專利名稱：圖像識別視覺全自動貼片機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子信息類工藝制造技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備；具體為一 種電子生產(chǎn)技術(shù)中的表面貼裝SMT技術(shù)，屬表面貼裝設(shè)備；更具體為一種 圖像識別視覺全自動貼片機。
背景技術(shù)：
1. SMT技術(shù)
表面貼裝技術(shù)，又稱SMT技術(shù)(Surface Mounting Technology),是 目前電子信息類產(chǎn)品的最核心制造技術(shù)。
SMT技術(shù)將傳統(tǒng)的電子器件大大縮小，并采用新的工藝及新設(shè)備將器 件組裝到電路基板上(印刷電路板或其他基板)，而生產(chǎn)出各種高性能的 電子產(chǎn)品。這種新的器件、工藝及設(shè)備分別稱之為SMD器件、SMT工藝及 SMT設(shè)備，因此，SMT技術(shù)實際上是包括了新器件、新技術(shù)、新工藝及新 設(shè)備的系統(tǒng)技術(shù)。
SMT技術(shù)也是國際上最先進(jìn)的第四代電子生產(chǎn)組裝技術(shù)，從20世紀(jì) 80年代開始，隨著超大規(guī)模集成電路及小型片式電阻電容的出現(xiàn)，電子組 裝技術(shù)從原來的插裝器件變成貼片器件，從而導(dǎo)致了 SMT技術(shù)的出現(xiàn)及推 廣，使電子組裝技術(shù)從第三代變?yōu)榈谒拇?。這場生產(chǎn)組裝技術(shù)的變革，使
4電子產(chǎn)品產(chǎn)生了一個突破性飛躍。產(chǎn)品性能大大提高，體積大大縮小，從 而導(dǎo)致了新一代電子產(chǎn)品的出現(xiàn)及升級。
2、 自動貼片機
自動貼片機是電子生產(chǎn)核心設(shè)備，其主要功能是通過自動控制的原理
將電子元器件快速自動吸取，并自動放置于印刷電路板(PCB板)上(或
其它基板上)。
為了實現(xiàn)這一功能，貼片機必須有如下的功能部件①貼片頭②PCB 板傳遞系統(tǒng)③送料器系統(tǒng)④運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)⑤計算機控制及人
機對話系統(tǒng)⑥X、 Y軸運動平臺有這些系統(tǒng)，貼片機就可以根據(jù)人們的 設(shè)置將器件自動地吸取并貼放到對應(yīng)的X、 Y座標(biāo)位置上，以完成自動組 裝。
3、 采用機械爪式傳統(tǒng)的自動貼片機存在的不足處。 由于被貼的器件大小不一致，排列也不相同，因此必須將"器件定
中心"。傳統(tǒng)設(shè)備采用機械爪的方法來完成定中心，同時PCB印刷電路板 (或其它類板)也通過定位孔來定中心，以確保中心坐標(biāo)的一致性，這種 采用機械定中心的貼片機就是傳統(tǒng)的機械爪式自動貼片機(現(xiàn)有技術(shù)中已
研制并生產(chǎn))，但這種貼片機的局限和主要不足是①定位精度低；②無
法貼裝BGA及非規(guī)則的元器件，由于SND器件不斷向小型化集成發(fā)展，因 此無法適用于新器件。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種圖像識別視覺
5全自動貼片機。本實用新型通過在傳統(tǒng)自動貼片機的基礎(chǔ)上引入快速圖像 識別系統(tǒng)，集合成快速圖像識別視覺系統(tǒng)的全自動貼片機，完成將規(guī)定坐
標(biāo)上的器件取出，并正確地貼裝于規(guī)定坐標(biāo)位置的PCB板上(或其它基板
上)，具有精度高、速度快、全自動，適用于各種電子元器件的貼裝等性 能。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括高速計算
機、人機界面、運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)、XY運動平臺、貼片工作頭、PCB
板傳送系統(tǒng)、送料器系統(tǒng)，其特征在于，還包括快速圖像識別系統(tǒng)，其中 所述的高速計算機，通過I/O輸入輸出及總線對整個系統(tǒng)進(jìn)行實時運
動控制與圖像處理以及人機對話；
所述的運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)，用于運動控制X軸、Y軸、Z軸及轉(zhuǎn)角 e的運動；包括相連接的運動控制卡、交流伺服控制器，運動控制及驅(qū)動 系統(tǒng)的信號輸出輸入端分別與高速計算機I/O輸入輸出口連接，其信號輸 出輸入端分別與貼片工作頭輸入輸出口連接，其信號輸出端與XY運動平 臺信號輸入端連接；從而實現(xiàn)運動控制卡通過總線接受高速計算機發(fā)出的 運動位置指令，運動控制卡上的DSP對目標(biāo)坐標(biāo)與即時位置坐標(biāo)進(jìn)行處理 并通過信號線發(fā)出調(diào)速信號給XY運動平臺及貼片頭；所述交流伺服控制 器通過信號連接電纜檢測電機位置信號并把它反饋給運動控制卡，同時接 收運動控制卡上的信號產(chǎn)生變頻調(diào)整信號，并通過信號電纜驅(qū)動電機進(jìn)行 調(diào)速,使運動速度產(chǎn)生變化；
所述的XY運動平臺，其信號輸入端與運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)的信號輸 出端連接，接受來自運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)控制信號帶動貼片工作頭作X、Y向運動；同時通過信號電纜與高速計算機I/0輸入輸岀口連接完成自身 的X、 Y向的運動；
所述的貼片工作頭，直接按裝于XY運動平臺上并跟隨產(chǎn)生X、 Y運 動；其輸入輸出端分別與運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)的輸出輸入端連接，完成Z 軸的上下運動及e的轉(zhuǎn)角運動；其輸入輸出端分別與高速計算機輸出輸入 端連接完成貼片頭吸頭產(chǎn)生負(fù)壓及正壓用以吸取及貼放元器件；
所述的PCB板傳送系統(tǒng)，其輸出輸入端分別與高速計算機I/O輸入輸 出口連接，用來傳遞PCB板(或基板)使其可以與其它設(shè)備構(gòu)成生產(chǎn)線， 通過信號線接受來自高速計算機I/O輸出的控制信號驅(qū)動傳送電機產(chǎn)生運 動;通過與高速計算機I/O 口的連接電纜檢測位置傳感器并驅(qū)動檔塊運動；
所述的送料器系統(tǒng)，其輸出輸入端分別與高速計算機I/O輸入輸出口 連接，接受來自高速計算機1/0輸出的控制信號使各式元器件被放于規(guī)定 坐標(biāo)位置上，并能在器件被吸取后自動把下一個器件放置上來；
所述的快速圖像識別系統(tǒng)，其輸出輸入端分別與高速計算機I/O輸入 輸出口連接，主要是對吸取的器件進(jìn)行識別，以得出修正值。
所述的快速圖像識別系統(tǒng)，包括光源、脈沖型電源、可變光學(xué)鏡頭、 CCD攝像頭、圖像采集處理卡、圖像實時采用處理模塊，其中高速高清
晰的CCD攝像頭與圖像處理釆集卡連接，經(jīng)拍攝后的圖像通過數(shù)字傳輸線 迅速傳送給圖像采集處理卡，用專用的DSP處理器來快速處理圖像，將 采集的圖像進(jìn)行實時識別，由圖像實時采用處理模塊完成將采集圖像與數(shù) 據(jù)庫內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的圖形進(jìn)行比較，以求得偏差值A(chǔ)X、 AY、 A9，產(chǎn)生的AX、 AY、 △ 9修正值傳給高速計算機，高速計算機處理修正后傳給運動控制卡。
所述的圖像實時采用處理模塊，把采集的圖像與標(biāo)準(zhǔn)的圖像進(jìn)行實時
比較、進(jìn)行實時處理，以便求出偏差值A(chǔ)X、 AY、 △ e ，然后通過運行控制卡對實際的目標(biāo)值進(jìn)行修正，艮P: X2=X1—AX， Y2=Y1—AY ， 9 2二ei—Ae，其中XI、 Yi、 ei為器件應(yīng)該到達(dá)的目標(biāo)位置，X2、 Y2、e 2為經(jīng)過修正后實際到達(dá)的位置，AX、 AY、 △ e為器件的偏差值，通過這樣的修正最終可以獲得良好的貼裝效果，克服由于元器件被吸取時與標(biāo)準(zhǔn)的圖形產(chǎn)生偏差的問題。
本實用新型圖像識別視覺全自動貼片機是在計算機控制下全自動運行，其過程如下
A、 通過顯示器與鍵盤，操作者把被貼裝器件的坐標(biāo)(即從哪里取器件)與貼裝到PCB板上的坐標(biāo)(器件送到哪里去)輸入到計算機實行人機對話。
B、 根據(jù)坐標(biāo)位置計算機向運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)指令，運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動X、 Y移動平臺，帶動貼片工作頭作X向及Y向的復(fù)合運動，
同時運動控制驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動貼片工作頭作z軸及e轉(zhuǎn)角運動。
c、高速計算機向工作頭發(fā)出指令，打開貼片工作頭上的負(fù)壓發(fā)生器
產(chǎn)生吸力而把器件從送料器系統(tǒng)中取出，完成取元器件。
D、 高速計算機再次發(fā)出指令通過運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)及X、 Y運動平臺，驅(qū)動吸有器件的工作頭，經(jīng)過圖像識別系統(tǒng)到達(dá)經(jīng)過誤差修正PCB板上對應(yīng)貼放器件的坐標(biāo)位置。
E、 高速計算機向工作頭發(fā)出指令關(guān)閉負(fù)壓發(fā)生器，打開正壓發(fā)生器(產(chǎn)生吸力)從而把器件放在PCB板對應(yīng)的位置上。
F、 重復(fù)進(jìn)行上述運動將所需要貼裝的器件依次全部貼好。然后高速計算機啟動PCB傳送裝置將完工的PCB板送出，并取入一塊新的PCB板準(zhǔn)備貼裝。
G、 每取去一個元器件，送料器在高速計算機的控制下將下一個器件送到對應(yīng)的取入坐標(biāo)上。
H、 每次取起元器件，均對元器件進(jìn)行一次圖形識別，確定是否在中心，若有偏差進(jìn)行修正。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型改進(jìn)后的快速圖像識別處理全自動貼片機增加了快速圖像識別系統(tǒng)，把采集的圖像與標(biāo)準(zhǔn)的圖像進(jìn)行實時比較，進(jìn)行實時處理，對吸取的器件進(jìn)行識別并給與修正，克服由于元器件被吸取時與標(biāo)準(zhǔn)的圖形產(chǎn)生偏差的問題，實現(xiàn)良好的貼裝效果。本實用新型提高了全自動貼片機的三大主要性能更廣的適用范圍，更高的精度，更快的速度。


圖1為本實用新型整體功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型中快速圖像識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細(xì)說明本實施例在以本實
用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例包括高速計算機、人機界面、運動控制及驅(qū)
動系統(tǒng)、XY運動平臺、貼片工作頭、PCB板傳送系統(tǒng)、送料器系統(tǒng)，其
特征在于，還包括快速圖像識別系統(tǒng)，其中
所述的高速計算機，通過I/O輸入輸出及總線對整個系統(tǒng)進(jìn)行實時運動控制與圖像處理以及人機對話；
所述的運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)，用于運動控制X軸、Y軸、Z軸及轉(zhuǎn)角e的運動；包括相連接的運動控制卡、交流伺服控制器，運動控制卡通過總線接受高速計算機發(fā)出的運動位置指令，運動控制卡上的DSP對目標(biāo)坐標(biāo)與即時位置坐標(biāo)進(jìn)行處理并通過信號線發(fā)出調(diào)速信號給XY運動平臺及貼片頭；所述交流伺服控制器通過信號連接電纜檢測電機位置信號并把它反饋給運動控制卡，同時接收運動控制卡上的信號產(chǎn)生變頻調(diào)整信號，并通過信號電纜驅(qū)動電機進(jìn)行調(diào)速，使運動速度產(chǎn)生變化；
所述的XY運動平臺，接受來自運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)控制信號帶動貼片工作頭作X、 Y向運動；同時通過信號電纜與高速計算機I/0輸入輸岀
口連接完成自身的X、 Y向的運動；
所述的貼片工作頭，直接按裝于XY運動平臺上并跟隨產(chǎn)生X、 Y運動；其輸入輸出端分別與運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)連接，完成Z軸的上下運動及e的轉(zhuǎn)角運動；其輸入輸出端分別與高速計算機連接完成貼片頭吸頭產(chǎn)生負(fù)壓及正壓用以吸取及貼放元器件；
所述的PCB板傳送系統(tǒng)，用來傳遞PCB板(或基板)使其可以與其它設(shè)備構(gòu)成生產(chǎn)線，通過信號線接受來自高速計算機I/O輸出的控制信號
10驅(qū)動傳送電機產(chǎn)生運動；通過與高速計算機1/0 口的連接電纜檢測位置傳感器并驅(qū)動檔塊運動；
所述的送料器系統(tǒng)，接受來自高速計算機I/O輸出的控制信號使各式元器件被放于規(guī)定坐標(biāo)位置上，并能在器件被吸取后自動把下一個器件放置上來；
所述的快速圖像識別系統(tǒng)，主要是對吸取的器件進(jìn)行識別，以得出修正值。
如圖2所示，所述的快速圖像識別視覺處理系統(tǒng)，包括光源、脈沖型電源、可變光學(xué)鏡頭、CCD攝像頭、圖像采集處理卡、圖像實時采用處理模塊，其中高速高清晰的CCD攝像頭與圖像處理采集卡連接，經(jīng)拍攝后的圖像通過數(shù)字傳輸線迅速傳送給圖像采集處理卡，用專用的DSP處理器來快速處理圖像，將采集的圖像進(jìn)行實時識別，由圖像實時采用處理模塊完成將采集圖像與數(shù)據(jù)庫內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的圖形進(jìn)行比較，以求得偏差值A(chǔ)X、AY、 Ae，產(chǎn)生的AX、 AY、 Ae修正值傳給高速計算機，高速計算機
處理修正后傳給運動控制卡。
所述的圖像實時采用處理模塊，把采集的圖像與標(biāo)準(zhǔn)的圖像進(jìn)行實時
比較、進(jìn)行實時處理，以便求出偏差值A(chǔ)X、 AY、 △ e ，然后通過運行控
制卡對實際的目標(biāo)值進(jìn)行修正，即X2=X1—AX， Y2-Y1—AY ， 6 2=ei—A0，其中XI、 Yl、 8 1為器件應(yīng)該到達(dá)的目標(biāo)位置，X2、 Y2、0 2為經(jīng)過修正后實際到達(dá)的位置，AX、 AY、 A6為器件的偏差值，通
過這樣的修正最終可以獲得良好的貼裝效果，克服由于元器件被吸取時與
標(biāo)準(zhǔn)的圖形產(chǎn)生偏差的問題。實施例中各功能模塊的實施方法及步驟如下1、計算機控制部分，即高速計算機
① 構(gòu)成——PC主機
CPU 奔騰4處理器以上
內(nèi)存 8G
外存 100G——顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)——1/0板、64路輸入、64路輸出——總線
② 主要功能
A、 整個設(shè)備的控制中心。
B、 通過I/O輸入輸出及總線對整個系統(tǒng)進(jìn)行實時運動控制與圖像處理。
③ 工作步驟
A、 計算機內(nèi)存上存放著運行處理程序、人機對話表格及數(shù)據(jù)庫。
B、 通過人機界面，操作人員將所需的每個元器件的吸取人坐標(biāo)與貼放坐標(biāo)通過鍵盤及顯示器填入表格中，完成人機對話。
C、 主機根據(jù)每個坐標(biāo)通過總線向運動控制器發(fā)出指令，而運動控制由下層的DSP數(shù)值處理器直接控制，不需主機直接管理。
D、 在運動到位后，主動機通過I/0 口驅(qū)動對應(yīng)的電磁閥進(jìn)行吸放器件。E、 在完成一個器件拾取后通過1/0 口驅(qū)動送料器送入下一個器件。
F、 在完成整板貼裝后，驅(qū)動PCB板傳送帶運動，送出PCB板。
G、 通過總路線及I/O啟動攝像頭及圖像卡工作，，在圖像識別處理卡完成一次圖像處理后，通過總線接收該數(shù)據(jù)信號，并進(jìn)行修正后再次發(fā)給運動控制卡。
2.運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)
① 構(gòu)成
A、 運動控制卡，采用美國PMAC公司生產(chǎn)的四軸型。
B、 交流伺服控制器，4只(X、 Y、 z及e角)，采用日本三菱公司生產(chǎn)的17位分辨率。
C、 交流電機，4只(X、 Y、 Z、 9)帶有131072線光編碼器。
② 工作原理及步驟
A、 上位主機(即高速計算機)通過總線向運動控制卡發(fā)出運動的位置指令。
B、 運動控制卡上的DSP對目標(biāo)坐標(biāo)與即時位置坐標(biāo)進(jìn)行處理并發(fā)出調(diào)速信號。
C、 交流伺服控制器，檢測電機位置信號并把它反饋給運動控制卡，同時接收運動控制卡上的信號產(chǎn)生變頻調(diào)整信號，以驅(qū)動電機進(jìn)行調(diào)速，使運動速度產(chǎn)生變化，越接近目標(biāo)速度越慢，到達(dá)目標(biāo)時速度為O。
3、 XY移動平臺①構(gòu)成
13A、 平臺由Y軸移動裝置及X軸移動裝置構(gòu)成，其中X軸裝在Y軸上
B、 Y軸裝置包括(1)直線導(dǎo)軌 l付(2根)
(2) 直線滾株絲桿 1根
(3) 直線連軸器 l只
(4) Y軸交流伺服電機 l只
C、 X軸裝置包括(1)直線導(dǎo)軌 l付
(2) 直線滾株絲桿 l根
(3) 直線連軸器 l只
(4) X軸交流伺服電機l只
(5) X軸橫梁 l根 ②工作原理及步驟
A、 X軸的橫梁裝在Y軸的直線導(dǎo)軸的滑塊上，Y軸滾珠絲桿的螺母也 裝在X軸橫梁上
B、 當(dāng)Y軸的交流電機產(chǎn)生傳動時，通過連軸器帶動直線滾珠絲桿旋 轉(zhuǎn)，于是推動X軸的橫梁運動，電機正轉(zhuǎn)，橫梁向前，電機反轉(zhuǎn)，橫梁向 后。電機轉(zhuǎn)速直接變?yōu)橐苿拥闹本€速度。
C、 X軸的橫梁上也裝有直線導(dǎo)軌及滾珠絲桿、X軸電機，而貼片頭也 同樣裝在X軸的滑塊上及滾珠絲桿的螺母上。
D、 當(dāng)X軸電機運動時，帶動滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)使貼片頭產(chǎn)生移動，電機 正反轉(zhuǎn)，則貼片頭產(chǎn)生左右移動。
E、 當(dāng)X、 Y同時工作時就使貼片工作頭產(chǎn)生X、 Y的復(fù)合運動 4、貼片工作頭① 結(jié)構(gòu)
a、 吸頭 4根
b、 正、負(fù)發(fā)生器 4只
c、 真空表 4只
d、 底部位置傳感器 4只
E、 z軸移動裝置含直線導(dǎo)軸、滾珠絲桿、z軸電機 f、 e轉(zhuǎn)角裝置含轉(zhuǎn)角電機、齒輪及同步膠帶
g、 貼片頭底板 用于裝z軸移動裝置
H、 貼片頭頂面板 裝于z軸滑塊上，吸頭系統(tǒng)及轉(zhuǎn)角裝置均安裝
于上
② 工作原理及步驟
a、 當(dāng)z軸電機轉(zhuǎn)動時，通過直線導(dǎo)軌及滾珠絲桿使工作頭頂板產(chǎn)生 z軸向上下移動
b、 當(dāng)轉(zhuǎn)角電機轉(zhuǎn)動時，通過同步膠帶子使每個吸頭上的齒輪轉(zhuǎn)動， 從而使吸頭產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。
c、 在吸取器件時，當(dāng)吸頭到達(dá)底部傳感器時，主機送出信號打開負(fù) 壓發(fā)生器，吸頭產(chǎn)生吸力吸取器件，在貼放時，則主機送出信號關(guān)閉負(fù)壓 發(fā)生器，打開正壓發(fā)生器，產(chǎn)生吹力把器件貼放在pcb板上。
d、 真空表主要檢測吸力的真空度，當(dāng)真空度達(dá)不到要求值，則器件 吸力不夠，它會反饋給主機報警，以進(jìn)一步檢查。
5、 PCB板傳送系統(tǒng)
①結(jié)構(gòu)A、 傳送導(dǎo)板，l付(二塊)，用于裝傳送帶及電機。
B、 傳送電機。
C、 傳送帶及滑輪
D、 位置傳感器，3只(準(zhǔn)備位、工作位、結(jié)束位)。
E、 定位銷及檔塊。 ②工作步驟
A、 當(dāng)運行時主機打開驅(qū)動開關(guān)使電機轉(zhuǎn)動，帶動傳送帶運動。此時 若有PCB板放在傳遞帶上而會產(chǎn)生移動。
B、 當(dāng)PCB板進(jìn)入準(zhǔn)備位時，傳感器檢査到，如果上一塊未貼完，則 準(zhǔn)備位擋塊升起，不讓PCB板前進(jìn)，反之則讓其流入。
C、 進(jìn)入工作位后，當(dāng)傳感器檢測到PCB板時，檔塊及定位銷上升使 PCB板固定于規(guī)定位置。
D、 當(dāng)貼裝完畢后，定位銷及檔塊下落，PCB板進(jìn)入下一臺設(shè)備。
E、 上述定位銷及擋塊均由電磁閥驅(qū)動氣缸產(chǎn)生運動，控制信號來自 于主機I/0輸出。
6 、送料器系統(tǒng)
① 結(jié)構(gòu)送料器由送料平臺及送料器組成
A、 帶式送料器，為成品采購件，有8、 12、 16、 2 4、 3 6mm 多種寬度供選擇。
B、 送料器平臺
C、 電磁閥
② 工作步驟A、 帶式送料器的功能是將帶式元器件在爪輪的作用下每運動一次將 下一個器件推放到規(guī)定的吸取窗口。
B、 將送料器插入送料平臺上(平臺可放多只帶式送料器)，每只送料 器插入平臺后其器件的坐標(biāo)位置也就確定了。
C、 平臺上裝有電磁閥，工作時在計算機控制下打開，即可推動帶式 送料器上氣缸，產(chǎn)生送料動作。
7、快速圖像識別處理系統(tǒng)
① 結(jié)構(gòu)，見圖2所示。
A、 高分辨率低照度CCD攝像頭
像素1000*1000線，100萬像素，照度0. 1L。
B、 高精度可變光學(xué)鏡頭，f: 8-35咖，F(xiàn): 1.6。
C、 光源電源24V，發(fā)光體紅色快速高光度二極管。
D、 脈沖型電源電源24V功能。
E、 圖像采集處理卡。
上述物品均為外購件。
② 工作原理及步驟
A、 當(dāng)器件通過CCD上方到達(dá)規(guī)定的坐標(biāo)值時，計算機向CCD 攝像頭發(fā)出觸發(fā)脈沖，同時觸發(fā)脈沖電源，使光源瞬時點亮。
B、 CCD采用高速電子快門及光照進(jìn)行圖像的高速照相
C、 經(jīng)拍攝后的圖像通過數(shù)字傳輸線迅速傳送給圖像采集處理卡
D、 圖像采集卡將采集的圖像進(jìn)行實時識別，并與標(biāo)準(zhǔn)的圖形(放在 數(shù)據(jù)庫內(nèi))進(jìn)行比較，以求得偏差值A(chǔ)X、 AY、 A9。E、產(chǎn)生的AX、 AY、 △ 6修正值傳給主機，主機又快速修正后傳給 運動控制卡，由于圖像卡上有采用DSP器件，故實時性很強，整個過程約 為30ms左右，因此當(dāng)器件還沒有到達(dá)目標(biāo)坐標(biāo)其修正過程已經(jīng)全部完成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型改進(jìn)后的快速圖像識別處理全自動貼片 機具有如下有益效果
適用可貼裝元器件種 類速度貼裝精度
傳統(tǒng)機械爪式貼 片機0603以上片式器件0.7秒/片0.12mm
本實用新型各種片式器件 SOIC、 PLCC、 BGA、 QFP0.2秒/片0.06mm
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權(quán)利要求1. 一種圖像識別視覺全自動貼片機，包括高速計算機、人機界面、運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)、XY運動平臺、貼片工作頭、PCB板傳送系統(tǒng)、送料器系統(tǒng)，其特征在于，還包括快速圖像識別系統(tǒng)，其中所述的運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)，包括相連接的運動控制卡、交流伺服控制器，運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)的信號輸出輸入端分別與高速計算機I/O輸入輸出口連接，其信號輸出輸入端分別與貼片工作頭輸入輸出口連接，其信號輸出端與XY運動平臺信號輸入端連接；所述的XY運動平臺，其信號輸入端與運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)的信號輸出端連接，接受來自運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)控制信號帶動貼片工作頭作X、Y向運動；同時通過信號電纜與高速計算機I/O輸入輸出口連接完成自身的X、Y向的運動；所述的貼片工作頭，直接安裝于XY運動平臺上并跟隨產(chǎn)生X、Y運動；其輸入輸出端分別與運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)的輸出輸入端連接，完成Z軸的上下運動及θ的轉(zhuǎn)角運動；其輸入輸出端分別與高速計算機輸出輸入端連接完成貼片頭吸頭產(chǎn)生負(fù)壓及正壓用以吸取及貼放元器件；所述的PCB板傳送系統(tǒng)，其輸出輸入端分別與高速計算機I/O輸入輸出口連接；所述的送料器系統(tǒng)，其輸出輸入端分別與高速計算機I/O輸入輸出口連接，接受來自高速計算機I/O輸出的控制信號使各式元器件被放于規(guī)定坐標(biāo)位置上，并能在器件被吸取后自動把下一個器件放置上來；所述的快速圖像識別系統(tǒng)，其輸出輸入端分別與高速計算機I/O輸入輸出口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像識別視覺全自動貼片機，其特征在于， 所述的快速圖像識別系統(tǒng)，包括光源、脈沖型電源、可變光學(xué)鏡頭、CCD 攝像頭、圖像采集處理卡、圖像實時采用處理模塊，其中高速高清晰的 CCD攝像頭與圖像處理采集卡連接，經(jīng)拍攝后的圖像通過數(shù)字傳輸線迅速 傳送給圖像采集處理卡。
專利摘要本實用新型涉及一種電子信息類工藝制造技術(shù)領(lǐng)域的圖像識別視覺全自動貼片機。主要包括高速計算機、人機界面、運動控制及驅(qū)動系統(tǒng)、XY運動平臺、貼片工作頭、PCB板傳送系統(tǒng)、送料器系統(tǒng)，其特征在于，還包括快速圖像識別系統(tǒng)，所述的快速圖像識別系統(tǒng)，主要是對吸取的器件進(jìn)行識別，以得出修正值。本實用新型提高了全自動貼片機的三大主要性能更廣的適用范圍，更高的精度，更快的速度。
文檔編號H05K13/04GK201274636SQ200820150749
公開日2009年7月15日 申請日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者劉呈則, 珂 孫, 孫嘉德, 趙越堂 申請人:上?，F(xiàn)代科技發(fā)展有限公司