视觉自动对位系统应用课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,视觉自动对位系统,应用,视觉自动对位系统应用,内容概要,视觉自动对位系统构成,视觉自动对位系统选型,视觉自动对位系统应用,基于,PC-Based,视觉对位系统的特点分析,内容概要视觉自动对位系统构成,一,.,视觉自动对位系统构成,对位前 对位后,视觉自动对位系统简介,通过,CCD,将图像采集到计算机上，再通过图像对位处理软件,算出偏移位置和角度,将相应的数据传送给外部运动制器,进行位置纠正,.,一.视觉自动对位系统构成对位前,一,.,视觉自动对位系统构成,相机与镜头,(,显示器,),(PLC,或伺服,),(,工控机,),运动控制器,(,运动控制平台,),鼠标,/,键盘,(,触摸屏人机界面,),光源,棱镜,一.视觉自动对位系统构成相机与镜头(显示器)(PLC或伺服),一,.,视觉自动对位系统构成,视觉自动对位流程,:,运动平台已经能正常运行,CCD,安装并正常成像,根本平台类型,(XY,UVW),设置平台参数,做模板等,自学习,(,Calibration),算出平台与,CCD,之间的关系,.,采集目标物图像,分析目标物体,对位,自动算出偏移距离和角度,(,脉冲数,),根据对位得出的偏移脉冲值控制平台运动,判断是否对准,否,是,对位完成,一.视觉自动对位系统构成视觉自动对位流程:运动平台已经能正常,二,.,视觉自动对位系统选型,视觉对位原理,:,利用图像处理运算出偏移量数据。将数据输出给外部控制器，最终完成对位。,轴控制部分由外部控制器作控制,相机,IPC+,视觉控制系统,外部,控制器,驱动器,马达,指令,移动量,二.视觉自动对位系统选型视觉对位原理:相机IPC+视觉控制系,二,.,视觉自动对位系统选型,视觉对位结构图,:,XY,工作平台,显示器,滑鼠,脉冲信号,限位信号,马达驱动器,驱动信号,工业相机,外部执行机构,二.视觉自动对位系统选型视觉对位结构图:XY工作平台显示器,二,.,视觉自动对位系统选型,视觉定位系统,Mark,点搜索方式自动校正功能可以计算每台相机与平台的相对位置，包括相机、中心点、相机与平台的角度、相机解析度（,mm/,像素）、平台的旋转中心点等参数。定位时，利用校正参数作演算从而执行精密定位。,左图中标识,A,为经对位完成后，当前工作台的像素坐标值；标识,B,为黄金模板位置的像素坐标值，标识,C,为完成运动的各项处理时间和总处理时间。,CCD,数量从,2,颗至,4,颗,支持多平台,1,二.视觉自动对位系统选型视觉定位系统 Mark,二,.,视觉自动对位系统选型,项目,具体指标,待测,Mark,所在视野大小,5 x,3,mm,系统对位精度,10,um,完成对位速度,2s,工件是否透明,不透明,相机的架设距离,90,150 mm,全自动曝光机对位系统项目需求,二.视觉自动对位系统选型项目具体指标待测Mark所在视野大小,二,.,视觉自动对位系统选型,(1),视觉对位系统,CCD,相机选型,由于视野范围为,5mm,，且对位精度要求,10um.,相机分辨率,=5mm/10um=500Pixel,。,所以采用,30,万像素分辨率像素的相机即可满足要求。,客户对最终完成对位的速度为,2S,，相机拍照,Mark,点的时候属于静止状态下拍照，所以我们采用普通隔行扫描相机即可,。,如：,Sentech,：,STC-E43A,或,STC-E42A(,没有包含相机电缆线,12W02),STC-E43A/42A,二.视觉自动对位系统选型STC-E43A/42A,二,.,视觉自动对位系统选型,特别注意：如果使用,Sentech,公司的,STC-E43A,或,STC-E42A,则需要另外配电缆线，电缆线的相关参数如下所示：,红色虚线为需要另外增加,二.视觉自动对位系统选型特别注意：如果使用Sentech公司,二,.,视觉自动对位系统选型,对位用,USB,相机：,视觉对位系统可根据客户的应用选型不同接口的相机，分辨率可以支持,200,万像素甚至更大分辨率相机,.,Sentech,公司,STC-TB33USB/STC-TB83USB/STC-TB200USB,选型要点,:,根据客户机台结构,可选择,USB,数据接口,200,万像素,CCD,帧率为,15fps(,高速,),7.5fps(,中速,),3.5fps(,低速,),需根据客户要求选型,二.视觉自动对位系统选型对位用USB相机：,二,.,视觉自动对位系统选型,(2),视觉对位系统图像采集卡选型,I,视觉对位系统如使用,STC-E43A/42A,相机,则需要,配,BNC,接口的采集卡,同时需要一条,12PIN,转,BNC,带电源的转接线,(,相机电源一般为,12V),。,二.视觉自动对位系统选型(2)视觉对位系统图像采集卡选型I,二,.,视觉自动对位系统选型,STC-E43A/42A(12,针接头,),BNC,接头,PicoloPro2(BNC),RTV-24(BNC),合适连接件：,HR10A-10R-12PB,(2),视觉对位系统图像采集卡选型,II,在这个应用中，我们选用,PicoloPro2,图像采集卡。,二.视觉自动对位系统选型STC-E43A/42A(12针接头,二,.,视觉自动对位系统选型,(3),视觉对位系统镜头选型,注意：,若是,PCB,板比较厚，那么我们在选镜头时,要考虑镜头景深等问题。,客户对相机的架设距离为,90,150mm,，工业相机观测视野大小为,5mm x 3mm,，我们选用的,CCD,为,1/3”(CCD,芯片尺寸大小为,:4.8mm x 3.6mm),。,镜头焦距,(f)=WD(,工作距离,)X CCD,芯片尺寸,/,视野大小,=90 x4.8/5,=86.4mm,根据理论公式我们需要选择,86.4mm,的镜头才能满足视野和工作距离的要求。,通过查阅相应镜头厂商的相关参数，我们选用,50mm,焦距的镜头加上,50mm,的接圈也可满足客户的相关参数（,相机镜头架设距离和,CCD,视野,）要求。,二.视觉自动对位系统选型(3)视觉对位系统镜头选型注意：,二,.,视觉自动对位系统选型,(4),视觉对位系统光源选型,I,光源的作用,将被测物与背景尽量明显区分开,将运动目标,“,凝固,”,在图像上,增强待测目标边缘清晰度,消除阴影,抵消噪光,提高检测精度、运行速度和工作效率,二.视觉自动对位系统选型(4)视觉对位系统光源选型I光源的,二,.,视觉自动对位系统选型,(4),视觉对位系统光源选型,II,光源的种类,高频荧光灯，光纤卤素灯，,LED,灯,二.视觉自动对位系统选型(4)视觉对位系统光源选型II光源,二,.,视觉自动对位系统选型,(4),视觉对位系统光源选型,III,待检测物体在静态中取像,LED,光源寿命较长，性价比高。因此选择,LED,光源。,检测物体为,PCB,板材,光源选择上采用正光光源安装,正光光源：同轴光源、环形光,二.视觉自动对位系统选型(4)视觉对位系统光源选型III待,二,.,视觉自动对位系统选型,自动曝光机对位系统视觉相关产品配置,(,参考表）,注：实际情况会有变化,名称,型号,数量,备注,1,IPC,1,控制方式需与外部通讯,2,CCTV,镜头,C5028-M,2,可调焦、调光圈,3,CCD,相机,STC-E43A,2,静态隔行扫描相机,4,CCD,相机电缆线,12W02,2,12,针相机延长线,(,带电源,),5,CCD,视频延长线,BNC,同轴线,2,6,光源,TZ-D24-X-24V,2,7,光源控制器,DY-DC24V-CH2,1,8,9,二.视觉自动对位系统选型自动曝光机对位系统视觉相关产品配置(,二,.,视觉自动对位系统选型,目前常见对位平台,:,X,Y,平台,UVW,平台,X+Y,平台,4,軸,平台,二.视觉自动对位系统选型目前常见对位平台:XY平台UVW平,二,.,视觉自动对位系统选型,名称,新型,UVW平台（EXXY平台）,传统,XY平台,平台,定义,XXY顾名思义就是两个X方向的轴向，搭配一个Y方向的轴向剩余一轴采用自由轴，所以也有人称XXY或是日本常用的名称“UVW,”,由两个平移平台和一个旋转平台组建而成的三维平台,优缺点,能够构成薄型结构、负载比较强,容易得高精度,价格比较昂贵,构造比较复杂，不容易自己设计,整体厚度比较大,一般的精度,价格相对便宜,构造比较简单，容易设计,目前业界最常用的两种对位平台特点比较,:,二.视觉自动对位系统选型名称新型UVW平台（EXXY平台）传,二,.,视觉自动对位系统选型,自动,Calibration,说明：可以自动检出相机和平台的相对位置,精度达到,um,级别,Calibration,基准：检出基准,Mark,位置,（图中）轴：,白马达停止水蓝色马达动作,：平台中心,二.视觉自动对位系统选型自动Calibration说明：可以,二,.,视觉自动对位系统选型,方向移动,Y,方向移动,方向移动,方向移动,以,Mark,为中心,向,方向移动,以,Mark,为中心,向,方向移动,自动,Calibration,二.视觉自动对位系统选型方向移动Y方向移动方向移动,三,.,视觉自动对位系统应用,丝网印刷机,钢印机（钢板印刷等）,切割机（晶片、陶瓷、玻璃等）,曝光机（,LCD,、,PCB,等）,贴合机（,LCD,、,FPC,等）,0,1,2,3,PCB,V,U,W,三.视觉自动对位系统应用丝网印刷机0123PCBVUW,3.1,曝,光,机,流,程,1.,移动玻璃面板至平台,2.,检出模板上的标志,3.,自动定位,4.,确认最终精度,5.,用紫外线灯进行露光,6.,排出玻璃面板,紫外线灯,相机,平台,玻璃面板,模板,3.1曝光机 流程 紫外线灯相机平台玻璃面板模板,3.2,玻璃贴合机,流,程,1.,将玻璃面板,上的标志移动到相机视野内,2.,检出并登录目标位置,3.,将玻璃面板,移动至平台,4.,检出玻璃面板,上的标志并进行定位,5.,粘合玻璃面板,6.,排出玻璃面板,平台,密封剂,玻璃面板,玻璃面板,控制头,相机,3.2玻璃贴合机 流程 平台密封剂玻璃面板玻璃面板,SWOT,分析,需要客户有开发能力，,门槛较高,弱点,工业,IPC,应用广泛,而配合,运动控制，在中高端的场,合占主流地位,机会,智能相机、专业视觉,控制系统上升势头强劲,威胁,优势,灵活性较高，适用范围广,PC-Based,视觉对位系统的特点分析,SWOT分析 弱点机会智能相机、专业视觉威胁优势灵活性,使用,PC-Based,控制系统的原因,PC-Based,视觉对位系统的特点分析,采用,PC+,视觉和运动控制卡配合的方案将是一个主要发展趋势。这种方案可充分利用计算机资源，广泛应用于视觉对位、运动控制等柔性较强的机器和设备。,灵活性高，可根据用户的应用选用不同的配置，相机更换方便，无需像智能相机更换整套系统。,完美将视觉系统和运动控制系统相结合，处理复杂的应用。,成本低。,使用PC-Based控制系统的原因PC-Based视觉对位系,祥凌科技的优势：,产品线丰富，致力于,Total Solution,PC-Based,视觉对位系统的特点分析,祥凌科技的优势：产品线丰富，致力于To,谢谢,!,谢谢!,