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视觉点胶系统发展中的应用趋势

作者:康耐德智能 浏览:77 发表时间:2020-08-27 10:02:17 来源:网络资源

在自动化设备中特别是电子行业我们常用的一道工艺就是点胶;如硅胶、UV胶、AB胶、密封胶、散热膏、锡膏等等这个时候我们就离不开使用视觉点胶系统。


随着现代电子工业的发展,特别是智能手机、平板电脑等便携式电子产品的出现,点胶设备需求呈现爆发式增长。由于便携式电子产品设计趋于小型化、智能化,内部芯片集中,导致传统的无视觉点胶设备已经很难满足生产要求,带视觉系统的智能型点胶设备渐渐成为主流。


目前市面上的带视觉系统的点胶机大多都是在传统IPC上开发的,整套系统的占地空间大,成本和售价都比较高,一套紧凑型、低成本,带视觉系统的智能点胶机器人对制造企业来说越来越迫切和重要,小型化,智能化,高性价比也是未来设备发展的趋势。微型处理芯片(如ARM,DSP)的数据处理速度和运算能力在近些年也有了长足的提高,甚至已经超过IPC的处理能力,这也给设备小型化提供了更多的可能,很多相机厂商已经开始了嵌入式视觉方面的研究。



集嵌入式系统,运动控制,视觉处理于一体的控制系统思路,依托目前微处理芯片的运算和处理能力,从原理上分析可以很好地实现目前IPC为主控的控制系统,配套流体控制功能,可以开发出一套嵌入式智能[视觉点胶系统],设计架构如图2所示。



嵌入式智能视觉点胶系统总体架构


2中两个核芯分别是位于触摸显示屏幕的ARM1和位于控制器的ARM2ARM1用于处理视觉算法(包括图像预处理,测量,模板匹配,图形分析等),用户界面事件响应;ARM2用于运动控制,通讯,逻辑控制等。


该系统的开发主要涉及嵌入式系统软硬件技术,跨平台应用软件开发技术,运动轨迹控制技术,高精度视觉算法技术,几何转换算法优化技术,运动中扫描和点胶算法,流体控制技术,其中嵌入式系统中的密集算法和高精度视觉辨认与匹配算法在实际开发中具有较大的挑战。


该系统应用层面的实现如下:
1.Mark点位置补偿
a.利用视觉算法对位Mark点补偿XY方向的误差;
b.支持单个Mark点、两个Mark点的扫描方式;
c.支持先全部产品扫Mark再点胶和设定数量产品扫Mark再点胶的模式;
d.可以实现主Mark和子板Mark共用,双重纠偏的效果。



多连板产品中主Mark和子产品Mark示意图


2.运动中检测+ Bad Mark
产品为多组子产品的组合时,需要定位的Mark点数量会比较庞大,采用运动中检测,可以大大减少抓取时间;在检测过程中通过Bad Mark标记可以识别出人为标注过的不良产品,不进行点胶,从而提高效率与节省胶水。


多连板产品中子产品BadMark标示示意图


3.实时高度检测补偿
a.利用激光测高补偿工件高度不同引起的误差;
b.支持单点探高,三点探高,逐条指令探高的方式;
c.可以覆盖不同材质,透明或者非透明产品的应用。


4.以子模板为概念的编程方式
a.程序文件由子模板构成,每个子模板都可以设置Mark点和测高点,同时程序文件也可以设置Mark点和测高点;
b.子程序可设置不同的参数,高则可达10种。


与基于IPC的智能视觉点胶系统相比,嵌入式智能视觉点胶系统在系统集成上更简洁,而且能耗低,占地小,成本低,主要体现在:


1.系统集成简单
CCD通过USB将图像数据传输到手持教导器上,手持教导器是视觉的核心直接处理传输过来的图像数据,并且通过串口将相应的控制指令输出到点胶机械手上。相比基于IPC的智能视觉点胶系统不需要额外的视觉采集卡,也不需要IPC,所有系统功能都集中于触摸屏教导器上,整套系统组建和使用都非常简单,因为组成模块很少,所需要占用的空间亦是很小。


2.低能耗
嵌入式系统的设计就是针对特定应用的,因为额外功能模块都被裁掉,所以核心功能都集成在单一系统里,功耗很低,运行时系统功率不到10W,有非常高的能源效益。


3.整体成本低
基于IPC的智能视觉点胶系统中的视觉采集卡,IPC等相关配件占整套系统成本的20%~30%而嵌入式视觉智能点胶系统机器人,完全不需要这些部件从而实现整体成本的大幅度降低。



-THE END - 

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