数控技能数字技能与运用导言点胶是微电子封装工业出产环节傍边重要的工序之一,被广泛用于集成电路的封装与外表贴装。在液体流量准确操控范畴,点胶机是一种被用在芯片封装、电磁屏蔽、防水密封、子元件的张贴、轿车电子和音响器材等范畴的精细施胶仪器。近年来,跟着电子芯片和封装尺度的不断减小,高精度、高牢靠性、高速率的点胶技能得到了敏捷的开展在现代化工业出产加工傍边,点胶机是一种需求多轴协同操控的主动化设备,它是一个杂乱的体系,需求对胶点流量以及方位进行准确的操控操作。现在影响点胶精度的首要要素有四点:1产品尺度精度;2点胶办法;3夹具规划;4操控办法。而机器视觉技能以其检测精度高、动态呼应快、可接连作业等一系列特色,被广泛运用于电子封装职业中的许多范畴。干流的非触摸式点胶技能是选用机器视觉体系辅佐完结闭环操控的操作,以此来完结高精度、高频率、高功率的点胶主动定位。功用规划依据出产范畴的需求,点胶技能中的机器视觉与定位操控首要有以下功用:1点胶工艺施行之前,对方针产品进行快速确认点胶方位,并主动生成点胶途径。2点胶工艺施行之后,对涂着的胶点进行调查并丈量,评价出胶点直径或体积。3能够对三轴步进电机进行独立操控,完结恣意两轴能够直线插补、圆弧插补等不规则途径接连涂胶。脉冲输出速度最大频率可抵达120kHz。4能够抵达主动回原点、避免运动过界以及防撞的功用需求。5能够完结多机互联,以此来满意出产线;能够脱机独立运转,而且支撑显现发动、中止和毛病的状况提示功用。7可操控至少4个胶筒独立涂胶,而且可与各种胶枪和储胶桶衔接。8能够抵达与核算机衔接可下载运动轨道文件,别的可运用SD卡对体系进行晋级。上述2、3两个功用能够在同一视觉体系中加以完结。其间,胶点检测技能开展已较为老练,不少文献对此给出了较为完好的处理计划,市场上也已有相似产品呈现。关于点胶方位的定位,因为方针产品的多样性和工艺条件的不确认性等归纳要素的影响,业界有着多种个性化的处理计划。针对荧光胶模组点胶工艺的详细运用,经过装置于三轴点胶机Z轴上的视觉体系,完结了对点胶方位的在线定位办法经过机器视觉技能对点胶方位进行的主动检测,此进程首要分为:图画收集、图画处理、方位坐标提取、方位坐标输出三个部分。待定的芯片装置结束今后,CCD相机将依据点胶区域的切割对图画进行分块收集,而且将收集到的图画存储于工控机的内存傍边。当完好的芯片图画收集结束之后,工控机将对所收集到的图画收稿日期:2014-08-26项目赞助:江西省教育厅科技课题项目项目编号:GJJ12647和江西科技学院科研项目项目编号:XYKJ2011002。作者简介:肖守柏1979—,男,江西泰和人,江西科技学院高级工程师,研讨方向:软件工程。依据机器视觉的三轴点胶机定位操控体系的规划与完结江西科技学院江西南昌330098摘要:依据机器视觉的三轴点胶机定位操控体系是一套能够大幅进步点胶机在直线与圆弧曲线涂胶上高功用、高精度的操控体系。该体系不只完结了点胶机的三轴联动,进步了点胶机在点胶时的作业功率,而且把视觉技能引进到点胶机的点胶方位丈量核算进程中,很好地处理了以往传统点胶技能在开环操控精度较低、稳定性差的问题。为完结该操控体系中运用机器视觉替代人工输入对点胶方位进性主动丈量的功用,在操控体系中运用图画预处理和形态学操作来完结胶点方位的辨认算法,并对定位体系进行了标定和差错剖析,从硬件和软件两个方面完结了对三轴点胶机定位操控体系的规划。关键词:机器视觉点胶机三轴联动定位操控中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1007-9416201408-0009-02相机图画坐标系与运动渠道坐标系之间的联系数控技能数字技能与运用10顺次进行处理,核算出点胶区域概括的几许特征。最终,经过胶点中心与点胶区域概括的方位特征信息,提取出胶点中心的坐标数值,并依据工控机传输给机电履行模块,驱动运动渠道至正确的点胶方位。其技能道路标定丈量体系经过图画处理得到的点胶区域中心点坐标即为相机坐标系的像素坐标,此坐标不能直接用于驱动点胶机的运动渠道。要使之可行需求先行对丈量体系进行标定,并实时地将点胶区域中心的像素坐标转化为运动渠道的物理坐标。为此,还需完结以下几点要求:1确认相机的像素分辨率,运用标尺刻度与图画像素数之间的联系,以此来核算得到每个像素的实践尺度。2选用打点法,即点胶机先在标定板的恣意方位上点胶打点,然后移动作业台使该点抵达相机原点,按照前后点胶打点的坐标之差来标定相机与点胶机的相对方位联系,如图2所示。依据图画坐标系与运动渠道坐标系之间联系的改换,可捕捉在作业台坐标系下的肯定物理坐标X,Y:X=B0+ε0=B0+0-u*公式中:B0,B1表明点胶机初始方位坐标;ε1表明CCD中心与点胶机中心的横坐标之差;0表明相机原点与运动渠道原点间的横坐标之差;1表明CCD原点与运动渠道原点间的纵坐标之差;u,v为图画中心点的坐标;表明像素分辨率。视觉定位体系的完结41体系方针视觉定位的对象是具有杂乱图形的待加工印制电路板。详细操作方针如下:1经过图画剖析,确认待点胶区域的中心方位;2操控驱动三轴运动渠道移动到恰当方位;3完结点胶机的定位。42体系选型视觉定位体系包含以下三个模块:1图画收集模块;2图画剖析模块;3丈量体系标定模块。图画收集模块首要担任获取图画而且运用合理的光源安置让方针区域具有杰出的对比度;图画剖析模块首要担任对收集的图画进行主动处理,提取点胶区域的中心坐标。丈量体系标定模块中将完结两个使命:1确认相机的像素分辨率,一个像素代表的实践间隔;2确认相机图画坐标系和运动渠道坐标系之间的联系。43算法完结体系的开发渠道为VisualC++,在结合开源核算机视觉库对OPNECV图画处理算法进行程序完结的一起,将收集到的五颜六色图画首要经过灰度化处理、图画滑润与消除噪声,此过程用来得到灰度图。因为光照要素的影响,方针区域的亮度相对较高,因而可选取恰当阈值来区别布景与方针区域,接着经过二值化处理即可得到方针区域的雏形。因光照强度的改动而引起布景与方针区域灰度值发生的相对改变,需求将二值化操作中的阈值依据光照条件不同加以调理。插补算法:运用逐点比较法,即每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲,而每走一步都要经过差错函数核算,由此判别差错点的瞬时坐标一起规则加工轨道之间的差错。然后决议下一步的进给方向。每个插补循环由差错判别、进给、差错函数核算和结尾判别个过程组成。逐点比较法能够完结直线插补、圆弧插补、其他曲线插补。其特色是运算直观、插补差错小、脉冲输出均匀、调理便利。软件完结的功用体系选用了依据PWM的办法来抵达操控直流电机的意图,其特色为:灵敏、牢靠、精度高。体系的运动轨道文件选用G代码存储于Flash存储器之中,体系发动后便能够经过核算机从默许的从Flash 存储器中读取轨道文件序号,接着进行逐条的解析指令履行。若是 履行运动指令,则履行插补函数并输出PWM操控电机的当时运转 状况,反则经过IO口输出凹凸信号电平,一起在运转进程中假如遇 到限位信号、急停信号和中止信号,则马上中止运动轨道文件的解 析履行,等候体系复位以及下一次的发动触发。软件脱机运转如图3 所示。 差错剖析视觉检测体系的丈量差错发生首要有:镜头畸变引起的光学误 差、相机与点胶机装置平行度引起的模型差错、图画处理操作带来 的差错三个部分组成。而相机装置导致的模型差错以及图画处理造 成的差错都是可经过对相机模型的标定来处理。 相机实践的镜头是存在不同程度的畸变,其间首要包含:偏疼 畸变、径向畸变与薄棱镜畸变。假设在图画坐标系下某个像点的理 想方位是Zn,Yn因为成像发生的畸变,实践的为Zm,Ym,二者之 间的联系如下所示: Zn=Zm+εxZm,Ym 上式中:εx、εy为变批改系数。从式3、4二式子中可得出:成像畸变批改值的巨细与像点的 方位相关。 结语跟着核算机技能和电子技能的迅猛开展,未来机械化操作将大 量运用主动化设备替代人工操作,以此来满意杂乱操控、高精度、多 轴联动的运动操控。 本文研讨了依据机器视觉的三轴点胶机定位操控体系的规划 与完结,不只运用CCD相机进行点胶区域实时扫描,并选用滑润操 作和二值化的办法对收集的图画进行预处理,还运用了图画形态学 操作来对点胶方位坐标进行提取,很大程度上处理了传统点胶办法 开环操控精度低、功率低、稳定性差等问题。试验验证,此体系经测 试和运用均能满意要求,在长期重复性作业极大削减人工的运用 的一起对进步出产功率和产品质量也有很大进步。 参考文献 [1]Liu Hua-yongResearch ControlTechnology HighViscosity Fluids[D]Wuhan:Huazhong Univer- sity Technology,2013[2]Shen Xin-haiBasic rules dispensing[J]ElectronicsPro- cess Technology,2012,206 开端 等候发动信号 读取运转轨道 G代码文件 G代码解析履行 插补算法 PWM输出 输出操控 涂胶启停操控 状况指示灯操控 体系中止运转 限位信号、急停信号和中止信号 触发 软件运转流程图依据机器视觉的三轴点胶机定位操控体系的规划与完结 作者： 作者单位：江西科技学院 江西南昌 330098 刊名： 数字技能与运用 英文刊名： Digital Technology 20148引证本文格局：肖守柏 依据机器视觉的三轴点胶机定位操控体系的规划与完结[期刊论文]-数字技能与运用 20148
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