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1、无锡职业技术学院毕业设计（论文）摘要基于视觉识别自动输送线控制系统设计摘要 在工业制造中，手工已经满足不了大批量、高强度的制造活动，机械视觉可以代替肉眼在高危工作环境下操作，并且还能保证检测结果的准确度和精密度；主动传输线避免了手工直接参与，减少了制造费用。为此设计研发了依据视觉辨认的主动传输线掌控体系。依据视觉辨认的主动传输线掌控体系主要由可编程逻辑控制器、智能摄像机、光照、光电换能器、双轴气缸和VFD等组合而成。智能摄像机用于辨认制造线上工件的类型和位置，而且将数据得到到制造线的可编程逻辑控制器，智能摄像机与可编程逻辑控制器经过串口完成数据通信。本文首先阐述依据视觉辨认的主动传输线掌控体系
2、现状、运用、进展和探究该课题的意义。接着阐述体系的方案设计，方案设计包括体系构造设计，硬设备选型和软件设计，而且阐述了SIMATICS G120VFD和信捷X-Sight SV4-30M智能化一体摄像机以及西门子S7-1200 可编程逻辑控制器等装置性能。然后根据视觉辨认主动传输线工作流程编辑了主动传输线体系工件辨认、数据处理与传输等功能板块及摄像机工位、工作抓取工位相互配合动作的逻辑指令序列。最后进行仿真测验，而且分析仿真结果和实践历程中所遇到的难题。关键词：机械视觉 照片处理 S7-1200可编程逻辑控制器主动制造线IIDesign of Automatic Transmission Li
3、ne Control System Based on Visual RecognitionAbstractIn the industrial production, the artificial has been unable to meet the large quantities of high-intensity production activities, machine vision can replace the human eye in high-risk working environment operations, but also to ensure the accurac
4、y of the test results; automatic transmission line can avoid manual direct participation, Reduce production costs, shorten the production cycle. The automatic transmission line control system based on visual recognition is designed and developed for this purpose.The automatic transmission line contr
5、ol system based on visual recognition is mainly composed of intelligent camera, photoelectric sensor, light source, double cylinder, PLC and frequency converter. Intelligent camera is used to identify the type and location of the workpiece on the production line, and the data output to the productio
6、n line PLC, intelligent camera and PLC through the serial port to complete data communication.This paper first introduces the status of the automatic transmission line control system based on visual recognition, the application, the development and the significance of the research. Then, the design
7、of the system is introduced. The design of the system includes system structure design, hardware selection and software design. The performance of the SIMATIC S712000 and the Siemens S7-1200 PLC are introduced. And then according to the automatic production line work flow prepared automatic producti
8、on line system workpiece identification, data processing and transmission and other functional modules and automatic line camera station, work with each other to grasp the work of the logical program. Finally, simulation debugging, and summed up the problems encountered in the practice.Key Words Mac
9、hine vision Image processing S7-1200PLC Automatic production line目录第1章 绪论11.1体系概述11.2国内外探究现状11.3运用与进展21.4探究该课题的意义2第2章 方案设计42.1体系构造设计42.2体系硬设备选取42.3体系软件设计5第3章 体系硬设备构造73.1视觉体系73.1.1光照73.1.2镜头73.1.3智能摄像机83.1.4光照掌控器83.2主动制造线93.2.1检测器件93.2.2驱动装置93.3体系硬设备构造113.3.1智能摄像机的安装113.3.2主动制造线构造11第4章 体系软件设计134.1摄像机
10、指令序列设计134.1.1摄像机参变量装配134.1.2 照片辨认144.2主动制造线软件设计174.2.1博途软件174.2.2硬设备组态174.2.3主动制造线指令序列184.3体系集成204.3.1摄像机通信指令序列设计204.3.2数据处理22第5章 体系联调与总结245.1测验245.2总结26致谢27参考文献28IV无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书第1章 绪论1.1体系概述利用机械代替肉眼辨认东西收取讯息，而且对所提取的讯息加以处理和分析从而实现某种掌控目的，也就是所说的依据视觉辨认的工业检测装置。主动传输线经过气动，液压，电动机，换能器和电气掌控体系联合工作，使体系按照特定
11、的指令序列连续主动地进行制造活动。在工业制造中，经过机械视觉和主动传输线联合运用就组成了依据视觉辨认的主动传输线掌控体系。与肉眼不同的是，依据视觉辨认的主动传输线掌控体系更注重的是被测东西的大小，形状以及位置等，且该体系一般工作历程如下，被测东西被主动传输线传输至摄像体系处，收取单元接收由换能器发送的触发脉冲，而且按照设定指令序列向摄像机与照明体系发送触发脉冲，灯光照明与电子快门并且开启，两者时间应相匹配，然后扫描而且得到照片，照片收取单元接收而且将其数字化并且实时存储，经过处理器处理，分析照片来达到掌控目的。1.2国内外探究现状依据视觉辨认的主动传输线掌控体系正在向大型化方向进展，远距离，大
12、批量，高精度运输也成为主动传输科技探究领域一个深刻的方面，传输机和机械视觉的适用区间也在逐渐扩大中。低能耗、低噪声是主动制造线的一个进展走向。无论是二十世纪五十年代的二维照片的探究还是六十年代的三维机械视觉的探究，这些都是视觉探究的初级时期，真正步入正轨还是二十一世纪之后。从进展的走向来看，机械视觉体系愈来愈依靠PC科技，而且且更易于讯息集成，嵌入式体系将在市场内有广阔的前景。韩国 Phoenics 公司制造的主动光学检测机代表当今 PCB检测装置的最高水平，替代肉眼全面检测 PCB 的贴装及焊锡状况。德国西门子公司在工业照片处理方面拥有多年经验积累，SIMATIC VIDEOMAT是第一个高
13、性能的单色和彩色照片处理体系，而且成为西门子主动化体系中极深刻的产品。伴随着工业主动化的飞速进展，全球产业构造优化升级，制造业向科技密集型转变，为依据视觉辨认的主动传输线掌控体系的进展提供了源源不断的动力。国外的视觉辨认主动传输线大多数运用于半导体行业，还有质量检测和电子行业等，而且得到了普遍运用。与发达国家相比较，国内的机械视觉科技水平相对落后，但我国的视觉科技在庞大的需求和运用中水平不断提高，机械视觉核心科技也渐渐被我们掌握，再加上市场对视觉体系的大量需求，依据视觉辨认的主动传输线掌控体系便成了一个异常火热的探究领域，也正在由初期的低端向高端前进。1.3运用与进展工件的传输与检测在各行各业
14、运用尤为普遍，伴随科技进展，大众对产品的质量要求越来越高，主动化科技便日益受到大众的重视，而依据视觉辨认的主动传输线掌控体系凭借其高效率，高智能，高精度等优点，在科学探究和工程实践中的地位越来越高。现如今，轴承制造装配线已经实现了高度的主动化，但是其质量检测问题还未达到应有的主动化。而X-Sight的SV4-30M（亦是本文所运用的智能摄像机）恰恰适合解决这个问题，它能配合主动传输线代替手工完成缺珠，缺针，表面划伤和字符检测的任务，最深刻的是它的费用最低，是制造厂家不二的选取。摄像机的瑕疵检测仪器能在近红外光照映射下检测出太阳能电池制造历程中产生的印刷缺陷，边缘断栅，表面漏电等问题，节约人力费
15、用，提高产品品质。因此，探究视觉辨认主动传输线领域，对全球制造业的进展意义重大。依据视觉辨认的主动传输线体系是当今社会进展的一个大方向，并且也面临着诸多问题，比如面对比较复杂的目标东西时，机械视觉也会和肉眼一样出现差错，从而降低视觉体系的可靠性和精准度。其次，当下还未达到某个视觉体系在任何情况下都通用。因此，在视觉辨认主动传输线方面，我们还有很长的路要去探索。1.4探究该课题的意义主动制造线已经成为了工业制造中的生命线，其避免手工直接参与，省去了人力和物力，也缩短了工业制造周期。人能够能动的改造客观世界，但人的自身能力存在局限性，在工业制造中，肉眼不能持续地，准确和精密地完成重复性极高的产品质量检测任务，在一些极具危险性的工作环境人很难按照要求准确和精密地完成任务。这时用依据视觉辨认的主动传输线掌控体系代替手工显得至关深刻。肉眼能察觉的最小瑕疵是0.3毫米，而机械视觉可实现千分之一英寸，大大提高了精准度，从而提高了产品的质量。肉眼可以感知的光的区间有限，而且且受大气层的影响，运用机械视觉可以拓宽视觉区间。在大批量制造的时候，人类的疲劳程度严重影响工作效率，精度也深受其影响，机械视觉可以避免这个缺陷，而且机械视觉体系维护费用低，又代替肉眼省去了大量手工费。依据视觉辨认的主动传输线掌控体系在某些行业有着不可替代的地位，
