CN106742717A - 一种基于3d摄像头的智能料盒运输车 - Google Patents

一种基于3d摄像头的智能料盒运输车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，包括运输车本体以及安装在运输车上的氮气柜，其中，所述运输车本体上还安装有行驶控制模块、3D摄像头、视觉分析模块、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、3D摄像头、视觉分析模块、无线传输模块连接。

Description

一种基于3D摄像头的智能料盒运输车
技术领域
本发明涉及一种基于3D摄像头的智能料盒运输车。
背景技术
料盒，材质铝合金，适应于自动固晶机，自动焊线机等机台。料盒在不同行业中有不同的使用方法和使用材质。在封装行业中，一般用铝料盒来进行封装和烘烤作业。主要用于自动固晶机、自动焊线机（ASM，KS，KAIJO）等机台上，进行自动上下料。主要有直插料盒、SMD料盒、大功率料盒、COB料盒、三极管料盒及各种非标料盒。
在半导体封装，半导体生产流程由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装和封装后测试组成。塑封之后，还要进行一系列操作，如后固化（Post Mold Cure）、切筋和成型（Trim&Form）、电镀（Plating）以及打印等工艺。典型的封装工艺流程为：划片-装片-键合-塑封-去飞边-电镀-打印-切筋和成型-外观检查-成品测试-包装出货。简单来说，就是将半导体元件与空气隔绝，防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降，并且另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。在封装过程中，需要对元件进行送料，这个时候就必须用到半导体料盒，半导体料盒由优质铝合金加工而成，经过切割，表面处理等优良工艺。在使用上能够满足客户定制尺寸，不卡料等等要求。
在实际的封装生产过程中，一道工序完成之后，需要通过人工方式先将料盒从封装机台上取下后，再用推车移动到下一道工序的封装机台处。这种人工上下料以及运输的方式不仅需要消耗人力，还容易造成人为的差错，且具有一定的危险性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种替代人工运输方式的用于芯片封装的智能料盒运输车。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
本发明提供一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，包括运输车本体以及安装在运输车上的氮气柜，其中，所述运输车本体上还安装有行驶控制模块、3D摄像头、视觉分析模块、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、3D摄像头、视觉分析模块、无线传输模块连接；
所述3D摄像头，用于采集运输车本体前方的3D图像，发送给视觉分析模块；
所述视觉分析模块，用于向行驶控制模块请求运输车本体的行驶状态，并根据3D图像信息以及运输车本体的行驶状态对障碍物建模，利用障碍物模型和运输车本体的行驶状态确定行驶调整路径；
控制器通过行驶控制模块控制运输车本体的行驶，根据所述视觉分析模块的分析控制运输车本体调整行驶路径，将3D摄像头采集到的运输车本体行进过程中的图像信息通过无线传输模块传输至控制台，并根据控制台的指令控制运输车的工作。
作为本发明的进一步优化方案，所述3D摄像头通过升降杆安装在运输车本体上。
作为本发明的进一步优化方案，所述3D图像包括色彩图像和深度图像，视觉分析模块利用色彩图像识别出障碍物轮廓，利用深度图像获取障碍物的距离。
作为本发明的进一步优化方案，所述视觉分析模块根据无人驾驶汽车的行驶状态重新计算障碍物在地球坐标系中的大小和距离以及与无人驾驶汽车的相对位置，实现障碍物建模。
作为本发明的进一步优化方案，所述氮气柜内还设置有固定料盒的料盒固定装置。
作为本发明的进一步优化方案，所述氮气柜内还设置有多个放置料盒的料盒运送位。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明的技术方案中，通过氮气柜对料盒的存放，避免了未封装完成的基板或芯片在运输过程中会产生的问题；通过采用3D摄像头，依据彩色图像和深度图像、以及运输车的行驶状态对障碍物进行建模，更加精确；应用神经网络模型和遗传算法，提高了响应速度，实现运输车在运输过程中的自动避障，自动化程度高，安全可靠，使用方便；本发明提高了生产安全系数，降低了劳动者的劳动强度。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，且描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明提供一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，包括运输车本体以及安装在运输车上的氮气柜，其中，所述运输车本体上还安装有行驶控制模块、3D摄像头、视觉分析模块、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、3D摄像头、视觉分析模块、无线传输模块连接。
所述3D摄像头，用于采集运输车本体前方的3D图像，发送给视觉分析模块；所述视觉分析模块，用于向行驶控制模块请求运输车本体的行驶状态，并根据3D图像信息以及运输车本体的行驶状态对障碍物建模，利用障碍物模型和运输车本体的行驶状态确定行驶调整路径。
在运输车的行驶过程中，首先3D摄像头以一定的频率对行驶前方进行摄像，用于对前方障碍物进行3D建模，获取障碍物的位置、形状、大小以及距离信息。3D摄像头可以是基于双可见光摄像头，或者是可见光摄像头+红外激光投射仪。双可见光摄像头测距利用视差原理，处理不同视角下获取的对同一场景的两幅图像，从而恢复出物体的三维几何信息，并测得空间距离。可见光摄像头+红外激光投射仪利用可见光摄像获取图像的色彩信息，利用红外激光投射仪获取同一幅图像的深度信息，可见光摄像头和红外激光投射仪保持对外界图像的帧同步，叠加图像的色彩和深度信息可以重建眼前障碍物的3D图像。无论是哪种原理的3D摄像头，障碍物的信息实时传送到视觉分析模块进行处理。
视觉分析模块是本发明技术方案中的核心模块。主要功能如下：
1 ) 接收和分析3D摄像头的原始数据，运用图像识别算法识别图片中的所有障碍物，对每个障碍物，解析出障碍物的形状、大小、在图像中的相对位置、和摄像头的距离等信息；
2 ) 向行驶控制模块索取当前行驶状态信息，根据行驶状态信息重新计算1 )中障碍物在地球坐标系中的大小和距离以及相对位置；
3 ) 对2 )中所有障碍物信息运用导航避障算法，得到最优的行驶轨迹调整参数，这些参数包括调整角度和调整最后期限等，将这些参数发送至控制器；
4 ) 控制器在收到行驶轨迹调整参数后，重新规划行驶路线；如果视觉分析模块的调整参数均为0，表明此次摄像范围内没有探测到任何障碍物，运输车可根据预设行驶路线继续行驶。
控制器通过行驶控制模块控制运输车本体的行驶，根据所述视觉分析模块的分析控制运输车本体调整行驶路径，将3D摄像头采集到的运输车本体行进过程中的图像信息通过无线传输模块传输至控制台，并根据控制台的指令控制运输车的工作。
进一步地，所述摄像头通过升降杆安装在运输车本体上，以便于根据实际需要对摄像头的高度进行调整。
进一步地，所述氮气柜内还设置有固定料盒的料盒固定装置。为保证料盒运送过程的安全性，避免运输车的移动过程中导致的料盒偏移造成安全隐患。在运输车上设置对其上放置的料盒进行固定的料盒固定装置，提高料盒运送过程中的稳定性。
进一步地，所述氮气柜内设置有多个放置料盒的料盒运送位，可以实现一次对料盒的运送过程完成多个料盒的同时运送。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，其特征在于，包括运输车本体以及安装在运输车上的氮气柜，其中，所述运输车本体上还安装有行驶控制模块、3D摄像头、视觉分析模块、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、3D摄像头、视觉分析模块、无线传输模块连接；
所述3D摄像头，用于采集运输车本体前方的3D图像，发送给视觉分析模块；
所述视觉分析模块，用于向行驶控制模块请求运输车本体的行驶状态，并根据3D图像信息以及运输车本体的行驶状态对障碍物建模，利用障碍物模型和运输车本体的行驶状态确定行驶调整路径；
控制器通过行驶控制模块控制运输车本体的行驶，根据所述视觉分析模块的分析控制运输车本体调整行驶路径，将3D摄像头采集到的运输车本体行进过程中的图像信息通过无线传输模块传输至控制台，并根据控制台的指令控制运输车的工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，其特征在于，所述3D摄像头通过升降杆安装在运输车本体上。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，其特征在于，所述3D图像包括色彩图像和深度图像，视觉分析模块利用色彩图像识别出障碍物轮廓，利用深度图像获取障碍物的距离。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，其特征在于，所述视觉分析模块根据无人驾驶汽车的行驶状态重新计算障碍物在地球坐标系中的大小和距离以及与无人驾驶汽车的相对位置，实现障碍物建模。
5.根据权利要求1所述的一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，其特征在于，所述氮气柜内还设置有固定料盒的料盒固定装置。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D摄像头的智能料盒运输车，其特征在于，所述氮气柜内还设置有多个放置料盒的料盒运送位。
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