CN115330877A - 同款机台的作业程序互拷方法 - Google Patents

同款机台的作业程序互拷方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种同款机台的作业程序互拷方法，开始作业程序拷贝工序，确认是否有同名作业程序；确认机台像素当量是否标定；获取源机台的像素当量和当前机台的像素当量；计算视野放大倍率；提取源作业程序模板图像数据；提取源作业程序模板区域数据；创建本机模板；模板图像中心坐标转换；相机移动至转换后的坐标；设置光源与源作业程序相同；在相机监视界面中绘制模板图像及模板各区域；调整模板图像位置；当用户确认数据正确时，进入下一步骤；根据调整偏移量重新计算轨迹数据；保存作业程序，拷贝结束。该方法采用坐标转换的思路，将同款机台的作业程序拷贝后进行坐标转换，使作业程序适用于本机台作业。

Description

同款机台的作业程序互拷方法
技术领域
本发明涉及数据拷贝的技术领域，尤其是一种同款机台的作业程序互拷方法。
背景技术
对于同款机台，当需要使用同一作业程序进行作业时，一般会考虑采用作业程序拷贝的方法，但是作业程序中的数据（例如：视觉识别模板、作业轨迹数据等）与机台的机械结构（例如：电机、阀体等）位置密切相关，厂家通常试图使用以下两种方法解决：（1）在机械装配时，严格确保各机台各部件的装配数据一致，相对位置偏差控制在极小的误差内，这样作业程序就可以直接拷贝使用。（2）重新制作与机台匹配的作业程序。
然而，很多设备不支持程序互拷，机台程序不能互拷的原因主要有两点：
Figure 296047DEST_PATH_IMAGE001
由于设备的硬件存在加工和装配一致性的差异，且程序实现中的所有坐标Mark位置、任务点位置均是（X、Y、Z）轴电机运动距离的实际物理坐标；在两个同款机台中，不存在绝对一致的原点位置，实现程序互拷需要考虑两个同款机台之间的差距。
Figure 993614DEST_PATH_IMAGE002
各个同款机台上相机的焦距和光源一致性存在差异。
用户的产线上一般会配备多台同款机台作业相同的产品，当用户增加新产品作业程序时，通常会在一台机台上进行工艺验证并确认生成最终的生产作业程序。因机台的机械结构装配时具备差异性，无法确保机台各部件的安装位置完全一致，目前，一般采用在其它机台新建编辑作业程序的方式，使得所有同款机台具备同样的生产作业程序。当机台数量较多时，新建编辑作业程序会带来较大的工作量，而且无法保证作业程序的一致性，也无法使得所有同款机台快速投入量产，影响生产效率。本发明中所阐述的同款机台的作业程序互拷方法，可以解决这个问题，使得同款机台快速生成准确一致的作业程序，快速投入量产，降低重复工作，确保作业程序的一致性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提出一种同款机台的作业程序互拷方法，采用坐标转换的思路，将同款机台的作业程序拷贝后进行坐标转换，使作业程序适用于本机台作业，转换过程高效精确。
根据本发明实施例的同款机台的作业程序互拷方法，包括以下步骤：
第1步骤、开始作业程序拷贝工序，确认是否有同名作业程序：当确认没有同名作业程序时，则进入下一步骤；
第2步骤、确认机台像素当量是否标定：当确认机台像素当量标定时，则进入下一步骤；
第3步骤、获取源机台的像素当量和当前机台的像素当量；
第4步骤、计算视野放大倍率；
第5步骤、提取源作业程序模板图像数据；
第6步骤、提取源作业程序模板区域数据；
第7步骤、创建本机模板：在当前机台，使用第5步骤和第 6步骤中获取到的模板数据，结合第3步骤和第4步骤中的数据，进行数据转换，生成新的模板数据，保存在内存中，供第8步骤使用；
第8步骤、模板图像中心坐标转换：根据源机台的像素当量及模板图像中心坐标，结合当前机台的像素当量，计算出模板图像中心在本机台的实际机械坐标；
第9步骤、相机移动至转换后的坐标；
第10步骤、设置光源与源作业程序相同；
第11步骤、在相机监视界面中绘制模板图像及模板各区域；
第12步骤、调整模板图像位置：用户在本机台作业区域放置与作业程序对应的产品，观察第11步骤中提供的图像模板及其区域是否符合作业程序要求，当位置有偏移时，则表示移动模板图像到适当位置；
第13步骤、用户确认数据是否正确：当用户确认数据正确时，则进入下一步骤；
第14步骤、根据调整偏移量重新计算轨迹数据；
第15步骤、保存作业程序，拷贝结束。
本发明的有益效果是，本发明使用一台模板拍摄相机，实现了同一型号不同点胶机之间的作业程序快速精确地互相拷贝，机台的机械结构安装无需控制相对位置偏差，在一台点胶机上制作完作业程序后，可快速分发到其它机台作业，提高了生产效率。
根据本发明一个实施例，在所述第1步骤中，当确认有同名作业程序时，则提示用户，禁止导入同名作业程序。
根据本发明一个实施例，在所述第2步骤中，当确认机台像素当量没有标定时，则提示用户，中止导入流程，用户需要对当前机台像素当量进行标定。
根据本发明一个实施例，在所述第2步骤中，机台像素当量标定的方法，具体步骤如下：
第2.1步骤、通过视觉系统捕获机台某个固定的具备明显特征的图像，点胶头保持高度，在xy平面内移动一定距离，再次拍摄该图像，重复上述步骤四次；
第2.2步骤、通过分析图像中特征点的像素变化，集合点胶头在XY方向的移动距离，计算出像素当量。
根据本发明一个实施例，在所述第5步骤中，提取源作业程序模板图像数据的具体步骤如下：
第5.1步骤、首先，通过相机取一帧图像，并展示在软件界面中；
第5.2步骤、然后，在该图像上手动绘制出模板的包含区域以及去除区域；
第5.3步骤、最后，得到包含特征点的模板区域，设置模板参数。
根据本发明一个实施例，在所述第13步骤中，当用户确认数据错误时，则表明拷贝失败，中止拷贝流程，删除已生成的数据。
根据本发明一个实施例，在所述第6步骤中，源作业程序模板区域数据包括图像搜索区域、匹配特征区域以及图像去除区域。
根据本发明一个实施例，所述作业为点胶作业，所述作业程序是点胶机进行点胶作业时需要使用的工艺参数的集合。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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申请中记载的一些实施例，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是本发明的流程图。
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。
下面参考附图具体描述本发明实施例的同款机台的作业程序互拷方法。
见图1，本发明的同款机台的作业程序互拷方法，对于其中的作业，可以是点胶作业，也可以是视觉检测作业，亦可以是贴装作业等，包括以下步骤：
第1步骤、开始作业程序拷贝工序，软件自动检索确认是否有同名作业程序（作业程序的名称由大小写英文字母、数字组合而成，且在255个字符以内）：当确认有同名作业程序时，则提示用户，禁止导入同名作业程序，机台禁止存在同名作业程序；当确认没有同名作业程序时，则进入下一步骤；其中，当作业为点胶作业时，则作业程序是点胶机进行点胶作业时需要使用的工艺参数（视觉识别模板、胶线轨迹、每条轨迹的胶量、温度等）的集合。
第2步骤、确认机台像素当量是否标定：当软件自动检索确认机台像素当量没有标定时，则提示用户，中止导入流程，用户需要对当前机台像素当量进行标定；当确认机台像素当量标定时，则进入下一步骤；其中，像素当量是相机拍摄的图片的像素(px)与机台坐标（单位：mm）之间的比例关系。在第2步骤中，机台像素当量标定的方法，具体步骤如下：
第2.1步骤、通过视觉系统捕获机台某个固定的具备明显特征的图像，点胶头保持高度，在xy平面内移动一定距离，确保特征点在相机视野范围内，再次拍摄该图像，重复上述步骤四次，使特征图像分别位于相机矩形视野的四个角；
第2.2步骤、通过分析图像中特征点的像素变化，集合点胶头在XY方向的移动距离，计算出像素当量。
机台像素当量的计算公式如下所示：
Figure 38930DEST_PATH_IMAGE003
（1）
在公式（1）中，
Figure 699719DEST_PATH_IMAGE004
表示机台像素当量；
Figure 45249DEST_PATH_IMAGE005
表示机台点胶轴在XY平面内的移动距离；
Figure 133291DEST_PATH_IMAGE006
表示特征点在图像上移动的像素。
第3步骤、获取源机台的像素当量和当前机台的像素当量，像素当量是一个比例系数，在标定完成后，该数据即以文件形式存储。
第4步骤、计算视野放大倍率；其中，视野放大倍率是相机的感光芯片大小与实际拍摄到的物体大小之间的比例关系。
视野放大倍率的视野横向放大倍率计算公式如下所示：
Figure 665904DEST_PATH_IMAGE007
（2）
在公式（2）中，
Figure 881115DEST_PATH_IMAGE008
表示视野横向放大倍率；
Figure 81153DEST_PATH_IMAGE009
表示相机芯片的横向尺寸；
Figure 340096DEST_PATH_IMAGE010
表示视野的横向尺寸。
视野放大倍率的视野纵向放大倍率计算公式如下所示：
Figure 360004DEST_PATH_IMAGE011
（3）
在公式（3）中，
Figure 628175DEST_PATH_IMAGE012
表示视野纵向放大倍率；
Figure 417139DEST_PATH_IMAGE013
表示相机芯片的纵向尺寸；
Figure 361830DEST_PATH_IMAGE014
表示视野的纵向尺寸。
第5步骤、提取源作业程序模板图像数据：拷贝开始时，会人工操作将源程序拷贝到本机台，并从软件指定界面导入到软件中。在第5步骤中，提取源作业程序模板图像数据的具体步骤如下：
第5.1步骤、首先，通过相机取一帧图像，并展示在软件界面中；
第5.2步骤、然后，在该图像上手动绘制出模板的包含区域（即需要检测特征点的区域）以及去除区域（包含区域内去除的不需要搜索特征点的区域）；
第5.3步骤、最后，得到包含特征点的模板区域，第5.1步骤和第 5.2步骤中获得的数据，通过第三方的视觉算法，得到图像特征点，设置模板参数：特征点匹配度阈值（用于确认视觉识别成功/失败）、视觉算法参数。
第6步骤、提取源作业程序模板区域数据：拷贝开始时，会人工操作将源程序拷贝到本机台，并从软件指定界面导入到软件中。源作业程序模板区域数据包括图像搜索区域（即在该区域内搜索特征点）、匹配特征区域以及图像去除区域等；其中，模板区域是模板图像中用于视觉识别的区域。
第7步骤、创建本机模板：在当前机台，使用第5步骤和第 6步骤中获取到的模板数据，结合第3步骤和第4步骤中的数据，进行数据转换，生成新的模板数据，保存在内存中，供第8步骤使用。
其中，数据转换的计算公式如下所示：
Figure 869035DEST_PATH_IMAGE015
（4）
在公式（4）中，
Figure 675317DEST_PATH_IMAGE016
表示本机台数据；
Figure 584367DEST_PATH_IMAGE017
表示源机台数据；
Figure 185113DEST_PATH_IMAGE018
表示本机台像素当量；
Figure 179613DEST_PATH_IMAGE019
表示本机台放大倍率；
Figure 524007DEST_PATH_IMAGE020
表示源机台像素当量；
Figure 303875DEST_PATH_IMAGE021
表示源机台放大倍率。
第8步骤、模板图像中心坐标转换：根据源机台的像素当量及模板图像中心坐标，结合当前机台的像素当量，计算出模板图像中心在本机台的实际机械坐标。
其中，本机台坐标的计算公式如下：
Figure 341102DEST_PATH_IMAGE022
（5）
在公式（5）中，
Figure 557319DEST_PATH_IMAGE023
表示本机台坐标；
Figure 970983DEST_PATH_IMAGE024
表示源机台坐标；
Figure 589046DEST_PATH_IMAGE025
表示源机台像素当量；
Figure 797174DEST_PATH_IMAGE026
表示本机台像素当量。
第9步骤、点击软件界面按钮，相机移动至转换后的坐标。
第10步骤、当第9步骤中的相机移动完成后，软件自动设置本机台光源与源作业程序相同：其中，光源的设置参数包括四个光源通道是否打开、各通道的亮度值、相机的增益以及图像的对比度等。
第11步骤、在相机监视界面中绘制模板图像及模板各区域（该区域即为第6步骤中的模板区域）。
第12步骤、调整模板图像位置：用户在本机台作业区域放置与作业程序对应的产品，观察第11步骤中提供的图像模板及其区域是否符合作业程序要求，当位置有偏移时，则表示移动模板图像到适当位置。
第13步骤、用户确认数据是否正确：当用户确认数据错误时，则表明拷贝失败，中止拷贝流程，删除已生成的数据；当用户确认数据正确时（用户在软件界面中人工核对第5步骤和第 6步骤中得到的模板数据符合工艺要求），则进入下一步骤。
第14步骤、根据调整偏移量重新计算轨迹数据：轨迹数据包括模板图像中心x坐标的偏差、模板图像中心y坐标的偏差、本机台轨迹线x坐标和本机台轨迹线y坐标等。
模板图像中心x坐标的偏差的计算公式如下所示：
Figure 749955DEST_PATH_IMAGE027
（6）
在公式（6）中，
Figure 701730DEST_PATH_IMAGE028
表示模板图像中心x坐标的偏差；
Figure 439879DEST_PATH_IMAGE029
表示源机台模板图像中心x坐标；
Figure 818908DEST_PATH_IMAGE030
表示第12步骤中获得的本机台新的图像模板中心x坐标。
模板图像中心y坐标的偏差的计算公式如下所示：
Figure 275297DEST_PATH_IMAGE031
（7）
在公式（7）中，
Figure 765184DEST_PATH_IMAGE032
表示模板图像中心y坐标的偏差；
Figure 842993DEST_PATH_IMAGE033
表示源机台模板图像中心y坐标；
Figure 392923DEST_PATH_IMAGE034
表示第12步骤中获得的本机台新的图像模板中心y坐标。
本机台轨迹线x坐标的计算公式如下所示：
Figure 71029DEST_PATH_IMAGE035
（8）
在公式（8）中，
Figure 630186DEST_PATH_IMAGE036
表示本机台轨迹线x坐标；
Figure 77348DEST_PATH_IMAGE037
表示源机台轨迹线x坐标；
Figure 532600DEST_PATH_IMAGE038
表示模板图像中心x坐标的偏差。
本机台轨迹线y坐标的计算公式如下所示：
Figure 698002DEST_PATH_IMAGE039
（9）
在公式（9）中，
Figure 44539DEST_PATH_IMAGE040
表示本机台轨迹线y坐标；
Figure 611787DEST_PATH_IMAGE041
表示源机台轨迹线y坐标；
Figure 237940DEST_PATH_IMAGE042
表示模板图像中心y坐标的偏差。
第15步骤、保存作业程序，拷贝结束。
本发明的同款机台的作业程序互拷方法，视觉根据目标机台的相机标定数据，进行视觉模板的重新创建，修正不同机台间相机和光源的差异；同时，进行目标机台Mark位置的重新定位，修正不同机台间由于加工和装配一致性导致的差异。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种同款机台的作业程序互拷方法，其特征在于，包括以下步骤：
第1步骤、开始作业程序拷贝工序，确认是否有同名作业程序：当确认没有同名作业程序时，则进入下一步骤；
第2步骤、确认机台像素当量是否标定：当确认机台像素当量标定时，则进入下一步骤；
第3步骤、获取源机台的像素当量和当前机台的像素当量；
第4步骤、计算视野放大倍率；
第5步骤、提取源作业程序模板图像数据；
第6步骤、提取源作业程序模板区域数据；
第7步骤、创建本机模板：在当前机台，使用第5步骤和第 6步骤中获取到的模板数据，结合第3步骤和第4步骤中的数据，进行数据转换，生成新的模板数据，保存在内存中，供第8步骤使用；
第8步骤、模板图像中心坐标转换：根据源机台的像素当量及模板图像中心坐标，结合当前机台的像素当量，计算出模板图像中心在本机台的实际机械坐标；
第9步骤、相机移动至转换后的坐标；
第10步骤、设置光源与源作业程序相同；
第11步骤、在相机监视界面中绘制模板图像及模板各区域；
第12步骤、调整模板图像位置：用户在本机台作业区域放置与作业程序对应的产品，观察第11步骤中提供的图像模板及其区域是否符合作业程序要求，当位置有偏移时，则表示移动模板图像到适当位置；
第13步骤、用户确认数据是否正确：当用户确认数据正确时，则进入下一步骤；
第14步骤、根据调整偏移量重新计算轨迹数据；
第15步骤、保存作业程序，拷贝结束。
2.根据权利要求1所述的同款机台的作业程序互拷方法，其特征在于：在所述第1步骤中，当确认有同名作业程序时，则提示用户，禁止导入同名作业程序。
3.根据权利要求1所述的同款机台的作业程序互拷方法，其特征在于：在所述第2步骤中，当确认机台像素当量没有标定时，则提示用户，中止导入流程，用户需要对当前机台像素当量进行标定。
4.根据权利要求1所述的同款机台的作业程序互拷方法，其特征在于：在所述第2步骤中，机台像素当量标定的方法，具体步骤如下：
第2.1步骤、通过视觉系统捕获机台某个固定的具备明显特征的图像，点胶头保持高度，在xy平面内移动一定距离，再次拍摄该图像，重复上述步骤四次；
第2.2步骤、通过分析图像中特征点的像素变化，集合点胶头在XY方向的移动距离，计算出像素当量。
5.根据权利要求1所述的同款机台的作业程序互拷方法，其特征在于：在所述第5步骤中，提取源作业程序模板图像数据的具体步骤如下：
第5.1步骤、首先，通过相机取一帧图像，并展示在软件界面中；
第5.2步骤、然后，在该图像上手动绘制出模板的包含区域以及去除区域；
第5.3步骤、最后，得到包含特征点的模板区域，设置模板参数。
6.根据权利要求1所述的同款机台的作业程序互拷方法，其特征在于：在所述第13步骤中，当用户确认数据错误时，则表明拷贝失败，中止拷贝流程，删除已生成的数据。
7.根据权利要求1所述的同款机台的作业程序互拷方法，其特征在于：在所述第6步骤中，源作业程序模板区域数据包括图像搜索区域、匹配特征区域以及图像去除区域。
8.根据权利要求1所述的同款机台的作业程序互拷方法，其特征在于：所述作业为点胶作业，所述作业程序是点胶机进行点胶作业时需要使用的工艺参数的集合。
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