[发明专利]一种基于机器视觉的叠片机及其片料校准方法和控制方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的叠片机及其片料校准方法和控制方法，本发明提供的叠片机一方面引入了一种基于机器视觉的叠片机的片料校准方法，将Yolo3网络和Hough变换相结合实现片料的堆叠校准，使得片料排版更加整齐，堆叠稳定性更高；另一方面，本发明提供的叠片机还可以进一步实现片料升降区的自动上升以及成品升降台的自动下降，使得片料升降区上的取料高度与所述成品升降区上的放料高度一致，从而使得机械手动作循环一致，大大提升叠片的排版效率，且本发明所述叠片机直接可应用于半固化片堆叠，解决现有在PCB板生产过程中人工进行半固化片堆叠所存在的系列问题。

技术领域

本发明属于叠片机技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的叠片机及其片料校准方法和控制方法。

背景技术

半固化片是PCB设计过程中所必需的主要材料之一，它是一种经过处理的玻纤布，浸渍上树脂胶液，再经热处理(预烘)使树脂进入B阶段而制成的薄片材料。在PCB板生产车间中，有一道生产工序是将不同种类的半固化片按照配方堆叠整齐，目前大多采用人工堆叠半固化片的方式进行叠片，工作量大、叠放不整齐、工作效率低，难以与机器同步，不利于后续转运包装，并且长时间的重复劳动容易给工人的健康造成危害。为了解决人工效率低下，排版速度慢的问题，现在许多企业都开始采用机械工艺进行叠片。

目前，叠片机相关技术较多，可是直接适用在半固化片上的叠片机技术仍然较少。黄成、朱昌能等人在实用新型专利《垫板转换装置及半固化片自动裁片堆叠系统》中介绍了一种垫板转换装置及半固化片自动裁片堆叠系统，该半固化堆叠装置中缺少校准机构，如果半固化片传送及半固化片吸取中存在误差，容易导致半固化片摆放不整齐，导致堆叠倾斜，使得半固化片堆叠不稳。

除直接适用在半固化片上的叠片机技术外，其他行业叠片机技术资料较多。在何林的发明专利《一种锂电池电芯叠片系统》中，锂电池行业中有一道必须工序是将极片堆叠，但是现有叠片机技术在将极片传输过程中容易产生偏移，导致堆叠完成后对齐精度较低，使得产生的电芯较差，难以满足工艺要求；在梁建、梁金培等人的发明专利《一种叠片机》中，通过玻璃叠片机在各片玻璃间加上防护膜纸，但是该装置缺乏精确的对位系统，如果吸取排放不当，容易导致玻璃堆叠倒塌，造成经济损失；在温和东的发明专利《一种叠片机及叠片方法》中，该叠片机通过机构的交叉换位缩短了电芯的下料辅助时间，但该叠片机依旧缺少片料校准机构，使得机构下料不准，导致成品错误率高，容易产生损失。

如上所述，现有叠片机系统存在缺少片料校准机构的问题，从而导致半固化片堆叠容易出现堆叠不整齐，容易导致堆叠不整齐，片料倒塌，造成经济损失。

发明内容

本发明的目的是针对现有叠片机缺少片料校准机构，导致堆叠不整齐的技术问题，提供一种基于机器视觉的叠片机及其片料校准方法和控制方法，其叠片机设有片料校准子系统，其应用一种基于机器视觉的叠片机的片料校准方法实现堆叠过程中的片料校准，进一步保证片料堆叠整齐，尤其是其可以直接应用于半固化片领域，解决半固化片的堆叠问题。

一方面，本发明提供的一种基于机器视觉的叠片机的片料校准方法，其包括以下步骤：

步骤1：获取机械手取料机构在视觉对位区域内抓取片料的图像；

步骤2：识别步骤1中所述图像的片料区域得到片料区域图像，在进行边缘检测得到片料的边缘图像；

步骤3：对边缘图像采用Hough变换检测所述边缘图像中最长直线，并基于所述最长直线计算出旋转角度；

步骤4：基于所述旋转角度并以步骤1中所述图像的中心点进行旋转得到平面图像；

步骤5：将步骤4中得到的平面图像输入至训练好的yolo3网络得到片料目标点坐标；

其中，所述yolo3网络是以标准状态下片料图像以及片料定位框四角坐标点进行训练的，所述片料图像为原始抓取图像或者经片料区域识别后的片料区域图像，基于片料定位框四角坐标点可计算出片料目标点坐标；