MCD背景与视觉传感器的重要性
MCD(Mechatronic Concept Design),即机电一体化设计,是NX设计平台的一个重要模块。
它专注于创建机电功能模型,实现机械、电气和自动化功能的全面集成,
并通过信号交互方式对复杂机电装备的运行过程进行设计和仿真。
在工业生产中,视觉传感器发挥着至关重要的作用,涵盖焊接过程中的焊缝跟踪、
焊接点位识别与校准,涂胶质量检测,物料传输中的物料筛选,
以及产品检验、测量、数量计算、排序、定位、解码以及机器人引导等多个方面。
为此,NX MCD提供了强大的视觉传感器功能,以满足检测、识别和拍照等多样化应用需求。

视觉摄像机的创建过程
在MCD设计环境中,首先点击“机械”菜单下的“更多”选项,接着选择“视觉摄像机”
来打开其创建对话框,如图1所示。在此,用户需要明确摄像机的位置和朝向,
系统默认+ZC方向为视角方向。用户可以通过多种方式来调整摄像机的位置。
需要注意的是,在打开创建对话框后,画面中的视图轴可能不会立即显示,
此时可以在“文件”菜单下的“首选项”中的“可视化”选项里进行激活。

在创建视觉摄像机的过程中,下一步是确定摄像机的视野范围。
这可以通过“视角”或“传感器尺寸”两种方式来实现,而视野大小直接决定了摄像机的拍摄范围。
为了简化操作,MCD在设计时考虑到了用户的便捷性。
在对话框保持激活的状态下,摄像机的预览小窗口已经打开,用户可以轻松地通过它来调整摄像机的位置。

NX2406新加入了对视觉摄像机的检测功能,该功能可由用户自由选择启用或禁用。
一旦激活,它能在仿真过程中对视觉范围内的刚体对象进行详细检测,
涵盖刚体的数量、形状、颜色以及精确的位置坐标。在设置时,
用户需指定检测数量的上限和投影平面,这些设置参数在仿真过程中可通过运动观察器进行实时监控。
此外,视觉摄像机还具备拍照并保存图片的实用功能。
用户可以设置固定的时间间隔来触发拍照,或者通过传感器等特定事件来触发。
同时,用户还可以指定图片的输出格式,如PNG、GIF、JPG或BMP等。
完成上述设置后,只需输入摄像机的名称,即可完成其创建过程。

视觉摄像机的应用领域
在仿真过程中,某些关键区域,如容易发生干涉碰撞的微小空间,或动作复杂的区域,
可以通过视觉摄像机进行实时监控。
仿真时,这些指定区域会在画面的小窗口中以突出显示的方式呈现,
帮助用户更清晰地观察和了解这些区域的动态变化。

在图像捕捉过程中,我们可以对特定部件、特定角度以及特定条件下的物理行为进行捕捉拍照,
并将这些图像保存在指定的位置。
这些图像不仅可以用于分析装备在运行过程中出现的问题,还可以被发送到专门的视觉图像处理系统进行分析,
例如ZDevelop系统。通过与外部控制器的结合,
我们可以实现软件在环的解决方案,为仿真过程提供更加全面的支持。

此外,在仿真环境中,我们创建并添加了摄像机到运行时察看器后,点击播放,
摄像机的视野图像会单独展示在一个小窗口内。同时,从察看器中,
我们可以清晰地看到摄像机所检测到的各种数据,
这些数据包括:捕捉图像的触发状态、视图原点、视野中刚体的数量、每个刚体的x和y值、形状、颜色等等。
通过这些数据,我们可以全面了解仿真过程中物体的状态和变化。

在仿真环境中,通过摄像机检测到的物理量,如刚体的形状、颜色等,
可以在多种逻辑编辑工具中得以应用,例如仿真序列、信号、信号适配器、运行时参数以及表达式等。
这些检测到的物理量能够与控制条件相结合,从而实现对复杂视觉检测与判断工艺功能的自动化处理。
