[发明专利]一种基于机器视觉的全自动智能卡挑线系统

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的全自动智能卡挑线系统包括图像采集子系统、图像处理子系统以及运动控制子系统，图像采集子系统用于获取完成铣槽操作以及挑线完成后的智能卡卡面图像，并将其通过图像采集卡传递至图像处理子系统；所述图像处理子系统由上位计算机构成，用于通过分析图像采集卡所传递的图像，计算得到挑针在三维空间的移动坐标；运动控制卡收到上位计算机的指令后，控制挑线机模块的三轴驱动装置驱动挑线机模块的移动正确位置并进行挑线操作。本发明引入了机器视觉技术，减少了人工干预，对挑针的移动位移进行了精准定位，分别在挑线操作前、后对挑针的空间移动坐标进行了精确计算，借此来降低智能卡高速生产线上的废卡率。

技术领域

本发明涉及智能卡制造领域，具体涉及一种基于机器视觉的全自动智能卡挑线系统。

背景技术

目前，IC卡生产流程主要分以下几道工序组成：第一道工序通过层合的方式制成内置天线的卡体；第二道工序在卡上指定位置铣槽，露出内置的天线；第三道工序将槽内露出的天线挑起；第四道工序将挑出的天线扶直；第五道工序焊接天线和芯片，并进行封装。现有技术中，第三道工序--挑线，大多是将铣槽后的IC卡放在传送带上相对固定的卡槽装置中，然后根据一定的动作参数，驱动机械手对铣槽后露出的天线进行挑线。

在实际生产中，由于每批智能卡内嵌的金属丝形状及位置不统一，致使每次铣槽后裸露出来的金属丝都无法保证其外表的完整性以及空间位置的相对稳定性，而挑针在进行挑线操作时，目前所采用的方法是通过人工提前设置好针对本批智能卡，挑针的机械运动所需要的三维空间坐标，然后进行盲挑。此种方式存在的问题：1)在挑线之前没有确认该智能卡的金属丝是否能够正常挑线，导致本来可直接废弃的智能卡依旧进行了挑线操作，费时费力；2)没有确认最佳挑线位置便进行挑线，导致挑线操作的成功率较低；3)挑针完成挑线操作后，无法确认该智能卡金属丝是否正常挑出(注：此处可能有两种情况，由于挑针垂直移动距离过短导致没有挑到金属丝或者垂直移动距离过长导致智能卡卡体被挑针损坏)。这些问题都会导致生产线上的废卡率直线上升。

专利“基于机器视觉的IC卡自动挑线装置及方法”[CN201610545574.6]设计了一种针对智能卡的自动挑线装置，该装置通过机器视觉来检测待挑线IC卡，将生产过程中产生的废卡进行筛选去除，并对机械运动进行定位和修正，提高IC卡生产效率，此发明可以在智能卡进行挑线之前进行卡面金属丝是否断裂的判断以及给出在水平面移动的二维坐标值。但在实际生产中，智能卡内封装的金属丝可能是“M”形或“W”形两种，需首先确认金属丝形状后再判断是否存在断裂，否则无法确定当前卡的挑线位置应该是最高点还是最低点，从而导致挑线点定位失败；另外，若仅给出水平面移动的二维坐标值，则无法确定挑针的垂直移动距离，致使挑针只能按照提前设定好的数值进行盲挑。此发明存在的问题依然会导致部分挑线操作的失败。

因此有待对现有的智能卡挑线技术进行进一步地改进，降低因挑线失败引起的智能卡报废率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的提供一种基于机器视觉的全自动智能卡挑线系统，引入机器视觉技术，对挑针的三维空间位移进行精准定位，借此来降低智能卡高速生产线上的废卡率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种基于机器视觉的全自动智能卡挑线系统，包括图像采集子系统、图像处理子系统以及运动控制子系统，其中：

所述图像采集子系统包括前端图像采集摄像头、后端图像采集摄像头与图像采集卡，所述前端图像采集摄像头用于获取完成铣槽操作后的智能卡卡面图像，并将其通过图像采集卡传递至图像处理子系统；所述后端图像采集摄像头用于获取挑线结束后的智能卡卡面图像，并将其通过图像采集卡传递至图像处理子系统；

所述图像处理子系统由上位计算机构成，用于通过分析图像采集卡所传递的图像，计算得到挑针在三维空间的移动坐标，并通过运动控制卡操作运动控制子系统进行挑线操作；