随着中国现代社会的发展,人口红利的减少,人们需要用自动化技术提高生产线效率,减小人工成本。物料的分拣搬运是自动化生产线必不可少的部分,分拣搬运的快慢决定着自动化生产线的效率。自动化设备和工业机器人一般要提前编制好程序规划好固定的动作,因此对物料的位置要求很高,也不能应对实时复杂情况的改变。运用机器视觉可以实时准确处理物料位置及其他复杂信息,从而提高物料的分拣搬运效率。本文针对不同形状和颜色物料的分拣工作,提出利用机器视觉和气动机器人的自动化分拣解决方案,主要完成了以下工作:(1)提出系统的总体结构方案,该自动分拣系统主要包括机器视觉单元、物料输送单元、气动机械手单元和PLC控制单元等,并对各单元的工作过程和原理进行了相应概述。(2)对机器视觉单元的算法及软硬件进行了相应的分析和设计。通过对物料输送的实际情况及图像的特点,确定了以最大类间方差法为主的阈值分割方法,并对视觉系统的硬件进行了设计,选取了机器视觉软件Halcon对图像进行准确编程处理。(3)提出利用气动机械手及推料机构联合进行分拣的方案,并对机械手的结构进行设计及给出气动机械手的气动回路。对物料输送的交流伺服系统的变频器进行相应的硬件设计,确定了参数设置和接线方式。(4)通过对PLC硬件和通信接口的研究,设计出PLC的硬件接线,并对PLC与上位机的通信方式进行了分析,确定了其硬件连接电路。(5)通过对系统的工作要求,设计出了基于PLC的系统工作流程图并编写相关程序。根据三菱GX Developer编程软件和GX Simulator仿真软件控制外接设备的工作顺序和监控工作状态,根据组态软件组态王对系统仿真和监控,通过实验仿真和系统调试证明了本系统的有效性。本文运用机器视觉算法和机器视觉软件Halcon,能够高效、精确判断出物料相关信息,通过视觉系统与计算机及PLC进行通信连接,实现了设备分拣搬运物料的实时控制要求。结果表明,采用机器视觉对物料的分拣搬运显著提高了工作效率,提高了分拣物料的准确性、速度和智能化,对于食品、制药、电子电器、汽车制造等各种行业的高效生产和自动化管理,具有显著意义。