機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)

1、機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)講義要點一.視覺自動對位系統(tǒng)構(gòu)成二.視覺自動對位系統(tǒng)選型三.視覺自動對位系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)一.視覺自動對位系統(tǒng)構(gòu)成對位前 對位后視覺自動對位 通過CCD將圖像采集到圖像對位處理系統(tǒng),再通過圖像對位處理軟件,算出偏移位置和角度,再傳送給外部運動制器,進(jìn)行位置糾正.機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)一.視覺自動對位系統(tǒng)構(gòu)成視覺自動對位流程: 運動平臺已經(jīng)能正常運行,CCD安裝并正常成像根本平臺類型(XYQ,UVW),設(shè)置平臺參數(shù),做模板,對位精度等自學(xué)習(xí)(Calibration),算出平臺與CCD之間的關(guān)系.拍目標(biāo)拍對像對位,自動算出偏移距離和角度(脈沖數(shù))根據(jù)對位得出

2、的偏移脈沖值控制平臺運動機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)一.視覺自動對位系統(tǒng)構(gòu)成相機(jī)與鏡頭FV-alignerXPe/P3-800UNT(顯示器)(PLC)(FV-Aligner ENG)(對位主機(jī))運動控制器(運動控制平臺)滾動球/鼠標(biāo)/鍵盤(觸摸屏人機(jī)界面)光源,棱鏡(FV-Aligner UNT直接控制驅(qū)動器)機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)一.視覺自動對位系統(tǒng)構(gòu)成對位主機(jī):目前公司代理的對位系統(tǒng)有: 松下:A210(手動對位) PV310(自動對位) (詳細(xì)資料見:松下選型手冊P26-P27) FAST:帶軸卡- FV2300-ENG 不帶軸卡-FV2300-UNT (舊型為FV1100) FV-AlignerI

3、I(對位軟件)FV1100FV2300PV310A210機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型松下對位系統(tǒng):算出兩臺攝像機(jī)所拍攝的對位標(biāo)記的補正量使用UVW方式XY方式的平臺,進(jìn)行對位位置控制精度在1m以上(需要高精度移動平臺)PV310攝像機(jī)A攝像機(jī)B操作手柄機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型松下對位軟件:使用高精度平臺,位置控制PLC進(jìn)行全自動對位.適應(yīng)在線生產(chǎn)或生產(chǎn)線自動化程度比較高的場合. 操作說明機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型松下對位軟件:松下對位介紹.ppt機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型FAST對位系統(tǒng):FV-aligner系列是一款多功能，高精

4、度的定位型圖像處理裝置。 進(jìn)行定位時，在相機(jī)讀取的圖像信息的基礎(chǔ)上，自動計算出定位所需的XY移動量，然 后通過控制一個三軸平臺（或者四軸平臺）的移動，實現(xiàn)對工件進(jìn)行XY校正，從而達(dá)到精確對位的目的。FV-1100FV-2300機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型FAST對位結(jié)構(gòu)圖:FV-aligner-ENG利用圖像資料輸出定位所需要的移動量數(shù)值給與外部控制器軸控制部分由外部控制器作控制FV-aligner-UNT 利用圖像資料將定位所需要的移動量換算為脈波數(shù)來進(jìn)行軸控制等操作。相機(jī)FV-aligner-ENG外部控制器驅(qū)動器馬達(dá)指令移動量相機(jī)FV-aligner-UNT指令外部控制器驅(qū)

5、動器馬達(dá)機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型FAST對位結(jié)構(gòu)圖(不帶軸卡) FV-aligner-Eng:機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型FAST對位結(jié)構(gòu)圖(帶軸卡)FV-aligner-unt:機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型FAST對位軟件(FV-Aligner):FV-Aligner對位軟件,相機(jī)角度不限,支持多種平臺,強(qiáng)大的自動校正功能,Mark點搜索方式自動校正功能可以計算每臺相機(jī)與平臺的相對位置，包括相機(jī)、中心點、相機(jī)與平臺的角度、相機(jī)解析度（mm/像素）、平臺的旋轉(zhuǎn)中心點等參數(shù)。定位時，F(xiàn)V-aligner利用校正參數(shù)作演算從而執(zhí)行精密定位。 CCD個數(shù)

6、,角度,方向不限支持多平臺1機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型對位用CCD相機(jī) COG對位系統(tǒng)中因拍照視野范圍約為3mm，所以用普通的30萬像素相機(jī)即可。 相機(jī)拍照IC及玻璃進(jìn)屬于靜止?fàn)顟B(tài)下拍照，通常用普通隔行掃描相機(jī)即可。如： 松下：ANM832(包含相機(jī)電纜線) Sentech：STC-E43A或STC-E42A (沒有包含相機(jī)電纜線12W02)ANM832STC-E43A/42A機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型特別注意：如果使用Sentech公司的STC-E43A或STC-E42A則需要另外配電 纜線，電纜線的相關(guān)參數(shù)如下所示 ：紅色虛線為需要另外增加機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)

7、二.視覺自動對位系統(tǒng)選型FAST-FV2300視頻采集接口 ：STC-E43A/42A(12針接頭)RICE-001a/b BNC接頭RICE-001a/b 采集卡(BNC)FVC01 采集卡(12Pin)機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型FAST-FV2300視頻采集接口 ：FV2300如使用STC-E43A/42A相機(jī)配RICE-001a/b采集卡,則需要一條12針轉(zhuǎn)BNC,帶電源的轉(zhuǎn)接線(相機(jī)電源一般為12V)機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型對位用USB相機(jī) ：新的Fast Aligner對位系統(tǒng)已經(jīng)支持USB接口相機(jī).分辨率可以支持200萬像素甚至更大分辨率相機(jī).Se

8、ntech公司 STC-TB33USB/STC-TB83USB/STC-TB200USB選型要點: 根據(jù)客戶機(jī)臺結(jié)構(gòu),選擇USB數(shù)據(jù)線接口安裝的位置.AT型(轉(zhuǎn)角接頭)和AS型(垂直接頭).詳細(xì)請看P3頁200萬像素CCD幀率為15fps(高速(中速),3.5fps(低速),需根據(jù)客戶要求選型,如3.5fps(低速)模式可能不能達(dá)到客戶檢測速度的要求.機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型LED點光源對位用高亮度LED點光源 因待檢測的對象為IC金屬面和玻璃面，因此要用同軸點光源。 因?qū)ξ幌到y(tǒng)放大倍數(shù)較高，選用高倍率的平行遠(yuǎn)心鏡頭，其Fno 值大，鏡頭通光亮較低，那么需要高亮度光源。機(jī)器覺

9、自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型LED點光源亮度對比表Moritex的MML6-ST65D相關(guān)參數(shù)機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型Moritex各種點光源與鏡頭倍率對應(yīng)表（建議表）鏡頭MCEL系列MCEC系列MCEP系列MCEP-C-070系列2倍以內(nèi)：例：MML 1 -HR65D2-6倍：例：MML 4 HR40D MML 4 HR65D MML 4 HR110D6倍以上：例：MML 8 HR40D MML 6 HR65D MML 12 HR110D機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型Moritex點光源與控制器對應(yīng)表點光源型號對應(yīng)控制器1MCEL系列MLEK-A080W

10、1LRD MLEK-A080W1LR MLEK-A080W2LRD MLEK-A080W2LR MLEK-A230W1LRD MLEK-A230W1LR MLEK-A230W2LRDB MLEK-A230W2LR 2MCEP系列MLEP-A035W1LRMLEP-A035W1LRDMLEP-A035W3LRMLEP-A035W3LRD3MCEC系列MLEK-A080W1LRD MLEK-A080W1LR MLEK-A080W2LRD MLEK-A080W2LR MLEK-A230W1LRD MLEK-A230W1LR MLEK-A230W2LRDB MLEK-A230W2LR4MML-AD-L

11、ED-CR12系列直接接DC12V電源即可機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型對位用鏡頭,墊環(huán):可根據(jù)客戶對位的精度和物距要求進(jìn)行選型:選型時請注意景深和畸變問題會影響對位精度.如:客戶要求 要對一塊PCB板進(jìn)行對位,物距約為130mm,寬度約為3mm的Mark點,厚度為2mm,精度為15um以內(nèi) 則,根據(jù)查表可知:ML05-132N的視野為:7.2mm*9.6mm,景深為:1.95mm,物距為:132.5mm, 如果選用30萬像素的CCD,則精度為像素=15um 機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型對位用棱鏡:當(dāng)要對位的物體距離或安裝環(huán)境使目前CCD無辦法直接成像時,就要通過棱鏡

12、來實現(xiàn)成像. 機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型目前常見對位平臺:XY平臺UVW平臺X+Y平臺4軸平臺 機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型自動Calibration解說：可以自動高精度檢出相機(jī)安裝位置Calibration基準(zhǔn)：檢出基準(zhǔn)Mark位置（圖中）軸：白馬達(dá)停止水藍(lán)色馬達(dá)動作：平臺中心(法視特已獲日本專利)機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型方向移動Y方向移動方向移動方向移動以Mark為中心向方向移動以Mark為中心向方向移動自動Calibration(法視特已獲日本專利)機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型COG對位光學(xué)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置檢測任務(wù)： 精確定位微小

13、Mark點，根據(jù)Mark點的位置將IC與玻璃正確對位并貼附。檢測對象： 主要用于電子行業(yè)的IC和LCD上的Mark點精確定位定位精度：定位要求：自動定位并顯示對位誤差系統(tǒng)說明： 所謂COG（Chip On Glass）技術(shù)，指的是運用一種包含金屬顆粒的粘性膜（異方向性導(dǎo)電膜ACF），通過預(yù)壓將IC芯片邦定在LCD玻璃板上，使IC與LCD玻璃板之間的線路連通。正如上面談到的一樣，IC芯片面積小，但I(xiàn)/O端數(shù)量多。要想使IC與LCD玻璃板之間的線路很好的連通，就需要對IC和LCD進(jìn)行非常精確的定位，保證足夠的定位精度。而IC和LCD上微小的Mark點使得通過人眼定位變的困難重重，而且人眼的易疲勞和

14、主觀性對這種高精度的對位帶來嚴(yán)重隱患，因此采用視覺對位系統(tǒng)。COG設(shè)備的相關(guān)知識：機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型COG對位光學(xué)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置COG對位光學(xué)系統(tǒng)的選型要點: 液晶玻璃面板的Mark和IC上的Mark比較小,約為1mm左右,因為要求鏡頭的放大倍率稍高. 而玻璃大小本身比較小,所以需要通過鏡頭上加棱鏡才能正常成像. 光源方面,因玻璃表面mark的反光較強(qiáng),故選用同軸點光源能達(dá)到比較好的成像效果. 機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型COG對位光學(xué)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置(參考表）注：實際情況會有變化名稱型號數(shù)量品牌備注1對位主機(jī)PV3101Panasonic控制方式需與外部通訊2

15、遠(yuǎn)心鏡頭MM6-ST65D2Moritex光學(xué)倍率6倍物距：65mm3左側(cè)視棱鏡MML-PSV16L1Moritex現(xiàn)是3mm間距，另有1.5間距可提供4右側(cè)視棱鏡MML-PSV16R1Moritex現(xiàn)是3mm間距，另有1.5間距可提供5高亮度點光源MCEP-CW82Moritex白色亮度最高6點光源控制器MLEP-A035W3LR1Moritex控制器可接3個光源，但只需要接2個就可以了7LED點延長線M-RCB402L2MoritexSMD可代用8CCD相機(jī)STC-E43A2Sentech靜態(tài)隔行掃描相機(jī)9CCD相機(jī)電纜線12W022Sentech12針相機(jī)延長線機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺

16、自動對位系統(tǒng)選型全自動曝光機(jī)對位光學(xué)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置全自動PCB曝光機(jī)對位系統(tǒng)選型要點: PCB板比較厚,13mm,故選鏡頭時,要考慮鏡頭景深問題. 光源,可考慮用背光,或均勻日光燈(加濾光片) PCB板面積比較大,Mark點也比較大,一般視野為8mm-5mm左右,CCD直接安裝而不用棱鏡. 機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)二.視覺自動對位系統(tǒng)選型自動曝光機(jī)對位光學(xué)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置(參考表）注：實際情況會有變化名稱型號數(shù)量品牌備注1對位主機(jī)FV2300-ENG(不帶軸卡)1FAST控制方式需與外部通訊2普通CCTV鏡頭ML-5018MP4Computar可變焦,3CCD相機(jī)STC-E43A4Sentech靜態(tài)隔行掃描相機(jī)4CCD相機(jī)電纜線12W024Sentech12針相機(jī)延長線(帶電源)5CCD視頻延長線BNC同軸線4一般電腦城有賣6789機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)三.視覺自動對位系統(tǒng)應(yīng)用鋼印機(jī)（鋼板印刷等）切割機(jī) （晶片、陶瓷、玻璃等）貼合機(jī) （LCD、FPC等）曝光機(jī) （LCD、PCB等）光罩印刷機(jī) （晶片，LCD、PCB等）貼附機(jī) （TAB、ACF等）動畫演示0123PCBVUW機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)曝光機(jī) 流程 1.移動玻璃面板至平臺2.檢出模板上的標(biāo)志3.自動定位4.確認(rèn)最終精度5.用紫外線燈進(jìn)行露光6.排出玻璃面板紫外線燈相機(jī)平臺玻璃面板模板機(jī)器覺自動對位系統(tǒng)玻璃貼合機(jī) 流程 1.將玻