一种精密输送带控制系统的制作方法
【专利摘要】一种精密输送带控制系统，包括：光学定位数字处理模块、中央处理单元和伺服驱动模块；伺服驱动模块分别与输送带和中央处理单元相连，光学定位数字处理模块的输出端与中央处理单元相连；光学定位数字处理模块位于输送带的下方；本发明提高了输送带的控制精度，减小了因输送带滑移造成的运动误差。
【专利说明】一种精密输送带控制系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种利用高帧速数字图像位移处理技术实现的非接触式精密输送带控制系统。
【背景技术】
[0002]输送带机是输送带输送机的简称，输送带机运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品，既可输送各种散料，也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货，用途广泛。它的控制形式也多种多样，在工程实际中对输送带运动定位精度要求较高的情况下多使用定位销定位，这样增加了设备的体积和结构复杂程度。若不使用刚性定位措施由于输送带存在拉伸变形、打滑等因素会造成控制的不缺定性。而目前输送带的控制系统只能测试带轮的运动情况，不能直接反映出输送带的真实情况。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种精密输送带控制系统，解决了输送带工作过程中因发生拉伸变形、滑移等因素造成的控制精度下降的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0005]一种精密输送带控制系统，包括:光学定位数字处理模块、中央处理单元和伺服驱动模块；伺服驱动模块分别与输送带和中央处理单元相连，光学定位数字处理模块的输出端与中央处理单元相连；
[0006]所述的光学定位数字处理模块，包括:高帧速CXD微型相机和嵌入式DSP芯片；
[0007]所述的中央处理单元为嵌入式MCU芯片；
[0008]伺服驱动模块，包括:伺服电机和驱动器；
[0009]一种精密输送带控制方法，其工作过程为:
[0010]a、用高帧速CXD微型相机以50?100FPS的速度采集输送带表面的纹理特征；
[0011]b、嵌入式DSP芯片对图像进行二值化处理；
[0012]C、提取纹理特征建立比对模板，将两幅相邻图像进行模板匹配，计算相同特征之间的像素偏移量；
[0013]d、根据高帧速CCD微型相机FOV与分辨率计算出输送带实际位移值，并计算得出下一个周期的输出值；
[0014]e、嵌入式MCU芯片将下一个周期的输出值传送至伺服驱动模块，实现输送带的高精度闭环控制；
[0015]f、输送带下滑或松动造成的误差超过±5mm时，输送带就会停止运行，并由嵌入式MCU芯片输出警报信号。
[0016]本发明的有益效果为:提高了输送带的控制精度，减小了因输送带滑移造成的运动误差。即使输送带发生了一定程度的松动、弹性下降，通过该系统也可实现高精度的控制，提高了输送带的使用寿命与可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本发明共有附图1幅。
[0018]图1为一种精密输送带控制系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步的描述:
[0020]一种精密输送带控制系统，包括:光学定位数字处理模块、中央处理单元和伺服驱动模块；所述的光学定位数字处理模块，包括:高帧速CCD微型相机和DSP芯片；所述的中央处理单元为嵌入式MCU芯片；伺服驱动模块，包括:伺服电机、驱动器；伺服驱动模块分别与输送带和中央处理单元相连，光学定位数字处理模块的输出端与中央处理单元相连；光学定位数字处理模块位于输送带的下方。
[0021]一种精密输送带控制方法，其工作流程为:用高帧速CXD微型相机以50?100FPS的速度采集输送带表面的纹理特征，通过嵌入式DSP芯片对图像进行二值化处理，提取纹理特征建立比对模板，将两幅相邻图像进行模板匹配，计算相同特征之间的像素偏移量，根据高帧速CCD微型相机FOV与分辨率计算出输送带实际位移值，嵌入式DSP芯片将实际位移值和理想位移值输入到PID控制子程序中，得出下一个周期的输出值，然后嵌入式DSP芯片将下一个周期的输出值通过16位高速并行总线传送到嵌入式MCU芯片中，嵌入式MCU芯片将从嵌入式DSP芯片得到的下一个周期的输出值(16位数据)通过RS485M0DBUS协议传送到伺服驱动模块，从而实现输送带的高精度闭环控制。
[0022]输送带的最高输送速度为300mm/s,最高定位精度±0.1mm,输送带误差范围为±5mm，当超出该范围，输送带会停止运行，并由嵌入式MCU芯片输出警报信号。
[0023]误差是通过写入到嵌入式DSP芯片的PID控制子程序计算得出的。
【权利要求】
1.一种精密输送带控制系统，其特征在于，包括:光学定位数字处理模块、中央处理单元和伺服驱动模块；伺服驱动模块分别与输送带和中央处理单元相连，光学定位数字处理模块的输出端与中央处理单元相连。
2.根据权利要求1所述的一种精密输送带控制系统，其特征在于:所述的光学定位数字处理模块，包括:高帧速CXD微型相机和嵌入式DSP芯片。
3.根据权利要求1所述的一种精密输送带控制系统，其特征在于:所述的中央处理单元为嵌入式MCU芯片。
4.根据权利要求1所述的一种精密输送带控制系统，其特征在于:伺服驱动模块，包括:伺服电机和驱动器。
5.一种精密输送带控制方法，其特征在于: a、用高帧速CXD微型相机以50?100FPS的速度采集输送带表面的纹理特征； b、嵌入式DSP芯片对图像进行二值化处理； C、提取纹理特征建立比对模板，将两幅相邻图像进行模板匹配，计算相同特征之间的像素偏移量； d、根据高帧速CCD微型相机FOV与分辨率计算出输送带实际位移值，并计算得出下一个周期的输出值； e、嵌入式MCU芯片将下一个周期的输出值传送至伺服驱动模块，实现输送带的高精度闭环控制； f、输送带下滑或松动造成的误差超过±5_时，输送带就会停止运行，并由嵌入式MCU芯片输出警报信号。
【文档编号】B65G43/00GK104129615SQ201410374778
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】于龙义, 宋作伟, 谭广有, 寇昌 申请人:大连日佳电子有限公司