激光视觉切割说明指导书.doc

视觉定位激光切割控制系统DSP2.0

操

作

说

明

书

V2.0
目 录
第一章：控制系统安装
1.1控制系统构成--------------------------------------------------------1
1.2控制卡安装----------------------------------------------------------1
1.3控制软件安装--------------------------------------------------------4
第二章 控制系统高档配备阐明
2.1 机器设立----------------------------------------------------------------------------------7
2.2 视觉设立--------------------------------------------------------------------------------13第三章 相机设立与系统校正
3.1 相机设立界面阐明-----------------------------------------------------------------------13
3.2 打点校正界面-------------------------------------------------------------------------------------15
3.2 相机偏移校正界面-----------------------------------------------------------------------17
第四章 模板设立
4.1 模板设立会面参数阐明-----------------------------------------------------------------20
第五章 加工输出
5.1 输出界面阐明---------------------------------------------------------------------------27
附录1 常用问题分析------------------------------------------------------------------------------------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 控制系统安装

1.1 控制系统构成
控制系统由硬件（控制卡）和软件两某些构成。硬件涉及MPC03-LX控制卡一张；软件涉及控制软件和加密狗。整个控制系统放在一种包装盒中，软件在光盘中。
软件目录阐明：
子目录名称
目录中数据内容
使用阐明
Install
安装程序

Drivers
控制卡、加密狗驱动程序

Doc
顾客使用手册
Word格式操作手册
Demo Data
PLT，BMP等演示文献

Read me
版本阐明

1.2 MPC03LX控制卡安装
1.2.1 电脑配备规定
操作系统:Window、Win XP；
CPU：PIII以上；
主板：具备至少一种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USB2.0，COM通讯口一种（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卡后浮现“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
普通而言，自动安装即可完毕控制卡驱动程序安装。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Mpc03ls.inf复制到C:\WINDOWS\INF；
将[Drivers]目录下MPC03LS.SYS复制到C:\WINDOWS\SYSTEM32\DRIVERS。
安装时，请务必注意操作系统版本。如果操作系统是Win，那么就必要复制Win目录下驱动程序文献；如果操作系统是WinXP，那么就必要复制WinXP目录下驱动程序文献。
1.3控制软件安装
1.3.1上位控制软件安装
打开Install文献夹双击STEP.EXE文献浮现如下对话框：

点击“安装”按钮，浮现如下对话框：

稍后则会浮现：

按取消键即取消对控制系统安装：

接着回自动安装相机驱动:

驱动
出项以上界面，点击“拟定”完毕对控制软件安装。
1.3.2相机安装
安装程序自动安装为32位操作系统相机驱动.手动安装驱动环节如下.
1. 32位操作系统系统:双击 C:\VisionLaserCut10\CameraDriver\x86\setup.bat
2. 64位操作系统系统:双击C:\VisionLaserCut10\CameraDriver\x64\setup.bat

在安装好视觉模块和控制软件后，将软件狗插入电脑USB接口内，电脑屏幕右下方会浮现如下对话框：

Windows操作系统会自动查找其驱动程序，以完毕对软件加密狗安装。
所有硬件安装好后在设备管理器中会浮现如下显示:

第二章 控制系统高档配备阐明
2.1 机器设立
点击桌面应用程序图标初次打开控制系统软件.
工作模式:特性定位,界面如下：

工作模式:普通切割,界面如下：

2.1.1新建
相应工具条上图标为。
创立新加工文献。
2.1.2打开
相应工具条上图标为。
导入配备好加工参数工程文献（﹡.FTV）。
2.1.3保存
相应工具条上图标为。将文献保存为（﹡. FTV）格式。
2.1.4选取
相应工具条上图标为。
2.1.5放大
相应工具条上图标为。
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（数据实际大小不会变化）。
2.1.6缩小
相应工具条上图标为。
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（数据实际大小不会变化）。
2.1.7平移
相应工具条上图标为。
移动显示当前视图。
2.1.8工作台范畴
相应工具条上图标为。
完整显示整个加工幅面/坐标系。
2.1.9数据范畴
相应工具条上图标为。
完整显示加工数据范畴

2.1.10设立停靠点
相应工具条上图标为。
在普通切割模式下,每次加工完毕停靠位置

2.2.1控制面板界面

点击文献菜单下“机器设立”会浮现如下对话框：

2.2.1.1公司信息
本栏提供关于厂商基本信息。
2.2.1.2机器设立
机器设立中参数为高档配备参数，任何改动都将也许导致激光机工作不正常。普通状况下，顾客不需要修改。如因特殊状况需要，请务必在厂商指引下进行修改。
其她

进入“工作台设立”界面“，浮现如下界面：

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
控制系统发一种脉冲激光头移动距离。点击按钮浮现如下对话框：

上图中20.400000表达步进电机每转一圈激光头移动距离为20.400000毫米。6400表达步进电机每转一圈需要6400脉冲，驱动器细分数为32。
2.2.2工作台幅面
激光头移动最大范畴（单位为毫米）。
2.2.3回原点方向
X轴右边正向，Y轴上边为正向。必要保证原点开关安装位置与本选项设立相相应。
2.2.4开机回原点
开机后与否自动进行回原点。如果不选取本项，则点击上下左右键移动激光头时速度比较低，以避免撞机。如果选取本项，则系统启动软限位功能，激光头运动速度较快，并且不会撞机。
2.2.5起跳速度
X、Y轴运动初速度。该值太大会导致机器运营时震动较大。
2.2.8空程速度
加工过程中，不出激光时，激光头运营最迅速度。
2.2.6回原点速度
开机回原点速度。此值不适当过大，否则有也许损坏原点开关和对机器有较大震动。
2.2.9工作加速度
X、Y轴切割加工时加速度，依照详细机器来设立相匹配加速度。
2.2.9空程加速度
X、Y轴不出光空程运动加速度，依照详细机器来设立相匹配加速度。
2.2.10手动移动速度（快）
选取【开机回原点】时，手动移动激光头速度。
2.2.11手动移动速度（慢）
不选取【开机回原点】时，手动移动激光头速度。
进入“Z轴设立”界面“，浮现如下界面：
当视觉设立中选中”支持Z轴进料机构”，“Z轴设立”才有效.Z轴普通用作进料机构,

该界面参数同工作台参数意义同样.

进入“切割设立”界面“，浮现如下界面：

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:设立激光管频率
离散精度:该值越小，图形精度越高，但是计算速度会更慢，并且还会影响加工速度。普通切割有机玻璃时可以选取较小值，其她切割请使用默认值。
优化起笔位置:对于单个封闭对象自动分析开始切割点,该设立有助于保证封闭对象封口.
优化途径:通过优化途径,调节每个对象互相间加工顺序,提高加工效率.
点击“视觉设立”，浮现如下界面：

工作模式:支持特性定位和两点定位模式切换
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.详细操作见背面阐明.
相机拍照前稳定期间: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。恰当减少暴光时间和增益可以提高相机响应速度. 该参数与相机响应速度和机器运动到位响应速度关于.
辨认整板后切割:确认与否辨认完所有对象后加工。
走S形轨迹:当系统查找途径为”原则阵列途径”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，则选取此选项。否则就取消此选项。

第三章 相机设立与系统校正

点击主界面内“相机设立”按钮，即浮现如下对话框：

图形左边区域重要是显示相机所拍摄到图象区域，
3.1.1打开相机：此功能重要是在顾客点击了相机设立后，此时界面上依然没有图形显示，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：此功能重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清晰度，但是如果需要较高图片质量，还需要通过手动恰当调节。
3.1.3 增益 在CCD拍摄到图片后，且通过自动曝光解决后，图片质量还不是十分清晰状况下，通过手动来调节RGB和图形亮度，以达到较好图形拍摄质量，提高其切割精度和加快切割速度。
3.1.4 暴光 手动调节暴光，暴光时间推荐25ms左右,太大会导致相机响应慢。
3.1.4 移动
分别相应一下按钮
3.1.4.1 步进模式下：若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调用工作台设立界面手动移动速度（慢）]向Y轴正方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向Y轴正方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止。
3.1.4.2 步进模式下：点击此按钮，若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调用工作台设立界面手动移动速度（慢）]向Y轴负方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向Y轴负方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止。
3.1.4.3 步进模式下：点击此按钮，若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调用工作台设立界面手动移动速度（慢）]向X轴正方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向X轴正方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止.
3.1.4.4 步进模式下：点击此按钮，若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调工作台设立界面手动移动速度（慢）]向X轴负方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向X轴负方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止.

3.2系统校正
点击校正按钮则浮现如下界面：

3.2.1 打点
此功能是在系统校正中最核心一步，一方面要在摄像头和激光头下恰当位置放一张白纸
A4打印纸即可，此时要保证CCD所拍摄图片清晰度，四周不要有黑边和确认光源环形灯没有挡住CCD拍摄角度，点击打点按钮即浮现如下界面：

横向纵向取点范畴：指在X,Y轴两个方向上取点范畴大小。该范畴略不大于相机照射范畴。
激光打点速度：打点时运动速度。
激光打点功率：当功率处在自动控制模式时有效。

再按拟定，打点完毕后将CCD移动到所打孔区域中心。如果激光所打点不在相机当前拍摄范畴内，应移动相机直到能照到所有点。
3.2.2 获取图像
当所有点移动到相机视野范畴后，再点击获取图像，即浮现如下界面：

通过将图像放大，查看与否每个十字丝都标定在激光点中心。如果有偏移可用选取命令手工移动十字丝到激光点中心.如果有点检测不出,可以恰当减少检测阀值,或调节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。即完毕相机设立参数配备。

3.3相机偏移校正:文献à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
在完毕了相机参数校正后，就要通过校正测试来测量出精确CCD和激光头之间偏移距离。输入并记录数据。
点击文献à相机偏移:

此按钮，系统依照颜色对比度自动检测出某些图形边框，以正中心方框为例，此时只需要图形外框，点击将检测出多余方框删除。
3.3.1.1切割测试
点击此按钮，激光头会沿着图形边框以指定切割功率和切割速度切出图形。
3.3.1.2 X向偏移
若切图形与实际图形之间X方向有偏差，可通过测量实际图形与所切割图形在X轴向上距离，点击调节输入此距离，保证切割图形和边框重叠值为0
3.3.1.3 Y向偏移
若切图形与实际图形之间Y方向有偏差，可通过测量实际图形与所切割图形在Y轴向上距离，点击调节输入此距离，保证切割图形和边框重叠值为0

3.3.2十字丝校正
点击文献à相机偏移

点击刻划,系统会在当前位置以指定速度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中心。自动弹出如下界面:

如果当前十字丝中心与相机中心不重叠,移动相机保证两者重叠。
点击”拟定”,系统会提示与否调节新偏移参数。

点击”拟定”,完毕一次校正。系统至少重复刻化3次保证参数稳定。

第四章 模板设立
4.1 模板设立
在主界面点击“模板设立”弹出如下界面。

容许重叠面积:理论上切割线不会重叠,当商标挨很近,或切割线，辨认误差导致切割线重叠如果重叠面积为0,将会被过滤浮现漏标。设立合理重叠面积可以避免漏标。
最小相似性:表白商标记别时和模板定义对象之间最小相似限度。太大容易漏标,太小会辨认不应当对象。
角度范畴:容许辨认对象与模板时对象最大旋转角度。
有效查找范畴:相机中心区域变形小,为了提高小商标精度,可以设立查找范畴,去掉边上变形大对象，提高精度。
点击“增长”,生成新模板

点击“拟定”浮现如下模板编辑界面.

点击“特性定义”系统自动分析虚线边框内图象,并生成蓝色特性线。
在制作模板时模板图象在相机显示中心区域为佳。
点击“清空”如果辨认到图形边框后，图形效果不是很抱负，可以点击清空按钮，重新进行特性定义。
点击“缩定图象”后所有图象不能被选取命令击中
点击“隐藏图象” 后只能显示矢量数据,以便删除杂乱特性线
最小相识性
此参数设立视觉检测对象可接受最小相识限度，如果相机在辨认图形时有漏标可恰当减少其数值。默以为50. 迅速模式该数字设立30左右,普通模式50左右
角度误差
实际商标相对模板设立时角度误差，设备安装过程中已经配备为10容许有正负10度偏差，设立为180时支持商标任意角度放置,数值越小辨认速度越快。
4.1.1导入
相应工具条上图标为。
导入软件支持数据，涉及：﹡.PLT、﹡.AI、﹡.DXF、﹡.DST、等。
常用CorelDraw 下勾取*.plt 图形，导入到图形内并将PLT矢量边框图形和图片边框重叠。再精准移动图形时按住CTRL键时每按一次上下左右，图形移动距离为0.05mm;
按住CTRL+SHIFT键时每按一次上下左右，图形移动距离为0.025mm.

4.1.2导出
相应工具条上图标为。
导出模板编辑内矢量数据为﹡.PLT、﹡.DXF文献，便于互换。
4.1.3设立模板范畴
相应工具条上图标为。
选中模板范畴操作。

4.1.4选取
相应工具条上图标为。
选取需要编辑图形。选中图形或图形某个某些，可以对选中某些进行移动、删除、变化图层等编辑操作。
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（数据实际大小不会变化）。
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（数据实际大小不会变化）。
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畴。
4.1.9多点线
相应工具条上图标为。
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
相应工具条上图标为。
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键同步拖动鼠标可以画正圆。
4.1.11矩形
相应工具条上图标为。
画矩形。点击该按钮，在屏幕上拖动鼠标即可画出任意大小矩形。按下“Ctrl”键同步拖动鼠标可以画正方形。
4.1.12Bezier曲线
相应工具条上图标为。
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
相应工具条上图标为。
旋转图形。点击“选取”按钮，在屏幕上选中所需
4.1.14水平镜向
相应工具条上图标为。
水平镜向选中图形。
4.1.15垂直镜向
相应工具条上图标为。
垂直镜向选中图形。
4.1.16阵列复制
相应工具条上图标为。
阵列复制选中图形对象。
4.1.17扩边
相应工具条上图标为。
选中图形对象扩边。
4.1.18节点编辑
相应工具条上图标为。
对选中图形进行节点编辑解决。点击该按钮，选中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，拖动鼠标即可变化图形形状。
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长节点。如果需要删除节点，只需将鼠标放到需要删除节点上，点击“Delete”键即可。
4.1.19排序
相应工具条上图标为。
设立输出顺序。
4.1.20合并相连线
相应工具条上图标为。
合并相连数据。

4.1.21折线光滑
相应工具条上图标为。
对曲线进行光滑解决，可以提高切割速度和平稳性。
4.1.22尺寸
相应工具条上图标为。
缩放图形。点击“选取”按钮，在屏幕上选中所需要缩放图形，再点击该按钮，即浮现如下对话框：

输入需要X、Y方向长度，点击拟定即可变化图形大小。
如果需要图形同比例缩放，则先输入X方向或者Y方向长度值，然后点击对话框后按钮即可。
4.1.23图象拼接
相应工具条上图标为。

系统以两点范畴为基准,拼接该区域整个图象。
4.1.24图象导出
相应工具条上图标为。
将当前模板所拍摄图片保存为*.bmp 位图格式，便于在CorelDraw 下进行图形边框勾边工序。
4.1.25撤销
相应工具条上图标为。
返回前次编辑状态。
4.1.26恢复
相应工具条上图标为。
恢复到撤销此前状态

4.1.27切割数据分层

在制作完切割线后浮现如下图示:

其中图形内绿色边框表达激光头要切割边框。蓝色虚线是特性定义时系统所查找到图形边框不属于输出层，加工时此颜色线条不会输出。

第五章 加工输出
输出界面阐明
在定义好了模板设立后，关闭模板设立界面，其加工主界面入下图所示：

5.1. 手动移动控制
5.1.1 步进模式下：若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调用工作台设立界面手动移动速度（慢）]向Y轴正方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向Y轴正方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止。
5.1.2步进模式下：点击此按钮，若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调用工作台设立界面手动移动速度（慢）]向Y轴负方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向Y轴负方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止。
5.1.3 步进模式下：点击此按钮，若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调用工作台设立界面手动移动速度（慢）]向X轴正方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向X轴正方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止.
5.1.4 步进模式下：点击此按钮，若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调工作台设立界面手动移动速度（慢）]向X轴负方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向X轴负方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止.
5.1.5 XY原点复位.

5.1.6步进模式下：点击此按钮，若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调工作台设立界面手动移动速度（慢）]向Z轴负方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向Z轴负方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止.
5.1.7步进模式下：点击此按钮，若按钮输入数值为：10 表达激光头以慢速[调工作台设立界面手动移动速度（慢）]向Z轴负方向移动10mm。
非步进模式下:点击此按钮，激光头迅速向Z轴负方向移动[调用工作台设立界面手动移动速度（快）]，松开则及时停止.
5.1.8 设立进料机构特性.

5.1.9激光开关光测试
5.1.10切割模式下故意义
5.1.11切割模式下故意义
5.2 查找途径
5.2.1 原则阵列途径:
阵列数量（XY）
输入材料上XY方向要切割个数。
5.2.2 阵列间距（XY）
大体输入两个图形之间XY偏移量，系统在切割下一种图形时所运动步距则调用此数值，数值太大会浮现漏切，太小影响加工质量。
5．3 加工参数

设立每个层加工特性
5．4 测试
系统会辨认相机下一种对象,并切割测试效果。
5．5 模仿
系统会按照指定途径,辨认所有对象并显示到工作台中,并不切割。

5．6 控制按钮某些
5.6.1 开始
点击此按钮，机器开始加工。
5.6.2 暂停
点击此按钮，机器暂停，且也暂停出光。
5.6.3 停止
点击此按钮，机器停止，激光头回到加工起点。

附录 常用问题分析
1． 重新安装软件或重新安装系统,同步要保存原有校正配备和参数配备如何解决?
一方面将当前安装目录下2个配备文献milcal.dat,syscfg.ini拷贝到安全位置，重新安装好软件后将新安装目录下2个文献覆盖。
2． 相机连接不上如何解决?
一方面机器主板必要支持USB2.0高速接口,在设备管理器中相机安装显示正常。如果相机浮现暂时连接错误,可试试将相机USB接头拔下再插上让系统重新检索。
3． 浮现漏标如何解决?
整个系统保证光线均匀,在制作模板时调节相机参数让轮廓尽量清晰.另一方面可以恰当减少相似性。
4. 程序启动后提示试用期?
重要因素有两点:一种是机器刚刚启动或网线刚刚插上本地连接还处在正在获取网络地址状态。此时可以等网络连接稳定下来再启动系统。另一方面视觉模块检测不到合法权限。而试用期已过期；或则系统检测不到网卡。系统必要安装好网卡驱动,并插上网线连通信号。网卡信号灯处在绿色状态。

5.如何在加工完毕后播放声音作为提示?
当前安装目录下如果有finish.wav文献,加工完毕后会自动播放。

附录 摄像头安装尺寸

激光折射方向
安装支撑板
80

1/4英寸 小相机M3
32mmmm
X轴横梁

相机
工作台
激光头

6

170-180
镜头安装位置

注：1尺寸单位为毫米（mm）
2 图中螺纹是相机，安装板上只用配备与之相应安装底孔
3 尺寸误差 ±1mm

附录2 系统校正测试图形