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贴片机视觉对中的原理

文章出处:深圳市龙合自动化设备有限公司发表时间:2018/10/10 15:20:59【

        贴片机在吸取元件后,首先遇到的问题是"对中"问题,即要将元件的中心与贴片头的主轴的中心线保持一致,以往贴片机的元件"对中"是用机械方法来实现的(称为"机械对中")。当贴片头吸取元件后,主轴提升时波动四个爪把元件抓一下,使元件轻微地移动到主轴的中心上来。这种"对中"方法依靠机械动作,因此速度受到限制。同时,元件受机械力的作用也容易损坏,不易保持贴片质量。

 

        现在的贴片机普遍采用视觉对中系统。视觉对中是指贴片机贴片头上的吸嘴吸取元件后,在移到贴放位置的过程中,由固定在贴片头上的或固定在机身上某个位置上的摄像机对元件进行对中(该方法有效降低对中所需时间及减少对元件的损坏),并且通过影像探测元件的分布,将其转换为模拟电信号,再经过A/D转换成能进一步处理的数字形式,这些值表示视野内给定点的平均光强度,这些平行光强度再经过固态摄像机上许多细小精密的光敏元件组成的CCD阵列,输出0-255级的灰度值。灰度值与光强度成正比,灰度值越大,则数字化图像越清晰。数字化信息经存贮、编码、放大、整理和分析,最后将结果反馈到控制单元指令执行机构完成准确的贴片操作。

 

        贴片机视觉系统由视觉硬件和软件构成。硬件一般由影像探测、影像存贮和处理以及影像显示三部分组成。

        摄像机是视觉系统的传感部件,用于贴片机的视觉系统一般采用固态摄像机。固态摄像机的主要部分是一块集成电路,集成电路芯片上制作有许多细小精密光敏元件组成的CCD阵列。每个光敏探测元件输出的电信号与被观察目标上相应位置反射光强度成正比,这一点信号即作为这一像元的灰度值被记录下来。像元坐标决定了该点在图像中的位置。每个像元产生的模拟电信号经过模数转换变成0-255之间的某一数值,并传送到计算机。固态摄像机具有体积小、重量轻、灵敏度高、频谱和动态范围宽等特点。标准固态摄像机像元阵列为512×512,当视野为25.4mm时,分辨率为0.05mm。

 

        摄像机获取的大量信息由微处理机处理,处理结果由显示器现实。摄像机与微处理机,微处理机与执行机构及显示器之间由通信电缆连接,一般采用RS232接口。