模组式贴片机视觉系统及标定技术的研究

摘要

贴片机是SMT生产线上的核心组成部分，其中视觉系统和标定技术属于贴片机关键技术。本文首先对了贴片机视觉系统进行方案设计，并对影响贴片机精度误差进行了分析，由此提出了标定方法。通过一系列实验数据与分析证明了标定方法的正确性，并获得良好的贴装效果。主要研究内容如下：
　　首先通过分析模组贴片机结构与工艺流程，确定视觉系统的性能指标，在此基础上对贴片机视觉系统进行总体设计，确定了硬件系统构成；对视觉系统中各功能模块与软件实现平台进行了讨论。
　　然后，对视觉系统误差、机械制造装配误差及其他误差分别进行了讨论。分析了移动相机与固定相机的成像模型与镜头畸变问题，讨论了像素当量的含义与精度影响。对于机架部件误差与贴装头部件误差进行了仔细分析，分析了其他可能影响贴片机精度的各种误差。
　　再后，在误差分析的基础上提出贴片机的标定方法，定义标定中所所用到的标定坐标系。分别制定了静态标定与自动标定的方法，详细介绍了自动标定的流程，讨论各自动标定模块原理与方法。
　　最后通过一系列实验来验证吸嘴安装轴与吸嘴的误差模型，并验证吸嘴标定方法的正确性；另外对贴片机X、Y运动轴的定位精度进行了分析，并对主流型号的chip元件进行贴装实验，获得良好的贴装效果。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 贴片机概述

1.3 贴片机国内外研究现状

1.4 本文研究内容及章节安排

第二章 贴片机视觉系统设计

2.1 引言

2.2 视觉系统总体方案

2.3 贴片机视觉系统硬件设计

2.4 视觉系统软件开发

2.5 本章小结

第三章 贴片机误差分析

3.1 引言

3.2 视觉成像误差

3.3 机械制造装配误差

3.4 其他影响贴装精度的误差

3.5 本章小结

第四章 贴片机标定方法

4.1 引言

4.2 贴片机标定概述

4.3 贴片机静态标定方法

4.4 贴片机自动标定方法

4.5 本章小结

第五章 实验验证及结果分析

5.1 引言

5.2 吸嘴安装轴实验数据分析

5.3 吸嘴标定实验及结果分析

5.4 贴片机X、Y轴定位精度测试

5.5 贴装实验

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的学术成果