CN113341873B - 一种光学检测设备的运动平台控制***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学检测设备的运动平台控制***及控制方法，涉及光学检测技术领域，其包括：运动平台控制***包含PLC主站、多个从站和多个动作执行单元，多个动作执行单元分别用于对放置待检测物的装载顶杆进行升降控制、对光学检测设备的夹具进行控制、对待检测物的X方向运动进行控制、以及对光学检测头YZ方向的运动进行控制；工业PC用于运行显示器的UI界面；工业PC分别与显示器和PLC主站连接；PLC主站与所有从站相连。本申请的运动平台控制***及控制方法，在运动平台控制***中引入PLC主站和从站，降低了控制***的成本，提升了控制***的稳定性。

Description

一种光学检测设备的运动平台控制***及控制方法

技术领域

本申请涉及光学检测设备控制技术领域，具体涉及一种光学检测设备的运动平台控制***及控制方法。

背景技术

目前，市面上的光学检测设备的运动平台，基于工业PC而运行，由于光学检测用运动平台的精度要求极高，多采用包含轴控卡、被轴控卡控制的轴驱动以及IO卡的电气控制***进行控制。其中，工业PC可以提供良好的UI设计、兼顾运动平台的运动控制和逻辑控制功能，同时工业PC也可以进行视觉及算法的实时数据通信，完成整个电气控制***的控制。

但是，现有的电气控制***缺陷明显，主要包含：

①工业PC需要配置多块轴控卡（包含专用轴控卡和通用轴控卡）、数位IO卡、模拟量IO卡以及图像采集卡等多种类PCI/PCI-E扩充卡。而多种扩充卡的价格昂贵，其总数量又往往需要10数块，对工业PC的配置要求也非常高，极大的增加了电气控制***的成本。

②工业PC的效能影响，过多的扩充卡加重了工业PC的运行负担，工业PC容易产生电脑蓝屏、程序卡死和崩溃等异常，电气控制***的稳定性差。

③电气控制***的轴控卡多需要2块以上，且采用脉冲方式控制电缸和Z轴伺服驱动器，脉冲信号电缆线长度达到10余米，很容易受到信号干扰，进而影响轴控制的稳定性，且施工布线所要工时较长。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种光学检测设备的运动平台控制***及控制方法，在运动平台控制***中引入 PLC主站和从站，降低了控制***的成本，提升了控制***的稳定性。

为达到以上目的，一方面，采取的技术方案是：一种光学检测设备的运动平台控制***，其包含显示器和工业PC，所述运动平台控制***包含PLC主站、多个从站和多个动作执行单元，多个所述动作执行单元分别用于对放置待检测物的装载顶杆进行升降控制、对光学检测设备的夹具进行控制、对待检测物的X方向运动进行控制、以及对光学检测头YZ方向的运动进行控制；

所述工业PC用于运行显示器的UI界面；所述工业PC分别与显示器和PLC主站连接；所述PLC主站与所有从站相连；每个从站至少连接一个动作执行单元，部分动作执行单元连接于PLC主站。

在上述技术方案的基础上，多个所述从站包含气动柜从站、夹具平台从站和Z轴电控箱从站，所述多个动作执行单元包含电缸、夹具步进电机和若干Z轴步进电机；

所述电缸连接于气动柜从站，所述夹具步进电机连接于夹具平台从站，所述若干Z轴步进电机均连接于Z轴电控箱从站。

在上述技术方案的基础上，所述多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机，若干伺服直线电机串联后，其一端连接于PLC主站，另一端连接于夹具平台从站；所述夹具平台从站连接于Z轴电控箱从站；所述气动柜从站直接与PLC主站相连。

在上述技术方案的基础上，所述多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机，若干伺服直线电机串联后，其一端连接于PLC主站；

所述夹具平台从站、Z轴电控箱从站和气动柜从站均直接连接于PLC主站。

在上述技术方案的基础上，所述运动平台控制***还包含交换机，所述工业PC通过交换机连接于PLC主站。

在上述技术方案的基础上，所述显示器与工业PC、工业PC与交换机、以及交换机与PLC主站均通过TCP/IP通信线进行连接；

两个所述伺服直线电机之间、伺服直线电机与PLC主站、PLC主站与气动柜从站、伺服直线电机与夹具平台从站、以及夹具平台从站与Z轴电控箱从站均通过EtherCAT通信线进行连接；

所述电缸与气动柜从站、夹具步进电机与夹具平台从站、以及若干Z轴步进电机与Z轴电控箱从站均通过差动脉冲信号线进行连接。

在上述技术方案的基础上，所述PLC主站配置CPU模块、I/O输入模块、I/O输出模块、模拟量输入模块和拓展耦合模块；

所述气动柜从站、夹具平台从站和Z轴电控箱从站配置从站耦合模块、I/O输入模块、I/O输出模块以及高速脉冲模块。

本申请还公开了一种基于上述运动平台控制***的控制方法，包含以下步骤：

S1：开启光学检测设备，将待检测物放置于光学检测设备的运动平台上，工业PC通过从站控制光学检测设备的夹具夹持待检测物；

S2：所述工业PC负责检测过程中显示器的UI界面运行以及图像采集，且工业PC将运动执行命令发送至PLC主站；PLC主站直接控制部分动作执行单元或通过PLC主站和从站间接控制动作执行单元执行相应动作。

在上述技术方案的基础上，所述多个从站包含气动柜从站、夹具平台从站和Z轴电控箱从站，所述多个动作执行单元包含电缸、夹具步进电机和若干Z轴步进电机；所述电缸连接于气动柜从站，所述夹具步进电机连接于夹具平台从站，所述若干Z轴步进电机均连接于Z轴电控箱从站；

在步骤S1中，PLC主站传输信号至夹具平台从站，夹具平台从站将通信信号转化为脉冲信号，控制夹具步进电机；

在步骤S2中，工业PC控制光学检测设备的显示器进行UI界面运行以及控制光学检测头进行图像采集；工业PC将运动执行命令发送给PLC主站；PLC主站向气动柜从站和Z轴电控箱从站发送控制信号，气动柜从站将控制信号转换为脉冲信号，输送给电缸，控制放置待检测物的装载顶杆进行升降运动；Z轴电控箱从站将控制信号转换为脉冲信号，输送给Z轴步进电机，控制光学检测头进行补偿运动。

在上述技术方案的基础上，所述多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机，若干伺服直线电机串联后，其一端连接于PLC主站，另一端连接于夹具平台从站；所述夹具平台从站连接于Z轴电控箱从站；所述气动柜从站直接与PLC主站相连；

在步骤S2中，PLC主站向伺服直线电机发送信号，伺服直线电机控制运动平台的主动轴和从动轴进行X方向的运动，且伺服直线电机控制光学检测头在Y方向的运动。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

1、本申请的一种光学检测设备的运动平台控制***及控制方法，本申请提出了创新性的改善，运动平台控制***引入 PLC主站和从站采用分层控制的理念，不再单纯依靠工业PC进行整个***的控制，而是将时效性与可靠性要求强的运动执行命令交给PLC主站进行控制，工业PC单纯负责显示器的UI界面运行和图像采集；

相比于单纯依靠工业PC进行整个***的控制，本申请的运动平台控制***，大量减少轴控卡的使用，降低工业工业PC对配置的需求，引入了高性价比的PLC主站，大大节省了硬件成本；同时，引入了从站（气动柜从站、夹具平台从站和Z轴电控箱从站），减少了脉冲信号线与I/O电缆的长度，避免了繁琐的配线工作，大大缩减了装机的工时。

、本申请的控制方法，应用于光学检测设备的运动平台，利用通用PLC主站和从站搭载EtherCAT高速工业互联网总线搭建硬件控制架构，实现亚微米级别定位精度的龙门型运动控制，并实现与工业PC高速数据通信，本申请具备更加灵活的拓展性，充分发挥工业PC的UI界面设计的灵活性和图像处理的能力，以及PLC主站的底层运动控制的安全性和准确性；并且，通用PLC主站、从站以及多个运动执行单元的方案替代原轴控卡的方案，实现高精度龙门运动和单轴运动，PLC主站实时性高，方便Z轴实现实时动态补偿功能，控制更加精准高效。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的运动平台控制***的架构图。

附图标记：1、显示器；2、工业PC；3、交换机；4、PLC主站；5、气动柜从站；6、电缸；7、夹具步进电机；8、Z轴步进电机；9、伺服直线电机；10、夹具平台从站；11、Z轴电控箱从站。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本申请公开了一种光学检测设备的运动平台控制***的实施例，运动平台控制***包含显示器1和工业PC2。运动平台控制***包含PLC主站4、多个从站和多个动作执行单元，多个动作执行单元用于对放置待检测物的装载顶杆进行升降控制、对光学检测设备的夹具进行控制、对待检测物的X方向运动进行控制、以及对光学检测头YZ方向的运动进行控制。

具体地，工业PC2用于运行显示器1的UI界面。工业PC2分别与显示器1和PLC主站4连接；工业PC2和PLC主站4分工明显，工业PC2负责显示器1的UI界面运行和图像采集工作，而将时效性与可靠性要求强的底层运动控制、高速I/O、模拟量控制交给由PLC主站4来实现，极大提升了运动平台控制***的控制效果，避免使用各种形式的轴控卡，极大降低了运动平台控制***的成本。而从站的设置，能够减少线缆布线的长度，降低了整个运动平台控制***的成本，提高抗干扰能力强。

主站4与所有从站相连，从站相当于PLC主站4的分身，设置从站便于运动平台控制***的布局管控，还便于接线。每个从站至少连接一个动作执行单元，部分动作执行单元连接于PLC主站4。能够直接连接于PLC主站4的动作执行单元本身具备从站属性，即能够将控制信号转换为运动相关的脉冲信号。

在一个实施例中，多个从站包含气动柜从站5、夹具平台从站10和Z轴电控箱从站11，多个动作执行单元包含电缸6、夹具步进电机7和若干Z轴步进电机8。电缸6连接于气动柜从站5，夹具步进电机7连接于夹具平台从站10，若干Z轴步进电机8均连接于Z轴电控箱从站11。电缸6通过装载顶杆控制待检测物进行升降运动，夹具步进电机7用于控制夹具的夹紧控制，Z轴步进电机8用于进行光学检测头的补偿控制。电缸6和夹具步进电机7组合进行待检测物的装载和卸载工作。

具体地，模拟量输入模块是一款将远程现场的模拟量信号采集至计算机的设备。

具体地，气动柜从站5具体配置包括：从站耦合模块*1、I/O输入模块*2、I/O输出模块*1和高速脉冲模块*1。气动柜从站包括：控制电磁阀，实现精密气浮***，上下升降的功能；通过高速脉冲输出模块控制电缸模组，实现自动上下料的功能。

夹具平台从站10包括：从站耦合模块*1、I/O输入模块*4、I/O输出模块*2和高速脉冲模块*1。夹具平台从站10包括控制气缸与真空吸气动作，实现玻璃夹持与松夹功能。

轴电控箱从站11具体配置包括：从站耦合模块*1、I/O输入模块*2和高速脉冲模块*5 。Z轴电控箱从站11的功能包括：通过高速脉冲输出模块控制步进电机，实现Z0-Z4共5颗光学模组在Z轴方向精确定位，并通过PLC主站的程序，实时动态位置补偿（自动聚焦功能）。

主站4作为运动控制的核心，接收工业PC2的指令，进行运动与逻辑控制，具体配置包括CPU模块*1、I/O输入模块*3、I/O输出模块*2、模拟量输入模块*2、拓展耦合模块*1 等。PLC主站4的功能包括：①通过EtherCAT协议控制伺服直线电机模组运行，包括X0-X1的龙门主动轴和从动轴同步运行，Y0、Y1光学镜组平移。②通过数位I/O与模拟量I/O模块进行基本逻辑控制。③通过EtherCAT主站控制各从站工作。

在一个实施例中，多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机9，若干伺服直线电机9串联后，其一端连接于PLC主站4，另一端连接于夹具平台从站10。在本申请中，伺服直线电机9作为动作执行单元，同时还具备从站属性，其可充当从站，将PLC主站4的信号远处延伸，且伺服直线电机9能够将控制信号转换位执行动作的脉冲信号。夹具平台从站10连接于Z轴电控箱从站11，气动柜从站5直接与PLC主站4相连。

具体地，多个动作执行单元至少包含4个伺服直线电机9，两个伺服直线电机9对应X0、X1龙门的主动轴和从动轴。两个伺服直线电机9对应光学检测头Y0和显微镜Y1。具体地，光学检测头为固定需要Y0，显微镜根据实际需要至少需要Y1，至多可以增至Y1~Y4。

在另一个实施例中，多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机9，若干伺服直线电机9串联后，其一端连接于PLC主站4。夹具平台从站10、Z轴电控箱从站11和气动柜从站5均直接连接于PLC主站4。PLC主站4分别直接对伺服直线电机9、夹具平台从站10、Z轴电控箱从站11和气动柜从站5进行控制。

在一个实施例中，运动平台控制***还包含交换机3，工业PC2通过交换机3连接于PLC主站4。

在一个实施例中，显示器1与工业PC2、工业PC2与交换机3、以及交换机3与PLC主站4均通过TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）通信线进行连接。具体地，TCP/IP通信线为互联网通用网线。

两个伺服直线电机9之间、伺服直线电机9与PLC主站4、PLC主站4与气动柜从站5、伺服直线电机9与夹具平台从站10、以及夹具平台从站10与Z轴电控箱从站11均通过EtherCAT通信线进行连接。具体地，EtherCAT通信线为高速工业互联网总线。

（以太网控制自动化技术）是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线***，EtherCAT名称中的CAT为ControlAutomationTechnology（控制自动化技术）首字母的缩写。

电缸6与气动柜从站5、夹具步进电机7与夹具平台从站10、以及若干Z轴步进电机8与Z轴电控箱从站11均通过差动脉冲信号线进行连接。差动脉冲信号线为动作执行控制的专用网络线。

在一个实施例中，PLC主站4配置CPU模块、I/O输入模块、I/O输出模块、模拟量输入模块和拓展耦合模块。气动柜从站5、夹具平台从站10和Z轴电控箱从站11配置从站耦合模块、I/O输入模块、I/O输出模块以及高速脉冲模块。

本申请的运动平台控制***，X0与X1轴，定位精度可达8 um，重复定位精度达到0.8um以下；同步轴的高速1000mm/s速度波动小于0.5%，整定至0.2um时间小于200ms。Y0、Y1运动方向伺服轴高精度，定位精度可达4um，重复定位精度达到0.4um以下，整定至0.2um时间小于200ms。4—5组Z轴步进电机实时动态位置补偿，补偿后的实时跟随精度5um的自动聚焦功能。

本申请的运动平台控制***，主要应用于FPD（Flat Panel Display，FPD）行业玻璃面板缺陷自动光学检测机。工业PC2用于运行显示器1的UI界面，UI界面用于显示玻璃面板的缺陷。其中，电缸6通过装载顶杆实现玻璃面板的升降控制，夹具步进电机7控制玻璃面板的夹紧工作，Z轴步进电机8控制自动光学检测机的多个光学检测头的Z方向的运动补偿，使得光学检测头始终处于最佳视角，便于查找玻璃面板的缺陷。

本申请的运动平台控制***，提出了创新性的改善，运动平台控制***引入 PLC主站和从站采用分层控制的理念，不再单纯依靠工业PC进行整个***的控制，而是将时效性与可靠性要求强的运动执行命令交给PLC主站进行控制，工业PC单纯负责显示器的UI界面运行和图像采集；相比于单纯依靠工业PC进行整个***的控制，本申请的运动平台控制***，大量减少轴控卡的使用，降低工业工业PC对配置的需求，引入了高性价比的PLC主站，大大节省了硬件成本；同时，引入了从站（气动柜从站、夹具平台从站和Z轴电控箱从站），减少了脉冲信号线与I/O电缆的长度，避免了繁琐的配线工作，大大缩减了装机的工时。

本申请还公开了一种基于上述运动平台控制***的控制方法的实施例，包含以下步骤：

S1：开启光学检测设备，将待检测物放置于光学检测设备的运动平台上，工业PC2通过从站控制光学检测设备的夹具夹持待检测物。

：工业PC2负责检测过程中显示器1的UI界面运行以及图像采集，工业PC2将运动执行命令发送至PLC主站4；PLC主站4直接控制部分动作执行单元或通过PLC主站4和从站间接控制动作执行单元执行相应动作。

在一个实施例中，多个从站包含气动柜从站5、夹具平台从站10和Z轴电控箱从站11，多个动作执行单元包含电缸6、夹具步进电机7和若干Z轴步进电机8；电缸6连接于气动柜从站5，夹具步进电机7连接于夹具平台从站10，若干Z轴步进电机8均连接于Z轴电控箱从站11。

在步骤S1中，PLC主站4传输信号至夹具平台从站10，夹具平台从站10将控制信号转化为脉冲信号，控制夹具步进电机7；夹具步进电机7控制夹具。

在步骤S2中，工业PC2对光学检测设备的显示器进行UI界面控制以及控制光学检测头进行图像采集。工业PC2将运动执行命令发送给PLC主站4，PLC主站4向气动柜从站5和Z轴电控箱从站11发送控制信号，气动柜从站5将控制信号转换为脉冲信号，输送给电缸6，控制装载顶杆的升降运动；Z轴电控箱从站11将控制信号转换为脉冲信号，输送给Z轴步进电机8，控制光学检测头根据待检测物的平整度进行补偿运动，达到最好查找缺陷的效果。

在控制方法的一个实施例中，多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机9，若干伺服直线电机9串联后，其一端连接于PLC主站4，另一端连接于夹具平台从站10；夹具平台从站10连接于Z轴电控箱从站11；气动柜从站5直接与PLC主站4相连。

在步骤S2中，PLC主站4向伺服直线电机9发送信号，伺服直线电机9控制运动平台的主动轴和从动轴进行X方向的运动，且伺服直线电机9控制光学检测头在Y方向的运动。

本申请的控制方法，应用于光学检测设备的运动平台，利用通用PLC主站和从站搭载EtherCAT高速工业互联网总线搭建硬件控制架构，实现亚微米级别定位精度的龙门型运动控制，并实现与工业PC高速数据通信，本申请具备更加灵活的拓展性，充分发挥工业PC的UI界面设计的灵活性和图像处理的能力，以及PLC主站的底层运动控制的安全性和准确性；并且，通用PLC主站、从站以及多个运动执行单元的方案替代原轴控卡的方案，实现高精度龙门运动和单轴运动，PLC主站实时性高，方便Z轴实现实时动态补偿功能，控制更加精准高效。

本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种光学检测设备的运动平台控制***，其包含显示器(1)和工业PC(2)，其特征在于：

所述运动平台控制***包含PLC主站(4)、多个从站和多个动作执行单元，多个所述动作执行单元分别用于对放置待检测物的装载顶杆进行升降控制、对光学检测设备的夹具进行控制、对待检测物的X方向运动进行控制、以及对光学检测头YZ方向的运动进行控制；

所述工业PC(2)用于运行显示器(1)的UI界面；所述工业PC(2)分别与显示器(1)和PLC主站(4)连接；所述PLC主站(4)与所有从站相连；每个从站至少连接一个动作执行单元，部分动作执行单元连接于PLC主站(4)；

多个所述从站包含气动柜从站(5)、夹具平台从站(10)和Z轴电控箱从站(11)，所述多个动作执行单元包含电缸(6)、夹具步进电机(7)和若干Z轴步进电机(8)；所述电缸(6)连接于气动柜从站(5)，所述夹具步进电机(7)连接于夹具平台从站(10)，所述若干Z轴步进电机(8)均连接于Z轴电控箱从站(11)；

运动平台控制***作业时，工业PC(2)控制光学检测设备的显示器进行UI界面运行以及控制光学检测头进行图像采集；工业PC(2)将运动执行命令发送给PLC主站(4)；PLC主站(4)向气动柜从站(5)、夹具平台从站(10)和Z轴电控箱从站(11)发送控制信号，气动柜从站(5)将控制信号转换为脉冲信号，输送给电缸(6)，控制装载顶杆进行升降；夹具平台从站(10)将通信信号转化为脉冲信号，控制夹具步进电机(7)；Z轴电控箱从站(11)将控制信号转换为脉冲信号，输送给Z轴步进电机(8)，控制光学检测头进行补偿运动。

2.如权利要求1所述的一种光学检测设备的运动平台控制***，其特征在于：所述多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机(9)，若干伺服直线电机(9)串联后，其一端连接于PLC主站(4)，另一端连接于夹具平台从站(10)；所述夹具平台从站(10)连接于Z轴电控箱从站(11)；所述气动柜从站(5)直接与PLC主站(4)相连。

3.如权利要求1所述的一种光学检测设备的运动平台控制***，其特征在于：所述多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机(9)，若干伺服直线电机(9)串联后，其一端连接于PLC主站(4)；

所述夹具平台从站(10)、Z轴电控箱从站(11)和气动柜从站(5)均直接连接于PLC主站(4)。

4.如权利要求2所述的一种光学检测设备的运动平台控制***，其特征在于：所述运动平台控制***还包含交换机(3)，所述工业PC(2)通过交换机(3)连接于PLC主站(4)。

5.如权利要求4所述的一种光学检测设备的运动平台控制***，其特征在于：所述显示器(1)与工业PC(2)、工业PC(2)与交换机(3)、以及交换机(3)与PLC主站(4)均通过TCP/IP通信线进行连接；

两个所述伺服直线电机(9)之间、伺服直线电机(9)与PLC主站(4)、PLC主站(4)与气动柜从站(5)、伺服直线电机(9)与夹具平台从站(10)、以及夹具平台从站(10)与Z轴电控箱从站(11)均通过EtherCAT通信线进行连接；

所述电缸(6)与气动柜从站(5)、夹具步进电机(7)与夹具平台从站(10)、以及若干Z轴步进电机(8)与Z轴电控箱从站(11)均通过差动脉冲信号线进行连接。

6.如权利要求1所述的一种光学检测设备的运动平台控制***，其特征在于：所述PLC主站(4)配置CPU模块、I/O输入模块、I/O输出模块、模拟量输入模块和拓展耦合模块；

所述气动柜从站(5)、夹具平台从站(10)和Z轴电控箱从站(11)配置从站耦合模块、I/O输入模块、I/O输出模块以及高速脉冲模块。

7.一种基于权利要求1所述运动平台控制***的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1：开启光学检测设备，将待检测物放置于光学检测设备的运动平台上，工业PC(2)通过从站控制光学检测设备的夹具夹持待检测物；

S2：所述工业PC(2)负责检测过程中显示器(1)的UI界面运行以及图像采集，且工业PC(2)将运动执行命令发送至PLC主站(4)；PLC主站(4)直接控制部分动作执行单元或通过PLC主站(4)和从站间接控制动作执行单元执行相应动作。

8.如权利要求7所述运动平台控制***的控制方法，其特征在于：

所述多个从站包含气动柜从站(5)、夹具平台从站(10)和Z轴电控箱从站(11)，所述多个动作执行单元包含电缸(6)、夹具步进电机(7)和若干Z轴步进电机(8)；所述电缸(6)连接于气动柜从站(5)，所述夹具步进电机(7)连接于夹具平台从站(10)，所述若干Z轴步进电机(8)均连接于Z轴电控箱从站(11)；

在步骤S1中，PLC主站(4)传输信号至夹具平台从站(10)，夹具平台从站(10)将通信信号转化为脉冲信号，控制夹具步进电机(7)；

在步骤S2中，工业PC(2)控制光学检测设备的显示器进行UI界面运行以及控制光学检测头进行图像采集；工业PC(2)将运动执行命令发送给PLC主站(4)；PLC主站(4)向气动柜从站(5)和Z轴电控箱从站(11)发送控制信号，气动柜从站(5)将控制信号转换为脉冲信号，输送给电缸(6)，控制装载顶杆进行升降；Z轴电控箱从站(11)将控制信号转换为脉冲信号，输送给Z轴步进电机(8)，控制光学检测头进行补偿运动。

9.如权利要求8所述运动平台控制***的控制方法，其特征在于：所述多个动作执行单元还包含若干伺服直线电机(9)，若干伺服直线电机(9)串联后，其一端连接于PLC主站(4)，另一端连接于夹具平台从站(10)；所述夹具平台从站(10)连接于Z轴电控箱从站(11)；所述气动柜从站(5)直接与PLC主站(4)相连；

在步骤S2中，PLC主站(4)向伺服直线电机(9)发送信号，伺服直线电机(9)控制运动平台的主动轴和从动轴进行X方向的运动，且伺服直线电机(9)控制光学检测头在Y方向的运动。

Images