隨著(zhù)人們對小型化、輕型化電子產(chǎn)品的不斷追求，市場(chǎng)上對貼片機的需求也越來(lái)越大。視覺(jué)系統技術(shù)是貼片機的關(guān)鍵，決定了貼片機的貼裝能力，直接影響著(zhù)貼片機的貼裝精度和速度。

一、視覺(jué)貼片機工作原理

高性能貼片機普遍采用視覺(jué)對中系統。視覺(jué)對中系統運用數字圖像處理技術(shù)，當貼片頭上的吸嘴吸取元件后，在移到貼片位置的過(guò)程中，由固定在貼片頭上的或固定在機身某個(gè)位置上的照相機獲取圖像，并且通過(guò)影像探測元件的光密度分布，這些光密度以數字形式再經(jīng)過(guò)照相機上許多細小精密的光敏元件組成的CCD光耦陣列，輸出0～255級的灰度值?；叶戎蹬c光密度成正比，灰度值越大，則數字化圖像越清晰。數字化信息經(jīng)存儲、編碼、放大、整理和分析，將結果反饋到控制單元，并把處理結果輸出到伺服系統中去調整補償元件吸取的位置偏差，然后完成貼片操作。

它通過(guò)視覺(jué)識別系統對不同元件進(jìn)行視覺(jué)識別，能高速高精度貼裝微小片狀元件、精細IC元件或異形元件。

基于視覺(jué)定位的多功能SMT貼片機在重要部件如貼裝主軸、動(dòng)/ 靜鏡頭、吸嘴座、送料器上進(jìn)行了Mark（直徑為1.00mm 的圓孔） 標識， 機器視覺(jué)能自動(dòng)求出這些Mark的中心系統坐標建立貼片機系統坐標系和PCB、貼裝元件坐標系之間的轉換關(guān)系，計算得出貼片機三維運動(dòng)的精確坐標；貼裝頭根據導入的貼裝元件的封裝類(lèi)型、元件編號等參數到相應的位置抓取吸嘴、吸取元件；靜鏡頭依照視覺(jué)處理程序對吸取元件進(jìn)行檢測、識別與對中；對中完成后貼裝頭將元件貼裝到PCB上預定的位置。這一系列元件識別、對中、檢測和貼裝的動(dòng)作都是工控PC 機根據相應指令獲取相關(guān)的數據后指導控制系統自動(dòng)完成。

二、視覺(jué)控制系統的設計

基于視覺(jué)定位的多功能SMT 貼片機的控制系統主要完成X-Y-Z 三坐標運動(dòng)控制、圖像采集、PCB板的自動(dòng)進(jìn)出與定位，送料器的自動(dòng)進(jìn)給、吸嘴真空電磁閥自動(dòng)控制等功能。

貼片機的控制系統由工業(yè)PC、運動(dòng)控制卡、圖像卡、I/O接口板等組成，實(shí)現了三坐標和外圍I/O 接口控制，保證運動(dòng)的準確性和快速響應性，配合機械、視覺(jué)模塊實(shí)現整機功能。工業(yè)PC是整個(gè)控制系統的核心，實(shí)現整機數據的采集傳送、分析處理功能，并向各部分發(fā)出指令，完成機械傳動(dòng)、圖像處理及檢測功能。運動(dòng)控制卡主要實(shí)現三坐標運動(dòng)控制信號的采集， 傳送各種加工數據，動(dòng)作執行指令功能等。圖像卡主要是采集和傳送各種貼裝元器件和PCB板上標識點(diǎn)的數據。

視覺(jué)系統可以通過(guò)人機交互界面與數據庫系統、控制系統和系統標定系統交換信息，也可以自動(dòng)交換信息。通過(guò)人機界面可以觸發(fā)視覺(jué)系統進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)采集、關(guān)閉采集、讀入圖像、顯示圖像等功能。人機界面系統發(fā)送自動(dòng)作業(yè)命令時(shí)，由視覺(jué)系統發(fā)送坐標值，實(shí)現準確貼裝。

貼片機的視覺(jué)系統中，主要解決了兩大難題：一是視覺(jué)系統的集成，它包括LED光源程控、圖像攝取、數傳輸、圖像處理等技術(shù)；二是算法，主要涉及到元件識別、圖像處理速度等問(wèn)題。該貼片機視覺(jué)系統采用了索尼攝像頭和MATROX圖像處理卡，實(shí)現PCB板的定位， 元件的自動(dòng)識別、對中與檢測，系統坐標的自動(dòng)標識，自動(dòng)修正貼裝位置偏差等功能，有“機器的眼睛”之稱(chēng)。

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