【正运动】机器视觉运动控制一体机应用例程〔八〕零件分拣系统.docx

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1、【正运动】机器视觉运动控制一体机应用例程八零件分拣系统【正运动】机器视觉运动控制一体机应用例程八零件分拣系统导语：在传统分拣中一般采用人工分拣的方式，因工人操作会存在疲劳度的问题，对于长时间作业来讲，显然工作效率是无法知足。即使采用工业机器人分拣方式，由于传统的工业机器人一般采用示教或者离线编程的方式工作，机器人到达目的点的位置是固定的，每次动作均为重复进展，只能重复完成预先规定好的动作。工件分拣是工业消费环节中重要的组成局部，其目的是将不同类型的物料或者工件分类摆放到相应的位置，防止不同的物料或者工件产生混料，其步骤主要分为定位、识别、抓取和放置4个阶段。在传统分拣中一般采用人工分拣的方式，

2、因工人操作会存在疲劳度的问题，对于长时间作业来讲，显然工作效率是无法知足。即使采用工业机器人分拣方式，由于传统的工业机器人一般采用示教或者离线编程的方式工作，机器人到达目的点的位置是固定的，每次动作均为重复进展，只能重复完成预先规定好的动作。对于加工对象和工作环境的感悟才能低，和物料或者工件的来料方向不确定，使机器人的使用受到了限制。随着机器视觉和人工智能的开展，机器人也可以适应分拣环境的需求，随时变更作业对象和分拣工序。机器视觉分拣系统对工件或者物料进展位置和类型的判断是必要的，与传统的机械分拣作业相比，使用正运动技术机器视觉运动控制一体机分拣系统的工业机器人进展分拣，不但工作效率高效准确而

3、且稳定性强，在工业分拣系统中具有较大的优势。机器视觉运控一体机分拣系统案例共享视频上期课程，我们讲述了VPLC系列机器视觉运动控制一体机快速入门的实现多轮廓匹配功能，本期课程我们将和大家一起共享怎样实现零件分拣的功能。教学视频一检测原理梯形图介绍(一)检测要求在工位上同时存在假设干个圆环状的零件、稍大尺寸的六边形螺帽零件、稍小尺寸的六边形螺帽零件。如今要求检测出不同形状零件的数量，并发送对应零件的位置供机械手进展抓取。 (二)软件算法先将图片进展二值化处理，其次计算黑色BLOB连通区域，将BLOB区域结果存放到列表后，对BLOB结果数据进展分析比拟。首先根据面积结果降序排序，将对应序号显示在B

4、LOB结果中心，再根据不同形状零件处理出来后的BLOB面积范围进展分类，并统计对应数量，最后将BLOB的重心位置结果打印在命令与输出窗口。二软件实现梯形图介绍(一)软件实现1.翻开ZDevelop软件：新建名称为“sorting.zpj工程新建“HMI文件新建“main.bas文件，用于编写界面响应函数新建“global_variable.bas文件用于存放全局变量并开启HMI自动运行任务新建“detectParam.bas文件用于初始化测量参数新建“camera.bas文件用于实现相机收集功能文件添加到工程。2.设计HMI界面。3.在“global_variable.bas文件中定义全局变量

5、，定义完成后运行“Hmi.hmi文件。全局变量大局部使用数组构造注：basic编程中很多函数会以TABLE(系统的数据构造)做为参数table讲明table讲明0自动二值化阈值4暗区域的面积2亮区域的面积6连通区域的数量2024图像信息主任务状态0-未初始化1-停顿2-运行中3-正在停顿GLOBALDIMmain_task_statemain_task_state=1收集开关0-停顿收集1-恳求收集GLOBALDIMgrab_switchgrab_switch=0相机个数GLOBALcam_numcam_num=0相机种类,zmotion;mvision;basler;mindvision;h

6、uarayGLOBALDIMCAMERA_TYPE(16)CAMERA_TYPE=mvision定义主任务id-10GLOBALDIMmain_task_idmain_task_id=10定义连续收集任务id-9GLOBALDIMgrab_task_idgrab_task_id=9定义全局图像变量GLOBALZVOBJECTgrabImg收集图像GLOBALZVOBJECTbinImg收集图像GLOBALZVOBJECTdisImg显示图像定义常用颜色变量GLOBALC_RED,C_GREEN,C_BLUE,C_YELLOWC_RED=RGB(255,0,0)C_GREEN=RGB(0,255

7、,0)C_BLUE=RGB(0,0,255)C_YELLOW=RGB(255,255,0)检测参数：阈值形式(自动阈值或者手动阈值)、低阈值、高阈值、最小面积、最大面积GLOBALDIMd_detect_param(5)d开始表示数据构造显示打印的字符GLOBALShowString(64)定义结果变量数组，包括垫圈数量、大螺帽数量、小螺帽数量GLOBALDIMd_num_rst(3)定义检测消耗时间GLOBALDIMd_detect_time*定义读取本地文件功能相关变量*注意，该功能只在使用仿真器时有效定义是否使用本地图片标志GLOBALDIMd_use_imgfile定义本地图片索引GL

8、OBALDIMd_index定义读取图片的途径GLOBALDIMFile_Name(100)*完毕定义读取本地文件功能相关变量*运行HMI文件RUNHmi.hmi,14.在“detectParam.bas文件中初始化测量参数。endGLOBALSUBinit_detect_param()初始化测量参数初始化检测参数：阈值形式(自动阈值=1或者手动阈值=0)、低阈值、高阈值、极性(黑或者白)、最大、最小、反向(即结果取反，成功变成失败、失败变成成功)d_detect_param(0)=0手动阈值d_detect_param(1)=200低阈值d_detect_param(2)=255高阈值d_d

9、etect_param(3)=20000最小面积即像素个数d_detect_param(4)=50000最大面积fori=0to2d_num_rst(i)=0nextd_use_imgfile=1默认使用本地图片d_index=0ENDSUB5.关联HMI界面控件变量。6.在“main.bas文件中添加HMI界面初始化函数并在Hmi系统设置中关联初始化函数。end注：但凡要使用Region有关的算子在系统初始化时都要调用ZV_RESETCLIPSIZE(width,height)这个算子设置下列图像尺寸，以知足相机分辨率，因为默认的是640*480尺寸HMI界面初始化函数GLOBALSUBhm

10、i_init()ZV_RESETCLIPSIZE(2448,2048)根据图像分辨率设置图像区域的裁剪尺寸，此处图像分辨率为2448x2048ZV_LATCHSETSIZE(0,HMI_CONTROLSIZEX(10,7),HMI_CONTROLSIZEY(10,7)设置锁存的大小init_detect_param()初始化测量参数ZV_SETSYSDBL(CamGetTimeout,1000)设置收集超时ZV_LATCHCLEAR(0)清空锁存通道0ENDSUB7.在“camera.bas文件中添加HMI界面中收集相关按钮响应的函数并关联动作函数。(讲明：详细实现函数前面两篇课程内容已经有操

11、作演示，此处不做赘述。)8.在“main.bas文件中添加HMI界面中测试按钮响应的函数并关联动作函数。HMI界面按下测试按钮时响应的函数GLOBALSUBbtn_test()TICKS=0fori=0to2d_num_rst(i)=0nextZVOBJECTregionWhite,regionMask,regionBlack,re_connecte,circle_connectdimloop_num,bigNut_num,smlNut_numloop_num=0bigNut_num=0smlNut_num=0ZV_REGENFULLIMG(grabImg,regionMask)生成的覆盖全图

12、的区域到re这个区域变量中ZV_DILATE(grabImg,binImg,15,15)对图像进展膨胀处理，别离细微粘连的零件二值化处理ifd_detect_param(0)=0then假如选择手动阈值形式根据低阈值和高阈值参数生成白色像素图像regionWhiteZV_RETHRESH(binImg,regionMask,regionWhite,d_detect_param(1),d_detect_param(2)对白色像素区域进展一次1*1的闭运算ZV_RECLOSING(regionWhite,regionWhite,7,7)else假如选择自动阈值形式DimautoThresh定义自动

13、阈值形式下的二值化阈值在grabImg图像中的指定区域内对图像进展自动二值化处理，输出二值化区域regionWhiteZV_REAUTOTHRESH(binImg,regionMask,regionWhite,0)对白色像素区域进展一次1*1的闭运算ZV_RECLOSING(regionWhite,regionWhite,7,7)autoThresh=TABLE(0)?autoThresh=autoThresh打印提示信息，当前二值化阈值endifZV_REDIFF(regionMask,regionWhite,regionBlack)将regionMask区域(检测区域)和regionWhi

14、te(白色像素区域)进展差集运算，结果为regionBlack(黑色像素区域)ZV_REAREA(regionBlack,4)计算黑色像素区域的面积(即像素数量)存放到table(4)中if(TABLE(4)0)then假如获取到的黑色像素数量大于0ZV_RECONNECT(regionBlack,re_connecte)计算区域的连通区域，存放到re_connecte列表中zv_refilter(re_connecte,0,d_detect_param(3),d_detect_param(4),0)对区域列表中的区域进展过滤zv_refilter(re_connecte,20,0.8,1.2

15、,0)ZV_LISTCOUNT(re_connecte,6)获取列表中的连通区域的数量，存放到table(6)中elseTABLE(6)=0endif?产品个数TABLE(6)打印提示信息绘制效果图Dimwidth,heightZV_IMGINFO(binImg,20)获取grabImg的图像信息width=TABLE(20)height=TABLE(21)ZV_GRAYTORGB(binImg,disImg)将灰度图转换到RGB图像，用于绘制检测结果图像ZV_REGION(disImg,regionMask,0,ZV_COLOR(0,0,0)在disImg中绘制黑色的regionMask区域

16、ZV_REGION(disImg,regionWhite,0,ZV_COLOR(255,255,255)在disImg中绘制白色的regionWhite区域ZV_RESORT(re_connecte,0,0)对BLOB结果进展面积降序排序fori=0toTABLE(6)-1ZV_LISTGET(re_connecte,circle_connect,i)获取列表中序号为i的元素，即依次获取列表中零件连通区域ZV_REAREACENTER(circle_connect,40)计算每个零件的面积与中心位置，将数据放入TABLE(40)中ShowString=TOSTR(i+1,1,0)将BLOB的数

17、量转换成字符串变量if(TABLE(40)47000)AND(TABLE(40)50000)then挑选出垫圈loop_num=loop_num+1?序号ShowString是圆环:位置为TABLE(41),TABLE(42)endifif(TABLE(40)33000)AND(TABLE(40)36000)then挑选出大螺帽bigNut_num=bigNut_num+1?序号ShowString是大螺帽:位置为TABLE(41),TABLE(42)endifif(TABLE(40)27000)AND(TABLE(40)29000)then挑选出小螺帽smlNut_num=smlNut_nu

18、m+1?序号ShowString是小螺帽:位置为TABLE(41),TABLE(42)endifZV_TEXT(disImg,ShowString,TABLE(41),TABLE(42),140,ZV_COLOR(255,131,6)显示结果文本?i+1,面积TABLE(40)nextd_num_rst(0)=loop_numd_num_rst(1)=bigNut_numd_num_rst(2)=smlNut_numd_detect_time=ABS(TICKS)ZV_LATCH(disImg,0)在锁存通道0中显示结果图像ENDSUB9.在“main.bas文件中添加HMI界面中运行按钮响应

19、的函数并关联动作函数。HMI界面按下运行按钮时响应的函数GLOBALSUBbtn_run()if(2=main_task_state)then假如主任务处于运行状态，打印提示信息并退出函数?已经开启连续运行任务，请勿重复操作!returnendifif(1=main_task_state)then假如主任务处于停顿状态if(0=PROC_STATUS(main_task_id)then假如任务未开启main_task_state=2主任务状态设置为2，表示正在执行连续任务RUNTASKmain_task_id,main_task开启主任务endifendifENDSUB主任务实现函数main_

20、task:while(1)if(3=main_task_state)then假如主任务状态处于3即按下停顿按钮时main_task_state=1将主任务状态置为1exitwhile退出循环endifdelay(500)重复执行收集和检测函数if(d_use_imgfile=1)thenif(d_index=3)thend_index=0endifFile_Name=分拣/+TOSTR(d_index,1,0)+.bmp读取本地图片时图片所在的途径名称ZV_IMGREAD(grabImg,File_Name,1)d_index=d_index+1elseifcam_num=0then?请先扫描

21、相机!returnendifCAM_SETPARAM(TriggerSoftware,0)发送触发指令CAM_GET(grabImg,0)获取一帧图像存放到grabImg变量中endifbtn_test()wendEND10.在“main.bas文件中添加HMI界面中停顿按钮响应的函数并关联动作函数。HMI界面按下停顿按钮时响应的函数GLOBALSUBbtn_stop()if(2=main_task_state)then假如主任务状态处于3即正在连续执行任务时main_task_state=3将主任务状态置为3，退出循环endifENDSUB三操作演示梯形图介绍(一)操作步骤查看运行效果：将本次课程使用到的“分拣图像复制到ZDevelop软件目录下的flash文件夹工程再将工程下载到仿真器中使用本地图片单次收集选用手动阈值形式设置阈值范围设置挑选的黑色像素区域的面积范围点击测试，查看单次运行效果点击运行，查看连续运行效果完毕。(二)效果演示本次，正运动技术视觉运动控制一体机应用例程(八)零件分拣系统，就共享到这里。本文由正运动技术原创，欢送大家转载，共同学习，一起进步中国智能制造程度。文章版权归正运动技术所有，如有转载请注明文章来源。0