[實(shí)用新型]一種機(jī)械式光學(xué)位置便捷標(biāo)定系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821342356.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN208635721U
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海市運(yùn)泰利自動(dòng)化設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義

本實(shí)用新型公開并提供了提供一種機(jī)械式光學(xué)位置便捷標(biāo)定系統(tǒng)及其標(biāo)定方法。本實(shí)用新型通過機(jī)臺(tái)上機(jī)械定位的基準(zhǔn)進(jìn)行相對(duì)坐標(biāo)系內(nèi)位置的精密標(biāo)定，不需要額外的相機(jī)模組和標(biāo)定工裝，僅僅利用機(jī)臺(tái)正常運(yùn)行所需的模組即可完成標(biāo)定；標(biāo)定基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)潔，并可通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的加工和檢測(cè)精度管控，控制整機(jī)臺(tái)的標(biāo)定精度；可不受限于軟件算法精度，和圖片質(zhì)量，以及光照的環(huán)境影響，僅僅根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的精度輔助進(jìn)行標(biāo)定。本實(shí)用新型適用于電子、光學(xué)或半導(dǎo)體測(cè)試與自動(dòng)化領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械式光學(xué)位置便捷標(biāo)定系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)SMT行業(yè)，已有成熟的吸嘴模組標(biāo)定裝置，主要通過上下兩個(gè)不同的相機(jī)（一個(gè)用于俯拍，一個(gè)用于仰拍），對(duì)同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行拍照并將相對(duì)坐標(biāo)系換算成機(jī)臺(tái)絕對(duì)坐標(biāo)系，然后再計(jì)算相對(duì)精確位置。此方法涉及到多個(gè)操作步驟，且除了需要上下兩個(gè)相機(jī)以外，還需要專門的標(biāo)定結(jié)構(gòu)工裝。而相機(jī)模組，包括仰拍和俯拍相機(jī)，在正常機(jī)臺(tái)運(yùn)行中則可能是閑置的，僅僅在機(jī)臺(tái)安裝和調(diào)試初期進(jìn)行標(biāo)定使用。

傳統(tǒng)SMT設(shè)備標(biāo)定裝置同時(shí)依賴于仰拍和俯拍相機(jī)模組，并且需要專用的標(biāo)定工裝（參考 CN201410822825.1）。同時(shí)需要通過不同相機(jī)轉(zhuǎn)換多個(gè)不同坐標(biāo)系，容易引入轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)偏差并且進(jìn)行累計(jì)。而且依賴于視覺算法精度，軟件對(duì)圖片處理的精確度決定了標(biāo)定精度，受圖片質(zhì)量、光學(xué)環(huán)境和光學(xué)成像效果影響較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機(jī)械式光學(xué)位置便捷標(biāo)定系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過機(jī)臺(tái)上機(jī)械定位的基準(zhǔn)進(jìn)行相對(duì)坐標(biāo)系內(nèi)位置的精密標(biāo)定，不需要額外的相機(jī)模組和標(biāo)定工裝，僅僅利用機(jī)臺(tái)正常運(yùn)行所需的模組即可完成標(biāo)定；標(biāo)定基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)潔，并可通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的加工和檢測(cè)精度管控，控制整機(jī)臺(tái)的標(biāo)定精度；可不受限于軟件算法精度，和圖片質(zhì)量，以及光照的環(huán)境影響，僅僅根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的精度輔助進(jìn)行標(biāo)定。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型包括Y軸運(yùn)動(dòng)軌、X軸運(yùn)動(dòng)軌、Z軸運(yùn)動(dòng)軌、Z軸定位組件、Z軸相機(jī)以及機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊，所述Y軸運(yùn)動(dòng)軌固定設(shè)置在機(jī)臺(tái)上，所述X軸運(yùn)動(dòng)軌通過Y向滑動(dòng)塊11活動(dòng)設(shè)置在所述Y軸運(yùn)動(dòng)軌上，所述Z軸運(yùn)動(dòng)軌通過X向滑動(dòng)塊21活動(dòng)設(shè)置在所述X軸運(yùn)動(dòng)軌上，所述Z軸運(yùn)動(dòng)軌上設(shè)置有連接塊31，所述Z軸定位組件以及所述Z軸相機(jī)并列設(shè)置在所述連接塊31上，所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊設(shè)置在機(jī)臺(tái)工作面上并置于所述Z軸定位組件以及所述Z軸相機(jī)的下方，所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊與所述Z軸定位組件相適配。

所述Z軸定位組件為精密探針，所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊上設(shè)置有與所述精密探針相適配的精密定位針孔，所述精密探針與所述精密定位針孔間隙配合。

所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊與機(jī)臺(tái)工作面之間設(shè)置有基準(zhǔn)塊微調(diào)限位塊，所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊上沿所述精密定位針孔的周邊設(shè)置有與所述精密探針相適配的導(dǎo)向角。

所述Z軸定位組件為精密壓力傳感探頭，所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊上設(shè)置有與所述精密壓力傳感探頭相適配的定位孔，所述精密壓力傳感探頭為半球形并與所述定位孔過盈配合，所述Z軸運(yùn)動(dòng)軌上連接設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述精密壓力傳感探頭相連接。

所述Z軸定位組件為取放料精密吸嘴，所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊為產(chǎn)品放置槽臺(tái)，所述產(chǎn)品放置槽臺(tái)固定設(shè)置在機(jī)臺(tái)工作面上。

根據(jù)上述的機(jī)械式光學(xué)位置便捷標(biāo)定系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的一種機(jī)械式光學(xué)位置便捷標(biāo)定方法，它包括以下步驟：

A. 所述Z軸相機(jī)拍下機(jī)臺(tái)工作面的照片，然后進(jìn)行圖像識(shí)別進(jìn)而獲得所述精密探針與所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊的相對(duì)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式，從而得到所述精密探針的理論移動(dòng)坐標(biāo)；

B.在XY兩軸的帶動(dòng)下，所述精密探針被移動(dòng)至所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊的上方，然后在Z軸的帶動(dòng)下降，通過所述導(dǎo)向角慢慢插進(jìn)所述精密定位針孔內(nèi)直至與所述精密定位針孔間隙配合，此過程中所述機(jī)臺(tái)校準(zhǔn)基準(zhǔn)塊在所述基準(zhǔn)塊微調(diào)限位塊的限定范圍內(nèi)作位置微調(diào)，方便所述定位針孔的落位；