CN210246898U - 应用于视觉识别传感器的硬件结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于视觉识别传感器的硬件结构，包括主控板、相机、光源、LED光源控制器及输入输出设备；主控板上设置有LED驱动模块、网口交换机芯片、POE模块、嵌入式SOC、工业总线通讯模块和KVM发送端；LED驱动模块分别与嵌入式SOC和LED光源控制器连接，LED光源控制器与光源连接；LED驱动模块被嵌入式SOC控制，实现光源的开闭；网口交换机芯片的多个端口分别与POE模块、KVM发送端和嵌入式SOC连接；POE模块与相机连接；KVM发送端与外设KVM接收器连接，KVM接收器连接输入输出设备；嵌入式SOC与工业总线通讯模块连接，再与工业机器人连接。该结构能有效降低因通信引发的故障率。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器视觉领域，具体涉及一种应用于视觉识别传感器的硬件结构。
背景技术
在视觉测量领域，检测设备的形态一般是多个传感器与一台上位机配套工作，完成工业现场的检测与控制工作。传感器负责采集现场设备的工作状态，将结果发送到上位机，由上位机统一根据传感器发送过来的检测数据进行分析，得出结果并或下达控制指令。这个过程存在一些问题并有很大优化空间：
1)监测系统中存在较多的通信环节，通常情况下上位机通过与机器人通信获取机器人位姿状态，决定控制传感器打开灯光照明设备，然后拍摄图像，传感器再返回图像数据，上位机计算传感器数据后还可能会发送控制指令到传感器或机器人完成闭环操作。如此多的通信动作在工业现场中经常出现问题，比如开灯指令与采图指令不能同步传输，导致的图片质量不佳；同时，设备成本较高、体型笨重，且耗能高；
2)多个传感器单个上位机的情况下传感器工作顺序安排问题，如果传感器出现并行突发上位机却不能同时响应；
3)检测系统线路问题使得线上设备不容易维护，上位机的通信线路较多，而且上位机会在现场工位外侧，于是就导致了工位中需要大量的通信线路连接到工位外，当工位中某一个传感器出现问题时不容易排查。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种应用于视觉识别传感器的硬件结构，其采用嵌入式结构，能有效降低因通信引发的故障率。
为此，本实用新型的技术方案如下：
一种应用于视觉识别传感器的硬件结构，包括主控板、相机、光源、LED 光源控制器及输入输出设备；
所述主控板上设置有LED驱动模块、网口交换机芯片、POE模块、嵌入式 SOC、工业总线通讯模块和KVM发送端；
所述LED驱动模块分别与嵌入式SOC和LED光源控制器连接，所述LED 光源控制器与光源连接；所述LED驱动模块被所述嵌入式SOC控制，驱动LED 光源控制器实现光源的打开或关闭；
所述网口交换机芯片的多个端口分别与POE模块、KVM发送端和嵌入式 SOC连接；所述POE模块与相机连接，作为通信接口(网口)的同时为其供电；所述KVM发送端与外设KVM接收器连接，KVM接收器连接输入输出设备，用于实现人机交互；所述嵌入式SOC与工业总线通讯模块连接，所述工业总线通讯模块通过工业总线与工业机器人连接后实现双方的通讯。
进一步，所述主控板上设置有电源模块，为主控板和主控板上其他模块供电。
进一步，所述相机、光源均有多个，两者配套使用。
进一步，所述输入输出设备为U盘、显示器、键盘和鼠标。
进一步，所述网口交换机芯片的端口还连接有与工业接口连接的网口变压器，用于实现检修设备接入。
进一步，所述KVM发送端和KVM接收器之间还设置有网口变压器和工业接口。
进一步，所述嵌入式SOC的EBI端口与DDR3模块连接，QSPI端口与Flash 模块连接，SD端口分别与Emmc模块和SD卡模块连接。
本实用新型提出的应用于视觉识别传感器的硬件结构具有以下有益效果：
1、传感器直接与工业机器人通讯，避免了上位机的通信转发，减少了不必要的通信环节。
2、嵌入式传感器自主决定LED与相机动作时机，省去了上位机与传感器之间的通讯控制环节，保证了先开灯后拍照的动作时序，能够有效避免灰黑图问题。
3、系统中减少了上位机，从而精简优化了系统线路，不仅系统变得轻量容易安装而且易于维护。
附图说明
图1为本实用新型提供的应用于视觉识别传感器的硬件结构的框图；
图2为使用本实用新型提供的硬件结构的视觉识别传感器的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细描述。
一种应用于视觉识别传感器的硬件结构，包括主控板、相机、光源、LED 光源控制器及输入输出设备；具体来说，输入输出设备为U盘、显示器、键盘和鼠标；具体使用时，相机、光源可以有单个，也可以均有多个，两者配套使用；光源发出的光线用于提高待测位置的亮度，
主控板上设置有LED驱动模块、网口交换机芯片、POE模块、嵌入式SOC、工业总线通讯模块和KVM发送端；
LED驱动模块分别与嵌入式SOC和LED光源控制器连接，LED光源控制器与光源连接；LED驱动模块被嵌入式SOC控制，驱动LED光源控制器实现光源的打开或关闭；
网口交换机芯片的多个端口分别与POE模块、KVM发送端和嵌入式SOC 连接；POE模块与相机连接，作为通信接口(网口)的同时为其供电；KVM发送端与外设KVM接收器连接，具体来说：KVM发送端和KVM接收器之间通过网口变压器、工业接口连接在一起；KVM接收器连接输入输出设备，用于实现人机交互；嵌入式SOC与工业总线通讯模块连接，工业总线通讯模块通过工业总线与工业机器人连接后实现双方的通讯。
此外，主控板上设置有电源模块，为主控板和主控板上其他模块供电。
为了实现设备检修时，外接设备的接入，网口交换机芯片的端口还连接有与工业接口连接的网口变压器。
工作时，如图2所示，传感器上电生成GUI界面，主控板上嵌入式SOC通过KVM发送端、KVM接收器将界面数据发送到显示界面，然后根据工作现场情况设置传感器参数、选择工件特征模板；嵌入式SOC获取机器人指令，当需要抓取工件时，打开光源，控制相机拍照获取图像数据，进行图像匹配，计算出相机图像中特征点的坐标，与工业机器人通信调节抓手位置。
该应用于视觉识别传感器的硬件结构具有以下有益效果：
1、传感器直接与工业机器人通讯，避免了上位机的通信转发，减少了不必要的通信环节。
2、嵌入式传感器自主决定LED与相机动作时机，省去了上位机与传感器之间的通讯控制环节，保证了先开灯后拍照的动作时序，能够有效避免灰黑图问题。
3、系统中减少了上位机，从而精简优化了系统线路，不仅系统变得轻量容易安装而且易于维护。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
Claims (6)
1.一种应用于视觉识别传感器的硬件结构，包括主控板、相机、光源、LED光源控制器及输入输出设备；其特征在于：
所述主控板上设置有LED驱动模块、网口交换机芯片、POE模块、嵌入式SOC、工业总线通讯模块和KVM发送端；
所述LED驱动模块分别与嵌入式SOC和LED光源控制器连接，所述LED光源控制器与光源连接；所述LED驱动模块被所述嵌入式SOC控制，驱动LED光源控制器实现光源的打开或关闭；
所述网口交换机芯片的多个端口分别与POE模块、KVM发送端和嵌入式SOC连接；所述POE模块与相机连接，作为通信接口的同时为其供电；所述KVM发送端与外设KVM接收器连接，KVM接收器连接输入输出设备，用于实现人机交互；所述嵌入式SOC与工业总线通讯模块连接，所述工业总线通讯模块通过工业总线与工业机器人连接后实现双方的通讯。
2.如权利要求1所述应用于视觉识别传感器的硬件结构，其特征在于：所述主控板上设置有电源模块，为主控板和主控板上其他模块供电。
3.如权利要求1所述应用于视觉识别传感器的硬件结构，其特征在于：所述相机、光源均有多个，两者配套使用。
4.如权利要求1所述应用于视觉识别传感器的硬件结构，其特征在于：所述输入输出设备为U盘、显示器、键盘和鼠标。
5.如权利要求1所述应用于视觉识别传感器的硬件结构，其特征在于：所述网口交换机芯片的端口还连接有与工业接口连接的网口变压器，用于实现检修设备接入。
6.如权利要求1所述应用于视觉识别传感器的硬件结构，其特征在于：所述KVM发送端和KVM接收器之间还设置有网口变压器和工业接口。
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| CN (1) | CN210246898U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114126134A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-01 | 青岛九维华盾科技研究院有限公司 | 一种基于poe具备多控制方式的工业光源 |
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| CN114126134A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-01 | 青岛九维华盾科技研究院有限公司 | 一种基于poe具备多控制方式的工业光源 |
| CN114126134B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-08-22 | 青岛九维华盾科技研究院有限公司 | 一种基于poe具备多控制方式的工业光源 |
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