一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法，采用一次激光步骤粗定位和一次相机拍摄精定位，能有效提高LED涂覆机自动上料过程中mini‑LED芯片与治具匹配的成功率，提高涂覆机生产速度。

A method of LED chip positioning for automatic feeding mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法
本专利技术涉及自动控制领域，具体涉及一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法。
技术介绍
白光LED是一种新型半导体全固态照明光源。与传统照明技术相比，这种新型光源具有高效节能、长寿命、小体积、易维护、绿色环保、使用安全、耐候性好等领先优势，被公认为是未来照明光源之首选。白光LED封装是推动国际半导体照明和显示迅速发展的关键工艺，而荧光粉涂覆是目前国际上实现蓝光LED向白光LED转换的主流技术。目前很多荧光粉涂覆机采用2次激光捕获的方法，其耗时长且精度低，尤其是针对mini-LED等需要精度较高的芯片，在自动化生产线上芯片与治具需要严格匹配，低精度导致匹配成功率低，速度慢，影响产能。因此，人们希望有一种快速且高精度的芯片定位方法问世，它能克服上述缺点。
技术实现思路
为了克服现有技术中两次激光捕获定位的缺陷，本专利技术提供一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法。本专利技术与传统的2次激光定位方式先比较，本专利技术采用一次激光粗定位和一次相机拍摄精定位，激光粗定位用于提高定位速度，相机拍摄精定位用于提高定位精度，从而达到所述提高LED涂覆机自动上料芯片定位的速度和精度。本专利技术采用如下技术方案：一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法，所述自动上料机构包括传送带，待测LED芯片放置在传送带上到达目标位置，所述传送带下方设置激光发射器，所述目标位置的正上方设置相机，所述LED芯片设置Mark点；包括如下步骤：S1相机标定，得到像素位置距离与实际坐标距离的比例关系；S2是否需要制作目标模板，如果是,则具体为：待测LED芯片放在目标位置，相机拍摄图片，图片进行预处理后得到边缘图像，再裁剪得到含有Mark点的图，将裁剪后图作为目标模板；如果否，则进入S4；S3将S2中的边缘图像与目标模板进行匹配，得到Mark点像素坐标，然后按照S1中像素位置距离与实际坐标距离的比例关系得到实际Mark点坐标(x0,y0)，进入S4；S4粗定位，控制传送带运载LED芯片高速通过激光发射器，激光发射器检测LED芯片后，得到此时LED芯片位置,传送带停止，然后按照目标位置与当前位置的距离，传送带移动至目标位置；S5相机拍摄此时位置的LED芯片，得到当前Mark点的实际位置坐标(x,y)；S6精定位，令dx＝x-x0，将传送带低速移动dx长度，待检测LED芯片送达到目标位置。所述预处理依次包括灰度化、平滑滤波、二值化及边缘检测得到边缘图。所述Mark点为直径1mm的圆孔。本专利技术传送带由左向右运动，激光器位于目标位置的右侧。本专利技术中，高速为大于100mm/s的速度，低速为小于100mm/s的速度。本专利技术的有益效果：现有技术中工业上使用的LED涂覆机自动上料定位方法存在耗时长且精度不高的问题，严重影响涂覆机生产速度，本专利技术可以应用于mini-LED的荧光粉涂覆封装过程中，能有效提高LED涂覆机自动上料过程中LED芯片与治具匹配的成功率，提高涂覆机生产速度。附图说明图1是本专利技术的工作流程图；图2是本专利技术使用的传送带平台的装置安装示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法，现有技术中由于LED芯片与传送带之间的摩擦及惯性问题，使得LED芯片不能准确到达目标位置，导致LED芯片与目标位置存在距离，LED芯片的定位点与目标位置的定位针不能充分契合。如图1及图2所示，本实施例中的自动上料机构包括传送带4，待测LED芯片3放置在传送带上到达目标位置，传送带起点位置在目标位置的左侧，激光发射器2位于传送带的下方，且位于目标位置的右侧，本实施例中激光发射器位于传送点起点80mm处，通过激光发射器所发射激光的变化来检测LED芯片的位置，待检测LED芯片设置有Mark点，所述Mark点1具体为直径为1mm的圆孔，目标位置设有定位针，定位针与圆孔个数及位置相对应，当LED芯片准确到达目标位置，则定位针与圆孔高度契合。具体包括如下步骤：S1相机标定，相机的位置是固定不变的，其视野范围为目标位置及其周围，得到像素位置距离与实际坐标距离的比例关系；S2是否需要制作模板，如果是，则将待测LED芯片放在目标位置，打开相机拍摄标准图片，将标准图片经历平滑滤波、二值化和边缘检测得到边缘图像，根据边缘图像裁剪得到含有Mark点的图，作为目标摸板；如果否，则进入S4；此时的目标模板为准确状态下的模板，图像处理提高模板匹配的准确性和抗干扰性。S3将S2中的边缘图像与目标模板进行匹配，得到Mark点像素坐标，然后按照S1中像素位置距离与实际坐标距离的比例关系得到实际Mark点坐标(x0,y0)，进入S4；S4粗定位，控制传送带运载LED芯片高速通过激光发射器，根据激光发射器发射的激光变化，得到LED芯片的位置，传送带停止，按照目标位置与当前位置的距离，传送带移动至目标位置；这里高速应保证控制卡能捕获到激光变化，不可过高。这里激光位置与目标位置由之前测量得出。由于LED芯片存在惯性，与传送带之间存在动摩擦，所以mini-LED芯片经过粗定位后与目标位置存在一些偏差；S5相机拍摄此时LED芯片所在位置的图片，经过预处理后得到当前的模板，通过匹配得到当前图像的像素坐标，并根据S1的比例关系得到实际位置坐标(x,y)。本实施例的坐标均指LED芯片的Mark点。S6精定位，令dx＝x-x0，将传送带低速反方向移动dx长度，这样mini-LED芯片就能精准地达到目标位置，由于偏差不会太大，所以精定位花的时间不会太长。所以粗定位与精定位的时间总和会比传统的2次激光捕获短很多，并且能有效提高精度。本专利技术激光捕获粗定位用于提高定位速度，相机拍摄精定位用于提高定位精度。从而达到所述提高LED涂覆机自动上料芯片定位的速度和精度。本专利技术的所提出的方法，应用于mini-LED的的荧光粉涂覆封装过程。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法，其特征在于，所述自动上料机构包括传送带，待测LED芯片放置在传送带上到达目标位置，所述传送带下方设置激光发射器，所述目标位置的正上方设置相机，所述LED芯片设置Mark点；包括如下步骤：S1相机标定，得到像素位置距离与实际坐标距离的比例关系；S2是否需要制作目标模板，如果是,则具体为：待测LED芯片放在目标位置，相机拍摄图片，图片进行预处理后得到边缘图像，再裁剪得到含有Mark点的图，将裁剪后图作为目标模板；如果否，则进入S4；S3将S2中的边缘图像与目标模板进行匹配，得到Mark点像素坐标，然后按照S1中像素位置距离与实际坐标距离的比例关系得到实际Mark点坐标(x0,y0)，进入S4；S4粗定位，控制传送带运载LED芯片高速通过激光发射器，激光发射器检测LED芯片后，得到此时LED芯片位置,传送带停止，然后按照目标位置与当前位置的距离，传送带移动至目标位置；S5相机拍摄此时位置的LED芯片，得到当前Mark点的实际位置坐标(x,y)；S6精定位，令dx＝x‑x0，将传送带低速移动dx长度，待检测LED芯片送达到目标位置。

【技术特征摘要】
1.一种适用于自动上料机构的LED芯片定位方法，其特征在于，所述自动上料机构包括传送带，待测LED芯片放置在传送带上到达目标位置，所述传送带下方设置激光发射器，所述目标位置的正上方设置相机，所述LED芯片设置Mark点；包括如下步骤：S1相机标定，得到像素位置距离与实际坐标距离的比例关系；S2是否需要制作目标模板，如果是,则具体为：待测LED芯片放在目标位置，相机拍摄图片，图片进行预处理后得到边缘图像，再裁剪得到含有Mark点的图，将裁剪后图作为目标模板；如果否，则进入S4；S3将S2中的边缘图像与目标模板进行匹配，得到Mark点像素坐标，然后按照S1中像素位置距离与实际坐标距离的比例关系得到实际Mark点坐标(x0,y0)，进入S4；S4粗定位，控制传送带运载LED芯片高速通过激光发射器，激光发射器检测LED芯片后，得到此时LED芯片位置,传...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡跃明，曹连洋，谭志国，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44