頻閃儀工作原理及應(yīng)用

頻閃儀工作原理及應(yīng)用
　　摘　要:介紹了頻閃儀的構(gòu)成和工作原理 ,分析了頻閃儀軟件系統(tǒng)的完整流程圖,給出了PS系列頻閃儀的主要技術(shù)指標(biāo);*后結(jié)合印刷檢測(cè)機(jī)器視覺系統(tǒng)討論了頻閃儀的應(yīng)用。
　　關(guān) 鍵詞:頻閃儀;視覺暫留;印刷檢測(cè)系統(tǒng);機(jī)器視覺系統(tǒng)
　　前言
　　在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中 ,涉及到各種各樣的檢查、測(cè)量和零件識(shí)別工作 ,其共同特點(diǎn)是連續(xù)大批量生產(chǎn)、對(duì)外觀質(zhì)量的要求非常高,通常這種高度重復(fù)性的工作只能靠人工檢測(cè)來(lái)完成。生產(chǎn)線上的微小尺寸**快速測(cè)量、形狀匹配、顏色辨識(shí)等 ,由于被觀測(cè)物體高速運(yùn)動(dòng),人眼無(wú)法連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行觀察和檢驗(yàn) ,易出差錯(cuò)。頻閃儀觀測(cè)技術(shù)能較好地解決此難題。
　　頻閃儀也叫頻閃靜像儀或轉(zhuǎn)速計(jì) ,是能夠使作振動(dòng)、高速旋轉(zhuǎn)或周期運(yùn)動(dòng)構(gòu)件變成“ 靜止不動(dòng) ”構(gòu)件的一種光學(xué)測(cè)量裝置。PS系列頻閃儀外觀如圖 1所示。
　　頻閃儀本身可以發(fā)出短暫又頻密的閃光,當(dāng)調(diào)節(jié)頻閃燈的閃動(dòng)頻率,使其與被測(cè)物的轉(zhuǎn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度接近或同步時(shí),被測(cè)物雖然高速運(yùn)動(dòng)著,但看上去卻是緩慢運(yùn)動(dòng)或相對(duì)靜止,這種視覺暫留現(xiàn)象使人目測(cè)就能輕易觀測(cè)到高速運(yùn)動(dòng)物體的表面質(zhì)量與運(yùn)行狀況,而頻閃儀的閃光速度即為被檢測(cè)物體(例如:馬達(dá) )轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)頻率 (印刷袋 ) ,亦可以利用頻閃儀分析物體振動(dòng)情況、高速移動(dòng)物體的動(dòng)作以及高速攝影等。利用頻閃儀觀測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)在歐美已**使用,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,越來(lái)越多的行業(yè)開始使用頻閃儀來(lái)幫助解決產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)問題。
　　頻閃儀構(gòu)成和工作原理
　　頻閃燈的工作原理是根據(jù)設(shè)定的頻率或根據(jù)外觸發(fā)頻率來(lái)控制閃光燈的閃爍頻率 ,作為一個(gè)完整的系統(tǒng)包括人機(jī)顯示界面、調(diào)節(jié)和功能選擇按鍵、閃光控制模塊、閃光燈供電模塊和外觸發(fā)自動(dòng)跟蹤模塊等。頻閃儀的工作原理框圖 ,如圖 2所示
　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 ,采用 LED數(shù)碼管作為人機(jī)顯示界面。LED顯示具有高亮、長(zhǎng)壽命、控制方便等特點(diǎn) ,只要保證驅(qū)動(dòng)電路的可靠性,就可以保證人機(jī)界面的長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性。參數(shù)設(shè)定或功能選擇方面,采用高可靠性的歐姆龍輕觸按鍵和具有快速調(diào)節(jié)功能的旋轉(zhuǎn)編碼器作為數(shù)據(jù)輸入元件,配以合理的軟件來(lái)提高參數(shù)設(shè)定的速度和方便性。作為一個(gè)使用比較方便的產(chǎn)品 ,**具有參數(shù)保存的功能 ,在這里采用了非易失性存儲(chǔ)器,存放頻率、工作模式等參數(shù)。
　　為了達(dá)到使用方便、性能穩(wěn)定、控制**等效果 ,整個(gè)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得很重要。另外,在頻閃燈控制系統(tǒng)中還存在一個(gè)核心和難點(diǎn)的技術(shù) ,就是要保證閃光燈的供電電壓穩(wěn)定。只有保證電壓的穩(wěn)定性才能保證燈管閃爍的亮度一致,才能使閃光燈在高頻的情況下不會(huì)出現(xiàn)漏閃現(xiàn)象。因?yàn)闊艄茉诓煌l段閃爍的時(shí)候消耗的功率是不定的,所以難以控制。當(dāng)頻閃燈作為光源用于印刷質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí),對(duì)頻閃燈的性能又提出了一個(gè)更高的要求。頻閃燈在收到觸發(fā)信號(hào)后至燈管閃爍的時(shí)間**一致 ,所以程序控制和電路設(shè)計(jì)就顯得更為重要。圖3是軟件系統(tǒng)主程序流程圖 ,圖 4是按鍵處理模塊流程圖,圖 5是外觸發(fā)處理模塊流程圖。3個(gè)流程圖說(shuō)明了整個(gè)軟件系統(tǒng)的工作模式,實(shí)現(xiàn)頻閃儀的頻閃及自動(dòng)頻率跟蹤功能。
　　頻閃儀主要技術(shù)指標(biāo)
　　經(jīng)過特別設(shè)計(jì) ,系列化的頻閃儀外觀如圖 1所示 ,主要技術(shù)指標(biāo)如下:
　　(1)電源:交流 220 ± 10%V, 2A, 50Hz。
　　(2)功率:*大功率低于 200W。
　　(3)內(nèi)觸發(fā)頻率范圍: 1～500Hz。
　　(4)外觸發(fā)頻率范圍: 1～500Hz。
　　(5)單次工作時(shí)間:由功能鍵任意設(shè)定 (單位:30 s)。
　　(6)環(huán)境光照度:低于 10 000 lx。
　　(7)外部觸發(fā)信號(hào)范圍: 5～12V脈沖信號(hào)。
　　(8)照射*大寬度:視頻閃儀長(zhǎng)度而定。
　　(9)尺寸 (長(zhǎng) × 寬 × 高 ) :800mm × 115mm × 180mm (三聯(lián) ) ,1250mm × 115mm ×180mm (四聯(lián))。

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