TW201502733A - 視覺對位元裝置、視覺對位元系統及方法 - Google Patents

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TW201502733A TW102123921A TW102123921A TW201502733A TW 201502733 A TW201502733 A TW 201502733A TW 102123921 A TW102123921 A TW 102123921A TW 102123921 A TW102123921 A TW 102123921A TW 201502733 A TW201502733 A TW 201502733A
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Abstract

本發明提供一種視覺對位元裝置、視覺對位元系統及方法，其包括機械手臂、吸嘴、調整機構及底板、第一攝像頭、第二攝像頭及一處理器，該第一攝像頭拍攝第一元件的第一圖像，該第二攝像頭拍攝第二元件的第二圖像，該處理器回應用戶操作控制機械手臂帶動吸嘴移動至第一攝像頭上方；開啟第一攝像頭；獲取第一圖像；計算圖像之間的第一偏差值；基於第一偏差值調整第二元件位置；控制機械手臂帶動第二攝像頭移動至調整機構的上方，開啟第二攝像頭；獲取第二圖像；計算圖像之間的第二偏差值；比較該偏差值是否相同；不同時，調整直至偏差值相同。

Description

視覺對位元裝置、視覺對位元系統及方法
本發明涉及一種視覺對位元裝置、視覺對位元系統及方法。
現有技術下，將一個元件安裝到另外一個元件上時，用戶通常通過眼睛來觀察其中一個元件是否可以準確的被放置到另外一個元件上，但是，眼睛觀察也僅限於比較大的元件，比較小的元件，眼睛通常是觀察不出來的。
本發明的主要目的在於提供一種視覺對位元裝置、視覺對位元系統及方法，旨在解決元件比較小的情況下，無法通過人眼觀察兩個元件位置的問題。
本發明提供一種視覺對位元裝置，用於根據一第一元件的位置調整一第二元件的位置，該視覺對位元裝置包括可移動的機械手臂、固定於機械手臂上的吸嘴、置於機械手臂下方的調整機構及底板，該視覺對位元裝置還包括固定於底板上的第一攝像頭、固定於機械手臂上的第二攝像頭及一處理器，該第一攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其上方的吸嘴所吸取的第一元件對應的第一圖像，該第二攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其下方調整機構上放置的第二元件對應的第二圖像，該處理器用於回應用戶操作控制機械手臂帶動其上的吸嘴移動至第一攝像頭上方；在吸嘴移動至第一攝像頭上方時，開啟該第一攝像頭；獲取第一攝像頭所拍攝的第一圖像；計算該第一圖像與一第一預設圖像之間的第一偏差值；基於該第一偏差值控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置；在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方；在第二攝像頭移動至調整機構上方時，開啟該第二攝像頭；獲取該第二攝像頭拍攝的第二圖像；計算該第二圖像與一第二預設圖像之間的第二偏差值；比較該第一偏差值與第二偏差值是否相同；及在第一偏差值與第二偏差值不同時，繼續控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置直至第一偏差值與第二偏差值相同。
本發明還提供一種視覺對位元系統，用於根據一第一元件的位置調整一第二元件的位置，該視覺對位元系統應用於一視覺對位元裝置，該視覺對位元裝置包括可移動的機械手臂、固定於機械手臂上的吸嘴、置於機械手臂下方的調整機構及底板、固定於底板上的第一攝像頭及固定於機械手臂上的第二攝像頭，該第一攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其上方的吸嘴所吸取的第一元件對應的第一圖像，該第二攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其下方調整機構上放置的第二元件對應的第二圖像，該視覺對位元系統包括：
控制模組，用於回應用戶操作，控制機械手臂帶動其上的吸嘴移動至第一攝像頭上方；
開啟模組，用於在吸嘴移動至第一攝像頭上方時，開啟該第一攝像頭；
獲取模組，用於獲取第一攝像頭所拍攝的第一圖像；
計算模組，用於計算該第一圖像與一第一預設圖像之間的第一偏差值；
該控制模組，還用於基於該第一偏差值控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置；
該控制模組，還用於在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方；
該開啟模組，還用於在第二攝像頭移動至調整機構上方時，開啟該第二攝像頭；
該獲取模組，還用於獲取該第二攝像頭拍攝的第二圖像；
該計算模組，還用於計算該第二圖像與一第二預設圖像之間的第二偏差值；
比對模組，用於比較該第一偏差值與第二偏差值是否相同；及
該控制模組，還用於在第一偏差值與第二偏差值不同時，繼續控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置直至第一偏差值與第二偏差值相同。
本發明還提供一種視覺對位元方法，用於根據一第一元件的位置調整一第二元件的位置，該視覺對位元方法應用於一視覺對位元裝置，該視覺對位元裝置包括可移動的機械手臂、固定於機械手臂上的吸嘴、置於機械手臂下方的調整機構及底板、固定於底板上的第一攝像頭及固定於機械手臂上的第二攝像頭，該第一攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其上方的吸嘴所吸取的第一元件對應的第一圖像，該第二攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其下方調整機構上放置的第二元件對應的第二圖像，該視覺對位元方法包括：
回應用戶操作，控制機械手臂帶動其上的吸嘴移動至第一攝像頭上方；
在吸嘴移動至第一攝像頭上方時，開啟該第一攝像頭；
獲取第一攝像頭所拍攝的第一圖像；
計算該第一圖像與一第一預設圖像之間的第一偏差值；
基於該第一偏差值控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置；
在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方；
在第二攝像頭移動至調整機構上方時，開啟該第二攝像頭；
獲取該第二攝像頭拍攝的第二圖像；
計算該第二圖像與一第二預設圖像之間的第二偏差值；
比較該第一偏差值與第二偏差值是否相同；及
在第一偏差值與第二偏差值不同時，繼續控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置直至第一偏差值與第二偏差值相同。
本發明的視覺對位元裝置、視覺對位元系統及方法，其通過拍攝圖像的方式來獲取第一元件的偏差值，以此根據該第一元件的偏差值調整第二元件的位置，使得第二元件的偏差值可以補償第一元件的偏差值，如此，可便於用戶更準確的調整兩個元件之間的位置。
10‧‧‧視覺對位元裝置
1‧‧‧機械手臂
2‧‧‧吸嘴
11‧‧‧第二攝像頭
4‧‧‧第一攝像頭
3‧‧‧第一元件
7‧‧‧處理器
5‧‧‧底板
6‧‧‧校正棒
8‧‧‧第二元件
9‧‧‧調整機構
20‧‧‧視覺對位元系統
21‧‧‧控制模組
22‧‧‧開啟模組
23‧‧‧獲取模組
24‧‧‧計算模組
25‧‧‧比對模組
圖1為本發明視覺對位元裝置的結構圖。
圖2本發明視覺對位元裝置調整第二元件位置後的示意圖。
圖3為本發明視覺對位元系統的硬體結構圖。
圖4為本發明視覺對位元方法的流程圖。
請參考圖1至圖3所示，為一種視覺對位元系統20應用於一視覺對位元裝置10。該視覺對位元裝置10用於根據一第一元件的位置調整一第二元件的位置，其包括可移動的機械手臂1、固定於機械手臂1上的吸嘴2、置於機械手臂1下方的調整機構9及底板5、固定於底板5上的第一攝像頭4、固定於機械手臂1上的第二攝像頭11及一處理器7。
該第一攝像頭4用於在開啟狀態下拍攝其上方的吸嘴2所吸取的第一元件3對應的第一圖像。該第二攝像頭11用於在開啟狀態下拍攝其下方調整機構9上放置的第二元件8對應的第二圖像。
該處理器7包括有控制模組21、開啟模組22、獲取模組23、計算模組24及比對模組25。
該控制模組21用於回應用戶操作，控制機械手臂1帶動其上的吸嘴2移動至第一攝像頭4上方。該開啟模組22用於在吸嘴2移動至第一攝像頭4上方時，開啟該第一攝像頭4。該獲取模組23用於獲取第一攝像頭4所拍攝的第一圖像。該計算模組24用於計算該第一圖像與一第一預設圖像之間的第一偏差值。該控制模組21還用於基於該第一偏差值控制調整機構9調整其上放置的第二元件8的位置。該控制模組21還用於在調整機構9調整完其上放置的第二元件8的位置時，控制機械手臂1帶動該第二攝像頭11移動至調整機構9的上方。該開啟模組22還用於在第二攝像頭11移動至調整機構9上方時，開啟該第二攝像頭11。該獲取模組23還用於獲取該第二攝像頭11拍攝的第二圖像。該計算模組24還用於計算該第二圖像與一第二預設圖像之間的第二偏差值。該比對模組25用於比較該第一偏差值與第二偏差值是否相同。該控制模組21還用於在第一偏差值與第二偏差值不同時，繼續控制調整機構9調整其上放置的第二元件8的位置直至第一偏差值與第二偏差值相同。再次參考圖1所示，第一元件3被吸嘴2傾斜的吸起，如此，如果不調整第二元件8的位置，直接將第一元件3放置於第二元件8上，將導致兩者無法安裝，因此，有必要對第一元件3當前位置相對標準位置的偏差量進行計算，並根據該偏移量調整第二元件8的位置（如圖2所示），使得該第二元件8的位置相對標準位置的偏差量可以抵消掉第一元件3的偏差量，如此，使得第一元件3可以準確的放置至第二元件8上。
進一步地，該視覺對位元裝置10還包括一固定於底板上的校正棒6。該第二攝像頭11還用於在開啟狀態下拍攝其下方校正棒6對應的第三圖像。該控制模組21還用於在調整機構9調整完其上放置的第二元件8的位置時，控制機械手臂1帶動該第二攝像頭11移動至校正棒6的上方。該開啟模組22還用於在第二攝像頭11移動至校正棒6上方時，開啟該第二攝像頭11。該獲取模組23還用於獲取該第三圖像。該比對模組25還用於比較該第三圖像與一第三預設圖像是否相同。該控制模組21還用於在該第三圖像與該第三預設圖像相同時，關閉該第二攝像頭11及控制機械手臂1帶動該第二攝像頭11移動至調整機構9的上方。該控制模組21還用於在該第三圖像與該第三預設圖像不同時，控制機械手臂1調整其上第二攝像頭的位置直至該第三圖像與該第三預設圖像相同。
圖4為本發明視覺對位元方法的流程圖。
步驟S601，該控制模組21回應用戶操作，控制機械手臂1帶動其上的吸嘴移動至第一攝像頭4上方。
步驟S602，在吸嘴2移動至第一攝像頭4上方時，該開啟模組22開啟該第一攝像頭4。
步驟S603，該獲取模組23獲取第一攝像頭4所拍攝的第一圖像。
步驟S604，該計算模組24計算該第一圖像與一第一預設圖像之間的第一偏差值。
步驟S605，該控制模組21基於該第一偏差值控制調整機構9調整其上放置的第二元件8的位置。
步驟S606，在調整機構9調整完其上放置的第二元件8的位置時，該控制模組21控制機械手臂1帶動該第二攝像頭11移動至調整機構9的上方。
步驟S607，在第二攝像頭11移動至調整機構9上方時，該開啟模組22開啟該第二攝像頭11。
步驟S608，該獲取模組23獲取該第二攝像頭11拍攝的第二圖像。
步驟S609，該計算模組24計算該第二圖像與一第二預設圖像之間的第二偏差值。
步驟S610，該比對模組25比較該第一偏差值與第二偏差值是否相同。
步驟S611，在第一偏差值與第二偏差值不同時，該控制模組21繼續控制調整機構9調整其上放置的第二元件的位置直至第一偏差值與第二偏差值相同。
進一步地，該方法還包括以下步驟：在調整機構9調整完其上放置的第二元件8的位置時，該控制模組21控制機械手臂1帶動該第二攝像頭11移動至校正棒6的上方。在第二攝像頭11移動至校正棒6上方時，該開啟模組22開啟該第二攝像頭11。該獲取模組23獲取該第三圖像。該比對模組25比較該第三圖像與一第三預設圖像是否相同。在該第三圖像與該第三預設圖像相同時，該控制模組21關閉該第二攝像頭11及控制機械手臂1帶動該第二攝像頭11移動至調整機構9的上方。在該第三圖像與該第三預設圖像不同時，該控制模組21控制機械手臂1調整其上第二攝像頭11的位置直至該第三圖像與該第三預設圖像相同。
無
10‧‧‧視覺對位元裝置
1‧‧‧機械手臂
2‧‧‧吸嘴
11‧‧‧第二攝像頭
4‧‧‧第一攝像頭
3‧‧‧第一元件
7‧‧‧處理器
5‧‧‧底板
6‧‧‧校正棒
8‧‧‧第二元件
9‧‧‧調整機構

Claims (9)

  1. 一種視覺對位元裝置，用於根據一第一元件的位置調整一第二元件的位置，該視覺對位元裝置包括可移動的機械手臂、固定於機械手臂上的吸嘴、置於機械手臂下方的調整機構及底板，其改良在於：該視覺對位元裝置還包括固定於底板上的第一攝像頭、固定於機械手臂上的第二攝像頭及一處理器，該第一攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其上方的吸嘴所吸取的第一元件對應的第一圖像，該第二攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其下方調整機構上放置的第二元件對應的第二圖像，該處理器用於回應用戶操作控制機械手臂帶動其上的吸嘴移動至第一攝像頭上方；在吸嘴移動至第一攝像頭上方時，開啟該第一攝像頭；獲取第一攝像頭所拍攝的第一圖像；計算該第一圖像與一第一預設圖像之間的第一偏差值；基於該第一偏差值控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置；在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方；在第二攝像頭移動至調整機構上方時，開啟該第二攝像頭；獲取該第二攝像頭拍攝的第二圖像；計算該第二圖像與一第二預設圖像之間的第二偏差值；比較該第一偏差值與第二偏差值是否相同；及在第一偏差值與第二偏差值不同時，繼續控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置直至第一偏差值與第二偏差值相同。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的視覺對位元裝置，其中：該視覺對位元裝置還包括一固定於底板上的校正棒，該第二攝像頭還用於在開啟狀態下拍攝其下方校正棒對應的第三圖像；該處理器還用於在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至校正棒的上方；在第二攝像頭移動至校正棒上方時，開啟該第二攝像頭；獲取該第三圖像；比較該第三圖像與一第三預設圖像是否相同；及在該第三圖像與該第三預設圖像相同時，關閉該第二攝像頭，及控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的視覺對位元裝置，其中：該處理器還用於在該第三圖像與該第三預設圖像不同時，控制機械手臂調整其上第二攝像頭的位置直至該第三圖像與該第三預設圖像相同。
  4. 一種視覺對位元系統，用於根據一第一元件的位置調整一第二元件的位置，該視覺對位元系統應用於一視覺對位元裝置，該視覺對位元裝置包括可移動的機械手臂、固定於機械手臂上的吸嘴、置於機械手臂下方的調整機構及底板、固定於底板上的第一攝像頭及固定於機械手臂上的第二攝像頭，該第一攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其上方的吸嘴所吸取的第一元件對應的第一圖像，該第二攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其下方調整機構上放置的第二元件對應的第二圖像，其改良在於：該視覺對位元系統包括：
    控制模組，用於回應用戶操作，控制機械手臂帶動其上的吸嘴移動至第一攝像頭上方；
    開啟模組，用於在吸嘴移動至第一攝像頭上方時，開啟該第一攝像頭；
    獲取模組，用於獲取第一攝像頭所拍攝的第一圖像；
    計算模組，用於計算該第一圖像與一第一預設圖像之間的第一偏差值；
    該控制模組，還用於基於該第一偏差值控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置；
    該控制模組，還用於在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方；
    該開啟模組，還用於在第二攝像頭移動至調整機構上方時，開啟該第二攝像頭；
    該獲取模組，還用於獲取該第二攝像頭拍攝的第二圖像；
    該計算模組，還用於計算該第二圖像與一第二預設圖像之間的第二偏差值；
    比對模組，用於比較該第一偏差值與第二偏差值是否相同；及
    該控制模組，還用於在第一偏差值與第二偏差值不同時，繼續控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置直至第一偏差值與第二偏差值相同。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的視覺對位元系統，其中：該視覺對位元裝置還包括一固定於底板上的校正棒，該第二攝像頭還用於在開啟狀態下拍攝其下方校正棒對應的第三圖像；
    該控制模組，還用於在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至校正棒的上方；
    該開啟模組，還用於在第二攝像頭移動至校正棒上方時，開啟該第二攝像頭；
    該獲取模組，還用於獲取該第三圖像；
    該比對模組，還用於比較該第三圖像與一第三預設圖像是否相同；及
    其中，該控制模組還用於在該第三圖像與該第三預設圖像相同時，關閉該第二攝像頭，及控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的視覺對位元系統，其中：該控制模組還用於在該第三圖像與該第三預設圖像不同時，控制機械手臂調整其上第二攝像頭的位置直至該第三圖像與該第三預設圖像相同。
  7. 一種視覺對位元方法，用於根據一第一元件的位置調整一第二元件的位置，該視覺對位元方法應用於一視覺對位元裝置，該視覺對位元裝置包括可移動的機械手臂、固定於機械手臂上的吸嘴、置於機械手臂下方的調整機構及底板、固定於底板上的第一攝像頭及固定於機械手臂上的第二攝像頭，該第一攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其上方的吸嘴所吸取的第一元件對應的第一圖像，該第二攝像頭用於在開啟狀態下拍攝其下方調整機構上放置的第二元件對應的第二圖像，其改良在於：該視覺對位元方法包括：
    回應用戶操作，控制機械手臂帶動其上的吸嘴移動至第一攝像頭上方；
    在吸嘴移動至第一攝像頭上方時，開啟該第一攝像頭；
    獲取第一攝像頭所拍攝的第一圖像；
    計算該第一圖像與一第一預設圖像之間的第一偏差值；
    基於該第一偏差值控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置；
    在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方；
    在第二攝像頭移動至調整機構上方時，開啟該第二攝像頭；
    獲取該第二攝像頭拍攝的第二圖像；
    計算該第二圖像與一第二預設圖像之間的第二偏差值；
    比較該第一偏差值與第二偏差值是否相同；及
    在第一偏差值與第二偏差值不同時，繼續控制調整機構調整其上放置的第二元件的位置直至第一偏差值與第二偏差值相同。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的視覺對位元方法，其中：該視覺對位元裝置還包括一固定於底板上的校正棒，該第二攝像頭還用於在開啟狀態下拍攝其下方校正棒對應的第三圖像，該方法還包括以下步驟：
    在調整機構調整完其上放置的第二元件的位置時，控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至校正棒的上方；
    在第二攝像頭移動至校正棒上方時，開啟該第二攝像頭；
    獲取該第三圖像；
    比較該第三圖像與一第三預設圖像是否相同；及
    在該第三圖像與該第三預設圖像相同時，關閉該第二攝像頭，及控制機械手臂帶動該第二攝像頭移動至調整機構的上方。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的視覺對位元方法，其中：該方法還包括以下步驟：在該第三圖像與該第三預設圖像不同時，控制機械手臂調整其上第二攝像頭的位置直至該第三圖像與該第三預設圖像相同。
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