[发明专利]表面封装贴片机吸嘴同心度误差自动补偿方法及系统

权利要求书

1.一种表面封装贴片机吸嘴同心度误差自动补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)设置贴片头，在该贴片头吸嘴旋转轴上设置线性霍尔传感器和钕铁硼磁珠，对贴片头上的吸嘴旋转轴的零点进行标定，确保补偿过程中的模型参考点位置；

(2)设置机器视觉系统，机器视觉系统包括摄像采集端和处理端，处理端内集成有基于图像处理的灰度分析法分析软件、和基于图形特征与图像灰度对应关系的数学模型的处理软件，对该贴片头吸嘴同心度进行自动检测，并建立吸嘴旋转同心度误差模型；

(3)根据获得的吸嘴旋转同心度误差模型，对贴装过程中由吸嘴旋转所带来的同心度偏差进行补偿校正。

2.根据权利要求1所述表面封装贴片机吸嘴同心度误差自动补偿方法，其特征在于，所述步骤(1)中设置贴片头的步骤，其包括：分别设置步进电机、步进电机驱动轴、下托板、吸嘴适配器、吸嘴；其中，步进电机驱动轴为空心轴，与吸嘴适配器紧密连接，吸嘴与吸嘴适配器为拆卸式连接；将线性霍尔传感器设置在下托板靠近旋转轴位置上，将钕铁硼磁珠设置在吸嘴适配器靠近下托板的位置上。

3.根据权利要求1或2所述表面封装贴片机吸嘴同心度误差自动补偿方法，其特征在于，所述钕铁硼磁珠具有磁性，其直径为2至5毫米。

4.根据权利要求2所述表面封装贴片机吸嘴同心度误差自动补偿方法，其特征在于，所述步骤(1)中的吸嘴旋转轴的零点标定，具体包括以下步骤：

(1.1)输出一脉冲，驱动步进电机顺时针旋转一定的角度；

(1.2)读取线性霍尔传感器的读数，并将此读数与历史记录中的最大线性霍尔传感器读数比较，若前者大于后者，记录此时驱动电机已旋转的角度；

(1.3)判断驱动电机是否已经旋转了360度，若是，根据记录下的线性霍尔传感器读数最大时驱动电机旋转的角度，再逆时针旋转相应角度，此时吸嘴旋转轴归零操作完成；否则，重复步骤(1.1)。

5.根据权利要求1所述表面封装贴片机吸嘴同心度误差自动补偿方法，其特征在于，所述步骤(2)中的贴片头吸嘴同心度自动检测与建模，具体包括以下：

(2.1)驱动贴片机的X、Y轴运动机构，使待检测的吸嘴中心移动到检测相机的视觉中心；

(2.2)驱动Z轴电机，使贴片头下移，直至吸嘴顶端与待贴装电路板所在的工作台面在同一高度，减少或消除由于贴片头安装垂直度误差带来的影响；

(2.3)驱动贴片头步进电机顺时针旋转一定角度，电机停止旋转后，触发检测相机截取M帧图像，利用视觉算法获取吸嘴顶端中心的相对坐标信息(x_k,y_k,α)，其中(x_k,y_k)为吸嘴中心在图像中的相对位置，α为吸嘴当前旋转角度，规定起始的位置坐标为(0，0，0)及电机轴处于零点标定位置为(x_k,y_k,α)＝(0,0,0)；

(2.4)判断吸嘴是否已经旋转了360度，如果是，转入下一步，否则转回步骤(2.3)；

(2.5)利用在各个旋转角度采集到的坐标信息，求解模型f(x,y,α)，使其满足下列两个条件：

条件1：点集合{(x_k,y_k)|k＝0...n}到拟合圆的距离绝对值之和最小，即(x_c,y_c)为拟合圆中心坐标，R为拟合圆半径；

条件2：f(0,0,0)＝0。