一種精密輸送帶控制系統的制作方法
【專利摘要】一種精密輸送帶控制系統，包括：光學定位數字處理模塊、中央處理單元和伺服驅動模塊；伺服驅動模塊分別與輸送帶和中央處理單元相連，光學定位數字處理模塊的輸出端與中央處理單元相連；光學定位數字處理模塊位于輸送帶的下方；本發明提高了輸送帶的控制精度，減小了因輸送帶滑移造成的運動誤差。
【專利說明】一種精密輸送帶控制系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種控制系統，尤其涉及一種利用高幀速數字圖像位移處理技術實現的非接觸式精密輸送帶控制系統。
【背景技術】
[0002]輸送帶機是輸送帶輸送機的簡稱，輸送帶機運用輸送帶的連續或間歇運動來輸送各種輕重不同的物品，既可輸送各種散料，也可輸送各種紙箱、包裝袋等單件重量不大的件貨，用途廣泛。它的控制形式也多種多樣，在工程實際中對輸送帶運動定位精度要求較高的情況下多使用定位銷定位，這樣增加了設備的體積和結構復雜程度。若不使用剛性定位措施由于輸送帶存在拉伸變形、打滑等因素會造成控制的不缺定性。而目前輸送帶的控制系統只能測試帶輪的運動情況，不能直接反映出輸送帶的真實情況。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術存在的上述缺陷，本發明提供了一種精密輸送帶控制系統，解決了輸送帶工作過程中因發生拉伸變形、滑移等因素造成的控制精度下降的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
[0005]一種精密輸送帶控制系統，包括:光學定位數字處理模塊、中央處理單元和伺服驅動模塊；伺服驅動模塊分別與輸送帶和中央處理單元相連，光學定位數字處理模塊的輸出端與中央處理單元相連；
[0006]所述的光學定位數字處理模塊，包括:高幀速CXD微型相機和嵌入式DSP芯片；
[0007]所述的中央處理單元為嵌入式MCU芯片；
[0008]伺服驅動模塊，包括:伺服電機和驅動器；
[0009]一種精密輸送帶控制方法，其工作過程為:
[0010]a、用高幀速CXD微型相機以50?100FPS的速度采集輸送帶表面的紋理特征；
[0011]b、嵌入式DSP芯片對圖像進行二值化處理；
[0012]C、提取紋理特征建立比對模板，將兩幅相鄰圖像進行模板匹配，計算相同特征之間的像素偏移量；
[0013]d、根據高幀速CCD微型相機FOV與分辨率計算出輸送帶實際位移值，并計算得出下一個周期的輸出值；
[0014]e、嵌入式MCU芯片將下一個周期的輸出值傳送至伺服驅動模塊，實現輸送帶的高精度閉環控制；
[0015]f、輸送帶下滑或松動造成的誤差超過±5mm時，輸送帶就會停止運行，并由嵌入式MCU芯片輸出警報信號。
[0016]本發明的有益效果為:提高了輸送帶的控制精度，減小了因輸送帶滑移造成的運動誤差。即使輸送帶發生了一定程度的松動、彈性下降，通過該系統也可實現高精度的控制，提高了輸送帶的使用壽命與可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]本發明共有附圖1幅。
[0018]圖1為一種精密輸送帶控制系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體的實施方式對本發明做進一步的描述:
[0020]一種精密輸送帶控制系統，包括:光學定位數字處理模塊、中央處理單元和伺服驅動模塊；所述的光學定位數字處理模塊，包括:高幀速CCD微型相機和DSP芯片；所述的中央處理單元為嵌入式MCU芯片；伺服驅動模塊，包括:伺服電機、驅動器；伺服驅動模塊分別與輸送帶和中央處理單元相連，光學定位數字處理模塊的輸出端與中央處理單元相連；光學定位數字處理模塊位于輸送帶的下方。
[0021]一種精密輸送帶控制方法，其工作流程為:用高幀速CXD微型相機以50?100FPS的速度采集輸送帶表面的紋理特征，通過嵌入式DSP芯片對圖像進行二值化處理，提取紋理特征建立比對模板，將兩幅相鄰圖像進行模板匹配，計算相同特征之間的像素偏移量，根據高幀速CCD微型相機FOV與分辨率計算出輸送帶實際位移值，嵌入式DSP芯片將實際位移值和理想位移值輸入到PID控制子程序中，得出下一個周期的輸出值，然后嵌入式DSP芯片將下一個周期的輸出值通過16位高速并行總線傳送到嵌入式MCU芯片中，嵌入式MCU芯片將從嵌入式DSP芯片得到的下一個周期的輸出值(16位數據)通過RS485M0DBUS協議傳送到伺服驅動模塊，從而實現輸送帶的高精度閉環控制。
[0022]輸送帶的最高輸送速度為300mm/s,最高定位精度±0.1mm,輸送帶誤差范圍為±5mm，當超出該范圍，輸送帶會停止運行，并由嵌入式MCU芯片輸出警報信號。
[0023]誤差是通過寫入到嵌入式DSP芯片的PID控制子程序計算得出的。
【權利要求】
1.一種精密輸送帶控制系統，其特征在于，包括:光學定位數字處理模塊、中央處理單元和伺服驅動模塊；伺服驅動模塊分別與輸送帶和中央處理單元相連，光學定位數字處理模塊的輸出端與中央處理單元相連。
2.根據權利要求1所述的一種精密輸送帶控制系統，其特征在于:所述的光學定位數字處理模塊，包括:高幀速CXD微型相機和嵌入式DSP芯片。
3.根據權利要求1所述的一種精密輸送帶控制系統，其特征在于:所述的中央處理單元為嵌入式MCU芯片。
4.根據權利要求1所述的一種精密輸送帶控制系統，其特征在于:伺服驅動模塊，包括:伺服電機和驅動器。
5.一種精密輸送帶控制方法，其特征在于: a、用高幀速CXD微型相機以50?100FPS的速度采集輸送帶表面的紋理特征； b、嵌入式DSP芯片對圖像進行二值化處理； C、提取紋理特征建立比對模板，將兩幅相鄰圖像進行模板匹配，計算相同特征之間的像素偏移量； d、根據高幀速CCD微型相機FOV與分辨率計算出輸送帶實際位移值，并計算得出下一個周期的輸出值； e、嵌入式MCU芯片將下一個周期的輸出值傳送至伺服驅動模塊，實現輸送帶的高精度閉環控制； f、輸送帶下滑或松動造成的誤差超過±5_時，輸送帶就會停止運行，并由嵌入式MCU芯片輸出警報信號。
【文檔編號】B65G43/00GK104129615SQ201410374778
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】于龍義, 宋作偉, 譚廣有, 寇昌 申請人:大連日佳電子有限公司