[發(fā)明專利]表面封裝貼片機(jī)吸嘴同心度誤差自動(dòng)補(bǔ)償方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710274064.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106998624B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉文果;鄧超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市楚微信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H05K3/00
• 分類號(hào): H05K3/00;H05K3/30;H05K13/04
• 代理公司: 廣州高炬知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44376
• 代理人: 孫明科

本發(fā)明公開(kāi)了表面封裝貼片機(jī)吸嘴同心度誤差自動(dòng)補(bǔ)償方法，包括以下步驟：(1)設(shè)置貼片頭，在該貼片頭吸嘴旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置線性霍爾傳感器和釹鐵硼磁珠，對(duì)貼片頭上的吸嘴旋轉(zhuǎn)軸的零點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，確保補(bǔ)償過(guò)程中的模型參考點(diǎn)位置；(2)設(shè)置機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括攝像采集端和處理端，處理端內(nèi)集成有基于圖像處理的灰度分析法分析軟件、和基于圖形特征與圖像灰度對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型的處理軟件，對(duì)該貼片頭吸嘴同心度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并建立吸嘴旋轉(zhuǎn)同心度誤差模型；(3)根據(jù)獲得的吸嘴旋轉(zhuǎn)同心度誤差模型，對(duì)貼裝過(guò)程中由吸嘴旋轉(zhuǎn)所帶來(lái)的同心度偏差進(jìn)行補(bǔ)償校正。本發(fā)明還公開(kāi)了一種表面封裝貼片機(jī)吸嘴同心度誤差自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面封裝貼片機(jī)領(lǐng)域，具體涉及表面封裝貼片機(jī)吸嘴同心度誤差自動(dòng)補(bǔ)償方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，微型桌面貼片機(jī)由于其體積小、性價(jià)比高，受到眾多小型研發(fā)機(jī)構(gòu)和創(chuàng)客的青睞。這一類貼片機(jī)設(shè)置靈活，操作簡(jiǎn)單，可以在樣品研發(fā)和小批量生產(chǎn)階段有效解決用戶手工貼片精度差、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的痛點(diǎn)，一般是通過(guò)真空吸嘴，可貼大部份SMD片狀元件、0603以上元器件和16mm以下SOIC。

影響微型桌面貼片機(jī)的貼裝精度的因素一般包括：XY軸的定位精度、待貼裝電路板的標(biāo)定定位精度、元件取料位的標(biāo)定定位精度、以及貼片頭的垂直偏差精度和旋轉(zhuǎn)偏差精度等。其中XY軸的定位精度與驅(qū)動(dòng)電機(jī)定位精度和導(dǎo)軌的機(jī)械精度有關(guān)，目前微型桌面貼片機(jī)的XY軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)構(gòu)架已經(jīng)比較成熟，定位精度一般可以達(dá)到0.02mm左右。在借助于機(jī)器視覺(jué)手工標(biāo)定后，貼裝電路板的標(biāo)定和元件取料位的標(biāo)定精度可達(dá)到0.01mm。這兩類精度在貼片機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作后，變化不大。

由于受成本控制，目前微型桌面貼片機(jī)貼片頭的設(shè)計(jì)大都采用在步進(jìn)電機(jī)軸上直接固定吸嘴的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這一種設(shè)計(jì)方案中，吸嘴處需要加裝緩沖裝置，以減少貼片時(shí)由于所吸取元器件高度的差異給電路板帶來(lái)的沖擊。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是成本低，易于實(shí)現(xiàn)。但是機(jī)器裝配后的精度容易受安裝垂直度和吸嘴同心度的影響，一致性難以保證。

另外，由于貼裝頭吸嘴在工作過(guò)程中運(yùn)動(dòng)速度快、使用頻率高，加上吸取和貼片的過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)非平滑的沖擊，因此長(zhǎng)時(shí)間的工作后，貼片頭的機(jī)械定位精度很容易出現(xiàn)較大的變化，導(dǎo)致目前市面上的微型桌面貼片機(jī)普遍存在著貼裝精度隨時(shí)間增長(zhǎng)逐漸變差的缺陷，用戶需要頻繁的更換貼裝頭和調(diào)整機(jī)器的參數(shù)來(lái)進(jìn)行，機(jī)器整體的使用體驗(yàn)不佳。

因此，需要研發(fā)一種能夠適用于微型桌面貼片機(jī)的吸嘴同心度誤差自動(dòng)補(bǔ)償方法及系統(tǒng)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)在每次貼裝的過(guò)程中，自動(dòng)對(duì)吸嘴的同心度誤差進(jìn)行測(cè)量并糾正，而無(wú)需用戶頻繁的更換貼裝頭和調(diào)整機(jī)器的參數(shù)，保證其每次加工的同心度都在允許的范圍內(nèi)，避免機(jī)器加工精度受到裝配、運(yùn)輸及連續(xù)加工帶來(lái)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種表面封裝貼片機(jī)吸嘴同心度誤差自動(dòng)補(bǔ)償方法，使其能夠?qū)崿F(xiàn)在每次貼裝的過(guò)程中，自動(dòng)、即時(shí)對(duì)吸嘴的同心度誤差進(jìn)行測(cè)量并糾正，而無(wú)需用戶頻繁的更換貼裝頭和調(diào)整機(jī)器的參數(shù)，保證其每次加工的同心度都在允許的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的目的還在于，提供一種表面封裝貼片機(jī)吸嘴同心度誤差自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，避免機(jī)器的加工精度受到裝配和運(yùn)輸?shù)挠绊?，即時(shí)修正連續(xù)、快速加工時(shí)產(chǎn)生的坐標(biāo)漂移。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種表面封裝貼片機(jī)吸嘴同心度誤差自動(dòng)補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

(1)設(shè)置貼片頭，在該貼片頭吸嘴旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置線性霍爾傳感器和磁性釹鐵硼磁珠，對(duì)貼片頭上的吸嘴旋轉(zhuǎn)軸的零點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，確保補(bǔ)償過(guò)程中的模型參考點(diǎn)位置；

(2)設(shè)置機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括攝像采集端和處理端，處理端內(nèi)集成有基于圖像處理的灰度分析法分析軟件、和基于圖形特征與圖像灰度對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型的處理軟件，對(duì)該貼片頭吸嘴同心度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并建立吸嘴旋轉(zhuǎn)同心度誤差模型；