[实用新型]一种一体化集成式机器视觉控制系统

说明书

一种一体化集成式机器视觉控制系统，包括中央处理器，其包括通过总线连接起来的运算单元、寄存器和内存；高速缓存存储器；用于存储指令和数据的主存储器；用于控制系统与外部交互的外部接口和将高速缓存存储器、主存储器和外部接口通过总线连接起来的I/O桥；以及热管加鳍片的无风扇式设计。控制系统采用一体化的设计，通过总线将各个部件集成到一起，实现了控制系统模块化，将电源、光源、隔离DIO、编码器、控制模块甚至一些传感器与集成式机器视觉系统集成在一起，集图像采集、处理与通信功能、控制功能于一体，构成了一个更完整意义的视觉系统，提供了具有多功能、模块化的机器视觉解决方案，整体化的可靠性设计保证了控制系统的可靠性和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及一种机器视觉检测领域，具体涉及一种集中式机器视觉控制系统。

背景技术

在现代工业自动化生产中，涉及到各种各样的检查、测量和零件识别应用，例如汽车零配件尺寸检查和自动装配的完整性检查，电子装配线的元件自动定位，饮料瓶盖的印刷质量检查，产品包装上的条码和字符识别等。这类应用的共同特点是连续大批量生产、对外观质量的要求非常高。通常这种带有高度重复性和智能性的工作只能靠人工检测来完成，给工厂增加巨大的人力成本和管理成本的同时，仍然不能保证100％的检验合格率，有些时候，如微小尺寸的精确快速测量，形状匹配，颜色辨识等，人眼根本无法连续稳定地进行检测，其它物理量传感器也难有用武之地。

以此人们开始考虑把计算机的快速性、可靠性、结果的可重复性，与人类视觉的高度智能化和抽象能力相结合，由此逐渐形成了一门新学科—机器视觉。视觉控制是指通过视觉系统接收和处理图像，并通过视觉系统的反馈信息进行相应的操作。目前多数的视觉控制器都是采用分离式设计，利用工业控制电脑通过千兆网口或者USB接口与相机连接，通过光源控制器完成光源亮度的调节，通过IO卡完成数据的交互通信，运动控制部分通过独立的编码器进行控制。该方案实现的视觉系统体积大，接线复杂，系统的封闭性差，出现问题时定位问题时间长，需要逐一排查。分体式机器视觉系统通过PC工业电脑与其他通信、存储功能、编码器等部件通过线缆连接。

当前分体式的视觉控制系统，主要存在以下缺点：

1、稳定性差

分体式视觉系统由图像采集单元、图像处理单元、网络通信装置等多个模块构成，并未通过整体化的可靠性设计和测试，同时，硬件兼容性受到从不同制造商购买的板卡、PC、编码器等部件的限制，稳定性较差，并且使用前需要经过3～6个月较长周期的测试工作，才能实现选型配置的批量运用。另外，传统分体式视觉系统的采用风扇式的散热方式，当其在振动较大的条件下应用时，风扇会在振动下脱落，进而影响系统的性能。

2、体积大

分体式的机器视觉系统结构分散，需要通过复杂额配线连接安装在工业生产线和各种设备上，不易于装卸和移动，同时体积大。

3、成本高

分体式视觉系统需要配置PC系统、图像采集卡、IO卡等部件，繁多的组成部件，易于导致更多的故障，从而大大提高了维护成本。

发明内容

本申请提供一种多功能、模块化的一体化集成式的机器视觉控制系统，包括中央处理器，包括通过总线连接起来的运算单元、寄存器和内存；高速缓存存储器，为中央处理器与外部信息交互的中间缓存机构，与寄存器和内存通过总线相连接；I/O桥，数据信息交互的中间桥梁，并通过系统总线与高速缓存存储器相连接；主存储器，用于存储指令和数据，并通过内存总线与I/O桥相连接；外部接口，用于控制系统与外部的交互，包括电源接口、光源接口、光源触发接口、串口、I/O适配器、编码适配器、网络适配器和图形适配器，外部接口通过I/O桥与高速缓存存储器和主存储器相连接。