隨(sui)著(zhu)人們對小型(xing)(xing)化(hua)、輕(qing)型(xing)(xing)化(hua)電子產品的(de)不斷追求，市場上(shang)對貼(tie)(tie)片機(ji)(ji)的(de)需(xu)求也越(yue)來越(yue)大。視覺系(xi)統技術是貼(tie)(tie)片機(ji)(ji)的(de)關鍵，決定了貼(tie)(tie)片機(ji)(ji)的(de)貼(tie)(tie)裝能力，直接影響著(zhu)貼(tie)(tie)片機(ji)(ji)的(de)貼(tie)(tie)裝精度和速度。

一、視(shi)覺貼片機工作原理(li)

高性能貼(tie)(tie)(tie)(tie)片機(ji)(ji)普(pu)遍采用視覺對(dui)中(zhong)系統。視覺對(dui)中(zhong)系統運用數(shu)字(zi)圖(tu)像處理技術(shu)，當貼(tie)(tie)(tie)(tie)片頭(tou)(tou)上(shang)的(de)(de)吸嘴(zui)吸取元(yuan)件(jian)后(hou)，在移到(dao)貼(tie)(tie)(tie)(tie)片位(wei)(wei)置的(de)(de)過程中(zhong)，由固定在貼(tie)(tie)(tie)(tie)片頭(tou)(tou)上(shang)的(de)(de)或固定在機(ji)(ji)身某個(ge)位(wei)(wei)置上(shang)的(de)(de)照相(xiang)機(ji)(ji)獲(huo)取圖(tu)像，并且通(tong)過影像探測(ce)元(yuan)件(jian)的(de)(de)光(guang)密度(du)分布，這些光(guang)密度(du)以數(shu)字(zi)形式(shi)再經過照相(xiang)機(ji)(ji)上(shang)許多細小精密的(de)(de)光(guang)敏(min)元(yuan)件(jian)組成的(de)(de)CCD光(guang)耦陣列，輸出0～255級(ji)的(de)(de)灰度(du)值。灰度(du)值與(yu)光(guang)密度(du)成正(zheng)比，灰度(du)值越大，則數(shu)字(zi)化圖(tu)像越清晰。數(shu)字(zi)化信息(xi)經存(cun)儲、編碼(ma)、放大、整理和分析(xi)，將結果反(fan)饋到(dao)控制單元(yuan)，并把(ba)處理結果輸出到(dao)伺(si)服系統中(zhong)去調整補償元(yuan)件(jian)吸取的(de)(de)位(wei)(wei)置偏差，然(ran)后(hou)完成貼(tie)(tie)(tie)(tie)片操作。

它通(tong)過視(shi)覺(jue)識別系統對不同元(yuan)件(jian)進(jin)行視(shi)覺(jue)識別，能高速(su)高精度貼裝微小片狀元(yuan)件(jian)、精細IC元(yuan)件(jian)或(huo)異形元(yuan)件(jian)。

基于視(shi)覺定位的(de)多功能SMT貼(tie)(tie)(tie)片機(ji)在(zai)重要(yao)部件(jian)(jian)(jian)如貼(tie)(tie)(tie)裝主軸、動/ 靜鏡頭、吸(xi)(xi)嘴(zui)座、送料器(qi)(qi)上(shang)進行了Mark（直徑(jing)為1.00mm 的(de)圓孔） 標(biao)(biao)識(shi)(shi)， 機(ji)器(qi)(qi)視(shi)覺能自(zi)動求出(chu)這些Mark的(de)中(zhong)心系(xi)統(tong)坐(zuo)(zuo)標(biao)(biao)建立貼(tie)(tie)(tie)片機(ji)系(xi)統(tong)坐(zuo)(zuo)標(biao)(biao)系(xi)和(he)PCB、貼(tie)(tie)(tie)裝元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)坐(zuo)(zuo)標(biao)(biao)系(xi)之間(jian)的(de)轉換(huan)關系(xi)，計(ji)算(suan)得出(chu)貼(tie)(tie)(tie)片機(ji)三維運動的(de)精(jing)確坐(zuo)(zuo)標(biao)(biao)；貼(tie)(tie)(tie)裝頭根(gen)據導(dao)入(ru)的(de)貼(tie)(tie)(tie)裝元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)的(de)封(feng)裝類型(xing)、元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)編(bian)號等參數到相(xiang)應的(de)位置抓取(qu)吸(xi)(xi)嘴(zui)、吸(xi)(xi)取(qu)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)；靜鏡頭依照視(shi)覺處理程序對(dui)吸(xi)(xi)取(qu)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)進行檢(jian)測(ce)、識(shi)(shi)別與對(dui)中(zhong)；對(dui)中(zhong)完(wan)成后貼(tie)(tie)(tie)裝頭將(jiang)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)貼(tie)(tie)(tie)裝到PCB上(shang)預定的(de)位置。這一系(xi)列元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)識(shi)(shi)別、對(dui)中(zhong)、檢(jian)測(ce)和(he)貼(tie)(tie)(tie)裝的(de)動作都是工控PC 機(ji)根(gen)據相(xiang)應指(zhi)令獲取(qu)相(xiang)關的(de)數據后指(zhi)導(dao)控制系(xi)統(tong)自(zi)動完(wan)成。

二、視覺(jue)控制系統的設計

基于視覺定(ding)位的(de)多功能SMT 貼片機的(de)控制系(xi)統主要(yao)完(wan)成X-Y-Z 三坐標(biao)運動控制、圖像采集、PCB板的(de)自動進出與定(ding)位，送料器的(de)自動進給(gei)、吸嘴真空電磁(ci)閥自動控制等(deng)功能。

貼片機的(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統由工(gong)(gong)業PC、運(yun)(yun)動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)卡(ka)(ka)(ka)、圖像(xiang)卡(ka)(ka)(ka)、I/O接口(kou)板(ban)等(deng)組成，實現(xian)了(le)三(san)坐(zuo)標和(he)外圍I/O 接口(kou)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，保證(zheng)運(yun)(yun)動的(de)準(zhun)確性和(he)快速響應性，配(pei)合(he)機械、視覺模塊實現(xian)整(zheng)機功能(neng)(neng)。工(gong)(gong)業PC是(shi)整(zheng)個控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統的(de)核心，實現(xian)整(zheng)機數據的(de)采集傳送(song)、分析(xi)處理功能(neng)(neng)，并向各(ge)部分發(fa)出指令，完成機械傳動、圖像(xiang)處理及檢(jian)測(ce)功能(neng)(neng)。運(yun)(yun)動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)卡(ka)(ka)(ka)主(zhu)(zhu)要實現(xian)三(san)坐(zuo)標運(yun)(yun)動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)信號的(de)采集， 傳送(song)各(ge)種加工(gong)(gong)數據，動作執行指令功能(neng)(neng)等(deng)。圖像(xiang)卡(ka)(ka)(ka)主(zhu)(zhu)要是(shi)采集和(he)傳送(song)各(ge)種貼裝元(yuan)器件和(he)PCB板(ban)上標識點的(de)數據。

視覺系統(tong)可以通過人(ren)機交互界(jie)面與(yu)數據庫系統(tong)、控制(zhi)系統(tong)和系統(tong)標定系統(tong)交換信(xin)息(xi)，也(ye)可以自動交換信(xin)息(xi)。通過人(ren)機界(jie)面可以觸發(fa)(fa)視覺系統(tong)進行圖(tu)像(xiang)實(shi)(shi)時采集、關閉采集、讀入圖(tu)像(xiang)、顯示(shi)圖(tu)像(xiang)等功能。人(ren)機界(jie)面系統(tong)發(fa)(fa)送自動作(zuo)業命令時，由視覺系統(tong)發(fa)(fa)送坐標值，實(shi)(shi)現準確貼(tie)裝(zhuang)。

貼(tie)片機的(de)(de)視(shi)覺(jue)系統(tong)中，主(zhu)要解決了兩大(da)難題(ti)：一是視(shi)覺(jue)系統(tong)的(de)(de)集成，它包括LED光源程控、圖(tu)(tu)像攝(she)(she)取、數傳輸、圖(tu)(tu)像處(chu)理等技術(shu)；二(er)是算法，主(zhu)要涉及到元件識(shi)別、圖(tu)(tu)像處(chu)理速(su)度(du)等問題(ti)。該貼(tie)片機視(shi)覺(jue)系統(tong)采用了索尼攝(she)(she)像頭和MATROX圖(tu)(tu)像處(chu)理卡(ka)，實現PCB板的(de)(de)定(ding)位(wei)(wei)， 元件的(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)識(shi)別、對中與檢測(ce)，系統(tong)坐標的(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)標識(shi)，自(zi)(zi)動(dong)修正貼(tie)裝位(wei)(wei)置偏差等功能，有“機器的(de)(de)眼睛”之(zhi)稱。

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