CN108770232A - 一种精度补偿系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种精度补偿系统，属于贴片机技术领域。该精度补偿系统包括轨道、抓取单元、CCD摄像机、图像处理单元、补偿处理单元和控制器。本发明中的抓取单元抓取预设元器件运送至工件处进行贴装，结构简单，方便操作，CCD摄像机在预设时间时拍摄抓取单元运行的初始图像和实时图像，图像处理单元将初始图像和实时图像分别进行处理为抓取单元的初始坐标和实时坐标，补偿处理单元在沿着初始坐标与工件的连线运动时在预设坐标处设定标记坐标同时分别根据抓取单元各个轮廓点的实时坐标和标记坐标的偏差值，计算偏差值总和的平均值，根据偏差平均值控制抓取单元进行补偿偏差平均值值，精度较高，结构简单，操作简便。

Description

一种精度补偿系统
技术领域
本发明属于贴片机技术领域，涉及一种精度补偿系统。
背景技术
贴片机又称“贴装机”，在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把元器件准确地放置PCB板上的一种设备。全自动贴片机是用来实现高速、高精度地贴放元器件的设备，是整个表面贴装技术(SurfaceMountTechnology，简称SMT)生产中最关键、最复杂的设备。贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展。
目前，行业内用到的贴片机只能适用于同种尺寸标准元器件的贴装，不兼容非标准元器件的贴装。对于需要安装多种异形元器件(比如：电容器、电阻、电感、端子等元器件)的PCB板，必须采用多次贴装才能完成产品生产，导致生产效率低下，且多次装夹或者编程，会增加产品报废的风险。
目前，现有的贴片机在贴装头吸取电子元件后，直接通过单片机控制程序将电子元件进行贴装在PCB板上，完成贴装工作。但是，现有贴片机在贴装过程中经常会出现贴装头吸取电子元件后，电子元件并不能准确的位于贴装头的中心区，也不能以规定的姿态吸取在贴装头上，如果此时即进行贴装，不然存在一些贴装精度不高、贴装性能差的问题。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种精度补偿系统，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种可以提高贴片机精度的系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种精度补偿系统，包括轨道、用以抓取预设元器件并将其在轨道上运送至工件进行贴装的抓取单元、用以在预设时间时拍摄抓取单元的初始图像和实时图像的CCD摄像机、用以将初始图像和实时图像分别进行处理以确定抓取单元的初始坐标和实时坐标的图像处理单元、用以在沿着初始坐标与工件的连线运动时在预设坐标处设定标记坐标的和分别根据抓取单元各个轮廓点的实时坐标和标记坐标的偏差值总和的偏差平均值控制抓取单元进行补偿偏差平均值值的补偿处理单元和用以控制抓取单元、CCD摄像机、图像处理单元、补偿处理单元的控制器。
优选的，还包括用以在偏差值超出预设偏差时进行报警的第一报警件。
优选的，所述抓取单元为机械手。
优选的，所述机械手设有多个用以抓取不同尺寸的元器件的气动手指。
优选的，还包括用以在抓取单元将预设元器件贴装在工件时进行报警的第二报警件。
优选的，所述第一报警件为声光报警器。
优选的，所述控制器为单片机。
优选的，还包括用以给CCD摄像机提供光源的灯。
优选的，还包括用以存储CCD摄像机拍摄的实时图像的存储单元。
优选的，所述轨道的四周设有用以止挡抓取单元的止挡板。
本发明中的抓取单元抓取预设元器件并将其在轨道上运送至工件处进行贴装，结构简单，方便操作，CCD摄像机在预设时间时拍摄抓取单元在轨道上运行的初始图像和实时图像，图像处理单元将初始图像和实时图像分别进行处理为抓取单元的初始坐标和实时坐标，补偿处理单元在沿着初始坐标与工件的连线运动时在预设坐标处设定标记坐标同时分别根据抓取单元各个轮廓点的实时坐标和标记坐标的偏差值，计算偏差值的总和，计算偏差值总和的平均值，即为偏差平均值，根据偏差平均值控制抓取单元进行补偿偏差平均值值，精度较高，结构简单，操作简便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中的CCD摄像机的一种结构示意图。
图中：1-轨道，11-止挡件，2-抓取单元，21-气动手指，3-CCD摄像机，4-图像处理单元，5-补偿处理单元，51-第一报警件，6-控制器，7-工件，71-第二报警件，8-存储单元。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
请参阅图1和图2，本实施例中的精度补偿系统，包括轨道1、用以抓取预设元器件并将其在轨道1上运送至工件7进行贴装的抓取单元2、用以在预设时间时拍摄抓取单元2的初始图像和实时图像的CCD摄像机3、用以将初始图像和实时图像分别进行处理以确定抓取单元2的初始坐标和实时坐标的图像处理单元4、用以在沿着初始坐标与工件7的连线运动时在预设坐标处设定标记坐标的和分别根据抓取单元2各个轮廓点的实时坐标和标记坐标的偏差值总和的偏差平均值控制抓取单元2进行补偿偏差平均值值的补偿处理单元5和用以控制抓取单元2、CCD摄像机3、图像处理单元4、补偿处理单元5的控制器6。
此处，抓取单元2抓取预设元器件并将其在轨道1上运送至工件7处进行贴装，结构简单，方便操作，CCD摄像机3在预设时间时拍摄抓取单元2在轨道1上运行的初始图像和实时图像，图像处理单元4将初始图像和实时图像分别进行处理为抓取单元2的初始坐标和实时坐标，补偿处理单元5在沿着初始坐标与工件7的连线运动时在预设坐标处设定标记坐标同时分别根据抓取单元2各个轮廓点的实时坐标和标记坐标的偏差值，计算偏差值的总和，计算偏差值总和的平均值，即为偏差平均值，根据偏差平均值控制抓取单元2进行补偿偏差平均值值，如果抓取单元2相对于初始坐标与工件7的连线左偏，则补偿处理单元5根据偏差平均值控制抓取单元2朝右运动，如果抓取单元2相对于初始坐标与工件7的连线右偏，则补偿处理单元5根据偏差平均值控制抓取单元2朝左运动，精度较高，使贴片精度提高5%，结构简单，操作简便。
作为本实施例的精度补偿系统还可以包括用以在偏差值超出预设偏差时进行报警的第一报警件51。第一报警件51可以为声光报警器，在偏差值超出预设偏差时进行报警的第一报警件51发出一声鸣叫红光，及时通知用户处理偏差值过大的故障，节省时间，效率较高，结构简单。
抓取单元2为机械手，这样抓取单元2就可以将预设元器件抓起并运送至工件7处进行贴装，结构简单。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，机械手的驱动方式可以为液压驱动、气压驱动、电气驱动或者机械驱动，机械手的执行机构可以包括用以引导手指准确地抓住预设元器件的手臂、安装在手臂前端的手部和用以安装手臂、动力源、各种执行机构的躯干。
机械手设有多个用以抓取不同尺寸的元器件的气动手指21，这样就可以将各种型号的元器件均抓取，提高机械手的使用性，功能多样化，结构简单。
作为本实施例的精度补偿系统还可以包括用以在抓取单元2将预设元器件贴装在工件7时进行报警的第二报警件71，这样就可以抓取单元2将预设元器件贴装在工件7时给用户通知贴装完成，可以将已经贴装好的工件7输送走，效率较高，结构简单。
控制器6为单片机，控制器6可以为STC89C52单片机,这样单片机就可以控制抓取单元2抓取预设元器件、CCD摄像机3拍摄实时图像、图像处理单元4处理实时图像和补偿处理单元5在沿着初始坐标与工件7的连线运动时在预设坐标处设定标记坐标的和根据实时坐标和标记坐标的偏差值控制抓取单元2进行补偿偏差值，精度较高，方便快捷，结构简单。
作为本实施例的精度补偿系统还可以包括用以给CCD摄像机3提供光源的灯，这样就可以给CCD摄像机3提供足够的光源，使得CCD摄像机3可以拍摄更清晰、更高质量的图像。灯可以为LED灯，可以节省电能。
作为本实施例的精度补偿系统还可以包括用以存储CCD摄像机3拍摄的实时图像的存储单元8。存储单元8可以为U盘或者固态硬盘，这样就可以将CCD摄像机3拍摄的实时图像存储起来，方便查找实时图像，方便图像处理单元4将实时图像处理为抓取单元2的实时坐标，结构简单。
轨道1的四周设有用以止挡抓取单元2的止挡板11，这样就可以使得抓取单元2在轨道1中安全输送至工件7上，可以防止抓取单元2从轨道1上滑出，结构简单，安全性较高。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种精度补偿系统，其特征在于：包括轨道（1）、用以抓取预设元器件并将其在轨道（1）上运送至工件（7）进行贴装的抓取单元（2）、用以在预设时间时拍摄抓取单元（2）的初始图像和实时图像的CCD摄像机（3）、用以将初始图像和实时图像分别进行处理以确定抓取单元（2）的初始坐标和实时坐标的图像处理单元（4）、用以在沿着初始坐标与工件（7）的连线运动时在预设坐标处设定标记坐标的和分别根据抓取单元（2）各个轮廓点的实时坐标和标记坐标的偏差值总和的偏差平均值控制抓取单元（2）进行补偿偏差平均值值的补偿处理单元（5）和用以控制抓取单元（2）、CCD摄像机（3）、图像处理单元（4）、补偿处理单元（5）的控制器（6）。
2.如权利要求1所述的一种精度补偿系统，其特征在于：还包括用以在偏差值超出预设偏差时进行报警的第一报警件（51）。
3.如权利要求1或2所述的一种精度补偿系统，其特征在于：所述抓取单元（2）为机械手。
4.如权利要求3所述的一种精度补偿系统，其特征在于：所述机械手设有多个用以抓取不同尺寸的元器件的气动手指（21）。
5.如权利要求1或2所述的一种精度补偿系统，其特征在于：还包括用以在抓取单元（2）将预设元器件贴装在工件（7）时进行报警的第二报警件（71）。
6.如权利要求2所述的一种精度补偿系统，其特征在于：所述第一报警件（51）为声光报警器。
7.如权利要求1或2所述的一种精度补偿系统，其特征在于：所述控制器（6）为单片机。
8.如权利要求1或2所述的一种精度补偿系统，其特征在于：还包括用以给CCD摄像机（3）提供光源的灯。
9.如权利要求1或2所述的一种精度补偿系统，其特征在于：还包括用以存储CCD摄像机（3）拍摄的实时图像的存储单元（8）。
10.如权利要求1或2所述的一种精度补偿系统，其特征在于：所述轨道（1）的四周设有用以止挡抓取单元（2）的止挡板（11）。
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