使用NI PXI, Motion 及Vision實(shí)現(xiàn)光纖自動(dòng)化校準(zhǔn)

應(yīng)用方案：集成一套基于PXI平臺(tái)的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)要讓各個(gè)部門的技術(shù)操作員能夠隨著測(cè)試要求的變化對(duì)其進(jìn)行方便地修改或升級(jí)。

在許多地方仍在用手工進(jìn)行光纖部件的組裝時(shí)，LightPath Albuquerque（美國(guó)新墨西哥州中部大城）分公司卻已經(jīng)在采用集成的、自動(dòng)化的方法生產(chǎn)瞄準(zhǔn)儀了，這是一種梯度透鏡，將其焊接到光纖上可以幫助引導(dǎo)光線。. 這些復(fù)雜部件的高性能和可靠性對(duì)整個(gè)電信系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。

有了自動(dòng)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(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出更多的瞄準(zhǔn)儀。我們選擇了PXI平臺(tái)作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)，同時(shí)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(hào)調(diào)理及LabWindows/CVI。有了這些系統(tǒng)，技術(shù)人員可以進(jìn)行瞄準(zhǔn)儀生產(chǎn)過(guò)程中的各種定位、焊接及切割工作。

從公司R&D實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線
我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里開發(fā)出了第一套系統(tǒng)，并且直到今天還在用它進(jìn)行調(diào)整工作并改進(jìn)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(tái)上更是能集成得天衣無(wú)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(jī)器設(shè)備保留著空間。PXI機(jī)箱裝有機(jī)器視覺（IMAQ）、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集（DAQ）和GPIB板卡，有兩個(gè)顯示器用來(lái)顯示結(jié)果。運(yùn)動(dòng)控制器、攝像頭和信號(hào)調(diào)理模塊裝在一個(gè)黑盒子里，盒子里還有用于生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械裝備。
焊接機(jī)將光纖電纜從一個(gè)大線圈上引入到一些小的輥軸上，用運(yùn)動(dòng)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(gè)瞄準(zhǔn)儀生產(chǎn)過(guò)程中只需花大約1分鐘時(shí)間。NI 視覺產(chǎn)品能確保鏡頭和激光的精確對(duì)準(zhǔn)。整個(gè)系統(tǒng)用了三個(gè)攝像頭，兩張不同的視覺卡。其中一個(gè)數(shù)字?jǐn)z像頭和圖像卡共同工作接收發(fā)自瞄準(zhǔn)儀的光束，然后給出診斷反饋并獲得對(duì)終端產(chǎn)品的高質(zhì)量控制。這一高質(zhì)量的查對(duì)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(duì)準(zhǔn)光纖和鏡頭熔合的角度，測(cè)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(gè)系統(tǒng)設(shè)定了過(guò)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(gè)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)診斷測(cè)試的工作，包括測(cè)量編碼器的反饋、用作繼電器的數(shù)字I/O、及其它測(cè)量工作，從而保證整個(gè)過(guò)程不會(huì)超出規(guī)定的參數(shù)范圍。

類似的系統(tǒng)進(jìn)行擦拭工作
第二個(gè)系統(tǒng)在生產(chǎn)線上的機(jī)器中使用運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺和數(shù)據(jù)采集，在進(jìn)入自動(dòng)測(cè)試過(guò)程之前對(duì)鏡頭進(jìn)行鍍膜并擦拭。我們發(fā)覺可以將類似生產(chǎn)線上的測(cè)試技術(shù)借用到鏡頭擦拭的工作中來(lái)。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(duì)每個(gè)鏡頭的定位、移動(dòng)和檢測(cè)工作。

簡(jiǎn)單的集成
我們的系統(tǒng)有許多優(yōu)勢(shì)，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(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺到數(shù)據(jù)采集，應(yīng)有盡有，從而使整個(gè)測(cè)試過(guò)程更靈活、更可靠。如果需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改，在一個(gè)中央控制室即可實(shí)現(xiàn)，從而能不必親臨現(xiàn)場(chǎng)，即能完成工作。在整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，我們加強(qiáng)了控制功能，開發(fā)了一套功能強(qiáng)大、性能可靠的系統(tǒng)。