工業(yè)之眼,視覺飛拍,無停頓高效生產(chǎn)——辛格林納Ω6伺服之飛拍功能介紹
文:辛格林納2021年第六期
1.飛拍功能介紹
針對傳統(tǒng)的視覺定拍生產(chǎn)效率不夠高的問題,在一些應(yīng)用場合中,用戶越來越多地使用視覺飛拍功能,來完成視覺拍照功能。即機構(gòu)按照既定的軌跡運動,當(dāng)運行到拍照點時,運動軸不停下來,瞬間完成飛行抓拍的功能。整個過程中移動機構(gòu)不停止,從而節(jié)省機構(gòu)運行時間,滿足效率,并且能保證運行精度。飛拍功能的應(yīng)用場景包括以下兩種。
(1)在精度保證的同時,可以不減速(V-T圖如圖1所示)。
圖1飛行抓拍v-t圖
圖2精度不足情況下的飛行抓拍v-t圖
圖3 ATOF流程圖
(2)在精度不足的情況下,可以略微降速,分段運行,但速度不降為0(V-T圖如圖2所示)。
飛拍功能非常適合凌亂工件的高速整理,工件從抓取到拍照、放料(或組裝)等一系列動作可在不停止設(shè)備的情況下連續(xù)執(zhí)行。目前飛拍功能在鋰電、手機、食品等行業(yè)已有廣泛應(yīng)用。
2.飛拍實現(xiàn)方式
飛拍功能的實現(xiàn),在硬件方面需要輸出或者輸出功能較為精準(zhǔn)的控制卡支持,同時,需要配置高性能的伺服驅(qū)動器。目前,各類控制器采用的計算方式如下:
(1) CPU計算,無法實時輸出,精度低;改變系統(tǒng)參數(shù)時,需手動調(diào)整補償時間,無法使用;
(2)FPGA計算,實時輸出,但改變參數(shù)時,也需手動調(diào)整補償時間,不滿足要求;
(3)CPU計算+IO卡輸出,通過上位控制器計算,無需調(diào)整補償時間;但無法實時輸出,精度低,且需要額外購買IO板卡。
新時達運控采用ATOF(Adaptive Trigger On the Fly,自適應(yīng)飛拍)控制方式,在滿足精度的前提下,改變系統(tǒng)參數(shù)(速度、加減速、運動路徑/軌跡)時,無需調(diào)整參數(shù),精度仍保持一致。ATOF自適應(yīng)飛拍控制流程圖如圖3所示。
3.系統(tǒng)配置方案(見圖4)
圖4 飛拍系統(tǒng)配置圖
圖5 速度:2m/s 加速度:2G 起點:7mm 終點:430mm
圖6 速度:0.5m/s 加速度:1G 起點:7mm 終點:430mm
圖5 定位偏差比較圖
當(dāng)運行到預(yù)定的拍照點時,運動軸不停下來,采用運動控制卡的精準(zhǔn)輸出或者硬件比較輸出功能,瞬間完成飛行抓拍的功能。并在運動過程中,根據(jù)視覺抓拍采集的產(chǎn)品像素位置變化,計算出機械坐標(biāo)偏移量,將偏移量發(fā)送給運動控制卡,及時修正處理,完成飛拍功能。
4. 測試方案及結(jié)果
4.1 測試方案
(1)測試2組不同速度、不同加減速、不同路徑條件下,TOF和ATOF拍照效果圖對比(表1)。
(2)測試9組不同速度、不同加減速、起點、終點位置, TOF和ATOF定位偏差數(shù)據(jù)(表2)。
4.2測試結(jié)果(見圖5、6)
根據(jù)數(shù)據(jù)和圖形對比,可以看到:
?通過相機拍照圖片對比,TOF方法在改變系統(tǒng)參數(shù)情況下,定位偏差波動0.1mm;而ATOF方法在改變系統(tǒng)參數(shù)情況下,定位偏差波動0.01mm,波動降低90%;
?在9種不同系統(tǒng)參數(shù)組合下,記錄TOF方法與ATOF方法定位偏差數(shù)據(jù),求取均方差, TOF均方差為0.0485, ATOF均方差為0.0038,均方差減小90%;
?ATOF在無需調(diào)整參數(shù)的情況下,同時實現(xiàn)定位精度比TOF提高一個數(shù)量級,滿足需求。
5. Ω6s-AP系列伺服介紹
Ω6s-AP驅(qū)動采用源自德國公司(辛格林納)的研發(fā)技術(shù),針對國內(nèi)客戶的使用習(xí)慣所開發(fā)的一款高性能的脈沖型伺服驅(qū)動。其電流環(huán)刷新頻率達到1MHz,瞬時過載能力達到3.5倍,是設(shè)備高速響應(yīng)的“基石”,最大支持16MHz的脈沖輸入指令、3路高速DI輸入和2路高速DO輸出(最高支持1MHz高速數(shù)字信號)。
1us響應(yīng)高速IO,輕松應(yīng)對飛拍和探針需求;自帶自整定算法能夠輕松應(yīng)對不同的現(xiàn)場應(yīng)用,即插即用,可節(jié)省90%設(shè)備調(diào)試時間;溫度監(jiān)控系統(tǒng)+加厚的UV涂層,能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境,保證系統(tǒng)在不同環(huán)境下都能高效穩(wěn)定的運行。
中傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:
凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權(quán)法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
關(guān)注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊
關(guān)注直驅(qū)與傳動公眾號獲取更多資訊
關(guān)注中國傳動網(wǎng)公眾號獲取更多資訊
掃碼關(guān)注小程序
時刻關(guān)注行業(yè)動態(tài)
填寫郵件地址,訂閱更多資訊:
撥打電話咨詢:13751143319 余女士
郵箱:chuandong@chuandong.cn
- 運動控制
- 伺服系統(tǒng)
- 機器視覺
- 機械傳動
- 編碼器
- 直驅(qū)系統(tǒng)
- 工業(yè)電源
- 電力電子
- 工業(yè)互聯(lián)
- 高壓變頻器
- 中低壓變頻器
- 傳感器
- 人機界面
- PLC
- 電氣聯(lián)接
- 工業(yè)機器人
- 低壓電器
- 機柜