摘要：本文主要介紹了研拓自動(dòng)化采用研華工控機(jī), PCI-1240 , PCI-1739, PCI-1747, Euresys Harmony視覺(jué)采集卡，結(jié)合eVision軟件開(kāi)發(fā)的LED芯片固晶質(zhì)量光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。充分發(fā)揮研華PCI-1240高達(dá)10~12軸的集成應(yīng)用，將所需要的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作如：抓取，高速移動(dòng)，置放，測(cè)試針盤(pán)定位，端盤(pán)上下置放等等功能一一呈現(xiàn)出來(lái)，再結(jié)合Euresys Harmony 視覺(jué)整體解決方案，精確檢測(cè)LED的固定點(diǎn)，為客戶(hù)的新機(jī)型開(kāi)發(fā)大大縮短了開(kāi)發(fā)周期，提高了設(shè)備精度。
關(guān)鍵字：AOI、ACS、運(yùn)動(dòng)控制、Euresys、Evision，視覺(jué)

項(xiàng)目介紹:
      隨著現(xiàn)今電子設(shè)備的高端化，小型化，對(duì)印刷電路板（PCB）的性能提出了更高的要求，特別是到移動(dòng)電話(huà)、個(gè)人電腦到工業(yè)與醫(yī)療設(shè)備以及工業(yè)品的制造更是如此。而在組裝電路板過(guò)程中，最不可或缺的步驟之一就是焊接定位?？蛻?hù)在檢測(cè)高精度的電路板組件的錯(cuò)位和虛焊點(diǎn)上遇到了很大的障礙。在此過(guò)程中，必須采用高端運(yùn)動(dòng)控制結(jié)合配合機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行3維焊點(diǎn)檢測(cè)，并且需要高速，以提高生產(chǎn)效率。

系統(tǒng)要求：
      此行業(yè)的客戶(hù)之前一直采用2臺(tái)PC-BASED作為視覺(jué)運(yùn)動(dòng)集成控制系統(tǒng)，一臺(tái)負(fù)責(zé)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，另外一臺(tái)負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，但是采用2臺(tái)設(shè)備聯(lián)合工作過(guò)程高度重視兩系統(tǒng)之間同步通訊控制機(jī)制。這套系統(tǒng)需要具備3維空間的微米焊點(diǎn)視覺(jué)檢測(cè)要求，此應(yīng)用需要更高精度性能的需求，所以在判斷更高精度的包角/角度的問(wèn)題上，需要有更好的控制系統(tǒng)，不然，會(huì)造成運(yùn)動(dòng)偏差造成虛連接故障板和潛在的短路無(wú)法被察覺(jué)。所以他們希望有一套全新的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)：
• 希望用一臺(tái)設(shè)備完成機(jī)器視覺(jué)和運(yùn)動(dòng)控制，并大幅減低原本兩臺(tái)設(shè)備的功能偏差。
• 一個(gè)基于PC具有雙核高性能的系統(tǒng)；
• 系統(tǒng)需具備高速檢測(cè)精度和高速平穩(wěn)度平臺(tái)移動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制能力；
• 希望視覺(jué)系統(tǒng)能夠更加快速而高分辨率的檢測(cè)能力；

研拓自動(dòng)化解決方案:

主要產(chǎn)品規(guī)格介紹：
1． PEC-3240：一體化集成工業(yè)PC設(shè)計(jì)，結(jié)合四軸運(yùn)動(dòng)控制器與32數(shù)字量的卡片
2． USB-4716: 基于USB的16信道仿真量與32信道數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集模塊
3． FPM-5151G: 15" XGA TFT LCD,分辨率可達(dá)1024×768
系統(tǒng)說(shuō)明：

      系統(tǒng)由一臺(tái)能夠檢查PCB板表面的視覺(jué)的檢測(cè)機(jī)器組成。在這個(gè)機(jī)器架構(gòu)中有2個(gè)子系統(tǒng)，一個(gè)用于移動(dòng)PCB板，另一個(gè)用于高速視覺(jué)檢測(cè)。

      之前，運(yùn)動(dòng)控制卡的部分運(yùn)算處理也有PC來(lái)負(fù)責(zé)，大量圖像處理也給系統(tǒng)機(jī)器造成了負(fù)擔(dān)，進(jìn)而影響了高精度和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制，直接在Windows架構(gòu)下，性能取決于運(yùn)動(dòng)控制卡的芯片性能，而不能做復(fù)雜的算法，并且一般現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)控制卡只能做二維的位置比較，在實(shí)現(xiàn)平面定位高速輸出的時(shí)候，增加了程序開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性也降低的機(jī)器的效率。視覺(jué)檢測(cè)也會(huì)占據(jù)處理器的工作量與內(nèi)存儲(chǔ)容量，把整個(gè)系統(tǒng)拖慢。
在此系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)控制命令由PC發(fā)起，ACS的運(yùn)動(dòng)控制器擬合軌跡，從而驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)。運(yùn)動(dòng)控制器同時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)軌跡。通過(guò)3D的位置比較高速觸發(fā)視覺(jué)影像的采集，由Euresys系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理，將原先檢測(cè)品的單一單張?jiān)瓐D照片，切割成一張多區(qū)塊及高精度的有效區(qū)域，利用eVision軟件的高級(jí)圖像處理算法，達(dá)到高精度高效率的視覺(jué)比對(duì)檢測(cè)。

總結(jié)：

      結(jié)合ACS的SPiiPlus SAR的運(yùn)動(dòng)控制器，研華的工業(yè)IO卡與高性能計(jì)算平臺(tái)，在結(jié)合Euresys的Harmony高性能視覺(jué)采集卡和開(kāi)放而強(qiáng)大的eVision軟件算法。我們找到了一個(gè)更高性能更可靠的解決方案，用戶(hù)現(xiàn)在使用一臺(tái)設(shè)備同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)與運(yùn)動(dòng)控制功能，并且具有3維焊點(diǎn)檢測(cè)功能。此外系統(tǒng)還具有：

1、 高精度的同軸PCB檢測(cè)系統(tǒng)；
2、 超高速的平面觸發(fā)驅(qū)動(dòng)視覺(jué)拍攝檢測(cè)；
3、 高精度運(yùn)動(dòng)控制
4、 故障模式實(shí)時(shí)診斷；
5、 高速而簡(jiǎn)單的人機(jī)界面
6、 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）系統(tǒng)提供在線(xiàn)的故障Pareto列表，SPC系統(tǒng)的目的是生產(chǎn)過(guò)程中與質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的異常情況。
7、 具自動(dòng)偵測(cè)錯(cuò)誤及故障功能，并在熒幕顯示，讓操作者容易排除障礙
8、 中文字幕、對(duì)話(huà)式操作，簡(jiǎn)單易學(xué)易懂
9、 開(kāi)放式緊湊型的工業(yè)PC平臺(tái)，排除了風(fēng)扇、硬盤(pán)等易損部件
10、 個(gè)性化觸控式的人機(jī)操作界面，帶來(lái)視覺(jué)以及操作上的靈活簡(jiǎn)潔
11、 集成I/O數(shù)據(jù)采集單元，性能穩(wěn)定，非常方便的USB擴(kuò)展高速DI/O或AI/O單元

系統(tǒng)架構(gòu)：