背景介紹
在汽車車身制造的整個(gè)工藝流程中，在油漆車間內(nèi)的涂膠是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。一般需要在電泳過(guò)后的白車身上涂上一層密封膠、水性隔音膠、PVC膠等材料，可以起到防水防腐蝕、隔音降噪等作用，有效地提高了汽車的使用壽命并且提供了舒適的駕乘環(huán)境。
目前各個(gè)汽車生產(chǎn)廠家的車身涂膠工藝逐漸向機(jī)器人自動(dòng)化作業(yè)方向發(fā)展，按照流水線生產(chǎn)方式設(shè)置多個(gè)機(jī)器人涂膠工作站，每個(gè)站完成不同的涂膠工作，一般每個(gè)站的作業(yè)流程是：
1 車身被機(jī)運(yùn)系統(tǒng)輸送到涂膠工位并停止(此時(shí)車身的停止位置存在一定的誤差)
2 通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)車身的位置進(jìn)行3D定位
3 機(jī)器人進(jìn)行涂膠作業(yè)，在作業(yè)的過(guò)程中根據(jù)車身的位置偏差信息對(duì)預(yù)先編寫好的工藝軌跡進(jìn)行補(bǔ)償
4 機(jī)器人作業(yè)完成后，車身被輸送到下一工位
采用FANUC機(jī)器人內(nèi)置的iRVision視覺(jué)系統(tǒng)可以完成對(duì)車身的3D定位，具有操作方便、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，本文將做一簡(jiǎn)單介紹。
iRVision視覺(jué)系統(tǒng)介紹
iRVision是FANUC機(jī)器人內(nèi)置的視覺(jué)功能。
iRVision = Intelligent Robot Vision
iRVision視覺(jué)系統(tǒng)主要由相機(jī)、視覺(jué)板卡、視覺(jué)軟件三部分組成，其中視覺(jué)板卡和視覺(jué)軟件都集成在機(jī)器人控制柜內(nèi)。相機(jī)可采用FANUC原廠提供的相機(jī)，或第三方的以太網(wǎng)接口(gige接口)相機(jī)，可直接連接到機(jī)器人控制柜。
iRVision的示教和操作可在機(jī)器人的示教操作盤(Teach Pandant)上進(jìn)行：
也可以使用一臺(tái)筆記本電腦，通過(guò)一根普通以太網(wǎng)線和IE瀏覽器連接到機(jī)器人控制柜，登陸iRVision界面進(jìn)行視覺(jué)調(diào)試或查看運(yùn)行狀態(tài)：
iRVision視覺(jué)系統(tǒng)多才多藝，可以實(shí)現(xiàn)多種功能，例如：
一般根據(jù)不同的應(yīng)用需要選擇不同的軟件和硬件配置，如視覺(jué)軟件選項(xiàng)、視覺(jué)板卡、相機(jī)型號(hào)、鏡頭焦距、光源等。
iRVision視覺(jué)系統(tǒng)車身定位原理
iRVision視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量車底的3個(gè)工藝孔實(shí)現(xiàn)三維補(bǔ)償，如下圖所示：
大致的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：
1. 在視覺(jué)示教階段：
● 示教一個(gè)表示車身空間位置的用戶坐標(biāo)系(User Frame)
● 示教車身底部3個(gè)工藝孔的幾何特征
● 對(duì)上述3個(gè)工藝孔進(jìn)行拍照，計(jì)算并保存車身在用戶坐標(biāo)系中的位置，作為基準(zhǔn)位置(認(rèn)為偏差為零)
● 在基準(zhǔn)位置時(shí)完成機(jī)器人涂膠工藝軌跡程序的編寫
2. 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中：
● 車身進(jìn)入涂膠工位并停止后，iRVision視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)車底的3個(gè)工藝孔進(jìn)行拍照，并計(jì)算車身在用戶坐標(biāo)系中的實(shí)際位置
● 計(jì)算車身位置的偏差值 = 實(shí)際位置 – 基準(zhǔn)位置
● 在涂膠的過(guò)程中，機(jī)器人根據(jù)偏差值對(duì)涂膠工藝軌跡程序進(jìn)行補(bǔ)償
通常定位時(shí)間為2sec，定位精度可達(dá)±1mm。
實(shí)際應(yīng)用
在實(shí)際應(yīng)用中，一般還需要考慮以下因素：
● 生產(chǎn)的車型可能有多種，每一種車型的底部工藝孔分布位置不同，因此一般安裝4-6臺(tái)相機(jī)，根據(jù)車型信息自動(dòng)選取其中3臺(tái)相機(jī)進(jìn)行拍照。
● 為每一臺(tái)相機(jī)配備一套安裝支架，相機(jī)的安裝角度和高度可調(diào)節(jié)。
● 為每一臺(tái)相機(jī)配備一套LED光源，當(dāng)拍照時(shí)進(jìn)行補(bǔ)光。色從光來(lái)，光照因素對(duì)拍照結(jié)果有重要影響。
● 由于涂膠工位的工作環(huán)境一般存在膠的霧化及飛濺污染，因此相機(jī)將被安裝在一個(gè)保護(hù)盒內(nèi)，并且配備鏡頭防護(hù)蓋板，由PLC和氣缸控制開(kāi)/合。
● 視覺(jué)系統(tǒng)是否需要具備降級(jí)模式(Degrade Mode)功能，萬(wàn)一視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)生故障，可自動(dòng)切換到備用系統(tǒng)完成對(duì)車身的定位，生產(chǎn)不會(huì)中斷。
實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程一般如下：
1. 在方案階段，上海發(fā)那科工程師根據(jù)車型信息、車型數(shù)量、仿真和測(cè)試結(jié)果、是否需要實(shí)現(xiàn)降級(jí)生產(chǎn)模式等因素制定相應(yīng)的iRVision視覺(jué)系統(tǒng)硬件配置方案，如相機(jī)品牌和數(shù)量、鏡頭焦距等。
2. 機(jī)器人在FANUC工廠的制造階段，根據(jù)上述配置方案集成iRVision視覺(jué)功能。
3. 在涂膠機(jī)器人系統(tǒng)的集成階段，在上海發(fā)那科工廠對(duì)iRVision視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)組裝和測(cè)試：
4. 最后，上海發(fā)那科工程師完成iRVision視覺(jué)系統(tǒng)在客戶現(xiàn)場(chǎng)的安裝與調(diào)試，并且對(duì)客戶人員進(jìn)行培訓(xùn)。
（轉(zhuǎn)載）
