一種貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及貼片技術(shù)，更具體的說，涉及一種貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方 法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 表面貼裝技術(shù)SMT(SurfaceMountTechnology)是一門涉及電子元器件、貼裝 裝備、焊接方法和貼裝輔助材料等，用于將電子元器件貼裝到印刷電路板（PCB)上的綜合性 技術(shù)，被認(rèn)為是電子貼裝技術(shù)上的一次革命。SMT裝配線主要設(shè)備由絲印機(jī)、貼片機(jī)、點(diǎn)膠 機(jī)、焊接機(jī)和各工序檢測(cè)設(shè)備等組成。貼片機(jī)是其中最關(guān)鍵的設(shè)備，它通過吸取-位移-定 位 -放置等功能，實(shí)現(xiàn)了將表面貼裝（SurfaceMountedDevices,SMD)元件快速而準(zhǔn)確地 貼裝到PCB板所指定的焊盤位置。全自動(dòng)貼片機(jī)是用來實(shí)現(xiàn)高速、高精度地全自動(dòng)地貼放 元器件的設(shè)備，是整個(gè)SMT生產(chǎn)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的設(shè)備。
[0003] 影響貼片機(jī)貼片精度的一個(gè)重要因素就是貼裝頭上各吸嘴單元間因加工工藝限 制以及機(jī)械安裝誤差而導(dǎo)致的實(shí)際安裝效果同理想效果之間存在一定偏差，而這會(huì)直接影 響到吸嘴吸放料的精度。傳統(tǒng)方法通過提高機(jī)械加工工藝和安裝工藝的方式來降低該偏差 影響，而如果在貼片機(jī)生產(chǎn)安裝成型之后仍有吸嘴單元的精度較低，這種方法將難以對(duì)其 進(jìn)行校正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法及系統(tǒng)，根據(jù)對(duì)應(yīng)吸 嘴單元的偏差在吸料或放料前對(duì)貼裝頭轉(zhuǎn)盤進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，可以提高吸嘴單元吸放料的精 度。
[0005] 具體的，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法，所述貼 片機(jī)設(shè)置有N個(gè)所述吸嘴單元，N為大于或等于2的整數(shù)，所述吸嘴單元周向設(shè)置在所述貼 片機(jī)的貼裝頭轉(zhuǎn)盤上，所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤外圍固定設(shè)置一拍攝單元，該位置偏差校正方法包 括以下步驟：
[0006] 驅(qū)動(dòng)所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)使拍攝單元的拍攝方向正對(duì)一個(gè)吸嘴單元的圖像采集 位，通過所述拍攝單元獲取所述一個(gè)吸嘴單元的圖像采集位的圖像信息，使所述一個(gè)吸嘴 單元的圖像信息在預(yù)制的圖像坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行定位，得到基準(zhǔn)像素坐標(biāo)；
[0007] 驅(qū)動(dòng)所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤，每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)預(yù)設(shè)角度通過拍攝單元獲取對(duì)應(yīng)吸嘴單元的圖 像采集位的圖像信息并分別定位在所述預(yù)制的圖像坐標(biāo)系后得到一個(gè)待校正像素坐標(biāo)，直 到所有吸嘴單元的圖像采集位都在所述預(yù)制的圖像坐標(biāo)系定位；每個(gè)所述圖像采集位分別 位于所述一個(gè)吸嘴單元或所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元的相同位置；所述預(yù)設(shè)角度為360/N，N為所述 吸嘴單元的個(gè)數(shù)；
[0008] 根據(jù)每個(gè)所述待校正像素坐標(biāo)與基準(zhǔn)像素坐標(biāo)的偏差，在所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元吸料 或放料前相應(yīng)調(diào)整所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元或貼裝頭轉(zhuǎn)盤。
[0009] 其中，該位置偏差校正方法還具體包括以下步驟：
[0010] 計(jì)算每個(gè)所述待校正像素坐標(biāo)相對(duì)于所述基準(zhǔn)像素坐標(biāo)的待校正像素偏差，根據(jù) 所述待校正像素偏差計(jì)算所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差；
[0011] 根據(jù)所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差，在所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元吸料或放料前相應(yīng)調(diào)整 所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元或貼裝頭轉(zhuǎn)盤。
[0012] 其中，該位置偏差校正方法還包括以下步驟：
[0013] 在獲取所述圖像采集位的圖像信息后對(duì)所述圖像采集位的圖像信息進(jìn)行自適應(yīng) 閾值分割，得到二值圖像；
[0014] 對(duì)得到的所述二值圖像進(jìn)行輪廓鏈提取及篩選，得到輪廓鏈圖像信息；
[0015] 根據(jù)所述吸嘴輪廓鏈信息計(jì)算中心點(diǎn)位置坐標(biāo)，得到所述待校正像素坐標(biāo)或基準(zhǔn) 像素坐標(biāo)。
[0016] 其中，所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差包括垂直于貼裝頭轉(zhuǎn)盤方向的實(shí)際距離偏 差，所述垂直于貼裝頭轉(zhuǎn)盤方向的實(shí)際距離偏差為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法，所述貼片機(jī)設(shè)置有N個(gè)所述吸嘴單元， N為大于或等于2的整數(shù)，所述吸嘴單元周向設(shè)置在所述貼片機(jī)的貼裝頭轉(zhuǎn)盤上，所述貼裝 頭轉(zhuǎn)盤外圍固定設(shè)置一拍攝單元，其特征在于，該位置偏差校正方法包括W下步驟： 驅(qū)動(dòng)所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)使拍攝單元的拍攝方向正對(duì)一個(gè)吸嘴單元的圖像采集位，通 過所述拍攝單元獲取所述一個(gè)吸嘴單元的圖像采集位的圖像信息，使所述一個(gè)吸嘴單元的 圖像信息在預(yù)制的圖像坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行定位，得到基準(zhǔn)像素坐標(biāo)； 驅(qū)動(dòng)所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤，每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)預(yù)設(shè)角度通過拍攝單元獲取對(duì)應(yīng)吸嘴單元的圖像采 集位的圖像信息并分別定位在所述預(yù)制的圖像坐標(biāo)系后得到一個(gè)待校正像素坐標(biāo)，直到所 有吸嘴單元的圖像采集位都在所述預(yù)制的圖像坐標(biāo)系定位；所述預(yù)設(shè)角度為360/N，N為所 述吸嘴單元的個(gè)數(shù)； 根據(jù)每個(gè)所述待校正像素坐標(biāo)與基準(zhǔn)像素坐標(biāo)的偏差，在所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元吸料或放 料前相應(yīng)調(diào)整所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元或貼裝頭轉(zhuǎn)盤。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法，其特征在于，該位置 偏差校正方法還具體包括W下步驟： 計(jì)算每個(gè)所述待校正像素坐標(biāo)相對(duì)于所述基準(zhǔn)像素坐標(biāo)的待校正像素偏差，根據(jù)所述 待校正像素偏差計(jì)算所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差； 根據(jù)所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差，在所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元吸料或放料前相應(yīng)調(diào)整所述 對(duì)應(yīng)吸嘴單元或貼裝頭轉(zhuǎn)盤。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法，其特征在于，該位置 偏差校正方法還包括W下步驟： 在獲取所述圖像采集位的圖像信息后對(duì)所述圖像采集位的圖像信息進(jìn)行自適應(yīng)闊值 分割，得到二值圖像； 對(duì)得到的所述二值圖像進(jìn)行輪廓鏈提取及篩選，得到輪廓鏈圖像信息； 根據(jù)所述吸嘴輪廓鏈信息計(jì)算中也點(diǎn)位置坐標(biāo)，得到所述待校正像素坐標(biāo)或基準(zhǔn)像素 坐標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法，其特征在于，所述對(duì) 應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差包括垂直于貼裝頭轉(zhuǎn)盤方向的實(shí)際距離偏差，所述垂直于貼裝頭轉(zhuǎn) 盤方向的實(shí)際距離偏差為：
其中D為垂直于貼裝頭轉(zhuǎn)盤方向的實(shí)際距離偏差，f為所述拍攝單元的焦距，h為所述 拍攝單元的光也到所述預(yù)設(shè)面的距離，d為所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元在對(duì)應(yīng)于垂直貼裝頭轉(zhuǎn)盤方 向上的像素偏差。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法，其特征在于，所述對(duì) 應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差包括貼裝頭轉(zhuǎn)盤平面上的實(shí)際角度偏差，所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤平面上的 實(shí)際角度偏差為：
其中，0為所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤平面上的實(shí)際角度偏差，R為貼裝頭轉(zhuǎn)盤的半徑，S為所述 對(duì)應(yīng)吸嘴單元的待校正像素坐標(biāo)與基準(zhǔn)像素坐標(biāo)在對(duì)應(yīng)于貼裝頭轉(zhuǎn)盤平面方向上的像素 偏差，h為所述拍攝單元的光也到成像面距離，f為所述拍攝單元的焦距。
6. -種貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正系統(tǒng)，所述貼片機(jī)設(shè)置有N個(gè)所述吸嘴單元， N為大于或等于2的整數(shù)，所述吸嘴單元周向設(shè)置在所述貼片機(jī)的貼裝頭轉(zhuǎn)盤上，所述貼裝 頭轉(zhuǎn)盤外圍固定設(shè)置一拍攝單元，其特征在于，該位置偏差校正系統(tǒng)包括： 坐標(biāo)系模塊（601)，用于預(yù)制圖像坐標(biāo)系； 圖像獲取及處理模塊（602)，用于在驅(qū)動(dòng)所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)使拍攝單元的拍攝方向 正對(duì)一個(gè)吸嘴單元的圖像采集位時(shí)，通過所述拍攝單元獲取所述一個(gè)吸嘴單元的圖像采集 位的圖像信息，使所述一個(gè)吸嘴單元的圖像信息在所述圖像坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行定位，得到基準(zhǔn) 像素坐標(biāo)；所述圖像獲取及處理模塊還用于在繼續(xù)驅(qū)動(dòng)所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤且每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)預(yù)設(shè) 角度時(shí)通過拍攝單元獲取對(duì)應(yīng)吸嘴單元的圖像采集位的圖像信息并分別定位在所述圖像 坐標(biāo)系后得到一個(gè)待校正像素坐標(biāo)，直到所有吸嘴單元的圖像采集位都在所述預(yù)制的圖像 坐標(biāo)系定位；所述預(yù)設(shè)角度為360/N，N為所述吸嘴單元的個(gè)數(shù)； 控制處理模塊（603)，用于根據(jù)每個(gè)所述待校正像素坐標(biāo)與基準(zhǔn)像素坐標(biāo)的偏差，在所 述對(duì)應(yīng)吸嘴單元吸料或放料前相應(yīng)調(diào)整所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元或貼裝頭轉(zhuǎn)盤。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正系統(tǒng)，其特征在于，所述控 制處理模塊（603)包括實(shí)際偏差計(jì)算單元（801)及控制單元（802); 所述實(shí)際偏差計(jì)算單元（801)，用于計(jì)算每個(gè)所述待校正像素坐標(biāo)相對(duì)于所述基準(zhǔn)像 素坐標(biāo)的待校正像素偏差，并根據(jù)所述待校正像素偏差計(jì)算所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏 差； 所述控制單元（802)，用于根據(jù)所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差，在所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元吸 料或放料前相應(yīng)調(diào)整所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元或貼裝頭轉(zhuǎn)盤。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正系統(tǒng)，其特征在于，該圖像 獲取及處理模塊（602)包括圖像獲取單元（701)、二值圖像處理單元（702)、輪廓鏈圖像處 理單元（703)及像素坐標(biāo)計(jì)算單元（704); 所述圖像獲取單元（701)，用于通過所述拍攝單元獲取所述圖像采集位的圖像信息； 所述二值圖像處理單元（702)用于對(duì)所述圖像采集位的圖像信息進(jìn)行自適應(yīng)闊值分 害I]，得到二值圖像； 所述輪廓鏈圖像處理單元（703)，用于對(duì)得到的所述二值圖像進(jìn)行輪廓鏈提取及篩選， 得到輪廓鏈圖像信息； 所述像素坐標(biāo)計(jì)算單元（704)，用于根據(jù)所述吸嘴輪廓鏈信息計(jì)算中也點(diǎn)位置坐標(biāo)，得 到所述待校正像素坐標(biāo)或基準(zhǔn)像素坐標(biāo)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì) 應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差包括垂直于貼裝頭轉(zhuǎn)盤方向的實(shí)際距離偏差，所述垂直于貼裝頭轉(zhuǎn) 盤方向的實(shí)際距離偏差為：
其中D為垂直于貼裝頭轉(zhuǎn)盤方向的實(shí)際距離偏差，f為所述拍攝單元的焦距，h為所述 拍攝單元的光也到所述預(yù)設(shè)面的距離，d為所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元在對(duì)應(yīng)于垂直貼裝頭轉(zhuǎn)盤方 向上的像素偏差。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì) 應(yīng)吸嘴單元的實(shí)際偏差包括貼裝頭轉(zhuǎn)盤平面上的實(shí)際角度偏差，所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤平面上的 實(shí)際角度偏差為：
其中，0為所述貼裝頭轉(zhuǎn)盤平面上的實(shí)際角度偏差，R為貼裝頭轉(zhuǎn)盤的半徑，S為所述 對(duì)應(yīng)吸嘴單元的待校正像素坐標(biāo)與基準(zhǔn)像素坐標(biāo)在對(duì)應(yīng)于貼裝頭轉(zhuǎn)盤平面方向上的像素 偏差，h為所述拍攝單元的光也到成像面距離，f為所述拍攝單元的焦距。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種貼片機(jī)吸嘴單元的位置偏差校正方法及系統(tǒng)，所述貼片機(jī)設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述吸嘴單元，所述吸嘴單元周向設(shè)置在貼裝頭轉(zhuǎn)盤上，該方法包括以下步驟：獲取所述一個(gè)吸嘴單元的圖像采集位的圖像信息，使所述一個(gè)吸嘴單元的圖像信息在圖像坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行定位，得到基準(zhǔn)像素坐標(biāo)；驅(qū)動(dòng)貼裝頭轉(zhuǎn)盤，每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)預(yù)設(shè)角度獲取對(duì)應(yīng)吸嘴單元的圖像采集位的圖像信息并分別定位在圖像坐標(biāo)系后得到一個(gè)待校正像素坐標(biāo)；根據(jù)每個(gè)所述待校正像素坐標(biāo)與基準(zhǔn)像素坐標(biāo)的偏差，在所述對(duì)應(yīng)吸嘴單元吸料或放料前相應(yīng)調(diào)整。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，可以提高吸嘴單元吸放料的精度。
【IPC分類】G01B11-00, H05K13-00
【公開號(hào)】CN104848784
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410056956
【發(fā)明人】鄭涵, 孔金壽
【申請(qǐng)人】江蘇騰世機(jī)電有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2014年2月19日