Fanuc视觉机器人发动机制造行业的配置应用

肖兵

（上汽通用汽车有限公司武汉分公司，湖北武汉，430200）

摘要：本文主要阐述发动机车间视觉机器的基本原理、调试技巧、现状痛点、问题分析、改进方案及项目成果。介绍了通过现场调试与实践来提升识别物体特征点精准度和搬运的稳定性，来保证生产线的开通率。

关键词：robot；视觉相机；物体特征点；开通率

一、视觉搬运简介

fanuc的机器人视觉一般称为iRVision，将视觉软件功能集成到机器人控制柜中并自配相机，以实现定位和质检功能。目前经多方厂家调试已经证实可以满足对绝大部分变速箱车间、发动机车间、电池包车间、整车钣金车间等工件的拍照视觉定位抓取，搬运到定点位置的功能。

二、视觉的基本原理

FANUC3DL激光视觉由激光发生器和2D平面相机组合而成，激光发生器开激光利用激光交点检测高度Z和倾斜WP位置值，2D相机利用灰度进行检测位置XY和旋转R的位置值，先2D视觉粗定位，确保激光能够找到合适平面成型随后三维视觉和激光完成工件精定位对二维和三维误差有较好容错性，通过内部计算合成物体3D位置和方向数据XYZWPR位置值，将此位置值偏置给fanuc机器人系统，来实现位置点精准的抓取。

三、现状痛点

视觉识别特征点抓件工位频繁出现拍照后VR值误差过大导致无法精确夹紧，工件及吸塑盘特征点不在视觉相机视野范围内，导致拍照失败光源自动曝光过程中特征点无法识别 ，拍照合格后工件放歪，视觉机器人工位的设备故障率高达30%。

四、问题分析

针对现场使用过程中存在的问题进行分析：厂区内部环境变化因素，影响现场拍照识别，供料区域送料底托无定位机构，摆动幅度超出机器人视觉范围，识别的特征点不够特殊经常识别出相似点，视觉识别后机器人旋转角度过大频繁碰撞报警。

五、改进方案

1.机器人程序中设计自动曝光循环3次设置功能，消除环境影响（图1），2.针对物料底托增加定位柱物料摆动在视觉范围内（图2），3.机器人程序中增加相机识别VR位置值角度限定功能（图3），4.视觉特征点3D模板中改为识别特征点边（图4）。

图1                                                图2

图3                                             图4

六、项目成果

1.发展战略意义

质量优先：有效杜绝了机器人定位不准，工件放歪导致的对发动机物料造成划伤的风险。

安全第一：解决了拍照不合格，定位歪斜，避免维修人员进入设备人工搬运物料操作机器人，杜绝安全风险。

持续创新：结合现场物料特征，创造性地提升了视觉相机识别精准度。

2.公司效益贡献

响应：通过上述改进，机器人视觉识别合格率达到99.5%，设备工作效率提高，提升了发动机装配线开通率。

人员：降低维修人员和生产人员工作负荷。通过开展攻关改进项目，提升人员专业技能。

七、调试总结及注意事项

（1）、光线对视觉相机成像影响较大，可增加循环曝光功能，消除光线影响。

（2）、特征点需明确具体工艺规范（外形尺寸、表面精度要求等）。

（3）、明确特征点区域，设置模板时预防相似点。

（4）、机器人程序设计增加防错，杜绝特征点误识别导致严重结果。

参考文献：

[1] fanuc robot irvision

[2]fanc 相机 3DL 视觉

[3] fanuc intelligent robot