精密电子组装中的机器视觉和运动控制技术v2试卷.pptVIP

*; 目录; 一、研究背景; ● 应用背景：各种片式元器件组装到PCB或将裸片贴到封装基板; ● 发展趋势：;● 装备特点：高速、高精度、多元化发展的三大关键装备之一; ●长期依赖进口淘汰技术和设备！;●关键设备－全自动贴片机，国产化前仆后继！ 80年代：上海21所、无专厂、泰士昆、上海交大、微电子装备所 先后搞过五次，停留在科研项目鉴定 90年代：支持2所、7所开展SMT研发，停留在科研项目鉴定 2000年～：熊猫电子、广州羊城、上海交大，先后中断 珠海运泰利等正在启动贴片机研制项目 华南理工大学与风华高科：系列机型已实现小批量产业化！;;●市场需求依然旺盛： 高速机型：随手机、笔记本电脑、数码相机和汽车音响等稳定增长 中高速机：随中小企业转型需求急剧增长 专用机型：随LED、太阳能电池、柔性电路板、屏蔽罩等成为新增长点; 文章标题： ● 世界工厂优势不再 ● 建设SMT强国势在必行 ● 建设SMT强国的基础 ● 金融海啸挡不住中国SMT强国的步伐 ● 怎样才算SMT强国 ● 建设SMT强国的四件大事： ● 政府一定要在建设SMT强国的进程中有作为 ● 人才培养是重中之重 ● SMT企业要坚持自主创新 ● SMT行业和谐合作“和为强”;二、核心技术;; ●转塔式：贴装头数在12个以上，产能每小时2～5万片； 适用尺寸小、引脚简单、 精度低场合 ●动臂式：贴装头数一般为2～8个，产能每小时0.5～2万片； 可贴装各种尺寸和封装形式的元器件； 质检、定位通过高速视觉系统，且采用飞行换嘴技术 ●工作站：多模块或多机型并行组装，产能每小时5～10万片;;● 研究方法及技术路线：;●循序渐进的战略规划;●技术创新点（核心技术专利占国内3/4） 全自主软硬件系统设计 自适应光源系统 多视觉检测/多轴控制一体化 嵌入式视觉系统 贴插一体化技术 ;三、视觉检测;● 图像采集与处理系统设计：;● 移动示教系统：贴装头、采用面阵CCD ●元件拾取位置参数示教：喂料器、托盘系统元件拾取位置示教 ●PCB板定位信息校准及示教：PCB参考点、Mark点、元件贴装位置示教 ●贴装质量检测：元件贴装完成后贴装效果检查; ●线阵CCD可直接采集大尺寸长条形的元件图像 如采集长宽为128x35mm区域的图像一般不超过120ms。而面阵CCD在相同物距的情况下，可视范围只能达到30mmx30mm，必须分多次采集或采用多个面阵CCD同时采集，因此不适合处理长条形大尺寸器件。 ●面阵CCD不能直接采集大尺寸元件图像 面阵CCD四次采集的图像还需拼合成为一张完整图片才能进一步作图像校准。但一般面阵CCD采集的图像的边缘部分会出现变形失真，导致拼合后的图片出现拼合处图像失真，继而会影响计算出来的数据。 ●性价比： 线阵CCD价格高且是运动采图，如果采用恒速采图的方案，则要求必须保证电机在采图时的速度波动小于1‰时，而面阵CCD静止采图失真较少。;;;;● 图像处理算法： ● 目的：检测对象类型、质量、位置信息 ● 特点：多任务、高速、高精度、运动协调 ● 步骤：预处理、识别 ● 难点： 1、元件封装种类繁多： 常见有CHIP、SOIC、QFP、BGA、CSP以及各种异形元器件等。 2、元件尺寸变化范围大： 从最小01005(0.4mm x 0.2mm )到最大128mmx60mm 的器件。 3、定位精度高： 要求XY轴误差≤±0.08mm, 角度误差≤±0.08° 4、抗干扰要求高： 多引脚元件引脚反光效果存在差异、运动过程采集不同步及并行，要求算法鲁棒性高 因此，需要针对各种封装的特点设计多种专用算法。;● 预处理： ● 目的：将贴装元件准确地从图像的背景中分割出来 ● 方法： A) 阈值法 设定灰度阈值，然后将各像素灰度值与其比较，分为两类 B) 区域法