Siemens 6DD1640-0AC0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*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。
圖1 板材切割形狀
由于材料本體尺寸比較大,如果將被測物*拍攝到,則其檢測精度必然無法達到要求。所以考慮只拍攝該板材上的上下兩個MARK(標記)的位置,獲知兩個MARK點的偏移量后可通過推導得出該板材的整體偏移量以及旋轉(zhuǎn)角度。
為確保檢測精度,所以考慮采用一個相機各拍攝一個MARK的方法。本系統(tǒng)中采用2個相機和4個光源的架構。
圖2 相機拍攝MARK
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。
圖3 計算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點的設置也變的尤為重要,經(jīng)過多方討論,zui終確定MARK采用如下方案:
圖4 精確確定MARK位置的方案示意
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)。由此可獲得如下視野:
圖5 Siemens 6DD1640-0AC0拍攝視野
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。
使用“邊形匹配”工具,定位Mark點的位置:
圖6 確定Siemens 6DD1640-0AC0位置界面界面圖
使用“邊緣位置”工具,檢測Mark點的交叉點X,Y軸坐標。
圖7 確定Siemens 6DD1640-0AC0點坐標界面顯示
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。
系統(tǒng)配置
系統(tǒng)配置如表1所示。
表1 Siemens 6DD1640-0AC0系統(tǒng)配置
Lucent DFP-CN-10A/6N NEW
Honeywell W7750C 2001 Constant Volume Air Handling Unit
ARENS Safe Bus Shift-By-Wire SBW W0006093 SBW-ACT-762
Sun Microsystems Level 2 Repeater Assembly 540-5489
McData 201-626-907 module/Board new or refurbished
RMT Hydraulic Cylinder 2714973 Sky Trak/Lull? actuator?
Public Procurement Law Review 2006 Volume 15 v.15
Kidde-Fenwal 3 Pole Class 1 Explosion Proof Switch
Unison IE-1000-8/2 Ignition Exciter IE1000 9400040-1
Andrew Heliax Cable 1/2" FSJ4-50B 9.75' 9-3/4 ft NEW
Leviton 52000-RS Remote Supervisor
Cooper Crouse-Hinds NPJ6485 Arktite Plug NPJ-6485
SMC AFD3000-02D Pneumatic Air Valve w/ AF2000-01D
Polyphaser DSXL-D-MA-P2-BF Surge Filter & Bracket
Turck FDNP-S0808H-WW Advanced DeviceNet Station NEW
Novatec 04636 PLC CPU Board Control Card (Repaired)
Electroswitch 7810D Relay 125VDC NEW
Reliance Electric 57C402 Digital AC/DC Output Module
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