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1、This contains Cognex Corporation information, which must beity Agreement enteredprotected and used only in accordance with the Mutual o by Cognex Corporation and Apple Inc. dated November 1, 2014Secote ALS 机台视觉安装手册版本:V2.7日期:2016/7/51Secote ALS 视觉安装手册目录1、功能简介12、硬件安装1相机安装1相机 FOV3相机以太网线连接5镜头安装6光源控制器连接6
2、3、介绍8配置83.13.1.1 ViSystem Setup8TCP/IP 协议光源通讯8Usb 转串口光源通讯9确认串口驱动是否安装成功9配置 Framework 光源控制器参数93.1.4时间配置10Setup Tool 介绍10Set up tool 工具介绍10Receipes 文件 Options 配置确认11Set up tool 操作流程11Calibration 介绍11CAM1 标定12CAM2、3 标定14动静态数据及 CPK 数据测试15Inspection 介绍16T1,1 视觉处理17T2,1 视觉处理18T2,2 视觉处理工具20T2,3 视觉处理20T3,1 视
3、觉处理21T3,2 视觉处理22T3,3 视觉处理22附录一:CCD 通讯格式232Secote ALS 视觉安装手册AlS 机台读SOP241Secote ALS 视觉安装手册视觉安装手册1、功能简介ALS 是一台将散光片贴和到 CG 孔的自动化设备。相机 1 定位引导机械手吸取料盘上 diffusor,CG 流入,相机 3 定位其位置和角度,同时相机 2 计算机械手上 diffusor 的位置和角度,最后通过二者的位置和角度对位组装 diffusor,最后再次复检贴合的位置和角度。2、硬件安装2.1.1 相机安装请参照图 1-1.1 安装相机,安装尺寸可参考图 1-1.2、1-1.3 和图
4、 1-1.4。请注意 3 只相机的安装方向。图 1-1.1:整体分布示意图2Secote ALS 视觉安装手册图 1-1.2:Cam1 安装尺寸图图 1-1.3:Cam2 安装尺寸图3Secote ALS 视觉安装手册图 1-1.4:Cam3 安装尺寸2.1.2 相机 FOV为了提高对位速度,提高生产效率请调节相机位置,将需要检测的产品位置,尽量靠近图像中心位置,如图 1-1.5 为相机 1 的参考图像。(1)黑色物料4Secote ALS 视觉安装手册(2)白色物料图 1-1.5:相机 1 调节参考图像相机 2 的参考图像如图 1-1.6:(1)黑色 diffusor(2)白色 CG图 1-
5、1.6:相机 2 调节参考图像相机 3 的参考图像如图 1-1.7:(1) 黑色 CG5Secote ALS 视觉安装手册(2) 白色 CG图 1-1.7:相机 3 调节参考图像2.1.3 相机以太网线连接为了让相机与实际使用时描述的相机号对应,建议一次配置一只相机的 IP 地址,相机的 IP 地址配置规则,请参考下表 1-1.3。表 1-1.3:相机 IP 配置电脑上各网卡 IP 地址配置规则,请参考下图 1-1.8 所示。相机相机 IP 地址电脑网卡名称电脑 IP 地址1IP1:192.168.10.101CAM1IP1:192.168.10.1002IP2:192.168.11.101C
6、AM2IP1:192.168.11.1003IP3:192.168.12.101CAM3IP1:192.168.12.1006Secote ALS 视觉安装手册图 1-1.8:电脑 IP 配置在完成相机和电脑网口的配置后,请将对应的接口用网线连接。 为了形象描述相机标号,请将网卡进行重命名,如相机 1 命名为 CAM1、相机 2 命名为 CAM2、相机 3 命名为CAM3。2.2 镜头安装镜头参数具体见下表 1-2:表 1-2 相机安装配置表2.3 光源控制器连接光源控制器为 2 个共 8 通道,选取 CH1-CH4 和 CH1,CH2 为使用通道。共有 2 只白色同轴光,2 只白色环形光,2
7、 只红外条形光,1 只背光光源接线见图 1-3。具体信息见表 1-3。光源控制器一相机FOV(mm)WD(mm)镜头焦距光圈描述宽高相机 155.241.4650756T11:拍摄料盘,引导机械手取 ALS(散光片)、顶针去把 ALS 顶起来。相机 25.84.3115*0.5 远心镜头NoT21:定位并调整 ALS 角度 T22:定位并调整 ALS 圆心 T23:相机 2 抛料复检相机 3129530*1 远心镜头NoT31:定位 CGT34:预检白色 CG 是否已经安装 IRCF T32:根据 T22,还原 ALS Circle 及 Angle T33:复检组装效果7Secote ALS
8、视觉安装手册光源控制器二图 1-3 光源接线图表 1-3 光源连接及参数表工位型号数量通道号描述设置亮度(十进制)相机 1OPT-LXT853221-W21-CH1红外条光2551-CH2红外条光255相机 2OPT-CTD40-W11-CH4同轴光60(白机不用)相机 2OPT-RLA545-W11-CH345环形光255相机 3OPT-FAT372912-CH3背光255相机 3OPT-RLA500-W12-CH290环形光255相机 3OPT-CTD40-W12-CH1同轴光255预留通道背光90环形光同轴光同轴光45环形光红外条形光红外条形光8Secote ALS 视觉安装手册3、介绍
9、3.1配置3.1.1 ViSystem SetupCognex 视觉AlignVisSystem 启动后,依次点击界面上的【Settings】 -【ViSystem Setup】进入 Framework Setup,相机所使用的标定文件,以及后面所对应的 ToolBlock,可以在这里修改。目前,Camera1 使用 Calibration1 和 Calibration4 对应 Inspections1, Inspections7, Inspections14,Inspections15, Camear2 使用 Calibration2 对应 Inspections2,Inspections3
10、, Inspections8,Inspections9,Inspections13, Camera3 使用 Calibration3 对应 Inspections4, Inspections5,Inspections6,Inspections10,Inspections11,Inspections12,在该处做任何修改,需要保存后重新启动,才可以生效。图 3-1-1:ViSystem Setup3.1.2 TCP/IP 协议光源通讯Cognex 视觉AlignVisSystem 启动后,依次点击界面上的【Settings】 -【LightController Setup】进行网口配置,配置信息
11、见下图 3-1-3 所示,IP 地址,连接类型等根据实际的进行选择,修改完成后,ok,以确认修改已做保存。9Secote ALS 视觉安装手册图 3-1-2:配置光源控制网口3.1.3 Usb 转串口光源通讯1) 确认串口驱动是否安装成功a 右击“计算机”选择“管理”进入“计算机管理”的“设备管理器”,查看“端口 COM”下的所有 COM 口。b 插拔所使用的 Usb,查看“端口 COM”下是否有 COM 的显示或,若有并且无”!”感叹号,则说明驱动安装成功。c 依次插拔 Usb 并记住插拔 Usb 所对应的 COM 口。2) 配置 Framework 光源控制器参数a 在 Framework
12、 的”设置”里面选择“Light Controller Setup”,对 OPT 光源进行串口参数配置,如图 3-1-3 所示。其中”COM Port”选择各 Usb 所对应的 COM 口控制器 Usb 转串口连接完成。至此 OPT 光源10Secote ALS 视觉安装手册图 3-1-3:配置光源控制串口3.1.4时间配置Cognex 视觉AlignVisSystem 启动后,依次点击界面上的【Inspection】进入任意一个 Inspection 后选择【Acquisition Setup】进行示。时间配置,配置信息见下表 3-1-3 所表 3-1-3:时间配置表3.2 Setup To
13、ol 介绍3.2.1 Set up tool 工具介绍Set up tool 主要是方便调节相机位置,视野,倾斜度,焦距的工具,这样在调机时更方便更精确。工具界面主要包含 Camera,Measure,Expected,current,Set Gold Values 按钮,其中Measure,Expected,current 选项为测量值,期望值,和当前值,主要包括ition,FOV,Tilt,FocusT1.1T2.1T2.2T3.1T3,4T3.2T3.3T2.3Black50ms5ms145ms75ms-50ms75ms200mswhite45 ms65 ms150 ms18 ms90m
14、s90 ms15 ms200ms11Secote ALS 视觉安装手册只需通过界面上的 Camera 按钮选定相机,将形工具放在视野中心,调节相机焦距,位置,使得ition,FOV,Tilt,Focus 几个参数的当前值与期望值尽量接近即可,此时相机的ition,FOV,Tilt,Focus 就已经调节好了,整个相机调试就已经完成。3.2.2 Receipes 文件 Options 配置确认通常情况下不需要配置,因为Golden samples 里面是配置好了的。Set up tool 操作流程、分别将用于制作 Setup Tool sample recipe 的治具放到Tray 盘工位和 H
15、SG 工位上;、打开 Setup Tool 工具实时观察 Cam1 和 Cam3 里的标靶;、调整相机直到 Setup Tool 里Cam1 和Cam3 界面变绿,至此 Cam1 和Cam3 完成 Setup Tool 工具调整;、调整机械手使带有标靶的载具移动到 Cam2 上方,对相机进行初步对焦;、调整机械手直到 Setup Tool 里 Cam2 界面变绿,至此 Cam2 完成 Setup Tool 工具调整;3.3 Calibration 介绍该菜单包含 4 个功能块,每个功能块由 2 部分组成,相机设定、检测设定,如图 3-3-1所示:图 3-3-1:相机参数设定时间后,即可进行标定
16、。调节好光源亮度以及Recipe OptionsCam1Cam2Cam3Brightness:200 Focus:5.000% FovX:2.000% FovY:3.000%Translation:80.000PX Roion:1.30degTilt:0.060degBrightness:200 Focus:10.000% FovX:1.000% FovY:2.000%Translation:60.000PX Ro ion:0.900degTilt:0.050degBrightness:200 Focus:8.000% FovX:1.500% FovY:2.000%Translation:10
17、0.000PX Roion:1.30degTilt:0.060deg12Secote ALS 视觉安装手册CAM1 标定采用 9 点标定法,注意该处的标定并不是在 Calibration 中,而是在 Inspection 文件中,分别对应 RobotCalibration 和 PinCalibration。1) Robot 标定Robot 标定方法简述步骤如下:吸嘴卡上标定工具,标定工具贴纸表面与tray 盘水平,打开Robot Calibration 的Inspection 的实时采像调试光源和参数,手动拍照抓取训练特征,点 secote 的 robot 标定,机械手走 9 宫格,拍照 9
18、次。标定结果会自动写入标定文件。机械手标定(卡在机械手吸嘴上的标定工具)图 3-3-2图 3-3-3:Robot 多点校准1、 图 3-3-3 检查校准结果,RMS Error 需要在 4 以内,Aspect之间。ratio 需要在 0.98 和 1.0213Secote ALS 视觉安装手册图 3-3-4:Robot 多点校准结果2)顶针标定在顶针上套上标定工具,打开 Pin calibration 的 Inspection 的 Acquire 实时调试合适,训练抓取贴纸上的特征,点 secote 的顶针标定,拍照 9 次,顶针走九宫格,标定完成。具体实物图(顶针上套上标定工具)图 3-3-
19、514Secote ALS 视觉安装手册图 3-3-6:顶针多点校准2、 检查校准结果,RMS Error 需要在 3 以内,Aspect ratio 需要在 0.98 和 1.02 之间,如图所示。图 3-3-7:顶针多点校准结果CAM2、3 标定T2,1T2,2T2,3T3,1T3,2T3,3 共享同一个标定过程,分别对应 Calibration、Calibration3。把标定片放于标定治具上,治具流入相机 3,相机 3 拍照一张,机械手吸取标定片往相机 2 位置拍照 11 张,计算自动标定结果。具体过程如下:1.使用 0.25mm 的标定片,剪出一个长大约 10mm,宽大约 4-5mm
20、 的尺寸,保证其中有多个信息。把剪好的标定片放入做好的加工件中,机械手分别对准吸料位和拍照位,保证清晰的图像。可以进行自动标定,相机 3 拍摄 1 次,相机 2 拍摄 11 次,如果标定失败,请清洁标定片,再次标定。检查标定结果,在【Tools】-【Calibration Info】,打开即可查看,亦可打开 View Images查看图像失败原因。15Secote ALS 视觉安装手册图 3-3-8 标定结果3.4 动静态数据及CPK 数据测试动静态数据测试由 Secote 自己完成,当出现异常时,协助其处理。CPK 数据由 Secote 自己完成,正常作料流程。当出现 CPK 数据异常时,根
21、据 3.5Inspection介绍查看原因。16Secote ALS 视觉安装手册3.5Inspection 介绍Cognex 视觉AlignVisSystem 启动后,点击界面上的【Inspection】,该菜单包含 15 个功能块,黑白机各 6 个模块,insp13 为相机 2 抛料复检共用模块,cal1 和 cal2 分别为顶针标定模块和机械手标定模块,每个功能块由 2 部分组成,实时显示设定、VPP 设定,如图 2-2 所示:图 2-2:Inspection 设定下面是相关 Inspection 命令对应表1.黑色 CG(1-CH2 表示光源控制器 1 的第 2 通道)相机命令Insp
22、ection功能说明光源通道T1,1Locate ALS On Tray获取 Diffuser/IR filter 在料盘中的位置1-CH11-CH2T2,1Find ALS Angle调整物料的角度1-CH31-CH4T2,2Find ALSition查找 Diffuser/IR filter 的圆 算出 GAP 值,计算出它的尺寸1-CH4T2,3Check Nozzle检查是否吸嘴抛料完成1-CH4T3,1Locate CGition定位 CG 的圆孔位置2-CH22-CH3T3,2Locate Diffusor In CG定位 Diffuser/IR filter 的角度,并且还原圆心
23、位置2-CH3T3,3Find Check Diffuser组装复检 Delta 值2-CH217Secote ALS 视觉安装手册2.白色 CGT1,1 视觉处理1)视觉处理流程定位 Diffuser 在料盘中中心及角度的检测,在程序中分别出 Diffuser 基于机械手和基于顶针的两组坐标(ALS_RobotX, ALS_RobotY, ALS_RobotAngle)( ALS_PinX, ALS_PinY, ALS_PinAngle)T1,1 视觉处理流程表初始化输入输出数据接收到 T1,1,Index 命令T1,1 视觉处理流程步骤程序代号功能简述1Show Record Data图像
24、预处理2Fore_Check物料预检查,3ManualSelectALS根据指令发送的 Index 选取 ALS3.1Show Data图像预处理3.2CogPMAlign_Original Part查找所有的 ALS3.3CogCreatSegment_Adjust将料盘分割成 72 份,每份对应一个 ALS3.4AutoChangeRegionSystem查找 ALS,确定位置,及角度4AutoSelectALS自动选取 ALS(未使用)4.1SearchALS查找所有的 ALS4.2Fiarch精确查找 ALS相机命令Inspection功能说明光源通道T1,1Locate ALS On
25、 Tray获取 Diffuser/IR filter 在料盘中的位置1-CH11-CH2T2,1Find ALS Angle调整物料的角度1-CH3T2,2Find ALSition查找 Diffuser/IR filter 的圆 算出 GAP 值,计算出它的尺寸1-CH3T2,3Check Nozzle检查是否吸嘴抛料完成1-CH4T3,1Locate CGition定位 CG 的圆孔位置2-CH3T3,2Locate Diffusor In CG定位 Diffuser/IR filter 的角度,并且还原圆心位置2-CH2T3,3Find Check Diffuser组装复检 Delta
26、值2-CH218Secote ALS 视觉安装手册T1,1 视觉处理流程图2)VPP 中的重要操作(1)当 Diffusor 不在分割线内时需调整做如下操作,首先打开 ManualSelectALS,点击输入输出界面,会有二个输入型变量_Train,Auto Region,将 Auto Region值改为 False,_Train 值改为 Ture,接着打开工具 TB_AutogetRegion 里面的Manual Setting 工具手动拖动矩形区域,修改Diffusor 在分割线内位置。(2)如下图所示对于 diffusor 面积程序有限制范围 Blob_Area Up 和Blob_Are
27、a Down,如果面积超限则会。T2,1 视觉处理1)视觉处理流程ALS 角度的检测,在程序中以 Up Line 与 T31 中 CG 的 Up Line 对准并进行调整角度,检测 Diffuser 的尺寸值(Length:2.250.1,Width:2.550.1), 如果产品不合格,则抛料。此外现在 T2,1 使用新的抓边工具 MultiLineFinder Tool。T2,1 视觉处理流程定 位 四边 leftLine Up,Line Right,Line Down,Line Left,及 Diffuser 的角度初始化输入输出数据接收到 T2,1 命令T2,1 视觉处理流程步骤程序代号
28、功能简述1CogIPOneImageTool1图像预处理并作翻转处理2FindALS And VerifyALS找到 ALS 及检查 ALS2.1FindALS定位 ALS 及角度2.2VerifyALS检查 ALS 是否合格将 ALS 的像素坐标分别映射到机器人坐标 Robot_X, Robot_Y 和顶针坐标 PinX, PinY,发送给设备定位出所有的 ALS 并通过指定区域给出取最左上的物料19Secote ALS 视觉安装手册T2,1 视觉处理流程VPP 中的重要操作T2,1 中尺寸范围同样大小 CG,不是所有尺寸物料都可以,大小得适当,所以程序对 Diffusor尺寸做了一定范围筛
29、选,如果超出设置的 MaxLength,MinLength 和 MaxWidth,MinWidth 范围,程序就会爆红,但是会往下做下去(限制条件目前已加在 Secote中),具体设置位置和方法(2)双料检查为了防止吸嘴上有两片料,AnotherAlsFound 为 1,没有则为 0做了双料监测 CheckDoubleALS, 如果有双料则(3) MultiLineFinder Tool工具调整抓边工具 MultiLineFinder 参数主要包括 Roion Tolerance,DistanceTolerance,Gradient Field Size. Roion Tolerance 分为
30、匹配点的角度度和匹配到的线的角度度,Distance Tolerance 为距离度同上,Gradient Field Size 为坡度区域的允许最大尺寸可根据具体情况调节参数解决抓边问题,根据 ALS 角度与 CG 的角度,把调整ALS 的角度发送给机械手20Secote ALS 视觉安装手册T2,2 视觉处理工具1)视觉处理流程查找 ALS 圆心,并计算圆心到四边的距离 D1,D2,D3,D4,并与 CG 上的 d1,d2,d3,d4并比较,D=d(此处不做抛料),并且输出距离给 T3,2,用于复检推算出圆心的位置,同时计算出 diffusor 尺寸;T2,2 视觉处理流程T2,2 视觉处理
31、流程VPP 中的重要操作T2,2 中主要计算GAP 值和 Diffusor 尺寸,对于 GAP 值给出了限制 GAP_Threshold。现在来料毛边问题可能会影响 T2,1 抓边,从而可能会影响某边 GAP 值过小,从而导致贴合容易溢出,那么T3,2 抓边模板可能会匹配不到 diffusor 特征所以才设置此阈值下限,所以当 GAP 值时,在保证 T2,1 抓边没有问题时,紧急情况下可以修改阈值下限,同时如果一直遇到这种问题时,为了避免 T3,2 抓边问题,在修改阈值下限的同时,应叫 OEM 厂商对组装为做适当补偿。T2,3 视觉处理1)视觉处理流程检查吸嘴抛料是否完成。T2,3 视觉处理流
32、程步骤程序代号功能简述计算目前位置和 CG 的圆心位置,计算出机械手的目标姿态发送给机器人找 ALS 圆心, 计算圆心到 LineA、LineB、 LineC、LineA、D,并与 d(从 T31 传送进来)进行对比,同时给出 diffusor 尺寸。初始化输出数据接收到 T2,2 命令T2,2 视觉处理流程步骤程序代号功能简述1Show Data图像预处理并作翻转处理2FindAndVerifyALS找到 ALS 整置2.1FindALS定位 ALS 及角度2.2FixtureToALS生成 FixtureToALS 坐标空间2.3FindALSInnerCircle找到 ALS 的圆心2.
33、4MeasureALS_Dis计算圆心到四边的距离2.5VerifyALSSize计算 ALS 的 D 与 CG 上的 d 进行比较2.6Mdge显示边缘线21Secote ALS 视觉安装手册T2,3 视觉处理流程T2,3 视觉处理流程T3,1 视觉处理1)视觉处理流程查找 CG 圆心,CG 四条边 Line Up,Line Right,Line Down,Line Left,和计算角度边并计算圆心到四边的距离Dis1,Dis2,Dis3,Dis4,传递给T33 用于推算出CG 圆心的位置;T3,1 视觉处理流程T3,1 视觉处理流程2)VPP 中的重要操作(1)T3,1 定位模板中心会传给
34、 T3,2 和 T3,3 所以 T3,2 和 T3,3 出现模板爆红时只需查找相应定位中心点是否接收到即可,这样针对 CG 模板只需建立T3,1 一个即可,方便管理,减少风险。发送圆心坐标,CG 的 Line Angle 与圆心到四边的距离给机械手查找 CG 圆心并计算圆心到四边的距离查找 CG 四边位置,角度边位置;接收到 T3,1 命令T3,1 视觉处理流程步骤程序代号功能简述1ShowData在输出图像上绘图2SearchALSHole计算 CG 圆心、角度、与圆心到四边的距离2.1FindRoundLine查找 CG 孔四边2.2LcateCirclePo查找 CG 上的圆心3Choo
35、seFineLine查找 CG 对位角度边有料则检查是否还有料附在吸嘴上初始化输出数据接收到 T2,3 命令1CogIPOneImageTool1用作显示结果2CogBlobTool1检查是否还有料附在吸嘴上22Secote ALS 视觉安装手册(2)目前对于黑白机 T3,1 的抓边工具不同,对于黑机来说 T3,1 打光出来的边有时候会抓错,所以采用新的抓边工具 MultiLineFinder Tool 进行优化.3) 增加 T34 指令仅在白色 CG 中使用该指令,使用和 T32 一样的配置(光源和否已经安装了IRCF。)来检测 CG是T3,2 视觉处理1)视觉处理流程定位组装后 ALS 的位置,让其成像效果与 T21 效果一致,并查找出对应的四边,装饰组装后的 ALS 的圆心位置以的方式计算出来,传送给 T33T3,2 视觉处理流程T3,2 视觉处理流程2)VPP 中的重要操作白色 CG,T3,2 的抓边模板不能随便改动,如果想重新训练模板,不能抓取当前图像进行训练这样以前模板就会丢失,每做一片模板就会爆红,所以只能在当前建模器中修改模板,如果误操作,打开备份 VPP 重
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