CN203708648U - 一种ccd滑台式分拣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种CCD滑台式分拣系统，包括送料系统、X-Y搬运系统、CCD图像采集识别系统和机械限位治具，所述的送料系统包括圆振和直振，二者相配合，将薄片状贴片零件送到直振的顶端的待料工位。本实用新型的CCD滑台分拣系统可编程、自能识别，速度快，效率高，适合大批量流水线式作业，在贴片组装中有广阔的应用。

Description

一种CCD滑台式分拣系统

技术领域

本实用新型涉及一种高精度贴片组装装置，特别是一种CCD滑台式分拣系统。

背景技术

电子设备的生产中，包括大量贴片组装工艺。

传统的手工组装方式不仅效率低下，而且贴片精度差，品质不可靠，难以满足现代化生产的需要。

目前市面上使用较多且较为成熟的贴片机一般都存在专机专用的问题，即通用性差。而电子产品更新速度快，寿命相对短的特点又增加了购买此类设备的成本风险。

因此，技术上需要一种新的可变程式、带有智能识别功能的智能贴片机，自动识别待组装产品的特征、方位，并根据工艺要求将贴片零件贴按指定角度装到指定位置。

发明内容

本实用新型提供一种CCD滑台式分拣系统，能实现自动送料、智能识别、自动分类贴片，本实用新型通过以下技术方案实现：

1、一种CCD滑台式分拣系统，包括送料系统、X-Y搬运系统、CCD图像采集识别系统和机械限位治具，送料系统包括圆振和直振，二者相配合，将薄片状贴片零件送到直振的顶端的待料工位。

2、CCD图像采集识别系统位于所述待料工位的正上方，包括LED照明系统、CCD图像采集系统、图像处理单元，LED照明系统发出的光照射到待检贴片零件上，经待检贴片零件表面反射，由位于LED照明系统上方的CCD图像采集系统接收，获得待检贴片零件的反光影像。CCD图像处理单元根据CCD图像采集系统获取的图像信息和预先设定好的模板，利用模板匹配算法，算出待检零件的拾取点的相对于CCD坐标系的位置坐标和相对于模板的旋转角度，即(X_Piex，Y_Piex，θ_Piex)。

3、X-Y搬运系统包含X方向滑台、Y方向滑台、升降气缸、旋转步进电机和吸嘴。X-Y搬运系统安装在待料工位的上方，其中，X方向滑台、Y方向滑台带动待检贴片零件在整个机器坐标系中定位；升降气缸用于拾取和贴装贴片零件时上升和下压，避免定位过程中产生碰撞。旋转步进电机用于根据待测贴片零件的角度值θ_Piex附加相应的修正量，将所述贴片零件调整至与模板相差特定角度后贴装。

4、设定CCD坐标系的原点在机器坐标系中的坐标为(X₀，Y₀)，即为CCD坐标系相对于机器坐标系的偏移，设定CCD坐标系的X轴与机器坐标系X轴方向一致，CCD坐标系的Y轴与机器坐标系Y轴方向一致，于是可得，对于CCD坐标系中的任意一点b(X_Piex，Y_Piex，θ_Piex)，对应于机器坐标系中的点B(X，Y)。CCD坐标系中待测贴片零件与模板正方向的夹角即为θ_Piex，根据本实用新型的贴片机的要求，需要将每一个θ_Piex调整为目标角度θ₀，设修正角度为θ，则

θ＝θ₀-θ_Piex

X＝X0+X_Piex

Y＝Y0+Y_Piex

5、驱动X-Y搬运系统的X方向滑台、Y方向滑台运动到所述的B(X，Y)点处。X方向滑台、Y方向滑台运动完成后，升降气缸下压，吸嘴吸气，然后升降气缸带动所述贴片零件上升。

6、驱动X-Y搬运系统向目标点C运动，同时驱动旋转电机旋转θ角度。

7、待X-Y滑台和旋转电机运动一段距离后，控制系统控制CCD图像采集识别系统对送料系统送来的下一个产品的方位进行拍照识别分析，为下一轮贴装做准备。

8、进一步的，待X-Y滑台和旋转电机运动完成后，升降气缸下压，吸嘴放真空贴装，然后升降气缸上升，X-Y滑台运动到等待位置等待下一个带贴装零件检测完成。

如此步骤1-8的一次循环，实现控制本系统自动连续的工作。

本实用新型的CCD滑台分检系统达到以下效果：

1、CCD直接检测位于送料系统末端的待测贴片零件，不需要附加额外的定位夹紧机构。即本系统可以对送料系统上处于微震状态的待测零件直接检测识别，精简了定位夹持机构，控制简单而且时间更短，效率更高。

2、模板可调。根据带贴装零件的特点定制模板，使本机构可以适用于不同产品，大大增强了本套系统的通用性。

3、带有机械精确定位系统。由于本实用新型的贴片系统在CCD拍照定位时，待测零件跟随送料机构处于微震状态，因此CCD图像采集识别系统测算得到的待测零件的坐标实际上仅仅表示已经过去的某一时刻的位置，而待测零件的坐标由于零件持续的微震状态而在特定的坐标附近连续波动，因此X-Y滑台系统根据计算好的坐标去拾取的位置与精确地拾取点之间有一定误差，机械精确定位系统可以在贴装时发挥机械导正的作用，提高产品贴装的精度。

4、X-Y滑台采用伺服电机系统控制，速度更快，精度更高。

附图说明

图1是本实用新型的X-Y滑台分拣系统的机械安装图。

具体实施方式

本实用新型提供CCD自动分拣系统，具体实施如下，

包括送料系统、X-Y搬运系统、CCD图像采集识别系统和机械限位治具。

如图1所示，送料系统包括圆振1和直振2，待检贴片零件经由圆振1和直振2的流道，被所述送料系统送至直振2末端的CCD拍摄位置3。

CCD图像采集识别系统包括CCD图像采集单元4、图像处理单元5。

X-Y搬运系统位于CCD拍摄位置3的上方，CCD图像采集单元4的下方，包括X滑台10、Y滑台7、升降气缸6、旋转步进电机8和吸嘴9。旋转步进电机8的旋转轴做成中空结构，吸嘴9安装于所述旋转步进电机8末端，跟随旋转步进电机8同步转动。旋转步进电机8安装于升降气缸6上，跟随升降气缸6作升降运动。所述的X滑台10、Y滑台7带动升降气缸6和旋转步进电机8在机器坐标系内运动。

具体工作过程如下：

1、待测贴片零件由送料系统的圆振1和直振2配合，送到CCD拍摄位置3处。

2、所述待测贴片元件的图像经CCD图像采集单元4采集到图像处理单元5中，由图像处理单元5根据模板匹配算法确定是否有产品出现在CCD拍摄位置3处。如果未检测到满足条件的带贴装元件，则继续重复步骤2；否则，将计算得到的带贴装元件拾取点的方位信息传输给自动控制系统。

3、自动控制系统根据得到的拾取点的方位信息，驱动X-Y搬运系统的X滑台10和Y滑台7向所述的拾取点运动。运动到位后，升降气缸6下压，然后控制系统产生的吸力通过吸嘴将带贴装元件吸附在吸嘴9上；然后升降气缸6上升，升降气缸6上升到位后，驱动旋转步进电机8旋转所述的角度θ，同时驱动X滑台10和Y滑台7向所述的贴装位置运动。待X滑台10和Y滑台7运动一点距离，不会对CCD图像采集单元4采集拍摄位置3处的下一个待检测元件造成遮挡时，同步并行触发所述CCD图像采集识别系统执行下一次检测识别。

4、X滑台10和Y滑台7运动完成后，升降气缸6下压，然后吸嘴处释放吸力，经过所述机械校正治具11的校正，实现贴装元件的高精度贴装。然后升降气缸6上升，升降气缸6上升到位后，X滑台10和Y滑台7带动升降气缸6和旋转步进电机8运动到待料位置，等待控制系统的下一条运动指令。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种CCD滑台式分拣系统，其特征在于，包括送料系统、X-Y搬运系统、CCD图像采集识别系统和机械限位治具，所述的送料系统包括圆振和直振，二者相配合，将薄片状贴片零件送到直振的顶端的待料工位。 

2.根据权利要求1所述的CCD滑台式分拣系统，其特征在于：所述的CCD图像采集识别系统包括LED照明系统、CCD图像采集系统、图像处理单元；所述的LED照明系统发出的光照射到待检贴片零件上，经待检贴片零件表面反射，由位于LED照明系统上方的CCD图像采集系统接收，获得待检贴片零件的反光影像，图像处理单元根据CCD图像采集系统获取的图像信息和预先设定好的模板，利用模板匹配算法，算出待检零件的拾取点的相对于CCD坐标系的位置坐标和相对于模板的旋转角度。 

3.根据权利要求1所述的CCD滑台式分拣系统，其特征在于：X-Y搬运系统包含X方向滑台、Y方向滑台、升降气缸、旋转步进电机和吸嘴，所述的X-Y搬运系统安装在待料工位的上方，x方向滑台、Y方向滑台带动待检贴片零件在整个机器坐标系中定位。 

4.如权利要求3所述的CCD滑台式分拣系统，其特征在于，所述的CCD图像采集识别系统安装于送料机构末端待检测位置上方；X-y搬运系统在所述待检测位置和CCD图像采集识另系统之间的空间运动；CCD滑台式分拣系统通过机械限位治具在贴装时的校正实现高精度贴装。 

5.根据权利要求3所述的CCD滑台式分拣系统，其特征在于，送料系统的末端直接检测待测贴片元件；所述的CCD图像采集识别系统拍摄时刻计算得到的位置与所述X-Y滑台运动到拾取点时的位置偏差由所述的机械限位治具导正。 

6.根据权利要求1或2或4所述的CCD滑台式分拣系统，其特征在于，所述的CCD图像采集识别系统实施测算待测贴片元件的位置，根据测算得到的拾取点方位抓取目标点驱动X-Y搬运系统，并把所抓取的待贴装元件按照设定好的参数以设定的角度贴装到指定点。 

7.根据权利要求3所述的CCD滑台式分拣系统，其特征在于：所述的X-Y滑台采用伺服电机系统控制。