CN116393319A - 一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,属于微小组件装配与连接领域。将微力反馈、激光测距、图像特征提取方法相结合,搭配视觉单元、注射点胶单元、激光测距单元、标定试验台,通过激光测距单元配合微力传感器获得距离参数、注射点胶单元在标定试验台上进行点胶操作、视觉单元对胶滴图像进行采集,最后利用图像处理获取胶滴信息并进行计算,可实现注射针头末端与激光测距基准平面的距离值、注射压力、注射时间、点胶距离的标定。本发明充分考虑更换针筒后点胶距离的变化、点胶标定的所需时间等因素,提高注射点胶量的准确性,能够满足各种微量胶连作业的需求;可一次性完成多个参数的标定工作,具有适用性广、强鲁棒性、高准确性等优点。
Description
技术领域
本发明属于微小组件装配与连接领域,涉及精密微量点胶参数标定方法,尤其涉及一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法。
背景技术
基于压力驱动的微量精密点胶技术广泛应用于加速度计、陀螺、核点火靶等高性能微系统组件连接中。随着这类产品性能、集成度、可靠性要求日益提高,组件连接中所需的胶点尺寸愈来愈小,所用胶液粘度也达到百Pa.s量级,要用直径小至百微米级的针头进行接触式注射才能实现胶液分配。这里的“接触”意味着注射作业中存在针头-胶液-点胶表面三相接触的状态,之后借助三相间界面力的辅助作用来完成胶液分配。设计胶点连接区域的减小对分配胶量的准确性也提出高要求,过量胶液会产生污染等问题,而胶量不足则会造成连接强度和应力集中下降等问题。受操作空间约束,一旦出现以上情况,无论补胶还是去除残胶目前均只能人工在显微镜下操作,严重影响产品一致性。
就注射点胶而言,随着微量点胶特征尺寸的减小,除典型的注射压力和注射时间等参数外,胶液表面张力、非牛顿特性、针头与承胶面间的距离等因素均会影响胶量分配控制,即使采用高精度的注射针和控制模块,用理论计算获得的注射量与实际效果仍有明显偏差。例如:每次更换注射针后,针头末端与待连接零件末端之间会有距离变化,对点胶注射量影响显著。亟待发展适合精密微量点胶的标定方法,在更换注射针后能对系统重新标定,确定注射时间、注射压力、针头和承胶面之间距离等参数,为随后精密点胶作业奠定基础。
发明专利“一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质”(CN 108876859 B)提出了一种确定点胶系统中针头在世界坐标系中平面位置的标定方法。首先控制针头在标定板上点胶滴,然后通过相机采集图像,获取实际胶滴的图像坐标,再由坐标转换确定针头的平面位置。发明专利“一种点胶机的标定方法、装置、设备和介质”(CN 114708338 A),通过激光测距传感器和相机测量正交胶线,获取相机、激光、点胶针头的相对平面位置关系,最终通过激光测距标定针头高度。发明专利“一种应用于点胶设备中的点胶标定机构及其标定方法”(CN 114433421A),通过移动标定相机、对位相机以及点胶针头获得三者的位置关系,最终确定点胶针与在图像上点选位置的相对映射关系,由于在高度方向引入了一台对位相机,所以可以获得针头在世界坐标系的三维空间位置。发明专利“一种基于机器视觉的三维点胶针头的TCP标定方法”(CN 112917513 A),通过控制点胶针头移动和测量其位置,建立图像坐标系、机器人坐标系、工具坐标系的映射关系。上述方法主要是通过视觉信息辅助确定针头在世界坐标系的位置,但皮升~纳升级精密点胶涉及三相接触状态,针头与待点胶区域的距离微米级波动就对胶量影响显著(INT J ADHES ADHES,2018,85:23-28)。而受作业空间约束,此类标定的准确性多超过10微米,因此直接应用这些方法难以满足微系统连接对微量胶液分配的要求。
美国发明专利“Fluid Dispense Device Calibration”(US 20100098848 A1),利用电参数控制点胶机的工作,通过设定电压值进行多次点滴,移动视觉模块获取每个胶滴直径并求出平均直径,多次调整参数和重复上述步骤,直至得到符合要求的胶滴,这种电喷方法主要用于低粘度液体的非接触式分配。
本发明将微力反馈、激光测距、图像特征提取方法相结合,可获得接触式精密微量点胶的参数,其工作原理和方法与上述报道存在不同,具有适用性广、强鲁棒性、高准确性等优点。
发明内容
针对现有技术问题,本发明提出一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,将微力反馈、激光测距、图像特征提取方法相结合,可获得更为丰富和准确的点胶参数。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,所述标定方法基于点胶标定设备实现,所述点胶标定设备包括视觉单元C、注射点胶单元D、激光测距单元E、标定实验台F四部分,具体如下:
所述的视觉单元C主要由竖直相机1和水平相机2组成,该单元用于拍摄胶滴的图像,并通过图像处理获取胶滴信息。竖直相机1用于从上方拍摄胶滴图像,水平相机2用于从侧面拍摄胶滴图像;
所述的注射点胶单元D由注射针头3、针筒4、精密压力控制源5组成,用于实现胶液的定量吐出。注射针头3安装在针筒4上,并与精密压力控制源5连接;
所述的激光测距单元E主要由激光测距传感器6和连接板7组成,用于测量标定注射针头3末端至承胶片8之间的距离,定义激光测距基准平面为使用激光位移传感器6测量目标物时测量值的零点位置;
所述的标定实验台F由微力传感器9、真空吸附台10和高平面度的承胶片8组成。通过真空吸附将承胶片8固定在真空吸附台10上,真空吸附台10下安装有微力传感器9;
除水平相机2安装在固定板11上外,上述的视觉单元C和注射点胶单元D均搭载在同一精密滑台12上。
所述点胶标定的过程由两部分组成:注射针头3末端与激光测距基准平面的初始距离D3标定和点胶工艺参数标定,在完成注射针头3末端与激光测距基准平面的初始距离D3标定后进行点胶工艺参数标定。所述的注射针头3末端与激光测距基准平面的初始距离D3标定主要用于判断针筒安装位置是否正确,若更换针筒后所标定距离与更换针筒前标定距离差值在0至50μm之间,则认为针筒安装位置正确。所述的点胶工艺参数包括注射压力、注射时间、点胶距离(即注射针头末端与承胶片之间距离)。具体步骤如下:
A、注射针头3末端与激光测距基准平面的距离值D3的标定步骤如下:
1)精密滑台12带动激光测距传感器6移动到承胶片8上方中心位置,测量激光测距传感器基准到承胶片8的距离D1。
2)精密滑台12带动注射针头3到承胶片8上方同一位置,逐步下降,同时检测微力传感器9,当接触力达到阈值时,认为注射针头3末端与承胶片8接触。记录下降总距离D2后抬起注射针头3。所述的接触力阈值指0.01N至1N的力值。
3)根据D2与D1,获得激光测距传感器基准与注射针头3末端之间距离,即:D3=D2-D1。
B、点胶工艺参数包括注射压力、注射时间、点胶距离,标定步骤如下:
根据经验和工艺要求,初步设定预点胶距离D4、注射压力、注射时间、以及调整步长和调整范围等,按以下次序标定点胶工艺参数。
确定点胶距离D5,步骤如下:
1)在XY平面上由精密滑台12带动注射针头3移动到承胶片8上方位置,逐步下降,同时从微力传感器9实时获得接触力,当接触力达到阈值(所述阈值指0.01N至1N之间的力值)则认为注射针头3末端与承胶片8接触,在接触后进行吐胶,获得B1~Bn系列接触点,各点横坐标记为X1~Xn,以B1处注射针头3下降距离为基准,B2~Bn点处注射针头3下降距离分别与该基准相减,相减值记为L2~Ln,进而通过最小二乘法进行直线拟合,通过该直线方程表达胶滴点坐标与在该位置点胶时注射针头3下降距离的关系。假定注射针头3的XY运动平面绝对平整,计算可得最大下降距离和最小下降距离Lmax与Lmin。最后,获得承胶片8平面与注射针头3的XY运动平面因角度误差所产生的高度补偿值P。
2)由精密滑台12带动注射针头3移动到承胶片8上方位置,根据上述高度补偿值P计算注射针头3末端距离该点的实际距离D5,即:D5=D4-P/2。
确定注射压力步骤如下:
1)精密滑台12带动注射针头3向下移动,至预点胶距离D4,按初步设定的参数进行点胶,抬起注射针头3使其与承胶片8上的胶滴分离。
2)移动到下一点,固定注射针头3末端与承胶片8距离和注射压力,按时间步长增加注射时间,多次重复步骤1和2。
3)固定注射针头3末端与承胶片8距离,改变和记录注射压力,并多次重复步骤3。
4)改变注射针头3末端与承胶片8距离,重复步骤2~4,直至完成覆盖本次参数调整范围。
5)待胶滴松弛铺展稳定后,控制精密滑台12使竖直相机1移动到承胶片8上方位置,拍摄上述胶滴后进行图像处理。对胶滴图片进行二值化、高斯滤波、canny算法边缘提取处理。对处理后的图片进行封闭图形轮廓提取,通过每个轮廓的组成像素点对该轮廓进行圆拟合,得到半径并画出该轮廓。若胶滴半径数值差异在容许范围内,则判定一致性符合要求,从中选择最小压力值为注射压力。所述的容许范围指胶滴半径数值差异在0至25μm的范围内。
确定注射时间步骤如下:
1)控制精密滑台12使竖直相机1移动到承胶片8上方位置,拍摄上述所得胶滴并进行图像处理,对胶滴图片进行二值化、高斯滤波、canny算法边缘提取处理。对处理后的图片进行封闭图形轮廓提取,通过每个轮廓的组成像素点对该轮廓进行圆拟合,得到中心坐标和直径并画出该轮廓。对每个轮廓的中心点X坐标以递增的顺序进行排列,设置半径阈值及中心点Y坐标阈值对排列后的轮廓进行筛选,对筛选后的轮廓赋值半径、中心坐标、注射时间属性,并遍历轮廓半径,若排列中相邻胶滴中半径出现前者大于后者的情况则删除前者胶滴的信息,确保递增性。所述的半径阈值为10至50μm之间的数值,中心点Y坐标阈值为图像宽度像素值中值在200至800像素变动范围之间的数值。
2)控制水平相机2从侧面拍摄胶滴图像,根据胶滴图像获得胶滴高度方向的轮廓,把每个胶滴从上至下分割成m个高度为hj像素的微小圆柱体。定义xa为第a个微圆柱体的半径,可计算微圆柱体的体积为则胶滴的体积为所有微圆柱体体积的加和。
3)根据非线性方程Ri=aPi αTi β表达胶滴半径与注射时间的关系,并利用上述获得胶滴直径以及其对应的注射压力、注射时间对方程参数a、α、β进行最大似然估计拟合,P指注射压力。
4)输入需要获得的胶滴半径R,得到相应注射时间T。
以得到的上述参数点胶距离D5、注射压力P、注射时间T为基准,根据精度要求,适当标定范围和步长,按照步骤B两部分的步骤迭代1~2次,获得最优的点胶工艺参数。
本发明的创新点是:将微力反馈、激光测距、图像特征提取方法相结合,可以一次性快速得到多个最优点胶参数,获得最优的点胶工艺参数后,如果更换针筒,可快速确定针筒安装位置,重新进行精密微量点胶参数的标定,提高了注射点胶量的准确性,能够满足各种微量胶连作业的需求。
本发明的有益效果为:
(1)本发明充分考虑了更换针筒后点胶距离的变化、点胶标定的所需时间等因素,提高注射点胶量的准确性,能够满足各种微量胶连作业的需求。
(2)本发明可一次性完成多个参数的标定工作,具有适用性广、强鲁棒性、高准确性等优点。
附图说明
图1是点胶标定设备示意图;
图2是测距传感器基准与注射针头末端之间距离计算示意图;
图3是注射针头末端距离点胶位置的实际距离计算示意图;
图4是胶滴识别示意图;
图5是水平相机拍摄胶滴侧面示意图。
图中:1竖直相机;2水平相机;3注射针头;4针筒;5精密压力控制源;6激光测距传感器;7连接板;8承胶片;9微力传感器;10真空吸附台;11固定板;12精密滑台。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
针对现有技术问题,本实施例将微力反馈、激光测距、图像处理特征提取方法相结合,提出一种用于获得胶量为60~600pL、直径为100~1000μm胶滴的精密微量点胶作业的参数标定方法,可获得更为丰富和准确的点胶参数。本发明采用的技术方案为:
所述标定方法基于点胶标定设备实现,所述点胶标定设备的硬件组成包括视觉单元C、注射点胶单元D、激光测距单元E、标定实验台F四部分,如图1所示。
1)视觉单元C主要由竖直相机1和水平相机2组成。该单元用于拍摄胶滴的图像,并通过图像处理获取胶滴信息。竖直相机1用于从上方拍摄胶滴图像,水平相机2用于从侧面拍摄胶滴图像;
2)注射点胶单元D主要由直径为0.1~0.3mm的注射针头3、容量为3ml针筒4、精密压力控制源5组成,用于实现胶液的定量吐出。注射针头3安装在针筒4上,并与精密压力控制源5连接;
3)激光测距单元E主要由激光测距传感器6和连接板7组成,用于测量标定注射针头3末端至承胶片8之间的距离,定义激光测距基准平面为使用激光位移传感器6测量目标物时测量值的零点位置;
4)标定实验台F由测量范围为0~300g的微力传感器9、真空吸附台10和高度平坦的承胶片8组成。通过真空吸附将承胶片8固定在真空吸附台10上,吸附台10下安装有微力传感器9;
5)除水平相机2安装在固定板11上外,上述的视觉单元C和注射点胶单元D均搭载在同一精密滑台12上。具体的:视觉单元C中竖直相机1安装在点胶单元D左侧,水平相机2安装在注射点胶单元D、激光测距单元E、标定试验台F正前方;激光测距单元E安装在注射点胶单元D右侧并通过连接板7与注射点胶单元D连接;标定试验台F安装在注射点胶单元D下方。
所述点胶标定的过程由两部分组成:注射针头3末端与激光测距基准平面的初始距离D3(D3范围为500μm至5000μm之间)标定、点胶工艺参数标定,在完成注射针头3末端与激光测距基准平面的初始距离D3标定后进行点胶工艺参数标定。所述的注射针头3末端与激光测距基准平面的初始距离D3标定主要用于判断针筒安装位置是否正确,若更换针筒后所标定距离与更换针筒前标定距离差值在0至50μm之间,则认为针筒安装位置正确。所述的点胶工艺参数又包括注射压力和注射时间、点胶距离(即注射针头末端与承胶片之间距离)。具体步骤如下:
A、注射针头3末端与激光测距基准平面的距离值D3的标定步骤如下:
1)精密滑台12带动激光测距传感器6移动到承胶片8上方中心位置,测量激光测距传感器基准到承胶片8的距离D1。(D1范围为1000μm至2000μm之间)。
2)精密滑台12带动注射针头3到承胶片8上方同一位置,逐步下降,同时检测微力传感器9,当接触力达到阈值,认为注射针3末端与承胶片8接触。记录下降总距离D2(D2范围为1500μm至7000μm之间)后抬起注射针头3。所述的接触力阈值指0.01N至1N之间的力值。
3)如图2所示,根据D2与D1,获得激光测距传感器基准与注射针头3末端之间距离,即:D3=D2-D1。
B、点胶工艺参数包括注射压力和注射时间、点胶距离,标定步骤如下:
根据经验和工艺要求,初步设定预点胶距离D4(D4范围为35μm至350μm之间)、注射压力、注射时间、以及调整步长和调整范围等,按以下次序标定点胶工艺参数。
确定点胶距离D5参见图3,步骤如下:
1)在XY平面上由精密滑台12带动注射针头3到移动承胶片8上方位置,逐步下降,同时从微力传感器9实时获得接触力,当接触力达到阈值(所述的阈值指0.01N至1N之间的力值)则认为注射针头3末端与承胶片8接触,在接触后进行吐胶,获得B1~Bn系列接触点,各点横坐标记为X1~Xn,以B1处注射针头3下降距离为基准,B2~Bn点处注射针头3下降距离分别与该基准相减,相减值记为L2~Ln,设拟合直线的公式为y=k·x+b,其中k、b分别由式(1)、(2)计算得到:
通过该直线方程表达胶滴点坐标与在该位置点胶时注射针头3下降距离的关系。假定注射针头3的XY运动平面绝对平整,计算可得最大下降距离和最小下降距离Lmax与Lmin,最大下降距离Lmax的范围为200μm至345μm,最小下降距离Lmin为5μm至140μm。最后,获得承胶片8平面与注射针头3的XY运动平面因角度误差所产生的高度补偿值P=|Lmax-Lmin|,高度补偿值P的范围为60μm至340μm之间。
2)由精密滑台12带动注射针头3移动到承胶片8上方位置,根据上述高度补偿值P计算得到注射针头3末端距离该点的实际距离D5(D5的范围为5μm至180μm之间),即:D5=D4-P/2。
确定注射压力步骤如下:
1)精密滑台12带动注射针头3向下移动,至预点胶距离D4,按初步设定的参数进行点胶,抬起注射针头3使其与承胶片8上的胶滴分离。
2)移动到下一点,固定注射针头3末端与承胶片8距离和注射压力,按时间步长增加注射时间,多次重复步骤1和2。
3)固定注射针头3末端与承胶片8距离,改变和记录注射压力,并多次重复步骤3。
4)改变注射针头3末端与承胶片8距离,重复步骤2~4,直至完成覆盖本次参数调整范围
5)待胶滴松弛铺展稳定后,控制精密滑台12使竖直相机1移动到承胶片8上方位置,拍摄上述胶滴后进行图像处理。对胶滴图片进行二值化、高斯滤波、canny算法边缘提取处理。对处理后的图片进行封闭图形轮廓提取,通过每个轮廓的组成像素点对该轮廓进行圆拟合,得到半径并画出该轮廓。若胶滴半径数值差异在25μm的范围内,则判定一致性符合要求,从中选择的最小点胶压力值为注射压力,注射压力范围为50kPa至300kPa。
确定注射时间步骤如下:
1)控制精密滑台12使竖直相机1移动到承胶片8上方位置,拍摄上述所得胶滴并进行图像处理,对胶滴图片进行二值化、高斯滤波、canny算法边缘提取处理。对处理后的图片进行封闭图形轮廓提取,通过每个轮廓的组成像素点对该轮廓进行圆拟合,得到中心坐标和直径并画出该轮廓。对每个轮廓的中心点X坐标以递增的顺序进行排列,设置半径及中心点Y坐标阈值对排列后的轮廓进行筛选,对筛选后的轮廓赋值半径、中心坐标、注射时间属性,并遍历轮廓半径,若排列中相邻胶滴中半径出现前者大于后者的情况则删除前者胶滴的信息,确保递增性。所述的半径阈值为10至50μm之间的数值,中心点Y坐标阈值为图像宽度像素值中值在200至800像素变动范围之间的数值。胶滴识别图像如图4所示。
2)控制水平相机2从侧面拍摄胶滴图像,胶滴侧面图像如图5所示,根据胶滴图像获得胶滴高度方向的轮廓,把每个胶滴从上至下分割成m个高度为hj像素的微小圆柱体。定义xa为第a个微圆柱体的半径,可计算微圆柱体的体积为则胶滴的体积为所有微圆柱体体积的加和。胶滴体积的计算公式为式(3):
3)根据非线性方程Ri=aPi αTi β表达胶滴半径与注射时间的关系,并利用上述获得胶滴直径以及其对应的注射压力、注射时间对方程参数a、α、β进行最大似然估计拟合,P指注射压力。
4)输入需要获得的胶滴半径R,得到相应注射时间T,T值范围为100ms~500ms。
以得到的上述参数点胶距离D5、注射压力P、注射时间T为基准,根据精度要求,适当标定范围和步长,按照步骤B两部分的步骤迭代1~2次,获得最优的点胶工艺参数。点胶距离平均值约为88μm,注射压力平均值约为175kPa,注射时间约为250ms。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式,但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,所述标定方法基于点胶标定设备实现,点胶标定设备包括视觉单元C、注射点胶单元D、激光测距单元E、标定实验台F四部分;
所述视觉单元C包括竖直相机(1)和水平相机(2),用于拍摄胶滴的图像,并通过图像处理获取胶滴信息;所述注射点胶单元D用于实现胶液的定量吐出,注射针头(3)安装在针筒(4)上,并与精密压力控制源(5)连接;所述激光测距单元E包括激光测距传感器(6)和连接板(7),用于测量标定注射针头(3)末端至承胶片(8)之间的距离,定义激光测距基准平面为使用激光位移传感器(6)测量目标物时测量值的零点位置;所述标定实验台F通过真空吸附将承胶片(8)固定在真空吸附台(10)上,真空吸附台(10)下安装有微力传感器(9);除水平相机(2)安装在固定板(11)上外,所述视觉单元C和注射点胶单元D均搭载在同一精密滑台(12)上;
所述多参数标定方法包括注射针头(3)末端与激光测距基准平面的初始距离D3标定和点胶工艺参数标定两部分,在完成初始距离D3标定后进行点胶工艺参数标定;所述初始距离D3标定主要用于判断针筒安装位置是否正确,若更换针筒后所标定距离与更换针筒前标定距离差值在0至50μm之间,则认为针筒安装位置正确;所述的点胶工艺参数包括注射压力、注射时间、点胶距离。
2.根据权利要求1所述的一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,其特征在于,所述多参数标定方法具体如下:
A、注射针头(3)末端与激光测距基准平面的初始距离D3的标定步骤如下:
1)精密滑台(12)带动激光测距传感器(6)移动到承胶片(8)上方中心位置,测量激光测距传感器基准到承胶片(8)的距离D1;
2)精密滑台(12)带动注射针头(3)到承胶片(8)上方同一位置,逐步下降,同时检测微力传感器(9)当接触力达到阈值时,认为注射针头(3)末端与承胶片(8)接触;记录下降总距离D2后抬起注射针头(3);
3)根据D2与D1,获得激光测距传感器基准与注射针头(3)末端之间距离,即:D3=D2-D1;
B、点胶工艺参数的标定步骤如下:
根据经验和工艺要求,初步设定预点胶距离D4、注射压力、注射时间、以及调整步长、调整范围,按以下次序标定点胶工艺参数:
确定点胶距离D5,步骤如下:
1)在XY平面上由精密滑台(12)带动注射针头(3)移动到承胶片(8)上方位置,逐步下降,同时从微力传感器(9)实时获得接触力,当接触力达到阈值则认为注射针头(3)末端与承胶片(8)接触,在接触后进行吐胶,获得B1~Bn系列接触点,各点横坐标记为X1~Xn,以B1处注射针头(3)下降距离为基准,B2~Bn点处注射针头(3)下降距离分别与该基准相减,相减值记为L2~Ln,进而通过最小二乘法进行直线拟合,通过该直线方程表达胶滴点坐标与在该位置点胶时注射针头(3)下降距离的关系;假定注射针头(3)的XY运动平面绝对平整,计算得到最大下降距离和最小下降距离Lmax与Lmin;最后,获得承胶片(8)平面与带动注射针头(3)运动的XY平面因角度误差所产生的高度补偿值P;
2)由精密滑台(12)带动注射针头(3)移动到承胶片(8)上方位置,根据上述高度补偿值P计算注射针头(3)末端距离该点的实际距离D5,即:D5=D4-P/2;
确定注射压力步骤如下:
1)精密滑台(12)带动注射针头(3)向下移动,至预点胶距离D4,按初步设定的参数进行点胶,抬起注射针头(3)使其与承胶片(8)上的胶滴分离;
2)移动到下一点,固定注射针头(3)末端与承胶片(8)距离和注射压力,按时间步长增加注射时间,多次重复步骤1和2;
3)固定注射针头(3)末端与承胶片(8)距离,改变和记录注射压力,并多次重复步骤3;
4)改变注射针头(3)末端与承胶片(8)距离,重复步骤2~4,直至完成覆盖本次参数调整范围;
5)待胶滴松弛铺展稳定后,控制精密滑台(12)使竖直相机(1)移动到承胶片(8)上方位置,拍摄上述胶滴后进行图像处理;对胶滴图片进行二值化、高斯滤波、canny算法边缘提取处理;对处理后的图片进行封闭图形轮廓提取,通过每个轮廓的组成像素点对该轮廓进行圆拟合,得到半径并画出该轮廓;若差异在容许范围内,则判定一致性符合要求,从中选择最小压力值为注射压力;
确定注射时间步骤如下:
1)控制精密滑台(12)使竖直相机(1)移动到承胶片(8)上方位置,拍摄上述所得胶滴并进行图像处理,对胶滴图片进行二值化、高斯滤波、canny算法边缘提取处理;对处理后的图片进行封闭图形轮廓提取,通过每个轮廓的组成像素点对该轮廓进行圆拟合,得到中心坐标和直径并画出该轮廓;对每个轮廓的中心点X坐标以递增的顺序进行排列,设置半径阈值及中心点Y坐标阈值对排列后的轮廓进行筛选,对筛选后的轮廓赋值半径、中心坐标、注射时间属性,并遍历轮廓半径,若排列中相邻胶滴中半径出现前者大于后者的情况则删除前者胶滴的信息,确保递增性;
2)控制水平相机(2)从侧面拍摄胶滴图像,根据胶滴图像获得胶滴高度方向的轮廓,把每个胶滴从上至下分割成m个高度为hj像素的微小圆柱体;定义xa为第a个微圆柱体的半径,计算微圆柱体的体积为则胶滴的体积为所有微圆柱体体积的加和;
4)输入需要获得的胶滴半径R,得到相应注射时间T;
以得到的上述参数点胶距离D5、注射压力P、注射时间T为基准,根据精度要求,适当标定范围和步长,按照步骤B两部分的步骤迭代1~2次,获得最优的点胶工艺参数。
3.根据权利要求2所述的一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,其特征在于,所述标定初始距离D3过程中,接触力阈值为0.01N至1N。
4.根据权利要求2所述的一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,其特征在于,所述确定点胶距离D5过程中,阈值为0.01N至1N。
5.根据权利要求2所述的一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,其特征在于,所述确定注射压力过程中,容许范围指胶滴半径数值差异在0至25μm的范围内。
6.根据权利要求2所述的一种用于接触式精密微量点胶的多参数标定方法,其特征在于,所述确定注射时间过程中,半径阈值为10至50μm之间的数值,中心点Y坐标阈值为图像宽度像素值中值在200至800像素变动范围之间的数值。
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