視覺貼片機系統(tǒng)包括哪些硬件?

　　視覺貼片機系統(tǒng)包括圖像采集模塊、圖像處理模塊和伺服運動控制模塊。其中圖像采集模塊主要有圖像傳感器、光學成像系統(tǒng)、光源積極與工控機的圖像采集卡四個部分組成，其主要完成目標事物的圖像獲取、圖像數字化、數字圖像放大或縮小及存儲等功能。這一過程將決定圖像處理前的質量，對貼片機的貼裝精度起直接影響。

圖像處理模塊則是上位PC機中對圖像進行處理的相關軟件，其主要作用是把采集到的電路板基準點及貼片元件的圖像經一些圖像算法處理后為貼片機的執(zhí)行機構提供輸入量。因此選擇的圖像處理算法必須適應SMT貼片加工過程中的實際情況，而且準確、高效，這樣才能提高貼片機的貼裝精度和速度。伺服運動控制器是貼片機的執(zhí)行機構，對貼片機的精度和速度有很大程度的影響。

貼片機視覺系統(tǒng)

一、攝像器件

工業(yè)相機俗稱攝像機，是相對于傳統(tǒng)的民用相機而言的，它據有穩(wěn)定性好、傳輸快和抗干擾能力強等特點。目前市場上工業(yè)相機的傳感器芯片主要是CCD。自然CCD是目前機器視覺最為常用的圖像傳感器。它集光電轉換及電荷轉移。信號讀取于一體。CCD相機通常由光學鏡頭、時序及同步信號發(fā)生器、垂直驅動器等組成。CCD的突出特點是以電荷作為信號，而不同于其它器件是以電流或者電壓為信號。這類成像器件通過光電轉換形成電荷包，而后在驅動脈沖的作用下轉移、放大輸出圖像信號。

二、視覺系統(tǒng)光源

大多數機器視覺系統(tǒng)都需要光源，有的甚至對光源提出了很高的要求，如閃光強、時間短、光場穩(wěn)定、均勻度高以及亮度可調節(jié)等。在機器視覺系統(tǒng)中，常見的光源有熒光燈、鹵燈、LED燈和激光燈，不同種類的光源其性能和價格都有所不同，LED以其壽命長、節(jié)能和穩(wěn)定成為首選。貼片機因其在貼片加工廠中工作時是一個封閉的狀態(tài)，前后門洞關閉以保證安全，并且一些有腳元件的引腳間距很小，這就要求必須有足夠光源照明;另外由于貼片機是耐用設備，所以光源要選壽命較長的，此外，光源照明的選擇一般遵照以下幾個原則：

1、是背景和目標實物能很好區(qū)分;

2、目標實物中被關注的部分應與其他部分區(qū)分出來。

三、執(zhí)行機構

執(zhí)行機構主要包括電機伺服驅動卡、運動控制卡、X、Y伺服定位系統(tǒng)、T軸電機及圓盤編碼器及其處理電路。

1、電機伺服驅動卡

伺服驅動器的主要用來收集無刷直流電機轉子的位置信息，以此控制逆變橋的功率元件通實現(xiàn)電子換向。此外，它還能起到過電流保護電流檢測及轉速監(jiān)測的功能。

2、運動控制器

有了主軸伺服驅動器，還需讓其與工控機的接口相連接，實現(xiàn)多軸的協(xié)調運動。

3、T軸伺服電機和編碼器

T軸電機為三相直流無刷電機。無刷直流電機通過電子換相器取代原有的機械裝置，杜絕了換向摩擦的產生，它既有傳統(tǒng)直流電機的體積小、起動轉矩大、過載能力強、動態(tài)特性好、控制方便等優(yōu)點，又具有可靠性高、無換向火花及噪音、功率密度大、成本低等優(yōu)點。T軸編碼器每周輸出20000個脈沖，每個脈沖代表T軸電機轉過0.018°角度。

4、X、Y伺服定位系統(tǒng)

X、Y伺服定位系統(tǒng)決定了貼片機的精度和速度，是貼片機的關鍵機構。目前貼片機可以分為拱架式、轉塔式、復合式和大型平行系統(tǒng)4種結構。

X、Y傳動機構主要有兩種，一種是滾珠絲桿直線導軌，另一種是同步齒形帶直線導軌。同步齒形帶的載荷能力相對較小，故僅適用于帶動貼片頭運動。X、Y軸各有一個伺服電機驅動小齒輪，使同步帶在一定范圍內做直線往復運動，這樣帶動軸基座在直線軸承往復運動，從而實現(xiàn)貼片頭在X、Y平面上的運動功能。

四、圖像采集卡

圖像采集卡，又稱圖像捕捉卡，是一種可以獲取數字化視頻圖像信息，并將其存儲和播放出來的硬件設備、圖像采集卡，其功能是將圖像信號采集到電腦中，以數據文件的形式保存在硬盤上。它是廣州SMT貼片加工廠家進行圖像處理時必不可少的硬件設備，通過它就可以把攝像機拍攝的圖形、視頻信號從攝像機上轉存到計算機中，利用相關的處理軟件，對數字化的圖像或視頻信號進行后期編輯處理。圖像采集卡作為貼片機視覺系統(tǒng)其中一個部件，起著一個非常重要的作用。選用圖像采集卡的好壞直接決定了機器視覺系統(tǒng)所要處理圖像的分辨率、清晰度甚至整個圖像處理算法的精度等。

選擇圖像采集卡時主要應該考慮以下主要參數：

1、接口制式，數據格式，接口制式包括數字、模擬一定與所選相機一致。如選用數字制式還必須考慮相機的數字位數;

2、模擬采集卡要考慮數字化精度，這包括像素抖動和灰度噪音;

3、采集卡的數據率;

4、相機控制信號及外觸發(fā)信號;

5、PCI總線的傳輸速率及硬件的可靠性;

6、支持軟件的功能。