激光视觉切割说明书.docx
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激光视觉切割说明书
视觉定位激光切割控制系统
操
作
说
明
书
第一章：
控制系统的安装
控制系统的组成--------------------------------------------------------1
控制卡的安装----------------------------------------------------------1
控制软件的安装--------------------------------------------------------4
第二章控制系统高级配置说明
机器设置----------------------------------------------------------------------------------7
视觉设置--------------------------------------------------------------------------------13第三章相机设置与系统校正
相机设置界面说明-----------------------------------------------------------------------13
打点校正界面-------------------------------------------------------------------------------------15
相机偏移校正界面-----------------------------------------------------------------------17
第四章模板设置
模板设置见面参数说明-----------------------------------------------------------------20
第五章加工输出
输出界面说明---------------------------------------------------------------------------27
附录1常见问题分析------------------------------------------------------------------------------------29
附录2摄像头安装尺寸---------------------------------------------------------------------------------30
附录3系统校正测试图形------------------------------------------------------------------------------31
第一章控制系统的安装
1.1控制系统的组成
控制系统由硬件（控制卡）和软件两部分组成。
硬件包括MPC03-LX控制卡一张；软件包括控制软件和加密狗。
整个控制系统放在一个包装盒中，软件在光盘中。
软件的目录说明：
子目录名称
目录中数据内容
使用说明
Install
安装程序
Drivers
控制卡、加密狗驱动程序
Doc
用户使用手册
Word格式的操作手册
DemoData
PLT,BMP等演示文件
Readme
版本说明
1.2MPC03LX控制卡的安装
1.2.1电脑配置要求
操作系统:
Window2000、WinXP；
CPU：
PIII以上；
主板：
具有至少一个PCI扩展槽（MPC6515不需要），至少两个USB接口，相机需要主板支持高速USB接口即，COM通讯口一个（MPC6515用）；
内存：
256M及以上；
硬盘：
10G及以上；
光驱：
CD-ROM
1.2.2自动安装
控制卡的驱动程序在[Drivers]目录下。
先关机，将控制卡插入PCI扩展槽中，然后开机。
系统检测到PCI卡后出现“发现新硬件”对话框，此时单击“取消”。
在设备管理器中选中该设备自动更新驱动程序即可.
1.2.3手动安装
一般而言，自动安装即可完成控制卡驱动程序的安装。
但是有时候安装程序会收到损坏导致驱动无法安装，这个时候就需要手动安装了。
假定操作系统安装在C盘。
将[Drivers]目录下的复制到C:
\WINDOWS\INF；
将[Drivers]目录下的复制到C:
\WINDOWS\SYSTEM32\DRIVERS。
安装时，请务必注意操作系统的版本。
如果操作系统是Win2000，那么就必须复制Win2000目录下的驱动程序文件；如果操作系统是WinXP，那么就必须复制WinXP目录下的驱动程序文件。
控制软件的安装
1.3.1上位控制软件的安装
打开Install文件夹双击文件出现如下对话框：
点击“安装”按钮，出现如下对话框：
稍后则会出现：
按取消键即取消对控制系统的安装：
接着回自动安装相机驱动:
驱动
出项以上界面，点击“确定”完成对控制软件的安装。
1.3.2相机的安装
安装程序自动安装的为32位操作系统的相机驱动.手动安装驱动步骤如下.
1.32位操作系统系统:
双击C:
\VisionLaserCut10\CameraDriver\x86\
2.64位操作系统系统:
双击C:
\VisionLaserCut10\CameraDriver\x64\
在安装好视觉模块和控制软件后，将软件狗插入电脑的USB接口内，电脑屏幕右下方会出现如下对话框：
Windows操作系统会自动查找其驱动程序，以完成对软件加密狗的安装。
所有硬件安装好后在设备管理器中会出现如下显示:
第二章控制系统高级配置说明
机器设置
点击桌面的应用程序图标首次打开控制系统软件.
工作模式:
特征定位,界面如下：
工作模式:
普通切割,界面如下：
2.1.1新建
对应工具条上的图标为。
创建新的加工文件。
2.1.2打开
对应工具条上的图标为。
导入配置好加工参数的工程文件（﹡.FTV）。
2.1.3保存
对应工具条上的图标为。
将文件保存为（﹡.FTV）格式。
2.1.4选择
对应工具条上的图标为。
2.1.5放大
对应工具条上的图标为。
放大显示图形数据。
点击该按钮，在屏幕上用鼠标点击或拖动鼠标即可放大图形数据（数据实际大小不会改变）。
2.1.6缩小
对应工具条上的图标为。
缩小显示图形数据。
点击该按钮，在屏幕上用鼠标点击即可缩小图形数据（数据实际大小不会改变）。
2.1.7平移
对应工具条上的图标为。
移动显示当前视图。
2.1.8工作台范围
对应工具条上的图标为。
完整显示整个加工幅面/坐标系。
2.1.9数据范围
对应工具条上的图标为。
完整显示加工数据范围
2.1.10设置停靠点
对应工具条上的图标为。
在普通切割模式下,每次加工完成停靠位置
2.2.1控制面板界面
点击文件菜单下的“机器设置”会出现如下对话框：
2.2.1.1公司信息
本栏提供关于厂商的基本信息。
2.2.1.2机器设置
机器设置中的参数为高级配置参数，任何改动都将可能导致激光机工作不正常。
一般情况下，用户不需要修改。
如因特殊情况需要，请务必在厂商的指导下进行修改。
其他
进入“工作台设置”界面“，出现如下界面：
X轴代表横向轴（小车），Y轴代表纵向轴（大车）。
2.2.1脉冲当量
控制系统发一个脉冲激光头移动的距离。
点击按钮出现以下对话框：
上图中的表示步进电机每转一圈激光头移动的距离为毫米。
6400表示步进电机每转一圈需要6400脉冲，驱动器的细分数为32。
2.2.2工作台幅面
激光头移动的最大范围（单位为毫米）。
2.2.3回原点方向
X轴的右边正向，Y轴的上边为正向。
必须保证原点开关安装位置与本选项的设置相对应。
2.2.4开机回原点
开机后是否自动进行回原点。
如果不选择本项，则点击上下左右键移动激光头时速度比较低，以避免撞机。
如果选择本项，则系统启动软限位功能，激光头运动速度较快，而且不会撞机。
2.2.5起跳速度
X、Y轴运动的初速度。
该值太大会导致机器运行时震动较大。
2.2.8空程速度
加工过程中，不出激光时，激光头运行的最快速度。
2.2.6回原点速度
开机回原点的速度。
此值不宜过大，否则有可能损坏原点开关和对机器有较大的震动。
2.2.9工作加速度
X、Y轴切割加工时的加速度，根据具体的机器来设置相匹配的加速度。
2.2.9空程加速度
X、Y轴不出光空程运动的加速度，根据具体的机器来设置相匹配的加速度。
2.2.10手动移动速度（快）
选择【开机回原点】时，手动移动激光头的速度。
2.2.11手动移动速度（慢）
不选择【开机回原点】时，手动移动激光头的速度。
进入“Z轴设置”界面“，出现如下界面：
当视觉设置中选中”支持Z轴进料机构”,“Z轴设置”才有效.Z轴一般用作进料机构,
该界面参数同工作台参数意义一样.
进入“切割设置”界面“，出现如下界面：
开光延时（ms）:
打开激光等待一段时间后开始运动
关光延时（ms）:
切割结束后等待一段时间关闭激光
激光频率:
设置激光管频率
离散精度:
该值越小，图形精度越高，但是计算速度会更慢，而且还会影响加工速度。
一般切割有机玻璃时可以选择较小的值，其他切割请使用默认值。
优化起笔位置:
对于单个封闭对象自动分析开始切割点,该设置有助于保证封闭对象的封口.
优化路径:
通过优化路径,调整每个对象相互间的加工顺序,提高加工的效率.
点击“视觉设置”，出现如下界面：
工作模式:
支持特征定位和两点定位模式的切换
相机偏移校正模式:
支持十字丝校正,和轮廓检测校正两种模式.具体操作见后面说明.
相机拍照前稳定时间:
相机运动到拍照位置时会稳定一段时间，然后拍摄图象。
该时间太短导致图象不稳定，切割不准。
适当降低暴光时间和增益可以提高相机的响应的速度.该参数与相机的响应速度和机器运动到位响应速度有关.
识别整板后切割:
确认是否识别完所有对象后加工。
走S形轨迹:
当系统查找路径为”标准阵列路径”时,可以走S形提高效率。
支持Z轴进料机构:
如果机器选配了送料机构，则选择此选项。
否则就取消此选项。
第三章相机设置与系统校正
点击主界面内的“相机设置”按钮，即出现如下对话框：
图形的左边区域主要是显示相机所拍摄到的图象区域，
3.1.1打开相机：
此功能主要是在用户点击了相机设置后，此时界面上仍然没有图形显示，通过再次打开相机来驱动CCD视频设备，直到显示图象为止。
3.1.2自动曝光：
此功能主要用于在相机拍摄到图象后，其颜色和光源反差很大，以至模糊不清，通过此功能可以初步调节视频设备所拍摄图片的清晰度，但是如果需要较高的图片质量，还需要通过手动适当调节。
3.1.3增益在CCD拍摄到图片后，且通过自动曝光处理后，图片质量还不是十分清晰的情况下，通过手动来调节RGB和图形的亮度，以达到较好的图形拍摄质量，提高其切割精度和加快切割速度。
3.1.4暴光手动调整暴光,暴光时间推荐25ms左右,太大会导致相机响应慢。
3.1.4移动
分别对应一下按钮
3.1.4.1步进模式下:
若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调用工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向Y轴的正方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向Y轴的正方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止。
3.1.4.2步进模式下:
点击此按钮，若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调用工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向Y轴的负方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向Y轴的负方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止。
3.1.4.3步进模式下:
点击此按钮，若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调用工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向X轴的正方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向X轴的正方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止.
3.1.4.4步进模式下:
点击此按钮，若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向X轴的负方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向X轴的负方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止.
系统校正
点击校正按钮则出现如下界面：
3.2.1打点
此功能是在系统校正中最关键的一步，首先要在摄像头和激光头下适当的位置放一张白纸
A4打印纸即可，此时要保证CCD所拍摄的图片的清晰度，四周不要有黑边和确认光源环形灯没有挡住CCD的拍摄角度，点击打点按钮即出现如下界面：
横向纵向取点范围：
指在X,Y轴两个方向上取点的范围大小。
该范围略小于相机照射范围。
激光打点速度：
打点时运动速度。
激光打点功率：
当功率处于自动控制模式时有效。
再按确定，打点完毕后将CCD移动到所打孔的区域中心。
如果激光所打的点不在相机当前的拍摄范围内，应移动相机直到能照到所有的点。
3.2.2获取图像
当所有的点移动到相机视野范围后，再点击获取图像，即出现以下界面：
通过将图像放大，查看是否每个十字丝都标定在激光点的中心。
如果有偏移可用选择命令手工移动十字丝到激光点中心.如果有的点检测不出,可以适当降低检测阀值,或调整相机暴光和增益参数.如果少数点无法检测出来,系统也可以进行校正。
再点击校正，将参数存入系统。
即完成相机设置的参数配置。
相机偏移校正:
文件?
相机偏移
偏移校正有两种模式:
轮廓检测校正和十字丝校正
3.3.1轮廓检测校正
在完成了相机的参数校正后，就要通过校正测试来测量出准确的CCD和激光头之间的偏移距离。
输入并记录数据。
点击文件?
相机偏移:
此按钮，系统根据颜色对比度自动检测出一些图形边框，以正中心的方框为例，此时只需要图形的外框，点击将检测出的多余的方框删除。
3.3.1.1切割测试
点击此按钮，激光头会沿着图形的边框以指定的切割功率和切割速度切出图形。
3.3.1.2X向偏移
若切的图形与实际的图形之间X方向有偏差，可通过测量实际图形与所切割图形在X轴向上的距离，点击调整输入此距离，保证切割图形和边框的重合值为0
3.3.1.3Y向偏移
若切的图形与实际的图形之间Y方向有偏差，可通过测量实际图形与所切割图形在Y轴向上的距离，点击调整输入此距离，保证切割图形和边框的重合值为0
3.3.2十字丝校正
点击文件?
相机偏移
点击刻划,系统会在当前位置以指定的速度60刻划长度为10mm十字丝。
结束后相机会自动移动到当前十字丝的中心。
自动弹出如下界面:
如果当前十字丝中心与相机的中心不重合,移动相机保证两者重合。
点击”确定”,系统会提示是否调整新的偏移参数。
点击”确定”,完成一次校正。
系统至少重复刻化3次保证参数的稳定。
第四章模板设置
模板设置
在主界面点击“模板设置”弹出如下界面。
容许重叠面积:
理论上切割线不会重叠,当商标挨的很近,或切割线，识别的误差导致切割线重叠如果重叠面积为0,将会被过滤出现漏标。
设置合理的重叠面积可以避免漏标。
最小相似性:
表明商标识别时的和模板定义的对象之间最小相似程度。
太大容易漏标,太小会识别不应该的对象。
角度范围:
容许识别的对象与模板时的对象最大旋转角度。
有效查找范围:
相机的中心区域变形小,为了提高小商标的精度,可以设置查找范围,去掉边上变形大的对象，提高精度。
点击“增加”,生成新的模板
点击“确定”出现如下模板编辑界面.
点击“特征定义”系统自动分析虚线边框内的图象,并生成蓝色的特征线。
在制作模板时模板图象在相机的显示中心区域为佳。
点击“清空”如果识别到图形边框后，图形效果不是很理想，可以点击清空按钮，重新进行特征定义。
点击“缩定图象”后所有的图象不能被选择命令击中
点击“隐藏图象”后只能显示矢量数据,方便删除杂乱的特征线
最小相识性
此参数设置视觉检测对象可接受的最小相识程度，如果相机在识别图形时有漏标可适当降低其数值。
默认为50.快速模式该数字设置30左右,普通模式50左右
角度误差
实际商标相对模板设置时角度的误差，设备安装过程中已经配置为10允许有正负10度的偏差，设置为180时支持商标任意角度的放置,数值越小识别速度越快。
4.1.1导入
对应工具条上的图标为。
导入软件支持的数据，包括：
﹡.PLT、﹡.AI、﹡.DXF、﹡.DST、等。
常见的CorelDraw下勾取的*.plt图形，导入到图形内并将PLT矢量边框图形和图片的边框重合。
再精确移动图形时按住CTRL键时每按一次上下左右，图形移动的距离为0.05mm;
按住CTRL+SHIFT键时每按一次上下左右，图形移动的距离为0.025mm.
4.1.2导出
对应工具条上的图标为。
导出模板编辑内的矢量数据为﹡.PLT、﹡.DXF文件，便于交换。
4.1.3设置模板范围
对应工具条上的图标为。
选中模板范围操作。
4.1.4选择
对应工具条上的图标为。
选择需要编辑的图形。
选中图形或图形的某个部分，可以对选中的部分进行移动、删除、改变图层等编辑操作。
4.1.5：
放大显示图形数据。
点击该按钮，在屏幕上用鼠标点击即可放大图形数据（数据实际大小不会改变）。
4.1.6：
缩小显示图形数据。
点击该按钮，在屏幕上用鼠标点击即可缩小图形数据（数据实际大小不会改变）。
4.1.7：
平移屏幕。
点击该按钮，可以移动屏幕。
4.1.8：
全屏
点击该按钮，可以完整显示加工数据范围。
4.1.9多点线
对应工具条上的图标为。
画任意线条。
在屏幕上拖动鼠标并点击鼠标即可画出任意线条。
点击“C”键图形可以自动封闭。
4.1.10椭圆
对应工具条上的图标为。
画椭圆。
在屏幕上拖动鼠标并点击鼠标即可画出椭圆，按下Ctrl键的同时拖动鼠标可以画正圆。
4.1.11矩形
对应工具条上的图标为。
画矩形。
点击该按钮，在屏幕上拖动鼠标即可画出任意大小的矩形。
按下“Ctrl”键的同时拖动鼠标可以画正方形。
4.1.12Bezier曲线
对应工具条上的图标为。
画Bezier曲线。
在屏幕上拖动鼠标并点击鼠标即可画出Bezier曲线。
4.1.13旋转
对应工具条上的图标为。
旋转图形。
点击“选择”按钮，在屏幕上选中所需
4.1.14水平镜向
对应工具条上的图标为。
水平镜向选中的图形。
4.1.15垂直镜向
对应工具条上的图标为。
垂直镜向选中的图形。
4.1.16阵列复制
对应工具条上的图标为
。
阵列复制选中的图形对象。
4.1.17扩边
对应工具条上的图标为。
选中的图形对象扩边。
4.1.18节点编辑
对应工具条上的图标为。
对选中的图形进行节点编辑处理。
点击该按钮，选中的图形即会以小方框将节点显示出来。
如下图所示：
将鼠标放到节点上，拖动鼠标即可改变图形的形状。
将鼠标放到图形上，鼠标即变成十字形，此时双击鼠标即可增加节点。
如果需要删除节点，只需将鼠标放到需要删除的节点上，点击“Delete”键即可。
4.1.19排序
对应工具条上的图标为。
设置输出顺序。
4.1.20合并相连线
对应工具条上的图标为。
合并相连的数据。
4.1.21折线光滑
对应工具条上的图标为。
对曲线进行光滑处理，可以提高切割的速度和平稳性。
4.1.22尺寸
对应工具条上的图标为。
缩放图形。
点击“选择”按钮，在屏幕上选中所需要缩放的图形，再点击该按钮，即出现以下对话框：
输入需要的X、Y方向的长度，点击确定即可改变图形的大小。
如果需要图形同比例缩放，则先输入X方向或者Y方向的长度值，然后点击对话框后的按钮即可。
4.1.23图象拼接
对应工具条上的图标为。
系统以两点范围为基准,拼接该区域的整个图象。
4.1.24图象导出
对应工具条上的图标为
。
将当前模板所拍摄的图片保存为*.bmp位图格式，便于在CorelDraw下进行图形边框的勾边工序。
4.1.25撤销
对应工具条上的图标为。
返回前次编辑的状态。
4.1.26恢复
对应工具条上的图标为。
恢复到撤销以前的状态
4.1.27切割数据分层
在制作完切割线后出现如下图示:
其中图形内绿色的边框表示激光头要切割的边框。
蓝色虚线的是特征定义时系统所查找到的图形边框不属于输出层，加工时此颜色的线条不会输出。
第五章加工输出
输出界面说明
在定义好了模板设置后，关闭模板设置界面，其加工的主界面入下图所示：
.手动移动控制
5.1.1步进模式下:
若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调用工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向Y轴的正方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向Y轴的正方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止。
5.1.2步进模式下:
点击此按钮，若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调用工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向Y轴的负方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向Y轴的负方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止。
5.1.3步进模式下:
点击此按钮，若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调用工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向X轴的正方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向X轴的正方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止.
5.1.4步进模式下:
点击此按钮，若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向X轴的负方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向X轴的负方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止.
5.1.5XY原点复位.
5.1.6步进模式下:
点击此按钮，若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向Z轴的负方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向Z轴的负方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止.
5.1.7步进模式下:
点击此按钮，若按钮输入的数值为：
10表示激光头以慢速[调工作台设置界面的手动移动速度（慢）]向Z轴的负方向移动10mm。
非步进模式下:
点击此按钮，激光头快速向Z轴的负方向移动[调用工作台设置界面的手动移动速度（快）]，松开则立即停止.
5.1.8设置进料机构的特性.
5.1.9激光开关光测试
5.1.10切割模式下有意义
5.1.11切割模式下有意义
查找路径
5.2.1标准阵列路径:
阵列数量（XY）
输入材料上的XY方向要切割的个数。
5.2.2阵列间距（XY）
大致输入两个图形之间的XY的偏移量，系统在切割下一个图形时所运动的步距则调用此数值，数值太大会出现漏切，太小影响加工质量。
5．3加工参数
设置每个层的加工特性
5．4测试
系统会识别相机下一个对象,并切割测试效果。
5．5模拟
系统会按照指定的路径,识别所有的对象并显示到工作台
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