專利名稱：軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，有一種軟性材料打孔機(jī)，該軟性材料打孔機(jī)利用機(jī)器視覺原理來確定目標(biāo) 孔的中心，并通過電機(jī)控制模塊進(jìn)行微調(diào)，使軟性材料打孔機(jī)的沖孔用的機(jī)頭對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)孔 來完成打孔的作業(yè)，所述軟性材料是指塑料膜、軟性線路板(手機(jī)排線)等軟性材料。 上述軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)包括安裝有微軟Windows操作系統(tǒng)的兼容PC機(jī) (兼容個(gè)人計(jì)算機(jī))、攝像頭、電機(jī)控制模塊，所述兼容PC機(jī)用于接收攝像頭的視頻信號(hào)并 向電機(jī)控制模塊發(fā)出控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)用于控制工作臺(tái)移動(dòng)的電機(jī)和用于控制機(jī)頭移動(dòng)的 電機(jī)。因?yàn)樗鲕浶圆牧洗蚩讬C(jī)的工作環(huán)境惡劣(灰塵、打孔機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng))，所以兼容 PC機(jī)經(jīng)常會(huì)因內(nèi)部元器件的接觸不良或損壞而出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致整臺(tái)打孔機(jī)存在工作可 靠性低、生產(chǎn)效率低、維護(hù)成本高的缺陷，同時(shí)，所述微軟Windows操作系統(tǒng)為通用操作系 統(tǒng)，其購置成本較高，且打孔機(jī)所使用的功能為微軟Windows操作系統(tǒng)所具有功能中的很 小的一部分，也就是說微軟Windows操作系統(tǒng)的利用率低，增加了整臺(tái)打孔機(jī)的成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠提高軟性材料打孔機(jī)的可靠性和
生產(chǎn)效率同時(shí)降低軟性材料打孔機(jī)的成本的軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的軟性材料打孔機(jī)的控制系
統(tǒng)，它包括攝像頭和電機(jī)控制模塊，它還包括嵌入式控制模塊，該嵌入式控制模塊包括中央
控制單元、操作命令輸入單元、運(yùn)行狀態(tài)顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述中央控制單元分別
與電機(jī)控制模塊、操作命令輸入單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元連接，所述攝像頭和運(yùn)行狀態(tài)顯示單元
分別通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與中央控制單元連接。 采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)因?yàn)椴捎昧朔缐m能 力和抗振性都好的嵌入式控制模塊，且嵌入式控制模塊使用的嵌入式系統(tǒng)軟件成本低，具 有針對(duì)性，所以本實(shí)用新型具有能夠提高軟性材料打孔機(jī)的可靠性和生產(chǎn)效率同時(shí)降低軟 性材料打孔機(jī)的成本的優(yōu)點(diǎn)。 作為改進(jìn)，所述中央控制單元為達(dá)芬奇芯片，所述達(dá)芬奇芯片性價(jià)比高，用于進(jìn)行 核心控制，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字視頻輸入、模擬或數(shù)字視頻輸出、視頻疊加0SD以及核心的圖像識(shí) 別算法，更有利于本實(shí)用新型性能的提高。

附圖是本實(shí)用新型軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)的方框原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 本實(shí)用新型軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)，它包括攝像頭和電機(jī)控制模塊，它還包
括嵌入式控制模塊，該嵌入式控制模塊包括中央控制單元、操作命令輸入單元、運(yùn)行狀態(tài)顯
示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述中央控制單元分別與攝像頭、電機(jī)控制模塊、操作命令輸入單
元、運(yùn)行狀態(tài)顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元連接。所述中央控制單元為達(dá)芬奇芯片，型號(hào)為TM320DM6437。 所述操作命令輸入單元包括鼠標(biāo)和觸摸屏。 所述運(yùn)行狀態(tài)顯示單元為液晶顯示屏。 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括用于存儲(chǔ)嵌入式系統(tǒng)軟件用的固有參數(shù)及密鑰的 IICEEPROM存儲(chǔ)器(型號(hào)為AT24C256)、存儲(chǔ)嵌入式系統(tǒng)軟件的Nor Flash存儲(chǔ)器(型號(hào)為 S29GL256N)以及作為內(nèi)存用的DDR2存儲(chǔ)器(型號(hào)為MT47H64M16)。 本例中，所述中央控制單元與攝像頭、運(yùn)行狀態(tài)顯示單元之間各設(shè)置一模數(shù)轉(zhuǎn)換 芯片，所述中央控制單元首先連接模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片再連接攝像頭、運(yùn)行狀態(tài)顯 示單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片用于模擬信號(hào)和視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換。 所述電機(jī)控制模塊為現(xiàn)有技術(shù)，用于控制工作臺(tái)移動(dòng)用的步進(jìn)電機(jī)以及機(jī)頭移動(dòng) 用的步進(jìn)電機(jī)。 本實(shí)用新型軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)用CANY算子檢測出圖像邊緣，以便下一 步處理；用HOUGH檢測各種規(guī)則目標(biāo)圖像，如直線檢測和圓檢測；對(duì)于不規(guī)則圖像，則通過 機(jī)器學(xué)習(xí)，得到其相應(yīng)特征，然后再進(jìn)行識(shí)別定位。 本實(shí)用新型軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)需要能夠在第一時(shí)間內(nèi)跟蹤物體的移動(dòng)， 并將結(jié)果在顯示器中顯示，不能讓視覺有明顯滯后感覺，而視頻信號(hào)需要經(jīng)過中央控制單 元處理，必定會(huì)帶來延時(shí)，我們采用兩塊顯示內(nèi)存來存儲(chǔ)當(dāng)前幀，其中， 一塊用于直接輸出 視頻信號(hào)，另一塊用來后續(xù)視頻信號(hào)的處理，用上述方式來保證視頻輸出的連續(xù)性，盡可能 降低人工操作時(shí)的輸出延時(shí)。 在操作本實(shí)用新型軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)時(shí)，首先是人工方式將待打的孔模 板放到攝像頭視野范圍內(nèi)， 一旦檢測到有模板放入，軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)就立即開 始跟蹤，當(dāng)模板被放置好后，馬上進(jìn)行圓檢測，如果檢查到有圓，則開始下一步操作；如果檢 查到?jīng)]有圓則退出到初始狀態(tài)。 當(dāng)檢查到有圓的時(shí)候，判斷圓是否在機(jī)頭位置，如果不是，則通過電機(jī)控制模塊控 制x、 y兩個(gè)方向的電機(jī)移動(dòng)放置有待打的孔模板的工作臺(tái)，在移動(dòng)過程中不斷進(jìn)行圓心檢 測，檢測待打的孔模板上的圓的圓心是否到達(dá)機(jī)頭的中心位置時(shí)，若是，就通過電機(jī)控制模 塊控制機(jī)頭往下打孔，打完結(jié)束后再通過電機(jī)控制模塊使機(jī)頭回到原位，同時(shí)控制系統(tǒng)回 到初始狀態(tài)。比如，對(duì)一塊PCB模板打孔時(shí)，該模板先放入打孔區(qū)域(攝像頭視野范圍)后， 通過攝像頭和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將視頻信號(hào)傳到中央控制單元，中央控制單元通過機(jī)器視覺的 方法確定孔中心，然后通過電機(jī)控制模塊進(jìn)行微調(diào)，使機(jī)頭和目標(biāo)孔位置重合，接著通過電 機(jī)控制模塊進(jìn)行打孔操作，這樣，就可以精確定位打孔位置，并提高打孔速度。 以上僅就本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例作了說明，但不能理解為是對(duì)權(quán)利要求的限 制。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)可以有其他變化，不局限于上述結(jié)構(gòu)，比如本實(shí)用新型可以采用CMOS傳感器的攝像頭，這樣，所述中央控制單元與攝像頭之間就不需要設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述中央控制單元與攝像頭直接連接即可?？傊?，凡在本實(shí)用新型產(chǎn)品獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)，它包括攝像頭和電機(jī)控制模塊，其特征在于，它還包括嵌入式控制模塊，該嵌入式控制模塊包括中央控制單元、操作命令輸入單元、運(yùn)行狀態(tài)顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述中央控制單元分別與攝像頭、電機(jī)控制模塊、操作命令輸入單元、運(yùn)行狀態(tài)顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制單 元為達(dá)芬奇芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述操作命令輸 入單元包括鼠標(biāo)和觸摸屏。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)行狀態(tài)顯 示單元為液晶顯示屏。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單 元包括用于存儲(chǔ)嵌入式系統(tǒng)軟件用的固有參數(shù)及密鑰的IICEEPROM存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)嵌入式系 統(tǒng)軟件的Nor Flash存儲(chǔ)器以及作為內(nèi)存用的DDR2存儲(chǔ)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種能夠提高軟性材料打孔機(jī)的可靠性和生產(chǎn)效率同時(shí)降低軟性材料打孔機(jī)的成本的軟性材料打孔機(jī)的控制系統(tǒng)，它包括攝像頭和電機(jī)控制模塊，它還包括嵌入式控制模塊，該嵌入式控制模塊包括中央控制單元、操作命令輸入單元、運(yùn)行狀態(tài)顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述中央控制單元分別與攝像頭、電機(jī)控制模塊、操作命令輸入單元、運(yùn)行狀態(tài)顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元連接。
文檔編號(hào)B26F1/00GK201464846SQ200920123968
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者崔家林, 廖晨晨, 王一剛, 范勝利 申請人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院