本實(shí)用新型涉及PCB技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視覺對(duì)位控制裝置。

背景技術(shù)：

在錫膏印刷與貼合行業(yè)中，經(jīng)常需要到高精度重復(fù)對(duì)位，特別是隨著近年來，手機(jī)市場(chǎng)的火熱，在玻璃印刷與手機(jī)膜貼合中，提出了更高的精度與效率要求。傳統(tǒng)的銷釘、夾具定位已經(jīng)很難達(dá)到工藝要求。

人們逐漸將目光轉(zhuǎn)移到機(jī)器視覺自動(dòng)對(duì)位上，開始使用角度固定的兩個(gè)CCD攝像機(jī)在產(chǎn)品上的兩個(gè)位置識(shí)別點(diǎn)之間移動(dòng)，這樣的一套設(shè)備僅能夠針對(duì)特定類型的產(chǎn)品，不能夠在多種類型的產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中在標(biāo)定時(shí)對(duì)位平臺(tái)和視覺系統(tǒng)通信連接，在對(duì)位平臺(tái)運(yùn)動(dòng)至一個(gè)位置后，攝像機(jī)需要接收來自對(duì)位平臺(tái)發(fā)送的停止信號(hào)后才會(huì)對(duì)位置識(shí)別點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行記錄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種視覺對(duì)位控制裝置，旨在提高視覺對(duì)位控制裝置的通用性且加速對(duì)攝像機(jī)的標(biāo)定。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的一種視覺對(duì)位控制裝置，所述視覺對(duì)位控制裝置包括四個(gè)攝像機(jī)、視覺控制器、對(duì)位平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)樣品和計(jì)算模塊，其中四個(gè)所述攝像機(jī)中包括在對(duì)位校準(zhǔn)時(shí)工作的工作攝像機(jī)，所述標(biāo)準(zhǔn)樣品固定于所述對(duì)位平臺(tái)上，所述標(biāo)準(zhǔn)樣品上設(shè)置有多個(gè)位置識(shí)別點(diǎn)，所述工作攝像機(jī)朝向所述對(duì)位平臺(tái)設(shè)置并抓取視野范圍內(nèi)的所述位置識(shí)別點(diǎn)，所述視覺控制器用于控制所述工作攝像機(jī)記錄下所述位置識(shí)別點(diǎn)在X-Y坐標(biāo)平面上運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)，所述計(jì)算模塊與所述工作攝像機(jī)電連接用于根據(jù)不同位置的所述位置識(shí)別點(diǎn)的位置坐標(biāo)計(jì)算出四個(gè)攝像機(jī)的坐標(biāo)系與對(duì)位平臺(tái)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系和四個(gè)所述攝像機(jī)的中心坐標(biāo)。

優(yōu)選地，所述視覺對(duì)位控制裝置還包括設(shè)置模塊和移動(dòng)模塊，其中：

所述設(shè)置模塊，用于設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品在X-Y坐標(biāo)平面的移動(dòng)定量；

所述移動(dòng)模塊，用于在所述標(biāo)準(zhǔn)樣品固定于所述對(duì)位平臺(tái)上后，將所述標(biāo)準(zhǔn)樣品上設(shè)置的位置識(shí)別點(diǎn)移動(dòng)至所述工作攝像機(jī)的視野范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述對(duì)位平臺(tái)包括平移模塊和旋轉(zhuǎn)模塊，其中：

所述平移模塊，用于帶動(dòng)所述標(biāo)準(zhǔn)樣品在X-Y坐標(biāo)平面做定量的平移運(yùn)動(dòng)；

所述旋轉(zhuǎn)模塊，用于帶動(dòng)所述標(biāo)準(zhǔn)樣品在X-Y坐標(biāo)平面做定量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述平移模塊包括X方向運(yùn)動(dòng)單元和Y方向運(yùn)動(dòng)單元，其中：

所述X方向運(yùn)動(dòng)單元，用于在X-Y坐標(biāo)平面的X軸正方向和負(fù)方向以固定位移進(jìn)行平移；

所述Y方向運(yùn)動(dòng)單元，用于在X-Y坐標(biāo)平面的Y軸正方向和負(fù)方向以固定位移進(jìn)行平移。

優(yōu)選地，所述視覺控制器包括檢測(cè)模塊、判斷模塊和記錄模塊，其中：

所述檢測(cè)模塊，用于控制所述工作攝像機(jī)周期性地檢測(cè)所述位置識(shí)別點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

所述判斷模塊，用于判斷所述位置識(shí)別點(diǎn)是否到達(dá)指定位置；

所述記錄模塊，用于在所述位置識(shí)別點(diǎn)到達(dá)指定位置后記錄所述位置識(shí)別點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

本實(shí)用新型通過四個(gè)攝像機(jī)朝向?qū)ξ黄脚_(tái)方向設(shè)置，可以針對(duì)產(chǎn)品靈活的選擇工作攝像機(jī)的數(shù)量和角度，從而更好地抓取和記錄位置識(shí)別點(diǎn)的坐標(biāo)，提高攝像機(jī)對(duì)位校準(zhǔn)的通用性和準(zhǔn)確度。此外，本實(shí)用新型通過攝像機(jī)和視覺控制器配合檢測(cè)位置識(shí)別點(diǎn)的位置坐標(biāo)來判斷對(duì)位平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)情況，不依賴于與對(duì)位平臺(tái)進(jìn)行通信而抓取所述位置識(shí)別點(diǎn)，能夠簡(jiǎn)化和加速對(duì)攝像機(jī)的標(biāo)定。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第二實(shí)施例的功能模塊示意圖；

圖3為本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第三實(shí)施例中對(duì)位平臺(tái)的細(xì)化功能模塊示意圖；

圖4為本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第四實(shí)施例中視覺控制器的細(xì)化功能模塊示意圖。

本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型提供一種視覺對(duì)位控制裝置。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，在第一實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供的視覺對(duì)位控制裝置100包括：四個(gè)攝像機(jī)10、視覺控制器50、對(duì)位平臺(tái)20、標(biāo)準(zhǔn)樣品30和計(jì)算模塊40，其中四個(gè)所述攝像機(jī)10中包括在對(duì)位校準(zhǔn)時(shí)工作的工作攝像機(jī)11，所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30固定于所述對(duì)位平臺(tái)20上，所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30上設(shè)置有多個(gè)位置識(shí)別點(diǎn)31，所述工作攝像機(jī)11朝向所述對(duì)位平臺(tái)20設(shè)置并抓取視野范圍內(nèi)的所述位置識(shí)別點(diǎn)31，所述視覺控制器50用于控制所述工作攝像機(jī)11記錄下所述位置識(shí)別點(diǎn)31在X-Y坐標(biāo)平面上運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)，所述計(jì)算模塊40與所述工作攝像機(jī)11電連接用于根據(jù)不同位置的所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)計(jì)算出對(duì)位平臺(tái)20坐標(biāo)系與四個(gè)攝像機(jī)10的坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系和四個(gè)所述攝像機(jī)10的中心坐標(biāo)。

四個(gè)攝像機(jī)10朝向?qū)ξ黄脚_(tái)20設(shè)置，不同攝像機(jī)10都有不同的朝向角度，更便于抓取位置識(shí)別點(diǎn)31。根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)從四個(gè)攝像機(jī)10中選取一定數(shù)量的攝像機(jī)10用于作為在對(duì)位校準(zhǔn)時(shí)工作的工作攝像機(jī)11。

將標(biāo)準(zhǔn)樣品30置于所述對(duì)位平臺(tái)20的臺(tái)面上，所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30上設(shè)置有多個(gè)位置識(shí)別點(diǎn)31，所述工作攝像機(jī)11抓取視野范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的位置識(shí)別點(diǎn)31。

所述對(duì)位平臺(tái)20可以本身就處于X-Y坐標(biāo)平面，也可以通過旋轉(zhuǎn)后處于X-Y坐標(biāo)平面上。在對(duì)位平臺(tái)20處于X-Y坐標(biāo)平面后在X-Y平面上運(yùn)動(dòng)，所述視覺控制器50控制所述工作攝像機(jī)11在抓取所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30的位置識(shí)別點(diǎn)31的過程中記錄所述位置識(shí)別點(diǎn)31在運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)值，具體地，通過設(shè)定多個(gè)運(yùn)動(dòng)段，在每段間隔的停止時(shí)間進(jìn)行抓取。

通過不同位置的所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)，從而計(jì)算出所述對(duì)位平臺(tái)20坐標(biāo)系與四個(gè)所述攝像機(jī)10坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系和四個(gè)所述攝像機(jī)10的中心坐標(biāo)。

在之后的產(chǎn)品對(duì)位過程中，包括如下步驟：確定所述對(duì)位平臺(tái)20的基準(zhǔn)位置；產(chǎn)品經(jīng)生產(chǎn)線進(jìn)入所述對(duì)位平臺(tái)20；四個(gè)所述攝像機(jī)10拍攝所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置，所述視覺控制器記錄下對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)；將產(chǎn)品位置進(jìn)行修正以使所述產(chǎn)品落入相對(duì)于所述基準(zhǔn)位置允許的誤差范圍內(nèi)。其中，修正過程包括旋轉(zhuǎn)角度的修正和平移的修正，二者可同時(shí)進(jìn)行也可單獨(dú)進(jìn)行。

本實(shí)施例中，所述視覺對(duì)位控制裝置100在對(duì)位平臺(tái)20周圍布置了眾多攝像機(jī)10，可以針對(duì)產(chǎn)品靈活的選擇工作攝像機(jī)11的數(shù)量和角度，從而更好地抓取和記錄位置識(shí)別點(diǎn)31的坐標(biāo)，提高攝像機(jī)10對(duì)位校準(zhǔn)的通用性和準(zhǔn)確度。

進(jìn)一步地，所述攝像機(jī)10設(shè)置于所述對(duì)位平臺(tái)20的上方或下方。只要能夠確保所述工作攝像機(jī)11能夠抓取到固定在所述對(duì)位平臺(tái)20上所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30的位置識(shí)別點(diǎn)31即可。4個(gè)所述攝像機(jī)10可根據(jù)需求全部使用，或者任選兩個(gè)使用，其中，兩兩組合有6種方式可供選擇，提高了應(yīng)對(duì)不同產(chǎn)品的靈活性。

進(jìn)一步地，請(qǐng)參照?qǐng)D2，基于本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第一實(shí)施例，在本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第二實(shí)施例中，上述視覺對(duì)位控制裝置100還包括設(shè)置模塊60和移動(dòng)模塊70，其中：

所述設(shè)置模塊60，用于設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品30在X-Y坐標(biāo)平面的移動(dòng)定量；

設(shè)定一個(gè)適合所述工作攝像機(jī)11記錄的移動(dòng)定量，不會(huì)使所述位置識(shí)別點(diǎn)31超出所述工作攝像機(jī)11的視野范圍，便于所述工作攝像機(jī)11記錄所述位置識(shí)別點(diǎn)31的坐標(biāo)。

所述移動(dòng)模塊70，用于在所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30固定于所述對(duì)位平臺(tái)20上后，將所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30上設(shè)置的多個(gè)位置識(shí)別點(diǎn)31移動(dòng)至所述工作攝像機(jī)11的視野范圍內(nèi)。

在對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30進(jìn)行檢測(cè)之前，將所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30的位置識(shí)別點(diǎn)31移動(dòng)至所述工作攝像機(jī)11的視野范圍內(nèi)，該位置是本實(shí)施例中所述視覺對(duì)位控制裝置100的起始位置。

本實(shí)施例中，通過對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30的移動(dòng)定量進(jìn)行設(shè)置，并在對(duì)位校準(zhǔn)之前將所述位置識(shí)別點(diǎn)31設(shè)置在所述工作攝像機(jī)11的視野范圍內(nèi)，能夠保證在對(duì)位校準(zhǔn)過程中所述位置識(shí)別點(diǎn)31不會(huì)超過所述工作攝像機(jī)11的視野范圍，避免出現(xiàn)抓取不到某個(gè)所述位置識(shí)別點(diǎn)31的問題。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D3，基于本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第一實(shí)施例，在本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第三實(shí)施例中，上述所述對(duì)位平臺(tái)20包括平移模塊21和旋轉(zhuǎn)模塊23，其中：

所述平移模塊21，用于帶動(dòng)所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30在X-Y坐標(biāo)平面做定量的平移運(yùn)動(dòng)；

所述平移模塊21帶動(dòng)所述標(biāo)準(zhǔn)樣品在X-Y坐標(biāo)平面上做定量的平移運(yùn)動(dòng)，包括沿X軸方向的定量平移、Y軸方向上的定量平移、與X軸呈角度的直線定量平移或者角度變化的曲線定量平移等。

所述旋轉(zhuǎn)模塊23，用于帶動(dòng)所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30在X-Y坐標(biāo)平面做定量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

所述旋轉(zhuǎn)模塊23帶動(dòng)所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30在X-Y坐標(biāo)平面上做定量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，包括沿X-Y坐標(biāo)平面的原點(diǎn)以順/逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)定量的角度，或者X-Y坐標(biāo)平面的任意一點(diǎn)以順/逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)定量的角度。具體地，所述對(duì)位平臺(tái)20從基準(zhǔn)位置向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)θ°后記錄下所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)；所述對(duì)位平臺(tái)20從基準(zhǔn)位置向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)θ°后記錄下所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)；所述對(duì)位平臺(tái)20以所述位置識(shí)別點(diǎn)31為中心順時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng)θ°后記錄下所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)；所述對(duì)位平臺(tái)20以所述位置識(shí)別點(diǎn)31為中心逆時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng)θ°后記錄下所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)。

本實(shí)施例中，通過將所述標(biāo)準(zhǔn)樣品30通過在X-Y坐標(biāo)平面上做定量的平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，便于所述工作攝像機(jī)11對(duì)所述位置識(shí)別點(diǎn)31進(jìn)行記錄。

進(jìn)一步地，所述工作攝像機(jī)11記錄同一所述位置識(shí)別點(diǎn)31在X-Y坐標(biāo)平面上旋轉(zhuǎn)過程中不同位置的坐標(biāo)數(shù)量至少為三個(gè)。

在旋轉(zhuǎn)過程中抓取的同一位置識(shí)別點(diǎn)31不同位置坐標(biāo)的數(shù)量越多，對(duì)于通過位置識(shí)別點(diǎn)31變化的坐標(biāo)計(jì)算出的四個(gè)所述工作攝像機(jī)11的中心坐標(biāo)就越精確。

本實(shí)施例中，保證所述工作攝像機(jī)11在所述旋轉(zhuǎn)過程中抓取的同一位置識(shí)別點(diǎn)31在不同位置的坐標(biāo)數(shù)量在三個(gè)以上，提高了在之后計(jì)算四個(gè)所述工作攝像機(jī)11的中心坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步地，上述所述平移模塊21包括：X方向運(yùn)動(dòng)單元和Y方向運(yùn)動(dòng)單元，其中：

所述X方向運(yùn)動(dòng)單元，用于在X-Y坐標(biāo)平面的X軸正方向和負(fù)方向以固定位移進(jìn)行平移；

所述Y方向運(yùn)動(dòng)單元，用于在X-Y坐標(biāo)平面的Y軸正方向和負(fù)方向以固定位移進(jìn)行平移。

二者共同使所述對(duì)位平臺(tái)20在X-Y平面上按正X方向平移一個(gè)固定位移—負(fù)Y方向平移一個(gè)固定位移—負(fù)X方向平移一個(gè)固定位移—負(fù)X方向平移一個(gè)固定位移—正Y方向平移一個(gè)固定位移—正Y方向平移一個(gè)固定位移—正X方向平移一個(gè)固定位移—正X方向平移一個(gè)固定位移的路徑移動(dòng)8次。

本實(shí)施例中，通過對(duì)所述平移運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了具體的說明，并圍繞X-Y坐標(biāo)平面的中心進(jìn)行移動(dòng)，使得所述工作攝像機(jī)11更容易抓取位置識(shí)別點(diǎn)31的坐標(biāo)，便于計(jì)算所述工作攝像機(jī)11坐標(biāo)系與所述對(duì)位平臺(tái)20坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D4，基于本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置上述實(shí)施例，在本實(shí)用新型視覺對(duì)位控制裝置第四實(shí)施例中，所述視覺控制器50包括檢測(cè)模塊51、判斷模塊52和記錄模塊53，其中：

所述檢測(cè)模塊51，用于控制所述工作攝像機(jī)11周期性地檢測(cè)所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)；

所述檢測(cè)模塊51每隔預(yù)設(shè)時(shí)間就對(duì)所述位置識(shí)別點(diǎn)31進(jìn)行一次檢測(cè)來獲得所述位置識(shí)別點(diǎn)31的坐標(biāo)，具體地，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為500ms。

所述判斷模塊52，用于判斷所述位置識(shí)別點(diǎn)31是否到達(dá)指定位置；

具體地，包括用于判斷所述工作攝像機(jī)11所檢測(cè)到的當(dāng)前位置坐標(biāo)與前一位置坐標(biāo)是否在第一預(yù)設(shè)像素之內(nèi)，所述第一預(yù)設(shè)像素為10像素，即若相鄰兩個(gè)位置坐標(biāo)的差值大于10像素，則可以認(rèn)為所述對(duì)位平臺(tái)20帶動(dòng)所述位置識(shí)別點(diǎn)31移動(dòng)了；還用于判斷預(yù)設(shè)次數(shù)中所述工作攝像機(jī)11所檢測(cè)到的所述位置坐標(biāo)是否在第二預(yù)設(shè)像素之內(nèi)，所述預(yù)設(shè)次數(shù)為3次、所述第二預(yù)設(shè)像素為3像素，即在連續(xù)三次獲取的位置坐標(biāo)之間的差值小于3像素，則認(rèn)為所述對(duì)位平臺(tái)20帶動(dòng)所述位置識(shí)別點(diǎn)31到達(dá)指定位置了。

所述記錄模塊14，用于在所述位置識(shí)別點(diǎn)到達(dá)指定位置記錄所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)。

在所述判斷模塊13確認(rèn)所述位置識(shí)別點(diǎn)31移動(dòng)到位后則記錄下所述位置識(shí)別點(diǎn)31在該位置的位置坐標(biāo)。

本實(shí)施例中，通過所述攝像機(jī)10和所述視覺控制器50配合對(duì)所述位置識(shí)別點(diǎn)31的狀態(tài)進(jìn)行判斷，來確定抓取所述位置識(shí)別點(diǎn)31的位置坐標(biāo)，無需與所述對(duì)位平臺(tái)20進(jìn)行通信從而節(jié)省了外部通信的時(shí)間，簡(jiǎn)化和加速了對(duì)攝像機(jī)的標(biāo)定。

以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。