專利名稱：一種分離式pcb-aoi運動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PCB-AOI運動控制方法，特別涉及一種通過獨立的運動控制卡實現(xiàn)PCB-AOI運動控制方法。
背景技術(shù)：
PCB-AOI設(shè)備在高速運動過程中通過線陣相機(jī)采集腐蝕后PCB板圖像，通過處理和分析發(fā)現(xiàn)PCB板的開路、短路、破孔等問題，提高PCB板一次性成品率。運動控制是PCB-AOI設(shè)備的重要組成部分，要求運動平臺在很短的時間內(nèi)就要達(dá)到勻速狀態(tài)，且在拍攝過程中運動必須保持嚴(yán)格勻速狀態(tài)，必須嚴(yán)格控制累計誤差，否則將造成圖形采集點位置錯誤。目前國內(nèi)外PCB-AOI設(shè)備運動控制的方法基本都是安裝在PC機(jī)內(nèi)的運動控制卡模式。運動控制卡是一種基于PC機(jī)或工業(yè)PC機(jī)、用于各種運動控制場合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。運動控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作(如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等)；控制卡完成運動控制的所有細(xì)節(jié)(包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等)。目前運動控制卡+PC的控制模式存在著以下問題(I)運動控制卡安裝在PC機(jī)內(nèi)，外部信號需要匯流和轉(zhuǎn)接，維護(hù)困難；(2)易受PC機(jī)及操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響。由于運動控制卡安裝在PC機(jī)內(nèi)，任何PC機(jī)或操作系統(tǒng)的故障都會影響運動控制卡的正常工作，造成安全隱患。為了克服運動控制卡的缺點，提升設(shè)備性能和可靠性，需要獨立式運動專用控制器，和PC機(jī)之間只需通過通信方式進(jìn)行信息交互，運動控制器完全獨立運行，大大提高了運行的可靠性，同時方便維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的PCB-AOI運動控制卡安裝在PC機(jī)內(nèi)，和PC及圖像采集及處理功能構(gòu)成一個PCB-AOI的整體控制方案，需要復(fù)雜的接線造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，以及PC機(jī)故障造成運動異常等問題，實現(xiàn)了一種將運動控制獨立到PC機(jī)外，通過通信方式實現(xiàn)圖像采集處理功能和運動控制功能的交互的目的。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為
在PC機(jī)內(nèi)安裝圖像采集和處理模塊，PC機(jī)外獨立運行運動控制卡；運動控制卡通過通信鏈路和PC機(jī)實現(xiàn)命令和數(shù)據(jù)交互；圖像采集和處理模塊通過運動控制卡操作庫調(diào)用運控制卡實現(xiàn)操作臺和鏡頭的移動，以及各類狀態(tài)信號讀取。SHAPE \* MERGEF0RMAT
本發(fā)明的有益效果是通過將運動控制功能從PC機(jī)中獨立出來，克服了運動控制卡安裝在PC機(jī)內(nèi)帶來的接線復(fù)雜，系統(tǒng)穩(wěn)定性差的問題，可以提高PCB-AOI設(shè)備的可靠性和可維護(hù)性。


圖1獨立運動控制功能的PCB-AOI結(jié)構(gòu)示意 圖2通過通信方式控制運動控制卡結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的一種分離式PCB-AOI運動控制方法，其思想是將運動控制功能在PC機(jī)外獨立運行。如圖1所示，運動控制卡與PC機(jī)通過通信鏈路連接。圖像采集和處理系統(tǒng)通過接口實現(xiàn)和運動控制卡的命令交互，具體設(shè)計步驟如下1.獨立式運動控制卡。獨立式運動控制卡具備數(shù)字信號輸入、輸出、高速計數(shù)、運動驅(qū)動信號輸出和運動控制信號輸出等功能。1.1運動控制卡讀取每個軸的限位信號、原點信號、安全信號，開關(guān)輸入信號等。1.2運動控制卡對光柵尺信號進(jìn)行高速計數(shù)，實現(xiàn)位置的精確定位。1. 3運動控制卡根據(jù)程序執(zhí)行結(jié)果輸出燈、氣泵等控制信號，及電機(jī)驅(qū)動及控制信號。2. PC和運動控制卡之間的通信連接。PC和運動控制卡之間通過通信鏈路連接，實現(xiàn)運動命令發(fā)送和狀態(tài)讀取。2.1支持全雙工的通信連接，實現(xiàn)快速的命令和數(shù)據(jù)交互。2. 2在PC端實現(xiàn)了通信初始化功能，建立和運動控制卡之間的通信連接。2. 3為了提高通信的靈活性，在PC端實現(xiàn)了運動控制卡自動識別功能，通過特定的命令碼和返回數(shù)據(jù)格式自動獲取正確的運動控制卡鏈接。2. 4為了實現(xiàn)通信的可靠性，在PC端實現(xiàn)了通信中斷重連功能。一旦命令發(fā)送或數(shù)據(jù)讀取失敗，將嘗試自動重建連接。3.運動控制卡的訪問和操作。運動控制卡通過通信方式接收從PC端發(fā)送的命令，具體實現(xiàn)步驟如下
3.1、在PC端實現(xiàn)一個運動控制卡操作庫。為了實現(xiàn)圖像采集和處理系統(tǒng)的獨立性，按照原有的接口定義形式在PC端實現(xiàn)一個用于封裝對運控控制卡操作的庫文件，在庫文件中封裝了所有和運動控制卡操作相關(guān)的函數(shù)，包括運動命令發(fā)送、燈及氣泵等的啟動命令發(fā)送、狀態(tài)讀取等。3. 2、在運動控制卡內(nèi)存中有一個專用的命令接收空間，接收從PC端發(fā)送的命令碼和參數(shù)。3. 3、運動控制卡執(zhí)行引擎定時掃描命令空間，對命令進(jìn)行解析，根據(jù)解析結(jié)果完成參數(shù)傳遞和命令啟動。
權(quán)利要求
1.一種分離式PCB-AOI運動控制方法，其特征在于在PC機(jī)內(nèi)安裝圖像采集和處理模塊，PC機(jī)外獨立運行運動控制卡；運動控制卡通過通信鏈路和PC機(jī)實現(xiàn)命令和數(shù)據(jù)交互；圖像采集和處理模塊通過運動控制卡操作庫調(diào)用運控制卡實現(xiàn)操作臺和鏡頭的移動，以及各類狀態(tài)信號讀??； 所述的運動控制卡具備數(shù)字信號輸入、數(shù)字信號輸出、高速計數(shù)、運動驅(qū)動信號輸出和運動控制信號輸出功能； 運動控制卡讀取每個軸的限位信號、原點信號、安全信號，開關(guān)輸入信號； 運動控制卡對光柵尺信號進(jìn)行高速計數(shù)，實現(xiàn)位置的精確定位； 運動控制卡根據(jù)程序執(zhí)行結(jié)果輸出燈、氣泵控制信號，及電機(jī)驅(qū)動控制信號； 所述的運動控制卡通過通信鏈路和PC機(jī)實現(xiàn)命令和數(shù)據(jù)交互，其具體是 支持全雙工的通信連接，實現(xiàn)快速的命令和數(shù)據(jù)交互； 在PC端實現(xiàn)通信初始化功能，建立和運動控制卡之間的通信連接； 在PC端實現(xiàn)運動控制卡自動識別功能，通過設(shè)定的命令碼和返回數(shù)據(jù)格式自動獲取正確的運動控制卡鏈接； 在PC端實現(xiàn)通信中斷重連功能；一旦命令發(fā)送或數(shù)據(jù)讀取失敗，將嘗試自動重建連接; 所述的圖像采集和處理模塊通過運動控制卡操作庫調(diào)用運控制卡實現(xiàn)操作臺和鏡頭的移動，以及各類狀態(tài)信號讀取，具體是 在PC端實現(xiàn)一個運動控制卡操作庫，按照原有的接口定義形式在PC端實現(xiàn)一個用于封裝對運控控制卡操作的庫文件，在庫文件中封裝了所有和運動控制卡操作相關(guān)的函數(shù)，包括運動命令發(fā)送、燈及氣泵的啟動命令發(fā)送、狀態(tài)讀??； 在運動控制卡內(nèi)存中有一個專用的命令接收空間，接收從PC端發(fā)送的命令碼和參數(shù)；運動控制卡執(zhí)行引擎定時掃描命令空間，對命令進(jìn)行解析，根據(jù)解析結(jié)果完成參數(shù)傳遞和命令啟動。
2.如權(quán)利要求1所述的一種分離式PCB-AOI運動控制方法，其特征在于所述的獨立運行的運動控制卡和PC機(jī)分開供電，其運行不受PC機(jī)的影響；其功能除了電機(jī)控制外，還實現(xiàn)各類限位信號、位置信號的采集，以及輸出燈、氣泵的啟動信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分離式PCB-AOI運動控制方法?，F(xiàn)有的PCB-AOI設(shè)備運行不穩(wěn)定，而且運動控制卡安裝在PC機(jī)內(nèi)，PC機(jī)的故障將導(dǎo)致運動異常，甚至造成危險的后果。本發(fā)明是在在PC機(jī)內(nèi)安裝圖像采集和處理模塊，PC機(jī)外獨立運行運動控制卡；運動控制卡通過通信鏈路和PC機(jī)實現(xiàn)命令和數(shù)據(jù)交互；圖像采集和處理模塊通過運動控制卡操作庫調(diào)用運控制卡實現(xiàn)操作臺和鏡頭的移動，以及各類狀態(tài)信號讀取。本發(fā)明能有效地增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號G05D3/00GK103064426SQ20131001576
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者鄔惠峰, 張方德 申請人:杭州電子科技大學(xué)