本實用新型涉及PCB技術領域，尤其涉及一種視覺對位控制裝置。

背景技術：

在錫膏印刷與貼合行業(yè)中，經常需要到高精度重復對位，特別是隨著近年來，手機市場的火熱，在玻璃印刷與手機膜貼合中，提出了更高的精度與效率要求。傳統(tǒng)的銷釘、夾具定位已經很難達到工藝要求。

人們逐漸將目光轉移到機器視覺自動對位上，開始使用角度固定的兩個CCD攝像機在產品上的兩個位置識別點之間移動，這樣的一套設備僅能夠針對特定類型的產品，不能夠在多種類型的產品中廣泛應用。

此外，現有技術中在標定時對位平臺和視覺系統(tǒng)通信連接，在對位平臺運動至一個位置后，攝像機需要接收來自對位平臺發(fā)送的停止信號后才會對位置識別點的坐標進行記錄。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種視覺對位控制裝置，旨在提高視覺對位控制裝置的通用性且加速對攝像機的標定。

為實現上述目的，本實用新型提供的一種視覺對位控制裝置，所述視覺對位控制裝置包括四個攝像機、視覺控制器、對位平臺、標準樣品和計算模塊，其中四個所述攝像機中包括在對位校準時工作的工作攝像機，所述標準樣品固定于所述對位平臺上，所述標準樣品上設置有多個位置識別點，所述工作攝像機朝向所述對位平臺設置并抓取視野范圍內的所述位置識別點，所述視覺控制器用于控制所述工作攝像機記錄下所述位置識別點在X-Y坐標平面上運動過程中的坐標，所述計算模塊與所述工作攝像機電連接用于根據不同位置的所述位置識別點的位置坐標計算出四個攝像機的坐標系與對位平臺坐標系的轉換關系和四個所述攝像機的中心坐標。

優(yōu)選地，所述視覺對位控制裝置還包括設置模塊和移動模塊，其中：

所述設置模塊，用于設置標準樣品在X-Y坐標平面的移動定量；

所述移動模塊，用于在所述標準樣品固定于所述對位平臺上后，將所述標準樣品上設置的位置識別點移動至所述工作攝像機的視野范圍內。

優(yōu)選地，所述對位平臺包括平移模塊和旋轉模塊，其中：

所述平移模塊，用于帶動所述標準樣品在X-Y坐標平面做定量的平移運動；

所述旋轉模塊，用于帶動所述標準樣品在X-Y坐標平面做定量的旋轉運動。

優(yōu)選地，所述平移模塊包括X方向運動單元和Y方向運動單元，其中：

所述X方向運動單元，用于在X-Y坐標平面的X軸正方向和負方向以固定位移進行平移；

所述Y方向運動單元，用于在X-Y坐標平面的Y軸正方向和負方向以固定位移進行平移。

優(yōu)選地，所述視覺控制器包括檢測模塊、判斷模塊和記錄模塊，其中：

所述檢測模塊，用于控制所述工作攝像機周期性地檢測所述位置識別點的位置坐標；

所述判斷模塊，用于判斷所述位置識別點是否到達指定位置；

所述記錄模塊，用于在所述位置識別點到達指定位置后記錄所述位置識別點的位置坐標。

本實用新型通過四個攝像機朝向對位平臺方向設置，可以針對產品靈活的選擇工作攝像機的數量和角度，從而更好地抓取和記錄位置識別點的坐標，提高攝像機對位校準的通用性和準確度。此外，本實用新型通過攝像機和視覺控制器配合檢測位置識別點的位置坐標來判斷對位平臺的運動情況，不依賴于與對位平臺進行通信而抓取所述位置識別點，能夠簡化和加速對攝像機的標定。

附圖說明

圖1為本實用新型視覺對位控制裝置第一實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型視覺對位控制裝置第二實施例的功能模塊示意圖；

圖3為本實用新型視覺對位控制裝置第三實施例中對位平臺的細化功能模塊示意圖；

圖4為本實用新型視覺對位控制裝置第四實施例中視覺控制器的細化功能模塊示意圖。

本實用新型目的的實現、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型提供一種視覺對位控制裝置。

請參照圖1，在第一實施例中，本實用新型提供的視覺對位控制裝置100包括：四個攝像機10、視覺控制器50、對位平臺20、標準樣品30和計算模塊40，其中四個所述攝像機10中包括在對位校準時工作的工作攝像機11，所述標準樣品30固定于所述對位平臺20上，所述標準樣品30上設置有多個位置識別點31，所述工作攝像機11朝向所述對位平臺20設置并抓取視野范圍內的所述位置識別點31，所述視覺控制器50用于控制所述工作攝像機11記錄下所述位置識別點31在X-Y坐標平面上運動過程中的坐標，所述計算模塊40與所述工作攝像機11電連接用于根據不同位置的所述位置識別點31的位置坐標計算出對位平臺20坐標系與四個攝像機10的坐標系的轉換關系和四個所述攝像機10的中心坐標。

四個攝像機10朝向對位平臺20設置，不同攝像機10都有不同的朝向角度，更便于抓取位置識別點31。根據產品的特點從四個攝像機10中選取一定數量的攝像機10用于作為在對位校準時工作的工作攝像機11。

將標準樣品30置于所述對位平臺20的臺面上，所述標準樣品30上設置有多個位置識別點31，所述工作攝像機11抓取視野范圍內對應的位置識別點31。

所述對位平臺20可以本身就處于X-Y坐標平面，也可以通過旋轉后處于X-Y坐標平面上。在對位平臺20處于X-Y坐標平面后在X-Y平面上運動，所述視覺控制器50控制所述工作攝像機11在抓取所述標準樣品30的位置識別點31的過程中記錄所述位置識別點31在運動過程中的坐標值，具體地，通過設定多個運動段，在每段間隔的停止時間進行抓取。

通過不同位置的所述位置識別點31的位置坐標，從而計算出所述對位平臺20坐標系與四個所述攝像機10坐標系的轉換關系和四個所述攝像機10的中心坐標。

在之后的產品對位過程中，包括如下步驟：確定所述對位平臺20的基準位置；產品經生產線進入所述對位平臺20；四個所述攝像機10拍攝所述位置識別點31的位置，所述視覺控制器記錄下對應的位置坐標；將產品位置進行修正以使所述產品落入相對于所述基準位置允許的誤差范圍內。其中，修正過程包括旋轉角度的修正和平移的修正，二者可同時進行也可單獨進行。

本實施例中，所述視覺對位控制裝置100在對位平臺20周圍布置了眾多攝像機10，可以針對產品靈活的選擇工作攝像機11的數量和角度，從而更好地抓取和記錄位置識別點31的坐標，提高攝像機10對位校準的通用性和準確度。

進一步地，所述攝像機10設置于所述對位平臺20的上方或下方。只要能夠確保所述工作攝像機11能夠抓取到固定在所述對位平臺20上所述標準樣品30的位置識別點31即可。4個所述攝像機10可根據需求全部使用，或者任選兩個使用，其中，兩兩組合有6種方式可供選擇，提高了應對不同產品的靈活性。

進一步地，請參照圖2，基于本實用新型視覺對位控制裝置第一實施例，在本實用新型視覺對位控制裝置第二實施例中，上述視覺對位控制裝置100還包括設置模塊60和移動模塊70，其中：

所述設置模塊60，用于設置標準樣品30在X-Y坐標平面的移動定量；

設定一個適合所述工作攝像機11記錄的移動定量，不會使所述位置識別點31超出所述工作攝像機11的視野范圍，便于所述工作攝像機11記錄所述位置識別點31的坐標。

所述移動模塊70，用于在所述標準樣品30固定于所述對位平臺20上后，將所述標準樣品30上設置的多個位置識別點31移動至所述工作攝像機11的視野范圍內。

在對所述標準樣品30進行檢測之前，將所述標準樣品30的位置識別點31移動至所述工作攝像機11的視野范圍內，該位置是本實施例中所述視覺對位控制裝置100的起始位置。

本實施例中，通過對所述標準樣品30的移動定量進行設置，并在對位校準之前將所述位置識別點31設置在所述工作攝像機11的視野范圍內，能夠保證在對位校準過程中所述位置識別點31不會超過所述工作攝像機11的視野范圍，避免出現抓取不到某個所述位置識別點31的問題。

進一步地，參照圖3，基于本實用新型視覺對位控制裝置第一實施例，在本實用新型視覺對位控制裝置第三實施例中，上述所述對位平臺20包括平移模塊21和旋轉模塊23，其中：

所述平移模塊21，用于帶動所述標準樣品30在X-Y坐標平面做定量的平移運動；

所述平移模塊21帶動所述標準樣品在X-Y坐標平面上做定量的平移運動，包括沿X軸方向的定量平移、Y軸方向上的定量平移、與X軸呈角度的直線定量平移或者角度變化的曲線定量平移等。

所述旋轉模塊23，用于帶動所述標準樣品30在X-Y坐標平面做定量的旋轉運動。

所述旋轉模塊23帶動所述標準樣品30在X-Y坐標平面上做定量的旋轉運動，包括沿X-Y坐標平面的原點以順/逆時針方向轉動定量的角度，或者X-Y坐標平面的任意一點以順/逆時針方向轉動定量的角度。具體地，所述對位平臺20從基準位置向順時針方向轉動θ°后記錄下所述位置識別點31的位置坐標；所述對位平臺20從基準位置向逆時針方向轉動θ°后記錄下所述位置識別點31的位置坐標；所述對位平臺20以所述位置識別點31為中心順時鐘方向轉動θ°后記錄下所述位置識別點31的位置坐標；所述對位平臺20以所述位置識別點31為中心逆時鐘方向轉動θ°后記錄下所述位置識別點31的位置坐標。

本實施例中，通過將所述標準樣品30通過在X-Y坐標平面上做定量的平移和旋轉運動，便于所述工作攝像機11對所述位置識別點31進行記錄。

進一步地，所述工作攝像機11記錄同一所述位置識別點31在X-Y坐標平面上旋轉過程中不同位置的坐標數量至少為三個。

在旋轉過程中抓取的同一位置識別點31不同位置坐標的數量越多，對于通過位置識別點31變化的坐標計算出的四個所述工作攝像機11的中心坐標就越精確。

本實施例中，保證所述工作攝像機11在所述旋轉過程中抓取的同一位置識別點31在不同位置的坐標數量在三個以上，提高了在之后計算四個所述工作攝像機11的中心坐標的準確性。

進一步地，上述所述平移模塊21包括：X方向運動單元和Y方向運動單元，其中：

所述X方向運動單元，用于在X-Y坐標平面的X軸正方向和負方向以固定位移進行平移；

所述Y方向運動單元，用于在X-Y坐標平面的Y軸正方向和負方向以固定位移進行平移。

二者共同使所述對位平臺20在X-Y平面上按正X方向平移一個固定位移—負Y方向平移一個固定位移—負X方向平移一個固定位移—負X方向平移一個固定位移—正Y方向平移一個固定位移—正Y方向平移一個固定位移—正X方向平移一個固定位移—正X方向平移一個固定位移的路徑移動8次。

本實施例中，通過對所述平移運動進行了具體的說明，并圍繞X-Y坐標平面的中心進行移動，使得所述工作攝像機11更容易抓取位置識別點31的坐標，便于計算所述工作攝像機11坐標系與所述對位平臺20坐標系的轉換關系。

進一步地，參照圖4，基于本實用新型視覺對位控制裝置上述實施例，在本實用新型視覺對位控制裝置第四實施例中，所述視覺控制器50包括檢測模塊51、判斷模塊52和記錄模塊53，其中：

所述檢測模塊51，用于控制所述工作攝像機11周期性地檢測所述位置識別點31的位置坐標；

所述檢測模塊51每隔預設時間就對所述位置識別點31進行一次檢測來獲得所述位置識別點31的坐標，具體地，所述預設時間為500ms。

所述判斷模塊52，用于判斷所述位置識別點31是否到達指定位置；

具體地，包括用于判斷所述工作攝像機11所檢測到的當前位置坐標與前一位置坐標是否在第一預設像素之內，所述第一預設像素為10像素，即若相鄰兩個位置坐標的差值大于10像素，則可以認為所述對位平臺20帶動所述位置識別點31移動了；還用于判斷預設次數中所述工作攝像機11所檢測到的所述位置坐標是否在第二預設像素之內，所述預設次數為3次、所述第二預設像素為3像素，即在連續(xù)三次獲取的位置坐標之間的差值小于3像素，則認為所述對位平臺20帶動所述位置識別點31到達指定位置了。

所述記錄模塊14，用于在所述位置識別點到達指定位置記錄所述位置識別點31的位置坐標。

在所述判斷模塊13確認所述位置識別點31移動到位后則記錄下所述位置識別點31在該位置的位置坐標。

本實施例中，通過所述攝像機10和所述視覺控制器50配合對所述位置識別點31的狀態(tài)進行判斷，來確定抓取所述位置識別點31的位置坐標，無需與所述對位平臺20進行通信從而節(jié)省了外部通信的時間，簡化和加速了對攝像機的標定。

以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。