PowerScanAuto自動化說明書

1、PowerScan-Auto 自動化三維測量與檢測系統(tǒng)武漢惟景三維科技有限公司目錄一外觀簡介0.1.1 機械手自動化總體預覽： Q1.2 機械手自動化分項預覽： Q二機械手自動化儀器分項簡介 0.2.1 掃描儀結(jié)構(gòu)示意圖0.2.2 掃描儀工作原理0.2.3 掃描設置簡介1.三系統(tǒng)操作步驟2.3.1 掃描頭操作2.3.1.1 掃描儀工作環(huán)境要求 23.1.2 配置要求2.3.1.3 硬件連接2.3.1.4 系統(tǒng)驅(qū)動和軟件安裝 23.1.5 開機.3.3.1.6 標定系統(tǒng)3.3.2 機械手操作6.3.2.1 系統(tǒng)安裝6.3.2.2 路徑規(guī)劃.133.2.3 修改自動化程序代碼1.33.2.4 自動

2、化運行143.3 quality 軟件操作.143.3.1 采集點云數(shù)據(jù).143.3.2 導入掃描數(shù)據(jù) 143.3.3 數(shù)據(jù)處理1.53.3.5 出具報告1.53.3.6 運行自動化 錯誤!未定義書簽。四 注意事項至昔誤!未定義書簽。4.1 使用注意事項.154.2 設備注意事項 .164.3 安全警告 1.64.4 常見問題1.6外觀簡介1.1機械手自動化總體預覽:1.2機械手自動化分項預覽:自動化掃描儀ABB自動化機械臂機械手自動化儀器分項簡介2.1 掃描儀結(jié)構(gòu)示意圖2.2 掃描儀工作原理掃描時，光柵投影裝置投影數(shù)副特定編碼的結(jié)構(gòu)光到待測物體，成一定夾角的兩個攝像頭同步采集相應的圖像， 然

3、后對圖像進行編碼和相位計算，利用三角形掃描原理、 匹配技術(shù),算解出兩個攝像頭公共視區(qū)內(nèi)像素點得到三維坐標。自動化三維掃描與檢測系統(tǒng)由于其自動化程度高,可針對不同外形的產(chǎn)品進行最優(yōu)掃描路徑規(guī)劃，從而高效完成檢測任務，整個過程無需人為干預。使用的是武漢惟景三維科技有限公司所生產(chǎn)的PowerScan-Auto系列自化掃描測量與檢測系統(tǒng)，設備由以下工業(yè)級機械臂與PowerScan-Pro1.3M掃描儀組成。PowerScan-Pro1.3M掃描儀具體參數(shù)如下：單幅測量范 圍（可調(diào)節(jié)）攝像頭分辨率（pixels ）測量點距（mm）測量精度（mm）單幅測量時間（S）輸出格式200X150400X30013

4、1萬0.1230.246士 0.0200.4AG AS*標 準格式2.3 掃描設置簡介（1）先檢查電源和各種信號線有沒有接上，再打開相應電源，最后打開本三維測量 軟件。（2）點擊“三維測量”標簽進入三維測量界面，如圖三維測量界面工程設置：新建和保存工程。視圖設置： 三維視圖：使物體三維掃描數(shù)據(jù)窗口最大化； 圖像視圖1:使相機1視圖窗口最大化； 圖像視圖2:使相機2視圖窗口最大化； 顯示紋理：顯示三維數(shù)據(jù)紋理； 顯示標記：在自動拼合過程中，顯示掃描計算出的標志點。系統(tǒng)標定：標定相機參數(shù)。參數(shù)設置： 系統(tǒng)設置：設置三維測量和自動拼合的參數(shù)三維測量： 圖像預覽：預覽相機視圖； 三維測量：測量數(shù)據(jù)；

5、確認當前數(shù)據(jù)：確認使用當前掃描所得數(shù)據(jù)進行自動拼合； 撤銷當前數(shù)據(jù)：取消使用當前掃描所得數(shù)據(jù)進行自動拼合。投影儀設置： 投影亮度：設置投影亮度。三系統(tǒng)操作步驟3.1 掃描頭操作3.1.1 掃描儀工作環(huán)境要求環(huán)境溫度：-10-35 C （為達到最佳測量精度，將機器至于恒溫環(huán)境為宜）。環(huán)境空氣濕度：10-90%非液化（請盡量保持環(huán)境干燥）。環(huán)境光線：應將本機器置于無頻閃光源、弱光照的穩(wěn)定光強環(huán)境。工作環(huán)境：置于可穩(wěn)定放置的環(huán)境中工作。通常將其與三腳架穩(wěn)固連接，或者直接將 其置于工作平臺上使用。其他要求：工作時掃描儀與樣品的工作距應保持固定，直至掃描結(jié)束（周圍無震動源）請勿敲擊、碰撞本產(chǎn)品，運輸時請

6、將其置于工具箱中，輕拿輕放。3.1.2 配置要求電源：220V交流電源操作系統(tǒng)：Windows7 64位旗艦版或?qū)I(yè)版（推薦）推薦配置：電腦：臺式電腦處理器：英特爾Core i5 750 2.67GHz主板：微星 P55-SD50 （MS-7586）芯片組：英特爾 Core Processor DMI - P55 Express 芯片組內(nèi)存：4 GB （ 金士頓 DDR3 1333MHz ）主硬盤：500 GB （西數(shù) WDC WD5000AAKS-00V1A0）主顯卡：512 MB （Nvidia GeForce GT 240）顯示器：19英寸寬屏（1440x900）液晶顯示器3.1.3 硬

7、件連接如圖3-1所示，是三維掃描儀與自動化機械臂連接的連線圖。3-1線路連接3.1.4 系統(tǒng)驅(qū)動和軟件安裝硬件接線完成后，打開計算機和三維掃描儀電源，放入安裝光盤。并按照以下順序安運行時庫安裝打開光盤“運行時庫”文件夾，雙擊“ MCRIstaller.exe ”文件，根據(jù)軟件安裝步驟 提示進行操作，直到安裝完成。如圖 3-2圖3-2運行時庫安裝界面相機驅(qū)動安裝打開光盤"basler相機驅(qū)動”文件夾，雙擊“ Basler pylon x64 4.1.0.3660.exe”文件（32位程序則打開Basler pylon x86 410.3660.exe）,根據(jù)軟件安裝步驟提示進行操作，直

8、到安裝完成。如圖 3-3圖3-3 Basler 相機驅(qū)動安裝界面注：安裝完成后啟動桌面上 pylon IP Configurator配置每個相機的靜態(tài)IP,使其與網(wǎng)卡在同一個網(wǎng)段上。軟件安裝將光盤“ PowerScan”文件夾復制至目的盤即可。3.1.5 開機打開機器人控制柜電源，打開電腦。打開PowerScan軟件。打開TCPIP軟件，軟件界面如圖3-4所示，在本地端口框中輸入12548,連接端口框中輸入 5490,目標IP地址為192.168.125.5 ,協(xié)議選擇為TCP Client ,在最下面勾選十六進制接受框，點擊連接按鈕， 將設備、機器人和軟件連接起來。（注：在自動化未運行時，需

9、手動連接設備、機器人和軟件，防止軟件一直檢測是否連接而造成卡頓。自動化運行前需將連接斷開，自動化運行時， 自動化程序會自行連接設備、機器人和軟件。）圖3-4 TCPIP軟件界面3.1.6 標定系統(tǒng)掃描物體之前，選擇菜單“文件-> 新建工程”或點擊圖標 ,新建一個工程，彈出如圖3-5所示窗口，選擇新建工程文件夾保存路徑。此文件夾中不僅包含工程的配置，而且還包含掃描時得到的數(shù)據(jù)。圖3-5新建工程圖標定就是通過建立成像的幾何模型并求解模型參數(shù)來確定掃描物體表面某點的三維幾 何位置與其在圖像中對應點之間的相互關(guān)系的過程。標定的精度將直接影響系統(tǒng)的掃描精 度。般遇到以下情況需要進行標定: 掃描儀初

10、次使用，或長時間放置后使用；掃描儀使用過程中發(fā)生碰撞，導致相機位置偏移； 掃描儀在運輸過程中發(fā)生嚴重震動； 掃描過程中發(fā)現(xiàn)精度嚴重下降，如頻繁出現(xiàn)拼接錯誤、拼接失敗等現(xiàn)象;更改掃描范圍時對相機進行位置調(diào)整； 掃描精度要求較高時，也可通過重新標定獲得。標定操作的流程圖如圖 3-6所示標定操作的流程圖如圖3-6所示調(diào)整圖3-6采集標四第播置標.云步驟:（1）將標定板放置在合適的位置（投影可以全面覆蓋），點擊“開始標定”；圖3-8（2）點擊“采集圖像”采集標定所需的圖像，并自動提取標定板圖像內(nèi)的圓心坐標, 得到標定相機和投影儀所需的數(shù)據(jù)；如圖3-9。圖3-9（3）點擊“下一步”，將自動預覽下一幅圖像

11、；（4）變換標定板的位置，重復步驟（ 2）、（3）,直至得到13個不同位置下的標定 數(shù)據(jù)；（5）點擊“標定系統(tǒng)"，完成標定。注：系統(tǒng)位置和標定板姿態(tài)的擺放（共14個姿態(tài)）1）調(diào)整標定的一個最佳距離（兩個激光點重合），把標定板正對投影儀，作為標定第一幅圖像的位置；如圖3-10。圖 3-102）把系統(tǒng)在第一幅的位置上相對于鏡頭向前移動50mm左右，彳乍為第2幅的位置；如圖 3-11圖 3-113）把系統(tǒng)在第二幅的位置上相對于鏡頭向后移動100mm左右，作為第3幅的位置；如圖3-12圖 3-124）把系統(tǒng)移到第一幅的位置上，把標定板擺正并將 D邊墊高5CM作為第4幅的位置;如圖3-13圖

12、3-135）把標定板旋轉(zhuǎn)180° ,將B邊墊高5CM乍為第5幅的位置；如圖3-14圖 3-146）保持系統(tǒng)在第一幅的位置上，把標定板C邊或A邊墊高5CM,使標定板正對開啟的相機，作為第6幅的位置；如圖3-157）把標定板順時針旋轉(zhuǎn)8）把標定板順時針旋轉(zhuǎn)9）把標定板順時針旋轉(zhuǎn)圖 3-1590。，正對開啟的相機，作為第圖 3-1690。，正對開啟的相機，作為第圖 3-1790。，正對開啟的相機，作為第圖 3-1810）保持系統(tǒng)在第一幅的位置上，將并上下正對開啟的相機,圖 3-1911）保持系統(tǒng)在第一幅的位置上，把標定板順時針旋轉(zhuǎn)作為第11幅的位置；如圖 3-20圖 3-2012）保持系統(tǒng)

13、在第一幅的位置上，把標定板順時針旋轉(zhuǎn)作為第12幅的位置；如圖 3-21圖 3-2113）保持系統(tǒng)在第一幅的位置上，把標定板順時針旋轉(zhuǎn) 機，作為第13幅的位置；如圖3-227幅的位置；如圖 3-168幅的位置；如圖 3-179幅的位置；如圖 3-18作為第10幅的位置；如圖3-1990,并上下正對開啟的相機，180°并上下正對開啟的相機，270° ,并上下正對開啟的相圖 3-2214）在投影可見范圍內(nèi)，隨意擺放一個位置作為精度標準，并確定能提取出標定板上 所有的圓心，作為第 14幅的位置；如圖3-23圖 3-2315）點擊“標定系統(tǒng)”完成標定過程，點擊“精度評定”得到標定結(jié)果

14、如圖3-24。圖 3-24點擊“標定系統(tǒng)”完成標定過程，點擊“精度評定”得到標定結(jié)果。如果標定結(jié)果符合要求（最大誤差在土0.05mm以內(nèi)），點擊“結(jié)束標定”完成標定；如果標定結(jié)果不符合要求，點擊“結(jié)束標定”，然后重新開始標定。3.2 機械手操作3.2.1 系統(tǒng)安裝安裝步驟:1 .解壓安裝包;2 .進入安裝界面;.缶力Opdhcn>Robots tudipTodS.UtliCy autemniiM* Laun-tKrMeESun cTlWM航 Zn M 券轉(zhuǎn)j laarrh.iniRradMr.tMt第尸af-r-雙擊launch進入安裝界面!3 .選擇語言為中文;4 .選擇安裝產(chǎn)品；安窿

15、產(chǎn)品ABB席加選事JL分別安裝 robotwa re 和 r。botstudio5 .首先安裝 robotware ;6 .點擊下一步；7 .點擊下一步；8 .在選擇安裝路徑時把C改成D;9 .安裝robot完成后安裝robotstudio回到初始界面;10 .安裝 robotstudio ;11 .點擊下一步；12 .下一步；13 .將路徑C改成D;14 .64位系統(tǒng)出現(xiàn)兩個圖標，可以正常使用15 .32位系統(tǒng)只出現(xiàn)一個圖標，也可以正常使用;16.打開軟件，點擊選項；17.點擊授權(quán);mi查看已安裝的許可證難活向?qū)?用戶住蛙理常4 It箭fC?tlS ftatlTW ，盤臂昌明將卮幅18 .查

16、看軟件使用到期時間；19 .在開始下輸入regedit回車;20.進入注冊表編輯器;21.32位和64位系統(tǒng)注冊表文件路徑不同（以64位為例）；22.32位打開方式;.Sqhk> h Sr 枇一小5口即,Uragrphhc-s $plutor>« Wav9% AudieTWSnlWt鼻 "Wg«Wme.b abbAdobeAGE1A T edfloie.聞聞也 fnc,.AHftT Tedifiologiei.WMCKAt. CUmt.Ge* *J7T a聯(lián) CQm!puterdC'«.R.包 NeLackDAtj!RIG_B1NA&

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18、m32小網(wǎng)店¥拖到最乖” 面您髓我干包晦數(shù)值救據(jù)4 D o o O 8 1 o o o O 3990 067000 00-00 0 ooo O ooo O 口 oo O6 g BLtav? /o B o o o o s 4 100 06 0c 0 8 00。 7ABEO4O2OOO 7qA8OCQDOOQ 688DD&O46OQ 19580000000 70E20406003 1BB9 0-OOBOOE8 o s o4 5 5 6S8 8 s o o o oggg口電口go 6778gq9A 伊g伊伊g鄉(xiāng)伊夕 o o o nu o o o o"?" 1 &

19、quot;V'TTepJp. E _，_i - 1H /轉(zhuǎn)臺手動操作另打開一個TCPIP窗口界面，本地窗口為 10086,連接端口為5500,目標IP地址為 192.168.125.10 ,選擇協(xié)議為 TCP Client ,勾選十六進制接收框，單擊連接按鈕連接和轉(zhuǎn) 臺，具體界面如圖 3-25所示。圖3 -25轉(zhuǎn)臺連接界面在發(fā)送框中輸入“ ENA;”，點擊發(fā)送，啟動轉(zhuǎn)臺。再輸入“SPD10000;STP0;”，點擊發(fā)送,設置轉(zhuǎn)臺的速度和位移信息。移動轉(zhuǎn)臺命令為“ QEC +轉(zhuǎn)臺位置所在的脈沖數(shù)，如輸入 “QECIOOOOO轉(zhuǎn)臺將移動到100000脈沖數(shù)的位置。3.2.2 路徑規(guī)劃1 .

20、通過手動操作移動機器人至合適位置；2 .通過TCP發(fā)送QEC令調(diào)整轉(zhuǎn)臺位置（使用轉(zhuǎn)臺視情況而定）；3 .在PowerScan軟件中調(diào)整亮度至合適；4 .掃描工件得到測量數(shù)據(jù)；5 .在示教器上保存該位置點的數(shù)據(jù)；6 .將此位置的位置點名稱及對應的亮度值、掃描數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)臺位置編號記錄下來；重復步驟16直至將零件掃全。注意：記錄的位置與掃描的數(shù)據(jù)需一一對應，如第一個位置對應第一個數(shù)據(jù)，第十個位置對應第十個數(shù)據(jù)，否則自動化運行時會出錯。3.2.3 修改自動化程序代碼將控制柜上的模式選擇大道自動模式。打開RobotStudio軟件，在控制器選項卡下單擊添加控制器按鈕，將機器人控制器添加進軟件中，在如圖 3

21、-26右側(cè)窗口中右擊 RAPID刷新，點 開其中的Main_Module ,顯示出自動化的運行代碼。圖 3-26單擊獲取寫權(quán)限按鈕，獲得在計算機上修改代碼的權(quán)限。在代碼修改位置和亮度處分別修改記錄的對應的目標點名稱、亮度值和轉(zhuǎn)臺參數(shù)，如圖 3-27所示。圖 3-27SocketSend socket1Str:= "LEDCurrent=070"是投影儀亮度控制代碼，數(shù)值為亮度值，將其修改為記錄的相應的亮度值即可，需一直是三位數(shù)，不足前面補0。SocketSend socket2Str:= "QEC0;"是轉(zhuǎn)臺控制代碼，QEC后數(shù)字為轉(zhuǎn)臺的位置參數(shù)，將其修

22、改為記錄的相應的轉(zhuǎn)臺參即可。MoveJ tx10, v100,fine ,tool0WObj:= wobj0 ;是機器人運動代碼，記錄了下一個點、運動速度等 信息，將其修改為記錄的相應的點名稱即可。修改完代碼后，單擊檢查程序按鈕，檢查代碼的問題。在單擊應用按鈕確認修改。如3-28所示圖 3-283.2.4 自動化運行在確認好程序沒有任何問題之后，即可進入自動化運行階段。1 .確認檔位開關(guān)已轉(zhuǎn)到自動化擋，若無，請調(diào)至自動化擋；2 .確認電機已加電，即點擊上電按鈕燈常亮；3 .打開TCP界面，分別斷開與機器人和轉(zhuǎn)臺的連接；4 .在示教器的程序界面點擊“PP移動至Main”，并確認操作；5 .按下示

23、教器右下方的三角形按鍵運行自動化程序，如圖3-29所示；圖 3-296 .打開PowerScan軟件，進入自動化選項欄， 勾選讀取矩陣復選框，單擊自動測量按鈕啟動自動測量過程。注：關(guān)閉儀器前，現(xiàn)在PowerScan軟件自動化選項欄中勾選自動關(guān)閉復選框，再關(guān)閉電腦和控制柜開關(guān)。3.3 quality軟件操作3.3.1 采集點云數(shù)據(jù)導入掃描數(shù)據(jù)詳見指導書掃描儀使用。3.3.2選中所需文件3.3.3 數(shù)據(jù)處理聯(lián)合點對象3.3.4 數(shù)據(jù)分析點擊鼠標右鍵，將掃描數(shù)據(jù)設置為參考1)導入檢測參考對象 CA法據(jù)2)最佳擬合對齊3.3.5 3D比較3.3.6 3D注釋3.3.7 2D比較3.3.8 2D注釋3.

24、3.9 2D尺寸截取3.3.10 檢測尺寸的數(shù)據(jù)3.3.11 出具報告3.3.12 運行自動化將第一份掃描數(shù)據(jù)檢測完后，操作步驟已記錄在參考文件中，對于同類零件檢測可使用自動化檢測。檢測數(shù)據(jù)上點擊右鍵，點擊替換，找到下一個待檢零件掃描數(shù)據(jù)。點擊測試對象，在運行自動化中選擇運行自動化，檢測步驟自動運行。刪除點云和對比結(jié)果，只保留參考對象，此時自動化中保存了所所有檢測步驟，保存， 為下一步錄制宏所用。3.3.13 錄制宏錄制操作步驟，待下次掃描后，直接運行宏，即可實現(xiàn)點云自動化處理，自動生成分析報告。注意數(shù)據(jù)保存和打開的路徑要保持不變。點擊自動化中的記錄選取點云數(shù)據(jù)打開剛保存的點云對象打開步驟3.

25、6中保存的參考對象點擊停止后，即可看到運行下拉選項中錄制的宏2,下次掃描后，點擊運行宏即可開始處理程序。四注意事項4.1 使用注意事項1 . 先開控制箱電源，再啟動掃描軟件。2 .將工作臺上的雜物清理干凈。3 .光照環(huán)境不好時物件易產(chǎn)生光照誤差，請使用穩(wěn)定光源。4 .掃描物件時，請勿觸碰物件，否則影響掃描效果。5 .關(guān)機時，先關(guān)閉掃描軟件，再關(guān)閉控制箱。6 .2設備注意事項1 .對于三維掃描儀使用運行環(huán)境，切記要保證潔凈少塵狀態(tài)。只有務必保證掃描儀的放置運行環(huán)境干凈，才能使得設備的性能以及內(nèi)部元件不會收到損壞。2 .針對掃描儀的日常清潔，切記不要使用有機溶劑來進行清潔保養(yǎng)，這樣不僅容易損壞掃描

26、儀的內(nèi)部元件，還可能導致外殼收到腐蝕以及損耗等現(xiàn)象。3 .定期針對三維掃描儀的相關(guān)驅(qū)動程序進行檢查，并且做到及時的更新。要知道這樣的驅(qū)動程序，不僅可以直接影響掃描儀的工作性能，更加涉及到了不同軟件和硬件的系統(tǒng)兼容性。想要讓三維掃描儀保持在最佳的狀態(tài)，就需要定期到相關(guān)生產(chǎn)廠家給予的地址中，進行下載更新最新的驅(qū)動程序。4 .自動化設備由機器人控制柜總開關(guān)控制機器人和掃描儀的通電，在關(guān)閉控制柜電源開關(guān)前，需在PowerScan軟件中勾選關(guān)閉設備選項， 在關(guān)閉掃描軟件，最后在關(guān)閉控制柜電源 開關(guān)。4.3安全警告1 .嚴禁擅自拆開機箱，防止觸電或損壞設備。2 .嚴禁擅自拆開工業(yè)傳感器及鏡頭，防止元件損壞。3 .嚴禁帶點拔插電源。4 .4 常見問題4.1.1 問：為什么三維掃描儀拍攝得到的點云會出現(xiàn)周期性條紋？答：出現(xiàn)這種情況有兩個原因：一種可能是周圍環(huán)境光場不穩(wěn)定，存在頻閃光源（如熒 光燈等光源），