1、檢測系統(tǒng)的組成部分

浙江國檢彈簧自動(dòng)視覺檢測系統(tǒng)的硬件構(gòu)成如圖所示，彈簧水平置于白色旋轉(zhuǎn)軸上，由步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。PLC除了負(fù)責(zé)發(fā)出脈沖驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)外，也將此脈沖作為外部觸發(fā)信號(hào)接入圖像采集卡，以保證采集到等比例的圖像。相機(jī)采用德國Basler公司的線陣相機(jī)系列，配合圖像采集卡一起完成圖像的采集工作。采集的彈簧展開圖如圖1所示。相機(jī)采集完一幀彈簧的展開圖后，經(jīng)圖像采集卡送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)主要完成硬件的配置及初始化、圖像處理、數(shù)據(jù)分析與保存等功能。經(jīng)圖像處理得到彈簧表面缺陷和尺寸的關(guān)鍵參數(shù)后，計(jì)算機(jī)將其與對應(yīng)規(guī)格的彈簧標(biāo)準(zhǔn)庫信息進(jìn)行比對，以標(biāo)識(shí)不合格彈簧。

彈簧自動(dòng)檢測系統(tǒng)示意圖

2、線陣相機(jī)與采集卡的配合

線陣相機(jī)的取像原理與面陣不同，它每次只采集一行圖像，只有在鏡頭與被拍攝物體之間存在相對運(yùn)動(dòng)時(shí)才能采完一幀完整的二維影像。圖中，縱向?yàn)榫€陣傳感器的方向，其分辨率由線陣CCD決定;橫向表示相機(jī)的掃描方向，其分辨率由步進(jìn)電機(jī)的最小步距決定。電機(jī)運(yùn)動(dòng)速度過大，圖像會(huì)被壓縮，如圖所示;速度太小，圖像則會(huì)被拉伸，如圖。

運(yùn)動(dòng)速度不同時(shí)的對應(yīng)成像效果

為了得到等比例的圖像，設(shè)置相機(jī)工作于外部邊沿觸發(fā)模式，如圖。在這種模式下，相機(jī)的線掃率完全由外部信號(hào)的頻率決定，兩者關(guān)系公式：線掃率=1/外部信號(hào)頻率。NI公司的PCI-1428圖像采集卡提供了四對外部觸發(fā)端口(分別從Trig_(0)到Trig_(3)，輸入信號(hào)類型為TTL電平)，支持線陣相機(jī)的外同步取像模式。將PLC發(fā)出的脈沖接入PCI-1428采集卡的任一外部觸發(fā)端口，這樣就實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)轉(zhuǎn)速與線掃率之間的對應(yīng)。MAX(Measurement & Automation Explorer)是NI公司開發(fā)出來方便用戶對各種硬件進(jìn)行設(shè)置和測試的軟件。在MAX中，可以根據(jù)需要配置采集卡的基本參數(shù)，如取像模式，圖像大小，觸發(fā)信號(hào)的類型等。

外部邊沿觸發(fā)模式(ExSync，Edged-controlled Mode)