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图1：名为Syndy的机器人系统利用了川崎6轴机器人，该机器人可以比人类更快更准确地为电器接线。
配备两个接线夹，接线头可以将电缆卷出，切割，剥皮并自动将其完全连接到夹具中的组件。它可以在同一周期内为水平和90°推入式端子以及绝缘位移连接器（IDC）端子接线。此功能使机器人可以为电气模块配备许多不同的标准组件，例如灯座，接线盒，镇流器以及LED驱动器和配件的端子。
在接线之前，将未接线的电气夹具手动放置到机器人前面的通用托盘上。托盘上有一个孔矩阵，两个有磁头的定心销和参考销都安装在孔中。定心销确保操作员将每个**的照明设备准确地定位在预定位置的货盘上，而参考销确保机械手可以在布线之前准确地将其定位（图2）。
通过使用示教器对机器人进行编程以执行夹具的布线，示教器用于完成每个布线任务的步骤来操纵机器人。在使用中，操作员将机器人移动到需要布线的固定装置上的每个组件，然后将机器人的路径以及组件的位置和类型存储在系统中。
视觉定位组件
为了确保机器人可以准确地定位固定装置上的每个组件并为其布线，操作员必须确保固定装置准确地定位在通用托盘上。当将印刷电路板（PCB）或表面安装设备（SMD）布线到LED灯具中时，这一点尤其重要，因为系统必须将PCB或SMD上的连接器定位在+/- 0.2mm的公差范围内。
如果无法保证准确放置，Syndy布线机器人可以配备可选的视觉系统以协助完成任务。视觉系统具有来自Allied Vision Technologies的Manta G-046B 780 x 580像素单色摄像机，该摄像机配有Tuss Vision的16mm镜头）和来自Midwest Optical Systems的绿色带通滤波器-见图3。
灯具由来自上海BMT自动化公司的绿色LED闪光灯环照亮。照明和相机滤镜的组合使得无论照明条件如何变化，都可以捕获固定装置中各个组件的高对比度图像，这很重要，因为机器人没有被封闭在照明受控的机柜中。
**步涉及在视觉相机的视野内将固定装置上的组件定位。对于Syndy机器人，首先将特定的参考固定装置呈现给系统，然后由单色相机捕获其图像。然后，将夹具的图像通过千兆以太网接口传输到基于32位Intel Celeron M双处理器的工业PC。
一旦通过PC采集到图像，便可以使用康耐视（的 Vision Pro PatMax几何图案匹配软件识别并告知系统对象的位置和几何形状参照通用托盘上的销钉在夹具内进行布线。然后可以从一组定制的软件例程中选择一个软件宏，以指示机器人在每个点上需要执行哪种类型的接线。然后，将与特定灯具关联的数据用于创建主参考。
当系统用于检查未连接的固定装置时，固定装置的新图像会被摄像机捕获并传输到PC。然后，PatMax软件会识别要连接的零件的位置和几何形状，并将其与主参考进行比较。如果系统检测到与主参考的任何偏差，则视觉指示器会警告操作员，并且任何异常都会显示在平板显示器上（图4）。这样的视觉指示器为操作员提供了一种方法，以查看任何预定公差之外的固定装置上的哪些零件已错误地组装或定位在固定装置上。
在操作员解决任何异常问题之前，系统都不允许开始接线过程，方法是卸下固定装置以重新插入组件或将其正确对准通用托盘。因此，初步视觉检查步骤可确保在执行任何接线操作之前，机械臂将准确地移动到固定装置中的预设位置。
软件工具
由于Cognex VisionPro软件套件具有.NET编程接口，因此SRA的工程师可以使用Visual Studio软件访问几何图案匹配软件工具。这使他们能够将自己的TS-Vision软件开发套件与Cognex软件集成在一起，以构建定制的系统。
康耐视VisionPro模式匹配软件在识别灯具上的组件方面起着重要作用，而TS-Vision软件执行的操作同样重要。这样可以管理图像采集并控制相机的光圈，以确保所捕获图像的亮度和对比度均匀。
该软件还可以参考其在运行期间的理论位置来分析夹具上每个组件的位置，并相应地调整接线程序。这样，机器人可以适应在制造过程中可能发生的模块几何形状的任何变化。
视觉系统执行的检查过程的性质取决于要检查的固定装置中零件的类型。在大多数情况下，冲孔钢制电气固定装置内的常规插座连接器通常都在可接受的公差范围内，因此视觉系统仅用作检查连接器是否正确插入的一种方式。但是，在其他情况下，检查过程则需要更加严格。例如，在检查LED模块时，需要检查LED上的所有接触点，以确保它们在组件中正确的位置，然后才能由机器人进行接线。
为了使照明制造商能够执行适当的视觉检查任务，TS-Vision软件为照明制造商提供了一组功能，这些功能使要连接的组件模型可以存储在系统中，如果需要，可以对其进行编辑。如此渴望。使用该软件，制造商可以选择修改将图像上的组件与数据库中参考原版中存储的组件进行比较时可接受的公差。此功能使某些组件，尤其是荧光灯之类的固定组件，即使尚未完全放置在固定组件上，也可以由机器人进行布线。
TS-Vision软件*重要的功能之一是，它可以将由视觉软件识别的功能的坐标传达给机器人。为此，将要连接的每个组件的坐标和头部方向数据通过UDP协议通过以太网接口从PC传递给Kawasaki机器人。一旦机器人接收到该数据，它就会在要布线的组件上移动到适当的位置，并以+/- 0.05mm的可重复性执行布线任务。
未来的挑战
布线过程可以通过使用离线3D图形软件来进一步自动化，该软件允许操作员导入和管理灯具的图纸。导入工程图后，操作员不仅可以从中创建布线路径，还可以从PC上的数据库虚拟定位夹具上的组件。
这样，TS-Vision软件可以生成一个程序，以自动将灯具上的组件连接起来。通过导入每个灯具的3D图，该软件还使操作员能够在执行周期时间计算并检测机器人头部的任何潜在碰撞的同时，模拟接线周期。
根据机器人要执行的任务的数量和性质，Syndy系统有多种配置。配置的选择取决于生产能力和制造商打算实现自动化的照明装配过程的性质。该系统还可以配备一个工作站，该工作站可以对有线灯具进行测试，以测量灯具中组件的绝缘电阻，接地电路电阻和介电强度。
目前，SRA的系统开发人员正在对系统进行改进，以适应组装电气夹具的制造商所使用的各种连接器和模块。此外，该公司正在与电气产品制造商合作，以确保Syndy系统可以集成到全自动生产过程中，在组装零件并放置到布线之前，它们会自动组装。
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