CN111498474A - 一种取放模组的控制系统及其方法 - Google Patents

一种取放模组的控制系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种取放模组的控制系统及其方法，包括以下步骤：设定待转移物料的初始坐标信息，搬运机构根据所述初始坐标信息转移至与所述初始坐标信息对应的位置上方；搬运机构的摄像头开启，判断是否存在物料，捕捉物料的第一画面；获取所述第一画面中的物料的标识点，与第一画面的标识点比对获得搬运机构与物料间的偏差信息，调整搬运机构的位置，并完成物料的取料；放料步骤与取料步骤基本相同；采用本发明提供的技术方案解决了现有的机械取放精确度不高，兼容性差的技术问题。

Description

一种取放模组的控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及模组取放方法技术领域，尤其涉及一种取放模组的控制系统及其方法。
背景技术
随着物联网技术的快速发展，NB-IOT模块需求量逐年增多。每个模块都需要经过严格的下载测试核对流程已保证满足生产标准。传统手工生产需要操作人员手动更换模组，容易发生操作疲劳、误测、漏测情况，而且需要大量人力资源。使用三轴搬运机构因为运动误差容易造成偏位的问题，造成模组损坏。通过使用三轴机构和视觉定位配合可以很方便代替传统测试方式，可以减少生产成本，同时避免操作失误造成产品不良。并且随着模组类型不断增多，大小各不相同，传统机械取放在兼容方面存在诸多问题，需要根据模组定制不同的物料盘。视觉定位功能可以有效的兼容不同模组类型。
发明内容
本发明目的在于提供一种取放模组的控制系统及其方法，采用本发明提供的技术方案解决了现有的机械取放精确度不高，兼容性差的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种取放模组的控制系统，用于取放物料，包括放置终点，物料最终的放置位置；
搬运机构，转移物料至所述放置终点；
摄像头，用于捕捉所述物料的实时画面。
优选的，所述摄像头包括两组，且分别设置于所述搬运机构和所述放置终点处。
一种基于上述控制系统的控制方法，包括以下步骤：
A100、设定待转移物料的初始坐标信息，搬运机构根据所述初始坐标信息转移至与所述初始坐标信息对应的位置上方；
A200、搬运机构的摄像头开启，检测是否存在物料，若存在，捕捉物料的第一画面；
A300、获取所述第一画面中的物料的标识点，与第一画面的标识点比对获得搬运机构与物料间的偏差信息，调整搬运机构的位置，并完成物料的取料；
A400、搬运机构转移所述物料至所述放置终点的摄像头上方；
A500、放置终点的摄像头开启，捕捉物料的第二画面信息；
A600、获取所述第二画面中物料的标识点，与第二画面中的标识点比对获得物料与放置终点之间的偏差信息，调整搬运机构的位置至放置终点的正上方，并完成物料的放料。
优选的，所述物料的标识点与所述画面的标识点重叠时，所述物料中心与搬运机构的取料或放料中心重叠。
优选的，步骤A100前，输入摄像头信息；所述摄像头信息包括摄像头拍摄获得画面的长度和宽度、摄像头成像的分辨率、以及画面标识点。
优选的，所述画面的长度和宽度均大于物料的长度和宽度。
优选的，在步骤A300和步骤A600中的偏差信息的获取步骤包括：
A301、以画面的标识点为原点建立直角坐标系；
A302、获取画面中的物料的四个角的坐标；
A303、根据四个角的坐标计算获得物料的标识点的坐标；
A304、根据步骤A303中获得的坐标与摄像头的分辨率获得物料的标识点与画面标识点之间的距离和斜率。
优选的，步骤A100中待转移物料的初始坐标信息由人工输入获取或前端机器获取。
优选的，所述坐标系的数值以像素点描述。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)采用搬运机构配合视觉定位配合解决了传统模组取放精度不高的问题，根据视觉检测结果反馈补偿，调整搬运机构的抓取与放置位置，准确度更高，对产品的损耗更小，提高产品品质；
(2)可采用人工输入坐标或从前端机器获取，使整个搬运系统更加智能便利，节省人力的投入，降低人工成本，降低人为误差影响因素；
(3)经济效益搞，实现更加精准的抓取于放置的同时，仅需增加摄像头这一设备，整体投入小，后期运营成本低，但带来的效益远高于投入。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的控制方法的整体流程示意图；
图2是本发明控制方法摄像头的成像示意图；。
其中：1、摄像头矩形视野大小；2、摄像头的画面标识点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
随着工业自动化程度的不断提升，人工搬运逐渐被器械自动化搬运机构所取代，现有的自动搬运机构虽减少了人力的投入，提高了生产效率，但仍存在搬运精度较低的技术问题；如常见的三轴搬运机构在工作时容易因为运动误差造成偏位的问题，该情况就容易导致待搬运的模组损坏；另外，随着模组类型的不断增多，以常见的搬运机构在更换模组时需要不断调试，工作效率与精度得不到保障。
为了解决上述技术问题，本实施例提供一种取放模组的控制系统应用于模组的取放工序，并在接下来的实施例具体讲述基于该控制系统的控制方法。
具体的，本实施例提供一种取放模组的控制系统，包括放置终点、搬运机构以及摄像头；
具体的，放置终点及待转移物料的最终放置点，如安装芯片工序中芯片的安装位置、待搬运物料的最终放置位置等。
具体的，搬运机构即用于将待转移物料转移至放置中点的机构，可为三轴搬运机构、两轴搬运机构、机械手等。
具体的，摄像头，用于捕捉物料的实时画面；捕捉实时画面第一是为了检测物料是否在画面中，以此检测待转移物料的存在；第二是捕捉物料的位置信息，并根据该位置信息对搬运机构进行反馈补偿，调节搬运机构的位置，以实现精准的取料和放料过程。
进一步的，摄像头包括两组，一组设置于搬运机构上，在物料需要进行取料时发挥作用，判断待取物料的存在以及获取位置信息；另一组设置于放置终点处，在物料进行放料时发挥作用，获取待放置物料的位置信息。
实施例2
本实施例将具体讲述基于实施例1中的关于一种取放模组的控制系统的控制方法。
具体的，请参见图1，本实施例提供的一种取放模组的控制方法包括以下步骤：
A100、设定待转移物料的初始坐标信息，搬运机构根据所述初始坐标信息转移至与所述初始坐标信息对应的位置上方；
具体的，物料在进行转移前，搬运机构需先转移至待转移物料所在处才可进行转移，此时控制搬运机构转移至待转移物料所在处的初始位置信息的获取可包括两种方式，一种为人工输入进行设定，调整搬运机构移动至待转移物料的所在处，此时为粗调，并不需要十分准确的位置，仅需待转移物料进入到搬运机构的成像视野内即可；
另一种则可用前端机器获取，该方式可配合高度自动化操作，在自动化操作工序中，一个模组的组装装配可能有多个工序构成，比如前端搬运机构将物料放置于一指定位置时，该位置可能即为下一工序的初始搬运位置，因此，该位置信息可直接通用或通过适当的转换提供给下一操作工序。
A200、搬运机构的摄像头开启，检测是否存在物料，若存在，捕捉物料的第一画面；
当搬运机构根据物料的初始坐标信息移动到指定位置时，此时摄像头开启，检测是否存在物料；由于物料的初始坐标信息可有人工输入获取或前端机器获取；当人工输入获取时，可继续由人工根据摄像头显示的结果进行进一步的调节，直至调整至摄像头画面中存在物料则继续进行下一步操作；若为前端机器获取，此时的坐标信息较为准确，无太大偏差，故物料在正常情况下均处在摄像头画面内。
当摄像头检测到存在物料时，捕捉物料的第一画面；
A300、获取所述第一画面中的物料的标识点，与第一画面的标识点比对获得搬运机构与物料间的偏差信息，调整搬运机构的位置，并完成物料的取料；
具体的，第一画面中的物料的标识点与第一画面的标识点重叠时，物料中心与搬运机构的取料中心重叠；即第一画面的标识点代表了了准确的取料位置，但并不是说明第一画面的表示点即为物料的取料中心，仅是可通过第一画面的标识点来精确的确认物料的取料中心。
具体的，第一画面的物料的标识点可通过物料表面标记识别，该表面标记可为具有显著颜色的标记点，或带有特定形状你的标记点等等。
A400、搬运机构转移所述物料至所述放置终点的摄像头上方；
由于放置终点处的摄像头是固定的，其坐标信息保持不变，因此，搬运机构在取完料后仅需根据放置终点的摄像头的坐标信息即可移动至指定地点；
具体的，在前述取料步骤中，搬运机构的摄像头根据物料表面的屏蔽盖等标识进行识别，在准备放料的过程中，放置终点的摄像头可识别整个物料，后再根据标识点再进行偏移补偿纠正。
A500、放置终点的摄像头开启，捕捉物料的第二画面信息；
A600、获取所述第二画面中物料的标识点，与第二画面中的标识点比对获得物料与放置终点之间的偏差信息，调整搬运机构的位置至放置终点的正上方，并完成物料的放料。
具体的，在步骤A100前，需要输入摄像头信息；摄像头信息包括摄像头拍摄获得画面的长度和宽度、摄像头成像的分辨率、以及画面的标识点。
在摄像头获取物料的画面信息时，为了能捕捉完整的画面信息，保证搬运机构能够准确的调整自身位置，本实施例提供以下技术方案：
具体的，画面的长度和宽度均大于物料的长度和宽度；
实施例3
实施例2主要讲述了取放模组整体的控制方法，本实施例将从搬运机构如何根据摄像头获取的画面信息进行反馈补偿进行讲述，具体如下：
在步骤A300和步骤A600中的偏差信息的获取步骤包括：
A301、以画面的标识点为原点建立直角坐标系；
A302、获取画面中的物料的四个角的坐标；
A303、根据四个角的坐标计算获得物料的标识点的坐标；
A304、根据步骤A303中获得的坐标与摄像头的分辨率获得物料的标识点与画面标识点之间的距离和斜率。
以上的方法仅是基于物料具有规则的四角形状，若物料并不具有规则的四角形状，则可采用其他方进行识别建立坐标系，如物料表面具有能够建立坐标系的其他标识点等。
因此，本实施例仅是举其中一例子来具体讲述偏差信息的获取方法。
进一步的，摄像头在捕捉到物料的画面信息后，其建立坐标系的具体数值可以像素点描述；根据摄像头呈现的物料的画面信息，识别物料的标识点与画面标识点的像素差，并根据像素与脉冲比例，将该像素差转化为物理偏差，驱动搬运机构移动；
具体的，上述脉冲比例的获得可由多次调试分析获得，在进行正式的搬运前，通过调试搬运机构与摄像头，可得到精确的像素与脉冲的比例关系，从而减少搬运过程中的误差。
进一步的，为了便于识别计算，摄像头的画面标识点可设置为画面的中心点，以便于获得最佳的识别位置，以及方便后续的计算。
采用本实施例提供的技术方案，在常见的搬运机构上增加摄像头这一设备，即可得到更加精确的机械操作，整体投入小，后期运营成本低，但却免去了更换模组时的繁杂的调试工序，可适应多种模组的搬运，同时可保证更为精确的取料和放料，提高产品品质。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种取放模组的控制系统，用于取放物料，其特征在于：包括
放置终点，物料最终的放置位置；
搬运机构，转移物料至所述放置终点；
摄像头，用于捕捉所述物料的实时画面。
2.根据权利要求1所述的一种取放模组的控制系统，其特征在于：所述摄像头包括两组，且分别设置于所述搬运机构和所述放置终点处。
3.一种基于权利要求1-2任一项所述的取放模组的控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
A100、设定待转移物料的初始坐标信息，搬运机构根据所述初始坐标信息转移至与所述初始坐标信息对应的位置上方；
A200、搬运机构的摄像头开启，检测是否存在物料，若存在，捕捉物料的第一画面；
A300、获取所述第一画面中的物料的标识点，与第一画面的标识点比对获得搬运机构与物料间的偏差信息，调整搬运机构的位置，并完成物料的取料；
A400、搬运机构转移所述物料至所述放置终点的摄像头上方；
A500、放置终点的摄像头开启，捕捉物料的第二画面信息；
A600、获取所述第二画面中物料的标识点，与第二画面中的标识点比对获得物料与放置终点之间的偏差信息，调整搬运机构的位置至放置终点的正上方，并完成物料的放料。
4.根据权利要求3所述的一种取放模组的控制方法，其特征在于：所述物料的标识点与所述画面的标识点重叠时，所述物料中心与搬运机构的取料或放料中心重叠。
5.根据权利要求3所述的一种取放模组的控制方法，其特征在于：步骤A100前，输入摄像头信息；所述摄像头信息包括摄像头拍摄获得画面的长度和宽度、摄像头成像的分辨率、以及画面标识点。
6.根据权利要求3所述的一种取放模组的控制方法，其特征在于：所述画面的长度和宽度均大于物料的长度和宽度。
7.根据权利要求3所述的一种取放模组的控制方法，其特征在于：在步骤A300和步骤A600中的偏差信息的获取步骤包括：
A301、以画面的标识点为原点建立直角坐标系；
A302、获取画面中的物料的四个角的坐标；
A303、根据四个角的坐标计算获得物料的标识点的坐标；
A304、根据步骤A303中获得的坐标与摄像头的分辨率获得物料的标识点与画面标识点之间的距离和斜率。
8.根据权利要求3所述的一种取放模组的控制方法，其特征在于：步骤A100中待转移物料的初始坐标信息由人工输入获取或前端机器获取。
9.根据权利要求7所述的一种取放模组的控制方法，其特征在于：所述坐标系的数值以像素点描述。
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