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1、新一代全自动视觉激光打标机的研究与开发重点新一代全自动视觉激光打标机的研究与开发纲要：全自动视觉激光打标机以LabVIEW为软件开发平台,以PC机为控制主体，整共计算机硬件资源与激光器、工业相机、机械手等测控硬件资源，采纳软硬件标准化、一体化、模块化设计，建立产品检测与标志系统，实现上料、检测、打标、下料等工序的一体化、流程化操作。且具备完美的保护报警功能及必定的错误自办理功能，拥有自动化程度高、生产效率高、合用范围广等性能优势。重点词：视觉检测测控系统自动化LabVIEW软件平台Abstract：TheautomaticOPTMV-LaserMarkinghasbeendevelopedsu
2、ccessfullybasedonhalf-automaticOPTMV-LaserMarking.Personalcomputer（PC）isthecentralpartofcontrolunits.*usedofsoftwareofLabVIEW,thesystemofproductsinspectionandmarkingisconstructedbycompoundingresourcesofcomputerhardwareandinstrumentsoftest&control,suchaslaser-marking,industrialcamera,manipulatorandso
3、on.Bothofhardwareandsoftwareofthisequipmentaredesignednormally,whollyandblocky.Thisequipmentcanaccordinglyandorderlycompletestheoperationsofloading,inspection,markingandunloading.Italsohasthefunctionsofalarmingandtrackingtheerrorsitselftosomeextent.Thus,ithasmanyadvantagessuchaswideapplication,great
4、automationandefficiency.Keywords：VisioninspectionTestandcontrolsystemAutomaticLabVIEWPlatformofsoftware1 前言跟着技术和市场竞争日益强烈，质量正成为产品最大的竞争力。产品检测与标志是产品代写论文生产中质量保证的重点环节。跟着生产的不停发展和工艺要求的不停提升，研发自动化程度高、迅速、高效及高精度的产品检测与标志设施成为必定趋向。新一代全自动视觉激光打标机鉴于机器视觉的智能视觉检测原理，以LabVIEW为软件开发平台，建立产品检测与标志系统，是用于集成电路基板检测和激光标志的专业设施。该设施的
5、上料、检测、打标、下料4 个工位同时运行于工作平台，有机协调，能够高精度、高速度达成产品检测与标志任务，加上完美的感觉触发装置及保护报警功能，能够实现无人作业，真实实现自动化操作，是集光、机、电、计算机、机器视觉、自动控制等技术为一体的检测设施。2 机械系统设计2.1性能要求该系统构造设计要求紧凑，同时采纳一体化设计，能够大大降低因为机台间相对挪动而对精度造成的影响。在夹具及机械手/的设计上采纳模块化设计，可迅速改换夹具，以达到检测不一样尺寸的产品或不同种类的产品的要求，提升系统的扩展性及合用性。2.2机械系统构造全自动视觉激光打标机由两大零件构成，即控制平台及工作平台。控制平台主体为PC机，
6、包含双CPU高性能主机（含各样所需插卡及接口）、17英寸液晶显示器、控制鼠标、控制键盘及光源控制器等。工作平台如图1所示。该工作平台主要由以下部分构成：机架、旋转台、夹具、装料区、上下料机械手、激光器、摄像机及光源等。机架用于固定激光器、旋转工作台、上下料机械手等。机架保证各个部分的相对地点，以及整台机器的刚性。旋转台可360旋转，使工件夹具切换到不一样的工位。夹具用于装夹工件，以达成各个工序，夹具可作180旋转，以便于正反面打标。上料区达成工件的自动/手动补料。上下料机械手负责上下料工作。激光器负责激光标刻工作，固定于机架上。摄像机及光源构成视觉检测系统，达成工件图像的收集工作。激光器3测控
7、系统研究3.1测控系统全自动视觉激光打标机测控系统构造如图2所示。该系统将计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源有机整合，从而把计算机强盛的计算办理能力和仪器硬件的丈量、控制能力联合在一同。测控系统以不一样的方式实现各工作单元的通讯与控制。运动控制卡、图像收集卡等上位控制单元与PC机构成主从式控制构造。PC机负责人机交互界面的管理和测控系统的及时监控等方面的工作，如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、控制指令的发送、外面信号的监控等。激光器以太网原点开关感觉开关限位开关外部按钮电缆驱动器1驱动器2电机1旋转台电机2条形LEDCCD摄像机数字光源控制器图像收集卡OUTPUT图2测控系统构造图运动控
8、制卡采纳MPC07SP运动控制卡。该卡是鉴于PCI总线的步进电机或数字式伺服机的上位控制单元，经过沟通伺服驱动器达成步进电机运动控制的全部细节（包含脉冲和方向的输出、自动起落带的办理及原点和限位信号的检测等）。同时，经过该卡的专用输入、外接原点、限位等开关信号，以实现回原点、保护等功能。该卡供给通用I/O接口，包含16点DC24光电耦合通用数字输入，24点最大500mA集电极开路通用数字输出，用于各开关量的控制和状态的读取。此中，上下料工序的运动控制正是鉴于该卡的通用I/功能而实现的。机械手采纳气压驱动。上位控制单元输出控制信号，经过通用输出端口控制电磁阀的状态，从而控制高压气的通断和切换。系
9、统采纳DH-M系列USB接口数字摄像机DHHV1302UM。该数字摄像机应用接口库供给给用程序接口函数。经过该接口库进行数字摄像机的二次开发，可实现数字摄像机的控制、收集图像到内存、错误办理等功能。PC机经过USB2.0标准接口，实现对摄像机参数的设置及图像收集的控制，并使用图像收集卡接收从摄像机传递的图像信号，而后进行图像的办理和剖析。机器视觉检测比较明系统有较高的要求。本系统采纳数字光源控制器DP1024及一对同轴条形光源。该数字光源控制器拥有4输出通道，输出DC024V可调电源。PC机经过RS232串口实现与数字光源控制器的通讯，可控制条形光源的亮灭及亮度调理。APPLICATIONRE
10、SEARCH应用研究激光器采纳HGLaserMark2.0.8，并使用以太网实现与PC机的通讯。依据通讯协议，激光器启动后Server端处于监听状态，PC机不停将必定格式的标刻数据文件经过以太网传递给激光器，并发送标刻命令。激光器Server端分析出此中的数据，在收到命令后开始标刻，并返回标刻状态给PC机。3.2工作流程依据功能要求，整个工作平台可分为4个工位，即上料工位、检测工位、打标工位、下料工位，达成工件的整个检测与标志任务。其工作流程如图3所示。上料1）上料机械手从上料区取料并搁置到夹具2）夹具夹紧工件下料1）翻转夹具2）松开夹具3）机械手将工件拾取并移放至下料区检测1）视觉系统按次序
11、挨次检测工件2）将检测结果传递至激光器打标1）正面打标2）翻转，并检测翻转到位信号3）到位后，反面打标旋转台旋转90旋转台旋转90旋转台旋转90进入下一周期旋转台旋转90图3工作流程图4软件操作系统的开发软件操作系统是鉴于LabVIEW的图形化程序设计平台开发的测试与控制软件。该系统起到3个层面的作用，即基层驱动、应用层驱动和人机界面。基层驱动主要用来对硬件的操作，如对运动控制卡、图像收集卡的驱动；应用层达成数据的收集储藏、变换和剖析，实现仪器的各样功能；人机界面层面向用户，供给友善的人机对话环境，包含：程序运行时的显示模式及程序对操作的相应方式。4.1程序模块LabVIEW软件采纳数据流模型
12、，实现了自动的多线程，从而能充分利用办理特别是多办理器的办理能力。操作系统依据LabVIEW的多线程体制，成立测控系统软件的多线程模型，将系统中的管理和控制功能区分为若干模块，分别置于独立线程中，以信息排队和信息循环推进系统的运行。操作系统主要包含以下功能模块：用户管理模块、程式管理模块、编程模块、硬件管理模块、运行模块、统计剖析模块。各模块分别实现不一样功能。用户管理模块实现操作系统的登录和用户的管理（包含成立用户、密码改正、权限设置等）；程式管理模块将工件信息依据种类以文件形式储存，能够实现翻开、新建、删除文件等操作，同时可进入编程模块，进行相应工件的编程。编程模块开放给用户，用户经过该模
13、块对不一样工件进行编程，以实现对不一样工件的检测和标志要求；硬件管理模块用于各硬件模块的管理和调试，如电机参数（低速、加快度、高速等）的设置，电机的运行、回原点等操作；运行模块实现整个工作流程的控制以及对用户操作的响应；统计剖析模块用于统计过程控制，包含各工位工作时间、工作周期、工件信息等的统计剖析。核心办理单元整合各模块功能，实现整个操作系统的协调运行。4.2程序操作流程程序操作流程图如图4所示。启动系统用户登录/管理设施/接口/参数初始化参数改正/硬件调试？调用原有程式？程式选择单步运行自动运行退出程序？封闭系统编程建立新程式参数设置/硬件调试程式改正/参数调整？YYYNNN切换图4程序操
14、作流程操作系统供给友善的人机交互界面（包含用户管理界面、主界面、程式管理界面、参数设置界面、编程界面等），控制简单。可控制的对象包含鼠标、键盘及应用研究APPLICATIONRESEARC外面按钮等，经过对程序属性和各样控件的属性节点的设置，能实现各样形式的操作界面。登录系统后，程序处于循环等候状态，即等候用户的操作。用户经过主界面上的按钮可进入其余操作界面进行相应的操作。当进行自动运行操作时，整个工作平台运行，上料、检测、打标、下料及其余相应程序同时动作，自动达成产品的检测与标志任务。5主要技术指标检测误判率：0.1；激光标刻精度：50m，0.5；机械定位精度：99.9%；工作周期：T上料G3.0s；T检测G3.5s；T打标G4.0s；T下料G3.0s；T旋转台转动G2.0sT其余延时G 1.5s；T总时间GMax(T上料,T检测,T打标,T下料)+T旋转台转动+T其余延时G8.5s。6 结束语综上所述，新一代全自动视觉激光打标机能有效达成工业生产中产品检测及标志的各项任务。该设施具备以下特色：
