CN104411110A - 一种贴片定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种贴片定位方法及系统，该方法包括：对位于初始吸起位置的目标贴片进行偏移补偿；将基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行居中对准；将定位十字光标组与目标贴片图像进行居中对准；通过对定位十字光标组进行位置转移，将定位十字光标组与基准十字光标组进行居中对准，并记录定位十字光标组在进行位置转移时的位移量；根据位移量，通过吸嘴，控制目标贴片做出居中对准目标区域的响应，移开棱镜模块，将目标贴片移动到目标位置。本申请实施例公开的方法中，控制系统根据具体的位移量，控制目标贴片做出相应位移的对准方式具有更高的精确度，提高了目标贴片与校正贴片之间的定位精确度，从而提升了贴合机的贴合精确度。

Description

一种贴片定位方法及系统

技术领域

本发明涉及贴合机技术领域，特别涉及一种贴片定位方法及系统。

背景技术

目前，在制备印刷电路板时，人们通常需要采用贴合机对电子元件贴片进行定位，以确保贴片被正确的放到电路板上相应的位置。

然而，贴合机在对目标贴片进行定位时，常常需要借助人工观察的方式来判断目标贴片与校正贴片是否已经对准，显然，这种人工判断的方式很难确保目标贴片与校正贴片之间的定位精确度，从而降低了贴合机的贴合精度。

综上所述可以看出，如何提高目标贴片与校正贴片之间的定位精确度是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种贴片定位方法及系统，提高了目标贴片与校正贴片之间的定位精确度。其具体方案如下：

一种贴片定位方法，应用于贴合机，所述贴合机包括贴片工作台、贴片成像系统、图像处理系统、控制系统和吸嘴，所述贴片工作台包括棱镜模块、目标贴片和校正贴片，所述图像处理系统包括基准十字光标组和定位十字光标组，所述方法包括：

对位于初始吸起位置的所述目标贴片进行偏移补偿，并将所述目标贴片和所述棱镜模块移动到工作位置；

将所述基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行居中对准，所述校正贴片图像为，所述贴片成像系统通过所述棱镜模块，对所述校正贴片进行成像后得到的图像；

将所述定位十字光标组与目标贴片图像进行居中对准，所述目标贴片图像为，所述贴片成像系统通过所述棱镜模块，对所述目标贴片进行成像后得到的图像；

通过对所述定位十字光标组进行位置转移，将所述定位十字光标组与所述基准十字光标组进行居中对准，并记录所述定位十字光标组在进行位置转移时的位移量；

根据所述位移量，通过所述吸嘴，控制所述目标贴片做出居中对准所述目标区域的响应，移开所述棱镜模块，将所述目标贴片移动到目标位置，所述目标位置为，所述校正贴片上的与所述目标区域对应的位置。

优选的，对位于初始吸起位置的所述目标贴片进行偏移补偿的过程包括，通过所述吸嘴，将位于初始放置区域的所述目标贴片吸起至所述初始吸起位置；将所述棱镜模块移动到所述初始放置区域和所述初始吸起位置之间；通过所述贴片成像系统，并结合所述图像处理系统，计算所述初始放置区域的图像和所述目标贴片的图像之间的偏移量，所述控制系统根据所述偏移量，通过所述吸嘴，控制所述目标贴片做出居中对准所述初始放置区域的响应。

优选的，所述棱镜模块为固化式棱镜模块。

优选的，所述目标区域的中心部分的刻痕为十字刻痕，所述基准十字光标组包括一个基准十字光标。

优选的，所述目标区域的中心部分的刻痕为方格刻痕，所述基准十字光标组包括第一基准十字光标和第二基准十字光标。

优选的，所述目标贴片图像的中心部分的刻痕为十字刻痕，所述定位十字光标组包括一个定位十字光标。

优选的，所述目标贴片图像的中心部分的刻痕为方格刻痕，所述定位十字光标组包括第一定位十字光标和第二定位十字光标。

优选的，所述将基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行居中对准的过程包括，通过移动所述基准十字光标，将所述基准十字光标与位于所述目标区域的中心部分的十字刻痕进行对准。

优选的，所述将定位十字光标组与目标贴片图像进行居中对准的过程包括，通过分别移动所述第一定位十字光标和所述第二定位十字光标，相应地将所述第一定位十字光标与位于所述目标贴片图像的中心部分的方格刻痕的两条相邻直角边进行对准，将所述第二定位十字光标与另两条相邻直角边进行对准。

一种贴片定位系统，包括贴合机，所述贴合机包括贴片工作台、贴片成像系统、图像处理系统、控制系统和吸嘴，所述贴片工作台包括棱镜模块、目标贴片和校正贴片，所述图像处理系统包括基准十字光标组和定位十字光标组；

所述贴片成像系统，用于通过所述棱镜模块，对所述目标贴片和所述校正贴片进行成像，得到目标贴片图像和校正贴片图像；

所述图像处理系统，用于将所述基准十字光标组与所述校正贴片图像的目标区域进行居中对准；将所述定位十字光标组与所述目标贴片图像进行居中对准；通过对所述定位十字光标组进行位置转移，将所述定位十字光标组与所述基准十字光标组进行居中对准，并记录所述定位十字光标组在进行位置转移时的位移量；

所述控制系统，用于对位于初始吸起位置的所述目标贴片进行偏移补偿；将所述目标贴片和所述棱镜模块移动到工作位置；根据所述位移量，通过所述吸嘴，控制所述目标贴片做出居中对准所述目标区域的响应；移开所述棱镜模块，将所述目标贴片移动到目标位置，所述目标位置为，所述校正贴片上的与所述目标区域对应的位置。

本发明中，图像处理系统的基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行了居中对准，定位十字光标组与目标贴片图像进行了居中对准，然后通过对定位十字光标组进行了位置转移，使得定位十字光标组与基准十字光标组居中对准，并记录了定位十字光标组在进行位置转移时的位移量，根据该位移量，通过吸嘴来控制目标贴片做出居中对准目标区域的响应，显然，相对于通过人工观察的对准方式，这种根据具体的位移量，利用控制系统，控制目标贴片做出相应位移的对准方式具有更高的精确度，提高了目标贴片与校正贴片之间的定位精确度，从而提升了贴合机的贴合精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种贴片定位方法流程图；

图2为棱镜模块的工作原理示意图；

图3为本发明实施例一公开的一种贴片定位方法流程图；

图4a为本发明实施例一中的目标区域的示意图；

图4b为本发明实施例一中的一种目标贴片图像示意图；

图4c为本发明实施例一中的另一种目标贴片图像示意图；

图5为本发明实施例一公开的对位于初始吸起位置的目标贴片进行了偏移补偿的流程图；

图6为本发明实施例二公开的一种贴片定位方法流程图；

图7a为本发明实施例二中的一种目标区域的示意图；

图7b为本发明实施例二中的另一种目标区域的示意图；

图7c为本发明实施例二中的目标贴片图像的示意图；

图8为本发明公开的一种贴片定位系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种贴片定位方法，参见图1所示，该贴片定位方法应用于贴合机，贴合机包括贴片工作台、贴片成像系统、图像处理系统、控制系统和吸嘴，贴片工作台包括棱镜模块、目标贴片和校正贴片，图像处理系统包括基准十字光标组和定位十字光标组，方法包括：

步骤S101：对位于初始吸起位置的目标贴片进行偏移补偿；

步骤S102：将目标贴片和棱镜模块移动到工作位置；

步骤S103：将基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行居中对准，校正贴片图像为，贴片成像系统通过棱镜模块，对校正贴片进行成像后得到的图像；

步骤S104：将定位十字光标组与目标贴片图像进行居中对准，目标贴片图像为，贴片成像系统通过棱镜模块，对目标贴片进行成像后得到的图像；

步骤S105：通过对定位十字光标组进行位置转移，将定位十字光标组与基准十字光标组进行居中对准；

步骤S106：记录定位十字光标组在进行位置转移时的位移量；

步骤S107：根据位移量，通过吸嘴，控制目标贴片做出居中对准目标区域的响应；

步骤S108：移开棱镜模块，将目标贴片移动到目标位置，目标位置为，校正贴片上的与目标区域对应的位置。

其中，上述目标位置是指校正贴片上用来安放目标贴片的位置，目标区域则是指校正贴片图像上的与上述目标位置对应的图像区域。

图2为棱镜模块的工作原理示意图，棱镜模块包括第一直角三棱镜21和第二直角三棱镜22，第一直角三棱镜21对校正贴片23进行折射成像，得到校正贴片图像25，图2中的带箭头的粗实线代表第一直角三棱镜21对校正贴片23进行折射成像时的光路，第二直角三棱镜22对目标贴片24进行折射成像，得到目标贴片图像26，图2中的带箭头的细实线代表第二直角三棱镜22对目标贴片24进行折射成像时的光路。

上述公开的贴片定位方法中，图像处理系统的基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行了居中对准，定位十字光标组与目标贴片图像进行了居中对准，然后通过对定位十字光标组进行了位置转移，使得定位十字光标组与基准十字光标组居中对准，并记录了定位十字光标组在进行位置转移时的位移量，根据该位移量，通过吸嘴来控制目标贴片做出居中对准目标区域的响应，显然，相对于通过人工观察的对准方式，这种根据具体的位移量，利用控制系统，控制目标贴片做出相应位移的对准方式具有更高的精确度，提高了目标贴片与校正贴片之间的定位精确度，从而提升了贴合机的贴合精确度。

图3为本发明实施例一公开的一种贴片定位方法，本实施例中，棱镜模块为固化式棱镜模块，固化式棱镜模块上没有可供调节棱镜空间位置的机械结构，可以通过螺丝或强力胶水将普通棱镜模块上的可调的机械结构进行封死后得到固化式棱镜模块，采用固化式棱镜模块的目的在于，消除由于通过机械结构来手动调节棱镜的空间位置而引起的误差。

现有的目标贴片和校正贴片上都被等间距地刻上了横向刻痕与纵向刻痕，形成了刻痕盘，图4为本实施例中的目标贴片图像和目标区域的示意图，校正贴片图像上的目标区域的中心部分为十字刻痕，如图4a所示，图4a中的粗线十字代表上述十字刻痕，目标贴片图像上的中心部分为方格刻痕，目标贴片图像上的中心部分为方格刻痕的情况可分为两种，分别如图4b和图4c所示，图4b和图4c中的粗线框代表上述的方格刻痕，相对应的，基准十字光标组包括一个基准十字光标，定位十字光标组包括第一定位十字光标和第二定位十字光标。该贴片定位方法包括：

步骤S301：对位于初始吸起位置的目标贴片进行偏移补偿；

步骤S302：将目标贴片和固化式棱镜模块移动到工作位置；

步骤S303：通过移动基准十字光标，将基准十字光标与位于目标区域的中心部分的十字刻痕进行对准；

步骤S304：通过分别移动第一定位十字光标和第二定位十字光标，相应地将第一定位十字光标与位于目标贴片图像的中心部分的方格刻痕的两条相邻直角边进行对准，将第二定位十字光标与另两条相邻直角边进行对准；

步骤S305：通过对定位十字光标组进行位置转移，将定位十字光标组与基准十字光标组进行居中对准；

步骤S306：记录定位十字光标组在进行位置转移时的位移量；

步骤S307：根据位移量，通过吸嘴，控制目标贴片做出居中对准目标区域的响应；

步骤S308：移开固化式棱镜模块，将目标贴片移动到目标位置。

由于在吸起目标贴片后，吸嘴可能出现左右偏移，从而导致吸起后的目标贴片与原先的初始放置区域对位不准，由此，在步骤S301中，对位于初始吸起位置的目标贴片进行了偏移补偿，具体过程参见图5所示，包括：

步骤S501：通过吸嘴，将位于初始放置区域的目标贴片吸起至初始吸起位置；

步骤S502：将棱镜模块移动到初始放置区域和初始吸起位置之间；

步骤S503：通过贴片成像系统，并结合图像处理系统，计算初始放置区域的图像和目标贴片的图像之间的偏移量；

步骤S504：控制系统根据偏移量，通过吸嘴，控制目标贴片做出居中对准初始放置区域的响应。

上述公开的贴片定位方法中，棱镜模块为固化式棱镜模块，从而消除了由于通过机械结构来手动调节棱镜模块的空间位置而引起的误差；另外，本实施例是通过机械控制的方式对位于初始吸起位置的目标贴片进行偏移补偿，相对于通过手动调节的方式，显然，机械控制的方式具有更高的精确度，降低了对目标贴片进行偏移补偿时误差率。

图6为本发明实施例二公开的一种贴片定位方法，相对于上一实施例，本实施例中，参见图7所示，校正贴片图像上的目标区域的中心部分为方格刻痕，校正贴片图像上的目标区域的中心部分为方格刻痕的情况分为两种，分别如图7a和图7b所示，图7a和图7b中的粗线框代表上述的方格刻痕，目标贴片图像上的中心部分为十字刻痕，如图7c所示，图7c中的粗线十字代表上述的十字刻痕，相对应的，基准十字光标组包括第一基准十字光标和第二基准十字光标，定位十字光标组包括一个定位十字光标。该贴片定位方法包括：

步骤S601：对位于初始吸起位置的目标贴片进行偏移补偿；

步骤S602：将目标贴片和固化式棱镜模块移动到工作位置；

步骤S603：通过分别移动第一基准十字光标和第二基准十字光标，相应地将第一基准十字光标与位于目标区域的中心部分的方格刻痕的两条相邻直角边进行对准，将第二基准十字光标与另两条相邻直角边进行对准；

步骤S604：通过移动定位十字光标，将定位十字光标与目标贴片图像的中心部分的十字刻痕进行对准；

步骤S605：通过对定位十字光标组进行位置转移，将定位十字光标组与基准十字光标组进行居中对准；

步骤S606：记录定位十字光标组在进行位置转移时的位移量；

步骤S607：根据位移量，通过吸嘴，控制目标贴片做出居中对准目标区域的响应；

步骤S608：移开固化式棱镜模块，将目标贴片移动到目标位置。

在实施例一中，目标区域的中心部分为十字刻痕，目标贴片图像的中心部分为方格刻痕，在实施例二中，目标区域的中心部分为方格刻痕，目标贴片图像的中心部分为十字刻痕，当然，目标区域的中心部分和目标贴片图像的中心部分也可以都是十字刻痕，相应的，基准十字光标组包括一个基准十字光标，定位十字光标组包括一个定位十字光标，同理，目标区域的中心部分和目标贴片图像的中心部分也可以都是方格刻痕，相应的，基准十字光标组包括第一基准十字光标和第二基准十字光标，定位十字光标组包括第一定位十字光标和第二定位十字光标。

本发明还公开了一种贴片定位系统，参见图8所示，该贴片定位系统包括贴合机，贴合机包括贴片工作台81、贴片成像系统82、图像处理系统83、控制系统84和吸嘴85，贴片工作台81包括棱镜模块811、目标贴片812和校正贴片813，图像处理系统83包括基准十字光标组831和定位十字光标组832；

贴片成像系统82，用于通过棱镜模块811，对目标贴片812和校正贴片813进行成像，得到目标贴片图像和校正贴片图像；

图像处理系统83，用于将基准十字光标组831与校正贴片图像的目标区域进行居中对准；将定位十字光标组832与目标贴片图像进行居中对准；通过对定位十字光标组832进行位置转移，将定位十字光标组832与基准十字光标组831进行居中对准，并记录定位十字光标组832在进行位置转移时的位移量；

控制系统84，用于对位于初始吸起位置的目标贴片812进行偏移补偿；将目标贴片812和棱镜模块811移动到工作位置；根据位移量，通过吸嘴85，控制目标贴片812做出居中对准目标区域的响应；移开棱镜模块811，将目标贴片812移动到目标位置，目标位置为，校正贴片813上的与目标区域对应的位置。

上述公开的贴片定位系统中，图像处理系统的基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行了居中对准，定位十字光标组与目标贴片图像进行了居中对准，然后通过对定位十字光标组进行了位置转移，使得定位十字光标组与基准十字光标组居中对准，并记录了定位十字光标组在进行位置转移时的位移量，根据该位移量，通过吸嘴来控制目标贴片做出居中对准目标区域的响应，显然，相对于通过人工观察的对准方式，这种根据具体的位移量，利用控制系统，控制目标贴片做出相应位移的对准方式具有更高的精确度，提高了目标贴片与校正贴片之间的定位精确度，从而提升了贴合机的贴合精确度。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种贴片定位方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种贴片定位方法，其特征在于，应用于贴合机，所述贴合机包括贴片工作台、贴片成像系统、图像处理系统、控制系统和吸嘴，所述贴片工作台包括棱镜模块、目标贴片和校正贴片，所述图像处理系统包括基准十字光标组和定位十字光标组，所述方法包括：

对位于初始吸起位置的所述目标贴片进行偏移补偿，并将所述目标贴片和所述棱镜模块移动到工作位置；

将所述基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行居中对准，所述校正贴片图像为，所述贴片成像系统通过所述棱镜模块，对所述校正贴片进行成像后得到的图像；

将所述定位十字光标组与目标贴片图像进行居中对准，所述目标贴片图像为，所述贴片成像系统通过所述棱镜模块，对所述目标贴片进行成像后得到的图像；

通过对所述定位十字光标组进行位置转移，将所述定位十字光标组与所述基准十字光标组进行居中对准，并记录所述定位十字光标组在进行位置转移时的位移量；

根据所述位移量，通过所述吸嘴，控制所述目标贴片做出居中对准所述目标区域的响应，移开所述棱镜模块，将所述目标贴片移动到目标位置，所述目标位置为，所述校正贴片上的与所述目标区域对应的位置。

2.根据权利要求1所述的贴片定位方法，其特征在于，对位于初始吸起位置的所述目标贴片进行偏移补偿的过程包括：

通过所述吸嘴，将位于初始放置区域的所述目标贴片吸起至所述初始吸起位置；将所述棱镜模块移动到所述初始放置区域和所述初始吸起位置之间；通过所述贴片成像系统，并结合所述图像处理系统，计算所述初始放置区域的图像和所述目标贴片的图像之间的偏移量，所述控制系统根据所述偏移量，通过所述吸嘴，控制所述目标贴片做出居中对准所述初始放置区域的响应。

3.根据权利要求1或2所述的贴片定位方法，其特征在于，所述棱镜模块为固化式棱镜模块。

4.根据权利要求1所述的贴片定位方法，其特征在于，所述目标区域的中心部分的刻痕为十字刻痕，所述基准十字光标组包括一个基准十字光标。

5.根据权利要求1所述的贴片定位方法，其特征在于，所述目标区域的中心部分的刻痕为方格刻痕，所述基准十字光标组包括第一基准十字光标和第二基准十字光标。

6.根据权利要求4或5所述的贴片定位方法，其特征在于，所述目标贴片图像的中心部分的刻痕为十字刻痕，所述定位十字光标组包括一个定位十字光标。

7.根据权利要求4或5所述的贴片定位方法，其特征在于，所述目标贴片图像的中心部分的刻痕为方格刻痕，所述定位十字光标组包括第一定位十字光标和第二定位十字光标。

8.根据权利要求4所述的贴片定位方法，其特征在于，所述将基准十字光标组与校正贴片图像的目标区域进行居中对准的过程包括：

通过移动所述基准十字光标，将所述基准十字光标与位于所述目标区域的中心部分的十字刻痕进行对准。

9.根据权利要求7所述的贴片定位方法，其特征在于，所述将定位十字光标组与目标贴片图像进行居中对准的过程包括：

通过分别移动所述第一定位十字光标和所述第二定位十字光标，相应地将所述第一定位十字光标与位于所述目标贴片图像的中心部分的方格刻痕的两条相邻直角边进行对准，将所述第二定位十字光标与另两条相邻直角边进行对准。

10.一种贴片定位系统，其特征在于，包括贴合机，所述贴合机包括贴片工作台、贴片成像系统、图像处理系统、控制系统和吸嘴，所述贴片工作台包括棱镜模块、目标贴片和校正贴片，所述图像处理系统包括基准十字光标组和定位十字光标组；

所述贴片成像系统，用于通过所述棱镜模块，对所述目标贴片和所述校正贴片进行成像，得到目标贴片图像和校正贴片图像；

所述图像处理系统，用于将所述基准十字光标组与所述校正贴片图像的目标区域进行居中对准；将所述定位十字光标组与所述目标贴片图像进行居中对准；通过对所述定位十字光标组进行位置转移，将所述定位十字光标组与所述基准十字光标组进行居中对准，并记录所述定位十字光标组在进行位置转移时的位移量；

所述控制系统，用于对位于初始吸起位置的所述目标贴片进行偏移补偿；将所述目标贴片和所述棱镜模块移动到工作位置；根据所述位移量，通过所述吸嘴，控制所述目标贴片做出居中对准所述目标区域的响应；移开所述棱镜模块，将所述目标贴片移动到目标位置，所述目标位置为，所述校正贴片上的与所述目标区域对应的位置。