随着工业4.0时代的到来,智能制造已经成为工业生产的主要发展模式,“机器换人”也已经成为工业制造的主要发展趋势。越来越多的非标准自动化设备产品应运而生。传感器技术与机器人系统融合在一起极大程度上提高了工业生产柔性化程度。本文以“视觉”——机器视觉技术和“嗅觉”RFID射频技术为主要传感器技术,设计完成了一套定位点焊接并实时录入进出入库信息汽车尾管的机器人系统。现代化的工业机器人已经发展成多种技术的融合体。包含了机器视觉技术,通讯技术,工业传感器技术。其中作为主要核心部分的机器视觉技术又包含了摄像机和光学系统,光源技术和照明系统,图像的采集和处理系统。工业自动化技术主要包含控制策略选择,现代可编程逻辑控制器的应用,工业传感器的选型与应用,模拟量模块的组态以及与其他系统的通讯。多门技术融合成能够应用于实际工程的工业机器人。本文的工业机器人系统主要分为四个部分,视觉系统、机器人系统、无线射频系统和总控系统。文章以视觉、焊接工业机器人为研究背景,针对汽车尾管工件焊接点位在空间坐标中有微小偏差这一实际问题,设计完成了一套通过视觉定位完成焊接的机器人系统。传统的机器人示教或离线编程由于原始零件加工的点位偏差,已经不能够完成对工件的准确焊接,故基于ABB IRB120工业机器人为视觉机器人主体,基于OTC机器人为焊接机器人主体。通过视觉技术、RFID读写技术、对汽车尾管零件进行视觉定位焊接,出入库信息读取及编写。先对工装台上的待焊接汽车零部件进行定位,定位完成后将待焊接点位空间坐标通过工控机发送给OTC机器人,焊接机器人工作。焊接完成后,再对尾管零件出入库信息进行处理,通过零件上的RFID标签,读写器及应用系统。实现对尾管产品出入库信息的读取和改写。整个工业机器人系统以施耐德218PLC为总控装置,辅以光纤、温度、限位等工业传感器完成对工件摆放,气缸动作,机器人动作和故障报警的逻辑控制。本文的主要难点是机器视觉部分。主要包括光源及照明系统、图像采集卡的选型及设计、对汽车尾管管头焊接圆孔的标定,图像的处理以及坐标位置的转换。对光源、光传感器、图像采集卡进行合适的硬件选型,图像处理软件选择的是HALCON。视觉程序的算法是图像处理的重要内容,主要为针对性较强的类C语言,以C++为基础语言。图像处理相关的算子为HALCON库里已包含的现有的算子。光学摄像机先捕捉获取图像,即零件中心焊接圆孔。主图像经过二值化、抑制噪声滤波平滑处理,再选择合适的边缘提取算子提取出圆孔的边缘,最后通过边缘拟合找出待焊接圆孔中心。本文总控系统是基于施耐德218PLC,和上位机采用RS-485通讯,与机器人系统之间采用Earth net现场总线通讯。编程软件选择的是SOmachine4.3,对整个系统的逻辑控制顺序,报警装置进行编程。编程语言为软件ST结构化类C语言。