CN102847661A - 智能高速非接触式高精度喷胶方法 - Google Patents

Abstract

智能高速非接触式高精度喷胶方法，它涉及一种喷胶方法。它的操作步骤为：1、建立相应的数学模型，根据喷胶的成形原理，建立喷胶视觉算法和机器视觉系统，为喷胶方法提供理论基础；2、采用几何变换技术，在运动中采集并处理图像，提供动态定位理论基础；3、利用精密称重天平和CCD视觉定位及测量系统测量喷胶量，实现全闭环喷胶量控制；本发明将CCD光学镜头跟高速喷胶阀相结合及精密称重天平及CCD测量软件，加上三轴运动平台，用CCD光学镜头对元器件进行精确定位，配合高速高精度的喷胶阀，再辅以在线称重或CCD测量功能，在线校准出胶量，能快速实现精确喷胶封装的工艺过程，且保证产品质量，提高产品合格率。

Description

智能高速非接触式高精度喷胶方法

技术领域：

本发明涉及一种喷胶方法，具体涉及一种智能、高速、非接触式、高精度喷胶方法。

背景技术：

在柔性电子线路板制造行业，细微的电子元器件需要进行喷胶固定封装保护，使得元器件不受碰撞、静电等损伤，保证产品的优良率，因为元器件的面积在0.25至1平方毫米之间，依靠人工在放大镜下进行点胶作业难度很高，且质量不能保证稳定，熟练工人培养周期很长，培训成本很高。

目前，高速、高精度是喷胶方法中的难点，对于目前国内的喷胶设备而言，无法满足高速、高精度喷胶工艺要求；而国外的喷胶技术全部受到专利的保护。为了改变这种状况，发明人经过建立数学模型，对新的喷胶方法进行论证，最后到喷胶设备上实践，最终实现智能高速非接触式高精度喷胶。

发明内容：

本发明的目的是提供智能高速非接触式高精度喷胶方法，它将CCD光学镜头跟高速喷胶阀及三轴运动平台及精密称重系统及CCD测量软件相结合，实现对柔性电子电路板上的精细元器件进行高速、精准喷胶固定封装保护的带视觉功能的高速高精度喷胶方法。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的操作步骤为：1、建立相应的数学模型，根据喷胶的成形原理，建立喷胶视觉算法和机器视觉系统，为喷胶方法提供理论基础；2、采用几何变换技术，在运动中采集并处理图像，提供动态定位理论基础；3、利用精密称重天平和CCD视觉定位及测量系统测量喷胶量，实现全闭环喷胶量控制。

本发明是建立在数学模型的基础上，是经过大量的数据分析和计算获得，该数据用于指导智能高速非接触式高精度喷胶，该方法具有原创性。

本发明具有以下有益效果：

破除国外喷胶方法的专利垄断，将CCD光学镜头跟高速喷胶阀相结合及精密称重天平及CCD测量软件，加上三轴运动平台，用CCD光学镜头对元器件进行精确定位，像人眼识别一样，配合高速高精度的喷胶阀，再辅以在线称重或CCD测量功能，在线校准出胶量，能快速实现精确喷胶封装的工艺过程，且保证产品质量，提高产品合格率。

具体实施方式：

本具体实施方式采用以下技术方案：它的操作步骤为：1、建立相应的数学模型，根据喷胶的成形原理，建立喷胶视觉算法和机器视觉系统，为喷胶方法提供理论基础；2、采用几何变换技术，在运动中采集并处理图像，提供动态定位理论基础；3、利用精密称重天平和CCD视觉定位及测量系统测量喷胶量，实现全闭环喷胶量控制。

本具体实施方式是建立在数学模型的基础上，是经过大量的数据分析和计算获得，该数据用于指导智能高速非接触式高精度喷胶，该方法具有原创性。

视觉系统数学模型如下：

该视觉系统定位采用几何模式匹配，通过采用创新的特征点技术，可迅速在图像中找到一个或多个参考模型的例证。与传统计算方法相比，该视觉算法处理更迅速，性能更稳健。在处理因杂色、模糊、遮挡、缺少内容或光照条件不稳定而导致严重退化的图像时，我们的视觉算法的几何图像探测器可展现出杰出性能。该视觉算法可将精度调节到亚像素级，因此可提供所找到的例证的精确信息，如其位置、旋转角度、缩放和匹配分数。该视觉算法支持无关紧要的区域。这一功能便于创建复杂的图像形状。

算法如下：

原始图像函数f(x，y)

本算子是各向同性的二阶导数：

${\▿}^{2}f(x,y)=\frac{{\∂}^{2}f}{{\∂x}^2}+\frac{{\∂}^{2}f}{{\∂y}^2}$

边缘检测后图像g(x，y)为：

$g(x,y)=f(x,y)-k{\▿}^{2}f(x,y)$

f(x，y)的二阶偏导数可以表示为

$\frac{{\∂}^{2}f(x,y)}{{\∂x}^2}=[f(x+1,y)-f(x,y)]-[f(x,y)-f(x-1,y)]$

$=f(x+1,y)+f(x-1,y)-2f(x,y)$

$\frac{{\∂}^{2}f(x,y)}{{\∂y}^2}f(x,y+1)+f(x,y-1)-2f(x,y)$

${\▿}^{2}f(x,y)=\frac{{\∂}^{2}f}{{\∂x}^2}+\frac{{\∂}^{2}f}{{\∂y}^2}$

$=f(x+1,y)+f(x-1,y)+f(x,y+1)+f(x,y-1)-4f(x,y)$

$=-5$

$\{f(x,y)-\frac{1}{5}[f(x+1,y)+f(x-1,y)+f(x,y+1)+f(x,y-1)+f(x,y)\left]\right\}$

运动系统数学模型如下：

运动系统采用几何变换技术，系统地研究物理坐标系与机器视觉坐标系之间各种关系的算法。

算法如下：

(x1，y1)：新的坐标点

(x0，y0)：旧坐标点

(a，b)：指定的旋转点

(c，d)：中心坐标

在运动中采集图像并处理图像，精度可以达到1微秒，几乎没有延迟时间，效率提高50％以上。

实施例：

在智能高速非接触式高精度喷胶设备上，将抽取的样品，通过CCD视觉定位及测量系统对其拍照，抓取图像，经过处理后，识别为特定喷胶点工作位置，存入系统数据库，同时设定喷胶参数(气压，温度，喷胶次数频率)，利用精密称重天平和CCD视觉定位及测量系统测量喷胶量，根据工作要求设定喷胶量及允许误差范围，产品在输送带引导进入工作位置时，调用图像识别程序，经识别比对后，对产品喷胶点精确定位，在这个过程中可以进行插值修正，随后调用工控机内工艺过程控制软件，引导高速的压电式喷阀在具有相同尺寸的产品上进行连续喷胶作业，在工作过程中，可以根据生产的实际情况可以定时进行在线校准，也可以人工进行在线校准，软件会根据校准结果自动调整喷胶次数，控制每个喷胶位置的喷胶量在设定的范围内；在喷胶过程中还配合有测高传感器、胶阀清洗器等辅助设施，自动测高传感器可以控制压电式喷阀与产品的距离，避免胶阀碰触产品上的细微元器件和电路，更好地保护细微元器件和产品品质。预先设定的喷胶量及测量喷胶量可以是胶点的重量，也可以是胶点平面投影的半径直径面积，也可以是胶点的体积。

Claims (1)

1.智能高速非接触式高精度喷胶方法，其特征在于它的操作步骤为：1、建立相应的数学模型，根据喷胶的成形原理，建立喷胶视觉算法和机器视觉系统，为喷胶方法提供理论基础；2、采用几何变换技术，在运动中采集并处理图像，提供动态定位理论基础；3、利用精密称重天平和CCD视觉定位及测量系统测量喷胶量，实现全闭环喷胶量控制。