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使用视觉传感器实现高精度定位控制

http://www.electric.hc360.com2006年01月04日11:13 来源:《伺服控制》T|T
    本文就使用视觉传感器实现高精度定位控制的案例来说明如何达到中国国内的生产设备的高精度装置的要求。

    近几年,由于中国产业的迅猛发展,包括亚州周边地区在内的产业配置正在逐步发生变化。特别是产品单价较低的商品,及价格竞争较激烈的商品在中国国内生产的比例越来越高了。从行业来说,主要有电子部件,用于电气产品的基板或是FPD(Flat Panel Display)的生产等。随着生产的开展,对中国国内的生产设备的精度要求越来越高,需要增加伺服控制精度的需要也越来越多了。

    为达到上述高精度装置的要求,在这里,就使用视觉传感器实现高精度定位控制的案例之一进行说明。

    在这个控制里面使用的机器,从传感器、PLC、直到伺服控制,都为欧姆龙的商品。用一家公司的产品,就实现了整个系统的控制。

    一、控制整体的说明

    控制的概略构成大致可参考图1,在这里把整体的控制内容进行一下简单的说明。


图1 控制系统框架

    此处为FPD玻璃基板的位置补正案例。作为这个控制的应用,也可以应用于FPD玻璃基板的粘合,电气制品的基板位置补正,电子部件加工时的位置补正等场合。

    一般,由X轴、Y轴、θ轴的驱动轴构成机械工作台,另有判别其工作台上负载的视觉传感器,进行两者之间的数据演算,再和驱动上述机械工作台的伺服控制构成整个系统。

    1.对要加工的负载,为了使视觉传感器可以进行判别,需要印刷上标记。如要达到更好的精度,则需要2个以上的标记;

    2.负载放置在机械工作台上进行加工;

    3.视觉传感器对上述负载上印刷的标记进行判别,与之前设定好的(记忆住的)位置进行比较后,对误差进行高精度的计算;

    4.视觉传感器计算出的误差,由PLC换算成机械的移动量,定下补正误差的位置并实行。

    二、视觉传感器

    在这个控制系统里面,对提高精度较重要的一点就是视觉传感器的位置判别。如果视觉传感器无法精度较好的判别出位置,此控制所讲到的提高精度也就无法达到了。

    欧姆龙的视觉传感器,如图2所示。


图2 视觉传感器:F160&F210和F250

    从经验和技术上,对提高判别精度可实现以下的功能:

    (1) 高精度Search

    判别出和所记忆的标记数据最相似的部分,进行高精度的位置数据计算。在负载上印刷标记时,每次都印刷出同样的标记是比较困难的,会发生印刷的缺陷或是印刷不良等情况。但是,如果使用了此功能,即使实际负载上所印刷的标签和登录的标签不同,也可以精度较好地进行判别。

    (2) ECM(Edge code model)Search

    把所记忆的标签边缘(非整个标签,只有四周一圈)作为典型进行登录,从实际接受到的画像数据中找出最相似的部分进行判定。

    在玻璃互相重叠的情况下,会发生想判别的标签之间也重叠起来的情况,在此功能中,因是以标签边缘数据形式进行典型化登录的,即使发生了标签的重叠化,仍可以判别出四周一圈是何形状,从而达到高精度的判断。

责任编辑:杨涵

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