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专利号: 2015107952838
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于机器视觉的PCB焊点定位方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:步骤1所搭建的面向PCB板的自动焊接装置,包括底座、运动执行机构、固定PCB板的卡座和一台工业相机;

自动焊接装置上设置有两个相机观测点,分别为观测点1和观测点2;运动执行机构包括电机X和电机Y,运动执行机构固定在底座上,同时与固定PCB板的卡座相连,用于控制卡座做平移运动;

步骤2系统参数标定阶段,具体如下:

2-1.将基准PCB板安装固定在卡座内,通过两台电机的移动,分别使基准PCB板上两个mark点位于相机视野内;记录电机运动到观测点1和观测点2的脉冲分别为(PAX,PAY)、(PBX,PBY),两个mark点在相机中的像素坐标分别是(CAX,CAY)、(CBX,CBY);同时精确定位基准PCB板上的待定位点,记录电机运动的脉冲为(PCX,PCY);

2-2.当基准PCB板上mark点位于相机视野内时,通过电机的运动确定电机及卡座安装时的微小偏差:X轴电机运动P1脉冲,运动前后mark点的像素坐标分别为(C1X,C1Y),(C2X,C2Y);Y轴电机运动P2脉冲,运动前后mark点的像素坐标分别为(C3X,C3Y),(C4X,C4Y);

由此可得X轴、Y轴电机运动时,图像在水平、竖直方向上像素变化与平移脉冲的比值分别为:

2-3.由此可得基准PCB板上两个mark点和待定位点的坐标(XA,YA)、(XB,YB)、(XC,YC)分别为:步骤3待定位PCB板参数标定阶段,具体如下:

3-1.将待定位PCB板安装固定在卡座内,由于卡座缝隙和固定误差,待定位板与基准板之间存在位置偏差;通过电机分别移动到观测点1和观测点2,此时两个mark点在相机中的像素坐标分别是(CAX',CAY')、(CBX',CBY');

3-2.由此可得待定位PCB板上两个mark点的坐标(XA',YA')、(XB',YB')分别为:步骤4待定位PCB板定位阶段,具体如下:

4-1.根据旋转平移原理列出方程:

(x,y)为基准板上的点,(x',y')为待定位板上相应的点,α为旋转角,tx、ty为平移量;

由此求得旋转角度和平移量分别为:

当x2'<x1'时α=α+180°;x2<x1当时α=α-180°;(x1,y1),(x2,y2)基准板上两个mark点的坐标,(x1',y1'),(x2',y2')待定位板上两个mark点的坐标;

4-2.将(6)得到的参数和待定位点坐标(XC,YC)带入(4)可得焊点实际坐标:

4-3.将焊点坐标转换为两台电机的脉冲量,根据如下坐标与脉冲关系式:可得电机X、Y的实际偏移脉冲为:

4-4.可得待定位点与基准件上点的脉冲偏移量为: