任务描述:
被检测的产品被整齐放在一个4000*2500mm的检测平台上。每个产品的尺寸大约是60*30mm,整个平台被均分成50行和50列的矩阵式2500个小格,每个格的尺寸是80*50mm。每个格中心处放一个产品,但其位置有大约2mm的误差。但误差仅是在X和Y方向上,而产品的方向是足够准确的。机器手要把测量用插头准确插入产品信号端子上,测量仪器发出几种检测信号,来检验该产品的各个功能是否正常工作。测量仪器接收产品的输出信号,并以此为依据来判断产品是否合格。测量仪器要给出不合格产品的位置。在上面的工作过程中,
机器人必需知道每个产品的准确位置,误差要小于0.1mm, 这样机器人才能把测量用插头准确插入产品信号端子上。
所选用的机器人:
根据工作平台的有效面积是4000*2500mm,这里要选择一个有效行程为4000*2500*200mm的三维机器人。为了测量每个产品的准确位置,我们在机器人的Z轴上装上CCD相机,由机器人按事先定好的位置运动到被测产品的上面,CCD镜头与被测产品的最高表面的高度是100mm,保证视场是40*40 mm。
由于CCD相机及所配电缆的总重量大约500克,测量用插头及所配电缆的总重量大约1000克,向上拔测量用插头的力量大约1000克,Z轴总负载大约为2500克,所以Z轴负载为5公斤的抓取式导轨。考虑到可能有几种不同高度的产品要检测,Z轴的行程选为200mm。Z轴自重加上所有负载和驱动电机为11.6公斤,Y轴选择有效行程为2500mm, Y轴自重加上所有负载(Z轴)和驱动电机为42.3公斤。根据Y轴,Z轴重量及所有负载和驱动电机的总重量X轴有效行程为4000mm。
控制结构和CCD相机:
该机器人的控制系统采用德国运动技术公司(Movtec)的三轴运动控制卡DEC4DT和运动控制软件Editasc。DEC4T3运动控制卡是基于PC机,专用控制3台步进电机和数字伺服电机的运动控制卡。EdiTasc不仅是MOVTEC公司各种控制卡配套的通用数控软件,它也是一个高度开放的开发平台,可以直接控制各种工业自动化设备,或方便的开发用户专用页面及控制系统。DEC4T3自带36路数字输入输出口,来作为限位开关,控制CCD和起动检测仪器。
CCD相机选用德国Vision Components GmbH公司智能摄像机VC2028。其配置如下:CCD芯片是Sony 1/2” 640*480点,每秒25桢图像,存储器配置是16 MB SDRAM, 2 MB Flash Eprom, 8 bit overlay, CPU是TMS320C62XX,速度是1200MIPS (每秒1200百万指令)。VC2028通过自带RS232口 可以把位置数据传给PC机。VC2028还自带4路数字输入口和4路数字输出口。视场范围是40mm×40mm。