CN111278235B - 自动贴片机及自动贴片方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动贴片机及自动贴片方法,包括物料管理装置,用于码放物料并形成料仓物料单;图像采集装置,用于对印制板裸板照片进行图像采集并传送至控制系统;辅助定位装置,用于对运动装置提供准确定位信息,计算焊盘中心位置在印制板裸板照片上的相对坐标位置,将裸片图片的尺寸信息等比例转换至实物印制板的尺寸,将焊盘中心位置的坐标转换为实物印制板上的焊盘中心位置的坐标;运动装置,从物料管理装置中拾取物料,移送至待贴装位置并进行贴装;以及控制系统;控制系统分别与图像采集装置、辅助定位装置以及运动装置相连;物料管理装置、辅助定位装置以及运动装置分别与图像采集装置相连。本发明具有自动化程度高、灵活性高、贴装效率高的优点。
Description
技术领域
本发明属于电子制造技术领域,涉及一种自动贴片机及自动贴片方法。
背景技术
贴片机是表面贴装生产线极其关键的设备之一,不仅是因为它几乎占了整条生产线投资额的一半以上,更是由于它对整个生产线的产品精度、生产效率、实际产量和生产能力起决定性作用。贴片机实际上是一种精密的工业机器人,是机-光-电以及计算机控制技术的综合体。它通过吸取-定位-放置等功能,在不损伤元件和印制电路板的情况下,实现了将片式电子元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置上。
目前市场上成熟的全自动贴片机,贴装效率高、精度高、适用于工业化批量生产模式。然而由于其编程周期长、换线频繁等问题,这种贴片模式并不适用于多品种,小批量的军工类电子产品。目前,小批量类军工产品仍然多以手工贴装方式进行作业。手工贴装以其灵活性能适应多种不同类产品在线上同时作业的情况,但是其效率低下,严重影响了产品的生产效率。因此,在多品种、小批量类军工电子领域,缺少一种即能灵活适应多种类产品,又能自动生产提高效率的贴装方式,以解决全自动贴片机的不灵活性,以及手工贴片的低效率问题。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题,本发明提供了一种自动化程度高、灵活性高的自动贴片机及自动贴片方法。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种自动贴片机,其特征在于:所述自动贴片机包括:
物料管理装置,用于码放物料并形成料仓物料单;
图像采集装置,用于对物料管理装置中印制板裸板照片进行图像采集并传送至控制系统;
辅助定位装置,用于对运动装置提供准确定位信息,用于计算焊盘中心位置在印制板裸板照片上的相对坐标位置,用于将图像采集装置所获取得到的裸片图片的尺寸信息等比例转换至实物印制板的尺寸,同时将焊盘中心位置的坐标转换为实物印制板上的焊盘中心位置的坐标;
运动装置,根据辅助定位装置提供的准确定位信息,从物料管理装置中拾取物料,移送至待贴装位置并进行贴装;以及
控制系统;
所述控制系统分别与图像采集装置、辅助定位装置以及运动装置相连;
所述物料管理装置、辅助定位装置以及运动装置分别与图像采集装置相连。
上述控制系统包括:
装入件位号识别子系统,识别由图像采集装置采集得到的裸板照片的位号标识,并能将识别出的位号标识单独或批量显示,可对裸板照片进行局部放大或缩小;
装入件贴装位置计算子系统,计算选中的焊盘图形的几何中心并确定该几何中心在整版照片上的像素坐标,保存该坐标文件,并在开始贴装时能调用该坐标文件,用于控制辅助定位装置激光器的移动;
装入件及料仓管理子系统,导入并管理由物料管理装置生成的料仓物料单,对料仓物料单提供料盘标识号;统计贴装元件数量、规格型号以及种类数量;实时显示目前的贴装进度和剩余元件数量;设置贴装顺序;当完成贴装后,生成装入件确认单,输出可打印文件;
控制运动子系统,识别料盘,识别要贴装的元件位置,吸取元件;调用元件坐标文件并转换为实物坐标位置;根据图像采集装置的实时反馈,吸取元件到达目标点并进行贴装;
自检核对子系统,完成贴装工作后对装入件进行自检核对;
所述装入件位号识别子系统与图像采集装置相连;所述装入件贴装位置计算子系统与辅助定位装置相连;所述控制运动子系统与运动装置相连。
上述运动装置包括分别与控制系统相连的多轴自由度的机械臂、吸取和释放装置以及压力传感装置;所述多轴自由度的机械臂的端部设置有吸取和释放装置;所述多轴自由度的机械臂上设置有压力传感装置。
上述运动装置包括分别与控制系统相连的直角坐标控制部件、吸取和释放装置以及压力传感装置;所述直角坐标控制部件的端部设置有吸取和释放装置;所述直角坐标控制部件上设置有压力传感装置。
上述辅助定位装置包括XY控制平台以及在XY控制平台上的定位激光发生器;所述XY控制平台以及定位激光发生器分别与控制系统相连。
上述图像采集装置是摄像头。
上述物料管理装置包括一个或多个料仓,所述料仓上设置有料仓标识,所述料仓中包括一个或多个用于安装散料的料盘以及用于安装编带料的喂料器。
一种基于如前所述的自动贴片机的贴片方法,其特征在于:所述贴片方法包括以下步骤:
1)料仓管理:物料管理装置对料仓中的物料进行编号,以表格形式输入料仓号以及料仓号对应的元件规格型号,形成料仓物料单,并传送给控制系统。
2)贴装信息的导入和处理;
3)通过运动装置在物料管理装置的对应料仓中找到要贴装的元件并拾取;
4)对元件进行贴装。
上述步骤2)的具体实现方式是:
2.1)采集、导入印制板、转入件明细等信息;导入装入件明细表;导采集印制板图像,并传递给控制系统,控制系统能在显示屏上显示印制板正反面全貌清晰照片;系统能识别印制板照片上的位号标识,并能高亮显示位号。
2.2)确认元件焊盘:根据步骤2.1)导入的信息,操作人员一一确认待贴装元件的焊盘位置,在控制系统中形成元件位号与焊盘的一一对应,即确认贴装元件的焊盘位置;
2.3)处理计算贴装位置:控制系统在步骤2.1)导入的印制板图像上,通过计算步骤3)中确认的焊盘图形的几何中心,同时计算几何中心在整个印制板图像上的像素坐标,并生成贴装坐标文件;
所述步骤4)的具体实现方式是:当开始贴装第一种规格型号的元件时,控制系统调用焊盘坐标文件;根据焊盘坐标文件控制辅助定位装置XY控制平台的运动,使得辅助定位装置上激光发生器发出的激光落在待贴装的焊盘上;运动装置利用机器视觉寻找激光指示点,并迅速将运动装置抵达激光点处进行贴装,直至该焊盘文件中的所有位号贴装完成。
上述步骤4)之后还包括:
5)在贴装完成后进行自检过程,具体实现方式是:贴装完成后,控制系统进入自检程序;控制系统在显示屏上显示裸板照片,同时显示装入件明细表;选中第一种规格,显示屏上高亮显示该规格元件的位号;根据显示屏上的提示,人工核对实物印制板上的物料规格型号是否正确;如正确,则点击确认,进入下一规格型号元件;如错误,则在点击不符合选项,待全部自检完成后,再将不符合项位号进行汇总生成表格,以指导修复。
本发明的优点是:
本发明提供了一种自动贴片机及贴片方法,该自动贴片机包括用于码放物料并形成料仓物料单的物料管理装置,用于对印制板裸板照片进行图像采集并传送至控制系统的图像采集装置,辅助定位装置,根据辅助定位装置提供的准确定位信息、从物料管理装置中拾取物料,移送至待贴装位置并进行贴装的运动装置,控制系统;本发明所提供的自动贴片机在实现拾取物料,以及物料贴放的动作时,是利用机器视觉技术,摄像头能识别指定的字符串(原件规格型号或位号),通过控制系统控制运动装置到达所拍摄到的字符串的位置,即所见即可达的技术,它是通过摄像头与机械控制系统的实时的、动态的反馈控制实现的。本发明所采用的各个部分相互协同合作,自动化程度高,产品适应性、灵活性高、极大的提升了多品种、小批量类电子产品的贴片效率。
附图说明
图1是本发明所提供的自动贴片机的框架示意图。
具体实施方式
参见图1,本发明提供了一种自动贴片机,包括:
物料管理装置,用于码放物料并形成料仓物料单;
图像采集装置,用于对物料管理装置中印制板裸板照片进行图像采集并传送至控制系统;
辅助定位装置,用于对运动装置提供准确定位信息,用于计算焊盘中心位置在印制板裸板照片上的相对坐标位置,用于将图像采集装置所获取得到的裸片图片的尺寸信息等比例转换至实物印制板的尺寸,同时将焊盘中心位置的坐标转换为实物印制板上的焊盘中心位置的坐标;
运动装置,根据辅助定位装置提供的准确定位信息,从物料管理装置中拾取物料,移送至待贴装位置并进行贴装;以及
控制系统;
控制系统分别与图像采集装置、辅助定位装置以及运动装置相连;物料管理装置、辅助定位装置以及运动装置分别与图像采集装置相连。
其中:控制系统包括:
装入件位号识别子系统,识别由图像采集装置采集得到的裸板照片的位号标识,并能将识别出的位号标识单独或批量显示,可对裸板照片进行局部放大或缩小;
装入件贴装位置计算子系统,计算选中的焊盘图形的几何中心并确定该几何中心在整版照片上的像素坐标,保存该坐标文件,并在开始贴装时能调用该坐标文件,用于控制辅助定位装置激光器的移动;
装入件及料仓管理子系统,导入并管理由物料管理装置生成的料仓物料单,对料仓物料单提供料盘标识号;统计贴装元件数量、规格型号以及种类数量;实时显示目前的贴装进度和剩余元件数量;设置贴装顺序;当完成贴装后,生成装入件确认单,输出可打印文件;
控制运动子系统,识别料盘,识别要贴装的元件位置,吸取元件;调用元件坐标文件并转换为实物坐标位置;根据图像采集装置的实时反馈,吸取元件到达目标点并进行贴装;
自检核对子系统,完成贴装工作后对装入件进行自检核对;
装入件位号识别子系统与图像采集装置相连;装入件贴装位置计算子系统与辅助定位装置相连;控制运动子系统与运动装置相连。
运动装置包括分别与控制系统相连的多轴自由度的机械臂、吸取和释放装置以及压力传感装置;所述多轴自由度的机械臂的端部设置有吸取和释放装置;所述多轴自由度的机械臂上设置有压力传感装置;或者,本发明所提供的运动装置包括分别与控制系统相连的直角坐标控制部件、吸取和释放装置以及压力传感装置;所述直角坐标控制部件的端部设置有吸取和释放装置;所述直角坐标控制部件上设置有压力传感装置。
本发明采用的辅助定位装置包括XY控制平台以及在XY控制平台上的定位激光发生器;所述XY控制平台以及定位激光发生器分别与控制系统相连。图像采集装置是摄像头;物料管理装置包括一个或多个料仓,所述料仓上设置有料仓标识,所述料仓中包括一个或多个用于安装散料的料盘以及用于安装编带料的喂料器。
本发明在提供如上所记载的自动贴片机的同时,还提供了基于该贴片机的贴片方法,该贴片方法包括以下步骤:
1)物料管理装置对料仓中的物料进行编号,以表格形式输入料仓号以及料仓号对应的元件规格型号,形成料仓物料单;
2)通过图像采集装置对物料管理装置中存放的印制板裸板进行图像采集,控制系统对图像信息进行识别,具体是:并将采集得到的印制板裸板照片传送至控制系统,控制系统对印制板裸板照片进行分析,识别出印制板裸板照片中的位号字符,并能将识别出的位号表示在显示屏上高亮显示;同时导入装入件明细表,控制系统将装入件明细表按照元件规格型号进行分类;将同一规格型号的所有位号归为一类;根据导入的装入件明细表,选中其中一种规格型号的元件,显示屏上对应地高亮显示该元件位号,操作人员在屏幕上点击确认该元件对应的焊盘,确认焊盘位置。系统自动计算该焊盘的几何中心,同时计算该几何中心在整个图像上的像素坐标,生成焊盘坐标文件。
3)通过运动装置在物料管理装置的料仓中找到要贴装的元件并拾取;
4)对元件进行贴装,具体是:当开始贴装第一种规格型号的元件时,控制系统调用该元件的焊盘坐标文件;根据焊盘坐标文件控制辅助定位装置XY控制平台的运动,使得辅助定位装置上激光发生器发出的激光落在待贴装的焊盘上;运动装置利用机器视觉寻找激光指示点,并迅速将运动装置抵达激光点处进行贴装,直至该焊盘文件中的所有位号贴装完成;
5)在贴装完成后进行自检过程,具体实现方式是:贴装完成后,控制系统进入自检程序;控制系统在显示屏上显示裸板照片,同时显示装入件明细表;选中第一种规格,显示屏上高亮显示该规格元件的位号;根据显示屏上的提示,人工核对实物印制板上的物料规格型号是否正确;如正确,则点击确认,进入下一规格型号元件;如错误,则在点击不符合选项,待全部自检完成后,再将不符合项位号进行汇总生成表格,以指导修复。
本发明涉及的自动贴片机用于电子产品表面贴着技术的回流焊接前的贴片工序。该贴片机包括五个分系统:物料管理装置、图像采集装置、运动装置、辅助定位装置、控制系统。
本发明所提供的自动贴片机的工作原理是:机器在实现拾取物料,以及物料贴放的动作时,是利用机器视觉技术,摄像头能识别指定的字符串(原件规格型号或位号),通过控制系统控制运动装置到达所拍摄到的字符串的位置,即所见即可达的技术。它是通过摄像头与机械控制系统的实时的、动态的反馈控制实现的。
本发明的具体工作流程是:
1、物料拾取过程:
首先物料料仓按一定规律进行编号(如F01-F30),同时在控制系统中以表格形式输入料仓号以及对应的元件规格型号(如F01 R101),形成料仓物料单。当要贴装F01料仓的R101元件时,操作者输入R101,运动装置自动到达F01料仓。这时,料仓中的物料可以按照小格子整齐摆放,也可以不规则摆放。图像采集装置在F01区域进行图像采集,控制系统进行分析识别,利用机器视觉技术,运动装置自动找到其中一个要贴装的元件进行拾取。
2、贴装过程:
2.1、在拾取物料之前,系统首先对印制板裸板照片进行图像采集,并传送至分析控制系统。分析控制系统对图像进行分析,识别出图像中的位号字符,并能将识别出的位号表示在显示屏上高亮显示。同时导入装入件明细表,控制系统将装入件明细表按照元件规格型号进行分类。将同一规格型号的所有位号归为一类。操作者选中其中一种规格型号的元件(如选中R101),系统将在显示屏上高亮显示R101的所有位号(如R1-R10)。操作者显示屏上(显示裸板照片及高亮位号)根据高亮位号,找到高亮位号的焊盘,用鼠标点中该焊盘,直至选中所有高亮位号所指焊盘,并保存为R101焊盘。控制系统计算对应焊盘的几何中心,同时计算该几何中心位于整个图像上的像素坐标,形成焊盘的坐标文件应保存。
2.2、开始贴片。系统按照一定的顺序自动完成贴片。
这里先解释一下辅助定位装置。辅助定位装置是帮助运动装置找到正确的焊盘。它是受控制系统控制的XY控制平台,它位于待贴装的印制板的正上方,控制台上配有一个小型的定位激光发生器。当开始贴装第一种规格型号的元件时,系统调用该规格元件的焊盘坐标文件。根据焊盘坐标文件控制辅助定位装置XY控制平台的运动,使得激光发生器发出的激光落在待贴装的焊盘上。然后运动装置利用机器视觉,寻找激光指示点,并迅速将运动装置抵达激光点处进行贴装,直至该焊盘文件中的所有位号贴装完成,再进行下一个规格型号元件的贴装。
3、自检过程:
贴装完成后,系统进入自检程序。系统在显示屏上显示裸板照片,同时显示装入件明细表(按元器件规格型号分类、排序)。操作人员选中第一种规格,显示屏上高亮显示该规格元件的位号。操作人员根据显示屏上的提示,人工核对实物印制板上的物料规格型号是否正确。如正确,则点击确认,进入下一规格型号元件;如错误,则在点击不符合选项,待全部自检完成后,再将不符合项位号进行汇总生成表格,以指导操作人员修复。系统能显示自检进度条,能显示剩余自检数量。系统在自检完成后生成自检确认单,此时全部贴装工作完成。
各功能部分介绍:
1、物料管理装置的组成及功能包括:
1)一定数量的用于安装散料的料盘以及用于安装编带料的喂料器。这些料盘或喂料器集中摆放于物料管理区域,用于存放待贴装的元件;
2)料仓的标识。标识一般为字母加数字的组合,标识字体大小合适,字体清晰,料仓标识应能被图像采集装置识别;
3)料仓为动态管理。例如,物料管理区域最多只能存放20个料盘或喂料器(F01-F20),而待贴装的元件种类为100种。此时先摆放前20个料盘,待其中一个料盘内的料贴装完成后,在贴装过程不停止的情况下,工人手工将已贴完的料盘取下,放上新的料盘上去(如F21号料盘),更换过程不应影响正常贴装工作。如此实现动态管理。更换顺序应与控制系统的贴装顺序一致。新的料仓放上去后,摄像头采集识别料盘编号,利用机器视觉知道运动装置前去该料盘内拾取物料。
2、图像采集装置的组成及功能包括:
1)摄像头用于采集裸板照片,并传递给控制系统进行处理;
2)摄像头与控制系统、运动装置共同协作完成机器视觉功能。以物料管理为例:摄像头扫描整个料仓识别出要贴装的料盘编号(如F21),摄像头对准F21的标识号,通过控制系统的控制运动子系统抵达F21标识号处;再次扫描F21料盘内图像,识别出待贴装元件的外形,通过控制系统控制运动子系统拾取其中一个元件,直至拾取完成。
3、运动装置的组成及功能包括:
1)多轴自由度的机械臂或直角坐标控制部件,可以在一定三维尺寸范围内进行移动;
2)移动的头部带有吸取和释放装置,用于拾取、贴放待贴装的元件;
3)头部有压力传感装置,用于检测拾取或贴装时头部对于元件的压力值;
运动装置,与图像采集装置和控制系统共同协作完成机器视觉功能。及所见即所达的功能。运动装置受控制系统的控制,不断逼近目标点,直至达到目标位置;运动装置能在非常接近目标物的情况下,通过压力传感反馈,或微距雷达测距技术,逐渐接近待贴装元件或待装位置,直至压力以及距离满足要求,进行吸取或释放;运动装置结合图像采集装置以及控制系统能在寻找目标以及移动精度控制方面满足01005封装元件的贴装精度要求。
4、辅助定位装置的组成及功能包括:
位于待贴装印制板正上方,有平面XY控制平台组成,并配有一个小型的激光器;激光器能通过XY控制平台在一定平面范围内自用移动;激光器的移动由控制系统进行控制,控制系统根据元件焊盘文件,计算焊盘中心位置在印制板裸板照片上的相对坐标位置。然后将裸片图片的尺寸信息等比例转换至实物印制板的尺寸,同时将焊盘中心位置的坐标转换为实物印制板上的焊盘中心位置的坐标。根据该坐标值,系统控制激光器移至该坐标处,并开启光源,在印制板上的待贴装焊盘上进行激光指示。该激光指示经过图像采集装置用于指引运动装置来控制运动装置前往进行贴装元件。当运动控制系统的压力传感器感知到贴装压力时,运动装置将压力信号传功给控制系统,控制系统控制激光器移至下一个位置,准备指示贴装。
5、控制系统又包括五个子系统:装入件位号识别子系统、装入件贴装位置计算子系统、装入件及料仓管理子系统、控制运动子系统、自检核对子系统,其中:
1)装入件位号识别子系统的组成及功能包括:当图像采集装置采集完裸板照片后,传递给控制系统,控制系统能在显示屏上显示印制板正反面全貌清晰照片;装入件位号识别子系统能识别裸板照片上的位号表示,并能将识别出的位号标识单独或批量显示在显示屏上;能局部放大或缩小显示屏上的照片。
2)装入件贴装位置计算子系统的组成及功能包括:操作人员选中装入件明细表中的某一规格型号的元件,显示屏上批量高亮显示该规格型号元件的位号,装入件贴装位置计算子系统具有寻找焊盘功能,操作人员通过高亮像是的位号,以及显示屏上显示的清晰裸板照片,人工判断寻找位号对应的焊盘图形,在对应的焊盘上用鼠标选中;装入件贴装位置计算子系统能自行计算选中的焊盘(如R1-R10的焊盘)图形的几何中心,并能计算出几何R1-R10的几何中心在整版照片上的像素坐标;装入件贴装位置计算子系统能保存该坐标文件,并在开始贴装时能调用该坐标文件,用于控制辅助定位装置激光器的移动。
3)装入件及料仓管理子系统:导入装入件明细表,并管理装入件明细表,如按照元件规格型号对明细表进行分类显示;在规格型号后面添加补充料仓标号,系统按照一定顺序贴装工作时,能为运动装置提供某一规格型号元件的料盘标识号;能统计贴装元件数量,以及规格型号种类数量,能实时显示目前的贴装进度和剩余元件数量;运动装置完成贴装动作后,反馈给控制系统,装入件管理系统能对该装入件自动进行确认,已装入元件显示“已装入”标志,未装入元件显示“未装入”标志;系统能设置多种贴装顺序,如按照位号一个一个贴装,或按照某一规格型号进行贴装,或者按位号字母(或规格型号字母)顺序进行贴装,或按位号字母(或规格型号字母)倒序进行贴装,或者按照料盘号顺序进行贴装;当装入件全部贴装完成后,系统能自动生成装入件确认单,并输出为可打印文件格式。
4)控制运动子系统:根据要贴装规格元件的料盘号码,照片采集系统扫描料仓,识别出要找的料盘号码,根据视觉系统的实时反馈,控制运动子系统不断靠近目标料盘位置;靠近目标料盘位置后,图像采集装置再次扫描料盘内的范围,识别要贴装的元件位置,系统自动选中一个元件,控制运动子系统靠近该元件上方。不断靠近的过程中,控制系统接收到来自压力传感器或测距传感器的信号,当压力或距离满足一定指标是,控制系统控制运动子系统停止移动,控制系统能控制打开运动头部的吸取装置,吸取元件;控制系统能调用已存储好的元件坐标文件,并能将该坐标文件转换为实物坐标位置,控制辅助定位装置的激光器移动至指定坐标位置,然后控制激光器打开,指示待贴装的焊盘;控制系统能根据图像采集装置的实时反馈,控制运动子系统吸取元件逐渐靠近激光器指示点,直至到目标点。控制系统能根据运动头部的压力传感器或测距传感器反馈的信息,完成一次贴装动作。
5)自检核对子系统:该子系统具有完成贴装工作后对装入件进行自检核对的功能;系统显示装入件明细表,操作人员选中某一规格元件,在显示屏上高亮元件的位号及焊盘;操作人员根据显示屏上的提升,人工核对实物印制板上的物料规格型号是否正确。如正确,则点击确认,进入下一规格型号元件;如错误,则在点击不符合选项,待全部自检完成后,再将不符合项位号进行汇总生成表格,以指导操作人员修复。系统能显示自检进度条,能显示剩余自检数量;系统能在自检完成后生成自检确认单,并输出为可打印文件格式。
Claims (10)
1.一种自动贴片机,其特征在于:所述自动贴片机包括:
物料管理装置,用于码放物料并形成料仓物料单;
图像采集装置,用于对物料管理装置中印制板裸板照片进行图像采集并传送至控制系统;
辅助定位装置,用于对运动装置提供准确定位信息,用于计算焊盘中心位置在印制板裸板照片上的相对坐标位置,用于将图像采集装置所获取得到的裸片图片的尺寸信息等比例转换至实物印制板的尺寸,同时将焊盘中心位置的坐标转换为实物印制板上的焊盘中心位置的坐标;
运动装置,根据辅助定位装置提供的准确定位信息,从物料管理装置中拾取物料,移送至待贴装位置并进行贴装;以及
控制系统;
所述控制系统分别与图像采集装置、辅助定位装置以及运动装置相连;
所述物料管理装置、辅助定位装置以及运动装置分别与图像采集装置相连。
2.根据权利要求1所述的自动贴片机,其特征在于:所述控制系统包括:
装入件位号识别子系统,识别由图像采集装置采集得到的裸板照片的位号标识,并能将识别出的位号标识单独或批量显示,对裸板照片进行局部放大或缩小;
装入件贴装位置计算子系统,计算选中的焊盘图形的几何中心并确定该几何中心在整版照片上的像素坐标,保存该坐标文件,并在开始贴装时能调用该坐标文件,用于控制辅助定位装置激光器的移动;
装入件及料仓管理子系统,导入并管理由物料管理装置生成的料仓物料单,对料仓物料单提供料盘标识号;统计贴装元件数量、规格型号以及种类数量;实时显示目前的贴装进度和剩余元件数量;设置贴装顺序;当完成贴装后,生成装入件确认单,输出打印文件;
控制运动子系统,识别料盘,识别要贴装的元件位置,吸取元件;调用元件坐标文件并转换为实物坐标位置;根据图像采集装置的实时反馈,吸取元件到达目标点并进行贴装;
自检核对子系统,完成贴装工作后对装入件进行自检核对;
所述装入件位号识别子系统与图像采集装置相连;所述装入件贴装位置计算子系统与辅助定位装置相连;所述控制运动子系统与运动装置相连。
3.根据权利要求2所述的自动贴片机,其特征在于:所述运动装置包括分别与控制系统相连的多轴自由度的机械臂、吸取和释放装置以及压力传感装置;所述多轴自由度的机械臂的端部设置有吸取和释放装置;所述多轴自由度的机械臂上设置有压力传感装置。
4.根据权利要求2所述的自动贴片机,其特征在于:所述运动装置包括分别与控制系统相连的直角坐标控制部件、吸取和释放装置以及压力传感装置;所述直角坐标控制部件的端部设置有吸取和释放装置;所述直角坐标控制部件上设置有压力传感装置。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的自动贴片机,其特征在于:所述辅助定位装置包括XY控制平台以及在XY控制平台上的定位激光发生器;所述XY控制平台以及定位激光发生器分别与控制系统相连。
6.根据权利要求5所述的自动贴片机,其特征在于:所述图像采集装置是摄像头。
7.根据权利要求6所述的自动贴片机,其特征在于:所述物料管理装置包括一个或多个料仓,所述料仓上设置有料仓标识,所述料仓中包括一个或多个用于安装散料的料盘以及用于安装编带料的喂料器。
8.一种基于如权利要求7所述的自动贴片机的贴片方法,其特征在于:所述贴片方法包括以下步骤:
1)料仓管理:物料管理装置对料仓中的物料进行编号,以表格形式输入料仓号以及料仓号对应的元件规格型号,形成料仓物料单,并传送给控制系统;
2)贴装信息的导入和处理:
3)通过运动装置在物料管理装置的对应料仓中找到要贴装的元件并拾取;
4)对元件进行贴装。
9.根据权利要求8所述的贴片方法,其特征在于:所述步骤2)的具体实现方式是:
2.1)采集、导入印制板以及转入件明细信息;导入装入件明细表;导采集印制板图像,并传递给控制系统,控制系统能在显示屏上显示印制板正反面全貌清晰照片;系统能识别印制板照片上的位号标识,并能高亮显示位号;
2.2)确认元件焊盘:根据步骤2.1)导入的信息,操作人员一一确认待贴装元件的焊盘位置,在控制系统中形成元件位号与焊盘的一一对应,即确认贴装元件的焊盘位置;
2.3)处理计算贴装位置:控制系统在步骤2.1)导入的印制板图像上,通过计算步骤3)中确认的焊盘图形的几何中心,同时计算几何中心在整个印制板图像上的像素坐标,并生成焊盘坐标文件;
所述步骤4)的具体实现方式是:当开始贴装第一种规格型号的元件时,控制系统调用该元件的焊盘坐标文件;根据焊盘坐标文件控制辅助定位装置XY控制平台的运动,使得辅助定位装置上激光发生器发出的激光落在待贴装的焊盘上;运动装置利用机器视觉寻找激光指示点,并迅速将运动装置抵达激光点处进行贴装,直至该焊盘文件中的所有位号贴装完成。
10.根据权利要求8或9所述的贴片方法,其特征在于:所述步骤4)之后还包括:
5)在贴装完成后进行自检过程,具体实现方式是:贴装完成后,控制系统进入自检程序;控制系统在显示屏上显示裸板照片,同时显示装入件明细表;选中第一种规格,显示屏上高亮显示该规格元件的位号;根据显示屏上的提示,人工核对实物印制板上的物料规格型号是否正确;如正确,则点击确认,进入下一规格型号元件;如错误,则在点击不符合选项,待全部自检完成后,再将不符合项位号进行汇总生成表格,以指导修复。
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