基于视觉引导的贴片机控制平台关键技术

发布时间：2020-11-14 12:15

　　 表面贴装技术(Surface Mount Technology,SMT)就是通过多个设备把各种待贴装元器件贴装到印刷电路板的精密制造技术。贴片机作为SMT产线中最核心的设备,充分结合了光机电一体化、精密技术、信息通讯以及计算机网络控制等多学科多领域的高科技成果,其性能的优劣直接影响整个SMT产线的效率与产能。然而由于国内对贴片机研究起步较晚,目前国内中大型企业的SMT产线贴片机使用都是国外进口设备。但国外进口贴片机价格昂贵,应用于贴片机中的高精尖技术也对国内实行封锁,因此研发出价格较低性能稳定的国内自主品牌贴片机对我国电子制造业的发展具有重要意义。基于以上问题并结合企业的贴片机设备研发项目,本文对基于视觉引导的贴片机控制平台关键技术开展相关的研究,主要工作如下:(1)在对贴片机进行需求分析的基础上,明确了贴片机贴装速度、贴装精度与贴片元器件范围等性能指标。根据贴片机的性能指标以及控制平台的特点,在确定运动平台结构和工作流程的同时确定控制平台的控制方案以及视觉引导方案。(2)针对贴片机控制平台总体方案,搭建吸嘴取料气动系统、交流伺服控制平台、PCB板传送机构、飞行视觉系统等运动控制平台。基于飞行视觉控制方案,本文提出将运动控制卡高速位置比较器的输出信号作为触发源触发相机拍照的方法,能够实现动态图片采集时对X、Y轴位置精确的控制。(3)提出一种从生产PCB板的Gerber文件中解析出PCB板原始坐标数据的方法,并据此设计可迅速提取PCB板上所有元器件坐标的程序模块,并将该程序模块编写成动态链接库以实现在线和离线编程的功能。同时在控制平台上建立2D视觉引导系统数学模型,通过2D视觉引导系统的标定和机器人手眼定标技术实现贴片机视觉引导方案。(4)针对贴片机控制平台的人机交互界面和底层软件,设计开发整个控制平台的系统软件。结合软件模块和硬件模块搭建完整的贴片机控制平台,并对运动平台X、Y轴的重复定位精度、飞行视觉系统采集图片稳定性和实际贴装效果进行实验分析,验证了本文设计的贴片机控制平台满足性能指标要求。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN41
【部分图文】：

表 1-2 松下 NPM-W2 型高速贴片主要性能 详细参数 可选用 3 吸嘴、8 吸嘴、12 吸嘴和 16寸 吸嘴数量不同的贴装头贴装元件尺小 L50mm×W50mm~L750mm×W式 编带、杆状、托盘 ±40μm速度 77000CHP(0.047s/芯片)，松下 NPM-W2 型贴片机采用了微机控制系 轴和 Z 轴方向进行直线运动以及在 R 轴方向统将线性照相机、垂直线性照相机和 3D 传感件，提高了贴片机的元件识别速度和平台的

门子 SIPLACE D2 贴片机以及贴装头 1-3 SIPLACE D2 贴片机主要性能参详细参数12 段位收集贴片头、6 段位器收0.4×0.2 mm2，0.6×0.3 mm2到85×85L50mm×W80mm~L610m编带、刚状吸嘴盘、通过选用不同的元件照相机精20000CHP(0.18s

3 西门子 SIPLACE D2 贴片机以及贴装头吸嘴表 1-3 SIPLACE D2 贴片机主要性能参数详细参数12 段位收集贴片头、6 段位器收集贴 0.4×0.2 mm2，0.6×0.3 mm2到85×85 mm L50mm×W80mm~L610mm× 编带、刚状吸嘴盘、散料通过选用不同的元件照相机精度±度 20000CHP(0.18s/芯片
【参考文献】

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本文编号：2883467