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。