[发明专利]柔性线路板自动打孔控制方法

摘要

本发明涉及一种柔性线路板自动打孔控制方法。现有的方法依赖人工操作，耗费人工，且效率低下。本发明首先通过对相机安装偏角和Y轴移动机构安装偏角进行标定，然后对柔性线路板进行标定，最后对柔性线路板进行自动打孔。通过该方法可使得柔性线路板在传输过程中进行自动校正，保证每张柔性线路板的待打孔圆送入打孔机的有效打孔范围内进行打孔，实现柔性线路板的批量自动打孔。

主权项

1. 柔性线路板自动打孔控制方法，其特征在于：（1）标定基准；在柔性线路板进行打孔的台面上，建立机械坐标系（M），以X轴移动机构和Y轴移动机构所处的原点位置为坐标系原点，以X轴移动机构正向运行方向为X轴正方向，与X轴垂直并与Y轴移动机构运行一致的方向为Y轴正方向；在相机拍照的图像中，建立图像坐标系(Mv)，以左上角为原点，水平向右方向为Xv轴正方向，垂直向下为Yv轴正方向；（2）控制方法；事先在柔性线路板中已有n个待打孔圆，并已知各待打孔圆圆心之间的位置关系；事先建有一个用于柔性线路进行打孔的工作台面，在该台面固定安装一台打孔机，该打孔机内嵌图像采集系统，在该打孔机的有效视场范围内（容许圆心偏差为2mm），自动识别待打孔圆的圆心，并完成打孔；事先建有一个柔性线路板吸料装置，该装置固定于X轴移动机构和Y轴移动机构上，可实现柔性线路板的吸料和卸料；事先该台面位于机械坐标系（M），通过X轴移动机构和Y轴移动机构的配合，吸料装置带动柔性线路板在工作平台上运动，使待打孔圆位于打孔机的有效视场范围内，完成打孔；事先构建一个图像处理系统，主要包括用于拍摄待打孔圆的照相机构和图像处理算法，照相机构固定于工作台面的上方，用于拍照待打孔圆，所拍摄图像通过图像处理算法自动识别待打孔圆的圆心在图像坐标系（Mv）中位置；事先由操作人员将一批待打孔的柔性线路板放置于吸料点处；调整时，首先通过对相机安装偏角和Y轴移动机构安装偏角进行标定，然后对柔性线路板进行标定，最后对柔性线路板进行自动打孔，具体步骤如下：步骤（1）相机安装偏角的标定，具体是：吸料装置吸住柔性线路板，在照相机构的视野内对待打孔圆的圆心进行检测，手动控制X轴移动机构带动柔性线路板沿X轴移动机构正向运动，进行两次拍照，比较同一个待打孔圆的圆心在两张图像中的不同位置，对相机安装偏角进行标定，并对图像域与空间域的比例系数K1和电机运行脉冲数与空间域的比例系数K2进行标定；步骤（2）Y轴移动机构安装偏角的标定，具体是：吸料装置吸住柔性线路板，在照相机构的视野内对待打孔圆进行检测，手动控制Y轴移动机构带动柔性线路板沿Y轴移动机构正向运动，进行两次拍照，比较同一个待打孔圆的圆心在两张图像中的不同位置，对Y轴移动机构偏角进行标定；步骤（3）对柔性线路板进行手动标定，具体包括以下步骤：3-1 手动调整X轴移动机构和Y轴移动机构，使吸料装置运行至吸料点，由吸料装置将待标定柔性线路板吸住，记录当前X轴移动机构和Y轴移动机构运行的位置（）；3-2手动调整X轴移动机构和Y轴移动机构，使吸料装置运行至第1拍照点，将待标定柔性线路板中的第1待打孔圆位于图像的中心范围，识别出第1待打孔圆在图像坐标系（Mv）中的位置（），并记录当前X轴移动机构和Y轴移动机构运行的位置（）；3-3手动调整X轴移动机构，使吸料装置运行至第2拍照点，将待标定柔性线路板中的第n待打孔圆位于图像的中心范围，识别出第n待打孔圆在图像坐标系（Mv）中的位置（），并记录当前X轴移动机构和Y轴移动机构运行的位置（）；3-4手动调整X轴移动机构和Y轴移动机构，使吸料装置运行至第1打孔点，使待标定柔性线路板中的第1待打孔圆位于打孔机的视场中心，记录当前X轴移动机构和Y轴移动机构运行的位置（）；3-5手动调整X轴移动机构和Y轴移动机构，使吸料装置运行至第n打孔点，使待标定柔性线路板中的第n待打孔圆位于打孔机的视场中心，记录当前X轴移动机构和Y轴移动机构运行的位置（）；3-6手动调整X轴移动机构和Y轴移动机构，使吸料装置运行至卸料点，吸料装置释放待标定柔性线路板，完成卸料，并记录当前X轴移动机构和Y轴移动机构运行的位置（）；步骤（4）对柔性线路板进行自动打孔，具体包括以下步骤：4-1 自动控制X轴移动机构和Y轴移动机构，使吸料装置运行至吸料点（），吸料装置吸住待打孔柔性线路板；4-2  自动控制X轴移动机构和Y轴移动机构，使吸料装置带动待打孔柔性线路板运行至第1拍照点（），图像处理系统自动识别当前柔性线路板中的第1待打孔圆的圆心在图像坐标系（Mv）中的位置（）；4-3 计算（）与（）在图像中的距离，及该距离在X轴移动机构运动方向和Y轴移动机构运动方向的像素投影（），根据（）、（）、比例系数K1和K2，计算使第1待打孔圆运行至打孔机视场中心，X轴和Y轴电机运行的脉冲数（）；4-4  自动控制X轴移动机构，使吸料装置带动待打孔柔性线路板运行至第2拍照点（），自动识别当前柔性线路板中的第n待打孔圆的圆心在图像坐标系（Mv）中的位置（）；4-5 计算（）与（）在图像中的距离，及该距离在X轴移动机构运动方向和Y轴移动机构运动方向的像素投影（），根据（）、（）、比例系数K1和K2，计算使第n待打孔圆运行至打孔机视场中心，X轴和Y轴电机运行的脉冲数（）；4-6 计算第1待打孔圆与第n待打孔圆圆心连线与X轴移动机构运动方向的夹角；当柔性线路板的所有待打孔圆位于同一条直线情况下，执行4-7；否则，执行4-8；4-7 根据夹角和第i待打孔圆圆心之间的位置关系，计算使第2至第n-1待打孔圆运行至打孔机视场中心，X轴和Y轴电机运行的脉冲数（），其中，跳转至4-9；4-8 设第i个待打孔圆与第1待打孔圆的连线为，第1打孔圆与第n待打孔圆的连线为，与所形成的锐角，根据、和第2至第n-1待打孔圆圆心之间的位置关系，计算使第2至第n-1待打孔圆运行至打孔机的脉冲数（）；其中；4-9控制X，Y轴电机运行（）个脉冲，其中,依次将各待打孔圆送至打孔机进行打孔；4-10 控制X轴移动机构和Y轴移动机构，使吸料装置带动待打孔柔性线路板自动运行至卸料点，将打完孔的柔性线路板完成卸料。