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　　摘要：Kinco伺服系統(tǒng)替代傳統(tǒng)燈檢機上的凸輪設(shè)備，滿足系統(tǒng)同步性和速度平穩(wěn)的需求，同時提升了檢測速度及檢測準(zhǔn)確率。

　　一．概述

　　液體雜質(zhì)燈光檢測機（即燈檢機）是利用工業(yè)攝像機對已加工好的液體藥品進(jìn)行雜質(zhì)檢測與分揀的設(shè)備。燈檢機在運行中要求攝像頭與瓶盤同步運行且運行速度平穩(wěn)，檢測攝像頭必須與檢測瓶在運行過程中相對靜止，以保證獲取的圖像信息清晰與準(zhǔn)確。傳統(tǒng)的檢測設(shè)備使用凸輪曲線來完成一系列動作，工作效率低、檢測準(zhǔn)確率低、攝像機容易損壞。使用Kinco伺服系統(tǒng)來替代凸輪后，檢測的速度、檢出準(zhǔn)確率及設(shè)備的性能均提高了一個檔次。

　　二．設(shè)備工藝流程

　　1、系統(tǒng)上電后用于“踢瓶”的伺服電機與檢測雜質(zhì)伺服電機利用事先編寫在驅(qū)動器內(nèi)的原點定位程序自動執(zhí)行回原點動作，踢瓶機構(gòu)定位到踢瓶跟隨點的位置。攝像機與光源定位到原點位置（即檢測開始點的位置）。原點到達(dá)后雜質(zhì)檢測伺服電機發(fā)出開機指令給工控機，工控機開始初始化。

　　2、工控機初始化完成后，按預(yù)設(shè)的的主機速度開啟主電機，伺服電機速度映射來自于主軸編碼器采集來的速度并進(jìn)行跟隨。當(dāng)檢測瓶位置信號為高電平時，伺服電機帶著攝像頭與光源跟蹤檢測瓶做同步跟隨運行,替代原有系統(tǒng)中的凸輪同步。

　　3、伺服電機跟隨的角度為7度，即在0.1秒內(nèi)完成攝像。必須在0.4秒內(nèi)完成加速、勻速攝像、減速與返回原點四步動作。1 分鐘完成150瓶藥品的檢測任務(wù)。工藝時間要求見圖1。

　　4、拍攝完成后工控機立即對圖片進(jìn)行分析與處理，并記憶雜質(zhì)的瓶位信息。當(dāng)雜質(zhì)瓶到達(dá)踢瓶機構(gòu)位置時，工控機立即發(fā)出踢信號，由踢瓶伺服電機帶著踢瓶機構(gòu)同步跟蹤雜質(zhì)瓶并將雜質(zhì)瓶揀出。

　　三．工藝曲線與功能

　　1．在加減速段與返回原點時需盡量減小伺服電機的沖擊，Kinco伺服PID不可以調(diào)整過硬，以防止伺服電機在快速正/反轉(zhuǎn)交替時產(chǎn)生的沖擊損壞攝像機與光源。

　　2. 伺服電機在勻速跟隨段時，必須保證攝像機與瓶子保持相對靜止，不許有超前與滯后的現(xiàn)象，不允許電機有速度擾動現(xiàn)象，以保證拍攝的照片圖像清晰、信息準(zhǔn)確。

　　3.工控機在下一瓶位信號到達(dá)前必須對所檢測瓶子的圖像進(jìn)行分析與處理，如瓶內(nèi)有雜質(zhì)工控機則記憶雜質(zhì)瓶的瓶位信息。

　　4.當(dāng)雜質(zhì)瓶到達(dá)踢瓶位置時，踢瓶伺服電機將雜質(zhì)瓶揀出來放到不合格區(qū)。

　　系統(tǒng)框架圖如下：

　　四．設(shè)計要點

　　1．因檢測伺服電機的跟隨角度較?。z測的角度為7度，跟隨時間為0.4秒），檢測的頻率很高（0.4秒完成跟隨與返回的動作，即每分鐘往返150次），故伺服電機在運行中必須嚴(yán)格按照運動曲線要求的時間運行，否則將會造成拍攝失敗與跟隨錯誤。

　　2．運動曲線運行時間段劃分：伺服電機加速時間段：0-0.1秒；伺服電機勻速攝像時間段：0.1-0.2秒；伺服電機減速時間段：0.2-0.3秒；伺服電機返回原點時間段：0.3-0.38秒。Kinco伺服所具備低速時大扭據(jù)的特點從而保證系統(tǒng)要求的加速度。

　　3．因伺服電機在運行中加、減速度較高；正反轉(zhuǎn)交替頻率快。所以伺服電機的運行機械特性要軟，否則會損壞安裝在伺服電機上的攝像機和光源。這點可以通過動態(tài)修改Kinco伺服的PID實現(xiàn)，確保不同運動曲線段采用不同的PID參數(shù)，來保證不同曲線段分別對速度、剛性的要求。由于Kinco伺服具備強大通訊功能，可以非常方便的實現(xiàn)PID的動態(tài)調(diào)整。

　　五．總結(jié)

　　經(jīng)運行調(diào)試，設(shè)備最高檢測頻率達(dá)160瓶/分鐘，滿足設(shè)計要求。在連續(xù)運行中伺服電機無累計誤差拍攝的照片圖像清晰；用于檢測雜質(zhì)瓶的伺服電機與用于揀出雜質(zhì)瓶的伺服電機動作配合較好；檢瓶與踢瓶的準(zhǔn)確率達(dá)99%；檢測雜質(zhì)瓶的伺服電機在高速運行與快速度正反轉(zhuǎn)交替時的沖擊符合攝像機和光源的振動頻率。