运动控制技术_1-精品文档.docx

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1、运动控制技术正运动技术丨高精度硬件比拟输出在视觉飞拍上的应用 正运动技术 导语：本文主要阐述了正运动技术控制器在视觉飞拍上的应用，采用高性能ZMC432控制器和基于FPGA的硬件比拟输出、精准输出功能， 实现运动控制+视觉飞拍，适用于自动化行业对机械运动的高速高精开展需求场合。 摘要：本文主要阐述了正运动技术控制器在视觉飞拍上的应用，采用高性能ZMC432控制器和基于FPGA的硬件比拟输出、精准输出功能， 实现运动控制+视觉飞拍，适用于自动化行业对机械运动的高速高精开展需求场合。 关键字：硬件比拟输出、精准输出、视觉飞拍 正运动技术运动控制+视觉系统概述 ZMC432视觉飞拍应用系统架构图 1

2、、运动控制系统 正运动技术的运动控制系统，主要由ZMC运动控制器、伺服驱动和电机、丝杆(或驱动器、直线电机和光栅尺)等组成。 通过ZMC运动控制器发脉冲或EtherCAT总线方式发送命令控制器驱动器实现运动控制;通过编码器或光栅尺的反应位置MPOS，进展位置比拟输出IO信号，进而实现相机的拍照。 2、视觉系统 正运动技术的视觉系统，主要由相机、镜头、光源、光源控制盒、视觉处理系统等组成。 根据运动速度的快慢不同，对相机响应时间、曝光时间以及镜头光圈、像素和光源等都有一定的要求。 机器视觉的定拍与飞拍比照 1、视觉定拍 传统的视觉定位采取定拍的方式，即工件按照既定的轨迹运动，当运行到拍照点时，运

3、动轴速度减为0停下来进展拍照、图像收集、运算处理、纠偏，待视觉系统处理完成后，继续完成接下来的轨迹运动，v-t图如下。 2、视觉飞拍 针对传统的视觉定拍，消费效率不够高的问题，在一些应用场合，越来越多的使用视觉飞拍来完成视觉拍照功能。即机构按照既定的轨迹运动，当运行到拍照点时，运动轴不停下来，瞬间完成飞行抓拍的功能。 整个经过中挪动机构不停顿，进而节省机构运行时间，知足效率，并且能保证运行精度。 1)在精度保证的同时，可以不减速，v-t图如下。 2)在精度缺乏的情况下，可以略微降速,分段运行，但速度不降为0，v-t图如下。 控制器的视觉定拍和飞拍实现方式 1、运动控制器的视觉定拍实现方式 普通

4、IO输出即可实现。 机器视觉系统中使用定拍的方式，会增加轴运动的启停次数，相应增加整个工艺的Cycle time，消费效率不高，并且频繁的轴运动启停会带来机台的振动，在某些高速高精的场合甚至会影响制造精度。 2、运动控制器视觉飞拍实现方式 视觉飞拍需要支持硬件比拟输出或精准输出功能的控制器。 当运行到预定的拍照点时，运动轴不停下来，采用运动控制器的精准输出或硬件比拟输出功能，瞬间完成飞行抓拍的功能。 在运动经过中，根据视觉抓拍收集的产品像素位置变化，计算出机械坐标偏移量，将偏移量发送给运动控制器,及时修正处理，完好飞拍功能。 轴运动时触发IO拍照的实时性和图像获取、处理速度是整个飞拍经过中精度

5、的保证。 正运动技术Zmotion运动控制器基于FPGA的硬件比拟输出，从驱动器到达拍照位置，到相机完成触发，整个精度可以控制在： 脉冲输出方式的最小误差1个脉冲，总线控制方式的最小误差1us以内。 当电机带编码器或光栅尺反应时，硬件比拟输出功能自动使用反应位置MPOS来进展触发，当不带反应时，此功能自动使用发送位置DPOS的比拟触发;根据不同的驱动器差异性效果，也可以使用MOVEOP_DELAY参数来调整IO输出的准确时刻。 多种实现和调整方式，极大确保了运动控制器在高速高精场合视觉飞拍时的精度。 正运动技术硬件位置比拟输出相关指令 1、Basic编程指令相关 1)HW_PSWITCH硬件位

6、置比拟输出 HW_PSWITCH(mode, direction, reserve, tablestart, tableend) 参数：mode 1-启动比拟器， 2- 停顿并删除没完成的比拟点Direction 0-坐标负向，1- 坐标正向，2-不判定方向 Reserve 预留 Tablestart 第一个比拟点坐标所在TABLE编号 Tableend 最后一个比拟点坐标所在TABLE编号2)HW_PSWITCH2总线硬件位置比拟输出 HW_PSWITCH2(1,opnum,opstate,tablestart,tableend,direction) 参数：mode 1-启动比拟器 Opnu

7、m 对应的输出口 Opstate 第一个比拟点的输出状态 Tablestart 第一个比拟点绝对坐标所在TABLE编号 Tableend 最后一个比拟点绝对坐标所在TABLE编号 Direction 第一个点判定方向，0-坐标负向，1- 坐标正向，-1-不使用方向 3)MOVE_OP精准输出 语法一：MOVE_OP (ionum,value) 参数：ionum 输出编号，0-，没有这个参数时输出0-31 Value 输出状态，多个输出口操纵时按位来指明多个口状态语法二：MOVE_OP (ionum1, ionum2,value,mask) 参数：ionum1 要操纵的第一个输出通道ionum2

8、 要操纵的最后一个输出通道 value 输出状态，多个输出口操纵时按位来指明多个口状态 mask 按位来设置值，指定哪些IO需要操纵，不填时从第一个通道到最后一个通道都操纵 4)MOVEOP_DELAY缓冲输出延时 MOVEOP_DELAY=timems参数：timems 毫秒数 设置在BASE主轴上, 当MOVE_OP精准功能使用时, 可以提早或者延后实际触发OP操纵的时间。 2、PC上位机编程(C、C+、C#、Delphi、VB、.Net、LabVIEW、Python、matlab)的函数库分别对应的指令函数是： ZAux_Direct_HwPswitch ZAux_Direct_HwPs

9、witch2 ZAux_Direct_MoveOp 机器视觉的定拍与飞拍比照总结 机器视觉技术是实现设备精细控制、智能化、自动化、当代化的有效途径和实现计算机集成制造的根底性技术之一。机器视觉既可以替换人工肉眼的检测，又可以识别人工肉眼所看不到的检测范围。随着对消费效益、产能需求的日益增强，高速高精+机器视觉在自动化领域的开展尤为重要。 正运动技术多款运动控制器/运动控制卡，可根据系统需求搭配不同PC硬件平台，实现2m/s的运行速度下，高达10um的视觉飞拍精度，降低运行速度可实现重复精度1um以内的视觉飞拍精度，在越来越多的行业(比方3C、电子半导体、包装、机器人应用等)被广泛使用。 本文由正运动小助手原创，欢送大家转载，共同学习，一起进步中国智能制造程度。文章版权归正运动技术所有，如有转载请注明文章来源。 0