CN113819124B - 贴附方法及装置 - Google Patents

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CN113819124B CN202111011563.7A CN202111011563A CN113819124B CN 113819124 B CN113819124 B CN 113819124B CN 202111011563 A CN202111011563 A CN 202111011563A CN 113819124 B CN113819124 B CN 113819124B
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Abstract

本发明涉及一种贴附方法及装置。该贴附方法包括:获取待贴附目标对象的摄像头在料梭中的第一图像、以及目标对象被搬运结构吸附时的第二图像;从第一图像中提取出摄像头的初始摄像头边沿信息,并从第二图像中提取出目标对象的初始对象边沿信息;根据初始摄像头边沿信息和初始对象边沿信息,确定目标对象的边沿相对摄像头中对应边沿的平行偏差量;根据平行偏差量控制搬运结构调整目标对象的被吸附角度,以使目标对象的对象边沿与摄像头中对应边沿的平行度满足设定值。该贴附方法精度更高。

Description

贴附方法及装置
技术领域
本发明涉及机械加工设备领域,特别是涉及一种贴附方法及装置。
背景技术
在摄像头封装过程中需要在其上热压保护件,以保护件是钢片为例其主要是通过将钢片贴附并热固到摄像头上。通常钢片通过热压机构进行热压和固化,随着热压机构对钢片施加压力增大,钢片和热固化胶开始紧密凝固,形成一层树脂粘附层。整个过程需要2-3S,预热完成后,压头抬起。
在整个过程中,钢片被搬运并放置到摄像头上的过程中可能存在钢片吸附的角度或者放置的位置出现偏差,导致放置的钢片的边沿相对摄像头的边沿平度不足、钢片放置位置不能满足需求的问题。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种钢片贴附方法及装置,以解决现有的贴附过程中待贴附的目标对象放置在摄像头上的平行度不满足需求的问题。
本发明提供的一种贴附方法,其包括:获取待贴附目标对象的摄像头在料梭中的第一图像、以及目标对象被搬运结构吸附时的第二图像;从第一图像中提取出摄像头的初始摄像头边沿信息,并从第二图像中提取出目标对象的初始对象边沿信息;根据初始摄像头边沿信息和初始对象边沿信息,确定目标对象的边沿相对摄像头中对应边沿的平行偏差量;根据平行偏差量控制搬运结构调整目标对象的被吸附角度,以使目标对象的对象边沿与摄像头中对应边沿的平行度满足设定值。
如此设置,可以在进行目标对象的贴片时及时采集目标对象被吸附的第二图像和摄像头被放置在料梭上的第一图像,进而根据第一图像和第二图像确定目标对象的边沿相对摄像头中对应边沿是否平行,若平行度不满足要求,则可以在搬运过程中及时调整目标对象被吸附角度,从而使得平行度满足要求,以此保证贴片时放置目标对象的准确度。
在其他实施方式中,方法还包括:接收用于指示目标对象放置于摄像头上的放置信号,并根据放置信号控制夹手运动到挤压目标对象的挤压位置,以对目标对象在摄像头上的位置进行调整。
如此设置,可以对放置的目标对象进行位置调整。
在其他实施方式中,方法还包括:获取目标对象位于摄像头上的第三图像,并从第三图像中提取出目标对象的对象放置边沿信息;根据对象放置边沿信息和摄像头边沿信息确定目标对象的边沿与摄像头中对应边沿之间的距离;若距离大于或等于设定距离阈值,则报警,并对目标对象进行二次位置调整。
如此设置,可以检测放置结果,从而对不符合的目标对象进行二次调整。
在其他实施方式中,对目标对象进行二次位置调整包括:驱动夹手运动到张开位置,并控制搬运结构吸附放置于摄像头的目标对象;获取摄像头的第五图像和目标对象的第六图像;根据第五图像和第六图像确定目标对象的边沿与摄像头中对应边沿的平行偏差量;根据平行偏差量控制搬运结构调整目标对象的被吸附角度;驱动搬运结构将调整后的目标对象放置于摄像头,并接收用于指示目标对象已放置于摄像头上的放置信号;根据放置信号控制夹手运动到挤压目标对象的挤压位置,以对目标对象在摄像头上的位置进行调整。
如此设置,可以提升二次调整的可靠性。
在其他实施方式中,在获取待贴附目标的摄像头在料梭中的第一图像、以及目标对象被搬运结构吸附时的第二图像之前,方法还包括:在检测到料梭位于点胶位置时,对点胶头的高度进行位置标定处理和/或点胶量标定处理;使用标定处理后的点胶头在料梭上的摄像头上点胶。
如此设置,可以使得出胶连续、稳定,且均匀。
在其他实施方式中,在检测到料梭位于点胶位置时,对点胶头的高度进行高度标定处理,包括:获取点胶图像采集器采集的料梭上的摄像头的第七图像;根据第七图像确定点胶头在第一方向和第二方向上的位置调整量,第一方向和第二方向相互垂直,且均位于水平面内;驱动点胶头和第二传感器朝向靠近第一传感器的方向移动第一设定距离,并获得第一传感器检测的标定被压缩量,其中,第二传感器固定连接于点胶头;驱动点胶头和第二传感器朝向远离第一传感器的方向移动第二设定距离,并获得第二传感器检测的第二传感器到第一传感器的标定间隔距离和第二传感器到摄像头表面的点胶高度;根据被压缩量、以及间隔距离确定实际点胶高度。
如此设置,可以使得点胶高度适当,从而保证出胶量均匀。
在其他实施方式中,在检测到料梭位于点胶位置时,对点胶头的点胶量进行标定处理,包括:获取点胶头在天平上执行至少两次点胶过程的点胶量,若相邻两次点胶过程的点胶量之差大于或等于点胶设定值,则报警,并对点胶头的出胶结构进行调整。
如此设置,可以保证出胶量准确。
在其他实施方式中,方法还包括:在检测到料梭处于热压位置时,驱动热压机构以第一速度朝向靠近料梭的方向移动,热压机构包括依次连接的热压驱动件、缓冲件和热压头;获取热压机构的热压头上的压力值;当压力值大于或等于第一压力阈值时,控制热压机构以第二速度朝向靠近料梭的方向移动,第二速度小于第一速度。
如此设置,可以保证热压的安全性,防止压坏。
在其他实施方式中,方法还包括:当压力值大于或等于第二压力阈值时,控制热压机构停止移动并朝向远离料梭的方向移动。
如此设置,可以在保证安全性,避免压坏,且确保加工效率。
在其他实施方式中,在驱动热压机构以第一速度朝向靠近料梭的方向移动之前,方法还包括:对热压机构的热压头中的加热结构进行温度整定处理;获取热压头的温度值;若温度值大于或等于设定温度阈值,则控制加热结构终止加热,并报警。
如此设置,可以保证热压温度适当,从而保证热压效果。
根据本申请的另一方面,提供一种贴附装置,其包括控制器,控制器用于执行前述的方法。
如此设置,贴附装置可以自动、可靠地进行目标对象的贴附,既保证贴附精度,又保证安全性。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的贴附装置的输送轨道的立体结构示意图;
图2为根据本发明的实施例的贴附装置的示意图;
图3为根据本发明的实施例的贴附装置的第一测量示意图;
图4为根据本发明的实施例的贴附装置的第二测量示意图;
图5为根据本发明的实施例的贴附装置的点胶模块的示意图;
图6为根据本发明的实施例的贴附装置的贴片模块的示意图;
图7为根据本发明的实施例的贴附装置的热压模块的示意图;
图8为根据本发明的实施例的贴附方法的步骤流程示意图;
图9为根据本发明的实施例中钢片与摄像头配合的示意图。
附图标记说明:
1、点胶模块;11、第一传感器;12、点胶头;13、第二传感器;15、摄像头;16、清洗器;17、称重器;2、贴片模块;21、第一图像采集器;22、搬运结构;23、第二图像采集器;24、钢片上料结构;25、光源;3、热压模块;31、热压机构;32、温度检测结构;4、料梭模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“装设于”另一个组件,它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了便于理解和对该方法进行清楚说明,在对方法进行说明之前,对贴附装置的结构进行简略说明。
如图1和图2所示,该贴附装置可以应用于向摄像头15贴附钢片,故本实施例中以此为例进行说明。
该装置包括输送轨道、点胶模块1、贴片模块2、热压模块3和料梭模块4。输送轨道包括左极限位A、点胶位置B1(对应设置有点胶模块1)、贴片位置B2(对应设置有贴片模块2)、热固化工位B3(对应设置有热压模块3)、多个取料工位(如取料工位D1、取料工位D2、取料工位D3、以及取料工位D4等)、以及右极限位置E。料梭模块4设置在输送轨道上,用于输送物料(如钢片、摄像头15等)。
在点胶位置,通过点胶模块1开始点胶,料梭模块4移动至点胶位置,点胶模块1将环氧黑胶和导电银胶涂抹在摄像头15上。
料梭模块4移动至贴片位置开始贴片,通过贴片模块2将钢片贴附在摄像头15上。工位如图所示设置可以升降下压的气缸,触发料梭模块4抓手夹紧。料梭模块4模块与夹紧触发机构进行配合,夹紧触发机构位于料梭模块4的上部,需要料梭模块4移动到触发机构设置的工位上,才能触发。
料梭模块4移动到热固化工位时,将热压头下压完成钢片和胶水的凝固。完成热固化后,在取料工位将粘附了钢片的摄像头15取下来。完成一次钢片的热压过程。料梭模块4移动范围受到左极限位和右极限位置的限制。
下面结合附图,对各模块的结构进行简略说明如下:
如图2-图4所示,点胶模块1包括第一传感器11(例如为接触位移传感器)、点胶头12、第二传感器13(如为激光测高传感器)、清洗器16、和称重器17(如高精度天平)等。其中,第一传感器11可以固定安装在基座上,且其具有伸缩触头。第二传感器13连接在点胶头12上,并可以随其移动。清洗器16和承重器均设置在基座上。点胶模块1在点胶时先对点胶头12的出胶量和位置进行校准,以保证点胶效果。
贴片模块2包括第一图像采集器21(如上相机)、光源25、搬运结构22(如吸嘴组件)、第二图像采集器23(如下相机)、和钢片上料结构24等。其中,第一图像采集器21连接在搬运结构22上。光源25用于为第一图像采集器21提供光照。第二图像采集器23设置在基座上。贴片模块2用于将钢片从钢片上料结构24搬运并放置到料梭模块4的料梭的摄像头15上。
热压模块3包括热压机构31和温度检测结构32。热压机构31可移动地设置,以对钢片施加压力,并向其传递温度。温度检测结构32用于检测热压机构31的温度,以控制其温度在适当范围内。
下面结合前述的装置的结构,对贴附方法的实现过程进行说明。在现有的钢片贴附过程中,在将钢片放置在摄像头15上时经常发生将钢片搬运至摄像头15的表面放置过程中钢片位置会产生偏移的问题,导致热压后的产品不满足需求。
图8示出了一种贴附方法的步骤流程图。该方法包括以下步骤:
步骤S102:获取待贴附目标对象的摄像头15在料梭中的第一图像、以及目标对象被搬运结构22吸附时的第二图像。
在本实施例中,目标对象可以是待贴附的钢片。当然,在其他实施例中,待贴附目标对象根据需要的不同也可以是其他结构或者产品,对此不作限制。
在一示例中,目标对象被搬运结构22吸附,并将其搬运、放置到摄像头15上,以备后续工艺处理。为了保证目标对象被放置的位置和角度满足生产需求,在搬运和放置目标对象的过程中对其进行调整和放置位置精度校准。
其中,位置要求例如为目标对象和摄像头15的对应边沿在图9中X方向和Y方向的间隙不大于距离设定值(例如为0.05mm)。角度要求例如为目标对象和摄像头15的对应边沿平行度满足角度设定值(例如为1°)。
为满足此要求,在输送摄像头15的料梭到达贴附位置时,采用第一图像采集器21采集摄像头15的第一图像。在搬运结构22吸附起目标对象后,使其移动到第二图像采集器23上方,由第二图像采集器23采集被吸附的目标对象的第二图像。
步骤S104:从第一图像中提取出摄像头15的初始摄像头边沿信息,并从第二图像中提取出目标对象的初始对象边沿信息。
通过对第一图像和第二图像进行边沿提取处理(例如通过训练的机器学习模型或者采用适当的图像处理技术),获得第一图像中摄像头15的初始摄像头边沿信息。该初始摄像头边沿信息包括但不限于:摄像头15各边沿的位置(如其在第一图像中的坐标)、以及摄像头15各边沿的长度等。其中,摄像头15的边沿的位置可以采用两个端点的坐标的方式表示,这样在保证能够获得位置的信息的情况下减少存储的数据量。
通过对第二图像进行图像边沿提取处理(提取方式可以与第一图像的提取方式相同或者不同,例如可以训练针对目标对象的机器学习模型,以准确地提取出目标对象的边沿信息),可以从第二图像中确定被搬运结构22吸附的目标对象的初始对象边沿信息。初始对象边沿信息包括但不限于:目标对象各边沿的位置(如其在第二图像中的坐标)、以及目标对象各边沿的长度等。目标对象的边沿的位置可以采用该边沿的两个端点的坐标的方式表示。
步骤S106:根据初始摄像头边沿信息和初始对象边沿信息,确定目标对象的边沿相对摄像头15中对应边沿的平行偏差量。
在本实施例中,平行偏差量用于指示摄像头15的边沿与目标对象的对应边沿之间的平行度偏差。例如,基于图9中摄像头15的左边沿的位置与目标对象的左边沿的位置可以计算出两个边沿之间的平行度偏差量,以此作为平行偏差量。
具体地,根据摄像头15的左边沿的第一端点和第二端点的坐标确定左边沿对应的直线,根据目标对象的左边沿的第一端点和第二端点的坐标确定目标对象的左边沿的直线,根据两个直线计算夹角确定平行偏差量。
步骤S108:根据平行偏差量控制搬运结构22调整目标对象的被吸附角度,以使目标对象的对象边沿与摄像头15中对应边沿的平行度满足设定值。
在一种情况中,若平行偏差量小于或等于设定值,则表示目标对象被吸附的角度满足需求,可以不改变被吸附角度,继续控制搬运结构22对目标对象进行搬运即可。
在另一种情况中,若平行偏差量大于设定值,则表示目标对象被吸附的角度未满足需求,可以根据具体的偏差驱动搬运结构22吸附目标对象的吸嘴转动,以带动目标对象转动,从而使得调整后的目标对象的边沿与摄像头15中相应的边沿的平行度满足设定值。例如,平行偏差量为顺时针偏差5°,则控制搬运结构22顺时针转动5°。
通过该方法,可以在进行目标对象的贴片时及时采集目标对象被吸附的第二图像和摄像头15被放置在料梭上的第一图像,进而根据第一图像和第二图像确定目标对象的边沿相对摄像头15中对应边沿是否平行,若平行度不满足要求,则可以在搬运过程中及时调整目标对象被吸附角度,从而使得平行度满足要求,以此保证贴片时放置目标对象的准确度。
下面以在摄像头15上贴附刚片为例对其整体实现过程进行详细说明如下:
该方法包括以下步骤:
步骤S200a:在检测到料梭位于点胶位置时,对点胶头12的高度进行标定处理和/或点胶量标定处理。
为了保证点胶位置和点胶量的准确,需要对点胶头12的高度和/或点胶量进行标定处理。其中,在检测到料梭位于点胶位置时,对点胶头12的高度进行高度标定处理,包括以下阶段:
阶段A1:获取点胶图像采集器采集的料梭上的摄像头15的第七图像;根据第七图像确定点胶头12在第一方向和第二方向上的位置调整量,第一方向和第二方向相互垂直,且均位于水平面内。
通过阶段A1可以对点胶头12进行水平位置的校准。具体例如,另外料梭移动至点胶位置时开始点胶流程,而在正式点胶之前需要对点胶头12进行水平校准、高度校准和点胶量校准。其中,水平校准可以实现为:利用点胶图像采集器(例如为设置在点胶位置的相机)对摄像头15表面进行拍照(将其获得的照片记作第七图像)。相机将第七图像传输至上位机,上位机对第七图像进行计算,以确定摄像头15的位置,进而根据摄像头15的位置和点胶头12的位置确定第一方向(如X方向)的位置调整量和第二方向(如Y方向)上的位置调整量。根据这两个方向的位置调整量向对应的驱动点胶头12移动的电机发送控制信号,由第一方向的驱动电机和第二方向的驱动电机控制点胶头12移动进行位置调整。
阶段B1:驱动点胶头12和第二传感器13朝向靠近第一传感器11的方向移动第一设定距离,并获得第一传感器11检测的标定被压缩量。
驱动点胶头12移动至第一传感器11(如为撞针传感器)的上方,随后向下移动点胶头12距离X1触碰撞针传感器,使撞针传感器产生位移,测出撞针传感器的撞针被压缩距离A。
随后点胶头12抬高距离X2,第二传感器13(如电激光传感器)移动至撞针传感器上方进行高度测量,测出高度数据B。
然后第二传感器13可以移动到摄像头15上方,检测到摄像头15上表面的距离H1。
在进行高度标定时,驱动点胶头12和第二传感器13(第二传感器13相对点胶头12固定设置)朝向第一传感器11(即向下)移动第一设定距离(例如为距离X1),第一传感器11为撞针传感器,其撞针被压缩,撞针传感器能够检测出该压缩量作为标定被压缩量P。若标定被压缩量P与被压缩距离A之间的偏差大于0.01mm,则上位机进行报警。然后重新启动,将点胶头12移动到原位后重复该过程。并以检测获得标定被压缩量P作为新的被压缩距离A。在检测通过时,执行阶段C1。
阶段C1:驱动点胶头12和第二传感器13朝向远离第一传感器11的方向移动第二设定距离,并获得第二传感器13检测的第二传感器13到第一传感器11的标定间隔距离和第二传感器13到摄像头15表面的点胶高度。
点胶头12压缩撞针后,驱动点胶头12朝向远离第一传感器11的方向(即向上)移动第二设定距离(例如为距离X2)。此时,第一传感器11的触头被释放,向上弹出该标定被压缩量。第二传感器13移动到第一传感器11上方,检测其与触头上表面之间的距离作为标定间隔距离Q。若上位机确定标定间隔距离Q与高度数据B之间的差值大于0.01mm,则报警。然后重新启动,将点胶头12移动到原位后重复该过程。并以检测获得的标定间隔距离Q作为新的高度数据B。
在检测通过后,第二传感器13平移到摄像头15上方,检测其到摄像头15的上表面之间的距离作为点胶高度H2。若上位机确定点胶高度H2与距离H1之间的差值大于0.01mm,则报警。然后重新启动,将点胶头12移动到原位后重复该过程。并以检测获得的点胶高度H2作为新的距离H1。
阶段E1:根据第一设定距离、第二设定距离、被压缩量、以及间隔距离确定实际点胶高度。
在一种可行方式中,点胶头12的实际点胶高度(即点胶头12到摄像头15的上表面的高度)=标定间隔距离Q-标定被压缩量P-点胶高度H2。上述值均以更新的最新值为准。
如此可以实现对点胶头12的高度校准,使得其能够在适当的高度进行点胶。当然,需要说明的是,该校准方式可以采用其他适当的方式,对此不作限制。
在步骤S200a中,在检测到料梭位于点胶位置时,对点胶头12的点胶量进行标定处理可以实现为:获取点胶头12在天平上执行至少两次点胶过程的点胶量,若相邻两次点胶过程的点胶量之差大于或等于点胶设定值,则报警,并对点胶头12的出胶结构进行调整。
例如,在标定时,点胶头12移动至称量器(例如为高精密天平),并将流程中点胶流程重复走N次(N可以根据需求确定,其可以大于或等于2),然后进行一次测量。测量过程根据高精密天平的精度精确到小数点后6位,测量的数据反馈到上位机,上位机对数据进行计算,对比测量前后两个N次的误差,若误差在点胶设定值(如0.01g)以上,则产生报警,随后对数据进行记录。将所测数据和系统设定的点胶量进行对比,然后调节点胶头12的出胶量,以此确保胶水的均匀稳定。
步骤S200b:使用标定处理后的点胶头12在料梭上的摄像头15上点胶。
在标定完成后,可以控制点胶头12在摄像头15上执行点胶操作,从而将胶水挤压到摄像头15上。
对于点胶完成的摄像头15,可以控制料梭继续移动到贴片位置,并执行步骤S202~步骤S208,以进行贴片。
步骤S202:获取待贴附目标对象的摄像头15在料梭中的第一图像、以及目标对象被搬运结构22吸附时的第二图像。
在贴片时,搬运结构22吸附起目标对象(如钢片),然后移动至第二图像采集器23获得第二图像。另外,料梭承载摄像头15到达贴片位置时,触发贴片位置的夹紧触发机构,使得夹手被触发张开,夹手脱离摄像头15表面,上位机检测到该状态,确定进入放置钢片的待机状态。第一图像采集器21采集摄像头15的第一图像。上位机获得的第一图像和第二图像。
步骤S204:从第一图像中提取出摄像头15的初始摄像头边沿信息,并从第二图像中提取出目标对象的初始对象边沿信息。
上位机将第一图像和第二图像进行抓边,提取出目标对象和摄像头15的边沿的信息。
步骤S206:根据初始摄像头边沿信息和初始对象边沿信息,确定目标对象的边沿相对摄像头15中对应边沿的平行偏差量。
通过将目标对象的边沿与摄像头15中相应边沿进行对比,判断偏移量作为平行偏差量。
步骤S208:根据平行偏差量控制搬运结构22调整目标对象的被吸附角度,以使目标对象的对象边沿与摄像头15中对应边沿的平行度满足设定值。
根据平行偏差量就可以确定需要目标对象如何旋转进行调整,进而确定对底层电机的控制信号,使底层电机转动带动钢片角度偏移,完成主动纠正。
在纠正后,目标对象在X方向和Y方向的平行度已经和摄像头15的边沿相同,而搬运结构22的吸嘴在吸住钢片移动至料梭上方进行放置时,可能会产生放置位置的偏差。为了避免这一问题,该方法还可以包括以下步骤:
步骤S210:接收用于指示目标对象放置于摄像头15上的放置信号,并根据放置信号控制夹手运动到挤压目标对象的挤压位置,以对目标对象在摄像头15上的位置进行调整。
在搬运结构22将目标对象放置在摄像头15上之后,会触发夹紧触发机构,从而产生放置信号到上位机,上位机根据放置信号控制夹手回弹运动到挤压位置,对目标对象的位置进行被动纠正。此时钢片覆盖在摄像头15上,其配合状态如图9所示。在背包实施例中,钢片具有4个折边,钢片的边沿可以是钢片的折边朝向摄像头15的一面的边沿。理论上,放置后的钢片的边沿与摄像头15对应边沿的间隙小于或等于0.05mm,以满足需求。为了确定间隙是否满足需求,执行步骤S212~步骤214。
步骤S212:获取目标对象位于摄像头15上的第三图像,并从第三图像中提取出目标对象的对象放置边沿信息。
第一图像采集器21移动至摄像头15表面,再次拍照获得第三图像,将第三图像传输至上位机,上位机可以识别出第三图像中目标对象的对象放置边沿信息。目标对象的放置边沿信息包括目标对象的位置和长度等。
步骤S214:根据对象放置边沿信息和摄像头边沿信息确定目标对象的边沿与摄像头15中对应边沿之间的距离。
对象放置边沿信息指示了目标对象放置在摄像头15上之后其边沿的位置信息。基于此时目标对象的边沿的位置信息结合之前采集的第一图像中获取的、用于指示摄像头15的边沿的位置的摄像头边沿信息,可以确定放置后钢片的边沿与摄像头15中相应边之间的距离(图9中所示L1和L2)。
步骤S216:若距离大于或等于设定距离阈值,则报警,并对目标对象进行二次位置调整。
若钢片的任意一个边沿与摄像头15中相应边沿的距离超过0.05mm,则提示报警,并将报警结果记录后台。报警后可以触发二次位置调整,也就是主动和从动纠偏过程。
其中,对目标对象进行二次位置调整包括以下阶段:
阶段A2:驱动夹手运动到张开位置,并控制搬运结构22吸附放置于摄像头15的目标对象。
在二次调整时,夹手运动到张开位置,从而打开目标对象。然后搬运结构22的吸嘴从摄像头15上将目标对象吸附起,然后移动到第二图像采集器23上方。
阶段B2:获取摄像头15的第五图像和目标对象的第六图像。
第二图像采集器23对目标对象进行重新拍照,获得第六图像。而第一图像采集器21可以移动到摄像头15上方,对摄像头15进行重新拍照,获得第五图像。
阶段C2:根据第五图像和第六图像确定目标对象的边沿与摄像头15中对应边沿的平行偏差量。
根据第五图像和第六图像获得平行偏差量的过程与前述的根据第一图像和第二图像获得平行偏差量的过程类似,固不再赘述。
阶段D2:根据平行偏差量控制搬运结构22调整目标对象的被吸附角度。
被吸附角度的调整也与前述过程类似,固不再赘述。此外需要说明的是,若平行度偏差量指示平行度满足需求,则可以不进行被吸附角度调整。
阶段E2:驱动搬运结构22将调整后的目标对象放置于摄像头15,并接收用于指示目标对象已放置于摄像头15上的放置信号。
搬运结构22可以将吸起的目标对象再放置在摄像头15上,并再次触发放置信号。
阶段F2:根据放置信号控制夹手运动到挤压目标对象的挤压位置,以对目标对象在摄像头15上的位置进行调整。
在放置目标对象后,夹手被触发再次挤压目标对象,对其进行二次位置纠偏。第一图像采集器21再次拍摄放置目标对象的图像,从而重新验证目标对象的边沿和摄像头15对应边沿的距离(也即图9中所示间隙)是否满足0.05mm,如果连续2次不满足精度要求,上位机触发报警信号,判定此次的纠正过程不达标,判定料梭此位置的贴附动作为失效并记录后台数据库。
在确定目标对象放置满足需求时,料梭携带摄像头15和目标对象移动到热压位置。在热压时,该方法还包括以下步骤:
步骤S218:在检测到料梭处于热压位置时,驱动热压机构31以第一速度朝向靠近料梭的方向移动。
在本实施例中,通过热压机构31对目标对象进行热压。热压机构31包括依次连接的热压驱动件、缓冲件和热压头。热压驱动件可以是电机等适当的结构。缓冲件可以弹簧或者其他能够吸收冲力的结构,对此不作限制。热压头用于向目标对象施加压力和加热,以使胶体固化,从而实现钢片和摄像头15的固定。
缓冲件可以是拨片气缸,以对对过冲的压力进行缓冲,从而实现硬件结构上的保护。
其中,第一速度可以根据需要确定,通过控制第一速度可以控制生产节拍,从而控制需要的生产效率。
需要说明的是,在热压头向料梭移动之前,可以对热压头的温度进行控制和处理,以保证热压头的温度能够满足需求,具体地可以实现为:对热压机构31的热压头中的加热结构进行温度整定处理;获取热压头的温度值;若温度值大于或等于设定温度阈值,则控制加热结构终止加热,并报警。
其中,加热结构可以是加热棒等。通过对其进行温度整定,可以使得热压头的温度变化在±5°范围。然后,热压头上连接的温度检测结构32可以采集热压头的实时温度,并传输到上位机。上位机获取温度值,将该温度值与设定的温度阈值进行比对,若温度值大于或等于温度阈值,可以进行报警,并停止加热,以使工作人员进行处理。反之,若未超过温度阈值,则可以执行驱动热压头朝下料梭移动的动作。
需要说明的是,在移动过程中以及热压过程均可以对热压头的温度进行实时检测,并输送给上位机,上位机根据实时检测得到的温度值与温度阈值进行比对,如发现超过温度阈值的情况,则可以终止下压或者热压过程,并终止加热。同时可以控制热压头向上运动以脱离料梭,并使热压头恢复初始温度和压力,并停止报警,然后再次重复加热和下压过程。若两次处理均无法正常完成热压,则停止,并报警仪提示进行人工处理。
在温度值正常情况下可以执行下压过程,并执行步骤S220。
步骤S220:获取热压机构31的热压头上的压力值。
为了准确地控制压力,在热压头上设置有压力传感器,其用于检测热压头的前端作用于目标对象上的压力值,并可以将该压力值传输到上位机。若上位机判断压力值大于或等于第一压力阈值,则执行步骤S222,以避免压坏摄像头15或者目标对象。
步骤S222:当压力值大于或等于第一压力阈值时,控制热压机构31以第二速度朝向靠近料梭的方向移动,第二速度小于第一速度。
当压力值大于或等于第一压力阈值时,表示热压头开始与目标对象接触,此时降低下压速度到第二速度,可以对目标对象和摄像头15进行保护。
第二速度和第一速度的具体速度值可以根据需求确定,对此不作限制。在第二速度继续下压过程中压力传感器持续监测压力值,并传输给上位机,上位机根据其确定是否大于或等于第二压力阈值,第二压力阈值大于第一压力阈值。在大于或等于时执行步骤S224。
步骤S224:当压力值大于或等于第二压力阈值时,控制热压机构31停止移动并朝向远离料梭的方向移动。
当压力值大于或等于第二压力阈值时,表示压力值满足热压需要的压力值,可以停止热压头移动,并保持该压力值,以进行热压。在热压完成后料梭可以带动热压后的摄像头15到取料工位实现下料。通过这种方式可以在压力值过高实现软保护,也即控制逻辑上的保护。
综上,该方法控制点胶模块1通过高度校准,位置校准、称重的方法,确保胶水的均匀稳定;控制位于料梭上的夹手等结构对钢片位置进行纠正,有效提升了效率;在钢片搬运过程中拍照,对钢片吸附角度进行微调,充分保证了放置精度;而在热压过程中进行温度和压力的控制,上位机通过电机扭矩模式下的分级速度限制(第一速度和第二速度应用于下压不同阶段),将回程和进程速度同下压速度分离开的机制,实现快速下降,慢速下压的动作。
根据本申请的另一方面,提供一种贴附装置,其包括控制器,控制器用于执行上述的方法。控制器可以是上位机中的控制器,或者其他计算能力的设备。
本实施例的方法和装置具有如下效果:
通过压力传感器对热压头进行压力的检测,将前端作用于钢片上的力传输到后端上位机。上位机通过电机扭矩模式下的分级速度限制,将回程和进程速度同下压速度分离开的机制,实现快速下降,慢速下压的动作设置软硬极限的保护机制。通过设置拨片气缸,对过冲的压力进行缓冲。通过压力传感器检测的压力值,上位机进行阈值判定,超过则报警,并终止下压,以实现软保护。
这样解决了传统的贴片贴附的热压头预加热后下压到料梭的钢片上,随着压力增大,钢片和热固化胶开始紧密凝固,形成一层树脂粘附层。整个过程2-3S。预热完成后,压头抬起。在整个过程中,压头的压力控制存在偏差,容易压坏钢片和压坏摄像头15的情况。
另外,通过温控器对加热棒温度进行整定,将温度控制在±5°范围。并且对热压头温度进行检测,数据反馈至上位机。随后上位机对反馈温度值进行对比,若温度值超过上位机设置的温度阈值,则判断报警,并终止加热。将报警信息反馈给后台,以指示需要人为干预,从而确保在钢片热固化过程温度的准确性。由此解决了进行热压固化的温度在150°-200°之间,由于在自动化设备上进行封装需要很高的UPH和产能,传统热固化封装的时间均为2-3s,加热元器件为加热棒、脉冲加热等,存在自动化系统对热压头的温度检测反馈的准确性低,以及检测后对温度进行控制和调节的准确性低,导致对钢片压紧后的胶水凝固情况造成一定影响,出现溢胶或者钢片凝固不完全而脱落的情况的问题。
除此之外,还可以对钢片位置精度纠正,吸嘴将钢片吸附抬升,移动至第二图像采集器23进行拍照,此时是第一次拍照,拍照获得第二图像传输至上位机,第一图像采集器21移动至料梭位置对摄像头15进行拍照,此时是第二次拍照,拍照的第一图像传输至上位机,上位机将2次拍照的数据进行抓边,提取出边沿的信息进行对比,并且判断偏移量完成主动纠正。然后,料梭设置触发机构,钢片放置于料梭,夹手回弹挤压钢片,对钢片的位置进行纠正。
通过这种方式解决了传统的贴片贴附的钢片贴附机构,将钢片搬运至摄像表面放置过程中位置会产生偏移的问题。
以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (11)

1.一种贴附方法,其特征在于,包括:
在检测到料梭位于点胶位置时,对点胶头的高度进行位置标定处理;其中,获取点胶头靠近时的标定被压缩量,获取点胶头远离时的标定间隔距离,根据所述被压缩量和所述间隔距离确定实际点胶高度;
获取待贴附目标对象的摄像头在料梭中的第一图像、以及目标对象被搬运结构吸附时的第二图像;
从所述第一图像中提取出所述摄像头的初始摄像头边沿信息,并从所述第二图像中提取出所述目标对象的初始对象边沿信息;
根据所述初始摄像头边沿信息和所述初始对象边沿信息,确定所述目标对象的边沿相对所述摄像头中对应边沿的平行偏差量;
根据所述平行偏差量控制所述搬运结构调整所述目标对象的被吸附角度,以使目标对象的对象边沿与所述摄像头中对应边沿的平行度满足设定值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收用于指示所述目标对象放置于所述摄像头上的放置信号,并根据所述放置信号控制夹手运动到挤压所述目标对象的挤压位置,以对所述目标对象在所述摄像头上的位置进行调整。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述目标对象位于所述摄像头上的第三图像,并从所述第三图像中提取出所述目标对象的对象放置边沿信息;
根据所述对象放置边沿信息和所述摄像头边沿信息确定所述目标对象的边沿与所述摄像头中对应边沿之间的距离;
若所述距离大于或等于设定距离阈值,则报警,并对所述目标对象进行二次位置调整。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对所述目标对象进行二次位置调整包括:
驱动所述夹手运动到张开位置,并控制所述搬运结构吸附放置于所述摄像头的目标对象;
获取所述摄像头的第五图像和所述目标对象的第六图像;
根据所述第五图像和所述第六图像确定所述目标对象的边沿与所述摄像头中对应边沿的平行偏差量;
根据所述平行偏差量控制所述搬运结构调整所述目标对象的被吸附角度;
驱动所述搬运结构将调整后的所述目标对象放置于所述摄像头,并接收用于指示所述目标对象已放置于所述摄像头上的放置信号;
根据所述放置信号控制夹手运动到挤压所述目标对象的挤压位置,以对所述目标对象在所述摄像头上的位置进行调整。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取待贴附目标的摄像头在料梭中的第一图像、以及目标对象被搬运结构吸附时的第二图像之前,所述方法还包括:
在检测到所述料梭位于点胶位置时,对点胶头的高度进行点胶量标定处理;
使用标定处理后的所述点胶头在所述料梭上的摄像头上点胶。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在检测到所述料梭位于点胶位置时,所述对点胶头的高度进行高度标定处理,还包括:
获取点胶图像采集器采集的所述料梭上的所述摄像头的第七图像;
根据所述第七图像确定点胶头在第一方向和第二方向上的位置调整量,所述第一方向和所述第二方向相互垂直,且均位于水平面内;
驱动点胶头和第二传感器朝向靠近第一传感器的方向移动第一设定距离,并获得所述第一传感器检测的标定被压缩量,其中,所述第二传感器固定连接于所述点胶头;
驱动所述点胶头和所述第二传感器朝向远离所述第一传感器的方向移动第二设定距离,并获得所述第二传感器检测的所述第二传感器到所述第一传感器的标定间隔距离和所述第二传感器到所述摄像头表面的点胶高度。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述在检测到所述料梭位于点胶位置时,对点胶头的点胶量进行标定处理,包括:
获取点胶头在天平上执行至少两次点胶过程的点胶量,若相邻两次点胶过程的点胶量之差大于或等于点胶设定值,则报警,并对所述点胶头的出胶结构进行调整。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在检测到所述料梭处于热压位置时,驱动热压机构以第一速度朝向靠近所述料梭的方向移动,所述热压机构包括依次连接的热压驱动件、缓冲件和热压头;
获取所述热压机构的热压头上的压力值;
当所述压力值大于或等于第一压力阈值时,控制所述热压机构以第二速度朝向靠近所述料梭的方向移动,所述第二速度小于所述第一速度。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述压力值大于或等于第二压力阈值时,控制所述热压机构停止移动并朝向远离所述料梭的方向移动。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在驱动所述热压机构以第一速度朝向靠近所述料梭的方向移动之前,所述方法还包括:
对所述热压机构的热压头中的加热结构进行温度整定处理;
获取所述热压头的温度值;
若所述温度值大于或等于设定温度阈值,则控制所述加热结构终止加热,并报警。
11.一种贴附装置,其特征在于,包括控制器,所述控制器用于执行权利要求1-10中任一项所述的方法。
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