隨著人們對小型化、輕型化電子產品的不斷追求，市場上對貼片機的需求也越來越大。視覺系統(tǒng)技術是貼片機的關鍵，決定了貼片機的貼裝能力，直接影響著貼片機的貼裝精度和速度。

一、視覺貼片機工作原理

高性能貼片機普遍采用視覺對中系統(tǒng)。視覺對中系統(tǒng)運用數字圖像處理技術，當貼片頭上的吸嘴吸取元件后，在移到貼片位置的過程中，由固定在貼片頭上的或固定在機身某個位置上的照相機獲取圖像，并且通過影像探測元件的光密度分布，這些光密度以數字形式再經過照相機上許多細小精密的光敏元件組成的CCD光耦陣列，輸出0～255級的灰度值。灰度值與光密度成正比，灰度值越大，則數字化圖像越清晰。數字化信息經存儲、編碼、放大、整理和分析，將結果反饋到控制單元，并把處理結果輸出到伺服系統(tǒng)中去調整補償元件吸取的位置偏差，然后完成貼片操作。

它通過視覺識別系統(tǒng)對不同元件進行視覺識別，能高速高精度貼裝微小片狀元件、精細IC元件或異形元件。

基于視覺定位的多功能SMT貼片機在重要部件如貼裝主軸、動/ 靜鏡頭、吸嘴座、送料器上進行了Mark（直徑為1.00mm 的圓孔） 標識， 機器視覺能自動求出這些Mark的中心系統(tǒng)坐標建立貼片機系統(tǒng)坐標系和PCB、貼裝元件坐標系之間的轉換關系，計算得出貼片機三維運動的精確坐標；貼裝頭根據導入的貼裝元件的封裝類型、元件編號等參數到相應的位置抓取吸嘴、吸取元件；靜鏡頭依照視覺處理程序對吸取元件進行檢測、識別與對中；對中完成后貼裝頭將元件貼裝到PCB上預定的位置。這一系列元件識別、對中、檢測和貼裝的動作都是工控PC 機根據相應指令獲取相關的數據后指導控制系統(tǒng)自動完成。

二、視覺控制系統(tǒng)的設計

基于視覺定位的多功能SMT 貼片機的控制系統(tǒng)主要完成X-Y-Z 三坐標運動控制、圖像采集、PCB板的自動進出與定位，送料器的自動進給、吸嘴真空電磁閥自動控制等功能。

貼片機的控制系統(tǒng)由工業(yè)PC、運動控制卡、圖像卡、I/O接口板等組成，實現了三坐標和外圍I/O 接口控制，保證運動的準確性和快速響應性，配合機械、視覺模塊實現整機功能。工業(yè)PC是整個控制系統(tǒng)的核心，實現整機數據的采集傳送、分析處理功能，并向各部分發(fā)出指令，完成機械傳動、圖像處理及檢測功能。運動控制卡主要實現三坐標運動控制信號的采集， 傳送各種加工數據，動作執(zhí)行指令功能等。圖像卡主要是采集和傳送各種貼裝元器件和PCB板上標識點的數據。

視覺系統(tǒng)可以通過人機交互界面與數據庫系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和系統(tǒng)標定系統(tǒng)交換信息，也可以自動交換信息。通過人機界面可以觸發(fā)視覺系統(tǒng)進行圖像實時采集、關閉采集、讀入圖像、顯示圖像等功能。人機界面系統(tǒng)發(fā)送自動作業(yè)命令時，由視覺系統(tǒng)發(fā)送坐標值，實現準確貼裝。

貼片機的視覺系統(tǒng)中，主要解決了兩大難題：一是視覺系統(tǒng)的集成，它包括LED光源程控、圖像攝取、數傳輸、圖像處理等技術；二是算法，主要涉及到元件識別、圖像處理速度等問題。該貼片機視覺系統(tǒng)采用了索尼攝像頭和MATROX圖像處理卡，實現PCB板的定位， 元件的自動識別、對中與檢測，系統(tǒng)坐標的自動標識，自動修正貼裝位置偏差等功能，有“機器的眼睛”之稱。

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