[發明專利]一種設有視覺系統的貼片機

有效

• 申請號: 201410405901.9
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104320921B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 韓耀君;戴正明
• 申請（專利權）人: 浙江山川科技股份有限公司
• 主分類號: H05K3/30
• 分類號: H05K3/30
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所33233
• 代理人: 陸永強

技術領域：

本發明涉及表面貼裝技術，具體而言，涉及一種設有視覺系統的貼片機。

背景技術：

表面貼裝技術(英文全稱Surface Mount Technology，簡稱SMT)，是目前電子組裝行業里最流行的一種技術和工藝。它是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件(英文簡稱SMC/SMD，中文稱片狀元器件)安裝在印制電路板(英文全稱Printed Circuit Board，簡稱PCB)的表面或其它基板的表面上，再通過回流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術。

貼片機是用來實現高速、高精度地貼放貼片元器件的設備，它配置在點膠機或絲網印刷機之后，通過移動貼裝頭把表面貼裝元器件準確地放置PCB焊盤上。貼片機是整個SMT生產設備中價值比重最大、技術含量最高、對整個組裝生產能力和效率影響最大的電子制造設備。

如今，作為首屈一指的全球電子信息產品制造基地，中國生產的許多電子電氣產品產量已位居全球第一位。伴隨著這制造業的浪潮，SMT技術在中國的計算機、網絡通信、消費電子以及汽車電子等產品中得到廣泛應用，中國的SMT產業正迎來發展歷史上的黃金時期。

但是，我國的SMT設備研制水平還有待提高，目前，除了能制造出一定水平的絲印機、焊接和清洗設備外，還不能制造高性能貼片機系統裝備。隨著時代的發展，我國在這SMT技術方面與國外上的差距正在不斷擴大，因此，研發具有我國自主知識產權的貼片機，對我國的電子信息產業的發展乃至國家發展戰略都具有重大的意義。

申請號201110378524.0，申請日2011年11月24日的發明申請公開了一種簡易的貼片機，包括有機箱，機箱上設有Y軸傳動機構，Y軸傳動機構上設有X軸傳動機構，X軸傳動機構上設有貼片頭，機箱、Y軸傳動機構的一側設有供料器，機箱還與操作平臺相連，操作平臺上設有液晶顯示屏、操作按鈕和電源開關，通過X-Y軸聯動運動帶動貼片頭的移動，當工作時貼片頭在送料器與PCB板之間來回移動，將元件從送料器取出，經過對元件位置與方向的調整，實現自動貼裝工作。雖然該發明申請具有節省人工成本的特點，但是，正如該發明申請所述，工作時，將元件從送料器取出，經過對元件位置與方向的調整，實現自動貼裝工作，而元件位置與方向調整之前需要一個判斷的過程，之后才能對元件位置與方向進行調整。對于如何判斷元件的位置與方向是否處于預定的位置和方向上，該發明申請并未披露相關細節。

發明內容：

本發明所解決的技術問題：在貼片機將片狀元器件貼附在印制電路板之前，現有技術中缺少對片狀元器件是否處于準確位置的判斷，如此將難以提高貼裝的精確度。

本發明提供如下技術方案：一種設有視覺系統的貼片機，包括機架、安裝在機架上的貼片機構、安裝在機架上的PCB傳送機構、安裝在機架上的供料機構，所述貼片機構位于PCB傳送機構的上方，所述供料機構位于PCB傳送機構旁側，所述貼片機構包括X-Y軸伺服定位機構、用于吸取片狀元器件的吸嘴，還包括安裝在吸嘴正下方的視覺系統，所述視覺系統包括攝像頭、安裝在攝像頭上的鏡頭、安裝在鏡頭周邊的LED燈源，所述吸嘴上安裝有校驗片，所述校驗片的中心與吸嘴的中心重合。

按上述技術方案，PCB傳送機構用于傳輸印制電路板(PCB)，并將印制電路板暫駐在貼片機構下方，貼片機構通過X-Y軸伺服定位機構對吸嘴進行定位，吸嘴將片狀元器件貼附在印制電路板相應的位置上，供料機構向貼片機構供給片狀元器件。

安裝在吸嘴正下方的視覺系統成像時，使用LED燈源照射安裝在吸嘴上的校驗片，以及吸附在吸嘴上的片狀元器件，所述校驗片在徑向突出片狀元器件一定距離，LED燈源射出的光一部分落在校驗片上，一部分落在片狀元器件上。由于LED燈源安裝在鏡頭的周邊且整個視覺系統位于吸嘴的正下方，因此，如果片狀元器件的中心與吸嘴的中心沒有偏差，則從片狀元器件反射到鏡頭上的光的圖像與從校驗片反射到鏡頭上的光的圖像應該同心，且兩者有一定的明暗對比度；如果片狀元器件的中心與吸嘴的中心存在偏差，則從片狀元器件反射到鏡頭上的光的圖像與從校驗片反射到鏡頭上的光的圖像不再同心，且兩者有一定的明暗對比度。攝像頭獲得圖像后交由計算機進行圖像處理，以準確判斷片狀元器件是否與吸嘴同心，若不同心，則貼片機可通過X-Y軸伺服定位機構對片狀元器件進行校準，以消除片狀元器件與吸嘴不同心對準確貼片的影響。

作為本發明的優選，所述LED燈源為兩個相距一定距離的環形LED燈源。本發明選用環形LED燈源可使燈源射出的光更加均勻。選用兩個相距一定距離的環形LED燈源可使成像更為清晰。