使用NI PXI, Motion 及Vision實現(xiàn)光纖自動化校準
在許多地方仍在用手工進行光纖部件的組裝時,LightPath Albuquerque(美國新墨西哥州中部大城)分公司卻已經(jīng)在采用集成的、自動化的方法生產(chǎn)瞄準儀了,這是一種梯度透鏡,將其焊接到光纖上可以幫助引導光線。. 這些復雜部件的高性能和可靠性對整個電信系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。
有了自動化系統(tǒng),我們的工作效率將有很大的提高,可以在更少的時間內(nèi)生產(chǎn)出更多的瞄準儀。我們選擇了PXI平臺作為系統(tǒng)的基礎(chǔ),同時使用MXI?-3技術(shù)以獲得更多插槽功能,還包括NI Motion, Vision, DAQ, 信號調(diào)理及LabWindows/CVI。有了這些系統(tǒng),技術(shù)人員可以進行瞄準儀生產(chǎn)過程中的各種定位、焊接及切割工作。
從公司R&D實驗室到生產(chǎn)線
我們在實驗室里開發(fā)出了第一套系統(tǒng),并且直到今天還在用它進行調(diào)整工作并改進我們的生產(chǎn)線系統(tǒng)。組建這些系統(tǒng)方便、快捷,將它們建立在PXI平臺上更是能集成得天衣無縫。
生產(chǎn)線設(shè)在環(huán)境清潔的房間中,一排排工作站上為附加的機器設(shè)備保留著空間。PXI機箱裝有機器視覺(IMAQ)、運動控制、數(shù)據(jù)采集(DAQ)和GPIB板卡,有兩個顯示器用來顯示結(jié)果。運動控制器、攝像頭和信號調(diào)理模塊裝在一個黑盒子里,盒子里還有用于生產(chǎn)過程的機械裝備。
焊接機將光纖電纜從一個大線圈上引入到一些小的輥軸上,用運動控制微調(diào)光纜的位置,然后在輥軸上用激光將電纜和鏡頭焊接在一起--這一獲取專利的工作在每個瞄準儀生產(chǎn)過程中只需花大約1分鐘時間。NI 視覺產(chǎn)品能確保鏡頭和激光的精確對準。整個系統(tǒng)用了三個攝像頭,兩張不同的視覺卡。其中一個數(shù)字攝像頭和圖像卡共同工作接收發(fā)自瞄準儀的光束,然后給出診斷反饋并獲得對終端產(chǎn)品的高質(zhì)量控制。這一高質(zhì)量的查對功能保證了系統(tǒng)能找出產(chǎn)品上任何弊病。
其它CCD攝像頭對準光纖和鏡頭熔合的角度,測量并調(diào)整這一角度使其不超出一定的范圍。LightPath公司為這個系統(tǒng)設(shè)定了過程控制參數(shù),規(guī)定了可接受與不可接受范圍。IMAQ軟硬件保證了系統(tǒng)能完全符合這些參數(shù)要求。
數(shù)據(jù)采集卡在整個系統(tǒng)中負責診斷測試的工作,包括測量編碼器的反饋、用作繼電器的數(shù)字I/O、及其它測量工作,從而保證整個過程不會超出規(guī)定的參數(shù)范圍。
類似的系統(tǒng)進行擦拭工作
第二個系統(tǒng)在生產(chǎn)線上的機器中使用運動控制、機器視覺和數(shù)據(jù)采集,在進入自動測試過程之前對鏡頭進行鍍膜并擦拭。我們發(fā)覺可以將類似生產(chǎn)線上的測試技術(shù)借用到鏡頭擦拭的工作中來。擦拭系統(tǒng)的速度同樣快得驚人,只需大約3秒鐘就能完成對每個鏡頭的定位、移動和檢測工作。
簡單的集成
我們的系統(tǒng)有許多優(yōu)勢,其中最主要的就是我們開發(fā)出的是一套完全自定義的方案,它包含了我們需要
的所有工具,從運動控制、機器視覺到數(shù)據(jù)采集,應(yīng)有盡有,從而使整個測試過程更靈活、更可靠。如果需要對系統(tǒng)進行修改,在一個中央控制室即可實現(xiàn),從而能不必親臨現(xiàn)場,即能完成工作。在整個系統(tǒng)開發(fā)過程中,我們加強了控制功能,開發(fā)了一套功能強大、性能可靠的系統(tǒng)。
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