頻閃儀工作原理及其在印刷檢驗系統中的應用

摘　要:介紹了頻閃儀的構成和工作原理 ,分析了頻閃儀軟件系統的完整流程圖,給出了 PS系列頻閃儀的主要技術指標;*后結合印刷檢測機器視覺系統討論了頻閃儀的應用。

　　關 鍵 詞:頻閃儀;視覺暫留;印刷檢測系統;機器視覺系統

　　前 言

　　在現代工業自動化生產中 ,涉及到各種各樣的檢查、 測量和零件識別工作 ,其共同特點是連續大批量生產、 對外觀質量的要求非常高 ,通常這種高度重復性的工作只能靠人工檢測來完成。生產線上的微小尺寸*快速測量、 形狀匹配、 顏色辨識等 ,由于被觀測物體高速運動 ,人眼無法連續穩定地進行觀察和檢驗 ,易出差錯。頻閃儀觀測技術能較好地解決此難題。

　　頻閃儀也叫頻閃靜像儀或轉速計 ,是能夠使作振動、 高速旋轉或周期運動構件變成“ 靜止不動 ” 構件的一種光學測量裝置。PS系列頻閃儀外觀如圖 1所示。

　　頻閃儀本身可以發出短暫又頻密的閃光,當調節頻閃燈的閃動頻率,使其與被測物的轉動或運動速度接近或同步時,被測物雖然高速運動著,但看上去卻是緩慢運動或相對靜止,這種視覺暫留現象使人目測就能輕易觀測到高速運動物體的表面質量與運行狀況 ,而頻閃儀的閃光速度即為被檢測物體(例如:馬達 )轉速和運動頻率 (印刷袋 ) ,亦可以利用頻閃儀分析物體振動情況、 高速移動物體的動作以及高速攝影等。利用頻閃儀觀測檢驗技術在歐美已廣泛使用 ,隨著我國經濟的高速發展,越來越多的行業開始使用頻閃儀來幫助解決產品質量檢驗問題。

　　頻閃儀構成和工作原理

　　頻閃燈的工作原理是根據設定的頻率或根據外觸發頻率來控制閃光燈的閃爍頻率 ,作為一個完整的系統包括人機顯示界面、 調節和功能選擇按鍵、 閃光控制模塊、 閃光燈供電模塊和外觸發自動跟蹤模塊等。頻閃儀的工作原理框圖 ,如圖 2所示

　　在系統設計中 ,采用 LED數碼管作為人機顯示界面。LED顯示具有高亮、 長壽命、 控制方便等特點 ,只要保證驅動電路的可靠性 ,就可以保證人機界面的長期工作的穩定性。參數設定或功能選擇方面 ,采用高可靠性的歐姆龍輕觸按鍵和具有快速調節功能的旋轉編碼器作為數據輸入元件 ,配以合理的軟件來提高參數設定的速度和方便性。作為一個使用比較方便的產品 ,必須具有參數保存的功能 ,在這里采用了非易失性存儲器 ,存放頻率、 工作模式等參數。

　　為了達到使用方便、 性能穩定、 控制*等效果 ,整個軟件系統的設計就顯得很重要。另外 ,在頻閃燈控制系統中還存在一個核心和難點的技術 ,就是要保證閃光燈的供電電壓穩定。只有保證電壓的穩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出現漏閃現象。因為燈管在不同頻段閃爍的時候消耗的功率是不定的 ,所以難以控制。當頻閃燈作為光源用于印刷質量檢驗時 ,對頻閃燈的性能又提出了一個更高的要求。頻閃燈在收到觸發信號后*燈管閃爍的時間必須一致 ,所以程序控制和電路設計就顯得更為重要。圖 3是軟件系統主程序流程圖 ,圖 4是按鍵處理模塊流程圖,圖 5是外觸發處理模塊流程圖。3個流程圖說明了整個軟件系統的工作模式 ,實現頻閃儀的頻閃及自動頻率跟蹤功能。

　　頻閃儀主要技術指標

　　經過*設計 ,系列化的頻閃儀外觀如圖 1所示 ,主要技術指標如下:

　　(1)電 源:交流 220 ± 10%V, 2A, 50Hz。

　　(2)功 率:*大功率低于 200W。

　　(3)內觸發頻率范圍: 1～500Hz。

　　(4)外觸發頻率范圍: 1～500Hz。

　　(5)單次工作時間:由功能鍵任意設定 (單位:30 s)。

　　(6)環境光照度:低于 10 000 lx。

　　(7)外部觸發信號范圍: 5～12V脈沖信號。

　　(8)照射*大寬度:視頻閃儀長度而定。

　　(9)尺寸 (長 × 寬 × 高 ) :800mm × 115mm × 180mm (三聯 ) ,1250mm × 115mm × 180mm (四聯)。

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