理卡，它可對(duì)來(lái)自圖像采集單元的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，并在圖像處理軟件的支持下進(jìn)行圖像處理。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

任務(wù)準(zhǔn)備：3.圖像處理軟件圖像處理軟件主要在圖像處理單元硬件環(huán)境的支持下，完成圖像處理功能，如幾何邊緣的提取、Blob、灰度直方圖、OCV/OVR、簡(jiǎn)單的定位和搜索等。在智能相機(jī)中，以上處理功能的算法都封裝成固定的模塊，用戶可直接應(yīng)用而無(wú)需編程。4.網(wǎng)絡(luò)通訊裝置網(wǎng)絡(luò)通信裝置的智能相機(jī)的重要組成部分，主要完成控制信息、圖像數(shù)據(jù)的通信任務(wù)。智能相機(jī)一般均內(nèi)置以太網(wǎng)通信裝置，并支持多種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和總線協(xié)議，從而使多臺(tái)智能相機(jī)構(gòu)成更大的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。視覺(jué)系統(tǒng)智能相機(jī)普通相機(jī)可靠性較好有限體積微小型、結(jié)構(gòu)緊湊很大網(wǎng)絡(luò)通信較好有限靈活性有限很好功能有限可擴(kuò)展軟件無(wú)需編程需要編程任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

任務(wù)準(zhǔn)備：視覺(jué)系統(tǒng)智能相機(jī)具有易學(xué)、易用、易維護(hù)、安裝方便等特點(diǎn)，可方便地構(gòu)建起可靠而有效的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：（1）結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，易于安裝在生產(chǎn)線和各種設(shè)備上，且便于裝卸和移動(dòng)。（2）實(shí)現(xiàn)了圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信裝置的高度集成，可以獲得較高的效率及穩(wěn)定性。（3）由于已嵌入了成熟的機(jī)器視覺(jué)算法，使用戶無(wú)需編程，就可實(shí)現(xiàn)有/無(wú)判斷、表面缺陷檢查、尺寸測(cè)量、OCR/OCV、條碼閱讀等功能，從而極大的提高了應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)速度。二、技能點(diǎn)準(zhǔn)備（1）直流電源線接線端子壓接。（2）設(shè)備通訊線連接。三、設(shè)備準(zhǔn)備歐姆龍F(tuán)HL550機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，智能相機(jī)，傳感器控制器，西門子S7-200SMARTPLC，通訊線纜?！救蝿?wù)實(shí)施】

一、歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)連接1.歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)流程下面介紹歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)與外部裝置的基本連接以及輸入輸出信號(hào)流程。（1）輸入顯示主畫面時(shí)，歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)可對(duì)傳感器控制器輸入以下信號(hào)。①測(cè)量觸發(fā)（STEP信號(hào)）

打開STEP信號(hào)時(shí)，進(jìn)行一次測(cè)量。（單次測(cè)量）②命令輸入（DI0～DI7信號(hào)）

通過(guò)分別對(duì)DI0～DI7信號(hào)進(jìn)行開和關(guān)，可發(fā)出命令，控制傳感器控制器。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

【任務(wù)實(shí)施】（2）輸出每次測(cè)量，傳感器控制器都會(huì)輸出測(cè)量結(jié)果，可以輸出以下測(cè)量結(jié)果。①綜合判定結(jié)果（OR信號(hào)）判定多個(gè)處理項(xiàng)目的結(jié)果。如果個(gè)別判定結(jié)果中有1個(gè)為“NG”，綜合判定結(jié)果為“NG”。②并行數(shù)據(jù)輸出（DO0～DO15信號(hào)）輸出測(cè)量項(xiàng)目的測(cè)量值、表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果。③視覺(jué)系統(tǒng)傳感器控制器和外部的通信連接歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)圖像傳感器控制器與PLC或計(jì)算機(jī)等外部裝置連接，即可從外部裝置輸入測(cè)量命令，或向外部輸出測(cè)量結(jié)果。歐姆龍視覺(jué)傳感器控制器基本控制動(dòng)作為：首先，PLC輸入測(cè)量觸發(fā)等控制命令給視覺(jué)系統(tǒng)的傳感器控制器，然后視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)智能相機(jī)來(lái)測(cè)量，再由傳感器控制器處理并輸出測(cè)量結(jié)果給PLC。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

【任務(wù)實(shí)施】二、歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的通信設(shè)置及測(cè)試歐姆龍視覺(jué)利用并行方式連接傳感器控制器和外部裝置進(jìn)行通信時(shí)所需的通信設(shè)定。1.通信模塊的設(shè)定（啟動(dòng)設(shè)定）根據(jù)通信模塊，選擇與傳感器控制器通信時(shí)使用的通信方式。（1）從主界面的菜單中，點(diǎn)擊“工具”→“系統(tǒng)設(shè)置”命令。（2）從對(duì)話框左側(cè)的樹狀圖中，選擇“系統(tǒng)設(shè)置”→“啟動(dòng)”→“啟動(dòng)設(shè)定”選型，單擊“通信模塊”按鈕。（3）根據(jù)與傳感器控制器連接的通信形態(tài)和連接目標(biāo)單元，選擇通信模塊，并單擊“適用”按鈕。（4）單擊工具欄的“保存”按鈕。（5）在主界面的菜單中單擊“功能”→“控制器再啟動(dòng)”命令。（6）重新啟動(dòng)后，設(shè)定的通信模塊將以初始值運(yùn)行。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

【任務(wù)實(shí)施】2.通信規(guī)格的設(shè)定設(shè)定輸出控制種類的選擇、輸出信號(hào)的動(dòng)作等并行接口的通信規(guī)格。（1）從主界面的菜單中，單擊“工具”→“系統(tǒng)設(shè)置”命令。（2）從對(duì)話框左側(cè)的樹狀圖中選擇“系統(tǒng)設(shè)置”→“通信”→“并行”選項(xiàng)。（3）單擊“設(shè)定”按鈕，設(shè)定通信規(guī)格。（4）單擊“適用”按鈕完成通信規(guī)格的設(shè)定。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

【任務(wù)實(shí)施】3.輸出數(shù)據(jù)的設(shè)定設(shè)定要并行輸出的數(shù)據(jù)，輸出測(cè)量項(xiàng)目的測(cè)量值及表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果。（1）登錄并行輸出單元。（2）單擊工具欄中的“流程編輯”按鈕。（3）從樹狀圖中，選擇“并行數(shù)據(jù)輸出”選項(xiàng)。（4）單擊“追加（最下部分）”按鈕。（5）流程“并行數(shù)據(jù)輸出”被添加至單元列表（流程）的最下面。（6）設(shè)定要輸出的項(xiàng)目。雙擊流程“并行輸出數(shù)據(jù)”，在彈出的對(duì)話框中用表達(dá)式設(shè)定要根據(jù)處理項(xiàng)目的測(cè)量值或表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果輸出的內(nèi)容。每個(gè)單元中可設(shè)定8個(gè)（No.0～No.7）表達(dá)式。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

【任務(wù)實(shí)施】（7）輸出格式（并行數(shù)據(jù)輸出）。在測(cè)量單元的單元列表（流程）中，單擊“并行數(shù)據(jù)輸出”圖標(biāo)。在彈出的“并行數(shù)據(jù)輸出”對(duì)話框中，單擊“輸出格式”按鈕，在此選擇輸出格式。4.通信測(cè)試通信測(cè)試用于確認(rèn)與通過(guò)并行接口連接的外部設(shè)備通信狀態(tài)，也可確認(rèn)接線和通信設(shè)定是否正確。（1）從主界面的菜單中，單擊“工具”→“系統(tǒng)設(shè)置”命令。（2）從對(duì)話框左側(cè)的樹狀圖中選擇“系統(tǒng)設(shè)置”→“通信”→“并行”選項(xiàng)。（3）單擊“通信確認(rèn)”，確認(rèn)輸入、輸出狀態(tài)。（4）每次切換“ON”“OFF”，變更的內(nèi)容將顯示在外部設(shè)備的監(jiān)控器上，請(qǐng)確認(rèn)是否存在問(wèn)題。（5）測(cè)試完成后，單擊“關(guān)閉”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。任務(wù)一歐姆龍視覺(jué)系統(tǒng)的連接

【任務(wù)實(shí)施】（7）輸出格式（并行數(shù)據(jù)輸出）。在測(cè)量單元的單元列表（流程）中，單擊“并行數(shù)據(jù)輸出”圖標(biāo)。在彈出的“并行數(shù)據(jù)輸出”對(duì)話框中，單擊“輸出格式”按鈕，在此選擇輸出格式。4.通信測(cè)試通信測(cè)試用于確認(rèn)與通過(guò)并行接口連接的外部設(shè)備通信狀態(tài)，也可確認(rèn)接線和通信設(shè)定是否正確。（1）從主界面的菜單中，單擊“工具”→“系統(tǒng)設(shè)置”命令。（2）從對(duì)話框左側(cè)的樹狀圖中選擇“系統(tǒng)設(shè)置”→“通信”→“并行”選項(xiàng)。（3）單擊“通信確認(rèn)”，確認(rèn)輸入、輸出狀態(tài)。（4）每次切換“ON”“OFF”，變更的內(nèi)容將顯示在外部設(shè)備的監(jiān)控器上