[发明专利]一种基于机器视觉的异型电子元器件的贴片方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子行业电子元器件的贴片装置，重点涉及物理形状不规则的电子元器件低成本高效率的贴片方法。

背景技术

电子行业PCB板上电子元器件的贴片，目前国内外采用的设备为贴片机，贴片机生产效率高，适合大批量生产。目前我国尚不能生产高等级的贴片机，进口贴片机价格昂贵，所采用的结构多是伺服马达带动滚珠丝杆组成的直交结构。

对于多品种、小批量的生产情况，传统的异型贴片机存在价格昂贵、更换品种时机器调整费时等弊端。这些问题有待解决。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种使用机器人代替贴片机以达到节省投资、提高贴片效率的方法。

为实现本发明所述目的，本发明提供一种使用机器人在PCB板上对异型电子元器件进行贴片的方法，由机器人完成贴片任务，其中包括机器人A、机器人控制器B、固定CCD相机C、照明D、移动CCD相机E，该方法包括以下步骤：

1、机器人检测到PCB 板进料，2、移动CCD相机拍照，记录PCB板第一个MARK点位置，3、移动CCD相机拍照，记录PCB板第二个MARK点位置，4、视觉软件计算调整机器人目标坐标，5、机器人目标坐标随PCB板位置变动而调整，6、固定CCD相机拍照，记录异型元器件标准位置，7、视觉软件校正，转换为机器人标准坐标，8、固定CCD相机拍照，记录异型元器件移动后坐标，9、机器人控制器内部点位置调整，比较元器件当前坐标与标准坐标，先角度后平移进行校正，10、校正坐标后的异型元器件移动到PCB板目标坐标。

附图说明

图1为异型贴片机器人系统结构示意图。

图2为本发明异型贴片机器人对异型电子元器件进行贴片的方法流程图。

具体实施方式

 如图1所示，贴片机器人包含1个移动CCD相机，1个固定CCD相机，1个机器人控制器，1个机器人本体和1个照明灯具。固定CCD相机安装在机械手工作范围内，向下安装。移动CCD相机安装在机械手工作范围内。CCD相机采用边缘搜索手法，异型电子元器件即使部分在视野外也能搜索，不易受阴影的影响，抑制因焦点不对而导致的精度低下，保证高精度、高速度地检出元器件，抓取元器件。机器人控制器自带视觉软件，接收移动CCD相机和固定CCD相机关于PCB板和异型电子元器件的坐标值，经过校正后将指令传送给机器人执行。机器人本体为4轴多关节水平机器人，在机器人工作过程中，应修正机器人R轴中心值与夹具中心值的偏差。

如图2所示，机器人检测到PCB板进料后，机器人带动移动CCD相机，进行PCB板上第1个MARK点拍照，记下其坐标位置；机器人带动CCD相机，进行PCB上第2个MARK点拍照，记下其坐标位置；机器人控制器通过视觉软件校正调整机器人目标坐标，使机器人目标坐标可随PCB板位置变动而调整，进行PCB板进料定位。固定CCD相机执行异型电子元器件吸取定位。机器人带动元器件，在固定CCD相机上拍照，记下元器件标准坐标位置，通过视觉软件校正，转换为机器人标准坐标；机器人在实际动作时，移动元器件，再在固定CCD相机下再拍照元器件，记下其当前坐标位置；机器人通过控制器内部点位置调整，将元器件当前坐标与标准位置(坐标)比较，先角度后平移来进行校正；被校正的元器件通过机器人移动到PCB上的目标坐标；机器人坐标与CCD相机像素坐标的整合，通过相关的程序算法来完成。

机器人R轴中心值与夹具中心值偏差计算方法。测试对象为机器人R轴安装工具后夹具的数据。必要的准备工具：机器人中心和基准中心重合的工具和工具末端中心位置和基准点位置重合的工具。机器人的末端与基准点重合的示教点定义为P1；工具末端与基准点重合的示教点定义为P2。（对于P1、P2来说，Z轴、R轴的值可以为任意值）。然后分别计算P1、P2两点之间X值、Y值和角度的偏差，角度偏差值为基准偏差减去夹具角度值，距离偏差为ΔX²加ΔY²的平方根。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。