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Siemens 6DD1640-0AC0雙攝像機檢測原理

激光切割機是利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。客戶目前的需要激光切割的板材尺寸約為1m×1.2m，需要利用激光切割出如圖1的一個個小矩形，切割精度要求為0.05mm。由于被切割材料本體比較長，在上料的時候，往往很難保證其*性，所以需要考慮采用視覺（又稱CCD）來檢測板材的傾斜角度以及偏移量。

圖1 板材切割形狀

由于材料本體尺寸比較大，如果將被測物*拍攝到，則其檢測精度必然無法達到要求。所以考慮只拍攝該板材上的上下兩個MARK（標記）的位置，獲知兩個MARK點的偏移量后可通過推導得出該板材的整體偏移量以及旋轉角度。

為確保檢測精度，所以考慮采用一個相機各拍攝一個MARK的方法。本系統中采用2個相機和4個光源的架構。

圖2 相機拍攝MARK

在材料無任何旋轉以及偏移的情況下，兩個MARK點的理論坐標為X1，Y1與X2，Y2。在實際上料以后，相機拍攝后會獲取實際的坐標X3，Y3和X4，Y4。由此就可得：

ΔX1=X1-X3；ΔX2=X2-X4；ΔY1=Y1-Y3；ΔY2=Y2-Y2

根據上位機軟件的計算，實際坐標之間的連線與理論坐標的連線就可獲知該板材的旋轉角度θ角。結合水平ΔX1，ΔX2以及垂直方向的ΔY1以及ΔY2，就可準確獲知板材的整體偏移及旋轉角度。

圖3 計算板材的整體偏移及旋轉角度

由于本案檢測精度要求較高，MARK點的設置也變的尤為重要，經過多方討論，zui終確定MARK采用如下方案：

圖4 精確確定MARK位置的方案示意

由于拍攝距離客戶要求330mm的物距，以及考慮到檢測精度要求，所以采用2個增倍鏡頭以及接環。由此可獲得如下視野：

圖5 Siemens 6DD1640-0AC0拍攝視野

本項目都采用80萬像素的相機，分辨率為1024×768，可根據分布像素推算檢測精度:

4mm/1024pixel= 0.004mm/pixel（一個像素值代表0.003mm）；考慮到系統存在檢測誤差以及外部光源干擾與振動干擾，可以計算，本系統檢測精度在0.012mm。

 使用“邊形匹配”工具，定位Mark點的位置：

圖6 確定Siemens 6DD1640-0AC0位置界面界面圖

使用“邊緣位置”工具，檢測Mark點的交叉點X，Y軸坐標。

圖7 確定Siemens 6DD1640-0AC0點坐標界面顯示

同時，本DMV系統支持以太網通訊功能，可將檢測到的坐標偏移量，通過以太網通訊的方式送到上位機，并進行處理。本案中客戶采用的上位機是工業電腦。

系統配置

系統配置如表1所示。

表1 Siemens 6DD1640-0AC0系統配置

Lucent DFP-CN-10A/6N NEW

Honeywell W7750C 2001 Constant Volume Air Handling Unit

ARENS Safe Bus Shift-By-Wire SBW W0006093 SBW-ACT-762

Sun Microsystems Level 2 Repeater Assembly 540-5489

McData 201-626-907 module/Board new or refurbished

RMT Hydraulic Cylinder 2714973 Sky Trak/Lull? actuator?

Public Procurement Law Review 2006 Volume 15 v.15

Kidde-Fenwal 3 Pole Class 1 Explosion Proof Switch

Unison IE-1000-8/2 Ignition Exciter IE1000 9400040-1

Andrew Heliax Cable 1/2" FSJ4-50B 9.75' 9-3/4 ft NEW

Leviton 52000-RS Remote Supervisor

Cooper Crouse-Hinds NPJ6485 Arktite Plug NPJ-6485

SMC AFD3000-02D Pneumatic Air Valve w/ AF2000-01D

Polyphaser DSXL-D-MA-P2-BF Surge Filter & Bracket

Turck FDNP-S0808H-WW Advanced DeviceNet Station NEW

Novatec 04636 PLC CPU Board Control Card (Repaired)

Electroswitch 7810D Relay 125VDC NEW

Reliance Electric 57C402 Digital AC/DC Output Module

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