[發(fā)明專利]一種非線性坐標(biāo)校正方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210046924.6
• 申請(qǐng)日: 2012-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN102620653A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王錦峰;劉濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王錦峰
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00
• 代理公司: 東莞市中正知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44231
• 代理人: 劉林

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非線性坐標(biāo)校正方法，尤其是涉及一種校正非線性變化的X-Y平臺(tái)坐標(biāo)的方法。?

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背景技術(shù)

隨著越來(lái)越小的貼片元器件大規(guī)模地出現(xiàn)在貼裝工藝中，機(jī)器的X-Y平臺(tái)對(duì)精度的要求越來(lái)越高，只有精度達(dá)到了要求，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)元器件的定位和檢測(cè)。?

如圖1所示，在載物臺(tái)上方設(shè)置X方向?qū)к壓蚘方向?qū)к墸襒方向?qū)к壞軌蜓刂鳼方向?qū)к墎?lái)回移動(dòng)；在X方向?qū)к壣显O(shè)置一個(gè)可以在X方向?qū)к壣蟻?lái)回移動(dòng)的作業(yè)機(jī)器，由作業(yè)機(jī)器在載物臺(tái)上作業(yè)。?

X方向?qū)к壌鞽軸，Y方向?qū)к壌鞾軸。X-Y平臺(tái)由于構(gòu)件的比例關(guān)系、或是X方向與Y方向之間導(dǎo)軌裝配夾角不夠精確等原因，導(dǎo)致作業(yè)機(jī)器的坐標(biāo)位置（以下稱為機(jī)器坐標(biāo)）與載物臺(tái)上的坐標(biāo)位置（以下稱為標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)）之間存在偏差。?

因此，為了不增加機(jī)器成本，需要設(shè)計(jì)一種在現(xiàn)有的硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)X-Y平臺(tái)坐標(biāo)的校正方法，需要以載物臺(tái)上的坐標(biāo)為參考對(duì)機(jī)器坐標(biāo)進(jìn)行校正。?

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種校正非線性變化的X-Y平臺(tái)坐標(biāo)的方法，以解決目前機(jī)器坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)之間存在偏差的技術(shù)問題。?

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種非線性坐標(biāo)校正方法，其包括步驟：?

在X-Y平臺(tái)的X方向?qū)к壣显O(shè)置一個(gè)在X方向?qū)к壣峡蓙?lái)回移動(dòng)且鏡頭垂直向下拍攝的相機(jī)；

在X-Y平臺(tái)的載物臺(tái)上設(shè)置圓黑點(diǎn)的點(diǎn)陣，建立與X-Y平臺(tái)具有共同原點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)；

X-Y平臺(tái)依據(jù)建立的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)進(jìn)行走位，使黑圓點(diǎn)能被相機(jī)拍攝到，然后由相機(jī)采用光學(xué)中心逼近法測(cè)量出每個(gè)黑圓點(diǎn)對(duì)應(yīng)在X-Y平臺(tái)中的機(jī)器坐標(biāo)，建立每個(gè)黑圓點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)與機(jī)器坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表；

通過雙線性插值得到X-Y平臺(tái)中任何一點(diǎn)的機(jī)器坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)之間的換算公式；

在X-Y平臺(tái)中任意點(diǎn)的機(jī)器坐標(biāo)，通過上述換算公式換算出對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器坐標(biāo)的校正。

其中，在載物臺(tái)上放置一塊透明材質(zhì)的標(biāo)定板，并在標(biāo)定板上建立所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)。?

其中，以標(biāo)定板上的其中一個(gè)圓黑點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)和機(jī)器坐標(biāo)的共同原點(diǎn)。?

其中，標(biāo)定板為玻璃或透明樹脂材料制成。?

其中，所述光學(xué)逼近法包括步驟：?

選取相機(jī)的鏡頭視野中的一個(gè)目標(biāo)黑圓點(diǎn)作為逼近的目標(biāo)；

將相機(jī)拍攝的圖像傳入與相機(jī)連接的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，求得鏡頭視野中心和目標(biāo)黑圓點(diǎn)中心的坐標(biāo)差；

將坐標(biāo)差傳輸給X-Y平臺(tái)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以此獲得X-Y平臺(tái)下次逼近走位的機(jī)器坐標(biāo)；

循環(huán)往復(fù)上述步驟，直到圓黑點(diǎn)中心與鏡頭視野中心重合。

其中，位于相鄰4個(gè)黑圓點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)格中的點(diǎn)，通過對(duì)每個(gè)網(wǎng)格進(jìn)行雙線性插值得到該點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的機(jī)器坐標(biāo)。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：?

本發(fā)明通過建立機(jī)器坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)之間的換算公式，既可以由X-Y平臺(tái)中的任一點(diǎn)的機(jī)器坐標(biāo)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的理論坐標(biāo)，也可以給出任一點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)換算得到該點(diǎn)的機(jī)器位置，由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于X-Y平臺(tái)用線性方式校正方式進(jìn)行校正，且校正簡(jiǎn)便。

附圖說明

圖1是X-Y平臺(tái)的示意圖；?

圖2是本發(fā)明的流程示意圖；

圖3是在X-Y平臺(tái)中設(shè)置一個(gè)相機(jī)的示意圖；

圖4是相機(jī)、標(biāo)定板與載物三者位置關(guān)系示意圖；

圖5是標(biāo)定板上建立標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的示意圖；

圖6是相機(jī)的鏡頭視野與標(biāo)定板上圓黑點(diǎn)之間光學(xué)逼近的示意圖；

圖7是標(biāo)定板上網(wǎng)格的示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖2所示，為了校正作業(yè)機(jī)器的坐標(biāo)位置（以下稱為機(jī)器坐標(biāo)）與載物臺(tái)上的坐標(biāo)位置（以下稱為標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)）之間存在的偏差，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過如下步驟實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器坐標(biāo)的校正：?

步驟S1、在X-Y平臺(tái)中作業(yè)機(jī)器的位置，即在X方向?qū)к壣显O(shè)置一個(gè)可以在X方向?qū)к壣蟻?lái)回移動(dòng)、且鏡頭垂直向下拍攝的相機(jī)（根據(jù)環(huán)境光線，可選擇配置配合相機(jī)工作的光源），其中，且X方向?qū)к壞軌蜓刂鳼方向?qū)к墎?lái)回移動(dòng)，如圖3所示。

步驟S2、在載物臺(tái)上設(shè)置便于相機(jī)識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)。?