CN112207444A - 一种用于led灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法；包括以下步骤：S1、LED元件编号转换成图像坐标；S2、对位点校正；S3、LED元件的实际图像位置获取；S4、激光打标坐标转换；根据相机和激光坐标关系，将LED元件的实际图像位置转换成激光位移坐标；S5、激光打标；激光根据激光位移坐标位置移动到相应的LED元件位置处对不良品LED元件进行激光烧断电路的标记；S6、机器出板；本发明采用了同轴相机和激光，利用相机和激光的特定坐标关系的标定方式，确定激光坐标，能够超高精度的对不良品LED元件进行激光标记，这种激光标记不良品的方式能够不受LED元件的排版间距的限制，对排版的数量也没有固定的限制。

Description

一种用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法
技术领域
本发明涉及LED灯的检测标记方法，特别涉及一种用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法。
背景技术
当前激光蚀刻技术得到广泛使用。例如在半导体工业中通常使用激光来对产品的表面进行蚀刻标记等，以在表面上生成人或机器可读的标记，例如产品ID号、类型号、条形码或二维码等。而这些编号或号码对于产品来说非常重要，因此需要保证这些标记持久清晰可读。然而激光标记在LED元件的不良品标记中却没有涉及。
目前，通常采用视觉系统来检测LED元件的质量，然后通过机械手搬运的方式将不合格的LED元件从LED灯板中去除，这种方式不仅效率低，而且机械手的设定精准度较为困难；由于LED元件之间的间距非常小，机械手搬运排除的方式相当有限，而且对LED元件的排版间距也有一定的限制。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法。该激光打标方法能够解决上述传统机械手搬运排除的弊端，能够不受LED元件的排版间距的限制，对排版的数量也没有固定的限制，这种激光打标标记方式的效率更高、更精确。
为解决现有技术的上述缺陷，本发明提供的技术方案是：一种用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法，包括以下步骤：
S1、待标记的LED元件编号转换成图像坐标；通过输送装置将已经检测完成的LED灯板按顺序进入图像坐标转换位置，利用LED灯板程序将待标记的LED元件编号转换成标准的图像坐标；
S2、对位点(Mark点)校正；LED灯板进入到相机拍照取样处，相机移动到LED灯板上的对位点位置进行拍照；看LED灯板上的对位点是否在预定范围，如果超过范围，通过调整机构对LED灯板进行位置调整；
S3、LED元件的实际图像位置获取；在对位点(Mark点)校正之后，可以得到LED元件的粗略位置范围，相机移动到LED灯板上的LED元件所在位置进行拍照；得到LED元件的实际图像位置；
S4、激光打标坐标转换；根据相机和激光坐标关系，将LED元件的实际图像位置转换成激光位移坐标；激光打标和相机拍照取样的过程中会根据打标位置的不同而移动位置；
S5、激光打标；激光根据激光位移坐标位置移动到相应的LED元件位置处对不良品LED元件进行标记；
S6、机器出板；通过输送装置将已经激光标记的LED灯板送出。
作为本发明用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法的一种改进，步骤S4中的所述相机和激光坐标关系的标定方式如下：
(1)、激光与相机同轴，激光打标范围覆盖相机的视场，并且中心重合；
(2)、多点标定；激光打标多个点(至少3个点，一般是9个点，而且在视场范围内均匀分布)，记录每个点的激光坐标和图像坐标，然后拟合坐标转换公式的参数；
(3)、保存多点标定的参数系数。
作为本发明用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法的一种改进，步骤(2)中的多点标定关系如下：
设激光坐标是(Xmm,Ymm)，相机坐标是(X,Y)；
Figure BDA0002686846130000031
上述方程组中A、B、C、D、E、F是待确定系数。
作为本发明用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法的一种改进，步骤S1中的所述LED灯板程序的制定方式具有如下三种：利用LED灯板的CAD图纸导入制作程序、利用LED灯板的排版参数制作程序、逐个LED灯制作程序。
作为本发明用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法的一种改进，所述激光位于相机正上方、并且同轴、同时移动，激光与相机移动时均由X轴驱动装置和Y轴驱动装置控制移动，X轴驱动装置控制Y轴驱动装置沿X轴方向移动，Y轴驱动装置带动激光与相机沿Y轴方向移动。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明采用了同轴相机和激光，利用相机和激光的特定坐标关系的标定方式，确定激光坐标，能够超高精度的对不良品LED元件进行激光标记，这种激光标记不良品的方式能够不受LED元件的排版间距的限制，对排版的数量也没有固定的限制，这种激光打标标记方式的效率更高、更精确。本发明通过多点标定关系的方式能够将激光的打标精度精确到0.01mm～0.05mm。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本发明及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
图1是本发明流程示意图。
图2是本发相机和激光坐标关系标定流程图。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不局限于此。
如图1所示，一种用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法，包括以下步骤：
S1、待标记的LED元件编号转换成图像坐标；通过输送装置将已经检测完成的LED灯板按顺序进入图像坐标转换位置，利用LED灯板程序将待标记的LED元件编号转换成标准的图像坐标；
S2、对位点(Mark点)校正；LED灯板进入到相机拍照取样处，相机移动到LED灯板上的对位点位置进行拍照；看LED灯板上的对位点是否在预定范围，如果超过范围，通过调整机构对LED灯板进行位置调整；
S3、LED元件的实际图像位置获取；在对位点(Mark点)校正之后，可以得到LED元件的粗略位置范围，相机移动到LED灯板上的LED元件所在位置进行拍照；得到LED元件的实际图像位置；
S4、激光打标坐标转换；根据相机和激光坐标关系，将LED元件的实际图像位置转换成激光位移坐标；激光打标和相机拍照取样的过程中会根据打标位置的不同而移动位置；
S5、激光打标；激光根据激光位移坐标位置移动到相应的LED元件位置处对不良品LED元件进行标记；
S6、机器出板；通过输送装置将已经激光标记的LED灯板送出。
优选的，步骤S4中的所述相机和激光坐标关系的标定方式如下(如图2所示)：
(1)、激光与相机同轴，激光打标范围覆盖相机的视场，并且中心重合；
(2)、多点标定；激光打标多个点(至少3个点，一般是9个点，而且在视场范围内均匀分布)，记录每个点的激光坐标和图像坐标，然后拟合坐标转换公式的参数；
(3)、保存多点标定的参数系数。
优选的，步骤(2)中的多点标定关系如下：
设激光坐标是(Xmm,Ymm)，相机坐标是(X,Y)；
Figure BDA0002686846130000051
上述方程组中A、B、C、D、E、F是待确定系数。
例如当相机坐标的X＝2,Y＝3，A＝2、B＝3、C＝4、D＝5、E＝6、F＝7时；
则激光坐标为：
Xmm＝2*2+3*3+4＝17mm Ymm＝5*2+6*3+7＝35mm,激光坐标移动时通过X轴驱动装置和Y轴驱动装置控制移动，X轴驱动装置控制Y轴驱动装置沿X轴移动17mm，Y轴驱动装置控制激光沿Y轴移动35mm。
优选的，步骤S1中的所述LED灯板程序的制定方式具有如下三种：利用LED灯板的CAD图纸导入制作程序、利用LED灯板的排版参数制作程序、逐个LED灯制作程序。
优选的，激光位于相机正上方、并且同轴、同时移动，激光与相机移动时均由X轴驱动装置和Y轴驱动装置控制移动，X轴驱动装置控制Y轴驱动装置沿X轴方向移动，Y轴驱动装置带动激光与相机沿Y轴方向移动。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (5)

1.一种用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、待标记的LED元件编号转换成图像坐标；通过输送装置将已经检测完成的LED灯板按顺序进入图像坐标转换位置，利用LED灯板程序将待标记的LED元件编号转换成标准的图像坐标；
S2、对位点(Mark点)校正；LED灯板进入到相机拍照取样处，相机移动到LED灯板上的对位点位置进行拍照；看LED灯板上的对位点是否在预定范围，如果超过范围，通过调整机构对LED灯板进行位置调整；
S3、LED元件的实际图像位置获取；在对位点(Mark点)校正之后，可以得到LED元件的粗略位置范围，相机移动到LED灯板上的LED元件所在位置进行拍照；得到LED元件的实际图像位置；
S4、激光打标坐标转换；根据相机和激光坐标关系，将LED元件的实际图像位置转换成激光位移坐标；激光打标和相机拍照取样的过程中会根据打标位置的不同而移动位置；
S5、激光打标；激光根据激光位移坐标位置移动到相应的LED元件位置处对不良品LED元件进行标记；
S6、机器出板；通过输送装置将已经激光标记的LED灯板送出。
2.根据权利要求1所述的用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法，其特征在于，步骤S4中的所述相机和激光坐标关系的标定方式如下：
(1)、激光与相机同轴，激光打标范围覆盖相机的视场，并且中心重合；
(2)、多点标定；激光打标多个点(至少3个点，而且在视场范围内均匀分布)，记录每个点的激光坐标和图像坐标，然后拟合坐标转换公式的参数；
(3)、保存多点标定的参数系数。
3.根据权利要求2所述的用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法，其特征在于，步骤(2)中的多点标定关系如下：
设激光坐标是(Xmm,Ymm)，相机坐标是(X,Y)；
Figure FDA0002686846120000021
上述方程组中A、B、C、D、E、F是待确定系数。
4.根据权利要求3所述的用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法，其特征在于，步骤S1中的所述LED灯板程序的制定方式具有如下三种：利用LED灯板的CAD图纸导入制作程序、利用LED灯板的排版参数制作程序、逐个LED灯制作程序。
5.根据权利要求4所述的用于LED灯珠不良品标记的超高精度激光打标方法，其特征在于，所述激光位于相机正上方、并且同轴、同时移动，激光与相机移动时均由X轴驱动装置和Y轴驱动装置控制移动，X轴驱动装置控制Y轴驱动装置沿X轴方向移动，Y轴驱动装置带动激光与相机沿Y轴方向移动。
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