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PCIE超高速实时运动控制卡在六面外观视觉检测上的应用

深圳市正运动技术有限公司

2023/8/22 11:05:54>> 进入商铺
导读:
市场应用背景

XPCIE1028超高速实时运动控制卡在六面外观检测高速视觉筛选中的应用,结合正运动技术提供的专用筛选机调试软件,可实现15000+pcs/分钟的IO触发检测速度,只需简单参数设置,搭配图像采集硬件和视觉处理软件,即可快速实现全自动CCD视觉筛选。

XPCIE1028搭配MotionRT7实时内核,具备多核并行运算能力,能高效处理运动控制和机器视觉等自动化设备核心任务,可解决传统方案中视觉与运动控制的数据交互速度慢等问题,显著提升六面外观检测设备的效率和精度,高度满足设备CCD视觉筛选的高速需求。

适用于摄像头零部件、锂电池零部件、磁性材料、电子原件、塑料橡胶制品、螺丝螺母、电子元器件、精密五金件等领域。

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01

XPCIE1028超高速实时运动控制卡简介

 

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XPCIE1028是正运动技术专为高速视觉筛选设备应运而生一款PCI Express®总线运动控制卡,可控制多个步进电机数字式伺服电机以及多个相机和吹气口的控制,具备位置锁存、多维高速硬件位置比较输出PSO、同步跟随、精准触发I/O控制等功能


XPCIE1028运动控制卡的功能

多路硬件位置比较触发效率可达15000+pcs/min;

标准PCIe接口,核间交互,速率更快;

12进16出,其中8路高速输入和16路高速输出;

1-16路高速输出口,可自由分配相机和吹气口;

专用脉冲输出和编码器输入接口;

支持多种上位机编程语言开发。


 

 

 


02

XPCIE1028运动控制卡在六面外观检测设备上的应用

 

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基于XPCE1028的六面外观检测解决方案

物料通过振动盘自动排列并输送到匀速旋转的高透明玻璃转台,光纤传感器在入口处感应工件物料,XPCIE1028运动控制卡的高速锁存输入口记录来料位置,计算物料通过多个检测相机和下料机构的位置触发节点,然后下发指令触发检测相机在对应位置进行拍摄,并把相机触发统计和触发结果主动上报工控机最终统计物料状态,据状态下发排料数据,控制卡根据数据自动排列并下发指令把物料吹入对应下料料盒

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六面外观检测示意图

机器视觉检测系统采用CCD工业相机将被检测的目标转换成图像信号,并传送给专用的图像处理系统。根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算,以提取目标的特征,如面积、数量、位置、长度等,再根据预设的容差范围和其他条件生成输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等,从而实现自动筛选功能。

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XPCIE1028在六面外观检测的硬件方案1 (8相机+8排料)

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XPCIE1028在六面外观检测的硬件方案2 (12相机+4排料)

 


运动控制的实现

基于运动控制器/运动控制卡的六面外观检测系统相比于传统的PLC+触摸屏方案,更集成化,响应更快,效率更高。在玻璃转盘快速运动时,系统也能通过视觉飞拍对物料进行瞬时触发拍摄照明图像处理,从而在确保检测精度的同时,还提升了检测和分选的产能。

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运动控制实现原理图

XPCIE1028运动控制卡通过专有的脉冲+编码器反馈轴接口来控制伺服电机,实现转盘的匀速旋转,并实时记录编码器的反馈位置;

XPCIE1028运动控制卡高速输入口连接光纤传感器,感应并记录物料的位置;

XPCIE1028运动控制卡高速输出口可接1-12个相机进行视觉飞拍,检测物料的合格与不合格;

XPCIE1028运动控制卡高速输出口可接1-8个吹气装置,及时对视觉检测的结果进行相应处理分类。


 


视觉系统的实现

主要由相机、镜头、光源、光源控制器和图像处理系统等核心组件构成。根据运动速度的不同,系统对相机的拍摄响应时间、曝光时长、镜头光圈、像素和光源等方面都有特定的技术要求。只有当所有条件都符合当前的项目运动速度时,视觉系统才能有效地完成产品的各项检测任务,包括前照检测、下照检测、右照检测、左照检测、后照检测、上照检测等。

 

 

 


03

XPCIE1028运动控制卡在六面外观检测的方案实现

 


方案硬件配置

产品类型

产品型号

厂家

数量

运动控制卡

XPCIE1028

正运动

1

运动控制实时内核

MotionRT7

正运动

1

相机

30W像素

-

1-12

光源

四色光

-

1-12

PC+显示屏+鼠标键盘

-

-

1

高精度DD马达

-

-

1

光纤传感器

-

-

1

高速电磁阀

-

-

1-8

高速振动盘

-

-

1

 


系统动作流程

(1)待检产品上料:

根据物料的类型,选择相应的振动盘将各类散件输送到高透明玻璃转台上,其中旋转台是以某一设定的速度在恒速旋转。

(2)感应物料并记录位置:

当传感器感应到物料,基于FPGA的高速锁存口记录物料当前位置。

(3)相机触发拍照:

通过高速锁存口锁存的位置,计算出各个相机的位置,由运动控制器内部硬件位置比较输出触发相机,进行视觉飞拍。

(4)视觉系统处理:

对拍照的物料图片进行视觉检测、测量、识别等功能,并传输OK 、NG或者待检信号给到运动控制卡。

(5)吹气筛选:

根据视觉系统反馈给运动控制卡的结果,以及通过感应器锁存的物料位置,计算出吹气口的位置,由运动控制卡内部硬件位置比较输出控制吹气口,进行OK、 NG或者待检筛选。

 

 

 


04

六面外观检测自动筛选机的运动控制调试工具

 


完整易用的运动控制筛选调试全套工具

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针对XPCIE1028运动控制卡在六面外观检测设备上的应用,正运动技术提供完整的专用六面外观检测调试软件,只需要进行简单的参数设置,搭配相机和视觉处理软件,就可以快速实现全自动CCD六面外观检测视觉筛选,缩短开发周期,降低开发成本。

预留1-12个相机输出口编号,每个相机可以单独设置输出口、触发时间等参数

预留1-8个吹气输出口编号,每个电磁阀可以单独设置输出口、触发时间等参数;

来料物件感应筛选,尺寸大小过滤;

电机参数设置,方便客户根据不同机型,自由配置参数;

智能数据检测,合格件、不合格件、物料丢失、物料误吹等计数;

IO状态监控;

吹气范围和吹气时间自由设置;

心跳交互,更安全机制。


 

 

 


05

XPCIE1028在六面外观检测高速视觉筛选中的优势

 

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运动控制免编程,参数设置简单;

自动尺寸过滤,降低批退率;

心跳交互,设备操作更安全;

可提供筛选机专用API函数接口;

高速筛选,多路硬件位置比较触发效率可达15000+pcs/min。


 

 

 

 

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