全国职业院校技能大赛高职组-机器视觉赛项

设备简介

“机器视觉系统应用实训平台”该设备主要由实训机台、电控板、XYZ 三轴运动模组、外置 θ 轴、报警灯、 按钮盒、视觉安装夹具、产品托盘、光幕保护传感器、工控机、显示器、机器视 觉器件箱、机器视觉工具箱等13部分组成。

图1  机器视觉系统应用实训平台

XYZ 三轴运动平台 三轴运动平台由 X、Y、Z 三轴组成，其中 X、Y 轴有效行程为 200mm，Z 轴行程为 50mm 和 100mm（选配），最高重复精度优于±0.01mm，每轴配置闭 环电机，并安装正限位、负限位、原点的光电开关，防止操作失误导致运动平台 撞击，有效提高了运动平台的安全性。

其中，X、Y 轴上搭载的载物台面尺寸为 200mmx160mm，负载 50kg，重 复精度优于±0.01mm，最大线速度 500mm/s, 全行程直线度 0.015mm，Z 轴负 载 10kg，重复精度优于±0.01mm。Z 轴是多功能轴，自带快换装置，可方便安 装 2D 相机、3D 相机等多种工业相机，也可方便安装背光、同轴光、环形光等 多种常见光源。Z 轴也可以扩展安装旋转 θ 轴，平台可根据实验要求合理布置各 类支架。

图 2 XYZ 三轴运动平台结构图

2D 相机（相机 C） 500 万（2592x1944）像素彩色滚动快门 CMOS 芯片，GigE Vision（千兆以太网）接口，理论上最高 1Gbps 宽带，最大传输距离可到 100mm；128MB  板上缓存用于突发模式下数据传输或图像重传；支撑软件触发/硬件触发/自动运行等多种模式；支撑锐度，降噪，伽马校正，查找表，电黑平校正，亮度，对比度等 IPS 功能；彩色相机支持插值，白平隔，颜色转换矩阵，色度，饱和度等；支持多种图像数据格式输出，ROI,Binning，镜像等；兼容 USB 3 VISION 协议和 GenlCam 标准；支撑 POE 供电，DC6V-26V 宽压供电；符合 CE，FCC,UL,ROHS 认证。下表3为相机 C 参数表。。相机的指示灯状态定义请参照附件六：相机指示灯说明。相机 6Pin 管脚定义请参考表3。 

2D相机参数硬件参数：

表3 2D相机参数表

图4 2D相机图片

该实训平台主要实现功能：物体识别与分拣 凌乱的物体由相机经行拍照识别，识别出检测区和缺陷放置区（物料托盘）。通过软件编程标定图像做正确摆放位置的标定对数据处理后传输到中央处理器（PLC）。最后由中央处理器（PLC）控制底部X Y Z轴运动模组具对物料进行有序排列。体如图5。

图5  机器视觉系统应用实训平台