图像线阵传感工件分选振动送料控制器的制作方法

文档序号:12843154阅读:242来源:国知局

本实用新型涉及振动送料控制器领域技术,尤其是指一种图像线阵传感工件分选振动送料控制器。



背景技术:

振动送料机台在自动化设备行业应用广泛,其送料环节需实现的基本功能是:工件分选、排序、传送,其中最关键、难度最高的环节是工件分选。实现工件分选的方式有:机械轨道式及光纤(光纤阵列)传感式。但以上二种方式在一些送料工件下,例如微型工件且工件表面有复杂的线段、图案或细微特征的情况,完全无法实现分选。为实现此类工件的分选,最理想的方式是使用图像传感器。图像传感器分面阵和线阵二种形式,从微型工件分选的应用要求来分析:微型工件尺寸小,对成像的像素量要求并不高;对送料速度的要求高,例如贴片电子零件编带包装机,每分钟编带数量要求可达3000只以上,这就对成像帧率及实时性要求非常高。目前国内的面阵传感器即使是工作于低分辨率模式,帧率也一般不高于320帧,而且图像数据从传感器到处理器的物理传输链路上具有多级帧缓冲,促使实时性大打折扣。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种图像线阵传感工件分选振动送料控制器,其能有效解决现有之控制器采用面阵传感器存在实时性不佳的问题。

为实现上述目的,本实用新型采用如下之技术方案:

一种图像线阵传感工件分选振动送料控制器,包括有电路板、多个线阵传感器以及多个光源;该电路板上设置有主控制器、变频及驱动单元、高速电磁阀阵列驱动电路、WIFI远程联网控制模块和多个图像采集及处理器;该变频及驱动单元、高速电磁阀阵列驱动电路、WIFI远程联网控制模块和多个图像采集及处理器均与主控制器连接,每一图像采集及处理器均连接有图像模拟量信号合成、可编程放大电路和频谱发生、驱动电路;该多个线阵传感器分别与对应的图像模拟量信号合成、可编程放大电路连接,该多个电源分别与对应的频谱发生、驱动电路连接。

优选的,所述变频及驱动单元连接振动盘。

优选的,所述高速电磁阀阵列驱动电路连接电磁阀阵列及外部联动设备。

优选的,所述WIFI远程联网控制模块连接上位机。

优选的,所述线阵传感器为彩色或单色线阵传感器。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知:

一、本控制器采用线阵传感器,帧率可轻松达到2000帧以上,像素也至少具有128像素,对于工件特征采集实现分选是完全可以满足的,实现了对微型工件及微小特征进行准确的工件分选,且像素传输的物理链路简单,可直接由主控制器的高速A/D端口采集帧数据,且实现高速运算处理的硬件成本远比面阵传感器低,并实现对微型工件微小特征的高速分选。

二、本控制器内置WIFI远程联网控制模块,可连接带WIFI的智能终端设备,无需配套显示及控制套件,不仅降低了系统成本,且实现了更加人性化、智能化的显示与操作方式。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的结构原理框图。

附图标识说明:

10、电路板 11、主控制器

12、变频及驱动单元 13、高速电磁阀阵列驱动电路

14、WIFI远程联网控制模块 15、图像采集及处理器

16、图像模拟量信号合成、可编程放大电路

17、频谱发生、驱动电路 20、线阵传感器

30、光源 40、振动盘

50、电磁阀阵列及外部联动设备 60、上位机。

具体实施方式

请参照图1所示,其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构,包括有电路板10、多个线阵传感器20以及多个光源30。

该电路板10上设置有主控制器11、变频及驱动单元12、高速电磁阀阵列驱动电路13、WIFI远程联网控制模块14和多个图像采集及处理器15;该变频及驱动单元12、高速电磁阀阵列驱动电路13、WIFI远程联网控制模块14和多个图像采集及处理器15均与主控制器11连接,每一图像采集及处理器15均连接有图像模拟量信号合成、可编程放大电路16和频谱发生、驱动电路17。在本实施例中,所述变频及驱动单元12连接振动盘40,所述高速电磁阀阵列驱动电路13连接电磁阀阵列及外部联动设备50,所述WIFI远程联网控制模块14连接上位机60,上位机60用于进行数据交换。

该多个线阵传感器20分别与对应的图像模拟量信号合成、可编程放大电路16连接,该多个电源30分别与对应的频谱发生、驱动电路17连接。所述线阵传感器20为彩色或单色线阵传感器。

详述本实施例的工作原理如下:

1.本控制器内集成n(根据用户需求,n=1-6)组图像模拟量信号合成、可编程放大电路16 、频谱发生、驱动电路17 和图像采集及处理器15,用来高速处理外接的线阵传感器20图像的传感信号。

2.线阵传感器20含线阵传感元件及光学组件,根据应用需求,可选择黑白(灰度)或彩色传感器。应用时,安装于送料轨道上方探测被检测工件。线阵传感器20的工作模式,例如帧率、曝光时间及时序等参数完全受控于图像采集及处理器15。

3.光源30产生与线阵传感器20帧同步的频闪光信号,该光信号根据应用需求可为红外或三基色合成光,在一些特殊应用还需配合光学组件进行聚光。应用时,根据工件外形特征的不同,安装于被检测工件上方或侧方,对被检测工件提供与线阵传感器20帧同步的曝光光源。

4.图像模拟量信号合成、可编程放大电路16可对线阵传感器20的图像模拟量信号由硬件电路快速地进行滤波(根据应用需求,可为:低通、高通、带通)、RGB转灰度及信号增益控制等图像预处理。图像模拟量信号合成、可编程放大电路16的工作模式由图像采集及处理器15实时控制,得到所需的图像模拟量信号,送给图像采集及处理器15进行数字化处理。

5. 频谱发生、驱动电路17产生与线阵传感器20帧同步的电信号(三基色合成光源为三组),该信号的频率、幅值、相位时序均受控于图像采集及处理器15。

6. 图像采集及处理器15,一方面的任务是协调线阵传感器20和光源30之间的同步运行及对线阵传感器20、光源30、图像模拟量信号合成、可编程放大电路16这三者间闭环的控制管理,实现最佳成像。另一方面是对图像模拟量信号进行高速A/D转换,进行数字化处理,其数字化处理主要包括:

1)模糊查找一帧图像的有效像素范围(工件图像像素),并对无效像素(非工件图像像素)进行首尾裁切。

2)像素压缩:根据应用的不同,采用不同的压缩算法,并将一帧128(举例)像素的数据根据需求压缩为64、32、16、8像素的图像数据。

3)实时存储连续n帧压缩后的图像数据。

4)对当前压缩后的图像数据与用户模版数据(用户已设置的工件图像数据)进行黑白阈值或灰度(彩色为色度)级别的相似度比较,将比较结果输出给“主控制器”。

5)对连续n帧压缩后(模拟出面阵传感器图像)的图像数据与用户模版数据(用户已设置的工件图像数据)进行矩阵方式黑白阈值或灰度(彩色为色度)级别的相似度比较,将比较结果输出给“主控制器”。

7.主控制器11的功能是初始并协调控制器内的各功能单元之间的工作。由图像采集及处理器15输出的工件识别信号经主控制器11进行用户设置的逻辑组合及时序规则运算后,控制高速电磁阀阵列驱动电路13驱动外部电磁气阀进行吹气动作,从而实现工件分选。

8. WIFI远程联网控制模块14可无线连接智能终端设备(需安装该控制器配套的APP),实现动态图文的显示与操作界面功能。

本实用新型的设计重点是:首先,本控制器采用线阵传感器,帧率可轻松达到2000帧以上,像素也至少具有128像素,对于工件特征采集实现分选是完全可以满足的,实现了对微型工件及微小特征进行准确的工件分选,且像素传输的物理链路简单,可直接由主控制器的高速A/D端口采集帧数据,且实现高速运算处理的硬件成本远比面阵传感器低,并实现对微型工件微小特征的高速分选。其次,本控制器内置WIFI远程联网控制模块,可连接带WIFI的智能终端设备,无需配套显示及控制套件,不仅降低了系统成本,且实现了更加人性化、智能化的显示与操作方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理,而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式,这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

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