基于EPSON机器人的工业自动化解决方案设计电实班廖述良毕业论文

1、 学毕业设计(论文)题目: 基于EPSON机器人的工业自动化贺卡点胶贴合方案设计作 者 廖述良 届 别 2014届 院 别 信息与通信工程学院 专 业 信息工程 指导教师 欧阳竟成 职 称 教授 完成时间 2014年5月15日 摘 要 随着社会的发展，人口红利已经逐年减弱，工厂流水线招人也变得越来越难。而随着工业转型升级需求释放、生产力成本上升等问题的凸显，再加上科技进步后的工业机器人性价比日益提高，很多公司已经向工业自动化方向发展，目前工业机器人在不少领域已隐隐形成替代人工的趋势，而在工程机械行业这一趋势同样适用，生产自动化已经成为现今工程机械企业转型升级的必经之路

2、。 本文设计了一个以EPSON机器人为核心的贺卡明星片点胶贴合方案，代替人工实现了工业上的全自动化生产。方案采用EPSON机械手代替工厂人工进行产品上下料抓取搬运，视觉系统采用创科视觉系统平台-CKVisionV5.0进行视觉定位，该系统设备由机器视觉图像处理、人机界面部分组成。系统通过摄像头拍照对照片进行处理，实现产品漏装功能检测和产品反装检测，检测完成后自动给出报警信号，自动分析统计检测贺卡数量，然后将数据反馈给EPSON机器人控制器RC90。配合机器视觉的定位，EPSON机器人（机械手）将该产品准确贴合至贺卡明信片上，机器人根据所接收的信号进行周而复始的运动，代替工厂人工作业，有效的降低

3、公司人工劳力成本，大大提高生产效率。 关键词：EPSON机器人；工业自动化；机器视觉；贺卡点胶；贴合IIAbstract With the development of the society and demographic dividend has decreased year by year, and with the transformation and upgrading of industrial demand release, highlighting the problems of the rising cost of productivity, coupled with the

4、 progress of science and technology industrial robots price approaching a turning point, after acceptance, industrial robots in many fields has a faint form to replace artificial trend, this trend also apply in the construction machinery industry, production automation has become a current path of t

5、ransformation and upgrading engineering machinery enterprises. This paper designed a EPSON robot as the core of the star card point glue joint scheme, replace artificial industrial automatic production is realized. USES the EPSON manipulator up-down material fetching the products carrying, using vis

6、ual positioning System; System, the System the Introduction by machine vision image processing equipment, man-machine interface parts. Through camera take pictures photos show, the system to achieve product packing function test and product testing, testing after the completion of the automatic alar

7、m signal, the automatic analysis of statistical test card number. Cooperate with machine vision, industrial robots will be the paste products accurate fit to the greeting card, robot according to the received signal is the cycle of movement, effectively reduce the manual Labour cost, improve product

8、ion efficiency.Key words:EPSON robot; ; Industrial automation; Machine vision; Greeting card dispensing； II 摘 要IAbstractII第1章 绪 论1 1.1 机器人行业发展及应用前景1 1. 工业机器人国内外发展情况2 1.3 方案的实现方法2 1. 本文组织结构3第2章 EPSON机器人介绍4 .1 EPSON机器人41.2.1 工业机器人分类及特点41.2.2 EPSON机器人基础知识5 2.2 EPSON RC+5.0软件开发环境72.2.1 EPSON RC+5.0软件72.

9、2.2 多任务SPEL+语言10 第3章 整体方案设计13 3.1 机构设计133.1.1 系统构架133.1.2 工业机器人结构选型14 3.2 电气设计163.2.1 创科机器视觉软件开发平台163.2.2 机器人电气线路连接20第4章 总结与展望24 4.1 课题总结24 4.2 课题展望25参考文献26致谢27附录一：机器人方案实现程序代码281第1章 绪 论 1.1 机器人行业发展及应用前景 随着科技的不断进步，工业机器人的发展过程可分为三代，第一代，为示教再现型机器人，它主要由机器手控制器和示教盒组成，可按预先引导动作记录下信息重复再现执行，当前工业中应用最多，也是本课题采用的机器

10、人。第二代为感觉型机器人,如有力觉触觉和视觉等,它具有对某些外界信息进行反馈调整的能力，目前已进入应用阶段。第三代为智能型机器人它具有感知和理解外部环境的能力，在工作环境改变的情况下，也能够成功地完成任务，它尚处于实验研究阶段。随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域工业机器人的应用也越来越多。汽车制造是一个技术和 资金高度密集的产业，也是工业机器人应用最广泛的行业，几乎占到整个工业机器人的一半以上。

11、在我国，工业机器人最初也是应用于汽车和工程机械行业中。在汽 车生产中工业机器人是一种主要的制动化设备，在整车及零部件生产的弧焊、点焊、喷涂、搬运、涂胶、冲压等工艺中大量使用。据预测我国正在进入汽车拥有率上 升时期，在未来几年里，汽车仍将每年15%左右的速度增长。所以未来几年工业机器人的需求将会呈现出高速增长趋势，年增幅达到50%左右，工业机器人在我国汽车行业的应用将得到快速发展。工业机器人除了在汽车行业的广泛应用，在电子，食品加工，非金属加工，日用消费品和木材家具加工等行业对工业机器人的需求也快速增长。在亚洲，2005年安装工业机器人72，600台，与2004年相比，增长了40%，而应用在电子

12、行业的就占了31%左右。在欧洲地区，据统计2005年与2004年相比工业机器人在食品加工行业的应用增长了17%左右，在非金属加工行业的应用增长了20%左右，在日用品消费行业增长了32%，在木材家具加工行业增长了18%左右。工业机器人在石油方面也有广泛的应用，如海上石油钻井、采油平台、管道的检测、炼油厂、大型油罐和储罐的焊接等均可使用机器人来完成。在未来几年，传感技术，激光技术，工程网络技术将会被广泛应用在工业机器人工作领域，这些技术会使工业机器人的应用更为高效，高质，运行成本低。据预测，今后机器人将在医疗、保健、生物技术和产业、教育、救灾、海洋开发、机器维修、交通运输和农业水产等领域得到应用。

13、1. 工业机器人国内外发展情况美国是机器人的诞生地,早在1961年，美国的Consolided Control Corp 和AMF公司联合研制了第一台实用的示教再现机器人。经过40多年的发展，美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很强。日本在1967年从美国引进第一台机器人,1976年以后，随着微电子的快速发展和市场需求急剧增加，日本当时劳动力显著不足，工业机器人在企业里受到了“救世主”般的欢迎，使其日本工业机器人得到快速发展,现在无论机器人的数量还是机器人的密度都位居世界第一，素有“机器人王国”之称。德国引进机器人的时间比英国和瑞典大约晚了五六年,但战争所导致

14、的劳动力短缺,国民的技术水平较高等社会环境,却为工业机器人的发展、应用提供了有利条件。此外，在德国规定,对于一些危险、有毒、有害的工作岗位,必须以机器人来代替普通人的劳动。这为机器人的应用开拓了广泛的市场,并推动了工业机器人技术的发展。目前,德国工业机器人的总数占世界第二位,仅次于日本。近些年，法国，英国，意大利等国家由于自身国内机器人市场的大量需求，发展速度非常迅速。我国工业机器人起步于20世纪70年代初期,经过30多年发展,大致经历了3个阶段:70年代萌芽期,80年代的开发期和90年代的应用化期。随着20世纪70年代世界科技快速发展，工业机器人的应用在世界掀起了一个高潮,在这种背景下,我国

15、于1972年开始研制自己的工业机器人。进入20世纪80年代后,随着改革开放的不断深入,在高技术浪潮的冲击下,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持,"七五"期间,国家投入资金,对工定机器人及零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷漆,点焊,弧焊和搬运机器人。但是与发达国家相比，我国工业机器人还有很大差距。我国目前工业机器人公司主要有中国新松机器自动化股份有限公司和首钢莫托曼机器人有限公司。目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、EPSON、三菱、东芝、YAMAHA等产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、

16、瑞典的ABB公司。1.3 方案的实现方法 方案采用EPSON机械手进行产品上下料抓取搬运，采用System Introduction系统进行视觉定位。产品下料流出产品，通过传送带输送，进入固定CCD区域时，传送带停顿CCD并进行拍摄和图像处理定位产品；当产品进入工业机器人区域时，并根据反馈的信号进行产品识别的区域点胶；然后产品进入下一个固定CCD区域时，传送带停顿CCD视觉进行再次定位产品；与此同时第二台工业机器人对要粘贴的产品物料进行抓取搬运，运动到固定向上CCD相机上方拍照，补正吸取时的位置误差，判断无误后，进行产品的定位粘帖；工业机器人将该粘帖产品准确贴合至贺卡明信片上，实现了机器代替人

17、工的工业自动化生产。工业机器人根据所接收的信号进行周而复始的运动，有效的降低人工劳力成本，提高效率。该方案目前已经在佳润隆印刷有限公司实现了自动化流水线生产。1. 本文组织结构第1章 绪论对机器人行业发展及前景、国内外研究状况、方案实现方法和论文结构进行了简单阐述。第二章对方案采用的主体EPSON器人，EPSON RC+5.0软件开发环境设计进行介绍，特别介绍了SPEL+多任务编程语言。第三章介绍整体方案设计的思路和步骤，包括机构的设计和视觉系统的应用。另外介绍了EPSON机器人电气线路安全I/O的线路连接。第四章主要总结本文的研究工作，并提出了下一步的研究方向和对未来的展望。491第2章 E

18、PSON机器人介绍 .1 EPSON机器人1.2.1 工业机器人分类及特点工业机器人（industrial robot,简称RI）是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多个学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备；是 广泛适用的能自主动作，且多轴联动的机械设备 ；自从1962年美国研制出世界第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已经成为柔性制造系统（FMS），自动化工厂（FA），计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。工业机器人的种类分为单轴机器人，直角坐标系机器人，轴（SCARA、水平多关节），机器人轴（垂直多关节）机器人。单轴机器人特点：采用精密滚珠丝杠和同

19、步带作为传动件结构简单、精密、坚固运行平稳、定位精确、噪音小，安装使用与维护简便；直角坐标机器人特点：结构简单，一般有多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角 高可靠性、高速度、高精度 ，但体积比较庞大。轴机器人特点：有4个轴（4个自由度）X、Y、Z、U，这类机器人的结构轻便、响应快 ，最适用于平面定位、垂直方向进行装配的作业 ；轴机器人特点：有6个关节（六个自由度）X、Y、Z、U、V、W，适合于几乎任何轨迹或角度的工作可以自由编程，完成全自动化的工作 ，提高生产效率。工业机器人目前应用领域：装货、卸货、喷漆、表面处理、测试、测量、弧焊、点焊、包装、装配、切屑机床、固定、特种装配操作、

20、锻造、铸造等。 1981年，爱普生工业机器人诞生。当时，爱普生工厂自动化业务部开始在世界范围内与其它制造商分享其在高精密小型零部件组装领域的专业知识。创立爱普生工业机器人的最初目的是满足内部自动化需求，却迅速获得了全球许多最高水准的制造工厂的认可。在过去26年里，爱普生工业机器人一直是小型部件组装作业领域的领导者，其中包括基于PC的控件、紧凑型SCARA机器人等。EPSON机器人的最大特点：精密机器人（单轴/4轴/6轴）（）高速度（）高稳定性（）高精度（）便捷的选配件（视觉系统/传送带跟踪）（）视觉系统配合机器人实现互动（）传送带跟踪选件1.2.2 EPSON机器人基础知识1、 机械手坐标系：

21、 XY方向坐标（前后左右） Z方向坐标（上下） U方向坐标（旋转）2. 机械手的手臂姿势在使用机械手作业时，有必要使其用示教时的手臂姿势在指定的点上动作。否则，根据手臂姿势的不同，会产生轻微的位置偏移，或朝着意想不到的路径动作的结果，有干涉周边设备的危险。为了避免这种情况，在点数据中必须事先指定使其在此点上动作时的手臂姿势（如下图）。此信息也也可以从程序中变更（L或者R）。2.1 SCARA机械手的手臂姿势图：3.硬件概要系统构成：2.2 EPSON RC+5.0软件开发环境2.2.1 EPSON RC+5.0软件一，EPSON RC+ 用户界面： 二，示教1. 微动Jog &Teac

22、h页面 打开Jog&Teach页面：Tools Robot Manager Jog&Teach或单击工具栏图标后，选择 Jog&Teach页面。如下图示Mode说明：World:在当前的局部坐标系、工具坐标系、机械手属性、ECP坐标系上，向X、Y、Z轴的方向微动动作。如果是SCARA型机械手，也可以向U方向微动。如果是垂直6轴型机械手，则可以向U方向（倾斜）、V方向（仰卧）、W方向（偏转）微动。Tool : 向工具定义的坐标系的方向微动移动。Local: 向定义的局部坐标系的方向微动移动。Joint : 各机械手的关节单独微动移动。不是直角坐标型的机械手使用Joint模

23、式时，显示单独的微动按钮。ECP : 在用当前的外部控制点定义的坐标系上，微动动作。2，示教点步骤(1) 在Points页面Points Files下拉菜单中选择需要教点的点文件 (2)在Jog&Teach页面右下角位臵选择需要示教的点编号(3)微动将机械手移动的需要示教点的位置。如果是SCARA机械手，Motor On情况下，可以在Control Panel 页面Free All释放所要轴后，手动将机械手移动需要示教点的位置后，Lock ALL锁定所有轴。(4)点击Teach按钮，系统自动记录下示教点在当前坐标系的具体数值。如果需要示教的点为新增点，将弹出以下对话框，用户可根据需要对

24、该点编辑标签及说明(5)在Robot Manager |Points页面点击Save按钮，完成示教点。 步骤（4）2.2.2 多任务SPEL+语言1. 概述SPEL+是在R170/180控制器上运行的与BASIC相近的程序语言。能够较容易地设置复杂的多任务工作流程，动作控制和I/O控制。程序以ASCII文本形式创建，被编辑在可以执行的对象文件中。它的主要特点有以下几点：（1）托盘码放；（2）具有不同有效载荷的高重复定位精度和手臂偏心设定；（3）多任务功能；（4）三维高速、高精度轨迹控制；（5）设定定位完成时间，最大化效率；（6）超精密短程移动的3DJUMP命令和可变拱形动作；（7）高速和效率的

25、并行处理；（8）掣肘点回避功能；（9）远程控制扩展I/O；2. 程序结构一个SPEL+程序包括有函数，变量和宏指令，每一个程序以.PRG的扩展名保持到对应的项目里（Project）。一个项目至少包含有一个程序和一个main函数。函数以Function开始，Fend结束，函数名可以使用最多32个字符的半角英文数字和下划线，不区分大小写，但是不可以使用以数字和下划线开始的名称或SPEL+关键字。3. 变量SPEL+中有3种不同的变量。 Local : 局部变量（用在同一Function内使用的变量） Module : 模块变量（在同一程序内使用的变量） Global : 全局变量（在同一项目内使用

26、的变量）4. 变量的数据类型 变量有多种数据类型，使用前先说明类型，格式为：数据类型变量名。例如：Integer i，定义变量i为整型数据。另外，代入的数据和变量的类型必须一致。在下表中列出SPEL+ 语言中使用的数据类型。数据类型尺寸范围Boolean1字节TRUE或FALSEByte1字节-128 +127Double8字节-1.79E + 308 1.79E+308Integer2字节-32768 + 32767Long4字节-2147483648+2147483647Real4字节-3.40E + 38 3.40E + 38String255字节字符全部ASCII 5. 动作指令分类

27、5.1动作指令分类使机械手动作的指令叫作动作指令。可分为：PTP动作指令，CP动作指令，Curves动作指令，Joint动作指令。类型指令说明PTPGo、Jump、BGo、TGo 是经过机械手结构上最容易活动的路径到达目标位臵的动作命令CPMove、Arc、Arc3、Jump3/Jump3CP、 Bmove、TMove、CVMove 指定机械手到达目标位臵运动轨迹的指令NOTE： * CP模式，即Continuous Path 连续路径模式。* 指定PTP动作指令和Joint动作指令的速度和加/减速度时，使用SPEED指令和ACCEL指令。指定CP模式动作指令时，使用SPEEDS指令和ACCE

28、LS指令。 5.2 PTP指令包括指令：Go、Jump、BGo、TGoPTP（Pose To Pose）动作，是与其动作轨迹无关，以机械手的工具顶端为目标位臵使其动作的动作方法。PTP动作，使用各关节上配置的电动机，使机械手通过最短的路径到达目标位置。优点：运动速度快，缺点：运动轨迹无法预测。指定PTP动作速度和加/减速，使用SPEED指令和ACCEL指令。 5.3.Go 指令功能：全轴同时的PTP动作，动作的轨迹是各关节分别对从当前的点到目标坐标进行插补。格式：Go 目标坐标示例：1. Go P1 ´机械手动作到P1点2. Go XY(50, 400, 0, 0) ´机械

29、手动作到X=50，Y=400，Z=0，U=0 3. Go P1+X(50) ´机械手动作到P1点X坐标值偏移量为+50的位置4. Go P1:X(50) ´机械手动作到P1点对应X坐标值为50的位置 5.3.Jump 指令功能：通过“门形动作”使手臂手臂从当前位臵移动至目标坐标。格式：Jump 目标坐标示例：1. Jump P1 ´机械手以“门形动作”动作到P1点2. Jump P1 LimZ -10´以限定第三轴目标坐标Z=-10的门形动作移动到P1点, (如图1示)3. Jump P1：Z（-10）LimZ -10 ´以限定第三轴目标坐标Z

30、=-10的门形动作移动到P1点位臵Z坐标值为-10的位置 5.4.CP指令包括指令：Move、Arc、Arc3、Jump3/Jump3CP、BMove、TMove、CVMoveCP（Continuous Path ）指令可以指定机械手到达目标位臵的运动轨迹。优点：轨迹可以控制，匀速动作。缺点：速度慢。指定Linear动作速度和加/减速度，使用SPEEDS指令和ACCELS指令。 5.5.Move 指令功能：以直线轨迹将机械手从当前位置移动到指定目标位置。全关节同时启动，同时停止。格式：Move 目标坐标示例：Move P1´机械手以直线轨迹动作到P1点 5.6.Arc和Arc3 指令

31、功能：Arc 在XY平面上以圆弧插补动作。 Arc3 在3D空间里以圆弧插补动作。格式：Arc 经过坐标，目标坐标说明：将机械手从当前位臵到目标坐标，通过经过坐标用圆弧插补动作活动时使用。从所给的3点（当前坐标、经过坐标、目标坐标）自动演算圆弧插补轨道，并沿着此轨道移动机械手直至目标坐标为止。示例：Arc P2，P35.7.Pallet指令 格式：Pallet Outside, Pallet 编号, Pi, Pj, Pk,Pm , 列数, 行数 参数： Outside 创建在指定的行及列的范围外可以访问的Pallet。 Pallet 编号用0到15的整数指定Pallet编号。 Pi, Pj,

32、Pk 指定使用在Pallet定义（标准的3 点定义）中的点变量。 说明：在机械手上至少必须示教Pi, Pj, Pk这3 点，并指定Pi 与Pj的分割数及Pi 与Pk的分割数，才能定义pallet。Pallet 如果是高精度的四方形，则只要指定角上4 点中的3 个点就足够了，但是，还是建议指定全角4点的位臵后进行pallet 定义。定义pallet 时，首先要示教角的3 或4 个点，4 点定义时：以下表示P1、P2、P3 及P4。P1-P2 间有3 点，P1-P3 间有4点，总计使用12点用以下格式定义。表示Pallet的分割的各点自动地分配分割编号 。示教P1、P2、P3 时，尽量使三点的姿势

33、一致。 5.8. !.! 并列处理 动作中并列进行I/O 等的输入输出处理。使用示例: 将并列处理连同Jump命令同时使用。第3 关节上升移动结束，第1、第2、第4 关节开始动作的阶段打开输出位1。输出位1 在Jump动作完成50%的阶段再次关闭。Function testJump P1 !D0; On 1; D50; Off 1!Fend 第3章 整体方案设计3.1 机构设计3.1.1 系统构架 1，应用产品 贺卡、明信片点胶和粘贴产品，下图展示部分产品2，点胶、粘贴机构示意图系统机构图3，系统效果图流程说明：（1）产品下料流出产品，通过传送带输送；（2）产品进入固定CCD区域时，传送带停顿

34、CCD并进行拍摄和图像处理定位产品；（3）产品进入工业机器人区域时，并根据反馈的信号进行产品识别的区域点胶；（4）产品进入下一个固定CCD区域时，传送带停顿CCD视觉进行再次定位产品；（5）产品进入工业机器人区域时，与此同时第二台工业机器人对要粘贴的产品物料进行抓 取搬运，运动到固定向上CCD相机上方拍照，补正吸取时的位置误差，判断无误后， 进行产品的定位粘帖；（6）工业机器人将该粘帖产品准确贴合至贺卡明信片上。（7）工业机器人根据所接收的信号进行周而复始的运动，有效的降低人工劳力成本，提高 效率。补充说明：（1）对于点胶治具机构部分，该装置由客户公司配合进行设计；（2）对于粘帖的动作过程和抓

35、取治具，确定粘帖产品 为垂直安放在装置中，进行粘帖工序的工业机器Z轴治具上需要安装一个带90度旋转的气缸或其他选择装置（3）方案中我主要设计机器人本体、控制器和软件，还有CCD摄像头模块套件相关，其它所用治具、流水线、上料机构等均由客户提供设计制造。3.1.2 工业机器人结构选型 选取型号为LS3-401S/RC90的爱普生工业机器人，负载3Kg，行程400mm，配合视觉范围450×450mm的CCD摄像头（500万像素）模块， 工业机器人工作范围(1)机器人最大长方形工作范围面积的计算，如上图所示。设产品的长为x，宽为y， 并进行微积分优化计算； 当x=500，y=170.7时，工

36、作面积最大x×y=85000平方毫米，如上图阴影部分所示； 当x=240，y=240时，为长宽相等的正方形面积； (2)综合计算，长x和宽y符合以下范围的都能实现工作： (3)结论：综合以上动作范围和CCD摄像头所拍摄的范围为450×450，长和宽选择 240 ×240以下尺寸的产品进行点胶和搬运，可以达到最佳的工作效果。(4)主要参数： 贴合要求精度：±0.2mm（分布如下） 贺卡产品CCD摄像头定位精度±0.18mm 粘帖产品定位精度：±0.01mm 工业机器人重复定位精度： ±0.01mm(5) 一条流水线配置：项次名

37、称型号数量1EPSON四轴工业机器人（适用产品尺寸范围240×240）LS3-401S/RC9022创科机器视觉软件CkvisionV5.033创科千兆网接口带触发功能高分辨率工业相机（500万像素）CK-H50034工业镜头M0814-MP35正面背光光源（含控制器）CK-T45045036识别坐标位置软件（含加密狗）识别坐标位置软件33.2 电气设计3.2.1 创科机器视觉软件开发平台（1）设备原理介绍 设备由机器视觉图像处理、人机界面部分组成： （2）视觉检测系统原理： 作业开始前先由工人送料到料带震盘中，料带带动产品移动到相机拍照视野范围内，相机自动对产品进行影象抓拍并进行图

38、象处理分析得出检测结果。（图像处理模块基于创科机器视觉软件开发平台CKVisionV5.0，该平台是国内首屈一指的机器视觉软件开发平台，目前也是国内唯一一款通过软件企业认证的标准机器视觉软件。该平台集成了BLOB分析，对象计数、几何匹配、灰度匹配、字符识别、条码识别、测圆、卡尺测量、外经内经测量、颜色识别、图像基本运算（二值化、比例变换、开运算、闭运算、膨胀、腐蚀、滤波）等功能。接口函数丰富有DLL和OCX。支持VB、VC等开发工具。在OCX功能表中，每个功能之间都坐标联系接口，提高了功能之间的整合性能。另外创科提供打大量的范例代码以帮助开发者对图像识别的开发速度。） 系统会自动计数以及生成报

39、表等功能。处理分析 产品产品系统会自动计数以及生成报表等功能。拍照 继续得出判断结果 自动识别点胶位置 自动识别贴合坐标位置是否完成是否（3）视觉系统功能1.实时抓拍。2.自动检测得出结果（自动识别点胶位置）。 3.自动输出识别信号。(贴合坐标位置)（4）系统构造介绍 1. 系统由视觉检测系统、人机界面组成。 2. 每套视觉检测系统采用 PC Based 视觉系统连接 千兆网相机高速工业像机。 3. 人机界面简单明了。（5） 精度分析 精度计算公式：精度=视野范围/相机分辨率（6）系统实验截图自动检测识别点胶位置 1.点击学习 点胶位，学习绿色圆ROI的范围作为模板；作为搜索的基 2.检测与模

40、板相同 点胶位 中“圆”。在模板作为搜索到的基（点胶位）自动识别贴合坐标位置1. 点击 学习绿色特征ROI的范围作为模板；并获得坐标位置2. 检测到结果显示搜索的并获得坐标位置 ，显示 （7） 视觉系统方案配置序号型号名称单位数量配置产品图1CkvisionV5.0创科机器视觉软件套12CK-H500千兆网接口带触发功能 高分辨率工业相机个13M0814-MP工业镜头个14CK-T450450正面背光光源（含控制器）套15识别坐标位置识别坐标位置软件（含加密狗）套13.2.2 机器人电气线路连接 在机器人的电气线路连接中，控制器的电气线路连接较为复杂一些，下面是（RC90）控制器的简图 LS系

41、列控制器（RC90）：全PLC功能；简易USB安装。 当我们要启动机器人工作时，首先将控制器与计算机的电气线路接口插好，检查线路无误之后再打开电源，在这个过程中需要注意机器人的电气连接顺序如图所示: (机器人的电气线路连接顺序图）（1） RC90普通I/O定义Pin NOSignal NamePinNOSignal NamePInNoSignal Name1Input NO.0 to 718Input No. 8 to 1534Input No. 16 to 232Input NO.019Input No. 835Input No. 163Input NO. 120Input No. 936I

42、nput No. 174Input NO. 221Input No. 1037Input No. 185Input NO. 322Input No. 1138Input No. 196Input NO. 423Input No. 1239Input No. 207Input NO. 524Input No. 1340Input No. 218Input NO. 625Input No. 1441Input No. 229Input NO. 726Input No. 1542Input No. 2310Output NO. 027Output NO. 643Output NO. 1111Outp

43、ut NO. 128Output NO. 744Output NO. 1212Output NO. 229Output NO. 845Output NO. 1313Output NO. 330Output NO. 946Output NO. 1414Output NO. 431Output NO. 1047Output NO. 1515Output NO. 532NC48NC16NC 33Output NO. 8 to 1549NC17Output NO. 0 to 750NC（2） RC90安全I/O接线图（使用控制器经典接法）不外接急停时可以将安全I/O按如下方式接线：1,2,3,7,9,

44、18,20短接；4,11短接；8,19,21,25短接；12,17短接；10,14,15,16短接；第4章 总结与展望4.1 课题总结本文主要实现的是基于EPSON机器人的工业自动化贺卡点胶贴合方案设计。本文的主体是机器人工业自动化的应用与前景，贺卡点胶方案只是机器人应用中的一小部分。本文首先介绍了设计中所应用用的主体-EPSON机器人。EPSON RC+5.0软件编程环境及SPEL+多任务编程语言。在方案设计中使用创科机器视觉软件开发平台CKVisionV5.0来进行实时抓拍、自动识别点胶位置和贴合位置以及最后输出产品坐标位置，然后把坐标信息输出给机器人控制器。使用EPSON机械手来实现产品

45、的抓取和放置，EPSON工业机器人根据所接收的信号进行周而复始的运动，有效的降低人工劳力成本，提高生产效率。其次详细介绍了EPSON机器人电气线路连接以及控制器RC90的安全I/O定义。当要启动机器人工作时，首先需将将控制器与计算机的电气线路接口插好，检查线路无误之后再打开电源。目前该方案以及实现工厂自动化流水线生产。 根据设计要求，本文完成的工作有： (1) 介绍了目前机器人工业自动化应用情况以及国内外工厂工业自动化差距 (2) 详细介绍了EPSON机器人特点和EPSON RC+5.0软件编程环境以及SPEL+多任务编程语言 (3) 通过创科机器视觉软件定位跟机器人配合抓取实现了一个具体代替

46、人工生产贺卡点胶贴合方案的实现过程。由于本人专业知识以及时间上的问题，所以在设计过程仍然存在着一些不可避免的问题和缺陷，尤其在贺卡点胶贴合夹具系统的设计上还存在很多困惑，该夹具系统也是由客户方提供设计方案。4.2 课题展望 随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域工业机器人的应用也越来越多 近几年机器人行业发展呈高速发展态势。从产业角度来看，劳动密集型产业优先从劳动力成本高的地区转移向劳动力成本低的地

47、区。但随着发展中国家（如中国）人口红利渐渐消失，人力成本不断上升，工业机器人的发展，与全球制造业转移息息相关，机器人替代人将是全球制造业未来的发展方向。 但是工业机器人技术仍有很大提升空间，我觉得工业机器人技术未来的发展应该冲以下几方向考虑：（1）智能化。智能化就是机器人的操控将越来越简单，很多东西机器人就能自主判断，不需要人示教，不需要高级的技术人员操作。智能化也就是傻瓜化。（2）柔性化。现在的机器人是一个单臂的机器人，就不能像人手那样灵活。如果双臂机器手技术得到突破。这种机器用在工厂里，基本可以代替人做所有的工作。像现在单臂的机器人在装配线上就没法用，协调性达不到要求。（3）安全性。现在的

48、机器人，由于技术还没有发展到一定的程度，很容易对人造成伤害。（4）低成本。工业机器人由于现在成本还很高，如果想打造很智能化的东西，成本很高就卖不出去，需要通过上规模降低成本。（5）技术融合。机器人技术将类似于80年代的手机、90年代的互联网、2000年代的移动设备，经历一个技术融合的过程。未来的机器人技术将在通信、感知、处理、移动、意识、操作这六个方面突破。（6）BAXTER机器人与双臂机器人Baxter机器人：Baxter与其它工业机器人的不同之处在于它的精度和速度降低，但是适应性和安全性增强。它的另一个重要特征是成本低。此外，Baxter还被认为类似于PC机，能根据用户的需求进行软件升级。

49、但整体而言，Baxter机器人还处于试验阶段。双臂机器人：ABB和安川等机器人企业正在研制双臂机器人。双臂机器人可以从事传统机器人无法做到的事，如精细的组装等。符合机器人往更智能化、灵活化方向发展。由于大量使用高端传感器，成本很高，尚未大面积使用。参考文献1陈瑞阳编著. 工业自动化技术M. 北京: 机械工业出版社, 2011.2 张广军编著著. 机器视觉M. 北京: 科学出版社, 2005.3 李团结 . 机器人技术M.北京: 电子工业出版社, 2009.4 日本机器人学会编. 机器人技术手册M. 北京: 科学出版社,1996.5 龚振邦等编著. 机器人机械设计M. 北京:电子工业出版社,19

50、95.6 李真芳，苏涛，黄小宇.机器人工程导论M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1988.7 孟繁华编著. 机器人应用技术J. 哈尔滨工业大学出版社, 2005,(03):6062.8 郭俊良,王培士编译.机器人的机构与控制M.北京: 全华科技图书股份有限公司.9 王庭树著. 机器人运动学及动力学M. 西安: 西安电子科技大学出版社,1990.10 徐缤昌, 阙志宏编著.机器人控制工程M.西安: 西北工业大学出版社,1991.11 (法)科依费特, F.,奇罗兹,M. 著. 机器人技术导论J.国防科技大学出版社,1990.12 智能机器人情报分析研究项目组.机器人系统仿真及离线编程资料汇编.

51、哈尔滨工业大 学, 1990.13 TI C6000DSP上TCP/IP协议栈的实现J. 网络通讯与安全,2007,(03):688689.14 (美)摩雷(Murray,R.M.),(中)李泽湘,(美)萨思特里(Sastry, S.S.)著.机器人操作的数学导论M.北京: 机械工业出版社,1995.15 程士.王军宇等著. 机器人研究发展问题之探讨M. 北京: 高等教育出版社, 2003.6.16( )米勒氏(Miller,R.K)著. 机器人在电子工业中之应用M. 台湾行政院国科会科学技术 资料中心,1983. 17 廖炯生.叶敏著. 机器人的可靠性、维修性、安全性 M.北京: 北京邮电大学.1994.18 钟玉琢, 乔秉新, 李树青编著. 机器人视觉技术M. 北京: 国防工业出版社, 1994.19王雄耀编著. 近代气动机器人(气动机器人)的发展及应用M. 北京: 国防工业出版社, 1994.20 金茂青，曲忠萍，张桂华等著. 国外工业机器人发展势态分析.机器人技