CN104924067A - 一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法 - Google Patents

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殷晓平
李鹏飞
邹小波
石吉勇
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Suzhou Xiaocreate Optoelectronics Technology Co Ltd
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Suzhou Xiaocreate Optoelectronics Technology Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/10—Aligning parts to be fitted together

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法，包括矩形贴片位置信息的感知、安装工位位置信息的感知、倾角的自动纠偏三个步骤。本发明利用电机II、电机III使得导轨I与x轴形成一定的倾角，从而利用该倾角来纠正矩形贴片和安装工位之间的倾角。实现倾角纠偏的同时避免在移动平台上安装旋转机构，节约了硬件成本，简化了自动装配过程的控制流程。本发明可应用于电路板的自动化组装。

Description

一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法
技术领域
本发明涉及贴片的自动贴装领域，具体涉及一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法。
背景技术
在产品的规模化、标准化生产过程中，产品部件的贴装是一项基本操作，且贴装的精准度与最终产品的质量密切相关。贴装操作涉及到将产品部件贴装到特定的安装工位。常见的人工贴装操作往往是利用肉眼结合辅助参考特征大致判断产品部件的姿态信息，然后以手工的方式将产品部件贴装到安装工位。肉眼对产品部件的姿态偏差往往不敏锐，导致贴装的精准度差，最终产品的报废率高，无法实现贴装操作的自动化。
现有的自动贴装方式中，产品部件(特别是矩形贴片)与安装工位之间的角度偏差如何快速、准确纠正是关键。常规的解决方案(如201220141809.2，201310292097.3)为在产品部件移动模块或者安装工位移动模块中加入旋转机构，促使产品部件或者安装工位的旋转运动来纠正两者之间的角度偏差；然而旋转机构的加入增加了硬件成本，同时导致软件控制流程更为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法，以降低硬件成本，简化软件控制流程。
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下
一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法，其特征在于包括以下步骤
步骤一，矩形贴片位置信息的感知：采用计算机视觉系统获取吸头(1)上矩形贴片(10)的图像，利用图像处理手段感知出矩形贴片(10)的中心坐标(X1，Y1)，并计算出矩形贴片(10)与导轨I(4)之间的倾角θ1；
步骤二，安装工位位置信息的感知：采用计算机视觉系统获取安装工位(9)的图像，利用图像处理手段感知出安装工位(9)的中心坐标(X2，Y2)，并计算出安装工位(9)与导轨I(4)之间的倾角θ2；
步骤三，倾角的自动纠偏：具体包括五个过程
过程一：电机I(2)驱动移动平台(3)沿着导轨I(4)在x轴方向移动，移动行程为X2-X1；
过程二：：电机II(5)、电机III(6)驱动导轨I(4)在y轴方向移动，移动行程为Y2-Y1；
过程三：电机II(5)驱动导轨I(4)在导轨II(7)上移动，移动的行程为X2与-Tan(θ1+θ2)的乘积；
过程四：电机III(6)驱动导轨I(4)在导轨III(8)上移动，移动的行程为(LGH-X2)与Tan(θ1+θ2)的乘积，其中G为导轨I(4)中心线与导轨II(7)中心线的交点，H为导轨I(4)中心线与导轨III(8)中心线的交点，LGH为G点与H点之间的距离；
过程五：将矩形贴片(10)安装于安装工位(9)后，电机II(5)、电机III(6)驱动导轨I(4)与x轴方向保持平行。
所述导轨I(4)与x轴方向平行。
所述导轨II(7)与导轨III(8)分别与y轴方向平行。
本发明具有有益效果。本发明利用电机II、电机III使得导轨I与x轴形成一定的倾角，从而利用该倾角来纠正矩形贴片和安装工位之间的倾角。实现倾角纠偏的同时避免在移动平台上安装旋转机构，节约了硬件成本，简化了自动装配过程的控制流程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1吸头、2电机I、3移动平台、4导轨I、5电机II、6电机III、7导轨II、8导轨III、安装工位9、矩形贴片10。
具体实施方式
以下通过各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
矩形贴片自动纠偏方法包括矩形贴片位置信息的感知、安装工位位置信息的感知、倾角的自动纠偏三个步骤。
步骤一，采用计算机视觉系统获取吸头1上矩形贴片10的图像，利用图像处理手段感知出矩形贴片10的中心坐标(600000，1000000)，并计算出矩形贴片10与导轨I 4之间的倾角5°；
步骤二，采用计算机视觉系统获取安装工位9的图像，利用图像处理手段感知出安装工位9的中心坐标(1200000，600000)，并计算出安装工位9与导轨I 4之间的倾角5°；
步骤三，倾角的自动纠偏具体包括五个过程：
过程一：电机I 2驱动移动平台3沿着导轨I 4在x轴方向移动，移动行程为600000μm；
过程二：：电机II 5、电机III 6驱动导轨I 4在y轴方向移动，移动行程为-400000μm；
过程三：电机II 5驱动导轨I 4在导轨II 7上移动，移动的行程为1200000与-Tan(10)的乘积，即行程为-211591.2μm；
过程四：G为导轨I 4中心线与导轨II 7中心线的交点，H为导轨I 4中心线与导轨III 8中心线的交点，LGH为G点与H点之间的距离，LGH的值为1800000μm，电机III 6驱动导轨I 4在导轨III 8上移动，移动的行程为600000与Tan(10)的乘积，即行程为105795.6μm；
过程五：将矩形贴片10安装于安装工位9后，电机II 5、电机III 6驱动导轨I 4与x轴方向保持平行。

Claims (3)

1.一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法，其特征在于包括以下步骤
步骤一，矩形贴片位置信息的感知：采用计算机视觉系统获取吸头(1)上矩形贴片(10)的图像，利用图像处理手段感知出矩形贴片(10)的中心坐标(X1，Y1)，并计算出矩形贴片(10)与导轨I(4)之间的倾角θ1；
步骤二，安装工位位置信息的感知：采用计算机视觉系统获取安装工位(9)的图像，利用图像处理手段感知出安装工位(9)的中心坐标(X2，Y2)，并计算出安装工位(9)与导轨I(4)之间的倾角θ2；
步骤三，倾角的自动纠偏：具体包括五个过程
过程一：电机I(2)驱动移动平台(3)沿着导轨I(4)在x轴方向移动，移动行程为X2-X1；
过程二：：电机II(5)、电机III(6)驱动导轨I(4)在y轴方向移动，移动行程为Y2-Y1；
过程三：电机II(5)驱动导轨I(4)在导轨II(7)上移动，移动的行程为X2与-Tan(θ1+θ2)的乘积；
过程四：电机III(6)驱动导轨I(4)在导轨III(8)上移动，移动的行程为(LGH-X2)与Tan(θ1+θ2)的乘积，其中G为导轨I(4)中心线与导轨II(7)中心线的交点，H为导轨I(4)中心线与导轨III(8)中心线的交点，LGH为G点与H点之间的距离；
过程五：将矩形贴片(10)安装于安装工位(9)后，电机II(5)、电机III(6)驱动导轨I(4)与x轴方向保持平行。
2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法，其特征在于：所述导轨I(4)与x轴方向平行。
3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉感知信息的矩形贴片自动纠偏方法，其特征在于：所述导轨II(7)与导轨III(8)分别与y轴方向平行。
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