基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，包括以下步骤：第1步骤、通过下视相机获取镜筒的特征点信息，计算出镜筒的位置信息；第2步骤、通过下视相机获取镜片的特征点信息，计算出镜片的位置信息；第3步骤、对吸嘴轴进行机械回零，然后将吸嘴移至镜片上方进行吸取；第4步骤、吸嘴吸取镜片后，移至上视相机清晰成像处进行拍照，获取镜片和镜筒之间的角度偏差以及镜片和镜筒之间的位置关系；第5步骤、吸嘴吸取镜片，贴合至镜筒当中，完成贴装整体流程。该基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，可以消除贴片机吸嘴轴跳动产生的影响，保证贴装精度。保证贴装精度。保证贴装精度。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法


[0001]本专利技术涉及贴片机贴装的
，尤其是一种基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法。

技术介绍

[0002]贴片机，又可以称之为贴装机、表面贴装系统等，在生产线中，贴片机配置在点胶机或丝网印刷机之后，贴片机是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置固定位置上的一种设备。
[0003]在贴片机贴装时，因为所吸取工件存在高度差异，所以一般需要在吸嘴处加装缓冲装置，这样在贴装过程中可以减缓吸嘴对贴装工件的冲击，这种设计的优点是成本低，易于实现，但是机器装配后的吸嘴轴精度容易受加工误差的影响，进而导致安装垂直度和吸嘴同心度较差，一致性难以保证，即吸嘴轴在机械安装时可能不是垂直向下的，也可能加工时吸嘴轴就不直或者装的不直，这些因素都会导致吸嘴轴在旋转时存在轴跳动，进而影响到贴装位置的计算；也就是说，轴存在跳动，那么就很难计算每次贴装时其轴中心的实际坐标。
[0004]另外，目前市面上现有的贴片机在贴装过程中，由于贴装头吸嘴在工作过程中运动速度快、使用频率高，加上吸取和贴片的过程中不可避免的会出现非平滑的冲击，因此长时间的工作后，贴片头的机械定位精度很容易出现较大的变化，影响贴装头的贴装精度，用户需要频繁的更换贴装头和调整机器的参数来保持机器的正常进行，故而机器整体的使用体验感不佳。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术提出一种基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，可以消除贴片机吸嘴轴跳动产生的影响，保证贴装精度。
[0007]根据本专利技术实施例的基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，包括以下步骤：第1步骤、通过下视相机获取镜筒的特征点信息，计算出镜筒的位置信息：吸嘴轴带动下视相机移至镜筒处拍照，下视相机定位镜筒，定位成功后获取镜筒位置（X
barrel
，Y
barrel
）和角度（Angel
barrel
）；第2步骤、通过下视相机获取镜片的特征点信息，计算出镜片的位置信息：吸嘴吸取镜片移至上视相机处拍照，上视相机定位镜片，定位成功后获取镜片位置（X
Lens
，Y
Lens
）和角度（Angel
Lens
）；第3步骤、对吸嘴轴进行机械回零，然后将吸嘴移至镜片上方进行吸取；第4步骤、吸嘴吸取镜片后，移至上视相机清晰成像处进行拍照，获取镜片和镜筒之间的角度偏差以及镜片和镜筒之间的位置关系，即视觉计算镜筒和镜片之间位置偏差
（OffsetX, OffsetY ）和角度偏差（OffsetA）；第5步骤、视觉引导机械手完成镜片与镜筒的贴装：吸嘴吸取镜片，贴合至镜筒当中，完成贴装整体流程。
[0008]本专利技术的有益效果是，通过下视相机定位镜筒位置，下视相机定位镜片位置，吸嘴吸取镜片，移至上视相机处多次拍照，分别计算镜片和镜筒之间的角度和位置关系，从而完成镜片到镜筒的贴装，该方法可以消除轴跳动产生的影响，保证贴装精度。
[0009]根据本专利技术一个实施例，在所述第1步骤中，步骤是：创建镜筒匹配模板和镜筒轮廓任务，下视相机移至镜筒上方拍照，通过机器视觉处理镜筒图像，计算获取镜筒角度At和镜筒中心点坐标（Xt，Yt）。
[0010]根据本专利技术一个实施例，在所述第1步骤中，具体步骤是：第1.1步骤、首先，机器视觉对镜筒图像进行边缘处理，即通过视觉算法对图像中的镜筒进行轮廓提取；第1.2步骤、其次，将提取到的经过边缘处理后的镜筒图像的各个边的轮廓组合成一个整体轮廓；第1.3步骤、然后，通过调用halcon算子area_center_xld求出镜筒中心点坐标（Xt，Yt）；第1.4步骤、最后，再将选定的其中一条直线轮廓与镜筒图像中的图像坐标系X轴正方向所形成的夹角作为镜筒的角度At。
[0011]根据本专利技术一个实施例，在所述第2步骤中，步骤是：创建镜片匹配模板和镜片轮廓任务，下视相机移至镜片上方拍照，通过机器视觉处理图像，计算获取镜片角度Ap和镜片中心点坐标（Xp，Yp）。
[0012]根据本专利技术一个实施例，在所述第2步骤中，具体步骤是：第2.1步骤、首先，机器视觉对镜片图像进行边缘处理，即通过视觉算法对图像中的镜片进行轮廓提取；第2.2步骤、其次，将提取到的经过边缘处理后的镜片图像的各个边的轮廓组合成一个整体轮廓；第2.3步骤、然后，通过调用halcon算子area_center_xld求出镜片中心点坐标（Xp，Yp）；第2.4步骤、最后，再将选定的其中一条直线轮廓与镜片图像中的图像坐标系X轴正方向所形成的夹角作为镜片的角度Ap。
[0013]根据本专利技术一个实施例，在所述第3步骤中，具体步骤是：吸嘴轴回零，通过第2步骤获取到的镜片角度Ap和镜片中心点坐标（Xp，Yp）后，将吸嘴头旋转至和镜片摆放角度一致，然后移至镜片中心吸取镜片。
[0014]根据本专利技术一个实施例，在所述第4步骤中，具体步骤是：吸嘴吸取镜片后，移动到上视相机处进行第一次拍照，计算出镜片的角度Ap1，计算出镜筒和镜片第一次角度偏差（At
ꢀ‑ꢀ
Ap1），将吸嘴轴旋转该角度偏差（At
ꢀ‑ꢀ
Ap1）
°
后，判断计算出镜筒和镜片角度偏差（At
ꢀ–ꢀ
Ap1）是否在设置的允许镜筒镜片最大角度偏差之内。
[0015]根据本专利技术一个实施例，当镜筒和镜片角度偏差（At
ꢀ–ꢀ
Ap1）在设置的允许镜筒镜片最大角度偏差之内时，则开始计算镜片在上视相机处的中心位置坐标（Xp
’
，Yp
’
），即可计
算出镜筒中心和镜片中心之间的位置关系。
[0016]根据本专利技术一个实施例，当镜筒和镜片角度偏差（At
ꢀ–ꢀ
Ap1）不在设置的允许镜筒镜片最大角度偏差之内时，则进行上视相机的第二次拍照，继续计算镜片的角度Ap2，判断计算出镜筒和镜片角度偏差（At
ꢀ‑ꢀ
Ap2）是否在设置的允许镜筒镜片最大角度偏差之内，若不满足要求，则抛料处理。
[0017]根据本专利技术一个实施例，设置的允许镜筒镜片最大角度偏差为0.1
°
。
[0018]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0019]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，其特征是，包括以下步骤：第1步骤、通过下视相机获取镜筒的特征点信息，计算出镜筒的位置信息：吸嘴轴带动下视相机移至镜筒处拍照，下视相机定位镜筒，定位成功后获取镜筒位置（X
barrel
，Y
barrel
）和角度（Angel
barrel
）；第2步骤、通过下视相机获取镜片的特征点信息，计算出镜片的位置信息：吸嘴吸取镜片移至上视相机处拍照，上视相机定位镜片，定位成功后获取镜片位置（X
Lens
，Y
Lens
）和角度（Angel
Lens
）；第3步骤、对吸嘴轴进行机械回零，然后将吸嘴移至镜片上方进行吸取；第4步骤、吸嘴吸取镜片后，移至上视相机清晰成像处进行拍照，获取镜片和镜筒之间的角度偏差以及镜片和镜筒之间的位置关系，即视觉计算镜筒和镜片之间位置偏差（OffsetX, OffsetY ）和角度偏差（OffsetA）；第5步骤、视觉引导机械手完成镜片与镜筒的贴装：吸嘴吸取镜片，贴合至镜筒当中，完成贴装整体流程。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，其特征是，在所述第1步骤中，步骤是：创建镜筒匹配模板和镜筒轮廓任务，下视相机移至镜筒上方拍照，通过机器视觉处理镜筒图像，计算获取镜筒角度At和镜筒中心点坐标（Xt，Yt）。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，其特征是，在所述第1步骤中，具体步骤是：第1.1步骤、首先，机器视觉对镜筒图像进行边缘处理，即通过视觉算法对图像中的镜筒进行轮廓提取；第1.2步骤、其次，将提取到的经过边缘处理后的镜筒图像的各个边的轮廓组合成一个整体轮廓；第1.3步骤、然后，通过调用halcon算子area_center_xld求出镜筒中心点坐标（Xt，Yt）；第1.4步骤、最后，再将选定的其中一条直线轮廓与镜筒图像中的图像坐标系X轴正方向所形成的夹角作为镜筒的角度At。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，其特征是，在所述第2步骤中，步骤是：创建镜片匹配模板和镜片轮廓任务，下视相机移至镜片上方拍照，通过机器视觉处理图像，计算获取镜片角度Ap和镜片中心点坐标（Xp，Yp）。5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的贴片机多次拍照的贴装方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文，曲东升，陈辉，李长峰，顾恭宇，马腾，查进，
申请(专利权)人：常州铭赛机器人科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：