CN106304832A - 一种贴片轴偏移量的校正方法 - Google Patents
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Abstract
一种贴片轴偏移量的校正方法，本发明涉及贴片轴偏移量的校正方法。本发明是要解决贴片机芯片的贴装精度降低的问题，而提出的一种贴片轴偏移量的校正方法。该方法是通过一、将标定吸嘴头移动到固定相机视野的正上方；二、记录下n次顺时针旋转i度后标定吸嘴头上4号点和2号点在固定相机坐标系中的位置坐标；三、计算n次旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与固定相机坐标系x轴的夹角；四、计算出n次顺时针旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与设备坐标系X轴的夹角；五、得到不同旋转角度下1号贴片轴旋转偏移量；六、计算出2～6号贴片轴在旋转角度i度下的偏移量步骤实现的。本发明应用于贴片轴偏移量的校正领域。
Description
技术领域
本发明涉及校正方法，特别涉及一种贴片轴偏移量的校正方法。
背景技术
在贴片机的组成部件中，贴片轴的主要作用是上下移动，6个贴片轴有其固定的运动滑轨。贴片轴的末端是吸嘴洞，吸嘴洞的作用是连接吸嘴头，吸嘴头是吸取芯片的唯一工具。因此，如果贴片轴安装歪斜会对贴片机的安装精度产生无法估量的影响。
但是由于人为的安装误差存不可避免，可能会导致贴片轴与贴片机的固定水平面不垂直。同时可能导致贴片轴实际旋转角度和需要的旋转角度不一致等情况。如果不进行6个贴片轴旋转偏移量的校正直接进行贴装的话，肯定会使得贴片机芯片的贴装精度大大的降低。
发明内容
本发明的目的是为了解决贴片机芯片的贴装精度降低的问题，而提出的一种贴片轴偏移量的校正方法。
上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：
步骤一、用贴片机的1号吸嘴在吸嘴头槽ANC中吸取标定吸嘴头，并将标定吸嘴头移动到固定相机视野的正上方；其中，贴片机的1～6号吸嘴分别安装在1～6号贴片轴的末端；标定吸嘴头下表面设置1～5号点；
步骤二、将1号贴片轴的位置记为初始位置，记为0°；将安有标定吸嘴头的1号贴片轴在0°～360°范围中，每隔5°顺时针旋转一次，分别记录下n次顺时针旋转i度后标定吸嘴头上4号点和2号点在在固定相机坐标系中的位置坐标，分别记为(X2-固定相机i，Y2-固定相机i)和(X4-固定相机i，Y4-固定相机i)，其中，i＝0°,5°,10°,......360°；其中，固定相机坐标系以固定相机坐标系的视野中心为原点建立固定相机坐标系o-xy；
步骤三、根据步骤二测出来的坐标值(X2-固定相机i，Y2-固定相机i)和(X4-固定相机i，Y4-固定相机i)，计算n次旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与固定相机坐标系x轴的夹角，记为θ′i；
步骤四、根据固定相机坐标系相对于设备坐标系的旋转角度θ固定相机-设备计算出n次顺时针旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与设备坐标系X轴的夹角θi，其中，设备坐标系为以贴片机的基座原点为原点O建立设备坐标系O-XY；
步骤五、将步骤四中计算出来的测量值θi与1号贴片轴相对于初始位置旋转角度i相减，得到不同旋转角度下1号贴片轴旋转偏移量△θi；
步骤六、重复步骤一到步骤五，计算出2～6号贴片轴在旋转角度i度下的偏移量；至此，贴片机贴片轴偏移量的校正方法完成。
发明效果
一种贴片轴偏移量的校正方法，本发明主要涉及的是利用视觉系统来校正贴片机贴片轴偏移量的方法。本发明的主要目的是解决贴片机6个贴片轴安装倾斜的问题。在贴片机的组成部件中，贴片轴的主要作用是上下移动吸嘴头，6个贴片轴有其固定的运动滑轨。但是由于人为的安装误差存不可避免，可能会导致贴片轴与贴片机的固定水平面不垂直。而贴片轴的末端连接吸嘴头，这会直接影响贴片机的贴装精度。本发明是通过1、初始化贴片机设备；2、用1号贴片头吸取标定吸嘴头并移动到固定相机视野的正上方；3、将1号贴片轴从0°～360°，每隔5°旋转一次，分别记录每次旋转后4号和2号点在固定相机中的位置坐标；4、计算每旋转5°后，标定吸嘴头中4号和2号点组成的直线与固定相机坐标系的夹角；5、由于固定相机坐标系相对于贴片机设备坐标系的旋转角度已知，计算每旋转5°后，4号和2号点组成的直线与设备坐标系的夹角；6、用上一步中计算出来的测量值减去1号贴片轴真实的旋转角度，得到1号贴片轴在不同旋转角度下的旋转偏移量；7、重复执行上述步骤2～6，便可得到1～6号贴片轴的旋转偏移量。本发明应用于贴片机贴片轴偏移量的校正领域。本发明设计了一种贴片机贴片轴旋转偏移量的校正方法，以此来提高贴片机芯片的贴装精度。(如图23(a)～24(b))
附图说明
图1为具体实施方式一提到的标定吸嘴头下表面示意图；
图2为具体实施方式一提出的标定吸嘴头2、4、号圆点组成的直线与固定相机坐标系的夹角示意图；
图3为具体实施方式一提出的当带有标定吸嘴头的1号贴片头移动到固定相机正上方，固定相机拍到的照片；
图4为具体实施方式一提出的1号贴片轴在初始位置0°时，固定相机检测4号点位置坐标示意图；
图5为具体实施方式一提出的1号贴片轴在初始位置0°时，固定相机检测2号点位置坐标示意图；
图6为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了5°时，固定相机检测4号点位置坐标示意图；
图7为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了5°时，固定相机检测2号点位置坐标示意图；
图8为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了90°时，固定相机检测4号点位置坐标示意图；
图9为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了90°时，固定相机检测2号点位置坐标示意图；
图10为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了180°时，固定相机检测4号点位置坐标示意图；
图11为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了180°时，固定相机检测2号点位置坐标示意图；
图12为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了270°时，固定相机检测4号点位置坐标示意图；
图13为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了270°时，固定相机检测2号点位置坐标示意图；
图14为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了355°时，固定相机检测4号点位置坐标示意图；
图15为具体实施方式一提出的1号贴片轴在相对于初始位置0°旋转了355°时，固定相机检测2号点位置坐标示意图；
图16为具体实施方式一提出的1号贴片轴旋转偏移量结果示意图，其中，RealMaxR表示向贴片机发送的指令值和真实值的最大误差；RealMinR表示向贴片机发送的指令值和真实值的最小误差；ErrMax表示1号贴片轴旋转偏移量的最大值；ErrMin表示1号贴片轴旋转偏移量的最小值；
图17为具体实施方式一提出的2号贴片轴旋转偏移量结果示意图；
图18为具体实施方式一提出的3号贴片轴旋转偏移量结果示意图；
图19为具体实施方式一提出的4号贴片轴旋转偏移量结果示意图；
图20为具体实施方式一提出的5号贴片轴旋转偏移量结果示意图；
图21为具体实施方式一提出的6号贴片轴旋转偏移量结果示意图；
图22为具体实施方式一提出的设备坐标系示意图；
图23(a)为具体实施方式一提出的1号贴片轴偏移量校正前的贴装精度图；
图23(b)为具体实施方式一提出的2号贴片轴偏移量校正前的贴装精度图；
图24(a)为具体实施方式一提出的1号贴片轴偏移量校正后的贴装精度图；
图24(b)为具体实施方式一提出的2号贴片轴偏移量校正后的贴装精度图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图24(b)本实施方式的一种贴片轴偏移量的校正方法，具体是按照以下步骤制备的：
步骤一、用贴片机的1号吸嘴在吸嘴头槽ANC(吸嘴头槽ANC，吸嘴头槽里面放置贴片机全部的吸嘴头)中吸取标定吸嘴头，并将标定吸嘴头移动到固定相机视野的正上方，标定吸嘴头下表面的示意图见附图1；其中，贴片机的1～6号吸嘴分别安装在1～6号贴片轴的末端；1～6号吸嘴共用1个标定吸嘴头；标定吸嘴头下表面设置1～5号点如图1；
步骤二、将1号贴片轴的位置记为初始位置，记为0°；将安有标定吸嘴头的1号贴片轴在0°～360°范围中，每隔5°顺时针旋转一次，分别记录下n次顺时针旋转i度后标定吸嘴头上4号点和2号点在在固定相机坐标系中的位置坐标，分别记为(X2-固定相机i，Y2-固定相机i)和(X4-固定相机i，Y4-固定相机i)，其中，i＝0°,5°,10°,......360°，坐标单位是像素；其中，固定相机坐标系以固定相机坐标系的视野中心为原点建立固定相机坐标系o-xy；
步骤三、标定吸嘴头上4号点和2号点组成的直线与固定相机坐标系x轴的夹角如附图2所示，根据步骤二测出来的坐标值(X2-固定相机i，Y2-固定相机i)和(X4-固定相机i，Y4-固定相机i)，计算n次旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与固定相机坐标系x轴的夹角，记为θ′i；
步骤四、由于固定相机坐标系相对于贴片机设备坐标系的旋转角度θ固定相机-设备是精确已知的，因此，根据固定相机坐标系相对于设备坐标系的旋转角度θ固定相机-设备计算出n次顺时针旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与设备坐标系X轴的夹角θi，其中，需要说明的是，θi的另外一个重要的含义是：1号贴片轴每次旋转5°以后，贴片轴相对于初始位置0°；设备坐标系为以贴片机的基座原点为原点O建立设备坐标系O-XY如图22；
步骤五、将步骤四中计算出来的测量值θi与1号贴片轴每次相对于初始位置旋转角度的真实值i相减，得到不同旋转角度下1号贴片轴旋转偏移量△θi；
步骤六、重复步骤一到步骤五，计算出2～6号贴片轴在旋转角度i度下的偏移量；至此，贴片机贴片轴偏移量的校正方法完成。
本实施方式效果：
一种贴片轴偏移量的校正方法，本实施方式主要涉及的是利用视觉系统来校正贴片机贴片轴偏移量的方法。本实施方式的主要目的是解决贴片机6个贴片轴安装倾斜的问题。在贴片机的组成部件中，贴片轴的主要作用是上下移动吸嘴头，6个贴片轴有其固定的运动滑轨。但是由于人为的安装误差存不可避免，可能会导致贴片轴与贴片机的固定水平面不垂直。而贴片轴的末端连接吸嘴头，这会直接影响贴片机的贴装精度。本实施方式是通过1、初始化贴片机设备；2、用1号贴片头吸取标定吸嘴头并移动到固定相机视野的正上方；3、将1号贴片轴从0°～360°，每隔5°旋转一次，分别记录每次旋转后4号和2号点在固定相机中的位置坐标；4、计算每旋转5°后，标定吸嘴头中4号和2号点组成的直线与固定相机坐标系的夹角；5、由于固定相机坐标系相对于贴片机设备坐标系的旋转角度已知，计算每旋转5°后，4号和2号点组成的直线与设备坐标系的夹角；6、用上一步中计算出来的测量值减去1号贴片轴真实的旋转角度，得到1号贴片轴在不同旋转角度下的旋转偏移量；7、重复执行上述步骤2～6，便可得到1～6号贴片轴的旋转偏移量。本实施方式应用于贴片机贴片轴偏移量的校正领域。本实施方式设计了一种贴片机贴片轴旋转偏移量的校正方法，以此来提高贴片机芯片的贴装精度。(如图23(a)～24(b))
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤三中所描述的计算每次旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与固定相机坐标系x轴的夹角θ′i具体公式如下：
则：
其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤四中所描述的计算出旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与设备坐标系的夹角θi计算过程如下：
在贴片机中，θi、θ′i以及θ固定相机-设备的关系是：
θi′-θ固定相机-设备＝θi，
由于固定相机坐标系相对于贴片机设备坐标系的旋转角度θ固定相机-设备是精确已知的，精确地计算出每次旋转后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线和设备坐标系的夹角θi。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤五中所描述的不同旋转角度下1号贴片轴旋转偏移量△θi的计算方法为：
△θi＝θi-i。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述n为0～72次。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
Claims (5)
1.一种贴片轴偏移量的校正方法，其特征在于，该方法具体是按照以下步骤进行的：
步骤一、用贴片机的1号吸嘴在吸嘴头槽ANC中吸取标定吸嘴头，并将标定吸嘴头移动到固定相机视野的正上方；其中，贴片机的1～6号吸嘴分别安装在1～6号贴片轴的末端；标定吸嘴头下表面设置1～5号点；
步骤二、将1号贴片轴的位置记为初始位置，记为0°；将安有标定吸嘴头的1号贴片轴在0°～360°范围中，每隔5°顺时针旋转一次，分别记录下n次顺时针旋转i度后标定吸嘴头上4号点和2号点在在固定相机坐标系中的位置坐标，分别记为(X2-固定相机i，Y2-固定相机i)和(X4-固定相机i，Y4-固定相机i)，其中，i＝0°,5°,10°,......360°；其中，固定相机坐标系以固定相机坐标系的视野中心为原点建立固定相机坐标系o-xy；
步骤三、根据步骤二测出来的坐标值(X2-固定相机i，Y2-固定相机i)和(X4-固定相机i，Y4-固定相机i)，计算n次旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与固定相机坐标系x轴的夹角，记为θ′i；
步骤四、根据固定相机坐标系相对于设备坐标系的旋转角度θ固定相机-设备计算出n次顺时针旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与设备坐标系X轴的夹角θi，其中，设备坐标系为以贴片机的基座原点为原点O建立设备坐标系O-XY；
步骤五、将步骤四中计算出来的测量值θi与1号贴片轴相对于初始位置旋转角度i相减，得到不同旋转角度下1号贴片轴旋转偏移量△θi；
步骤六、重复步骤一到步骤五，计算出2～6号贴片轴在旋转角度i度下的偏移量；至此，贴片机贴片轴偏移量的校正方法完成。
2.根据权利要求1所述一种贴片轴偏移量的校正方法，其特征在于：步骤三中所描述的计算每次旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与固定相机坐标系x轴的夹角θ′i具体公式如下：
则：
3.根据权利要求1所述一种贴片轴偏移量的校正方法，其特征在于：步骤四中所描述的计算出旋转i度后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线与设备坐标系的夹角θi计算过程如下：
在贴片机中，θi、θ′i以及θ固定相机-设备的关系是：
θ′i-θ固定相机-设备＝θi，
计算出每次旋转后标定吸嘴头上4号和2号点组成的直线和设备坐标系的夹角θi。
4.根据权利要求1所述一种贴片轴偏移量的校正方法，其特征在于：步骤五中所描述的不同旋转角度下1号贴片轴旋转偏移量△θi的计算方法为：
△θi＝θi-i。
5.根据权利要求1所述一种贴片轴偏移量的校正方法，其特征在于：所述n为0～72次。
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