正運(yùn)動技術(shù)
做最好用的運(yùn)動控制
本文通過ZMC430N運(yùn)動控制器在轉(zhuǎn)盤式視覺篩選設(shè)備中的方案應(yīng)用，來深入了解正運(yùn)動技術(shù)運(yùn)動控制器配合機(jī)器視覺進(jìn)行視覺飛拍、PSO高速硬件位置比較輸出等功能的應(yīng)用優(yōu)勢。
隨著工業(yè)4.0時代的推進(jìn)，各大制造型企業(yè)為推動制造業(yè)，以“智能制造”賦能高質(zhì)量發(fā)展，對產(chǎn)品的品質(zhì)、產(chǎn)能等提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。 在生產(chǎn)過程中，時常因生產(chǎn)和運(yùn)輸環(huán)境中的不可控因素，易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)外觀劃痕、壓傷、尺寸不一致等問題。
傳統(tǒng)檢測方案一般是采用人工檢測，因人工檢測易受主觀因素的影響，而導(dǎo)致檢測精度、效率、一致性不高等問題，直接影響產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)能。
同時制造型企業(yè)也面臨招人難、用人成本高等各因素驅(qū)動下，迫切希望將人工檢測轉(zhuǎn)向視覺智能化檢測，提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)能，進(jìn)而增大了自動光學(xué)檢測設(shè)備的市場需求。
開發(fā)更好的解決方案
隨著智能制造市場需求的增長，正運(yùn)動技術(shù)也為此推廣部署致力于解決各領(lǐng)域制造型企業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。
例如ZMC430N運(yùn)動控制器應(yīng)用在轉(zhuǎn)盤式視覺篩選機(jī)上的解決方案，已被廣泛應(yīng)用，它能快速有效地為客戶解決傳統(tǒng)檢測方案在品質(zhì)方面存在的隱患，毅然成為制造業(yè)為確保產(chǎn)品品質(zhì)的核心智能過程控制利器。
轉(zhuǎn)盤式視覺篩選機(jī)，是針對各種零件的尺寸、外觀等缺陷而研發(fā)的自動化檢測設(shè)備，采用振動盤等上料機(jī)構(gòu)自動輸送零件到玻璃轉(zhuǎn)盤后，視覺檢測工位對零件進(jìn)行圖像處理。 運(yùn)動控制器則完成玻璃轉(zhuǎn)盤的恒速旋轉(zhuǎn)以及物料位置的編碼器反饋、硬件位置比較輸出對多工位的CCD相機(jī)和吹氣裝置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)全自動多面外觀、尺寸等方面的檢測篩選。 轉(zhuǎn)盤式視覺篩選機(jī)廣泛應(yīng)用于3C電子、鋰電池、電子元器件、半導(dǎo)體、五金等工業(yè)制造領(lǐng)域。
ZMC430N是一款高性能30軸EtherCAT、RTEX雙總線+脈沖運(yùn)動控制器?？蓪?shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、連續(xù)軌跡加工等復(fù)雜的運(yùn)動控制功能，支持IO高速鎖存輸入/精準(zhǔn)輸出和位置同步輸出PSO，非常適用于2-8個視覺檢測工位的轉(zhuǎn)盤式視覺篩選設(shè)備上。
控制器在轉(zhuǎn)盤視覺篩選機(jī)上的應(yīng)用優(yōu)勢可實(shí)時控制轉(zhuǎn)盤，記錄編碼器的反饋位置；
高速輸入口接傳感器，感應(yīng)并記錄零件來料位置；
PSO硬件位置比較輸出可接2-8個相機(jī)進(jìn)行視覺飛拍、檢測和測量；
PSO硬件位置比較輸出可接吹氣口，對視覺的檢測結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)篩選分類。
控制器基于轉(zhuǎn)盤視覺篩選功能的實(shí)現(xiàn)原理圖
調(diào)用同一套API函數(shù)庫即可開發(fā)多種運(yùn)動控制需求。
1.工作原理
首先通過振動盤將零件輸送到高透明玻璃轉(zhuǎn)臺，其次通過傳感器去感應(yīng)來料的零件，再通過ZMC430N的高速鎖存輸入口記錄來料的實(shí)際位置。
當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到視覺檢測工位時，控制器通過高速輸出口觸發(fā)相機(jī)拍照，然后進(jìn)行圖像處理運(yùn)算，最后根據(jù)預(yù)設(shè)的檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動檢測篩選，并剔除不良品。
轉(zhuǎn)盤式視覺篩選示意圖
2.運(yùn)動控制系統(tǒng)原理
基于ZMC430N運(yùn)動控制器的轉(zhuǎn)盤式視覺篩選系統(tǒng)，相比于傳統(tǒng)的PLC+觸摸屏方案，系統(tǒng)集成度、響應(yīng)速度和效率更高。
在玻璃轉(zhuǎn)盤飛速運(yùn)動的時，通過硬件觸發(fā)相機(jī)進(jìn)行視覺飛拍拍攝物料進(jìn)行圖像處理,并實(shí)時輸出對應(yīng)的篩選分類結(jié)果，檢測速度可大幅度提升。
運(yùn)動控制器基于轉(zhuǎn)盤式視覺篩選設(shè)備的硬件方案
3.視覺系統(tǒng)原理
根據(jù)轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度要求，需對相機(jī)的拍照響應(yīng)、曝光時間和像素，以及光源控制方式等都有一定的要求，才能根據(jù)運(yùn)動速度去完成不同零件的視覺飛拍、測量和檢測等功能。
ZMC430N運(yùn)動控制器配合視覺在轉(zhuǎn)盤式視覺篩選設(shè)備中的應(yīng)用 根據(jù)物料的類型，選擇相應(yīng)的振動盤將零件輸送到高透明玻璃轉(zhuǎn)臺上，其中旋轉(zhuǎn)臺是以某一設(shè)定的速度在恒速旋轉(zhuǎn)；
當(dāng)傳感器感應(yīng)到物料，基于FPGA的高速鎖存口記錄物料當(dāng)前位置； 通過高速鎖存口鎖存的位置，計算出各個相機(jī)的位置，由運(yùn)動控制器內(nèi)部硬件位置比較輸出觸發(fā)相機(jī)，進(jìn)行視覺飛拍；
對拍照的物料圖片進(jìn)行視覺檢測、測量、識別等功能，并傳輸OK或者NG信號給到運(yùn)動控制器；
根據(jù)視覺系統(tǒng)反饋給運(yùn)動控制器的結(jié)果，以及通過感應(yīng)器鎖存的物料的位置計算出吹氣口的位置，由運(yùn)動控制器內(nèi)部的硬件位置比較輸出控制吹氣口，進(jìn)行篩選良品/不良品。
2.方案優(yōu)勢
檢測結(jié)果穩(wěn)定、一致性高；
自動篩選分類不良品，并剔除，提高產(chǎn)品品質(zhì)；
視覺飛拍相比靜態(tài)拍攝，減少機(jī)臺CT，提高效率；
一人操作一臺機(jī)器可替代2-6人工作業(yè)，提高產(chǎn)能；
可在線監(jiān)測每道生產(chǎn)檢測工序是否在可靠、有效地進(jìn)行；
相比于傳統(tǒng)的PLC+觸摸屏方案，集成化更高，性價比更好，響應(yīng)更快，效率更高。
