一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法及系统，通过判断两引脚末端之间的距离是否大于相邻两插件孔之间的距离，若是，逆时针旋转元器件至左引脚竖直向下，记录旋转角度，然后计算旋转后右引脚末端与右插件孔之间的第一水平距离，插入左引脚后，按第一水平距离水平向左移动机械手，最后按旋转角度顺时针旋转电子元器件插入右引脚；若否，逆时针旋转元器件至左引脚竖直向下，记录旋转角度，然后计算旋转后右引脚末端与右插件孔之间的第二水平距离，插入左引脚后，按第二水平距离水平向右移动机械手，最后按旋转角度顺时针旋转电子元器件插入右引脚。本发明专利技术使一些引脚间距误差较大的元器件能够正常用于贴片机和插件机器人作业。

【技术实现步骤摘要】
一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法及系统
本专利技术涉及电子加工领域，特别是涉及一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法及系统。
技术介绍
现今，大部分厂家都是单纯通过人工和插件机器人来对带引脚的电子元器件进行电路板置件，通过CCD摄像机得到元器件的二维图像，对二维图像进行二值化处理，使得所采集的特征点和特征点所在的基准面有明显的特征差异，从而利于对图像的快速处理和分析。图像特征点的像素坐标和机器人在特征点作业时的机器人坐标经过分析后得到两个点分别所在的坐标系之间的转换关系，使用机器视觉算法、圆拟合和线拟合以及特征匹配等步骤对所采集照片处理，每次新采集的图像与之前采集的标准图像经过处理后的差异用不同的变量进行表示，进而得到对图像的数字化描述，数字化描述后即可实时知道特征点的准确位置从而实现对物体的状态表达。但是有一部分的元器件在生产之前没有统一的引脚的标准，从而需要在插件之前对其进行统一的引脚的处理。例如截断统一长度的引脚。元器件引脚的间距也同样存在着较大误差，人工和插件机器人进行作业的精度要求很高，这样就给人工和插件机器人提出了更高的要求。但如今现有的插件模式仅仅只是机器通过相机捕捉引脚特征点获取元器件的引脚间距以及印刷电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)孔位的间距进行比对，比对这两个间距的差距从而决定对这个元器件的丢弃与否，这样单一的检测模式对元器件和PCB孔位这两个间距的误差要求很高，导致插件过程中很多不符合自动化插件的元器件只能由手工进行插件，大大降低了生产效率。手工插件的步骤需要大量的劳动力的同时额外增加了生产成本。现如今，很多电子元器件还是双列直插封装(DualIn-linePackage，DIP)，也称为DIP封装，该封装方式的元器件是直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的元器件对其进行插件作业时应特别小心，以免损坏元器件管脚。DIP插件是电子生产制造过程中的一个环节，有手工插件，也有插件机器人插件。把指定的元器件物料插入到电路板指定的位置，电路板插件后还要经过波峰焊，把电子元器件焊在电路板上。对于插装好的元器件，要进行检查，是否插错、漏插，检查后最终完成电路板的焊接工序。在电路板的制作过程中，元器件引脚是否置于正确的位置决定了这一批电路板的品质。不良率越低，代表该批次的产品的品质越好。在电路板的制作过程中，人工和插件机器人对插件动作要求精度相对较高，在一些比较特殊的元器件中由于引脚的偏差偏大，即引脚间距并不等于电路板上插件孔间距，在这些特殊的元器件的插件作业中，继而可能发生的缺陷也相对较多。如果不能及时将缺陷发现和修复，将影响人工和插件机器人对元器件正常的插件作业。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法及系统，使一些引脚间距误差较大的元器件能够正常用于贴片机和插件机器人作业。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法，包括：获取机械手的初始位置坐标；所述初始位置为机械手进行插件的位置以及对插件孔进行拍照的位置；获取插件孔的初始图像，并根据所述初始图像计算插件孔在初始图像视野中的初始像素坐标；获取插件孔的当前图像，并根据所述当前图像计算插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标以及相邻两插件孔之间的距离；根据所述当前像素坐标与所述初始像素坐标之间的差值计算机械手的移动量，并将所述移动量发送至机械手以控制所述机械手按照所述移动量移动；实时获取电子元器件的引脚图像，根据所述引脚图像计算两引脚末端之间的距离；判断所述两引脚末端之间的距离是否大于所述相邻两插件孔之间的距离，得到判断结果；若所述判断结果为是，则发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件至左引脚竖直向下，记录机械手的旋转角度，然后计算旋转后右引脚末端与右插件孔之间的第一水平距离，并将所述第一水平距离发送至机械手以控制所述机械手将左引脚插入左插件孔后，按照所述第一水平距离水平向左移动，最后发送顺时针旋转指令至机械手以控制所述机械手按照所述旋转角度顺时针旋转电子元器件后，将右引脚插入右插件孔；若所述判断结果为否，则发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件至左引脚竖直向下，记录机械手的旋转角度，然后计算旋转后右引脚末端与右插件孔之间的第二水平距离，并将所述第二水平距离发送至机械手以控制所述机械手将左引脚插入左插件孔后，按照所述第二水平距离水平向右移动，最后发送顺时针旋转指令至机械手以控制所述机械手按照所述旋转角度顺时针旋转电子元器件后，将右引脚插入右插件孔。可选的，所述根据所述初始图像计算插件孔在初始图像视野中的初始像素坐标，具体包括：基于机器视觉中的匹配ROI的方法对所述初始图像中的插件孔进行坐标点定位，得到插件孔在初始图像视野中的初始像素坐标。可选的，所述根据所述当前图像计算插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标以及相邻两插件孔之间的距离，具体包括：基于机器视觉中的匹配ROI的方法对所述当前图像中的插件孔进行坐标点定位，得到插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标；根据所述插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标计算相邻两插件孔之间的距离。可选的，所述根据所述当前像素坐标与所述初始像素坐标之间的差值计算机械手的移动量，具体包括：通过机械手与相机标定，计算出像素当量；计算所述当前像素坐标与所述初始像素坐标之间的差值；计算所述像素当量与所述差值的乘积，得到机械手的移动量。可选的，所述发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件至左引脚竖直向下，具体包括：发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件；实时判断旋转过程中所述引脚图像中左引脚的投影面积是否达到最小投影面积，得到判断结果；若所述判断结果为是，则确定左引脚竖直向下，发送停止旋转指令给机械手；若所述判断结果为否，则继续判断所述引脚图像中左引脚的投影面积是否达到最小投影面积。可选的，所述第一水平距离是根据公式计算；式中，w1为所述第一水平距离，x1为所述两引脚末端之间的距离，x2为所述相邻两插件孔之间的距离，d为旋转后右引脚末端与电路板之间的距离。可选的，所述第二水平距离是根据公式计算；式中，w2为所述第二水平距离，x1为所述两引脚末端之间的距离，x2为所述相邻两插件孔之间的距离，d为旋转后右引脚末端与电路板之间的距离。可选的，所述旋转后右引脚末端与电路板之间的距离是根据公式d＝sinα·x1计算；式中，d为旋转后右引脚末端与电路板之间的距离，x1为所述两引脚末端之间的距离，α为电子元器件与左引脚之间的角度，且α＜θ3，其中，tanθ3＝插件孔的直径/电路板的厚度。为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入系统，包括：机械手位置获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法，其特征在于，包括：/n获取机械手的初始位置坐标；所述初始位置为机械手进行插件的位置以及对插件孔进行拍照的位置；/n获取插件孔的初始图像，并根据所述初始图像计算插件孔在初始图像视野中的初始像素坐标；/n获取插件孔的当前图像，并根据所述当前图像计算插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标以及相邻两插件孔之间的距离；/n根据所述当前像素坐标与所述初始像素坐标之间的差值计算机械手的移动量，并将所述移动量发送至机械手以控制所述机械手按照所述移动量移动；/n实时获取电子元器件的引脚图像，根据所述引脚图像计算两引脚末端之间的距离；/n判断所述两引脚末端之间的距离是否大于所述相邻两插件孔之间的距离，得到判断结果；/n若所述判断结果为是，则发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件至左引脚竖直向下，记录机械手的旋转角度，然后计算旋转后右引脚末端与右插件孔之间的第一水平距离，并将所述第一水平距离发送至机械手以控制所述机械手将左引脚插入左插件孔后，按照所述第一水平距离水平向左移动，最后发送顺时针旋转指令至机械手以控制所述机械手按照所述旋转角度顺时针旋转电子元器件后，将右引脚插入右插件孔；/n若所述判断结果为否，则发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件至左引脚竖直向下，记录机械手的旋转角度，然后计算旋转后右引脚末端与右插件孔之间的第二水平距离，并将所述第二水平距离发送至机械手以控制所述机械手将左引脚插入左插件孔后，按照所述第二水平距离水平向右移动，最后发送顺时针旋转指令至机械手以控制所述机械手按照所述旋转角度顺时针旋转电子元器件后，将右引脚插入右插件孔。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法，其特征在于，包括：
获取机械手的初始位置坐标；所述初始位置为机械手进行插件的位置以及对插件孔进行拍照的位置；
获取插件孔的初始图像，并根据所述初始图像计算插件孔在初始图像视野中的初始像素坐标；
获取插件孔的当前图像，并根据所述当前图像计算插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标以及相邻两插件孔之间的距离；
根据所述当前像素坐标与所述初始像素坐标之间的差值计算机械手的移动量，并将所述移动量发送至机械手以控制所述机械手按照所述移动量移动；
实时获取电子元器件的引脚图像，根据所述引脚图像计算两引脚末端之间的距离；
判断所述两引脚末端之间的距离是否大于所述相邻两插件孔之间的距离，得到判断结果；
若所述判断结果为是，则发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件至左引脚竖直向下，记录机械手的旋转角度，然后计算旋转后右引脚末端与右插件孔之间的第一水平距离，并将所述第一水平距离发送至机械手以控制所述机械手将左引脚插入左插件孔后，按照所述第一水平距离水平向左移动，最后发送顺时针旋转指令至机械手以控制所述机械手按照所述旋转角度顺时针旋转电子元器件后，将右引脚插入右插件孔；
若所述判断结果为否，则发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件至左引脚竖直向下，记录机械手的旋转角度，然后计算旋转后右引脚末端与右插件孔之间的第二水平距离，并将所述第二水平距离发送至机械手以控制所述机械手将左引脚插入左插件孔后，按照所述第二水平距离水平向右移动，最后发送顺时针旋转指令至机械手以控制所述机械手按照所述旋转角度顺时针旋转电子元器件后，将右引脚插入右插件孔。


2.根据权利要求1所述的双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法，其特征在于，所述根据所述初始图像计算插件孔在初始图像视野中的初始像素坐标，具体包括：
基于机器视觉中的匹配ROI的方法对所述初始图像中的插件孔进行坐标点定位，得到插件孔在初始图像视野中的初始像素坐标。


3.根据权利要求1所述的双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法，其特征在于，所述根据所述当前图像计算插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标以及相邻两插件孔之间的距离，具体包括：
基于机器视觉中的匹配ROI的方法对所述当前图像中的插件孔进行坐标点定位，得到插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标；
根据所述插件孔在当前图像视野中的当前像素坐标计算相邻两插件孔之间的距离。


4.根据权利要求1所述的双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法，其特征在于，所述根据所述当前像素坐标与所述初始像素坐标之间的差值计算机械手的移动量，具体包括：
通过机械手与相机标定，计算出像素当量；
计算所述当前像素坐标与所述初始像素坐标之间的差值；
计算所述像素当量与所述差值的乘积，得到机械手的移动量。


5.根据权利要求1所述的双引脚电子元器件的引脚自适应定位插入方法，其特征在于，所述发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件至左引脚竖直向下，具体包括：
发送逆时针旋转指令至机械手以控制所述机械手逆时针旋转电子元器件；
实时判断旋转过程中所述引脚图像中左引脚的投影面积是否达到最小投影面积，得到判...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建青，寇昌，于楠，谭广有，
申请(专利权)人：大连日佳电子有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21