時間:2014-05-21 17:21:30來源:中達電通-宗偉
【摘要】隨著客戶對切割精度要求的不斷提升,被切割材料的定位變的尤為重要。特別是如果被切割材料的長度超出1m后,產(chǎn)品本身的定位出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度,則對于定位又是一道難題。根據(jù)目前感測技術(shù),只有采用視覺定位,才可滿足其定位精度要求。
一、 DMV雙攝像機檢測原理
激光切割機是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點,同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),從而實現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。
客戶目前的需要激光切割的板材尺寸約為1m×1.2m,需要利用激光切割出如圖1的一個個小矩形,切割精度要求為0.05mm。由于被切割材料本體比較長,在上料的時候,往往很難保證其一致性,所以需要考慮采用視覺(又稱CCD)來檢測板材的傾斜角度以及偏移量。
二、系統(tǒng)配置
在材料無任何旋轉(zhuǎn)以及偏移的情況下,兩個MARK點的理論坐標為X1,Y1與X2,Y2。在實際上料以后,相機拍攝后會獲取實際的坐標X3,Y3和X4,Y4。由此就可得:
ΔX1=X1-X3;ΔX2=X2-X4;ΔY1=Y1-Y3;ΔY2=Y2-Y2
根據(jù)上位機軟件的計算,實際坐標之間的連線與理論坐標的連線就可獲知該板材的旋轉(zhuǎn)角度θ角。結(jié)合水平ΔX1,ΔX2以及垂直方向的ΔY1以及ΔY2,就可準確獲知板材的整體偏移及旋轉(zhuǎn)角度。
由于本案檢測精度要求較高,MARK點的設(shè)置也變的尤為重要,經(jīng)過多方討論,最終確定MARK采用如下方案:
由于拍攝距離客戶要求330mm的物距,以及考慮到檢測精度要求,所以采用2個增倍鏡頭以及接環(huán)。本項目都采用80萬像素的相機,分辨率為1024×768,可根據(jù)分布像素推算檢測精度:
4mm/1024pixel= 0.004mm/pixel(一個像素值代表0.003mm);考慮到系統(tǒng)存在檢測誤差以及外部光源干擾與振動干擾,可以計算,本系統(tǒng)檢測精度在0.012mm。
可使用“邊形匹配”工具,定位Mark點的位置。接著使用“邊緣位置”工具,檢測Mark點的交叉點X,Y軸坐標。
同時,本DMV系統(tǒng)支持以太網(wǎng)通訊功能,可將檢測到的坐標偏移量,通過以太網(wǎng)通訊的方式送到上位機,并進行處理。本案中客戶采用的上位機是工業(yè)電腦。
四、實施效果
在本切割系統(tǒng)中,視覺定位為其精度的切割提供了最前端的檢測數(shù)據(jù)。為其最終獲得滿足要求的切割精度提供了保證。視覺檢測為許多先前無法檢測或者難以檢測的數(shù)據(jù)提供了一種全新的解決方案。
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