FANUC机器人视觉系统

FANUC机器人视觉系统

FANUC机器人视觉系统

编者语：轻松降低成本，创造自动化时代。FANUC作

为全球领先的工业机器人制造商，引领着全球工业的自动化进程。当全球企业无一例外面对“成本上涨”的挑战时，FANUC极大地帮助客户提高生产效率和生产质量、降低了

人力消耗，更通过完善的技术成为节能领域的先锋和支持者。2008年，全球企业无一例外面对“成本上涨”的挑战，对于依赖人力和技术的制造型企业尤为严重，如何减少人力的投入，降低废品率，压缩生产成本，成为必需纳入议事日程的重要“课题”。来自日本的FANUC机器人有限公司恰好能为

这些企业提供“答案”。FANUC作为全球领先的工业机器人制造商，引领着全球工业的自动化进程。FANUC极大地帮助

客户提高生产效率和生产质量、降低人力消耗，更通过完善的技术成为节能领域的先锋和支持者。公司不仅拥有计算机图形工作站和三维仿真软件等设备用于三维系统仿真，同时拥有电弧焊、喷涂和2D视觉系统实验设备用于应用实验和系统方案确认。目前，有2000名员工为FANUC机器

人研制提供服务，年销售额达32亿美元，每月销售台数达1800台。在机器人自动化生产工厂，1000多台机器人实现

无人化生产管理，负责FANUC的伺服系统、智能机械及机器人从零部件生产到最后的整机出厂检验这一全套自动化生产。每月产能突破2500台机器人，至2008年6月底，FANUC机器人全球生产总量突破20万台。FANUC在发展过程中，持续向包括汽车、饮料等多种工业领域的用户提供创新的机器人工程解决方案，开展从机器人系统的方案设计、系统仿真、设计、装配到安装调试的全方位服务。致力于为客户的发展提供更好的“成本解决方案”。作为工博会的长期支持者，FANUC带来的仍是引领科技的智能机器人，同时为客户展示“成本解决最佳答案”。视觉系统FANUC iR Vision 2DV视觉系统：该视觉系统由一个安装于手爪上的2D摄像头完成视觉数据采集。该视觉系统作为待加工工件准确抓取的定位方式，省去通常为满足机器人的准确抓取而必须采用的机械预定位夹具，具有很高的柔性，使得在加工中心上可以非常容易地实现多产品混合生产。FANUC iR Vision 3DL视觉系统：该视觉系统由一个安装于地面上的3D Laser Sensor完成视觉数据采集。该视觉系统解决了定位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于待加工工件为毛坯件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至工件上料时的平面度也有变化。该技术可以自动补偿位置变化，实现高精度上料。3D视觉定位技术：应用于机器人上料至机床。摄像头安装位置：固定在3DL视

觉支架上。该技术解决了定位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于加工工件为毛坯件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至工件上料时的平面度也有变化。对于此种情况，在没有3DL视觉系统的情况下，机器人是无法实现对工件的准确上料。原理：选一个毛坯件作为初始工件，通过3DL视觉软件对该工件在摄像头中的画面点位与机器人示教点位的关系进行标定，同时完成初始工件的特征标定。示教完成的上料程序为初始工件初始位置的上料位置，此时工件上料偏差值为零。当抓取其它毛坯件后，定位孔位置以及工件的平面度发生变化。通过3DL软件，机器人能够计算出位置变化量X、Y、Z、W、P、R。机器人把该偏差

值存入位置寄存器[PR]中。此时机器人可以通过把偏差值[PR]补偿到初始上料位置来实现工件的上料。iRVision 码垛视觉处理：码垛视觉处理通过拍摄到的物体影像的大小计算出该物体Z方向的高度，然后计算出偏移数据将之补偿到X，Y，R和Z方向。该功能实现了机器人只用一个摄像

机就能完成对码垛工件的抓取。iRVision 码垛视觉处理（通过寄存器读取Z方向补偿值）：该功能通过计算视觉捕

捉到的2D位置偏移和指定寄存器的值来对机器人动作在X，Y，R和Z方向上进行补偿。指定的寄存器是用来存放工件

Z方向的高度信息，该高度可以是已知工件的高度或由位置传感器来测量。iRVision 码垛视觉处理（通过层数得到

Z方向补偿值）：该功能通过整合视觉捕捉到的影像和相对于该影像大小的层数（工件高度）来计算出捕捉到的工件的位置。层数由相对尺寸和高度数据自动计算得到。因此，即使当捕捉到的尺寸有轻微误差，仍然可以计算出该工件的位置。无夹具定位工件的自动柔性搬运优点：速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等，是一种非常成熟的机械加工辅助手段。工作原理：就是利用高清晰摄像头（vision系统）实现对无定位工件的准确位置判断，在机器人收到信号后，机器人装上为工件定制的专用手爪去可靠的抓取工件，在与机床进行通讯得到上料请求后，最终完成机床的上下料，在各种机械加工行业中该系统应用广泛。应用优势：使生产流水线更加简单易于维护;大幅度降低工人的劳动强度;

效率和柔性都比较高。系统结构简单、安全文明、无污染，能在各种机械加工场合进行应用，满足了高效率、低能耗的生产要求。比较国内的机械加工，目前很多都是使用专机或人工进行机床上下料的方式，这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的，但是随着成本压力、技术换代、产能增加等多种要求的提出，使用专机或人工进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点，一方面专机占地面积大，结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产;另一方面，它的柔性不够，难以适应日益加快的变化，不利于产品结构的调整;其次，使用人工会加大人力里成本、增加劳动强度，

效率低下，且可能造成产品质量的稳定性不够，不能满足大批量生产的需求。使用机器人自动柔性搬运系统就可以解决以上问题，该系统具有很高的效率和产品质量稳定性，柔性较高且可靠性高，结构简单更易于维护，可以满足不同种类产品的生产，对用户来说，可以很快进行产品结构的调整和扩大产能，并且可以大大降低产业工人的劳动强度。在这种趋势下，对机器人自动柔性搬运系统的需求会大量增加。-----------------------------------------------------------------------------

-ANUC机器人视觉系统：轻松降低成本，创造自动化时代2008-10-212008年，全球企业无一例外面对“成本上涨”的挑战，对于依赖人力和技术的制造型企业尤为严重，如何减少人力的投入，降低废品率，压缩生产成本，成为必需纳入议事日程的重要“课题”。FANUC公司恰好能为这些企业提供“答案”。FANUC作为全球领先的工业机器人制造商，引领全球工业的自动化进程。极大地帮助客户提高生产效率和生产质量、降低人力消耗，更通过完善的技术成为节能领域的先锋和支持者。面对这些问题，FANUC公司致力于研发视觉系统，更有效的应用于柔性自动化。为此公司专设计算机图形工作站和三维仿真软件等设备用于三维系统仿真，同时拥有电弧焊、喷涂和视觉系统实验设备用于应用实验和系统方案确认。目前，有2000名员工为FANUC机器人研制提供

服务，年销售额达32亿美元。在机器人自动化生产工厂，

1000多台机器人实现无人化生产管理，负责FANUC的伺服系统、智能机械及机器人从零部件生产到最后的整机出厂检验这一全套自动化生产。FANUC在发展过程中，持续向包括汽车、饮料等多种工业领域的用户提供创新的机器人工程解决方案，开展从机器人系统的方案设计、系统仿真、设计、装配到安装调试的全方位服务。致力于为客户的发展提供更好的“成本解决方案”。作为工博会的长期支持者，FANUC 带来的仍是引领科技的智能机器人，同时为客户展示“成本解决最佳答案”。*** FANUC视觉系统***FANUC iR Vision 2DV视觉系统：该视觉系统由一个安装于手爪上的2D摄像头完成视觉数据采集。该视觉系统作为待加工工件准确抓取的定位方式，省去通常为满足机器人的准确抓取而必须采用的机械预定位夹具，具有很高的柔性，使得在加工中心上可以非常容易地实现多产品混合生产。[附]3D视觉定位技术：应用于机器人上料至机床。

摄像头安装位置：固定在3DL视觉支架上。该技术解决了定位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于加工工件为毛坯件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至工件上料时的平面度也有变化。对于此种情况，在没有3DL视觉系统的情况下，机器人是无法实现对工件的准确上料。原理：选一个毛坯件作为初始工件，通过3DL视觉软件对该工件在摄像头中的画面点位与机器人示教点位的关

系进行标定，同时完成初始工件的特征标定。示教完成的上料程序为初始工件初始位置的上料位置，此时工件上料偏差值为零。当抓取其它毛坯件后，定位孔位置以及工件的平面度发生变化。通过3DL软件，机器人能够计算出位置变化量Ｘ、Ｙ、Z、W、P、Ｒ。机器人把该偏差值存入位置寄存器PR[]中。此时机器人可以通过把偏差值PR[]补偿到初始上料位置来实现工件的上料。尺寸有轻微误差，仍然可以计算出该工件的位置。FANUC iR Vision 3DL视觉系统：该视觉系统由一个安装于地面上的3D Laser Sensor完成视觉数据采集。该视觉系统解决了定位面有偏差的工件上料位置变化问题。由于待加工工件为毛坯件，机器人抓取工件后，上料的定位孔位置会发生变化，甚至工件上料时的平面度也有变化。该技术可以自动补偿位置变化，实现高精度上料。FANUC iR Vision 2.5DL视觉系统：iRVision 码垛视觉处理：

码垛视觉处理通过拍摄到的物体影像的大小计算出该物体Z 方向的高度，然后计算出偏移数据将之补偿到X，Y，R和Z 方向。该功能实现了机器人只用一个摄像机就能完成对码垛工件的抓取。iRVision 码垛视觉处理（通过寄存器读取Z 方向补偿值）

该功能通过计算视觉捕捉到的2D位置偏移和指定寄存器的值来对机器人动作在X，Y，R和Z方向上进行补偿。指定

的寄存器是用来存放工件Z方向的高度信息，该高度可以是已知工件的高度或由位置传感器来测量。iRVision 码垛视

觉处理（通过层数得到Z方向补偿值）该功能通过整合视

觉捕捉到的影像和相对于该影像大小的层数（工件高度）来计算出捕捉到的工件的位置。层数由相对尺寸和高度数据自动计算得到。因此，即使当捕捉到的尺寸有轻微误差，仍然可以计算出该工件的位置。另外，针对金属加工行业，FANUC 推出无夹具定位工件的自动柔性搬运系统：优点：速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等，是一种非常成熟的机械加工辅助手段。工作原理：就是利用高清晰摄像头（vision 系统）实现对无定位工件的准确位置判断，在机器人收到信号后，机器人装上为工件定制的专用手爪去可靠的抓取工件，在与机床进行通讯得到上料请求后，最终完成机床的上下料。在各种机械加工行业中该系统应用广泛。应用优势：使生

产流水线更加简单易于维护；大幅度降低工人的劳动强度；效率和柔性都比较高。系统结构简单、安全文明、无污染，能在各种机械加工场合进行应用，满足了高效率、低能耗的生产要求。比较国内的机械加工，目前很多都是使用专机

或人工进行机床上下料的方式，这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的，但是随着成本压力、技术换代、产能增加等多种要求的提出，使用专机或人工进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点，一方面专机占地面积大，

结构复杂、维修不便，不利于自动化流水线的生产；另一方面，它的柔性不够，难以适应日益加快的变化，不利于产品结构的调整；其次，使用人工会加大人力里成本、增加劳动强度，效率低下，且可能造成产品质量的稳定性不够，不能满足大批量生产的需求。使用机器人自动柔性搬运系统就

可以解决以上问题，该系统具有很高的效率和产品质量稳定性，柔性较高且可靠性高，结构简单更易于维护，可以满足不同种类产品的生产，对用户来说，可以很快进行产品结构的调整和扩大产能，并且可以大大降低产业工人的劳动强度。在这种趋势下，对机器人自动柔性搬运系统的需求会大量增加。