機(jī)器視覺在SMT貼片機(jī)中的研究及應(yīng)用.pdf

1、本研究以蘇州大學(xué)SMT實(shí)驗(yàn)室報(bào)廢的Quad QSP-2型貼片機(jī)為研究平臺,在原有設(shè)備及更新控制系統(tǒng)硬件和自主研發(fā)底層驅(qū)動軟件基礎(chǔ)上,研究和搭建了貼片機(jī)的機(jī)器視覺系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)和研究的視覺系統(tǒng)在貼片機(jī)中主要解決了如下問題：⑴PCB定位；⑵上攝像頭坐標(biāo)定位；⑶片狀元件貼裝補(bǔ)償。經(jīng)研究實(shí)驗(yàn),當(dāng)PCB被固定時(shí),貼片頭帶動下視攝像頭到基準(zhǔn)點(diǎn)上方獲取圖像,圖像經(jīng)過實(shí)際研究選取的線性拉伸、中值濾波、最大方差閾值分割、灰值開及灰值閉等操作之后再由逐步縮小

2、搜索區(qū)域及形心法確定其質(zhì)心在圖像中的坐標(biāo),再經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成機(jī)器坐標(biāo)系的坐標(biāo),通過獲取兩個基準(zhǔn)點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)就能獲取PCB板距標(biāo)準(zhǔn)位置的偏差,從而完成PCB板定位。由于系統(tǒng)是剛搭建的,上視攝像頭被重新安裝,其位置的確定關(guān)系到元件貼片補(bǔ)償。上視攝像頭定位在本文中是通過多次移動貼片頭獲取元件圖像,因圖像的中心對應(yīng)上視攝像頭的中心,通過元件中心與圖像中心的坐標(biāo)差再經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,上視攝像頭中心在機(jī)器坐標(biāo)系的坐標(biāo)就確定了。元件被吸起可能出現(xiàn)吸嘴不在元件

3、中心或元件出現(xiàn)偏轉(zhuǎn),若直接貼片將出現(xiàn)錯誤貼裝。為此,當(dāng)吸嘴吸起元件移至目標(biāo)位置經(jīng)過上視攝像頭時(shí)獲取元件圖像。圖像經(jīng)先前方法處理后再由像素分割法找到特征點(diǎn),用最小二乘法擬合直線。由直線的斜率可得到元件的偏轉(zhuǎn)角,利用基準(zhǔn)點(diǎn)找質(zhì)心的方法可確定元件中心坐標(biāo),其與圖像中心的偏差經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可得吸嘴偏離元件中心的實(shí)際偏差。貼片頭移至目標(biāo)位置上方前,T軸,X、Y軸伺服機(jī)構(gòu)綜合上述兩種偏差實(shí)現(xiàn)糾偏和進(jìn)給補(bǔ)償。本文用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證了采用上述方法的貼片機(jī)視覺