What is vision-guided robotics?

什么是视觉引导机器人技术?

准备好迎接工业生产的革命了吗?因为这正是视觉引导机器人技术的代表!相机和机器视觉系统的使用使机器人能够识别物体并精确处理它们。

 在许多情况下,摄像头取代了复杂且维护成本高昂的机械导轨。相机就像机器人的眼睛,为控制单元提供重要信息。因此,它可以精确地接近目标位置。

机器人的适应性和视觉技术的易用性使公司能够更灵活地响应客户要求,并提高生产效率。虽然在机械手上集成视觉传感器最初可能会使机器人变得更加复杂和昂贵,但由于省去了以前设计和设置机器人单元所需的昂贵的专家系统,总体成本会降低。因此,与传统方法相比,视觉引导机器人技术提供了一种更具成本效益和效率的替代方案。

难怪视觉引导机器人技术越来越受欢迎。该技术可提高生产效率、质量和盈利能力。准备好成为未来生产的一部分,发现相机引导机器人技术的惊人力量!

哪些工业机器人需要视觉系统?

在工业领域,有多种工业机器人,每种机器人都专门用于特定的应用。

Articulated arm robots

关节臂机器人

这些机器人用于机械工程和汽车行业,以执行复杂的运动序列。

Gantry robots

龙门机器人

这些机器人体积大、坚固耐用,因此可以长距离搬运大件货物。它们通常用于物流和包装。

SCARA robots

SCARA机器人

选择性遵从装配机器人手臂的简称,这些工业机器人具有平行关节,设计用于快速、精确的装配和制造过程。

Delta robots

台达机器人

轻型快速机器人,由于其灵活性和速度,特别适用于包装任务。它们具有三角形结构,可在有限的工作区域内快速、精确地移动。

Cobots

协作机器人

这些协作机器人与人类合作,协助完成无法完全自动化的复杂任务。它们可用于许多领域,包括装配、搬运和检测。

Mobile robots

移动机器人

这些自主移动机器人(AMR)在轮子或轨道上移动。它们可用于各种环境和任务,从工厂检查和维护到分拣和运送货物。您还可以在AMR上安装第二个机器人,这样它就不需要单独的工作站,同样可以移动。

 

Vision systems from SensoPart

视觉系统在机器人技术中是如何工作的?

视觉引导的机器人智能相机在现代机器人技术中起着至关重要的作用。它们使机器人能够识别环境中的特定物体或场景。因此,它们能够做出反应并执行动作。

视觉智能相机从机器人所处的环境中捕捉视觉信息并进行评估。例如,它可以检测到特定物体或确定其位置。然后,传感器将这些信息转化为机器人能够处理的指令和信号。通过这种方式,机器人可以根据环境调整自己的行动,并执行精确的任务。

传统的机器人系统通常采用固定坐标和预定义动作。然而,在执行复杂或多变的任务时,这种方法有其局限性。在这种情况下,传统机器人难以适应新的环境或要求,从而达到其极限。

为了处理图像,相机使用边缘和轮廓检测、特征提取和模式识别等算法和技术。物体识别是其中的一个关键组成部分,可帮助机器人识别、跟踪和操纵环境中的特定物体。

相机和机器人的交互对于机器人有效地与环境协同工作至关重要。

视觉引导机器人技术的关键行业

 

视觉引导机器人技术是一项引人入胜的技术,广泛应用于装配物料搬运包装、连接和物流等领域。机器人可以使用相机头和传感器来观察和了解周围环境,从而实现比人工方法更高的精度和效率,从而提高盈利能力和竞争力。随着视觉引导型机器人传感器在越来越多的领域得到应用,其前景十分广阔,有助于优化公司的生产。

汽车

机器人可实现车身部件的精确定位和快速连接。它们还可以进行泄漏测试、插入电池模块、拧紧外壳、装配电气插头等。

查看该行业的关键应用。

Automotive
Assembly

装配

机器人可以将印刷电路板上的电子元件等部件组装在一起。它们可以检测部件的准确位置和方向,因此可以高精度、高速度地工作。

查看该行业的主要应用。

材料处理

机器人能够识别金属或塑料等材料的尺寸和形状,并对其进行操作。因此,它们可以对材料进行分类、堆叠或放置,从而提高生产流程的吞吐量。

查看该行业的主要应用。

Material handling
Packaging

包装

机器人可以通过识别产品的尺寸和形状来包装产品,并将其放入正确的包装或封箱中。它们还可以快速、轻松地处理产品更换,加快吞吐量。

查看该行业的主要应用。

连接

由于机器人的精度和速度,您可以在许多接合和连接过程中使用机器人。这包括焊接、拧螺丝、焊接、胶粘或铆接部件。

查看该行业的主要应用。

Joining
Logistics

物流

机器人可以在传送带上或仓库中分拣包裹。由于相机头和传感器使它们能够实时做出反应,因此即使在繁忙的工作场所,它们也能很好地工作。因此,您可以确保货物每次都能准时发运。

查看该行业的主要应用。

 

以尖端技术克服行业挑战

 

现代制造商面临着诸多挑战。劳动力成本持续上升,对高质量产品的需求不断增长,几乎没有出错的余地。工伤事故和健康风险不仅影响员工,还可能导致高昂的责任成本和利润损失。政府和消费者越来越重视环保技术,这意味着企业需要使其生产流程更具可持续性。由于缺乏适应不断变化的工作场所的灵活性,传统机器人无法帮助克服这些行业挑战。但是视觉引导机器人却可以。

传统机器人的局限性

机器人可以帮助填补人员短缺,减轻人类员工的重复性工作,使他们能够专注于更重要的工作。机器人还可以帮助提高生产线的灵活性,提高公司对市场变化和新产品要求的响应速度。

 传统的机器人系统通常专门用于特定的任务和环境,具有固定的坐标和预定义的动作。适应新工艺和新环境需要大量的时间和资金,因此企业无法快速响应市场变化。这限制了生产线的灵活性,影响了企业的竞争力。

 目前的生产周期往往比预期的要长。这导致了生产中的瓶颈和延误。与使用人工相关的高昂劳动力成本消耗了公司的预算。同时,由于工人从事危险或劳累的工作,安全风险也会增加。最后,将新技术集成到现有生产环境中通常既困难又耗时。

Industrial robot with VISOR® vision sensor

如何利用视觉引导机器人技术实现更智能的工作?

在视觉的帮助下,机器人可以解释其所处的环境并相应地调整其动作。这意味着它们可以更好地帮助企业克服挑战。

Accuracy

精度

与传统机器人不同,基于相机头的机器人具有动态适应性。它们即使在不断变化的环境中也能精确高效地工作。

Flexibility

灵活性

图像引导机器人易于重新编程和调整,以满足不断变化的生产要求。因此,企业可以对市场变化做出快速反应,保持竞争力。 

Quality assurance

质量保证

机器人可使用相机头检测产品和部件,确保其符合最高质量标准。

Cost and labour savings

节约成本和劳动力

机器人可以代替人类工人完成重复性或危险性工作。这将降低运营成本并提高竞争力。

为机器人系统选择合适的相机

在为机器人选择合适的相机时,有许多因素需要考虑。相机的选择会直接影响机器人的性能和结果的质量。

相机分辨率

相机的分辨率是最重要的因素之一。更高的分辨率意味着机器人能够识别更精细的细节并做出更精确的动作。然而,处理高分辨率图像需要更多的计算能力,这会影响机器人的行动速度。

设计和概念

考虑如何使用相机。例如,在末端工具应用中,相机安装在机器人的抓臂上。因此,相机必须轻便小巧,以免影响机械手的重量,并确保相机的精确定位。

Speed

速度

相机的速度也是一个重要因素。相机速度越快,机器人的决策和执行任务的速度就越快。然而,过快的速度也会导致更多的计算工作,从而影响机器人的性能。

相机类型

相机的类型对机器人的性能也有很大影响。应根据应用要求选择不同类型的相机。例如,彩色相机可帮助识别物体,而三维相机可用于测量距离和创建物体的三维模型。

校准

传感器和相机头的精确校准对机器人引导的准确性至关重要。定期进行校准和维护。

软件

确保传感器和相机与机器人控制软件和算法的兼容性,以保证无缝集成和高效运行。

环境条件

选择传感器和相机时,考虑工作场所的温度、灰尘、湿度和振动。确保它们适用于特定条件。

照明

适当的照明对图像采集质量至关重要。可考虑使用 LED 环形灯、聚光灯或外部光源,以确保照明均匀,避免阴影或反光。

视野

在规划阶段就应考虑相机的视场和与物体的工作距离,以确保足够的图像覆盖范围和足够的机器人运动空间。

为视觉引导机器人系统选择合适的相机是一项复杂而重要的决策,直接影响机器人的性能和结果的质量。视觉专家可通过考虑分辨率、灵敏度、速度、相机类型、校准、兼容性、环境条件、照明和视场等所有相关因素,帮助选择合适的相机。在初始阶段进行周密规划有助于确保机器人视觉系统顺利运行并提供最佳结果。

找到适合您的相机

通过我们的快速问卷调查,了解您如何以最佳方式采用视觉引导机器人技术 并优化您的生产。

视觉系统如何改善制造工艺?

想象一下一个机器人与周围环境的互动。它能以闪电般的速度识别部件。准确识别如何定位和装配这些部件。这种非凡能力背后的秘密在于精密的相机头和视觉软件,它们为机器人配备了一双 "眼睛",使其能够 "看见 "环境并做出反应。

但这仅仅是开始。只需对相机头软件进行简单调整,机器人就能快速灵活地做出反应。它可以立即适应不断变化的生产要求。这种快速适应性的巨大潜力已经在彻底改变生产。使更高效、更多样化的生产成为可能。

掌控质量控制

在生产领域,质量是一切的关键。在这方面,相机也发挥着至关重要的作用。它们是机器人的眼睛,能够检测出缺陷和异常。同时确保只有完美无瑕的产品才能离开生产线。这种精确的质量控制不仅可以节约成本,还有助于公司的声誉和成功。

Take control of quality control

用VISOR®机器人监视一切

在制造业中引入自动化系统和机器人为企业提供了提高生产力和效率的机会。

然而,许多公司担心机器人的可靠性及其对生产的影响。特别是,机器人系统的初始成本较高,通常无法满足小批量生产的需要,而且寻找合适的系统并对其进行编程通常需要专业知识,而熟练工人的短缺阻碍了这一需求。

传统机器人系统的缺点是,它们专门用于特定的任务和环境,只能在有限的范围内适应新的工艺和环境,这限制了生产线的灵活性。 使用图像引导机器人需要考虑很多问题。视觉系统的精度是否足以让我的机器人精确抓取?能否抵消环境光线的影响?增加的处理时间是否会降低机器人的速度?

为了应对这些挑战,我们开发了一种解决方案:SensoPart VISOR® 机器人。这种视觉相机可直接连接到领先的机器人系统。特定的接口模块使编程和集成更容易,并使以前似乎过于复杂或昂贵的任务实现自动化。

我们的视觉专家Lothar Stöcks说,"VISOR®机器人提供了广泛的应用可能性",因此它可以使您的生产更上一层楼。

阅读完整采访内容。

精确高效:

VISOR®机器人的广泛应用

VISOR®机器人在各行各业都有广泛的应用

Safe material feed with VISOR® Robotic 

安全送料

使用VISOR®机器人,可以可靠地定位和抓取工件--无论工件是通过通用载荷架还是通过料斗送料。

Precise machining of components with VISOR® Robotic 

部件的精确加工

在机器人引导的应用中,如螺钉的放置,VISOR® 机器人可以毫不费力地检测到工件的位置,从而修正位置偏差,提高生产质量。

Precision for mobile workstations with VISOR® Robotic 

移动工作站的精度

VISOR® 机器人确保安全高效地使用移动机器人,并允许工人最大限度地自由移动。因此,移动机器人可以在工作站上进行精确校准,并通过连接器等机械连接。

实现广泛的2D和3D应用

视觉传感器与机器人的无缝集成为2D3D环境下的机器人引导应用提供了广泛的可能性。使用视觉引导机器人技术可有效实现拾放应用的自动化。例如,汽车和供应商行业中的零件上料和装配,以及电子制造业中的电路板放置。通过视觉传感器提供的环境信息,机器人可以检测并立即纠正部件位置的偏差。

 此外,2D3D应用之间的界限是不固定的。例如,如果机器人需要额外的高度信息来拾取多层板材,则不一定需要3D视觉系统。

VISOR® 机器人目标3D标定功能允许机器人读取并响应高精度的3D信息和位置数据,实现简单、智能、移动和自主的工作空间。目标标记位置只需在初始相机设置时参考一次,然后可由任何VISOR® 机器人相机轻松重新学习,最大限度地提高时间、效率和准确性。

目标3D标定可精确检测工作位置的最小偏差,并无缝修正,无需重新编程。

VISOR® Robotic was awarded in 2020, 2021 and 2022

不仅仅是传感器

了解VISOR®机器人的智能机器视觉

机器视觉处理的质量对机器人的精度起着决定性作用。VISOR® 机器人具有多种图像评估算法,如轮廓检测器或BLOB检测器,可根据工件类型和应用实现最佳检测率。

轮廓检测器根据工件边缘检测工件的特征形状。对于不规则形状的物体,BLOB检测器可比较前景和背景,例如传送带上的面包。特别是在与机器人合作时,VISOR® 机器人提供特殊功能,便于自动抓取检测到的工件。夹具间隙检查可检查工件在松散送料时是否与相邻工件有足够的间隙。预定义的抓手偏移通知机器人,工件不应在中心抓取,而应在侧面抓取。通过这些智能功能,VISOR® 机器人实现了精确高效的自动化。

屡获殊荣的性能

VISOR®机器人已获得三项行业杂志的杰出评价和奖项。2021年,视觉传感器凭借其独特的目标3D标定技术荣获《工业生产》杂志颁发的机器人类 "处理奖"2020年、2021年和2022年,它还获得了Vision System Design创新者奖计划的杰出评级。

可变图像截面的高分辨率

VISOR® 机器人配有一个功能强大的摄像头,分辨率高达500万像素,因此您可以在很远的距离上检测到最精细的细节。它还具有三个视场,因此您可以定制视觉传感器,以最大限度地满足您的需求。
500万像素版本(VISOR® 机器人 V50)将传感器的视场扩大了数倍。该传感器的分辨率为2560 x 1936像素,达到了通常只有更昂贵、技术更复杂的机器视觉处理系统才能达到的图像质量。
VISOR®机器人有8个高功率LED,确保最佳的内部和外部照明。这降低了外来光的风险,并确保准确和精确的图像捕捉。
它集成了瞄准激光(激光等级1)和电动焦距调节。便于安装和校准视觉传感器。
您还可以领先一步。我们不断更新设备,使其具备新的和改进的机器视觉处理能力。
这一切意味着VISOR® 机器人在不影响机器人工作周期的情况下实现了高评估率。因此,您的机器人可以精确可靠地工作。

High resolution for variable image sections
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Compact, robust and versatile design of the VISOR® Robotic

结构紧凑、坚固耐用、用途广泛

VISOR® 机器人具有多功能性,由于其紧凑、坚固和轻便的设计,同样适用于固定或移动的机器人抓手。外壳的设计可满足工业要求,同时可灵活应用于各种场合。

VISOR® 机器人重量轻、体积小,特别适用于机器人手臂或机械手。由于其坚固的外壳,VISOR® 机器人也适用于恶劣的环境,如多尘或潮湿的环境。

多种连接方式可供选择,易于集成

VISOR® 机器人配有多种连接选项,可与现有设备无缝集成。
其中包括sFTP、TCP/IP、EtherNet/IP和Profinet  一致性 B 级等接口协议,确保与PLC或PC系统的轻松连接。

此外,ABBKUKA史陶比尔Universal Robots等领先制造商为机器人系统提供的特定机器人应用程序和功能模块,为缩小机器视觉处理和机器人控制之间的差距提供了可能。这样就无需在机器人控制软件中对通信接口进行手动编程。

直观的 "示教 "功能通过在视觉传感器配置软件中逐步设置图像采集和评估的细节,使机器人能够针对特定任务进行快速设置。这些全面的集成选项不仅节省了时间,而且将应用风险降至最低。
得益于配套的机器人应用程序,无需任何机器人编程知识,即可快速有效地解决简单的应用问题。这意味着即使没有经验的用户也可以快速有效地使用VISOR® 机器人,从而大大节省时间和成本。

Easy robot integration with the VISOR® Robotic

与领先的机器人制造商合作

我们始终为所有主要的机器人品牌提供简单易懂的库,您可以根据自己的需求进行选择。

Leading robot manufacturers

轻松实现精确运动控制

可选择多种机器人校准方法,实现精确的位置检测和运动控制。所有这些方法都可将图像坐标简单转换为机器人坐标 - 无需编程!
有四种方法可供选择,包括手眼校准和基眼校准,这是校准机器人手臂上传感器的有效方法。使用SensoPart校准板进行校准适用于例如使用振动送料器的自动工件送料。
在机器人校准功能的帮助下,您可以快速有效地执行简单的应用,而无需任何机器人编程知识。
通过校准板进行的一次性校准也可作为附件提供。

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我们技术精湛的传感器专家了解您所面临的挑战,并为您提供量身定制的解决方案。
凭借他们深厚的知识和经验,他们将使您的生产达到新的高度。