PCIE超高速实时运动控制卡在六面外观视觉检测上的应用

XPCIE1028是正运动技术专为高速视觉筛选设备应运而生的一款PCI Express®总线运动控制卡，可控制多个步进电机或数字式伺服电机，以及多个相机和吹气口的控制，具备位置锁存、多维高速硬件位置比较输出PSO、同步跟随、精准触发和I/O控制等功能。

物料通过振动盘自动排列并输送到匀速旋转的高透明玻璃转台，光纤传感器在入口处感应工件物料，XPCIE1028运动控制卡的高速锁存输入口记录来料位置，计算物料通过多个检测相机和下料机构的位置触发节点，然后下发指令触发检测相机在对应位置进行拍摄，并把相机触发统计和触发结果主动上报，工控机最终统计物料状态，跟据状态下发排料数据，控制卡根据数据自动排列并下发指令把物料吹入对应下料料盒。

六面外观检测示意图

机器视觉检测系统采用CCD工业相机将被检测的目标转换成图像信号，并传送给专用的图像处理系统。根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算，以提取目标的特征，如面积、数量、位置、长度等，再根据预设的容差范围和其他条件生成输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，从而实现自动筛选功能。

XPCIE1028在六面外观检测的硬件方案1 (8相机+8排料)

XPCIE1028在六面外观检测的硬件方案2 (12相机+4排料)

基于运动控制器/运动控制卡的六面外观检测系统，相比于传统的PLC+触摸屏方案，更集成化，响应更快，效率更高。在玻璃转盘快速运动时，系统也能通过视觉飞拍对物料进行瞬时触发拍摄、照明和图像处理，从而在确保检测精度的同时，还提升了检测和分选的产能。

运动控制实现原理图

（1）待检产品上料：

根据物料的类型，选择相应的振动盘将各类散件输送到高透明玻璃转台上，其中旋转台是以某一设定的速度在恒速旋转。

（2）感应物料并记录位置：

当传感器感应到物料，基于FPGA的高速锁存口记录物料当前位置。

（3）相机触发拍照：

通过高速锁存口锁存的位置，计算出各个相机的位置，由运动控制器内部硬件位置比较输出触发相机，进行视觉飞拍。

（4）视觉系统处理：

对拍照的物料图片进行视觉检测、测量、识别等功能，并传输OK 、NG或者待检信号给到运动控制卡。

（5）吹气筛选：

根据视觉系统反馈给运动控制卡的结果，以及通过感应器锁存的物料位置，计算出吹气口的位置，由运动控制卡内部硬件位置比较输出控制吹气口，进行OK、 NG或者待检筛选。

针对XPCIE1028运动控制卡在六面外观检测设备上的应用，正运动技术提供完整的专用六面外观检测调试软件，只需要进行简单的参数设置，搭配相机和视觉处理软件，就可以快速实现全自动CCD六面外观检测视觉筛选，缩短开发周期，降低开发成本。