专利名称：一种分离式pcb-aoi运动控制方法
技术领域：
本发明涉及一种PCB-AOI运动控制方法，特别涉及一种通过独立的运动控制卡实现PCB-AOI运动控制方法。
背景技术：
PCB-AOI设备在高速运动过程中通过线阵相机采集腐蚀后PCB板图像，通过处理和分析发现PCB板的开路、短路、破孔等问题，提高PCB板一次性成品率。运动控制是PCB-AOI设备的重要组成部分，要求运动平台在很短的时间内就要达到匀速状态，且在拍摄过程中运动必须保持严格匀速状态，必须严格控制累计误差，否则将造成图形采集点位置错误。目前国内外PCB-AOI设备运动控制的方法基本都是安装在PC机内的运动控制卡模式。运动控制卡是一种基于PC机或工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。运动控制卡与PC机构成主从式控制结构PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等)；控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。目前运动控制卡+PC的控制模式存在着以下问题(I)运动控制卡安装在PC机内，外部信号需要汇流和转接，维护困难；(2)易受PC机及操作系统的稳定性影响。由于运动控制卡安装在PC机内，任何PC机或操作系统的故障都会影响运动控制卡的正常工作，造成安全隐患。为了克服运动控制卡的缺点，提升设备性能和可靠性，需要独立式运动专用控制器，和PC机之间只需通过通信方式进行信息交互，运动控制器完全独立运行，大大提高了运行的可靠性，同时方便维护。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的PCB-AOI运动控制卡安装在PC机内，和PC及图像采集及处理功能构成一个PCB-AOI的整体控制方案，需要复杂的接线造成系统不稳定，以及PC机故障造成运动异常等问题，实现了一种将运动控制独立到PC机外，通过通信方式实现图像采集处理功能和运动控制功能的交互的目的。本发明解决技术问题所采取的技术方案为
在PC机内安装图像采集和处理模块，PC机外独立运行运动控制卡；运动控制卡通过通信链路和PC机实现命令和数据交互；图像采集和处理模块通过运动控制卡操作库调用运控制卡实现操作台和镜头的移动，以及各类状态信号读取。SHAPE \* MERGEF0RMAT
本发明的有益效果是通过将运动控制功能从PC机中独立出来，克服了运动控制卡安装在PC机内带来的接线复杂，系统稳定性差的问题，可以提高PCB-AOI设备的可靠性和可维护性。
图1独立运动控制功能的PCB-AOI结构示意 图2通过通信方式控制运动控制卡结构示意图。
具体实施例方式本发明的一种分离式PCB-AOI运动控制方法，其思想是将运动控制功能在PC机外独立运行。如图1所示，运动控制卡与PC机通过通信链路连接。图像采集和处理系统通过接口实现和运动控制卡的命令交互，具体设计步骤如下1.独立式运动控制卡。独立式运动控制卡具备数字信号输入、输出、高速计数、运动驱动信号输出和运动控制信号输出等功能。1.1运动控制卡读取每个轴的限位信号、原点信号、安全信号，开关输入信号等。1.2运动控制卡对光栅尺信号进行高速计数，实现位置的精确定位。1. 3运动控制卡根据程序执行结果输出灯、气泵等控制信号，及电机驱动及控制信号。2. PC和运动控制卡之间的通信连接。PC和运动控制卡之间通过通信链路连接，实现运动命令发送和状态读取。2.1支持全双工的通信连接，实现快速的命令和数据交互。2. 2在PC端实现了通信初始化功能，建立和运动控制卡之间的通信连接。2. 3为了提高通信的灵活性，在PC端实现了运动控制卡自动识别功能，通过特定的命令码和返回数据格式自动获取正确的运动控制卡链接。2. 4为了实现通信的可靠性，在PC端实现了通信中断重连功能。一旦命令发送或数据读取失败，将尝试自动重建连接。3.运动控制卡的访问和操作。运动控制卡通过通信方式接收从PC端发送的命令，具体实现步骤如下
3.1、在PC端实现一个运动控制卡操作库。为了实现图像采集和处理系统的独立性，按照原有的接口定义形式在PC端实现一个用于封装对运控控制卡操作的库文件，在库文件中封装了所有和运动控制卡操作相关的函数，包括运动命令发送、灯及气泵等的启动命令发送、状态读取等。3. 2、在运动控制卡内存中有一个专用的命令接收空间，接收从PC端发送的命令码和参数。3. 3、运动控制卡执行引擎定时扫描命令空间，对命令进行解析，根据解析结果完成参数传递和命令启动。
权利要求
1.一种分离式PCB-AOI运动控制方法，其特征在于在PC机内安装图像采集和处理模块，PC机外独立运行运动控制卡；运动控制卡通过通信链路和PC机实现命令和数据交互；图像采集和处理模块通过运动控制卡操作库调用运控制卡实现操作台和镜头的移动，以及各类状态信号读取； 所述的运动控制卡具备数字信号输入、数字信号输出、高速计数、运动驱动信号输出和运动控制信号输出功能； 运动控制卡读取每个轴的限位信号、原点信号、安全信号，开关输入信号； 运动控制卡对光栅尺信号进行高速计数，实现位置的精确定位； 运动控制卡根据程序执行结果输出灯、气泵控制信号，及电机驱动控制信号； 所述的运动控制卡通过通信链路和PC机实现命令和数据交互，其具体是 支持全双工的通信连接，实现快速的命令和数据交互； 在PC端实现通信初始化功能，建立和运动控制卡之间的通信连接； 在PC端实现运动控制卡自动识别功能，通过设定的命令码和返回数据格式自动获取正确的运动控制卡链接； 在PC端实现通信中断重连功能；一旦命令发送或数据读取失败，将尝试自动重建连接; 所述的图像采集和处理模块通过运动控制卡操作库调用运控制卡实现操作台和镜头的移动，以及各类状态信号读取，具体是 在PC端实现一个运动控制卡操作库，按照原有的接口定义形式在PC端实现一个用于封装对运控控制卡操作的库文件，在库文件中封装了所有和运动控制卡操作相关的函数，包括运动命令发送、灯及气泵的启动命令发送、状态读取； 在运动控制卡内存中有一个专用的命令接收空间，接收从PC端发送的命令码和参数；运动控制卡执行引擎定时扫描命令空间，对命令进行解析，根据解析结果完成参数传递和命令启动。
2.如权利要求1所述的一种分离式PCB-AOI运动控制方法，其特征在于所述的独立运行的运动控制卡和PC机分开供电，其运行不受PC机的影响；其功能除了电机控制外，还实现各类限位信号、位置信号的采集，以及输出灯、气泵的启动信号。
全文摘要
本发明涉及一种分离式PCB-AOI运动控制方法。现有的PCB-AOI设备运行不稳定，而且运动控制卡安装在PC机内，PC机的故障将导致运动异常，甚至造成危险的后果。本发明是在在PC机内安装图像采集和处理模块，PC机外独立运行运动控制卡；运动控制卡通过通信链路和PC机实现命令和数据交互；图像采集和处理模块通过运动控制卡操作库调用运控制卡实现操作台和镜头的移动，以及各类状态信号读取。本发明能有效地增加系统的稳定性。
文档编号G05D3/00GK103064426SQ20131001576
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者邬惠峰, 张方德 申请人:杭州电子科技大学