CN103407283A - 锡膏印刷机及其视觉对位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锡膏印刷机的视觉对位方法，S1设置与待印刷的PCB板上指定区域对应的标准位置图像数据；S2从固定位置获取待印刷的PCB板上的指定区域的实际位置图像数据；S3将获取到的实际位置的图像数据与标准位置的图像数据对比，得到实际位置与标准位置的偏差数据；S4根据偏差数据调整PCB板的位置，使PCB板上的指定区域到达标准位置；还公开了一种锡膏印刷机，它包括图像传感器，图像传感器固定设置于PCB板与模板之间的周侧。本发明的锡膏印刷机及其视觉对位方法从固定位置得到指定区域的图像数据，提高采集图像数据速度，减少了支持CCD图像传感器等采集设备沿X、Y轴移动的机械结构，结构简单，成本减低。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板的锡膏印刷领域，尤其涉及一种锡膏印刷机及其视觉对位方法。
背景技术
现有的锡膏印刷机一般包括视觉图像系统、平台校正系统、PCB运输及夹持系统、刮刀系统、网框系统和清洗系统。其中，
PCB运输及夹持系统，用于将PCB板运输到设定位置以及夹持固定，然后进行视觉系统取像对位。
网框系统包括模板与夹持装置，模板上设置有对应于PCB板锡膏印刷位的孔洞，用于对准固定后的PCB板焊盘进行锡膏印刷，模板通常为钢网或丝网制作而成。
视觉图像系统用于将模板与PCB板的位置偏差计算出来。
平台校正系统，用于根据视觉图像系统计算出的模板与PCB板的位置偏差对PCB板的位置进行微调。
刮刀系统，工作时，PCB运输及夹持系统将PCB板运送到设定位置，并进行模板与PCB板的初步定位，分为自动定位、半自动定位等，然后通过视觉图像系统进行图像采集分析，得到模板与PCB板的位置偏差数据，之后平台校正系统根据偏差数据对PCB板进行微调，位置调整完成后，通过刮刀系统将锡膏漏印到PCB焊盘上，最后通过清洗系统将模板底面和开口处的锡膏清洗干净。
现有锡膏印刷机中的视觉图像系统的机器视觉对准技术都是采用安装在模板和PCB板之间的CCD相机移动并分别通过上照下照取得模板和PCB板标志点（mark点）图像，再经过图像处理系统分析比对后将信息反馈给运动控制系统，实现模板与PCB板的对准，完成锡膏的准确印刷。这样的对准技术要求CCD相机在机器内需要做X/Y二维高速运动读取标志点（mark点）信息，这样的视觉系统设计存在对位时间长，成本价格高，结构复杂等问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种对位快速的锡膏印刷机的视觉整体对位方法，同时提供一种与之对应的锡膏印刷机。
为了实现上述目的，本发明提供的解决技术方案为：首先提供一种锡膏印刷机的视觉对位方法，包括步骤：
S1、设置与待印刷的PCB板上指定区域对应的标准位置图像数据；
S2、从固定位置获取待印刷的PCB板上的指定区域的实际位置图像数据；
S3、将获取到的实际位置的图像数据与标准位置的图像数据对比，得到实际位置与标准位置的偏差数据；
S4、根据偏差数据调整PCB板的位置，使PCB板上的指定区域到达标准位置。
其中，所述步骤S1中，设置与待印刷的PCB板上多个指定区域对应的标准位置图像数据；所述步骤S2中，从固定位置获取待印刷PCB板上的多个指定区域的实际位置图像数据；所述步骤S3中，将获取的多个指定区域的实际位置图像数据分别于对应的指定区域的标准位置图像数据对比，得到多个偏差数据，并将多个偏差数据平均处理得到最终的偏差数据。
其中，所述步骤S2中，从固定位置同时获取多份待印刷PCB板上的指定区域的实际位置图像数据；所述步骤S3中，将获取的多份指定区域的实际位置图像数据分别于对应的指定区域的标准位置图像数据对比，得到多个偏差数据，并将多个偏差数据平均处理得到最终的偏差数据。
其中，所述步骤S3采用SURF算法得到偏差数据。
本发明还提供一种锡膏印刷机，包括网框系统、视觉图像系统和平台校正系统，所述视觉图像系统包括图像传感器，该图像传感器固定设置于PCB板与模板之间的的周侧位置。
其中，所述图像传感器包括多台，多台图像传感器分别设置于PCB板与模板之间的周侧，并分别对应PCB板上的不同区域采集图像数据。
其中，所述图像传感器包括多台，多台图像传感器分别设置于PCB板与模板之间的周侧，并分别对应PCB板上的同一区域采集图像数据。
其中，图像传感器包括相机主体和反射装置，反射装置内设置有光学反射件。
其中，所述反射装置连接有伸缩结构，用于反射装置在模板与PCB板之间伸进和缩回。
其中，所述图像传感器为CCD图像传感器。
本发明的有益效果为：区别于现有技术的锡膏印刷机的视觉对位方法，视觉图像系统的机器视觉对准都是采用安装在模板和PCB板之间的CCD相机移动并分别通过上照下照取得模板和PCB板标志点（mark点）图像，再经过图像处理系统分析比对后将信息反馈给运动控制系统，实现模板与PCB板的对准，对准时间长，印刷效率低；本发明的锡膏印刷机的视觉对位方法，从固定位置直接获取待印刷PCB板的指定区域的实际位置的图像数据并与设定的标准位置的图像数据进行对比，最后得到偏差数据，根据偏差数据调整PCB板的位置，使PCB板上的指定区域到达标准位置，指定区域是固定在PCB板上的，所以指定区域的实际位置调整到标准位置的过程，也是整块PCB板调整位置的过程，同时在对准过程中，因为是从固定位置采集指定区域的图像数据，所以采集图像数据的CCD相机等采集设备可以固定不动，采集数据速度快，提高印刷的效率，同时减少了X、Y轴的移动设备，使得成本降低、结构简化，本发明同时提供的锡膏印刷机，在模板与PCB板的周测设置固定的CCD相机，就具有对位速度快、结构简单和成本低的特点。
附图说明
图1为本发明的锡膏印刷机的视觉对位方法的流程示意图；
图2为本发明的锡膏印刷机的视觉对位方法的图像对位示意图；
图3为本发明的锡膏印刷机的结构示意图。
图中：1、图像传感器；2、模板；3、PCB板；31、指定区域；4、PCB运输导轨；5、顶升平台。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，本实施方式一种锡膏印刷机的视觉对位方法，包括步骤：
S1、设置与待印刷的PCB板上指定区域对应的标准位置图像数据，可以指定任意区域为指定区域，一般会指定某一个焊盘为指定区域；
S2、从固定位置获取待印刷的PCB板上的指定区域的实际位置图像数据，因为是从固定位置得到指定区域的图像数据，所以采集图像数据的CCD相机等采集设备可以固定不动，这样可以快速准确的采集到实际位置的图像数据，同时减少了支持CCD相机等采集设备沿X、Y轴移动的机械结构，结构简单，成本减低；
S3、将获取到的实际位置的图像数据与标准位置的图像数据对比，得到实际位置与标准位置的偏差数据，在一具体实施例中，采用SURF算法得到偏差数据，SURF算法，可以更加快速和准确的得到偏差数据；
S4、根据偏差数据调整PCB板的位置，使PCB板上的指定区域到达标准位置，指定区域是固定在PCB板上的，所以指定区域的实际位置调整到标准位置的过程，也是整块PCB板调整位置的过程。
在一具体实施例中，如图2所示，指定区域31是一个方形的焊盘，x1、y1；x2、y2；x3、y3；x4、y4；四个点为标准的图像坐标数据，而X1，Y1；X2、Y2；X3、Y3；X4、Y4；四个点为实际位置的图像坐标数据，然后将两组数据对比，计算处偏差数据，根据偏差数据调整PCB板的位置，使PCB板上的指定区域到达标准位置。
在本实施例中，所述步骤S1中，设置与待印刷的PCB板上多个指定区域对应的标准位置图像数据；所述步骤S2中，从固定位置获取待印刷PCB板上的多个指定区域的实际位置图像数据；所述步骤S3中，将获取的多个指定区域的实际位置图像数据分别于对应的指定区域的标准位置图像数据对比，得到多个偏差数据，并将多个偏差数据平均处理得到最终的偏差数据；这样同时对一块PCB板上的不同区域同时采集图像数据，然后分别得到多个偏差数据，然后取其平均值，这样可以进一步的提高PCB板的调整精度，和避免出现错误。
在另一实施例中，所述步骤S2中，从固定位置同时获取多份待印刷PCB板上的指定区域的实际位置图像数据；所述步骤S3中，将获取的多份指定区域的实际位置图像数据分别于对应的指定区域的标准位置图像数据对比，得到多个偏差数据，并将多个偏差数据平均处理得到最终的偏差数据；这样同时对一块PCB板上的同一区域采集图像数据，然后分别得到多个偏差数据，然后取其平均值，同样可以进一步的提高PCB板的调整精度，和避免出现错误。
本发明还提供一种锡膏印刷机，如图3所示，包括网框系统、视觉图像系统和平台校正系统，所述视觉图像系统包括图像传感器1，该图像传感器1固定设置于PCB板3与模板之间的周侧，一般的图像传感器1相对于PCB板3的取景角度的设定的范围是0-85度，具体的取景角度在实际应用中可以具体的设定，这样当PCB板3由PCB运输导轨4进入设定位置后，图像传感器1可以直接采集PCB板上的图像数据，这样的设计，减少了X、Y轴的移动设备，减少移动浪费的时间，采集图像数据快速，提高印刷效率，同时使得成本降低、物理结构简化。本实施例中，图像传感器1可以设置在PCB板与模板之间的周侧任意一侧，只要不影响顶升平台5或模板2上升、下降等动作即可，当然要能够顺利采集到PCB板的图像数据也是必要的。
在一具体实施例中，所述图像传感器1包括多台，多台图像传感器1分别设置于PCB板3与模板2之间的周侧，并分别对应PCB板3上的不同区域采集图像数据，这样同时对一块PCB板3上的不同区域同时采集图像数据，然后分别得到多个偏差数据，然后取其平均值，这样可以进一步的提高PCB板的调整精度，和避免出现错误。当然，也可对每一台图像传感器1设置对应的开关，是印刷过程中，可以选择开放图像传感器1，这样可以防止其中一个图像传感器1坏掉后，其他的可以继续使用，不影响整体的印刷任务。
在另一具体实施例中，所述图像传感器1包括多台，多台图像传感器1分别设置于PCB板3印刷位置的周侧上方，并分别对应PCB板上的同一区域采集图像数据，这样同时对一块PCB板3上的同一区域采集图像数据，然后分别得到多个偏差数据，然后取其平均值，同样可以进一步的提高PCB板3的调整精度，和避免出现错误。。
本实施例中，图像传感器1包括相机主体和反射装置，反射装置内设置有光学反射件，这样可以方便安装图像传感器1，同时可以通过反射装置调整采集图像的方位。进一步的，反射装置连接伸缩结构，使得反射装置可在模板与PCB板之间伸进和缩回，方便具体的采集区域的选定。
本实施例中，所述图像传感器位于模板与PCB板之间的周侧，可以方便模板2的调整和工作，同时模板2不会影响图像传感器1的图像采集。
本实施例中，所述图像传感器1为CCD图像传感器。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种锡膏印刷机的视觉对位方法，其特征在于，包括步骤：
S1、设置与待印刷的PCB板上指定区域对应的标准位置图像数据；
S2、从固定位置获取待印刷的PCB板上的指定区域的实际位置图像数据；
S3、将获取到的实际位置的图像数据与标准位置的图像数据对比，得到实际位置与标准位置的偏差数据；
S4、根据偏差数据调整PCB板的位置，使PCB板上的指定区域到达标准位置。
2.根据权利要求1所述的锡膏印刷机的视觉对位方法，其特征在于，
所述步骤S1中，设置与待印刷的PCB板上多个指定区域对应的标准位置图像数据；
所述步骤S2中，从固定位置获取待印刷PCB板上的多个指定区域的实际位置图像数据；
所述步骤S3中，将获取的多个指定区域的实际位置图像数据分别于对应的指定区域的标准位置图像数据对比，得到多个偏差数据，并将多个偏差数据平均处理得到最终的偏差数据。
3.根据权利要求1所述的锡膏印刷机的视觉对位方法，其特征在于，所述步骤S2中，从固定位置同时获取多份待印刷PCB板上的指定区域的实际位置图像数据；
所述步骤S3中，将获取的多份指定区域的实际位置图像数据分别于对应的指定区域的标准位置图像数据对比，得到多个偏差数据，并将多个偏差数据平均处理得到最终的偏差数据。
4.根据权利要求1所述的锡膏印刷机的视觉对位方法，其特征在于，所述步骤S3采用SURF算法得到偏差数据。
5.一种锡膏印刷机，包括网框系统、视觉图像系统和平台校正系统，其特征在于，所述视觉图像系统包括图像传感器，该图像传感器固定设置于PCB板与模板之间的周侧。
6.根据权利要求5所述的锡膏印刷机，其特征在于，所述图像传感器包括多台，多台图像传感器分别设置于PCB板与模板之间的周侧，并分别对应PCB板上的不同区域采集图像数据。
7.根据权利要求5所述的锡膏印刷机，其特征在于，所述图像传感器包括多台，多台图像传感器分别设置于PCB板与模板之间的周侧，并分别对应PCB板上的同一区域采集图像数据。
8.根据权利要求5所述的锡膏印刷机，其特征在于，图像传感器包括相机主体和反射装置，反射装置内设置有光学反射件。
9.根据权利要求8所述的锡膏印刷机，其特征在于，所述反射装置连接有伸缩结构，用于反射装置在模板与PCB板之间伸进和缩回。
10.根据权利要求5-9任一项所述的锡膏印刷机，其特征在于，所述图像传感器为CCD图像传感器。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131127 |