基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置及方法，包括支架、摄像头支架、X轴电机、滚珠丝杠、导轨、滑块、Z轴电机、减速器、旋转盘、气缸、吸盘、摄像头、真空吸具、控制盒。根据位置图片得到板材边缘数据，并将得到的边缘数据，根据板材边缘数据得到X轴电机调整值和Z轴电机调整值，对调整值进行修正，根据修正后的调整值驱动电机。本发明专利技术不仅检测快速，而且精准度高。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置及方法
本专利技术设计一种板材偏移检测调整装置及方法，具体设计一种FPGA图像检测的板材偏移调整装置和方法。
技术介绍
现有板材加工的生产设备自动化水平低，产线的很多部分由于安全问题不能人工干预，所以生产线在设计的时候为了解决板材运输过程中的偏移情况，在加工端不得不放宽加工精度。所以解决板材在运输过程中发生偏移的情况影响着板材加工企业的产品质量。对于板材的偏移检测，机器视觉将予以重视。机器视觉技术需要很强的实时性和对高速处理图像视频的能力。FPGA的图像处理技术在很多处理器中优势明显。FPGA是一种现场可编程的门阵列器件，有很强的灵活性并且由于内部采用的是并行执行，所以对图片的处理速度是其他串行处理器的数倍，在实际的机器视觉使用中有着高速，低延迟，低功耗的优势。传统的对于板材偏移调整方式基于光电传感器加PLC控件发出推拉式的调整动作。但由于传感器的限制，并不能检测出板材的倾斜状态，只能对板材的整体偏移做出反应，所以精度达不到预期，简单的推拉式调整也只能处理一种尺度的板材，灵活性很差。目前已有的板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：包括支架(1)、摄像头支架(12)、X轴电机(2)、滚珠丝杠(21)、导轨(22)、滑块(23)、Z轴电机(3)、减速器(31)、旋转盘(4)、气缸(5)、吸盘(51)、摄像头(6)、真空吸具、控制盒(7)，其中：/n所述支架(1)横跨安装于板材传送带(8)上方，所述滚珠丝杠(21)、导轨(22)安装在支架(1)的顶部，所述X轴电机(2)固定安装在支架(1)上，且所述X轴电机(2)与滚珠丝杠(21)传动连接；所述滑块(23)安装在导轨(22)上，且所述滑块(23)与导轨(22)滑动连接，同时所述滑块(23)与滚珠丝杠(21)的螺母...

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：包括支架(1)、摄像头支架(12)、X轴电机(2)、滚珠丝杠(21)、导轨(22)、滑块(23)、Z轴电机(3)、减速器(31)、旋转盘(4)、气缸(5)、吸盘(51)、摄像头(6)、真空吸具、控制盒(7)，其中：
所述支架(1)横跨安装于板材传送带(8)上方，所述滚珠丝杠(21)、导轨(22)安装在支架(1)的顶部，所述X轴电机(2)固定安装在支架(1)上，且所述X轴电机(2)与滚珠丝杠(21)传动连接；所述滑块(23)安装在导轨(22)上，且所述滑块(23)与导轨(22)滑动连接，同时所述滑块(23)与滚珠丝杠(21)的螺母固定连接；Z轴电机(3)与滑块(23)固定连接，所述Z轴电机(3)通过减速器(31)与旋转盘(4)传动连接，所述气缸(5)安装在旋转盘(4)上，且所述气缸(5)位于板材传送带(8)上方；所述吸盘(51)安装在气缸(5)上，且所述吸盘(51)与真空吸具连通；
所述摄像头(6)通过摄像头支架(12)安装在支架(1)上，且所述摄像头(6)指向传送带(8)；
所述控制盒(7)分别与X轴电机(2)、Z轴电机(3)、旋转盘(4)、气缸(5)、摄像头(6)、真空吸具连接；
所述控制盒(7)设置有配置表模块、边缘检测单元、偏移检测单元、气缸控制模块、气缸驱动电路、吸具控制模块、吸具驱动电路、X轴电机控制模块、X轴电机驱动电路、Z轴电机控制模块、Z轴电机驱动电路、误差修正单元，所述摄像头(6)分别与配置表模块、边缘检测单元连接，所述偏移检测单元分别与边缘检测单元、气缸控制模块、吸具控制模块、X轴电机控制模块、Z轴电机控制模块连接，所述X轴电机控制模块与X轴电机驱动电路连接，所述X轴电机驱动电路与X轴电机(2)连接，所述Z轴电机控制模块与Z轴电机驱动电路连接，所述Z轴电机驱动电路与Z轴电机(3)连接，所述气缸控制模块与气缸驱动电路连接，所述气缸驱动电路通过气缸继电器单元与气缸(5)连接，所述吸具控制模块与吸具驱动电路连接，所述吸具驱动电路通过吸具继电器单元与真空吸具连接；所述误差修正单元包括X轴电机修正模块和Z轴电机修正模块，所述X轴电机修正模块连接在X轴电机控制模块与X轴电机驱动电路之间，Z轴电机修正模块连接在Z轴电机控制模块与Z轴电机驱动电路之间；
所述边缘检测单元包括依次连接的图像采集模块、中值滤波模块、灰度值转换模块、Sobel边缘检测模块、sdram存储模块；
所述偏移检测单元包括行像素计数器、基尔霍夫变换模块、斜率偏角计算模块、比较器一、Z轴电机调整值模块、列像素计数器、边缘判读模块、累加器、均值计算模块、比较器二、X轴电机调整值模块、偏移允许值模块，所述行像素计数器、基尔霍夫变换模块、斜率偏角计算模块、比较器一、Z轴电机调整值模块依次连接；所述列像素计数器、边缘判读模块、累加器、均值计算模块、比较器二、X轴电机调整值模块依次连接；所述偏移允许值模块分别与比较器一、比较器二连接。


2.根据权利要求1所述基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：所述气缸(5)、吸盘(51)为四个，且所述气缸(5)沿旋转盘(4)周向均匀分布设置，所述气缸(5)、吸盘(51)一一对应设置。


3.根据权利要求2所述基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：所述支架(1)的底部设置有底座(11)。


4.根据权利要求3所述基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：所述控制盒(7)的外壳为ABS塑料壳，所述控制盒(7)的外壳设置有防电磁干扰层。


5.根据权利要求4所述基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：所述气缸(5)为SC复动型气缸。


6.根据权利要求5所述基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：所述摄像头(6)通过IIC总线分别与配置表模块、边缘检测单元连接。


7.根据权利要求6所述基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：所述滚珠丝杠(21)行程选择315-400mm。


8.根据权利要求7所述基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置，其特征在于：所述气缸(5)行程70-90mm。


9.一种基于权利要求1所述基于FPGA图像检测控制的板材偏移调整装置的偏移调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，摄像头(6)实时采集板材的位置图片发送给边缘检测单元；
步骤2，所述边缘检测单元根据位置图片得到板材边缘数据，并将得到的边缘数据发送给偏移检测单元；
步骤3，所述偏移检测单元根据板材边缘数据得到板材位置；然后根据板材位置和偏移允许值进行比较，得到X轴电机调整值和Z轴电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锋，王成辰，王如刚，吴瑞琦，高尚尚，孔祥晔，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32