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一种动态高精度定位系统及方法

阅读：1027发布：2020-12-23

IPRDB可以提供一种动态高精度定位系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种动态高精度定位系统及方法，该系统包括FPGA芯片、PC端上位机、原点传感器感应组件以及伺服编码器，所述PC端上位机与所述FPGA芯片通讯，所述伺服编码器数据信号接入FPGA芯片高速端口，所述原点传感器感应组件接入所述FPGA芯片外围的I/O端口；该方法包括的步骤有：将PC端上位机已设定工位的中心数据与FPGA芯片通过以太网协议通讯；将伺服驱动器的伺服编码器数据接入FPGA芯片的高速端口；将原点传感器组件接入FPGA芯片外围的I/O端口，对经过的产品进行标号并实时记录每个产品当前位置脉冲数据；FPGA芯片将每个产品的当前位置数据与工位数据进行对比，本发明确保了在高速视觉检测中对每个被检产品实现在每个工位定位以及光学条件一致性，提高重复精度。，下面是一种动态高精度定位系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种动态高精度定位系统，其特征在于：包括FPGA芯片、PC端上位机、原点传感器感应组件以及伺服编码器，所述PC端上位机与所述FPGA芯片通讯，所述伺服编码器数据信号接入FPGA芯片高速端口，所述原点传感器感应组件接入所述FPGA芯片外围的I/O端口。

2.根据权利要求1所述的一种动态高精度定位系统，其特征在于：所述PC端上位机与所述FPGA芯片通过以太网协议通讯。

3.一种动态高精度定位方法，其特征在于包括以下步骤：

S10：将PC端上位机已设定工位的中心数据与FPGA芯片通过以太网协议通讯，实现数据下发至FPGA芯片的内部寄存器；

S20：将伺服驱动器的伺服编码器数据接入FPGA芯片的高速端口，实现实时数据的刷新；

S30：于S20步骤的基础上，将原点传感器组件接入FPGA芯片外围的I/O端口，对经过的产品进行标号并实时记录每个产品当前位置脉冲数据；

S40：于S30步骤的基础上，FPGA芯片将每个产品的当前位置数据与工位数据进行对比，当工位数据与产品当前位置数据一致时进行一个相应的输出，每个工位的输出端口号不同。

说明书全文

一种动态高精度定位系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及定位技术领域，具体为一种动态高精度定位系统及方法。

背景技术

[0002] 视觉检测系统就是用工业相机代替人眼睛去完成识别、测量、定位等功能，一般视觉检测系统由相机、镜头、光源组合合成，可以代替人工完成条码字符、裂痕、包装、表面图层是否完整、凹陷等检测，使用视觉检测系统能有效的提高生产流水线的检测速度和精度，大大提高产量和质量，降低人工成本，同时防止因为人眼疲劳而产生的误判，然而目前在很多生产中会遇到被检测物体在动态情况下经过设定的工位中心点，如何能够精准的定位捕捉到被检测物体的图像是一个值得研究的问题。

发明内容

[0003] 针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种动态高精度定位系统及方法。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种动态高精度定位系统，包括FPGA芯片、PC端上位机、原点传感器感应组件以及伺服编码器，所述PC端上位机与所述FPGA芯片通讯，所述伺服编码器数据信号接入FPGA芯片高速端口，所述原点传感器感应组件接入所述FPGA芯片外围的I/O端口。

[0005] 作为本发明一种优选的技术方案，所述PC端上位机与所述FPGA芯片通过以太网协议通讯。

[0006] 本发明还提出了一种动态高精度定位方法，包括以下步骤：

[0007] S10：将PC端上位机已设定工位的中心数据与FPGA芯片通过以太网协议通讯，实现数据下发至FPGA芯片的内部寄存器；

[0008] S20：将伺服驱动器的伺服编码器数据接入FPGA芯片的高速端口，实现实时数据的刷新；

[0009] S30：于S20步骤的基础上，将原点传感器组件接入FPGA芯片外围的I/O端口，对经过的产品进行标号并实时记录每个产品当前位置脉冲数据；

[0010] S40：于S30步骤的基础上，FPGA芯片将每个产品的当前位置数据与工位数据进行对比，当工位数据与产品当前位置数据一致时进行一个相应的输出，每个工位的输出端口号不同。

[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过伺服电机与高精度减速机惯量及精度匹配、FPGA芯片对伺服编码器数据分析对比以及PC端上位机与FPGA芯片实时系统数据交换等，确保在高速视觉检测中对每个被检产品实现在每个工位定位以及光学条件一致性，提高重复精度。

附图说明

[0012] 图1为本发明提供的一种动态高精度定位系统结构示意图；

[0013] 图2为本发明提供的一种动态高精度定位方法流程示意图；

[0014] 图3为本发明提供的一种动态高精度定位系统中原点传感器感应组件安装固定示意图；

具体实施方式

[0015] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0016] 请参阅图1，本发明提供一种动态高精度定位系统，包括FPGA芯片、PC端上位机、原点传感器感应组件以及伺服编码器，所述PC端上位机与所述FPGA芯片通讯，所述伺服编码器数据信号接入FPGA芯片高速端口，所述原点传感器感应组件接入所述FPGA芯片外围的I/O端口。

[0017] 在具体实施过程中，所述PC端上位机与所述FPGA芯片通过以太网协议通讯。

[0018] 请参阅图2，本发明还提供了一种动态高精度定位方法，包括以下步骤：

[0019] S10：将PC端上位机已设定工位的中心数据与FPGA芯片通过以太网协议通讯，实现数据下发至FPGA芯片的内部寄存器；

[0020] S20：将伺服驱动器的伺服编码器数据接入FPGA芯片的高速端口，实现实时数据的刷新；

[0021] S30：于S20步骤的基础上，将原点传感器组件接入FPGA芯片外围的I/O端口，对经过的产品进行标号并实时记录每个产品当前位置脉冲数据；

[0022] S40：于S30步骤的基础上，FPGA芯片将每个产品的当前位置数据与工位数据进行对比，当工位数据与产品当前位置数据一致时进行一个相应的输出，每个工位的输出端口号不同。

[0023] 本发明提供的用于视觉检测系统中的动态高精端定位系统及方法应用具体如下：

[0024] 首先伺服电机的运行频率控制在500KHZ以下，通过PC端工位机设定工位的中心点数据，如图3所示，工位的中心数据是由原点传感器感应组件到每个工位所需的脉冲数得出，当产品通过原点传感器感应组件是会产生一个上升沿I/O信号，原点传感器感应组件将该信号通过I/O端口传输至FPGA芯片，FPGA芯片将每个上升沿信号进行标号，同时同步对标号建立初始位置数据。

[0025] 其次，经由FPGA芯片进行数据对比将每个产品在每个检测工位的中心输出I/O信号触发工业相机快门及光源。

[0026] 最后，图像分析软件进行图像处理并得出识别结果，由PC端上位机进行分选。

[0027] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
光学编码器-专利编号CN102207396B	2020-05-12	221
光学编码器-专利编号CN104748774B	2020-05-11	216
光学编码器-专利编号CN104596555A	2020-05-12	586
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光学编码器-专利编号CN102589589A	2020-05-13	591
光学编码器-专利编号CN102288202A	2020-05-13	589
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光学编码器-专利编号CN102209882A	2020-05-13	160

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