轮廓测量仪入门教程
1. 开箱检查
2. 确认接口及指示灯
轮廓测量仪由感测头和控制器组成。以下小节分别介绍轮廓测量仪的感测头和控制器。
2.1. 感测头
请对照以下图示及表格，确认感测头各部分的功能。
| 序号 | 名称 | 功能 |
|---|---|---|
① |
激光发射器 |
发射激光线。 |
② |
感光单元 |
接收目标表面反射的激光线。 |
③ |
控制器接口 |
用于连接控制器，详见控制器接口。 |
④ |
LINK指示灯 |
熄灭：网络未连接 |
绿色闪烁：数据传输中 |
||
黄色闪烁：数据传输中，但速度低于正常值 |
||
⑤ |
LASER ON指示灯 |
熄灭：激光未发射 |
常亮：激光发射中 |
||
⑥ |
POWER指示灯 |
熄灭：未接通电源 |
绿色常亮：电压正常 |
||
⑦ |
遮光装置安装孔 |
用于在感测头上安装遮光装置。 |
2.2. 控制器
请对照以下图片及表格，确认控制器各部分及指示灯的功能。
| 序号 | 名称 | 功能 |
|---|---|---|
① |
感测头接口 |
用于连接感测头，详见感测头接口。 |
② |
RUN指示灯 |
亮起：采集图像中 |
熄灭：图像未采集 |
||
③ |
PWR指示灯 |
绿色常亮：电压正常 |
熄灭：电压异常或未接通电源 |
||
④ |
ERR指示灯 |
闪烁：发生错误 |
熄灭：工作正常 |
||
⑤ |
电源端子 |
24V：+24V直流输入 |
0V：0V直流输入 |
||
PE：接地 |
||
⑥ |
输入信号端子 |
详见输入信号端子。 |
⑦ |
输出信号端子 |
详见输出信号端子。 |
⑧ |
编码器信号端子 |
用于连接编码器，详见编码器信号端子。 |
⑨ |
网络指示灯 |
闪烁：数据传输中 |
熄灭：无数据传输 |
||
⑩ |
RJ45网口 |
用于连接网线的RJ45插头。 |
3. 安装与连接
|
3.1. 安装感测头
安装前，请确认以下注意事项：
-
目标物体的形状可能导致测量范围中产生死角。安装前需评估死角对检测的影响。本产品的激光基本呈平行状态，受死角影响较小。
-
安装时，需保证目标物体反射的线激光不被遮挡。
-
激光经墙面等周围物体反射后，会产生杂散光。安装前需评估杂散光对测量的影响。
-
为保证感测头散热良好，请将其安装在金属转接件上，并保证转接件与空气接触的面积至少为感测头侧面面积3倍。
关于散热措施的更多信息，请参考轮廓测量仪散热措施。
3.2. 安装控制器
安装前，请确认以下注意事项：
-
安装控制器时，请为其上侧与左右两侧预留至少50mm的空间。此外，连接面板正前方请预留至少90mm的空间。
-
并排放置控制器时，相邻控制器之间请预留至少50mm的空间，控制器上方请预留至少50mm的空间。
如下图所示，放置4颗M5 × 8螺钉，再使用开口扳手拧紧螺母。
3.3. 连接感测头和控制器
将感测头到控制器连接线的弯头插入感测头的控制器接口，直头插入控制器的感测头接口。
-
将感测头到控制器连接线航插头的凸起对准航插接口的豁口插入。
-
拧紧紧固螺母，推荐扭矩为0.7N·m。拧紧后，约有2mm间隙。
|
请妥善固定线缆，防止拉扯而损坏线缆或插头。 |
3.4. 连接控制器和工控机
将控制器网线一端插入控制器的RJ45网口，另一端插入工控机的RJ45网口。
|
3.5. 连接控制器和导轨电源
|
3.5.1. 连接控制器DC电源线和控制器
-
使用一字螺丝刀拧松控制器电源端子上方的螺钉。
-
将标签为+V的线缆接入24V端子，标签为-V的线缆接入0V端子，标签为PE的线缆接入PE端子（
）。
-
使用一字螺丝刀拧紧端子上方的螺钉。推荐扭矩为0.2N·m。
3.5.2. 连接线缆和导轨电源
-
使用一字螺丝刀拧松导轨电源端子上的螺钉。
-
连接控制器DC电源线：将标签为+V的线缆接入+V输出端子，标签为-V的线缆接入-V输出端子，标签为PE的线缆接入接地端子（
）。 -
连接AC电源线：将火线接入L输出端子，零线接入N输出端子，地线接入接地端子（
）。 -
使用一字螺丝刀拧紧端子上的螺钉。
|
3.6. 连接控制器和外部设备
可将PLC、编码器等外部设备连接至控制器的相应端子，控制轮廓测量仪进行数据采集，或为外部设备提供数据采集状态信号。
如需连接外部设备，请参考以下章节，确认需连接的设备和信号端子：
确认需连接的端子后，请执行以下步骤将线缆连接至控制器的相应端子：
-
选择需要插入线缆的信号端子，使用一字螺丝刀按住信号端子上/下方的按钮。
-
将线缆插入信号端子中，再移开一字螺丝刀。
-
线缆的裸露部分应为约0.7cm长。如裸露部分过短，可能导致接线失败。
-
线缆的裸露部分为散线时，请先将其拧为一股线，再进行连接。
-
-
轻轻拽动线缆，如线缆未被拉出来，则连接成功。否则，请重新连接线缆。
拽动线缆时，应避免用力过大，否则将导致线缆被拽出，裸露部分断裂。
如需拔出线缆，请使用一字螺丝刀按住信号端子上/下方的按钮，然后拔出。
轮廓测量仪硬件的安装和连接已完成。接下来将介绍如何使用Mech-Eye Viewer连接轮廓测量仪，并控制轮廓测量仪采集图像。
4. 下载并安装Mech-Eye SDK
你可以从梅卡曼德下载中心下载Mech-Eye SDK安装包。
解压安装包后，双击安装文件即可安装Mech-Eye SDK。更多Mech-Eye SDK下载、安装、升级、卸载等信息可参考Mech-Eye SDK安装指南。
5. 设置IP地址
连接轮廓测量仪前，需确保以下两个IP地址唯一，且在同一网段。
-
轮廓测量仪的IP地址
-
与轮廓测量仪相连的电脑网口的IP地址
轮廓测量仪出厂时的默认IP设置如下：
IP地址分配方式 |
静态 |
|---|---|
IP地址 |
192.168.23.203 |
子网掩码 |
255.255.255.0 |
网关 |
0.0.0.0 |
请按照以下步骤设置轮廓测量仪的IP地址：
-
双击打开Mech-Eye Viewer。
-
选择待连接的轮廓测量仪，单击
。
7. 采集数据
轮廓测量仪通过逐行扫描物体获取数据。每扫描一行将采集一张原始图像。从原始图像的每列像素中提取一个点（提取点）组成轮廓线。最后，通过拼接多行轮廓线生成强度图、深度图和点云。
Mech-Eye Viewer提供两种数据采集模式：
-
轮廓模式：调节轮廓线相关的参数，以获取符合要求的轮廓线。
-
扫描模式：调节图像和点云相关的参数，以获取符合要求的强度图、深度图和点云。
7.1. 示例场景
以下内容基于该示例场景编写：
-
由Mech-Eye Viewer触发数据采集。
-
由编码器触发每一行的扫描。
-
目标物体相对于轮廓测量仪单向运动。
-
目标物体为金属块，尺寸约为80 × 35 × 8mm。
7.2. 获取轮廓线
请执行以下步骤获取符合要求的轮廓线：
-
单击
，采集一次原始图像。 -
单击采集按钮下方的数据类型，即可在原始图像与轮廓线之间进行切换。
-
原始图像：用于调节激光线的亮度。
-
轮廓线：用于查看轮廓线提取结果，如轮廓线的空缺情况。
-
-
判断原始图像中的激光线亮度是否符合要求：激光线中心的像素灰度值应在200~255的范围内。
过暗
合适
过亮
在原始图像的右下角，可查看光标所在像素的灰度值。如不显示，请勾选视图菜单中的图像信息框。
-
如激光线亮度不符合要求，请在右侧参数标签页中调节以下参数。
金属块为单一材质的物体，因此，亮度设置分组下的曝光模式参数选择固定曝光即可。此时，调节曝光时间参数即可调节原始图像中激光线的亮度。
-
根据激光线亮度，调节曝光时间参数。
-
如激光线过暗，请将曝光时间参数调大。
-
如激光线过亮，请将曝光时间参数调小。
-
-
再次采集原始图像，查看激光线的亮度。如有需要，继续调节，直至激光线亮度符合要求。
如被拍摄物体包含多种材质或多种颜色，可使用HDR曝光模式。更多信息请参考曝光模式。
-
-
单击采集按钮下方的轮廓线，检查轮廓线的质量。
轮廓线应完整，基本无空缺。
轮廓线完整
轮廓线不完整
如轮廓线不符合要求，请继续调节原始图像中激光线的亮度。
7.3. 获取强度图、深度图和点云
轮廓模式获取的轮廓线是生成强度图、深度图和点云的前提。
确认轮廓线能满足要求后，请执行以下步骤获取强度图、深度图或点云。
-
单击右上方的扫描模式按钮切换至扫描模式。
-
根据实际场景设置触发扫描相关的参数：
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由Mech-Eye Viewer触发数据采集时，将触发设置分组下的数据采集触发源参数设置为软触发。
-
由编码器触发每一行的扫描时，将触发设置分组下的行扫描触发源参数设置为编码器。
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目标物体相对于轮廓测量仪单向运动时，根据编码器实际输出的信号设置触发方向参数为A相在前或B相在前。
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-
单击
，轮廓测量仪根据扫描行数参数的设置值完成当前轮次的数据采集，并生成强度图、深度图和点云。 -
单击采集按钮下方的数据类型，查看强度图、深度图或点云。
更多关于采集数据和数据类型的信息，详见采集与查看数据。 -
判断数据质量。
强度图、深度图和点云中，目标物体对应的数据完整。可参考下图判断数据质量。
强度图
深度图
点云
8. 使用数据
通过Mech-Eye Viewer获取的强度图、深度图和点云，可直接保存至本地，也可使用Mech-MSR或第三方机器视觉软件进行后续的处理和计算。
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保存数据：单击数据采集区的
，设置保存路径，勾选需要保存的数据类型，再单击保存。 -
在Mech-MSR中使用数据：请参考3D测量与检测教程，学习搭建包含Mech-MSR在内的整套3D测量与检测系统。
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在第三方机器视觉软件中使用数据：通过Mech-Eye API或GenICam接口，可将轮廓测量仪获取的数据传输至第三方软件。