金屬鹵化物燈早在1961年就已問世，金屬鹵化物燈的出現(xiàn)顯著提高了燈的顯色指數(shù)和發(fā)光效率。經(jīng)過四十多年的開發(fā)和研究，金屬鹵化物燈的工藝日趨成熟，由于它的高光效，高顯色性及壽命長等原因，受到了各國的青睞，被譽(yù)為新一代的綠色節(jié)能光源。

“我們需要更優(yōu)化更靈活的燈具生產(chǎn)機(jī)器”

原有的生產(chǎn)線采用的是標(biāo)準(zhǔn)的壓板方法。也就是使用兩個(gè)金屬塊擠壓的方式使得圍繞在電極周圍的融化的玻璃定形，形成密封的燈罩。“現(xiàn)在的工廠專門負(fù)責(zé)金屬鹵化物燈的研發(fā)，新一代的金屬鹵化物燈產(chǎn)品將會(huì)有更小的體積，所以需要能夠非常方便地改變所有的生產(chǎn)參數(shù)，原來的生產(chǎn)線采用的是基于PLC的系統(tǒng)，其靈活性無法滿足我們的需求。

創(chuàng)科CKVision機(jī)器視覺開發(fā)平臺(tái) 提供PC級的靈活性

工程師們對于新系統(tǒng)提出了一系列要求：首先，開發(fā)人可以對于不同的生產(chǎn)步驟和生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行定義，并且需要自如地調(diào)整各步驟運(yùn)行順序。而操作者則需要一個(gè)全自動(dòng)的操作界面，所有的操作步驟都已經(jīng)被定義好，并有相關(guān)的操作指南進(jìn)行指導(dǎo)。此外，同樣的一個(gè)系統(tǒng)需要被用于生產(chǎn)多種不同的燈具。在更換生產(chǎn)的產(chǎn)品時(shí)，也要求有非常快的切換速度。

創(chuàng)科根據(jù)客戶提出的具體需求制定了詳細(xì)的方案：采用創(chuàng)科機(jī)器視覺軟件圖像處理庫ckvision開發(fā)平臺(tái)，配合運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，完成整個(gè)生產(chǎn)線的監(jiān)測與控制工作。

機(jī)器視覺與運(yùn)動(dòng)控制集成的高效方案

在終的設(shè)計(jì)中，創(chuàng)科的機(jī)器視覺采集設(shè)備被用于獲取從1394相機(jī)中拍攝的玻璃燈管的圖片，并傳輸?shù)?/span>ckvision機(jī)器視覺助手中對于圖片進(jìn)行處理。Ckvision機(jī)器視覺助手軟件中集成了多樣的圖像處理算法，可以得到玻璃燈管的直徑值，通過計(jì)算還可以獲得放置電極的**的定位點(diǎn)。

之后，在兩個(gè)線性伺服電機(jī)的控制下，燈管與CO2激光對準(zhǔn)，并由激光進(jìn)行加熱。伺服電機(jī)的精度能夠達(dá)到1.2ìm/30 cm，而CO2激光則由FPGA發(fā)送5kHz 的PWM波形進(jìn)行控制，以保證時(shí)間上的確定性。當(dāng)加熱完成之后，創(chuàng)科 的運(yùn)動(dòng)控制卡將控制伺服電機(jī)和兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，**的安放玻璃燈管中的電極并進(jìn)行貼箔，從而完成整個(gè)燈管的生產(chǎn)。

整個(gè)系統(tǒng)的**性完全由FPGA上運(yùn)行的程序來保證：在FPGA芯片上運(yùn)行的程序可以達(dá)到ns級的確定性，一旦發(fā)現(xiàn)問題能夠在短的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)。

Ckvision是項(xiàng)目的核心

“ckvision是整個(gè)項(xiàng)目的核心。我們在一套系統(tǒng)當(dāng)中，同時(shí)使用了機(jī)器視覺和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，并完成了對于CO2激光的**操作。系統(tǒng)的開發(fā)及調(diào)試，使得我們比預(yù)定時(shí)間整整提前9 個(gè)月就完成了項(xiàng)目。”負(fù)責(zé)人說道：“將來我們還要在系統(tǒng)中添加新的功能，包括測量燈管的容積，進(jìn)行**的統(tǒng)計(jì)等，以完成進(jìn)一步的改進(jìn)。”

機(jī)器視覺拍到的燈管圖象