浅析机器人个性自动化系统
【】现在是一个自动化的时代，本论文阐述了一个自动化系统的操作流程。经过硬件选择到加工，再到装配，完成对工件的生产。系统由三大部分组成，硬件设计、软件设计、软件。半成品料站、视觉系统、装配台、仓库组成的制造平台，它负责生产系统下达任务的工件。Plc、VB机器人和相机程序负责控制硬件机器工作。一套系统结束就能完成物品的制造。自动化系统中使用的视觉系统，更是为了适应现代工业节奏，采用自动识别技术，完成工件的匹配，再经过传感技术让工作继续。很好的解决了人工检查中失误导致的错误和劳动力的浪费。
目录
引言 1
一、 系统设计 2
(一) 系统工作流程 2
(二) 产业4.0发展现状 4
二、 系统硬件设计 4
(一) 主要模组设计 4
1. 半成品料站（打印底衬输送单元） 4
2. 视觉检测单元 4
3. 装配单元 5
4. 成品贴标扫码、RFID 射频单元 5
5. 四路通道模拟物流单元 6
(二) 硬件选型及参数 6
1. 工业机器人选型 6
2. 可编程控制器选型 7
3. 触摸屏选型 8
4. 相机选型 9
(三) 系统通讯方式设计 9
三、 系统软件设计 10
(一) 三菱机器人程序 10
(二) 三菱PLC程序 11
(三) Cognex相机程序 12
四、 问题出现和分析 14
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
现代产业是用信息通讯技术和信息物理系统来结合，实现制造业向智能化转型。当然，自动化制造也包括智能生产，智能物流，智能工厂等主题，总的来说，它就是制造自动化技术升级，为了实现制造单元的柔性智能化和实现基于网络制造系统的柔性智能化集成。
设立“浅析机器人个性自动化系统”这样的课题，对进而进行简单分析和讨论。
自动化系统工作站用“智慧工厂”作为背景，采用大量的自动化制造设备（例如点胶机、3D打印机等），在高性能的控制系统下集成，实现流
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水线地加工作业。
自动化系统工作站包括自动化制造总控平台和制造生产线这两个部分。自动化制造总控平台用来对智能生产线状态和信息实时监控的监控，其主要负责的就是对制造生产线的控制计算、数据处理、信息交换、分析决策，是生产线控制操作的重心。而自动化系统是根据订单的需求来完成各种工作任务，例如C站的视觉检测，B站的3D打印机，E站的RFID 射频单元以及成品贴标和D站的搬运组装等。
系统设计
系统工作流程
自动化系统采用不同规格双色熊猫脸谱作为加工控制对象，实体如图11所示，完成由在线订单生成至零件打印到质量检测，再到产品组装和射频身份注册和成品贴标单元以及物流运输，作为一个工作循环的过程，来实现加工、装配的快速化、无人化和过程管理智能化的操作。
图11 熊猫脸实物图
在线订单生成，制造生产线能为客户提供定制化的服务，用户可根据自己的要求，在客户端（计算机或手机）选择自己需要的脸谱的数量和选型，生产线的总控制台（如图12所示）接收到任务要求后就开始组织生产。
图12 自动化系统设备总图
在生产线接到网络上的订单后，首先要判断成品仓库中是否还有库存。假设有，则合格品立体仓库单元传送机构把物品运至四路通道，物品直接进入物流的环节，触发模拟限位开关，输送到客户端中提供的物流地点。假设没有，那么在打印底衬输送单元时，利用笛卡尔机器人把轮廓底衬和内嵌件底衬传送到固定位置。
机器人A分别把轮廓底衬件和内嵌底衬件放进两台3D打印机中，进行模拟的3D打印，过一段时间，打印就完成，机器人A再顺序取出打印好的半成品工件，把其放入半成品托盘中，传送机构把半成品送到系统视觉检测区域,机器把准件模板和要打印的工件进行对比检测,检测单元结束之后，合格件继续由传送机构送到D站装配工作区，而不合格件就会被气缸顶进废料框中。
机器人B会抓取轮廓件依次放到装配工作台的对应位置，再提取RFID卡片通过视觉引导放进轮廓件的内腔，自动点胶机后启动，在内腔内滴入一圈速干胶，机器人B迅速把内嵌件镶嵌在内腔，然后取整体放进传送机构中，至此组装工作结束。
产品进入RFID射频注册单元内进行身份注册，然后把质量检测的结果相互印证。 图13 自动化系统流程图
完成后沿这传输线陆续流往下一单元，自动贴标扫码机构按顺序进行贴标和扫码，结束自动化制造的最后一道工艺步骤。合格品立体仓库单元的传送机构把合格品运至四路通道，合格品直接进入到物流环节，打开模拟的限位开关，流往客户端（计算机或手机）中所提供的物流地点。系统整体流程图如图13所示
产业4.0发展现状
产业1.0的蒸汽时代到产业2.0的电气时代，再到产业3.0的电子信息计算机技术和自动化，以及产业4.0开始主张从集中式控制往分散式增强型控制基本模式的转变，简单说就是把制造业变得更加智能化。它的本质目标是建立一个数字化的产品和服务和高度灵活的个性化的生产模式，这也就是自动化系统。
这种自动化制造利用了高度集中的自动化技术来建立智能化工厂，从客户的需求出发，量身定做个性化的产品，而后进行模块化生产的一种生产模式。这类模式摒弃了过往复杂化的生产、工厂单一化特点，它更加提倡产品的信息化和智能化。
在科技飞快成长的今日，产业4.0渐渐展现在人们的眼中。中国制造业转型已经成为一定的。
系统硬件设计
主要模组设计
半成品料站（打印底衬输送单元）
打印底衬输送单元是由PLC和巷道式立体仓储单元组成的，FX3U PLC实现了对整个单元的控制，而且可以通过 CCLINK 总线来实现和生产线的通信。巷道式立体仓储单元是由2个伺服驱动的轴和1个旋转机构组成的，实现取料机构的垂直上下、左右前后、左右旋转运动。整体如图11所示。
图21 半成品料站
视觉检测单元
视觉检测单元是由InSight 1403康耐视智能相机和半成品送料气缸以及NG推料气缸部分组成的。如图22所示。机器人A把打印好的物件依次放入视觉检测区域,视觉检测系统再根据标准件模版来进行对比检测,检测的不合格工件被气缸顶进不良品框中。
图22 视觉检测单元
目录
引言 1
一、 系统设计 2
(一) 系统工作流程 2
(二) 产业4.0发展现状 4
二、 系统硬件设计 4
(一) 主要模组设计 4
1. 半成品料站（打印底衬输送单元） 4
2. 视觉检测单元 4
3. 装配单元 5
4. 成品贴标扫码、RFID 射频单元 5
5. 四路通道模拟物流单元 6
(二) 硬件选型及参数 6
1. 工业机器人选型 6
2. 可编程控制器选型 7
3. 触摸屏选型 8
4. 相机选型 9
(三) 系统通讯方式设计 9
三、 系统软件设计 10
(一) 三菱机器人程序 10
(二) 三菱PLC程序 11
(三) Cognex相机程序 12
四、 问题出现和分析 14
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
现代产业是用信息通讯技术和信息物理系统来结合，实现制造业向智能化转型。当然，自动化制造也包括智能生产，智能物流，智能工厂等主题，总的来说，它就是制造自动化技术升级，为了实现制造单元的柔性智能化和实现基于网络制造系统的柔性智能化集成。
设立“浅析机器人个性自动化系统”这样的课题，对进而进行简单分析和讨论。
自动化系统工作站用“智慧工厂”作为背景，采用大量的自动化制造设备（例如点胶机、3D打印机等），在高性能的控制系统下集成，实现流
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水线地加工作业。
自动化系统工作站包括自动化制造总控平台和制造生产线这两个部分。自动化制造总控平台用来对智能生产线状态和信息实时监控的监控，其主要负责的就是对制造生产线的控制计算、数据处理、信息交换、分析决策，是生产线控制操作的重心。而自动化系统是根据订单的需求来完成各种工作任务，例如C站的视觉检测，B站的3D打印机，E站的RFID 射频单元以及成品贴标和D站的搬运组装等。
系统设计
系统工作流程
自动化系统采用不同规格双色熊猫脸谱作为加工控制对象，实体如图11所示，完成由在线订单生成至零件打印到质量检测，再到产品组装和射频身份注册和成品贴标单元以及物流运输，作为一个工作循环的过程，来实现加工、装配的快速化、无人化和过程管理智能化的操作。
图11 熊猫脸实物图
在线订单生成，制造生产线能为客户提供定制化的服务，用户可根据自己的要求，在客户端（计算机或手机）选择自己需要的脸谱的数量和选型，生产线的总控制台（如图12所示）接收到任务要求后就开始组织生产。
图12 自动化系统设备总图
在生产线接到网络上的订单后，首先要判断成品仓库中是否还有库存。假设有，则合格品立体仓库单元传送机构把物品运至四路通道，物品直接进入物流的环节，触发模拟限位开关，输送到客户端中提供的物流地点。假设没有，那么在打印底衬输送单元时，利用笛卡尔机器人把轮廓底衬和内嵌件底衬传送到固定位置。
机器人A分别把轮廓底衬件和内嵌底衬件放进两台3D打印机中，进行模拟的3D打印，过一段时间，打印就完成，机器人A再顺序取出打印好的半成品工件，把其放入半成品托盘中，传送机构把半成品送到系统视觉检测区域,机器把准件模板和要打印的工件进行对比检测,检测单元结束之后，合格件继续由传送机构送到D站装配工作区，而不合格件就会被气缸顶进废料框中。
机器人B会抓取轮廓件依次放到装配工作台的对应位置，再提取RFID卡片通过视觉引导放进轮廓件的内腔，自动点胶机后启动，在内腔内滴入一圈速干胶，机器人B迅速把内嵌件镶嵌在内腔，然后取整体放进传送机构中，至此组装工作结束。
产品进入RFID射频注册单元内进行身份注册，然后把质量检测的结果相互印证。 图13 自动化系统流程图
完成后沿这传输线陆续流往下一单元，自动贴标扫码机构按顺序进行贴标和扫码，结束自动化制造的最后一道工艺步骤。合格品立体仓库单元的传送机构把合格品运至四路通道，合格品直接进入到物流环节，打开模拟的限位开关，流往客户端（计算机或手机）中所提供的物流地点。系统整体流程图如图13所示
产业4.0发展现状
产业1.0的蒸汽时代到产业2.0的电气时代，再到产业3.0的电子信息计算机技术和自动化，以及产业4.0开始主张从集中式控制往分散式增强型控制基本模式的转变，简单说就是把制造业变得更加智能化。它的本质目标是建立一个数字化的产品和服务和高度灵活的个性化的生产模式，这也就是自动化系统。
这种自动化制造利用了高度集中的自动化技术来建立智能化工厂，从客户的需求出发，量身定做个性化的产品，而后进行模块化生产的一种生产模式。这类模式摒弃了过往复杂化的生产、工厂单一化特点，它更加提倡产品的信息化和智能化。
在科技飞快成长的今日，产业4.0渐渐展现在人们的眼中。中国制造业转型已经成为一定的。
系统硬件设计
主要模组设计
半成品料站（打印底衬输送单元）
打印底衬输送单元是由PLC和巷道式立体仓储单元组成的，FX3U PLC实现了对整个单元的控制，而且可以通过 CCLINK 总线来实现和生产线的通信。巷道式立体仓储单元是由2个伺服驱动的轴和1个旋转机构组成的，实现取料机构的垂直上下、左右前后、左右旋转运动。整体如图11所示。
图21 半成品料站
视觉检测单元
视觉检测单元是由InSight 1403康耐视智能相机和半成品送料气缸以及NG推料气缸部分组成的。如图22所示。机器人A把打印好的物件依次放入视觉检测区域,视觉检测系统再根据标准件模版来进行对比检测,检测的不合格工件被气缸顶进不良品框中。
图22 视觉检测单元
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