1、檢測系統(tǒng)的組成部分

浙江國檢彈簧自動視覺檢測系統(tǒng)的硬件構(gòu)成如圖所示，彈簧水平置于白色旋轉(zhuǎn)軸上，由步進馬達驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動。PLC除了負(fù)責(zé)發(fā)出脈沖驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)外，也將此脈沖作為外部觸發(fā)信號接入圖像采集卡，以保證采集到等比例的圖像。相機采用德國Basler公司的線陣相機系列，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。相機采集完一幀彈簧的展開圖后，經(jīng)圖像采集卡送入計算機進行處理。計算機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，計算機將其與對應(yīng)規(guī)格的彈簧標(biāo)準(zhǔn)庫信息進行比對，以標(biāo)識不合格彈簧。

彈簧自動檢測系統(tǒng)示意圖

2、線陣相機與采集卡的配合

線陣相機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動時才能采完一幀完整的二維影像。圖中，縱向為線陣傳感器的方向，其分辨率由線陣CCD決定;橫向表示相機的掃描方向，其分辨率由步進電機的最小步距決定。電機運動速度過大，圖像會被壓縮，如圖所示;速度太小，圖像則會被拉伸，如圖。

運動速度不同時的對應(yīng)成像效果

為了得到等比例的圖像，設(shè)置相機工作于外部邊沿觸發(fā)模式，如圖。在這種模式下，相機的線掃率完全由外部信號的頻率決定，兩者關(guān)系公式：線掃率=1/外部信號頻率。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)，輸入信號類型為TTL電平)，支持線陣相機的外同步取像模式。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，這樣就實現(xiàn)了馬達轉(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)信號的類型等。

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