專利名稱：一種基于機器視覺的異型電子元器件的貼片方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子行業(yè)電子元器件的貼片裝置，重點涉及物理形狀不規(guī)則的電子元器件低成本高效率的貼片方法。
背景技術：
電子行業(yè)PCB板上電子元器件的貼片，目前國內(nèi)外采用的設備為貼片機，貼片機生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。目前我國尚不能生產(chǎn)高等級的貼片機，進ロ貼片機價格昂貴，所采用的結構多是伺服馬達帶動滾珠絲桿組成的直交結構。對于多品種、小批量的生產(chǎn)情況，傳統(tǒng)的異型貼片機存在價格昂貴、更換品種時機器調(diào)整費時等弊端。這些問題有待解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術存在的問題提供ー種使用機器人代替貼片機以達到節(jié)省投資、提高貼片效率的方法。為實現(xiàn)本發(fā)明所述目的，本發(fā)明提供ー種使用機器人在PCB板上對異型電子元器件進行貼片的方法，由機器人完成貼片任務，其中包括機器人A、機器人控制器B、固定CCD相機C、照明D、移動CXD相機E，該方法包括以下步驟
I、機器人檢測到PCB板進料，2、移動CXD相機拍照，記錄PCB板第一個MARK點位置，3、移動CXD相機拍照，記錄PCB板第二個MARK點位置，4、視覺軟件計算調(diào)整機器人目標坐標，5、機器人目標坐標隨PCB板位置變動而調(diào)整，6、固定CCD相機拍照，記錄異型元器件標準位置，7、視覺軟件校正，轉換為機器人標準坐標，8、固定CXD相機拍照，記錄異型元器件移動后坐標，9、機器人控制器內(nèi)部點位置調(diào)整，比較元器件當前坐標與標準坐標，先角度后平移進行校正，10、校正坐標后的異型元器件移動到PCB板目標坐標。


圖I為異型貼片機器人系統(tǒng)結構示意圖。圖2為本發(fā)明異型貼片機器人對異型電子元器件進行貼片的方法流程圖。
具體實施例方式如圖I所示，貼片機器人包含I個移動CXD相機，I個固定CXD相機，I個機器人控制器，I個機器人本體和I個照明燈具。固定CCD相機安裝在機械手工作范圍內(nèi)，向下安裝。移動CCD相機安裝在機械手工作范圍內(nèi)。CCD相機采用邊緣搜索手法，異型電子元器件即使部分在視野外也能捜索，不易受陰影的影響，抑制因焦點不對而導致的精度低下，保證高精度、高速度地檢出元器件，抓取元器件。機器人控制器自帶視覺軟件，接收移動CCD相機和固定CXD相機關于PCB板和異型電子元器件的坐標值，經(jīng)過校正后將指令傳送給機器人執(zhí)行。機器人本體為4軸多關節(jié)水平機器人，在機器人工作過程中，應修正機器人R軸中心值與夾具中心值的偏差。如圖2所示，機器人檢測到PCB板進料后，機器人帶動移動CXD相機，進行PCB板上第I個MARK點拍照，記下其坐標位置；機器人帶動CXD相機，進行PCB上第2個MARK點拍照，記下其坐標位置；機器人控制器通過視覺軟件校正調(diào)整機器人目標坐標，使機器人目標坐標可隨PCB板位置變動而調(diào)整，進行PCB板進料定位。固定CXD相機執(zhí)行異型電子元器件吸取定位。機器人帶動元器件，在固定CCD相機上拍照，記下元器件標準坐標位置，通過視覺軟件校正，轉換為機器人標準坐標；機器人在實際動作時，移動元器件，再在固定CCD相機下再拍照元器件，記下其當前坐標位置；機器人通過控制器內(nèi)部點位置調(diào)整，將元器件當前坐標與標準位置(坐標)比較，先角度后平移來進行校正；被校正的元器件通過機器人移動到PCB上的目標坐標；機器人坐標與CXD相機像素坐標的整合，通過相關的程序算法來完成。 機器人R軸中心值與夾具中心值偏差計算方法。測試對象為機器人R軸安裝工具后夾具的數(shù)據(jù)。必要的準備工具機器人中心和基準中心重合的工具和工具末端中心位置和基準點位置重合的工具。機器人的末端與基準點重合的示教點定義為Pi;工具末端與基準點重合的示教點定義為P2。(對于P1、P2來說，Z軸、R軸的值可以為任意值)。然后分別計算Pl、P2兩點之間X值、Y值和角度的偏差，角度偏差值為基準偏差減去夾具角度值，距離偏差為ΔΧ2加ΔΥ2的平方根。本發(fā)明所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非對本發(fā)明構思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權利要求書中。
權利要求
1.一種基于機器視覺的異型電子元器件的貼片方法，由機器人完成貼片任務，其中包括機器人A、機器人控制器B、固定CCD相機C、照明D、移動CCD相機E，所述的貼片方法包括以下步驟 1)機器人檢測到PCB板進料； 2)移動CXD相機拍照，記錄PCB板第一個MARK點位置； 3)移動CXD相機拍照，記錄PCB板第二個MARK點位置； 4)視覺軟件計算調(diào)整機器人目標坐標； 5)機器人目標坐標隨PCB板位置變動而調(diào)整； 6)固定CCD相機拍照，記錄異型元器件標準位置； 7)視覺軟件校正，轉換為機器人標準坐標； 8)固定CCD相機拍照，記錄異型元器件移動后坐標； 9)機器人控制器內(nèi)部點位置調(diào)整，比較元器件當前坐標與標準坐標，先角度后平移進行校正； 10)校正坐標后的異型元器件移動到PCB板目標坐標。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子行業(yè)電子元器件的貼片裝置，由機器人完成貼片任務，其中包括機器人A、機器人控制器B、固定CCD相機C、照明D、移動CCD相機E，貼片方法包括機器人檢測到PCB板進料、移動CCD相機拍照，記錄PCB板第一個MARK點位置、移動CCD相機拍照，記錄PCB板第二個MARK點位置、視覺軟件計算調(diào)整機器人目標坐標、機器人目標坐標隨PCB板位置變動而調(diào)整、固定CCD相機拍照，記錄異型元器件標準位置、視覺軟件校正，轉換為機器人標準坐標、固定CCD相機拍照，記錄異型元器件移動后坐標、機器人控制器內(nèi)部點位置調(diào)整，比較元器件當前坐標與標準坐標，先角度后平移進行校正、校正坐標后的異型元器件移動到PCB板目標坐標，本發(fā)明使用機器人代替貼片機以達到節(jié)省投資、提高貼片效率的方法。
文檔編號H05K3/30GK102686041SQ20121016168
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權日2012年5月23日
發(fā)明者張平良, 李明亮, 李正標 申請人:李正標