本發(fā)明涉及smt技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種貼片機(jī)飛行圖像拾取的方法。

背景技術(shù)：

貼片機(jī)是通過移動貼裝頭把表面貼裝電子元器件準(zhǔn)確地放置pcb焊盤上的一種設(shè)備，其工作流程如下：

第一步，pcb板固定；

第二步，相機(jī)尋找pcb板基準(zhǔn)點(diǎn)；

第三步，吸嘴從料盤吸取電子元器件；

第四步，吸嘴帶著電子元器件位移到相機(jī)上方；

第五步，相機(jī)拍照確定元件中心相對吸嘴中心位置偏差δx,δy,δθ；

第六步，電子元器件貼裝在pcb板上等操作。

其中第四、五步需要對拾取電子元器件進(jìn)行視覺檢測，借以糾正電子元器件拾取過程中發(fā)生的不可控偏差δx,δy,δθ。一般此需求由貼片機(jī)控制系統(tǒng)配置的圖像采集與處理系統(tǒng)完成，也稱視覺系統(tǒng)。完成這兩步需要一定的時(shí)間，面對高速貼裝領(lǐng)域中，這些專門設(shè)置有檢測時(shí)間顯然存在浪費(fèi)現(xiàn)象。

目前貼裝頭通常成線性布置十個(gè)以上吸嘴，吸嘴從料盤拾取電子元器件后，經(jīng)過相機(jī)上方，相機(jī)對其進(jìn)行圖像采集。由于吸嘴數(shù)目太多，且成線性布置，相機(jī)怎樣在有限的拍照角度內(nèi)、清晰地將所有吸嘴上的電子元器件進(jìn)行拍照、采集已成為行業(yè)內(nèi)研究的難題。為了解決這個(gè)問題，通常是增加相機(jī)的數(shù)量或增加輔助裝置來提高拍照、采集的清晰度。

綜上所述，在保證相機(jī)拍照、采集清晰度的情況下，如何提高貼片機(jī)的生產(chǎn)效率，如何快速拍照各個(gè)吸嘴上的電子元器件及如何精準(zhǔn)定位地采集電子元器件圖像等問題已成為行業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種貼片機(jī)飛行圖像拾取的方法，該方法實(shí)現(xiàn)了吸取電子元器件到指定位置貼裝的過程中完成對電子元器件的檢測和采集，把相機(jī)獲取目標(biāo)圖像的時(shí)間最小化，大大提高貼片機(jī)的貼裝效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種貼片機(jī)飛行圖像拾取的方法，該圖像拾取方法包括以下步驟：

1）啟動貼片機(jī)控制系統(tǒng)；

2）位移測距機(jī)構(gòu)啟動并記錄貼裝頭上的吸嘴位置；

3）貼裝頭的吸嘴吸取電子元器件到貼裝電子元器件過程中，平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)啟動并沿吸嘴分布方向從貼裝頭的一端向貼裝頭的另一端做水平運(yùn)動；

4）平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)在水平移動過程中，每經(jīng)過吸嘴對應(yīng)的記錄位置則觸發(fā)攝像裝置的相機(jī)啟動拍照；

5）攝像裝置的相機(jī)將拍照采集的數(shù)據(jù)傳送給貼片機(jī)的視覺系統(tǒng)進(jìn)行處理。

進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為：所述步驟1）中貼裝頭的吸嘴為一個(gè)或多個(gè)，且位移測距機(jī)構(gòu)可分別記錄一個(gè)或多個(gè)吸嘴的位置。

進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為：所述步驟3）中平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)從貼裝頭的一端向貼裝頭另一端后停止，當(dāng)吸嘴再次吸取電子元器件到貼裝電子元器件過程時(shí)，平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)啟動并沿吸嘴分布方向水平運(yùn)動到起始端，根據(jù)指令重復(fù)水平運(yùn)動。

進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為：所述攝像裝置包括鏡片和相機(jī)，將鏡片按照一定的角度設(shè)置在電子元器件的正下方，吸嘴下方的電子元器件通過鏡片反射到相機(jī)上，并在相機(jī)圖像傳感器上成像；其攝像裝置采集圖像的方法包括以下步驟：

1）通過相機(jī)鏡頭攝取入射光線圖像信息，并在相機(jī)鏡頭的光軸線上設(shè)置反射鏡片；

2）根據(jù)光線平面發(fā)射原理使反射鏡片與相機(jī)鏡頭所在光軸線成角度放置；

3）將相機(jī)圖像傳感器設(shè)置在鏡片的反射光路上，獲取發(fā)射圖像信息；

4）提取相機(jī)圖像傳感器上的圖像信息，并上傳貼片機(jī)的視覺系統(tǒng)，完成采集。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明通過平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動攝像裝置的相機(jī)沿吸嘴分布的方向做往返水平運(yùn)動，通過位移測距機(jī)構(gòu)來測量相機(jī)的位移位置，位移測距機(jī)構(gòu)上記下每個(gè)吸嘴所對應(yīng)的刻度，當(dāng)位移測距機(jī)構(gòu)檢測到相機(jī)移至有吸嘴對應(yīng)的刻度時(shí)，相機(jī)便分別對吸嘴上的電子元器件進(jìn)行拍照、采集，并將數(shù)據(jù)傳送給視覺系統(tǒng)；即實(shí)現(xiàn)了吸取電子元器件到指定位置貼裝的過程中完成對電子元器件的拍照、采集，杜絕了以往為了對電子元器件拍照、采集而專門設(shè)置停留時(shí)間的現(xiàn)象，把相機(jī)獲取目標(biāo)圖像的時(shí)間最小化，大大提高貼片機(jī)的貼裝效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明流程圖；

圖2是本發(fā)明攝像裝置成像線路圖；

圖3是實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)的左視圖；

圖4是圖3的a-a剖視圖；

圖5是本實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)的后視圖；

圖6是圖5的b-b剖視圖；

附圖標(biāo)記說明：

1、貼裝頭基板；21、吸嘴桿基座；22、吸嘴桿滑動座；23、吸嘴桿總成；

31、平移運(yùn)動機(jī)架；32、位移測距機(jī)構(gòu)固定板；

41、平移電機(jī)；42、主動輪；43、調(diào)節(jié)輪；44、傳動輪；45、皮帶；

51、光柵磁尺；52、光柵傳感器；

61、相機(jī)座；62、滑塊座；63、皮帶連接板；64、鏡片座；

71、滑塊；72、導(dǎo)軌；8、鏡片；9、相機(jī)；10、吸嘴；

11、電子元器件；α、攝像夾角；β、拍照夾角。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1至2所示，本發(fā)明公開了一種貼片機(jī)飛行圖像拾取的方法，該圖像拾取方法包括以下步驟：

該圖像拾取方法包括以下步驟：

1）啟動貼片機(jī)控制系統(tǒng)；

2）位移測距機(jī)構(gòu)啟動并記錄貼裝頭上的吸嘴10位置；

3）貼裝頭的吸嘴10吸取電子元器件11到貼裝電子元器件11過程中，平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)啟動并沿吸嘴10分布方向從貼裝頭的一端向貼裝頭的另一端做水平運(yùn)動；

4）平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)在水平移動過程中，每經(jīng)過吸嘴10對應(yīng)的記錄位置則觸發(fā)攝像裝置的相機(jī)9啟動拍照；

5）攝像裝置的相機(jī)9將拍照采集的數(shù)據(jù)傳送給貼片機(jī)的視覺系統(tǒng)進(jìn)行處理。

進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為：所述步驟1）中貼裝頭的吸嘴10為一個(gè)或多個(gè)，且位移測距機(jī)構(gòu)可分別記錄一個(gè)或多個(gè)吸嘴10的位置；主要針對目前多吸嘴10貼片機(jī)，采用移動式相機(jī)9，縮短對電子元器件11的采集時(shí)間，同時(shí)采用逐一掃描電子元器件11的方式，在位移測距機(jī)構(gòu)記錄的吸嘴10位置進(jìn)行采集每個(gè)吸嘴10的電子元器件11的圖像，然后傳送至貼片機(jī)視覺系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行圖像處理，由于是采集的單個(gè)的電子元器件11圖像，這樣縮短了貼片機(jī)視覺系統(tǒng)的處理時(shí)間，輔助提高貼片機(jī)的貼裝速度。

進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為：所述步驟3）中平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)從貼裝頭的一端向貼裝頭另一端后停止，當(dāng)吸嘴10再次吸取電子元器件11到貼裝電子元器件11過程時(shí)，平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)啟動并沿吸嘴10分布方向水平運(yùn)動到起始端，根據(jù)指令重復(fù)水平運(yùn)動。平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)在移動過程中觸發(fā)相機(jī)9進(jìn)行電子元器件11圖像采集，減少平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動行程，實(shí)現(xiàn)快速有效的圖像采集，避免在采集過程中出現(xiàn)撞機(jī)情況。

進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為：所述攝像裝置包括鏡片8和相機(jī)9，將鏡片8按照一定的角度設(shè)置在電子元器件11的正下方，吸嘴10下方的電子元器件11通過鏡片8反射到相機(jī)9上，并在相機(jī)9圖像傳感器上成像，鏡片8用于將其正上方的入射光線反射至相機(jī)9鏡頭，當(dāng)電子元器件11遮擋鏡片8的入射光線時(shí)，即獲取電子元器件11的完整圖像，將其電子元器件11的圖像采集到視覺系統(tǒng)里進(jìn)行處理；其攝像裝置采集圖像的方法包括以下步驟：

1）通過相機(jī)鏡頭攝取入射光線圖像信息，并在相機(jī)9鏡頭的光軸線上設(shè)置反射鏡片8；

2）根據(jù)光線平面發(fā)射原理使反射鏡片8與相機(jī)9鏡頭所在光軸線成角度放置；

3）將相機(jī)9設(shè)置在鏡片的反射光路上，獲取反射過來的圖像信息；

4）提取相機(jī)9的圖像信息，并上傳貼片機(jī)的視覺系統(tǒng)，完成采集。

如圖3至圖6所示，公開了本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例；

本發(fā)明包括有平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)、攝像裝置和位移測距機(jī)構(gòu)，所述平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括有平移運(yùn)動機(jī)架31和平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)本體，所述平移運(yùn)動機(jī)架31固定設(shè)置在貼裝頭基板1的后表面上。

所述平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)本體一端設(shè)置在平移運(yùn)動機(jī)架31上，所述位移測距機(jī)構(gòu)一端設(shè)置在平移運(yùn)動機(jī)架31上，所述位移測距機(jī)構(gòu)另一端設(shè)置在平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)本體上，所述平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)本體另一端與攝像裝置一端相連接，攝像裝置另一端位于吸嘴10的下方。

通過平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動攝像裝置沿吸嘴10分布的方向做水平運(yùn)動，通過位移測距機(jī)構(gòu)來測量攝像裝置的位移位置，位移測距機(jī)構(gòu)上記下每個(gè)吸嘴10所對應(yīng)的刻度，當(dāng)位移測距機(jī)構(gòu)檢測到攝像裝置移至有吸嘴10對應(yīng)的刻度時(shí)，攝像裝置便分別對吸嘴10上的電子元器件11進(jìn)行拍照、采集，并將數(shù)據(jù)傳送給視覺系統(tǒng)。

貼裝頭包括有貼裝頭基板1、吸嘴桿基座21、吸嘴桿滑動座22和多套吸嘴桿總成23，所述吸嘴桿總成23一端均設(shè)置有吸嘴10，吸嘴10上吸著電子元器件11；所述貼裝頭基板1的前表面通過吸嘴桿基座21與吸嘴桿滑動座22相固定連接，多套吸嘴桿總成23沿吸嘴桿滑動座22的長度方向固定設(shè)置在吸嘴桿滑動座22上。

其中，平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)本體包括有平移電機(jī)41、主動輪42、調(diào)節(jié)輪43、傳動輪44和皮帶45，所述平移電機(jī)41固定設(shè)置在平移運(yùn)動機(jī)架31的后表面，所述平移電機(jī)41的主軸伸入平移運(yùn)動機(jī)架31的內(nèi)腔后與主動輪相固定連接42；所述平移運(yùn)動機(jī)架31的內(nèi)腔后壁固定連接有兩個(gè)調(diào)節(jié)輪43和兩個(gè)傳動輪44；兩個(gè)調(diào)節(jié)輪43位于主動輪42呈左右對稱設(shè)置，兩個(gè)傳動輪44位于主動輪42呈左右對稱設(shè)置；從垂直方向來看，調(diào)節(jié)輪43位于主動輪42和傳動輪44之間；主動輪42、兩個(gè)調(diào)節(jié)輪43和兩個(gè)傳動輪44通過皮帶45連接起來，當(dāng)平移電機(jī)41帶動主動輪42轉(zhuǎn)動時(shí)，主動輪42通過皮帶45帶動調(diào)節(jié)輪43和傳動輪44轉(zhuǎn)動；從水平方向來看，主動輪42、調(diào)節(jié)輪43均設(shè)置在兩個(gè)傳動輪44之間，同時(shí)，主動輪42設(shè)置在兩個(gè)調(diào)節(jié)輪43之間。

其中，所述攝像裝置包括有相機(jī)座61、滑塊座62和鏡片座64，所述相機(jī)座61的上表面固定設(shè)置有相機(jī)9，所述相機(jī)座61一端與鏡片座64相固定連接；所述鏡片座64的鏡片定位表面固定設(shè)置有鏡片8，相機(jī)9的拍照鏡頭朝向鏡片8的正表面方向設(shè)置。鏡片8的表面與水平線之間設(shè)置有攝像夾角α；所述相機(jī)9的攝像中心軸線與水平線之間設(shè)置有拍照夾角β；當(dāng)然，吸嘴桿總成23的中心軸線與水平線之間的夾角為90度，這與現(xiàn)有技術(shù)無本質(zhì)區(qū)別。所述相機(jī)座61的兩側(cè)對稱設(shè)置有側(cè)板，兩個(gè)側(cè)板分別與滑塊座62兩端相固定連接。所述平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)本體還包括有皮帶連接板63，所述皮帶連接板63通過螺絲與滑塊座62的上端面相固定連接，所述皮帶45的一段設(shè)置在皮帶連接板63和滑塊座62之間，即皮帶45的一段通過皮帶連接板63和滑塊座62夾持著，皮帶連接板63和滑塊座62能夠跟隨皮帶45移動，使得整個(gè)攝像裝置能夠跟隨皮帶45移動。

其中，所述位移測距機(jī)構(gòu)包括有位移測距機(jī)構(gòu)固定板32和光柵傳感器52，所述位移測距機(jī)構(gòu)固定板32一端固定設(shè)置在滑塊座62的后表面上，位移測距機(jī)構(gòu)固定板32的上表面和平移運(yùn)動機(jī)架31的下端部之間設(shè)置間隙；所述光柵傳感器52固定設(shè)置在位移測距機(jī)構(gòu)固定板32的上表面上，所述平移運(yùn)動機(jī)架31的后表面固定設(shè)置有與光柵傳感器52相匹配的光柵磁尺51。

其中，所述貼裝頭基板1通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與攝像裝置相連接；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)能夠保障平移運(yùn)動機(jī)構(gòu)平穩(wěn)地驅(qū)動攝像裝置做來回運(yùn)動。所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括有兩條導(dǎo)軌72，兩條導(dǎo)軌72相互平行設(shè)置在貼裝頭基板1后表面上，所述滑塊座62的前表面固定設(shè)置有兩個(gè)與導(dǎo)軌72相匹配的滑塊71；所述滑塊71扣接在導(dǎo)軌72上。

本發(fā)明實(shí)施例的工作原理：

1.吸嘴10從料盤吸取電子元器件11，

2.貼裝頭往pcb板移動，與此同時(shí)，本裝置還執(zhí)行以下工作步驟：

2.1平移電機(jī)41帶動主動輪42轉(zhuǎn)動，主動輪42通過皮帶45帶動調(diào)節(jié)輪43和傳動輪44轉(zhuǎn)動；由于皮帶45通過皮帶連接板63和滑塊座62夾持著，使得相機(jī)9和光柵傳感器52能夠跟隨皮帶45移動；

2.2由于系統(tǒng)記下每個(gè)吸嘴10所對應(yīng)光柵磁尺51上的刻度，當(dāng)光柵傳感器52到達(dá)光柵磁尺51對應(yīng)吸嘴10的刻度時(shí)，相機(jī)9便對鏡片8上的電子元器件11投影進(jìn)行拍照、采集，并將數(shù)據(jù)傳送給視覺系統(tǒng)（需要說明的是：對電子元器件11拍照、采集、并將數(shù)據(jù)傳送給視覺系統(tǒng)的技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)無本質(zhì)區(qū)別）。

2.3根據(jù)采集的貼裝元件信息計(jì)算貼裝電子元器件11中相對吸嘴10中心位置偏量δx,δy,δθ，并進(jìn)行校正和補(bǔ)償（需要說明的是：對電子元器件11的校正和補(bǔ)償技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)無本質(zhì)區(qū)別，即此步驟與現(xiàn)有技術(shù)無本質(zhì)區(qū)別）。

3.貼裝頭到pcb板指定貼裝位置進(jìn)行貼裝。

本裝置在貼裝機(jī)飛行過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)在x、y運(yùn)動過程的時(shí)間內(nèi)完成對拾取圖像裝置的平移驅(qū)動，即相機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)在貼裝頭做x、y運(yùn)動過程的時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)拍攝過程，進(jìn)而有助于提高貼裝生產(chǎn)效率。