CN114245576A - 一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于Mark点对PCB分板系统，包括图传模块、综合处理模块、坐标平台和分板模块，图传模块收集PCB板上的Mark点的坐标信息并传递至综合处理模块；坐标平台表面设置有基准位置，综合处理模块根据Mark点的坐标信息计算出分板轨迹，并控制分板模块对PCB板进行分板；综合处理模块根据Mark点位置和基准位置的坐标信息进行比对，对PCB板的分板起点和分板轨迹进行快速校正；通过图传模块收集实际的Mark点的坐标与坐标平台上预设的基准位置坐标对比，计算得出PCB板实际的分板轨迹和分板起点，综合处理模块传递分板轨迹和分板起点信息至分板模块，通过分板模块对PCB板进行切割；减小因对正平台的精度不够或者磨损严重而产生的误差，降低PCB板加工过程的误差。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板加工技术领域，尤其涉及一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体，由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板；为了适应现代化大批量生产，PCB板改为高密度化的大批量生产，pcb分板机因此诞生；
现有的PCB分板机的矫正方法主要有两种：1、通过在PCB板上开设固定孔，通过将固定孔固定到指定位置后，通过视觉分析单元分析Mark点位置，确定分板轨迹，再进行分板；这种方式对PCB板上的固定孔的加工精度的要求较高，同时需要人工定位，导致生产效率低下，在固定孔的加工精度产生误差后，导致整体的分板轨迹产生误差；
2、通过视觉分析单元分析Mark点之间的位置关系，确定PCB板相较于对位平台的基准位置的偏移角度值，对位平台旋转，将PCB板矫正后，再根据Mark点的位置，确定分板轨迹，进行分板；这种分板方法相较于第一种，不需要进行高精度固定，便于对边缘不平整、有毛刺以及固定孔精度差的PCB板进行低精度固定，不需要PCB板的边缘以及固定孔进行高精度加工，生产效率大大提高，加工成本也随之降低；但是，由于对位平台零件的加工精度以及水平度关系，对位平台的旋转容易产生偏差，在分板过程中，切割件的分板轨迹的精度也容易产生偏差，导致实际加工出的产品精度较差。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种基于Mark点对PCB分板系统，
包括图传模块、综合处理模块、坐标平台和分板模块，图传模块收集PCB板上的Mark点的坐标信息并传递至综合处理模块；坐标平台表面设置有基准位置，综合处理模块根据Mark点的坐标信息计算出分板轨迹，并控制分板模块对PCB板进行分板；
综合处理模块根据Mark点位置和基准位置的坐标信息进行比对，对PCB板的分板起点和分板轨迹进行快速校正。
作为上述技术方案的改进，所述图传模块以工业相机为基础通过工业相机采集PCB板上Mark点的坐标信息；所述图传模块还包括用于测算工业相机高度的辅助传感单元。
作为上述技术方案的改进，所述综合处理模块用于处理Mark点的坐标信息，通过算法计算得出分板轨迹。
作为上述技术方案的改进，所述分板模块用于按照设定的轨迹对PCB板进行切割。
作为上述技术方案的改进，所述坐标平台表面固设有标准摆放的PCB板的基准位置，基准位置包括标准Mark点和分板起点，并通过图传模块收集PCB板的基准位置各位置信息，并将信息导入综合处理模块。
一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法，包括以下步骤：
S1基准位置捕捉
图传模块捕捉坐标平台的基准位置信息，收集分板起点坐标k(Xk，Yk)和标准Mark点坐标MA(XA，YA)、MB(XB，YB)，更新坐标系，校正坐标平台；
S2 PCB板固定
PCB板放置到坐标平台上，通过负压吸附的方式对PCB板进行固定；
S3 Mark点捕捉
图传模块捕捉PCB板上实际的Mark点坐标Ma(Xa，Ya)、Mb(Xb，Yb)；
S4信息处理
S41分板起点计算
根据公式
求出X＝x1或x2，Y＝y1或y2，得到实际分板起点坐标为a1(x1，y1)或者a2(x2，y2)；
S42分板起点判断
通过S41分板起点计算步骤中求出的X，Y值，通过
(X-Xk)2+(Y-Yk)2＝R2
依次带入a1(x1，y1)和a2(x2，y2)的数值，求得a1到k点的距离R1，以及a2到k点的距离R2；
若R1＞R2，则a2为实际分板起点坐标；若R1＜R2，则a1为实际分板起点坐标；
S5分板轨迹矫正
根据标准Mark点坐标MA(XA，YA)、MB(XB，YB)，求出直线MAMB的斜率为K1＝(XB—XA)/(YB—YA)＝tanθ1，根据反正弦函数，求出θ1的数值；再通过PCB板上实际的Mark点坐标Ma(Xa，Ya)、Mb(Xb，Yb)，求出直线MaMb的斜率K2＝(Xb—Xa)/(Yb—Ya)＝tanθ2，根据反正弦函数，求出θ2的数值，通过θ2减去θ1得出直线MaMb相较于直线MAMB偏转角度θx，将预设的分板轨迹绕实际分板起点a旋转θx得到实际的分板轨迹；
S6分板
分板模块接受综合处理模块传递的实际分板轨迹的信号，对PCB板进行分板切割。
在S41分板起点计算步骤中，分板轨迹随Mark点保持不变，预设的分板起点A到MA的距离等于实际分板起点a到Ma的距离，同理A到MB的距离等于a到Mb的距离。
作为上述技术方案的改进，在S3Mark点捕捉、S4信息处理以及S5分板轨迹矫正中，通过收集实际的Mark点的坐标对PCB板的位置进行判断，计算出实际的分板轨迹和分板起点，直接通过分板模块对PCB板进行切割。
作为上述技术方案的改进，在S1基准位置捕捉中，以工业相机为原点，通过图传模块内辅助传感单元确定工业相机和坐标平台之间的间距，通过标准Mark点和分板起点的预设坐标和在S1中捕捉的标准Mark点和分板起点的实际坐标进行比对，判断坐标平台是否发生倾斜；若发生倾斜，根据预设的标准Mark点和分板起点坐标和捕捉到的标准Mark点和分板起点的实际坐标进行对比计算，得出坐标平台的倾斜度和倾斜方向，并在后续的Mark点坐标捕捉时，带入倾斜度进行矫正，得到真实的Mark点坐标。
本发明的有益效果：
1、通过图传模块收集实际的Mark点的坐标与坐标平台上预设的基准位置坐标对比，对PCB板的位置进行判断，计算得出PCB板实际的分板轨迹和分板起点，综合处理模块传递分板轨迹和分板起点信息至分板模块，直接通过分板模块对PCB板进行切割；对PCB板的固定精度要求下降，同时不需要通过转动对正平台对PCB板进行对正，减小因对正平台的精度不够或者磨损严重而产生的误差，避免扩大PCB板加工过程中的误差；
2、工业相机设为为原点，通过图传模块内辅助传感单元确定工业相机和坐标平台之间的间距，通过标准Mark点和分板起点的预设坐标和在S1中捕捉的标准Mark点和分板起点的实际坐标进行比对，判断坐标平台是否发生倾斜；若发生倾斜，根据预设的标准Mark点和分板起点坐标和捕捉到的标准Mark点和分板起点的实际坐标进行对比计算，得出坐标平台的倾斜度和倾斜方向，并在后续的Mark点坐标捕捉时，带入倾斜度进行矫正，得到真实的Mark点坐标；避免坐标平台的倾斜导致分板过程产生误差，同时也避免在生产时维护进行维护，待到生产停止时再进行维护，避免产量下降。
附图说明
图1为本发明实施例所述一种基于Mark点对PCB分板系统的系统示意图；
图2为本发明实施例所述一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法的坐标模拟图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例
如图1所示，本实施例所述一种基于Mark点对PCB分板系统，
包括图传模块、综合处理模块、坐标平台和分板模块，图传模块收集PCB板上的Mark点的坐标信息并传递至综合处理模块；坐标平台表面设置有基准位置，综合处理模块根据Mark点的坐标信息计算出分板轨迹，并控制分板模块对PCB板进行分板；
综合处理模块根据Mark点位置和基准位置的坐标信息进行比对，对PCB板的分板起点和分板轨迹进行快速校正。
通过图传模块收集实际的Mark点的坐标与坐标平台上预设的基准位置坐标对比，对PCB板的位置进行判断，计算得出PCB板实际的分板轨迹和分板起点，综合处理模块传递分板轨迹和分板起点信息至分板模块，直接通过分板模块对PCB板进行切割；对PCB板的固定精度要求下降，同时不需要通过转动对正平台对PCB板进行对正，减小因对正平台的精度不够或者磨损严重而产生的误差，避免扩大PCB板加工过程中的误差。
如图1所示，在一些实施例中，所述图传模块以工业相机为基础通过工业相机采集PCB板上Mark点的坐标信息；所述图传模块还包括用于测算工业相机高度的辅助传感单元；通过辅助传感单元确定工业相机和坐标平台之间的间距，在坐标平台倾斜松动后对坐标系进行矫正。
如图1所示，在一些实施例中，所述综合处理模块用于处理Mark点的坐标信息，通过算法计算得出分板轨迹；综合处理模块根据内置算法对Mark点的坐标信息进行处理，得出实际的分板轨迹，避免产生切割精度上的误差。
如图1所示，在一些实施例中，所述分板模块用于按照设定的轨迹对PCB板进行切割，分板模块在综合处理模块的控制下直接对PCB板进行切割，减少对准平台旋转校正，避免误差。
如图1所示，在一些实施例中，所述坐标平台表面固设有标准摆放的基准位置，基准位置包括标准Mark点和分板起点，并通过图传模块收集PCB板的基准位置各位置信息，并将信息导入综合处理模块。
将理想状态下零误差的PCB板紧贴坐标系原点设置，即称之为PCB板的基准位置，通过基准位置中的标准Mark点和分板起点的预设坐标作为参照，方便对实际分板起点进行计算。
一种Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法，包括以下步骤：
S1基准位置捕捉
图传模块捕捉坐标平台的基准位置信息，收集分板起点坐标k(Xk，Yk)和标准Mark点坐标MA(XA，YA)、MB(XB，YB)，更新坐标系，校正坐标平台；
S2 PCB板固定
PCB板放置到坐标平台上，通过负压吸附的方式对PCB板进行固定；
S3 Mark点捕捉
图传模块捕捉PCB板上实际的Mark点坐标Ma(Xa，Ya)、Mb(Xb，Yb)；
S4信息处理
S41分板起点计算
根据公式
求出X＝x1或x2，Y＝y1或y2，得到实际分板起点坐标为a1(x1，y1)或者a2(x2，y2)；
S42分板起点判断
通过S41分板起点计算步骤中求出的X，Y值，通过
(X-Xk)2+(Y-Yk)2＝R2
依次带入a1(x1，y1)和a2(x2，y2)的数值，求得a1到k点的距离R1，以及a2到k点的距离R2；
若R1＞R2，则a2为实际分板起点坐标；若R1＜R2，则a1为实际分板起点坐标；
S5分板轨迹矫正
根据标准Mark点坐标MA(XA，YA)、MB(XB，YB)，求出直线MAMB的斜率为K1＝(XB—XA)/(YB—YA)＝tanθ1，根据反正弦函数，求出θ1的数值；再通过PCB板上实际的Mark点坐标Ma(Xa，Ya)、Mb(Xb，Yb)，求出直线MaMb的斜率K2＝(Xb—Xa)/(Yb—Ya)＝tanθ2，根据反正弦函数，求出θ2的数值，通过θ2减去θ1得出直线MaMb相较于直线MAMB偏转角度θx，将预设的分板轨迹绕实际分板起点a旋转θx得到实际的分板轨迹；
S6分板
分板模块接受综合处理模块传递的实际分板轨迹的信号，对PCB板进行分板切割。
在S41分板起点计算步骤中，分板轨迹随Mark点保持不变，预设的分板起点A到MA的距离等于实际分板起点a到Ma的距离，同理A到MB的距离等于a到Mb的距离。
如图1所示，在一些实施例中，在S3Mark点捕捉、S4信息处理以及S5分板轨迹矫正中，通过收集实际的Mark点的坐标对PCB板的位置进行判断，计算出实际的分板轨迹和分板起点，直接通过分板模块对PCB板进行切割，便于固定边缘不规整的PCB板，同时不通过对正平台对PCB板进行对正，减小因对正平台的精度不够或者磨损严重，避免扩大PCB板加工过程中产生的误差。
如图1所示，在一些实施例中，在S1基准位置捕捉中，以工业相机为原点，通过图传模块内辅助传感单元确定工业相机和坐标平台之间的间距，通过标准Mark点和分板起点的预设坐标和在S1中捕捉的标准Mark点和分板起点的实际坐标进行比对，判断坐标平台是否发生倾斜；若发生倾斜，根据预设的标准Mark点和分板起点坐标和捕捉到的标准Mark点和分板起点的实际坐标进行对比计算，得出坐标平台的倾斜度和倾斜方向，并在后续的Mark点坐标捕捉时，带入倾斜度进行矫正，得到真实的Mark点坐标；避免坐标平台的倾斜导致分板过程产生误差，同时也避免在生产时维护进行维护，待到生产停止时再进行维护，避免产量下降。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种基于Mark点对PCB分板系统，其特征在于：
包括图传模块、综合处理模块、坐标平台和分板模块，图传模块收集PCB板上的Mark点的坐标信息并传递至综合处理模块；坐标平台表面设置有基准位置，综合处理模块根据Mark点的坐标信息计算出分板轨迹，并控制分板模块对PCB板进行分板；
综合处理模块根据Mark点位置和基准位置的坐标信息进行比对，对PCB板的分板起点和分板轨迹进行快速校正。
2.根据权利要求1所述的一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法，其特征在于：所述图传模块以工业相机为基础通过工业相机采集PCB板上Mark点的坐标信息；所述图传模块还包括用于测算工业相机高度的辅助传感单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于Mark点对PCB分板系统，其特征在于：所述综合处理模块用于处理Mark点的坐标信息，通过算法计算得出分板轨迹。
4.根据权利要求1所述的一种基于Mark点对PCB分板系统，其特征在于：所述分板模块用于按照设定的轨迹对PCB板进行切割。
5.根据权利要求1所述的一种基于Mark点对PCB分板系统，其特征在于：所述坐标平台表面固设有标准摆放的PCB板的基准位置，基准位置包括标准Mark点和分板起点，并通过图传模块收集PCB板的基准位置各位置信息，并将信息导入综合处理模块。
6.一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1基准位置捕捉
图传模块捕捉坐标平台的基准位置信息，收集分板起点坐标k(Xk，Yk)和标准Mark点坐标MA(XA，YA)、MB(XB，YB)，更新坐标系，校正坐标平台；
S2 PCB板固定
PCB板放置到坐标平台上，通过负压吸附的方式对PCB板进行固定；
S3 Mark点捕捉
图传模块捕捉PCB板上实际的Mark点坐标Ma(Xa，Ya)、Mb(Xb，Yb)；
S4信息处理
S41分板起点计算
根据公式
求出X＝x1或x2，Y＝y1或y2，得到实际分板起点坐标为a1(x1，y1)或者a2(x2，y2)；
S42分板起点判断
通过S41分板起点计算步骤中求出的X，Y值，通过
(X-Xk)2+(Y-Yk)2＝R2
依次带入a1(x1，y1)和a2(x2，y2)的数值，求得a1到k点的距离R1，以及a2到k点的距离R2；
若R1＞R2，则a2为实际分板起点坐标；若R1＜R2，则a1为实际分板起点坐标；
S5分板轨迹矫正
根据标准Mark点坐标MA(XA，YA)、MB(XB，YB)，求出直线MAMB的斜率为K1＝(XB—XA)/(YB—YA)＝tanθ1，根据反正弦函数，求出θ1的数值；再通过PCB板上实际的Mark点坐标Ma(Xa，Ya)、Mb(Xb，Yb)，求出直线MaMb的斜率K2＝(Xb—Xa)/(Yb—Ya)＝tanθ2，根据反正弦函数，求出θ2的数值，通过θ2减去θ1得出直线MaMb相较于直线MAMB偏转角度θx，将预设的分板轨迹绕实际分板起点a旋转θx得到实际的分板轨迹；
S6分板
分板模块接受综合处理模块传递的实际分板轨迹的信号，对PCB板进行分板切割。
在S41分板起点计算步骤中，分板轨迹随Mark点保持不变，预设的分板起点A到MA的距离等于实际分板起点a到Ma的距离，同理A到MB的距离等于a到Mb的距离。
7.根据权利要求6所述的一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法，其特征在于：在S3Mark点捕捉、S4信息处理以及S5分板轨迹矫正中，通过收集实际的Mark点的坐标对PCB板的位置进行判断，计算出实际的分板轨迹和分板起点，直接通过分板模块对PCB板进行切割。
8.根据权利要求6所述的一种基于Mark点对PCB分板程序的轨迹校正方法，其特征在于：在S1基准位置捕捉中，以工业相机为原点，通过图传模块内辅助传感单元确定工业相机和坐标平台之间的间距，通过标准Mark点和分板起点的预设坐标和在S1中捕捉的标准Mark点和分板起点的实际坐标进行比对，判断坐标平台是否发生倾斜；若发生倾斜，根据预设的标准Mark点和分板起点坐标和捕捉到的标准Mark点和分板起点的实际坐标进行对比计算，得出坐标平台的倾斜度和倾斜方向，并在后续的Mark点坐标捕捉时，带入倾斜度进行矫正，得到真实的Mark点坐标。
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