高精度视觉贴片机拾放程序设计编程
高精度视觉贴片机拾放程序设计编程
龙绪明
(西南交通大学,四川 成都 610031)
摘 要∶探讨了S MT 高精度视觉贴片机难点之一拾放程序设计编程,重点介绍示教编程和C AD 输入编程设计方法。
关键词∶贴片机;拾放程序设计编程;视觉系统中图分类号:T N305 文献标识码:A 文章编号:1004-4507(2002)03-0151-06
The Design of Pick &Place Program H igh -Precision SMT Placement
LONG Xu -ming
(S outhwest Jiaotong University of China ,Chengdu 610031,China )
Abstract :The design of pick &place program high -precision S MT placement is described ,including the method of HHT teaching Programming and C AD programming.
K eyw ords :S MT Placement ,Design of pick &place program ,Vision system
高精度视觉贴片机与普通贴片机相比最大难点之一在于拾放程序设计编程。一般贴片机可采用示教编程、键盘输入编程和C AD 输入编程3种方法。示教编程通过贴片头现场控制机进行编程,主要应用于已有电子组件样品,无细间距器件的场合,是最基本的方法。键盘输入编程(通过中央控制软件)主要应用于已知PC B 图形和元器件数据,而无C AD 数据场合。C AD 输入编程(通过AutoProgram 软件)在S MT 线路设计阶段产生C AD 数据(ASCII 码)直接输入到主控计算机中自动编辑,为最简便的编程方法。一般可采用键盘输入与C AD 输入共同编程方法。本文重点探讨示教编程和C AD 输入编程设计方法。
1 编程设计贴片机参数设置
进行编程工作前期或者执行不同PC B 板程序
时,必须设定贴片机机械结构、计算机控制系统和视觉系统参数设置。1.1 贴片机结构参数
贴片机结构参数包括贴片头数、x -y -z -θ轴极限位置、伺服驱动参数、送料器、点胶、摄像机类型、元器件参数测试和极性测试。结构参数在设备出厂前已经调好,不能轻易修改。可由中央控制软件中C on figaration File Editor 软件和示教盒中M OD 指令(直接通过现场控制计算机)来进行参数修正。112 PC B 定位与传输设置定位针的运动和PC B 自动传输控制参数,可用示教盒HHT 来完成。113 送料器安装
主要是电子送料器的布置及位置,振动送料器安装和散装盘的布置,可用HHT 设置,也可用中央控制软件键盘设置或自动编程软件AutoProgram 自
收稿日期:2002-09-10
作者简介:尤绪明(1962—
),男,四川自贡人,西南交通大学副教授,主要从事S MT 及计算机控制研究。1
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动设最佳布局。114 视觉系统参数设置
由中央控制软件中结构编程文件根据器件和PC B 板情况设置,主要设定CC D 摄像机数目,所测器件最大尺寸、视区范围、CC D x -y 坐标,上视摄像机聚焦的z 高度,设置亮度0～256等。
2 示教编程
示教编程是最简单的基本编程方法,一般中速贴片机均采用这种方法,借助于示教盒HHT 控制现场控制计算机系统,驱动贴片头和CC D 运动到指定位置,并记录指定位置的坐标值,输入其贴件数据,一步一步,一点一点地进行编程,示教编程步骤如图1所示。图1 示教编程步骤
1.1 拾片示教
用HHT 使贴片头运动到送
料器上方,下降并拾取元件,贴片头控制计算机系统会自动贮存拾片的x -y -z -θ坐标位置,根据PC B 板上元器件布局安排拾片示教顺序,重要的是第一个拾片位置下∶
(1)示教吸嘴的位置,确定
所要拾取元件的吸嘴类型。
(2)示教拾片位置(送料器)x -y -z 坐标,z 轴根据不同元器件的高度确定。
(3)根据元器件在PC B 板布局及方向,输入长
度和高度尺寸,并确定转角。如图2所示。
(4)确定对中方法(激光)。共有9种方法,即:有、无引脚、小型元件3种类型,高、中、低3种对中速度。
(5)示教交替拾片2个以上送料器装同一元件,避免停机换送料器。
(6)散装送料器(W AFF LE TRAY )重复拾片示教散装盘一般整齐重复排列尺寸大的元器件,如P LCC 、QFP 等,先示教散装盘元器件两个角的坐标(用CC D 摄像头),再示教元器件中央坐标,并示教高度。如图3所示。对于尺寸小的器件则用示教器件中点坐标方法。
重复拾片示教方法是示教与贴片图2 示教转角确定示意
机基准靠近的器件,设定元器件数量、行数和列数,
并示教z 高度。1.2 贴片示教
每一个拾片示教均对应于一个贴片示教,贴片
示教是确定元器件在PC B 板上的位置。11211 贴片示教
已示教好拾片1,用HHT 使贴片头拾取元件,运动到要贴片位置上方,从拾片到贴片过程中,完成对元器件对中和转动θ角(拾片已示教好),下降到PC B 板上,按E NTER ,贮存x -y -z 坐标。并可进行贴片检查和显示,用功能键FUNII 进行修正。11212 两点贴片示教
如器件尺寸很大,采用拾片示教方法,先后示教器件两角的坐标,后将吸嘴放在器件中央,下降记录x -y -z 坐标。并可进行拾片与贴片检查。11213 重复贴片
如图3所示,首先输入元器件数量,x 和y 方向数量,再示教靠近机器原点的器件和远离点的器件位置。11214 拼板图形重复贴片
如图4所示,首先键入拼板图形数量,x 和y 方向的数量,再示教靠近机器原点的拼板标号坐标和远离原点的拼板标号坐标。1.3 拾放顺序示教与程序执行
完成PC B 自动传输、送料器和吸嘴设置、吸嘴类型和位置示教,拾片示教和贴片示教后,可进行拾放顺序编程与示教。拾放顺序编程可以通过HHT
2
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图3 重复拾片贴片示教
进行,最好将现场控制计算机系统中示教数据传输到中央控制软件,由中央控制软件来完成,也可由Autogram 自动生成。
图4所示PC B 组件的拾放程序为:
1.4 高级编程方法
高级编程方法是在上述基本编程方法基础上增加了许多功能,主要有:
(1)确定元器件尺寸及公差。(2)调z 高度(用FUN31或32)对于不同元器件调节真空吸力(M OD9)。
(3)拾片延时和贴片延时,避免气
体对元器件对中影响
。
图4 PC B 板布局和重复贴片
(4)元器件对中方法调节。
(5)用M OD 和FUNOTI ON 指令,利用HHT 可以
修正贴片机运行参数,使贴片机适应各种情况状态。
2 键盘输入编程
键盘输入编程是由中央控制软件采用菜单式编程方法,通过键盘选择菜单,并输入数据。需要用键盘一步一步地输入数据,难点仍是建立元器件库。编程步骤如图5所示,适用于有线路设计数据,无C AD 数据,及细间隙器件场合。输入数据后,可用Auto Program 自动编拾放顺序程序。
中央控制软件编程较灵活,一般先采用示教方
法将非细间距器件编程到贴片头控制计算机中,再传输到中央控制软件中,建立元器件库,并进行拾放程序和基准标号示教,最后输出到Auto -Program 软件中自动生成拾放程序。
3 自动编程
自动编程软件编程步骤如图6所示。拷贝贴片头现场计算机中已存软件、C AD 设计数据输入和ASCII 码输入数据。数据主要有三大类:元器件描述数据、元器件类型数据和PC B 板数据。输入Auto Program 后再进行编辑,自动生成拾放程序。3.1 系统建立
首先进行贴片机结构参数编辑,见前述,主要是确定吸嘴位置、送料器位置、视觉系统参数、点胶等。3.2 建立S M D 类型库
系统建立完成后,即需建立S M D 类型数据库,将C AD 输入原始数据进行编辑修正。
(1)S M D 类型。包括引脚数、引脚位置、第一脚位置、引脚群位置、长/宽、间距。
(2)定义S M D 类型。例1005,1608
(3)选择吸嘴。01-XF ,02-XG,03-XH ,04-XI ,05-AA ,06-BA ,07一C B ,08-VISI ON ,User De 2fine 。
(4)确定元件尺寸。长、宽、高及公差。
(5)θ角调节参数。如果C AD 数据与贴片机结
3
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图5
键盘输入编程步骤
图6 C AD 自动编程步骤
构不符则需调整(表2)。
表2
θ角调节参数送料器在贴
片机上位置拾 片 角 度带式
振动送料器
前面左面后面右面
0°90°180°270°
90°180°270°0°
(6)拾片延时及真空吸力调节。(7)对中方法参数调节。A.激光对中
采用激光对中要调节吸嘴与镜头的偏置,对无引脚元件,吸嘴在元件高度1/2～3/4处,对有引脚元件,吸嘴在元件底部引脚处。采用激光对中方法,必须确定元器件尺寸公差,一般在10%,再确定对中类型。
B.视觉对中
视觉对中窗口显示下列参数,键入数据:引脚类型、对中方法、检测标准、引脚损除、引脚群数据、定义引脚群、其它参数。
(8)定义送料器。主要是定义振动送料器的槽数、宽度及公差。
(9)确定PC B 板号名称。一个板号对应一套拾放顺序程序。
3.3 数据输入31311 C AD 输入
首先定义C AD 输入数据贮放地址———硬盘、软盘和网络中。输入C AD 数据,窗口显示两列数据即:一例是原始输入数据和编辑数据。31312 AutoBuild 输入
同时输入2个PC B 板号数据,要用AutoBuild 输入,只要是ASCII 码文件均可输入,并将数据贮存在5个数据库中。
314 输入/编辑PC B 板数据库
在系统建立和输入C AD 数据后,编辑PC B 板数据库,主要有贴片、视觉标号和PC B 布局三大部分。
31411 贴片数据
Auto Program 将C AD 输人或Auto Bulid 文件输
4
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入数据或中央控制软件中数据直接存贮PC B 板数据库,用于产生拾放顺序程序,贴片数据库主要包括:参考设计号、元器件类型、贴片坐标(C AD X.T.(坐标)。31412 元件信息
在元件信息菜单上编辑元器件,可增加新元件,消除旧元件,搜寻元件。31413 元器件重复贴片31414 视觉标号示教
视觉标号有板(G lobal )、拼板(Image )、元件(Lo 2cal )和不良(Reject )四种标号。31415 PC B 板布局
PC B 板布局是确定拼板方向和位置,Auto Pro 2gram 可以旋转Image 图形,Board 板图形与示教方法
相似。
3.5 元器件数据库
可用Auto Build 或Autogrorm 将数据输入到元器件数据库中。是描述元器件的特殊数据,与元器件类型数据库相对应见,图7。31511 元件类型
如0402R ,0805C 等。31512 送料器类型
,如12mm ,8mm 等。31513 元器件描述有选择确定视觉对中、转角、焊膏、涂布量、元件性能检测、视觉灰度值
。
图7 细间距器描述
3.6 送料器设置数据库和拾片数据库
送料器数据库中包括拾片坐标,元件去除放置
坐标,视觉元器件对中数据等,送料器设置和优化如图8所示
。
图8 送料器设置及优化
31611 送料器设置及优化
优化器根据PC B 板C AD 数据进行优化。初步
安装上送料器,用示教盒HHT 或原来优化数据,确定在用送料器设置,并通过中央控制软件传送到Auto Program 中进行优化,尤其注意是振动送料器的
布置优化。31612 拾片数据编辑
拾片数据在确定送料器位置后即确定下来,在Board 窗口中修正数据,见表3。
表3 拾片数据
Head Pickup Part Number
Pickup x
Pickup y Pickup z
Pickup
θ111603124148110004001000101000180°121005123352110004001000101000180°131005540067110012213002120001410050240572150011112001182001
5
160817416141810111120011820
重复拾片编辑在窗口上进行(行数及坐标,散装
送料器重复等),见图3。
(下转第183页)
表2 2002年1～6月各类产品销售情况表
电 子 专 用 设 备 类 别销售量
/台、套
销售额
/万元
同比增长
/%
一、电子专用设备 总计456637337617-515 11电子元件及机电组件生产设备151********-1915
21电真空器件、平板显示器件生产设备
382
7874米吊装线
7516
-2912
31半导体器件、集成电路生产设备8581049612-1514
41空气净化、水净化、气体纯化和电磁屏蔽设备
34704
4437m2净化厂房
2180013
1315
51环境模拟、力学试验设备7606283142012 61电子整机装联设备5202329111116 71电子通用设备69298296131116
二、电子专用工模具 总计8548124215
11电子专用工具19417万件204114-3018 21电子专用模具265付65061811316
(上接第155页)
31613 检测元件不良栅除坐标
主要有视觉检查不良元件栅除位置,电性能检测不良元件栅除位置。
31614 板号选择
3.7自动拾放编程
Auto Program可自动产生50个分段程序,每段可进行511步或255次贴片。拾放程序贮于Board pick&Place文件中,而送料器和吸嘴数据自动贮于相应数据库文件中。
31711 编程前选项设置
?每段程序最多步数:可用HHT插入M OD和FUNCTI ON码。
?每段程序最多贴片数
?是否自动传输PC B板
?吸嘴是否更换:某一PC B最后元件贴片后是否更换吸嘴
?电性能测试:是否所有板均测试
?点胶参数:时间、高度、焊膏厚度
?将程序分段,分别传输到不同的中央控制软件中,控制不同的贴片机
31712 拷贝程序
Auto Program软件可以不与中央控制软件同贮于一台PC机中,可以脱机编程。
A.拷贝到磁盘中
若AutoProgram在独立PC机上脱机编程,则先拷贝到主控机中,传输给中央控制软件,再传输到贴片头控制计算机中执行。
B.从贴片头控制机中拷贝数据
贴片头控制机中数据先传输到中央控制软件中,再将数据传输到Auto Program中。
参考文献
(1)龙绪明1高精度视觉贴片机计算机控制系统[J].电子工业专用设备,1996,25(1):38-45.
(2)J. F.Pawling1S URFACE M OUNTE D ASSE M BLIFS, US A,1994,10
(3)宣大荣1表面组装技术[M],北京:1994.8
YAMAHA(雅马哈)贴片机各种机型参数_配图
日本YAMAHA(雅马哈)贴片机YAMAHA YV100X 贴片速度:0.20秒/CHIP 贴片PCB大小:L457XW407MM_L50XW50MM 贴片元件:0603(MM)-31MMX31MM元件SOP SOJ PLCC QFP BGA CSP 贴片元件可放100种(8MM) 贴片机大小:L1650XW1358X1450 贴片机重量:1300KG YV100XGP 贴片速度：0.18秒/CHIP 可贴片元件范围：0603CR（公制）至□32mm IC,CSPs,BGAs,QFPs。贴片头结构：贴装驱动系统有8个贴装头。 feeder（送料器）结构：90种8mm元件种类。 贴片精度：CHIP±0.1mm；QFP±0.04mm。 识别方式：采用高分辨率多视觉高精度数码相机。 可贴装PCB尺寸：Min L50mm×W50mm～Max L460mm×W335mm. 外型尺寸:L1,650mmW1,408mmmH1,895mm；約1600kg。 供给电源：三相380V 4.0KW. YG200 贴片速度:0.08 秒/CHIP 贴片PCB大小:L330（420）XW250MM_L50XW50MM 贴片元件:0402(MM)-14MMX14MM 贴片元件可放80种(8MM) 贴片机大小:L1950XW1408X1450 贴片机重量:2080Kg 供给电源：三相380V 型号YV100II 贴片速度:0.25秒/CHIP的高速贴装 基板尺寸：L600*W400(Max)/L50*W50(Min) 基板厚度0.4-3.0 贴装精度±0.1mm/CHIP ±0.08/QFP 电源三相AC220/208/230/240/380/400/416V ±10%，50/60HZ 功率4KVA 贴装原件1005~QFP’SQP’SOJ’PLCC(25mm) BGA（0.4p)
机器视觉检测的分析简答作业及答案要点学习资料
2012研究生机器视觉课程检测及课程设计内容 一、回答下列问题： 1、什么是机器视觉，它的目标是什么？能否画出机器视觉检测系统的结构方 块图，并说出它们的工作过程原理和与人类视觉的关系？ 机器视觉是机器（通常指计算机）对图像进行自动处理并报告“图像中有什么”的过程，也就是说它识别图像中的内容。图像中的内容往往是某些机器零件，而处理的目标不仅要能对机器零件定位，还要能对其进行检验。 原始数据特征向量类别标识 特征度量模式分类器 机器视觉系统的组成框图 2、在机器视觉检测技术中：什么是点视觉技术、一维视觉技术、二维视觉技 术、三维视觉技术、运动视觉技术、彩色视觉技术、非可见光视觉技术等？ 能否说出他们的应用领域病句、案例？能否描述它们的技术特点？ 答：点视觉：用一个独立变量表示的视觉称之为点视觉。如应用位移传感器测量物体的移动速度。 一维视觉：普通的CCD。 两维视觉：用两个独立变量表示的视觉称之为两维视觉。比如普通的CCD。 三维视觉：用三个独立变量表示的视觉称之为三维视觉。比如用两个相机拍摄（双目视觉）；或者使用一个相机和一个辅助光源。 彩色视觉：用颜色作为变量的视觉称之为彩色视觉。物体的颜色是由照 射光源的光谱成分、光线在物体上反射和吸收的情况决定的。比如，一 个蓝色物体在日光下观察呈现蓝色，是由于这个物体将日光中的蓝光 反射出来，而吸收了光谱中的其他部分的光谱，而同样的蓝色物体， 在红色的光源照射下，则呈现红紫色， 非可见光视觉技术：用非可见光作为光源的视觉技术。比如非可见光成像技术。
3、机器视觉检测技术中：光源的种类有哪些？不同光源的特点是什么？光照 方式有几种？不同光照方式的用途是什么？又和技术特点和要求？ 机器视觉检测技术中光源有以下几种：荧光灯，卤素灯+光纤导管，LED 光源，激光，紫外光等。几种光源的特点如下： 成本亮度稳定度使用寿命复杂设计温度影响种类名 称 荧光灯低差差一般低一般 卤素灯+光纤导管高好一般差一般差LED光源一般一般好好高低光照方式有以下几种： 背景光法（背光照射）是将被测物置于相机和光源之间。这种照明方式的优点是可将被测物的边缘轮廓清晰地勾勒出来。由于在图像中，被测物所遮挡的部分为黑色，而未遮挡的部分为白色，因此形成“黑白分明”的易于系统分析的图像。此方法被应用于90%的测量系统中。 前景光法（正面照射）是将灯源置于被测物和相机之前。又可分为明场照射和暗场照射。明场照射是为了获得物体的几乎全部信息，照射物体的光在视野范围之内几乎全部反射回去；暗场照射是为了获取物体表面的凹凸，照射物体的光在视野范围之外有部分光反射回去。 同轴光法是将灯源置于被测物和相机之间。 4、机器视觉检测系统中，光学系统的作用是什么？光学器件有哪几种，它们 各自的作用是什么？光学镜头有几种类型，它们各自有何用途？光学镜头有哪些技术参数，各自对测量有什么影响？ 答：机器视觉检测系统中，光学系统用来采集物体的轮廓、色彩等信息。 光学器件主要有：镜头、成像器件（CCD和CMOS)、光圈、快门等。 镜头的作用是对成像光线进行调焦等处理，使成像更清晰；成像器件的作用是将光学图像转换成模拟电信号；光圈的作用如同人得瞳孔， 控制入射光的入射量，实现曝光平衡；快门的作用是将想要获取的光学
全视觉贴片机研制解析
全视觉贴片机研制解析 Parse the Research and Manufacture of Full Visual Mounter 广州市羊城科技实业有限公司宋福民张小丽马如震 Guangzhou Yangcheng Science&Technology Enterprises co.,ltd SONG Fu-min ZHANG Xiao-li MA Ru-zhen 摘要：本文以全视觉贴片机的研制为例，全面深层次揭示了中小企业在研制具有自主知识产权的电子装备产品中，应该如何正确选择研发策略和建立研发平台、研发管理机制等问题。 Abstract: This paper takes the R&D of the full visual Monuter as the example and explains deeply how to correctly choose strategies of R&D and establish platform、management system of R&D. Small and middle corporations should pay attention on this when they research and manufacture themselves electronic equipment. 关键词：SMT；贴片机；全视觉；电子贴装；系统集成；模块化；研发策略； 研发平台；研发管理 Key word: SMT；Surface Pick and Place equipment；Mounter；Full vision ；Integrate system ； Modularize；Method of R&D ；Platform of R&D；Management of R&D 随着网络时代的到来和人们生活水准的不断提高，电子信息产业得到了飞速的发展，而高速发展的电子信息产业又引导着电子元器件以及电子装配技术的发展。 自从第一块片式电子元器件诞生以来，SMT技术得到了迅速的发展。如今的片式元件越来越小型化和异型化，其规格从0402已发展到0201，0101也正在研究中，同时BGA、CSP、FC、MCM等封装形式的元器件也大量涌现并推广应用。这些表面贴装元件（SMC）/表面贴装器件（SMD）必须依靠SMT贴片机才能把它们贴装在印刷电路板（PCB）上。 贴片机是SMT生产设备中最关键的设备之一，能够自动地将片状元器件快速、准确地贴放在印制电路板（PCB）上的指定位置，在电子贴装行业中占有举足轻重的地位。作为SMT 设备的龙头，贴片机的发展历来备受设备厂家的重视。在国外，经过几十年的发展，SMT贴片机技术发展已经十分成熟，从最初的机械定位到图像识别位置补偿，从爪式定心到飞行对中检测，贴片机的发展经历了质的飞跃。 长期以来，国外贴片机一统国内SMT市场，其中，2001年全国进口3千多台贴片机，金额近40亿人民币，2002年进口4千多台，金额接近50亿人民币。多年来，为了促进国内电子信息产业的发展，国家也花了大力气研制贴片机，但由于技术以及体制等多方面的原因，一直没有国产全视觉贴片机问世。
机器视觉基础知识详解模板
机器视觉基础知识详解 随着工业4.0时代的到来，机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要，为了能让更多用户获取机器视觉的相关基础知识，包括机器视觉技术是如何工作的、它为什么是实现流程自动化和质量改进的正确选择等。小编为你准备了这篇机器视觉入门学习资料。 机器视觉是一门学科技术，广泛应用于生产制造检测等工业领域，用来保证产品质量，控制生产流程，感知环境等。机器视觉系统是将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉优势：机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点，可以实现很高的分辨率精度与速度。机器视觉系统与被检测对象无接触，安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有：
为了更好地理解机器视觉，下面，我们来介绍在具体应用中的几种案例。 案例一：机器人+视觉自动上下料定位的应用： 现场有两个振动盘，振动盘1作用是把玩偶振动到振动盘2中，振动盘2作用是把玩偶从反面振动为正面。该应用采用了深圳视觉龙公司VD200视觉定位系统，该系统通过判断玩偶正反面，把玩偶处于正面的坐标值通过串口发送给机器人，机器人收到坐标后运动抓取产品，当振动盘中有很多玩偶处于反面时，VD200视觉定位系统需判断反面玩偶数量，当反面玩偶数量过多时，VD200视觉系统发送指令给振动盘2把反面玩偶振成正面。 该定位系统通过玩偶表面的小孔来判断玩偶是否处于正面，计算出玩偶中心点坐标，发送给机器人。通过VD200视觉定位系统实现自动上料，大大减少人工成本，大幅提高生产效率。 案例二：视觉检测在电子元件的应用： 此产品为电子产品的按钮部件，产品来料为料带模式，料带上面为双排产品。通过对每个元器件定位后，使用斑点工具检测产品固定区域的灰度值，来判断此区域有无缺胶情况。 该应用采用了深圳视觉龙公司的DragonVision视觉系统方案，使用两个相机及光源配合机械设备，达到每次检测双面8个产品，每分钟检测大约1500个。当出现产品不良时，立刻报警停机，保证了产品的合格率和设备的正常运行，提高生产效率。
贴片机完整的操作步骤
贴片机完整的操作步骤 1．贴装前准备 (1)准备相关产品工艺文件。 (2)根据产品工艺文件的贴装明细表领料（PCB、元器件），并进行核对。 (3)对已经开启包装的PCB，根据开封时间的长短及是否受潮或污染等具体情况，进行清洗和烘烤处理。 (4)开封后检查元器件，对受潮元器件按照SMT工艺元器件管理要求处理。 (5)按元器件的规格及类型选择遁合的供料器，并正确安装元器件编带供料器。装料时-。协须将元器件的中心对准供料器的拾片中心。 (6)设备状态检查： ①检查空气压缩机的气压应达到设备要求，一般为6kgjf/cm2～7kgf/cm2。 ②检查并确保导轨、贴装头移动范围内、自动更换吸嘴库周围、托盘架上没有任何障碍物。 2．开机 (1)按照设备安全技术操作规程开机。 (2)检查贴片机的气压是否达到设备要求，一般为5kg／crri2左右。 (3)打开伺服。 (4)将贴片机所有轴回到源点位置。 (5)根据PCB的宽度，调整贴片机FT1000A36导轨宽度，导轨宽度应
大于PCB宽度Imm左右，并保证PCB在导轨上滑动自如。 (6)设置并安装PCB定位装置： ①首先按照操作规程设置PCB定位方式，一般有针定位和边定位两种方式。 ②采用针定位时应按照PCB定位孑L的位置安装并调整定位针的位置，要使定位针恰好在PCB的定位孔中间，使PCB上下自如。 ③若采用边定位，必须根据PCB的外形尺寸调整限位器和顶块的位置。 (7)根据PCB厚度和外形尺寸安放PCB支承顶针，以保证贴片时PCB 上受力均匀，不松动。若为双面贴装PCB，B（第一）面贴装完毕后，必须重新调整PCB支承顶针的位置，以保证A（第二）面贴片时，PCB 支承顶针应避开B面已经贴装好的元器件。 (8)设置完毕后，可装上PCB，进行在线编程或贴片操作了。 3．在线编程 对于已经完成离线编程的产品，可直接调出产品程序，对于没有CAD 坐标文件的产品，可采用在线编程。在线编程是在贴片机上人工输入拾片和贴片程序的过程。拾片程序完全由人工编制并输入，贴片程序是通过教学摄像机对PCB上每个贴片元器件贴装位置的精确摄像，自动计算元器件中心坐标（贴装位置），并记录到贴片程序表中，然后通过人工优化而成。 4．安装供料器 (1)按照离线编程或在线编程编制的拾片程序表，将各种元器件安装到贴片机的料站上。
贴片机视觉系统构成原理及其视觉定位
1 贴片机视觉系统构成及实现原理 如图1所示，贴片机视觉系统一般由两类CCD摄像机组成。其一是安装在吸头上并随之作x－y 方向移动的基准（MARK）摄像机，它通过拍摄PCB上的基准点来确定PCB板在系统坐标系中的坐标；其二是检测对中摄像机，用来获取元件中心相对于吸嘴中心的偏差值和元件相对于应贴装位置的转角θ。最后通过摄像机之间的坐标变换找出元件与贴装位置之间的精确差值，完成贴装任务。 龌 傒 鮯 [ e 1.2 系统各坐标系的关系 韕 为了能够精确的找出待贴元件与目标位置之间的实际偏差，必须对景物、CCD摄像机、CCD成像平面和显示屏上像素坐标之间的关系进行分析，以便将显示屏幕像素坐标系的点与场景坐标系中的点联系起来；并通过图像处理软件分析计算出待贴元件中心相对于吸嘴中心的偏差值。
对于单台摄像机，针孔模型是适合于很多计算机视觉应用的最简单的近似模型[3]。摄像机完成的是从3D射影空间P3到2D射影空间P2的线性变换，其几何关系如图3所示，为便于进一步解释，定义如下4个坐标系统：棤咞 脮朩1? 垡々 } ?犹 坐标关系： 狨 由于视野小，采用的镜头畸变非常低，可将Uc直接简化为等于欧氏图像坐标系下的坐标，让uc ＝ui，vc＝vi，而ui＝（up－xp0）δ，vi＝（vp－yp0）δ，δ为单个像素的大小。
这样可以得到欧氏场景坐标系和欧氏图像坐标系之间的映射关系： 郠?? 由于在该系统中各摄像机之间是相互独立的，所以各路成像出来的坐标都可以转换为同一场景坐标下的坐标。 狇 韻 姹R+逿 2.1 图像预处理 图像预处理的目的是改善图像数据，抑制不需要的变形或者增强某些对于后续处理重要的图像特征。由于SMT生产现场的非洁净因素造成CCD镜头上的尘埃等，易给图像带来较大的外界噪声。另外，图像的采集过程中也不可避免地引入了来自光路扰动、系统电路失真等噪声。因此，对图像进行预处理以消除这些噪声的影响是非常必要的。 对噪声平滑方法主要的要求是：既能有效地减少噪声，又不致引起边缘轮廓的模糊，同时还要求
第一讲 SMT贴片机介绍
第一讲SMT贴片机介绍 一、贴片机类型 1、按速度分类 中速贴片机高速贴片机超高速贴片机 2、按功能分类 高速/超高速贴片机(主要贴一些规则元件) 多功能机(主要贴一些不规则元件) 3、按贴装方式分类 顺序式同时式同时在线式 4、按工作原理分类 动臂式贴片机复合式贴片机转塔式贴片机大型平行系统1）、.动臂式贴片机具有较好的灵活性和精度，适用于大部分元件，高精度机器一般都是这种类型，但其速度无法与复合式、转盘式和大型平行系统相比。又可分为单臂式和多臂式。 2）、复合式机器是从动臂式机器发展而来，它集合了转盘式和动臂式的特点，在动臂上安装有转盘,如Siemens最新推出的HS50机器就安装有4个这样的旋转头，贴装速度可达每小时5万片 3）、转塔式机器由于拾取元件和贴片动作同时进行，使得贴片速度大幅度提高,如松下公司的MSH3机器贴装速度可达到0.075秒/片 4）、大型平行系统由一系列的小型独立组装机组成。各自有丝杠定位系统机械手，机械手带有摄象机和安装头。如PHILIPS公司的FCM机器有16个安装头，实现了0.0375秒/片的贴装速度，但就每个安装头而言，贴装速度在0.6秒/片左右
二、贴片机的组成 1、贴装头 贴装头也叫做吸/放头，它的工作由移动/定位、拾取/释放两种模式组成: 第一，贴装头通过程序控制完成三维的往复运动，实现从供料系统取料后移动到SMB的指定位置上。 第二，贴装头的端部有一个用真空泵控制的吸盘，当换向阀打开时，吸盘上的负压把元器件从供料系统中吸上来；当换向阀门关闭时吸盘把元器件释放到SMB上 2、视觉系统 它也是以计算机为主体的图像观察、识别和分析系统。 视觉检测系统的主要功能通常有： ●SMB的精确定位、 ●元器件定心和对准、 ●元器件有/无检测、 ●机械性能及电器性能的检测等。 随着SMT技术的发展，全自动贴片机的功能、效率、精度及灵活性越来越强，全视觉、多功能、模块式、高速度的贴片机不断推出，能适应从片状元件直至BGA、CSP及0.3mm 细间隙QPF等精密器件的贴放；精度达到0.03mm；贴片速度达到0.04s/片甚至更高。 所以，SMA的装联效率之高是通孔插装组件所无法比拟的。 贴片机的摄像机可分为以下几类： 1)俯视摄像机(CCD) 2)仰视摄像机(CCD) 3)头部摄像机(Line-sensor) 4)激光对齐
机器视觉及工程应用matlab实例分析
clear all; clc; %RGB分量显示（如图1所示） I=imread('C:\Users\bjut\Desktop\机器视觉\北工大.jpg');%读取图片R=I(:,:,1);%图片中的红色元素存在R中 G=I(:,:,2);%图片中的绿色元素存在G中 B=I(:,:,3);%图片中的蓝色元素存在H中 figure(1) subplot(2,2,1);%生成2*2个子图，当前激活第1个子图 imshow(I);%显示图片 title('原始图像');%图片标题 subplot(2,2,2);%生成2*2个子图，当前激活第2个子图 imshow(R);%显示图片 title('R分量图像');%图片标题 subplot(2,2,3);%生成2*2个子图，当前激活第3个子图 imshow(G);%显示图片 title('G分量图像');%图片标题 subplot(2,2,4);%生成2*2个子图，当前激活第4个子图 imshow(B);%显示图片 title('B分量图像');%图片标题 图1 RGB分量显示
%彩色直方图均衡化（如图2） R1=histeq(R);%对各分量直方图均衡化，得到各分量均衡化图像 G1=histeq(G); B1=histeq(B); I1=cat(3,R,G,B);%创建三维矩阵，R为第一页，G为第二页，B为第三页HSV=rgb2hsv(I);%RGB转换成HSV V=HSV(:,:,3); V=histeq(V);%直方图均衡化 HSV(:,:,3)=V;%明亮度调节 I2=hsv2rgb(HSV); %HSV转换成RGB figure(2);%显示图像 subplot(1,2,1); imshow(I1); title('RGB各分量均衡化'); subplot(1,2,2); imshow(I2); title('V分量均衡化'); 图2 彩色直方图均衡化 %灰度图像伪彩色处理（如图3（a）） I=imread('C:\Users\bjut\Desktop\机器视觉\北工大灰度.jpg'); figure(3); imshow(I); title('灰度图像'); I=im2double(I);%图像数据转换成double型 [W,H]=size(I); R=zeros(W,H); G=zeros(W,H); B=zeros(W,H); L=1; %设置色彩变换函数
焊线机视觉系统
全自动晶片焊线机视觉检测系统的研究 摘要：全自动晶片焊线机是晶片生产的关键设备之一，其视觉系统是设备的核心技术所在。视觉系统决定了晶片的检测和定位精度。本文详细介绍了基于机器视觉的全自动晶片焊线机的专用芯片视觉检测系统的工作原理和设计结构，着重阐述了视觉系统的软件和硬件设计过程，以及用于晶片检测定位的图像处理算法。实验表明系统在速度和精度上都可满足焊线生产的需求，对于自动晶片焊接设备的自动化、智能化和产业化有一定的参考意义。 关键词：自动焊线机，视觉检测，图像处理，晶片检测定位 Design on Vision Detection System of Automatic IC Wire Bonder Duan Jin，Wang Feng，Lu Jian, Zhu Yong, Jing Wenbo (Changchun University of Science & Technology, Changchun, 130022, China, Duanjin: duanjin@https://www.360docs.net/doc/4715057530.html, ) （Jilin Kaichuang Electric technology Company, Changchun,130023,China） Abstract： The Wire bonding machine is one of the primary equipment for chip production. The machine vision system is very crucial in the process of wire-bonding. The structure and principle of vision detection system in high precision chip wire-bonder are introduced in this paper. The design of the hardware and software of the system are discussed, at the same time the arithmetic of image processing is presented. Experiment results shows that the method can effectively detecte and locate the chip. The speed and accuracy of the system are good enough to meet the practical application requirement. Key words：Wire bonder, Vision detection, Image processing, Chip detection & location 0．引言 表面组装技术（SMT Surface Mounting Technology）使现代电子组装的重量减轻，体积缩小，成本降低，是目前电子组装行业最流行的技术和工艺，具有重要的应用价值。目前，我国已经成为世界最大的IC晶片消费国之一。但是我国现在80%的IC晶片却是依赖国外进口的，其主要原因是表面组装设备依赖进口，没有自主知识产权。由于国外厂商都对核心技术采取严密的技术保密，我国表面自动组装技术与国外先进水平相比有着明显差距，特别是在组装设备的精度和速度等的重要指标上[1][2][3]。 SMT生产线通常由表面涂敷设备、贴片机、焊接机、丝印机、清洗机、测试设备等表面组装设备组成。其中关键设备——焊接机（Wire Bonder），更是国外各大电子设备公司激烈竞争的对象[4]。国内已有技术成熟的商品化贴片机[1，5，6]，但是国产的晶片焊线机基本还停留在半自动或较低的全自动水平，且产业化水平较低。
长沙常衡机电全自动视觉贴片机(CHMT48VA)使用说明书(new150922
2015 长沙常衡机电 全自动视觉贴片机（CHMT48V） 使用说明书 长沙常衡机电设备有限公司 Charmhigh-V2.0-2015 长沙常衡机电设备有限公司https://www.360docs.net/doc/4715057530.html,
目录 1.更新记录 (4) 2.安装 (5) 3.产品清单 (6) 4.硬件要求与兼容软件 (7) 4.1.硬件要求 (7) 4.2.兼容软件 (7) 5.注意事项 (8) 6.主要技术参数 (9) 7.机械结构简介 (10) 8.启动机器 (11) 9.运行 (12) 9.1.编辑工作文件 (12) 9.1.1.器件 (13) 9.1.2.料栈 (16) 9.1.3.拼板 (18) 9.1.4.IC托盘 (20) 9.1.5.PCB校准 (22) 9.2.加载工作文件 (23) 10.测试 (25) 11.设置 (26) 11.1.系统参数设置 (27) 11.2.真空检测设置 (29) 11.3.备份/恢复 (30) 12.文件 (32) 12.1.生成CSV生产文件 (32) 12.1.1.使用Altium Designer (32) 12.1.2.使用Protel (35) 12.2.文件转换 (39) 12.2.1.料栈列表 (40) 12.2.2.器件列表 (41) 12.2.3.拼板列表 (42) 13.统计 (44) 14.系统记录 (45) 15.快速上手 (45)
16.保养与维护 (50) 17.关于保修 (51) 18.联系我们 (52)
1.更新记录 编号时间说明版本12014-11-15 建立文档V1.0 22015-9-16 更新文档V2.0
贴片机视觉系统
. 随着电子设备对小型,轻型,薄型和可靠性的需求,促使各种新型器件特别是细微间距器件得到迅速发展,被越来越多的用在各类电子设备上,于是对SMT中的关键设备----贴片机的贴片精度提出了更高的要求.本文从应用角度对FUJI(主要是IP3和CP6)和SIEMENS(S80F)贴片机的视觉系统进行了详细对比. 1,机器视觉系统的原理 贴片机视觉系统是以计算机为主体的图象观察,识别和分析系统.它主要采用摄象机为计算机感觉的传感部件,或称探测部件.摄象机感觉到在给定视内目的物的光强度分布,然后将其转换成模拟电信号,再通过A/D转换器被数字化成离散的数值,这些数值表示视野内给定的平均光强度,这样得到的数字影象被规则的空间网格覆盖,每个网格叫做一个像元.显然,在像元阵列中目的物影象占据一定的网格数.计算机对包含目的物数字图象的像元阵列进行处理,将图象特征与事先输入计算机的参考图象进行比较和分析判断,根据其计算结果计算机向执行机构发生指令. 在机器视觉系统中灰度分辨率.灰度值法是用图象多级亮度来表示分辨的大小,灰度分辨率规定在多大的离散值是机器给定的测量光强度,需要处理的光强越小,灰度分辨率就越高. 2,视觉系统的构成 贴片机视觉系统由视觉硬件和软件组成.硬件一般由影象探测,影象存储和处理以及影象显示3部分组成. 摄象机是视觉系统的传感部件,用于贴片机的视觉采用固态摄象机,CCD摄象机.固态摄象机的主要部分是一块集成电路,集成电路芯片上制作有许多细小光敏元件组成的CCD阵列,每个光敏元件输出的电信号与被观察目标上相应反射光强度成反比,这一电信号作为一像元的灰度被记录下来.象元件坐标决定了该点在图象中的位置. 摄象机获取大量信息有微处理机处理.处理结果由工业电视显示.摄象机与微处理机,微处理机与执行机构及显示器之间有通讯电缆连接,一般采用RS232串行通讯接口. 3,视觉系统的精度 影响视觉系统精度的主要因素是摄象机的像元数和光学放大倍数.摄象机的像元数越多,精度就越高;图象的放大倍数越高,精度就越高.因为图象的光学放大倍数越大,对于给定面积的象元数就越多,所以精度就越高.在FUJI的IP3上,在贴脚宽0.15MM的器件时就采用了精密的需要.不过,放大倍数过大,寻找器件更加困难,容易丢件,降低了帖装率.所以要根据实际需要选择合适的光学放大倍数. 4,FUJI和SIEMENS视觉系统的比较 1,PCB的精确定位 FUJI的IP和CP均有一个专用的MARK CAMERA,用来获取PCB上的标是点位置,大小和形状,读取中心位置.在PCB进行定位时,PCB上需要至少2个表示点(基于X,Y TABLE水平的状态下)依次围绕每个表示点中心,在一定范围内搜索,如未发现目标,就扩大搜索范围(程序中可设定).确定表示点位置后,与程序中的坐标比较,判断的出偏差,具体反映在X,Y,Q3个值只能感，然后来修正贴装坐标,SIEMENS也大致相同. 2,器件检测和定心 FUJI使用一大一小2个摄象机进行不同元件的识别和对中,同时执行检测功能.对于不同的器件使用不同的照射方式,J型脚(PLCC,SOJ,BGA)采用前灯
机器视觉应用案例分析
机器视觉应用案例简析 机器视觉的应用在近年来越加广泛，其中机器视觉检测、机器人视觉两方面的技术成为目前主要的两大技术应用领域，维视图像在此为你介绍机器视觉的部分应用实例，为大家学习提供参考。 一、机器视觉两大主要应用领域 1. 机器视觉检测：机器视觉检测又可分为高精度定量检测（例如显微照片的细胞分类、机械零部件的尺寸和位置测量）和不用量器的定性或半定量检测（例如产品的外观检查、装配线上的零部件识别定位、缺陷性检测与装配完全性检测）。 基于通用视觉系统的角度检测 2. 机器人视觉：用于指引机器人在大范围内的操作和行动，如从料斗送出的杂乱工件堆中拣取工件并按一定的方位放在传输带或其他设备上（即料斗拣取问题）。至于小范围内的操作和行动，还需要借助于触觉传感技术。
基于视觉技术的机器人定位 二、机器视觉10大应用实例分析 1. 基于机器视觉的仪表板总成智能集成测试系统 EQ140-II汽车仪表板总成是我国某汽车公司生产的仪表产品，仪表板上安装有速度里程表、水温表、汽油表、电流表、信号报警灯等，其生产批量大，出厂前需要进行一次质量终检。检测项目包括：检测速度表等五个仪表指针的指示误差；检测24个信号报警灯和若干照明9灯是否损坏或漏装。一般采用人工目测方法检查，误差大、可靠性差，不能满足自动化生产的需要。基于机器视觉的智能集成测试系统，改变了这种现状，实现了对仪表板总成智能化、全自动、高精度、快速化的质量检测，克服了人工检测所造成的各种误差，大大提高了检测效率。 2. 金属板表面自动控伤系统 金属板如大型电力变压器线圈、扁平线收音机朦胧皮等的表面质量都有很高的要求，但原始的采用人工目视或用百分表加控针的检测方法，不仅易受主观因素的影响，而且可能会给被测表面带来新的划伤。金属板表面自动探伤系统利用机器视觉技术对金属表面缺陷进行自动检查，在生产过程中高速、准确地进行检测，同时由于采用非接角式测量，避免了产生新划伤的可能。 3. 汽车车身检测系统 英国ROVER汽车公司800系列汽车车身轮廓尺寸精度的100%在线检测，是机器视觉系
MIRAE贴片机视觉识别原理(简略版)
Mirae SMT Vision Manual 2000 / 9 / 25 MRC Vision室 目录 ? 1. 零件的检查 ? 2. MARK的检查 ? 3. 设定及检验事项 ? 4. 关于Vision的命令语 1. 零件的检查 ?目前适用的VISION检查方式大致分为下列几大类 –Square Chip Component –LEAD CHIP –IC类 –Ball type 零件 –Connector ?零件VISION检查时根据上述五大类来选择适当的 DB. 1.1 Square Chip Type ?称为CHIP的零件是各个角成直角的四角型的零件. ?对于CHIP类可以根据零件的影像特性来分类. 分成这样的小分类理由是各个零件都有可以区分的特性. 知道这个特性之后就算没有零件DB的零件也可以根据其特性来做代替 DB. –电阻(Square Chip Resistor) –电容(Square Chip Capacitor) –Melf Type –Array 零件(Chip Array) –其它类 1.1.1 Square Chip Resistor ? 1.1.1.1 零件特征 ? 1.1.1.2 基本算法 ? 1.1.1.3 错误编号 ? 1.1.1.4 对于各个错误的措施 1.1.1.1 零件特征 ?电阻的特征是底面(VISION检查时看到的)亮和直四角型这两点. 还有目前VISION算法上为了增加精密度而强化了限制条件所以必须只有电阻使用此分类. ?电阻的上面(吸嘴吸到的面)相对看来比较黑所以这是一种判断零件是否翻过来的重要标准. ?因为检查的限制条件严格所以面不均匀的零件有可能检查就有问题. 这种零件需要用别的DB来代替. 1.1.1.2 基本算法
高精度视觉贴片机拾放程序设计编程
高精度视觉贴片机拾放程序设计编程 龙绪明 (西南交通大学,四川 成都 610031) 摘 要∶探讨了S MT 高精度视觉贴片机难点之一拾放程序设计编程,重点介绍示教编程和C AD 输入编程设计方法。 关键词∶贴片机;拾放程序设计编程;视觉系统中图分类号:T N305 文献标识码:A 文章编号:1004-4507(2002)03-0151-06 The Design of Pick &Place Program H igh -Precision SMT Placement LONG Xu -ming (S outhwest Jiaotong University of China ,Chengdu 610031,China ) Abstract :The design of pick &place program high -precision S MT placement is described ,including the method of HHT teaching Programming and C AD programming. K eyw ords :S MT Placement ,Design of pick &place program ,Vision system 高精度视觉贴片机与普通贴片机相比最大难点之一在于拾放程序设计编程。一般贴片机可采用示教编程、键盘输入编程和C AD 输入编程3种方法。示教编程通过贴片头现场控制机进行编程,主要应用于已有电子组件样品,无细间距器件的场合,是最基本的方法。键盘输入编程(通过中央控制软件)主要应用于已知PC B 图形和元器件数据,而无C AD 数据场合。C AD 输入编程(通过AutoProgram 软件)在S MT 线路设计阶段产生C AD 数据(ASCII 码)直接输入到主控计算机中自动编辑,为最简便的编程方法。一般可采用键盘输入与C AD 输入共同编程方法。本文重点探讨示教编程和C AD 输入编程设计方法。 1 编程设计贴片机参数设置 进行编程工作前期或者执行不同PC B 板程序 时,必须设定贴片机机械结构、计算机控制系统和视觉系统参数设置。1.1 贴片机结构参数 贴片机结构参数包括贴片头数、x -y -z -θ轴极限位置、伺服驱动参数、送料器、点胶、摄像机类型、元器件参数测试和极性测试。结构参数在设备出厂前已经调好,不能轻易修改。可由中央控制软件中C on figaration File Editor 软件和示教盒中M OD 指令(直接通过现场控制计算机)来进行参数修正。112 PC B 定位与传输设置定位针的运动和PC B 自动传输控制参数,可用示教盒HHT 来完成。113 送料器安装 主要是电子送料器的布置及位置,振动送料器安装和散装盘的布置,可用HHT 设置,也可用中央控制软件键盘设置或自动编程软件AutoProgram 自 收稿日期:2002-09-10 作者简介:尤绪明(1962— ),男,四川自贡人,西南交通大学副教授,主要从事S MT 及计算机控制研究。1 51第31卷第3期V ol.31N o.3 电子工业专用设备Equipment for E lectronic Products Manu facturing 2002年9月 September 2002
高精度视觉型桌面贴片机系统研究
一一收稿日期:2015-03-25作者简介:王国庆(1972),男,陕西西安人,长安大学教授,工学 博士,研究方向为机器人动力学与控制系统研究三高精度视觉型桌面贴片机系统研究 王国庆,张光泽,张志新,张善交,贺新刚 (长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,西安710021)一一摘要:针对目前国内桌面贴片机缺少视觉系统和贴装精度不足及成本高的问题,从提高机械系统精度二视觉对中系统二运动控制系统及操作软件系统等方面进行了研究,设计了步进电机闭环控制的高精度机械平台机构,实现了支持贴装0402封装元器件及QFP 封装IC 的精密贴装头和自动化供料机构,采用自主知识产权的异步多核可编程自动化控制器完成了五轴运动控制,应用Free-man 链码实现了视觉对中系统中关键的轮廓提取,开发了上位机操作软件系统,经过测试整机系统实现了高精度贴装的目标三 关键词:贴片机;贴装头;运动控制系统;视觉对中系统;步进电机闭环控制 中图分类号:TH132一一文献标志码:A一一文章编号:1000-0682(2015)04-0012-04 Study of high-precision desktop pick-and-place machine with vision system WANG Guoqing,ZHANG Guangze,ZHANG Zhixin,ZHANG Shanjiao,HE Xingang (Key Laboratory of Highway Construction Tequnique and Equipment of Ministry Education ,Chang an University ,Xi an 710021,China ) 一一Abstract :There are some problems about the current domestic desktop pick-and-place machine,such as the lack of vision system,the shortage of pick-and-place precision and the high cost.In order to solve these problems,the paper studied on the accurate machine system,the vision positioning system,the motion control system and the operation software system.It designed a high-precision machine plat-form driven by the closed-loop control of stepper motor,and accomplished the mechanism to accurately pick and place electronic components of 0402and CEFP package outline and the automatic feeding mech-anism.To achieve the five-axis motion control,the self-proprietary multi-core asynchronous programma-ble automation controller was adopted.It applied the Freeman chain code to accomplish the critical tech-nology of the contour extraction on the vision positioning system,and developed the PC operation software system.The test results showed that it could achieve the goal of the high-precision picking and placing.一一Key words :pick-and-place machine;pick-and-place mechanism;motion control system;vision posi-tioning system;closed-loop control of stepper motor 0一引言 贴片机是用来实现高速二高精度二全自动地贴放 元器件的设备,是整个SMT 生产中最关键二最复杂 的设备三目前国内许多中小企业受到经济二生产规 模等因素的影响,对桌面型二经济型二高贴装精度的 贴片机的需求较大三面对这样的市场需求,许多公 司和科研机构都对贴片机进行了相应的研究,文献 [1]设计了简洁二紧凑且精度较高的贴片机棘轮送料器械;文献[2]采用PLC 作为贴片机的运动控制核心;文献[3]对贴片机视觉系统的图像处理算法进行了研究三一些机电公司也研发出了自己的桌面贴片机产品,但均存在着缺少视觉系统和采用了开环控制机械系统的不足,总的来说很难保证稳定的高贴装精度三基于以上贴片机现状的分析,该文在已有研究的基础上[4-5],进行了贴片机的机械总体二精密贴装机构二自动化供料机构二运动控制系统二视 觉对中系统二上位机操作软件系统等方面的研究,研 发出了高贴装精度的经济型桌面贴片机三四21四工业仪表与自动化装置一一一一一一一一一一一一一一一一2015年第4期
基于FPGA的贴片机视觉系统设计与算法研究
目录 摘要 ABSTRACT 目录 第1章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 课题来源及研究目的和意义 (1) 1.3 国内外贴片机发展现状 (2) 1.3.1 国外贴片机发展现状 (2) 1.3.2 国内贴片机发展现状 (3) 1.4本文的主要研究内容和技术指标 (3) 1.4.1本文的主要研究内容 (3) 1.4.2主要技术指标 (4) 1.5 本章小结 (4) 第2章基于FPGA的数字图像处理技术 (5) 2.1 FPGA选型和设计流程 (5) 2.1.1 FPGA选型 (5) 2.1.2 FPGA设计流程 (6) 2.2 数字图像表达方法 (7) 2.3 图像滤波 (8) 2.3.1 均值滤波 (9) 2.3.2 中值滤波 (10) 2.3.3 高斯滤波 (11) 2.3.4 效果对比 (11) 2.4 图像二值化 (12) 2.5 边缘检测 (13) 2.5.1 边缘技术原理 (13) 2.5.2 梯度算子 (13) 2.5.3 效果对比 (14) 2.6 本章小结 (14) 第3章贴片机视觉系统硬件设计 (15) 3.1 贴片机视觉系统组成与功能 (15) 3.2 贴片机视觉系统工作流程 (16) 3.3 贴片机视觉系统电路设计 (17) 3.3.1 FPGA模块设计 (17) 3.3.2 CMOS图像采集模块设计 (19) 3.3.3 图像传输模块设计 (22) 3.3.4 通讯模块设计 (23) 3.4 照明模块设计 (24) 3.4.1 纠偏相机照明模块设计 (25) 3.4.2 定位相机照明模块设计 (26) 3.5 工业镜头选型 (26)