CN201464846U - 软性材料打孔机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够提高软性材料打孔机的可靠性和生产效率同时降低软性材料打孔机的成本的软性材料打孔机的控制系统，它包括摄像头和电机控制模块，它还包括嵌入式控制模块，该嵌入式控制模块包括中央控制单元、操作命令输入单元、运行状态显示单元、数据存储单元，所述中央控制单元分别与摄像头、电机控制模块、操作命令输入单元、运行状态显示单元、数据存储单元连接。

Description

软性材料打孔机的控制系统

技术领域

本实用新型涉自动控制技术领域，具体讲是一种软性材料打孔机的控制系统。

背景技术

目前，有一种软性材料打孔机，该软性材料打孔机利用机器视觉原理来确定目标孔的中心，并通过电机控制模块进行微调，使软性材料打孔机的冲孔用的机头对准目标孔来完成打孔的作业，所述软性材料是指塑料膜、软性线路板(手机排线)等软性材料。

上述软性材料打孔机的控制系统包括安装有微软Windows操作系统的兼容PC机(兼容个人计算机)、摄像头、电机控制模块，所述兼容PC机用于接收摄像头的视频信号并向电机控制模块发出控制信号来驱动用于控制工作台移动的电机和用于控制机头移动的电机。因为所述软性材料打孔机的工作环境恶劣(灰尘、打孔机运行时的振动)，所以兼容PC机经常会因内部元器件的接触不良或损坏而出现故障，从而导致整台打孔机存在工作可靠性低、生产效率低、维护成本高的缺陷，同时，所述微软Windows操作系统为通用操作系统，其购置成本较高，且打孔机所使用的功能为微软Windows操作系统所具有功能中的很小的一部分，也就是说微软Windows操作系统的利用率低，增加了整台打孔机的成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够提高软性材料打孔机的可靠性和生产效率同时降低软性材料打孔机的成本的软性材料打孔机的控制系统。

本实用新型的技术方案是，提供一种具有以下结构的软性材料打孔机的控制系统，它包括摄像头和电机控制模块，它还包括嵌入式控制模块，该嵌入式控制模块包括中央控制单元、操作命令输入单元、运行状态显示单元、数据存储单元，所述中央控制单元分别与电机控制模块、操作命令输入单元、数据存储单元连接，所述摄像头和运行状态显示单元分别通过模数转换芯片与中央控制单元连接。

采用上述结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：因为采用了防尘能力和抗振性都好的嵌入式控制模块，且嵌入式控制模块使用的嵌入式系统软件成本低，具有针对性，所以本实用新型具有能够提高软性材料打孔机的可靠性和生产效率同时降低软性材料打孔机的成本的优点。

作为改进，所述中央控制单元为达芬奇芯片，所述达芬奇芯片性价比高，用于进行核心控制，能够实现数字视频输入、模拟或数字视频输出、视频叠加OSD以及核心的图像识别算法，更有利于本实用新型性能的提高。

附图说明

附图是本实用新型软性材料打孔机的控制系统的方框原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型软性材料打孔机的控制系统，它包括摄像头和电机控制模块，它还包括嵌入式控制模块，该嵌入式控制模块包括中央控制单元、操作命令输入单元、运行状态显示单元、数据存储单元，所述中央控制单元分别与摄像头、电机控制模块、操作命令输入单元、运行状态显示单元、数据存储单元连接。

所述中央控制单元为达芬奇芯片，型号为TM320DM6437。

所述操作命令输入单元包括鼠标和触摸屏。

所述运行状态显示单元为液晶显示屏。

所述数据存储单元包括用于存储嵌入式系统软件用的固有参数及密钥的IICEEPROM存储器(型号为AT24C256)、存储嵌入式系统软件的Nor Flash存储器(型号为S29GL256N)以及作为内存用的DDR2存储器(型号为MT47H64M16)。

本例中，所述中央控制单元与摄像头、运行状态显示单元之间各设置一模数转换芯片，所述中央控制单元首先连接模数转换芯片，模数转换芯片再连接摄像头、运行状态显示单元，所述模数转换芯片用于模拟信号和视频信号的转换。

所述电机控制模块为现有技术，用于控制工作台移动用的步进电机以及机头移动用的步进电机。

本实用新型软性材料打孔机的控制系统用CANY算子检测出图像边缘，以便下一步处理；用HOUGH检测各种规则目标图像，如直线检测和圆检测；对于不规则图像，则通过机器学习，得到其相应特征，然后再进行识别定位。

本实用新型软性材料打孔机的控制系统需要能够在第一时间内跟踪物体的移动，并将结果在显示器中显示，不能让视觉有明显滞后感觉，而视频信号需要经过中央控制单元处理，必定会带来延时，我们采用两块显示内存来存储当前帧，其中，一块用于直接输出视频信号，另一块用来后续视频信号的处理，用上述方式来保证视频输出的连续性，尽可能降低人工操作时的输出延时。

在操作本实用新型软性材料打孔机的控制系统时，首先是人工方式将待打的孔模板放到摄像头视野范围内，一旦检测到有模板放入，软性材料打孔机的控制系统就立即开始跟踪，当模板被放置好后，马上进行圆检测，如果检查到有圆，则开始下一步操作；如果检查到没有圆则退出到初始状态。

当检查到有圆的时候，判断圆是否在机头位置，如果不是，则通过电机控制模块控制x、y两个方向的电机移动放置有待打的孔模板的工作台，在移动过程中不断进行圆心检测，检测待打的孔模板上的圆的圆心是否到达机头的中心位置时，若是，就通过电机控制模块控制机头往下打孔，打完结束后再通过电机控制模块使机头回到原位，同时控制系统回到初始状态。比如，对一块PCB模板打孔时，该模板先放入打孔区域(摄像头视野范围)后，通过摄像头和模数转换芯片将视频信号传到中央控制单元，中央控制单元通过机器视觉的方法确定孔中心，然后通过电机控制模块进行微调，使机头和目标孔位置重合，接着通过电机控制模块进行打孔操作，这样，就可以精确定位打孔位置，并提高打孔速度。

以上仅就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制.本实用新型的结构可以有其他变化，不局限于上述结构，比如：本实用新型可以采用CMOS传感器的摄像头，这样，所述中央控制单元与摄像头之间就不需要设置模数转换芯片，所述中央控制单元与摄像头直接连接即可.总之，凡在本实用新型产品独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内.

Claims (5)

1.一种软性材料打孔机的控制系统，它包括摄像头和电机控制模块，其特征在于，它还包括嵌入式控制模块，该嵌入式控制模块包括中央控制单元、操作命令输入单元、运行状态显示单元、数据存储单元，所述中央控制单元分别与摄像头、电机控制模块、操作命令输入单元、运行状态显示单元、数据存储单元连接。

2.根据权利要求1所述的软性材料打孔机的控制系统，其特征在于，所述中央控制单元为达芬奇芯片。

3.根据权利要求1所述的软性材料打孔机的控制系统，其特征在于，所述操作命令输入单元包括鼠标和触摸屏。

4.根据权利要求1所述的软性材料打孔机的控制系统，其特征在于，所述运行状态显示单元为液晶显示屏。

5.根据权利要求1所述的软性材料打孔机的控制系统，其特征在于，所述数据存储单元包括用于存储嵌入式系统软件用的固有参数及密钥的IICEEPROM存储器、存储嵌入式系统软件的Nor Flash存储器以及作为内存用的DDR2存储器。

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