LNX-7000系列

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本章将引导你完成从开箱检查到使用Mech-Eye Viewer采集数据的一系列操作。

如你从未使用过轮廓测量仪,请先阅读以下内容,学习轮廓测量仪相关的基础知识:

1. 开箱检查

  1. 收到包装后,请确认包装完好无破损。

  2. 找到包装内的《包装清单》,并参照该清单检查物品和配件无缺失或损坏。

本教程以LNX-7030为例。以下列表仅供参考,请以包装内的《包装清单》为准。

  • 轮廓测量仪

  • 使用说明书

profiler 7030

user manual

  • 配件袋

M4 × 65螺钉,3颗

M4 × 10螺钉,4颗

3mm 内六角扳手,1个

m4 64 bolts

m4 10 bolts

hex key

  • 请以包装箱内的包装清单为准。

  • 使用前,请确认包装完好,轮廓测量仪无损坏,配件无缺失。如有损坏或物品缺失,请联系梅卡曼德。

1.1. 必选配件

  • DC电源&IO线

  • 网线

dc power io cable

ethernet cable

1.1.1. 线缆尺寸

型号 接头类型 长度 公差

DC电源&IO线

CBLLNX-PWR-IOE-5M

直头

5m

±40mm

CBLLNX-PWR-IOE-10M

10m

±80mm

CBLLNX-PWR-IOE-20M

20m

±150mm

CBLLNX-PWR-IOE-30M

30m

±200mm

CBLLNX-PWR-IOE-5M-LU

弯头

5m

±40mm

CBLLNX-PWR-IOE-10M-LU

10m

±80mm

CBLLNX-PWR-IOE-20M-LU

20m

±150mm

CBLLNX-PWR-IOE-30M-LU

30m

±200mm

网线

CBLLNX-ETH-5M

直头

5m

±40mm

CBLLNX-ETH-10M

10m

±80mm

CBLLNX-ETH-20M

20m

±150mm

CBLLNX-ETH-30M

30m

±200mm

CBLLNX-ETH-5M-LU

弯头

5m

±40mm

CBLLNX-ETH-10M-LU

10m

±80mm

CBLLNX-ETH-20M-LU

20m

±150mm

CBLLNX-ETH-30M-LU

30m

±200mm

线缆的技术参数,详见DC电源&IO线网线

1.2. 可选配件

  • 导轨电源

  • DC电源&IO延长线

din rail power supply

dc io cable extension

1.2.1. 线缆尺寸

型号 长度 公差

CBLLNX-POWER-IOE-EXT-5M

5m

±40mm

CBLLNX-POWER-IOE-EXT-10M

10m

±80mm

导轨电源或DC电源&IO延长线的技术参数,详见导轨电源DC电源&IO延长线

2. 确认接口及指示灯

请对照以下图示及表格,确认轮廓测量仪各部分的功能。

functional diagram
序号 名称 功能

激光发射器

发射激光线。

感光单元

接收目标表面反射的激光线。

以太网接口

用于连接网线,详见以太网接口

POWER指示灯

绿色:电源正常

红色:电源异常

黄色:启动中

RUN指示灯

蓝灯闪烁:采集数据中,且有有效数据输出

蓝灯常亮:采集数据中,但无有效数据输出

熄灭:未采集数据

LINK指示灯

绿色:网络连接成功,且为千兆状态

红色:网络连接成功,且为百兆状态

熄灭:网络未连接

电源I/O接口

用于连接DC电源&IO线,详见电源I/O接口

遮光装置安装孔

用于在轮廓测量仪上安装遮光装置。

3. 安装与连接

system connection

安装前,请自行准备转接件、M4螺母和开口扳手。如转接件过厚,请自行准备合适长度的M4螺钉。

3.1. 安装轮廓测量仪

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。

    blind spot
  • 安装时,需保证目标物体反射的线激光不被遮挡。

    mounting reflection
  • 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。

    stray light
  • 为保证本产品散热良好,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本产品侧面面积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

3.1.1. 侧面安装

如下图所示,依次放置垫片与M4 × 65螺钉,再使用开口扳手拧紧螺母。

mount profiler 2

3.1.2. 顶部安装

如下图所示,放置4颗M4 × 10螺钉,使用3mm内六角扳手按顺序先预紧,再拧紧螺钉。

mount profiler 1

3.2. 连接轮廓测量仪和工控机

将网线的航插端插入轮廓测量仪的网口,另一端插入工控机的RJ45网口。

connect profiler and ipc

其中,将网线航插头插入轮廓测量仪时,需将航插头的凸起对准航插接口的豁口,并拧紧紧固螺母。

connect profiler and ipc 2
  • 请妥善固定线缆,防止拉扯而损坏线缆或插头。

  • 请直接连接工控机和轮廓测量仪,以保障数据传输的速度和稳定性。

  • 请使用CAT5e或以上级别的屏蔽网线。

3.3. 连接轮廓测量仪和导轨电源

将DC电源&IO线的航插端插入轮廓测量仪的电源I/O接口,另一端接入导轨电源。

connect profiler and power

其中,将DC电源&IO线航插头插入轮廓测量仪时,需将航插头的豁口对准航插接口的凸起,并拧紧紧固螺母。

connect profiler and power 2
  • 请妥善固定线缆,防止拉扯而损坏线缆或插头。

  • 本节的导轨电源为梅卡曼德提供的导轨电源。如您自行准备导轨电源,请查看对应的说明书进行连接。

  • 请自行为导轨电源准备AC电源线。AC电源插座应采用有保护接地线(PE线)的单相三线电源插座。

导轨电源连接时,线缆需接入对应的输入端子和输出端子,如下图所示。

din rail connection
  1. 使用一字螺丝刀拧松导轨电源端子上的螺钉。

  2. 连接轮廓测量仪DC电源&IO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(pe mark)。

  3. 连接AC电源线:将火线接入L输入端子,零线接入N输入端子,地线接入接地端子(pe mark)。

  4. 使用一字螺丝刀拧紧端子上的螺钉。

  • 导轨电源输入轮廓测量仪的电压需达到24V。

  • 导轨电源须放在配电箱中使用。

  • 导轨电源或连接导轨电源的导轨应可靠接地。如多台导轨电源安装在同一导轨时,各导轨电源应保持一定间距。

  • PE线的裸露部分(去绝缘层部分)需尽可能短。

  • 连接时,请最后接通电源。接通电源后,轮廓测量仪的POWER指示灯会先显示黄色,表示设备正在启动,随后转为绿色常亮。若未转为绿色常亮,请联系梅卡曼德。

3.4. 连接轮廓测量仪和外部设备

可将PLC、编码器等外部设备连接至轮廓测量仪电源I/O线的相应信号线,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线:


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

192.168.23.204

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:

  1. 双击打开Mech-Eye Viewer。

  2. 选择待连接的轮廓测量仪,单击setting

  3. 设置轮廓测量仪IP地址

6. 连接轮廓测量仪

  1. 在Mech-Eye Viewer中找到待连接的轮廓测量仪,单击连接

    connected view

    软件或固件需要升级时,将显示升级按钮。请先单击该按钮升级,再连接轮廓测量仪。

  2. 确认连接成功。连接成功后界面如下图所示。

    connected view

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提供三种数据模式:

  • 预览模式:调节轮廓线提取前的相关参数,并通过原始图像观察激光线状态。

  • 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. 获取原始图像

请执行以下步骤获取符合要求的原始图像:

  1. 预览模式下,单击single cap,采集一次原始图像。

  2. 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

    exposure time 5 integrated

    合适

    exposure time 40 integrated

    过亮

    exposure time 400 integrated

  3. 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。

    如目标物体为单一材质,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。

    1. 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。

    2. 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,可使用单帧HDR双帧HDR曝光模式。更多信息请参考曝光模式

7.2. 获取轮廓线

在原始图像质量符合要求后,请执行以下步骤获取符合要求的轮廓线:

  1. 切换至轮廓模式,单击single cap,采集一次数据,并在采集按钮下方查看轮廓线,检查轮廓线提取结果。

    轮廓线应完整,基本无空缺。

    轮廓线完整

    profile complete

    轮廓线不完整

    profile incomplete

    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(或宽度图)、深度图和点云

轮廓模式获取的轮廓线是生成强度图(或宽度图)、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一张强度图(或宽度图)、深度图及点云。

  1. 单击右上方的扫描模式按钮切换至扫描模式。

  2. 根据实际场景设置触发扫描相关的参数:

    • 仅获取一张强度图(或宽度图)和深度图时,将数据采集方式设置为单帧模式

    • 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件触发

    • 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编码器A相编码器B相

    • 行扫描触发源设置为编码器时,目标物体相对于轮廓测量仪单向运动的场景下,需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(位置)A相在前(方向)B相在前(位置)B相在前(方向)

      • 强度图和宽度图的输出由数据输出设置分组下的数据类型参数决定,可选择输出强度图或宽度图,或者均不输出。

      • 数据输出设置分组下的采样方式参数设置为均匀间距时,才可输出深度图;设置为非均匀间距时无法输出深度图。

  3. 单击single cap,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(或宽度图)、深度图和点云。

  4. 单击采集按钮下方的数据类型,查看强度图(或宽度图)、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
  5. 判断数据质量。

    强度图、宽度图、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

    宽度图

    深度图

    点云

    intensity image integrated

    width image integrated

    depth map integrated

    point cloud integrated

7.4. 调节参数

如获取的数据不完整,请参考以下示例调节触发设置分组下的扫描行数参数:

  1. 扫描行数参数设置为2000,并重新采集。查看强度图。此时强度图中的目标物体不完整。

    line 2000 integrated
  2. 增大扫描行数(如设置为4000),并重新采集。查看强度图,目标物体的数据更加完整。

    line 4000 integrated

    如目标物体仍不完整,请继续增大扫描行数,直至强度图中的目标物体完整。

此场景不考虑扫描数据中目标物体的宽高比。如需保证扫描数据中目标物体的宽高比与实际物体一致,还需调节触发信号计数模式触发间隔

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。

  • 保存数据:单击数据采集区的 save,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。

  • 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。

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