自动贴片视觉系统的研究与设计

针对自动贴片机高速高精度的要求，介绍了基于机器视觉的自动贴片控制系统的结构和原理，着重阐述了机器视觉系统的软硬件设计，并提出相关的图像处理算法。     

面向贴片机视觉系统的摄像机标定方法

针对贴片机视觉系统摄像机标定便捷性和高精度的要求,分析摄像机模型及其局限性,提出采用一阶单系数除式径向畸变模型代替传统的多项式畸变模型,并设计出带矩形边框和三角标志的圆形标定点平面标定板进行摄像机标定。通过可递归执行的修正的Deriche滤波快速获得像素级边缘,再进行亚像素边缘提取、线性方法拟合椭圆,对标定点进行精确定位,通过空间点及其图像投影的对应关系,获得较理想的摄像机参数初始值。最后,利用最优化算法进一步求解,获得更高精度的摄像机参数。实验结果表明,该标定方法简单、快速,并且精确,能满足贴片机视觉系统的要求。     

基于视觉的高速高精度贴片机系统的程序实现

针对全自动贴片机的高速、高精度检测与控制问题，借鉴目前国外先进贴片技术和实际生产工艺，系统地分析了贴片机的运动控制、视觉识别、PCB数据三大主要部分的特点和功能，并根据自行开发的视觉识别、运动优化和控制算法，进行了全部软件系统的设计和集成，重点介绍了有关的程序实现技术。     

高速高效贴片机控制系统设计与实现

介绍了高速高效贴片机的结构和功能划分,结合开发的高速高精度双臂多头贴片机样机,分析了其控制系统的要求。详细阐述了高速高效贴片机基于工控机+GT系列控制卡模式控制系统的软、硬件设计方法。针对贴片头多吸嘴同时吸贴的特殊结构的使用要求,在图像处理环节采用像素标记法对多元件目标进行图像分割处理,给出具体算法流程,并通过仿真说明了该方法具有较好的识别效果。样机的实际应用证明,控制系统及视觉处理满足了高速高效贴片机的使用要求。     

运用区域生长法的贴片元件定位识别算法研究

讨论了贴片机机器视觉系统中元件识别的机器图像处理的实现方法,针对贴片机中贴片元件(IC)高精度定位的要求,采用了以区域生长法为基础的元件中心和角度的计算方法,通过算法的耗时实验以及重复精度测试实验,验证了算法的可行性,得出了基于区域生长法的贴片元件定位识别算法,可满足高精度贴片的要求.     

显微立体视觉小尺度测量系统的标定

结合透视投影模型、非参数化的光学畸变模型以及光束平差算法,提出并实现了一种标定显微立体视觉系统光路的方法。首先,通过光刻方法制作了用于显微立体视觉系统标定的标定参考物,并利用待标定系统采集标定参考物不同方位的图像。然后,基于非参数化的光学畸变模型,采用样条曲面计算得到显微立体视觉系统的畸变校正场,并结合透视投影模型建立显微立体视觉系统的完整成像模型。最后,利用光束平差算法对所建立的成像模型进行标定计算和优化调整。搭建了显微立体视觉小尺度测量装置,验证了提出的标定方法的可行性。通过标定获得了测量装置两个光路的焦距和相对方位等参数,并借助于高精度四轴位移台对标定结果进行了精度验证。结果表明,采用本文方法标定后位移测量的精度优于1%,能够满足微胀形实验中三维变形测量的要求。该标定方法也可用于其他显微视觉检测领域。     

高精度贴片机视觉系统图像预处理算法研究

针对高精度自动贴片机的视觉系统图像预处理算法进行了研究,提出了针对贴片机PCB板标记点及元件图像处理的预处理方法.开发了针对视觉定位系统的图像识别软件,并用PCB板图像及元件图像进行实验验证.实验结果表明,该预处理算法能够有效地分割原始图像目标区及背景区、排除干扰噪声、增强图像特征,为贴片机进一步的图像识别及定位提供了有利条件.     

基于视觉的高速高精度贴片机运动控制系统的设计与实现

针对全自动贴片机高速高精度运动控制方面的问题,借鉴目前国外先进贴片技术,系统地分析了贴片机运动控制系统的特点和功能。详细讨论了不同的图像采集方式对整机性能的影响以及移动采图方式对速度控制精度的要求,并介绍了贴片机运动控制系统的具体实现方法。     

高精度贴片机横梁结构动态优化设计

动态性能是评价机床等高速高精度设备在运行过程中抵抗振动和噪声的重要指标,因此对高速高精度设备的结构进行动态优化是相当必要的。运用有限元优化方法,建立了高精度贴片机部件的有限元模型,设计了高精度贴片机结构优化流程,将高精度贴片机结构部件分块模态分析,利用了影响因子系数加权法,分析了贴片机部件内外部结构对贴片机系统动态性能的影响。通过贴片机结构优化,将贴片机部件优化后的结构与优化前的结构相比,提高了高精度贴片机的动态性能,因此也就相应的提高了贴片机的贴装精度,增强了贴片机的性能指标。     

桌式贴片机横梁的模态分析及拓扑优化设计

贴片机是一种通过视觉定位、智能控制,快速移动贴片头,将元器件精准、快速地贴装在PCB板上的高精度机械电子设备。桌式贴片机一般用于实验室或者小型电子公司,属于贴装量相对较少的中小型贴片机。横梁是贴片机最重要部件之一,承载着贴片机的运动系统,其动态性能将直接影响贴片质量。首先建立横梁的有限元模型,并对其进行模态分析,然后在此基础上对横梁拓扑优化,将优化结果与最初模态分析结果对比,最终在保证动态性能的基础上,得到一种更为可靠的横梁结构。     

变向恒速平动研磨机的研制

所研制的变向恒速平动研磨机,其工件平面相对于研磨盘的运动速度大小恒定,而方向沿圆周轨迹的切线方向循序渐变.分析与试验表明该实验机可获得高的研磨质量和高的生产率,并具有长寿命、对加工及安装精度要求低等特点.     

基于加减速控制和刚柔耦合的贴片机位置精度分析

针对贴片机高速高精度的控制要求,采用梯形曲线加减速控制和S曲线加减速控制两种控制方式。通过对贴片机刚性体模型和刚柔耦合模型的运动仿真,证明S曲线加减速控制能够克服梯形曲线加减速控制的缺点,具有平稳性好、冲击力小和位置精度高的优点。     

精密数控螺母磨床用小型直驱数控回转工作台设计

采用直驱技术制造回转功能部件目前已经成为国际机床产业的发展趋势,针对目前精密数控螺母磨床用回转工作台多采用蜗轮蜗杆传动,其结构复杂,精度不高,设计了直驱数控回转工作台,包括整体机械结构设计,电动机选型及液压夹紧系统设计.系统采用高精度力矩电动机直接驱动工作台进行运转,通过带集成角度测量系统的推力/向心轴承支承整个工作台面,并且通过液压夹紧装置完成了工作台的夹紧与松开动作.该工作台结构简单紧凑,取消了中间的传动环节,有效的提高了测量精度,为实现精确的自动分度,扩大数控机床加工范围提供了有参考价值的加工手段.     

A function integrated and intelligent mechanical interface for small modular machine tools

A modular structure is essential for versatile, reconfigurable micro machine tools to meet future requirements and to achieve flexibility. Therefore, to exploit modularity, the design of a function integrated, intelligent mechanical interface is presented in this paper. The interface is based on a six-point mounting and a switchable permanent magnet system guaranteeing high precision. Thus, various machine tool modules can quickly be coupled to functioning units without tools and further adjustments. Energy supply, information transfer and data processing are also incorporated, without diminishing precision. The interface characteristics are analytically described. Simulation and experiments show performance and feasibility for micro manufacturing.     

基于视觉的汽车轮毂打磨实训系统设计

随着智能制造技术的飞速发展,企业转型升级加速,对技术技能型人才的需求与日俱增。该文设计汽车轮毂智能化打磨加工工艺的实训系统,通过Profinet工业以太网通信,结合PLC实现对系统的逻辑控制,通过机器视觉对轮毂表面检测,将需要打磨的区域反馈给工业机器人实现自动打磨,提高轮毂打磨的精度和效率,改善加工工艺。该实训系统能满足对学生进行PLC与工业机器人现场编程、机器视觉的基础应用以及制造加工工艺的知识与技能的训练,提高学生综合技能与素养。     

基于机器视觉复杂形状工件的非接触测量方法

介绍一种利用机器视觉技术完成复杂形状工件断面尺寸检测的非接触测量方法,该方法利用数字图像处理算法对高分辨率CCD器件采集的工件断面图像进行处理,可实现多品种工件的多参数自动测量。通过系统结构和工作过程分析了影响测量精度的因素。     

高效节能压缩机上死点测量机的设计与应用

为了满足高效节能冰箱压缩机的规模化生产要求,提高压缩机的能效比,在压缩机智能装配系统中研制了一种高精度的的上死点测量机,采用精密的机械传动机构与高精度的测量装置,对压缩机的上死点数据进行了精密测量、分档。     

贴片机系统中贴装头位置图像校准研究

贴装头位置校准是贴片机中元件贴装前关键的一步 ,目的是通过上照视觉系统检测贴装头中心以使其与之同心 ,从而保证元件贴装精度。研究出一种采用绕贴装头中心旋转、并等角度分布于圆周上的多幅图像信息 ,根据正多边形几心合一的特点 ,把贴装头中心定位到亚像素级精度 ,实现了高精度贴装头位置校准 ,同时分析了机械传动系统精度对校准过程的影响。     

高速走丝线切割数控机床断丝监测系统的设计

高速走丝电火花线切割加工过程中经常出现断丝现象,断丝不仅会因为穿丝而降低加工效率,还会因为重复切割导致加工精度下降。从断丝的根本原因入手,通过全面分析加工中各种因素对断丝的影响,提出了一种基于DSP和GPRS的高速走丝线切割数控机床断丝的监测系统的设计。该监测系统结构简单,测量精确度高,有效地减少了损失,提高了加工效率。