[發明專利]自主定位智能點膠系統

有效

• 申請號: 201410107892.5
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103846192A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 仲思東;熊杰
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B05C5/02
• 分類號: B05C5/02;B05C11/10;G05B19/19
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

技術領域

本發明屬于自動點膠技術領域，用于對片狀物體表面粘貼物進行加固，特別涉及一種基于機器視覺與圖像測量的自主定位智能點膠系統。?

背景技術

在片狀基片上粘貼不同規格的片狀芯片是現代電子制造領域及精密加工領域的重要工藝之一，主要包含按照設計圖紙標注位置在基片上粘貼片狀芯片和為進一步加固而進行點膠兩個工作。傳統方法是由人工量出芯片位置，粘貼芯片，然后手動在基片和導線上點膠，整個過程都是人工手動完成，不僅勞動強度大，工作效率低，而且點膠的質量不能確保，尤其是在大尺寸、大范圍工作場合，完成這一工作變得更加艱苦。后來隨著點膠機設備的發展，出現自動點膠機，可以通過教導盒向點膠機發出指令，使其按照一定路徑，自動完成各種類型的點膠，但是針對不同規格的產品，因無法完成基片的自動定位與定姿，整個過程不能實現自動化和智能化，并且編寫點膠指令需要花費大量時間，影響點膠工作的效率。?

發明內容

針對現有技術的問題，本發明的目的是提供一種基于機器視覺與圖像測量的自主定位智能點膠系統。?

為實現上述目的，本發明的技術方案提供一種自主定位智能點膠系統，包括相機1、支架2、X軸導軌3、Y軸導軌4、Z軸導軌5、導軌電機控制器6、光學平臺7、底座8、機頭備板9、膠筒10、點膠頭11和計算機12，?

在底座8的上方安裝光學平臺7，在光學平臺7的長邊位置安裝X軸導軌3，在短邊位置處位于X軸導軌3上方安裝Y軸導軌4，在Y軸導軌4上安裝Z軸導軌5，三個導軌的方向相互垂直，在Z軸導軌5上固定機頭備板9，機頭備板9上固定膠筒10和點膠頭11；?

在底座8邊上固定著支架2，支架2頂部安裝相機1，相機1位置處于光學平臺7的正上方，在底座8內部放置導軌電機控制器6，導軌電機控制器6、相機1分別連接計算機12。?

而且，相機1光軸與光學平臺7表面垂直，視場覆蓋光學平臺7，相機1通過USB數據線穿過支架2內部和底座8內部連接計算機12。?

而且，計算機12執行基于機器視覺和圖像測量的數據處理過程控制點膠操作，包括以下?步驟，?

步驟1，讀取設計圖形，提取內輪廓上端點和外輪廓上端點在設計圖形坐標系下的設計坐標；所述外輪廓確定待點膠的片狀物體的形狀，所述內輪廓表示片狀物體上芯片的位置；?

步驟2，確定圖像坐標系到相機坐標系的轉換關系，計算出相機坐標系到點膠機坐標系的轉換關系，從相機獲取待點膠的片狀物體的圖像，對其進行閾值分割，提取出芯片；?

步驟3，提取出圖像中外輪廓上的端點位置，計算出圖像中片狀物體的位置相對于設計圖形位置關于某個外輪廓端點的旋轉量，內輪廓端點為芯片端點，結合設計圖形中芯片上端點在設計圖形坐標系下的設計坐標，提取出芯片端點的點膠位置；?

步驟4，在每個芯片邊緣位置上，搜索導線的起始點，并以在8領域范圍搜索灰度值最低的相鄰像素作為導線像素，直到搜索到另一個芯片位置上結束，得到每條導線的圖像位置，并提取出每條導線上的點膠位置；?

步驟5，將點膠位置數據傳給導軌電機控制器，控制導軌運行到指定位置完成點膠操作。?

而且，步驟1中，提取內輪廓上端點和外輪廓上端點在設計圖形坐標系下的設計坐標，實現方式包括以下步驟，?

步驟1.1，導入設計圖形的文件，讀取直線、圓弧、多段線和圓這4種圖元數據，及圖形邊界的數據；?

步驟1.2，若有圓或者閉合的多段線處于圖形邊界上，則該圓或閉合的多段線為外輪廓，轉入步驟1.4；否則，外輪廓是由直線、圓弧和多段線組合而成，進入步驟1.3；?

步驟1.3，從直線、圓弧、和多段線的圖元數據中尋找出一條圖元處于圖形邊界上，以該條圖元為外輪廓圖元，其兩個端點為外輪廓端點，在剩余圖元中搜索，若某條圖元的端點與外輪廓端點重合，則該條圖元的另一個端點和另一個外輪廓端點組成新的外輪廓端點，按此不斷搜索，直到得到一個閉合的外輪廓；?

步驟1.4，在得到外輪廓后，從剩余的圖元中提取內輪廓；若剩余的圖元存在不處于圖形邊界上的圓或閉合的多段線圖元，則這些圓或閉合的多段線，獨自構成內輪廓；去除這些圓或閉合多段線圖元后，在剩余的圖元中，內輪廓是由多個圖元組成，取其中一條圖元記為內輪廓圖元，端點為內輪廓端點，在剩余圖元中搜索，若某條圖元的端點與內輪廓端點重合，該條圖元的另一個端點和另一個內輪廓端點組成新的內輪廓端點，以此類推，直到得到一個閉合的內輪廓，按此提取出所有的內輪廓位置。?