专利名称：一种提高自动焊锡机器人编程速度和精度的方法
技术领域：
本发明涉及自动焊锡机器人的焊接技术，特别是关于一种提高自动焊锡机器人编程速度和精度的方法，用于PCB板的焊接。
背景技术：
工业领域常见的机器人应用模式，都是按照图1所示的流程进行的。自动焊锡机器人是当前国内各大工厂企业广泛应用的一款自动化系统，它具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了焊接作业的生产效率。它的出现将大大降低生产成本，将人工工作转化为机器自动操作。用户还可以根据焊接工艺的不同，调节机器人的各项参数，使焊接效果更好。对于自动焊锡机器人，通过编程控制自动焊锡，是其进行可靠、高效工作的一个十分重要的环节。目前通常使用的编程方法是使用示教盒人工示教编程将待焊锡的PCB板装夹到自动焊锡机器人台面上，人工控制焊枪移动到需要进行焊锡的焊点位置处，通过传动装置获取此位置焊点坐标，设置该焊点的焊锡参数，按照编程文件参数进行焊接动作，如图2所示。但是，随着电子行业的发展，各种微小型插接件的应用越来越广泛，这也对自动-焊锡机器人的焊点位置精度提出了更高的要求。-在此情况下，通过示教盒人工示教编程的方法，需要频繁移动焊枪来定位焊点位置，存在着编程过程繁琐，编程效率低，位置精度较低且受限于编程人员的熟练程度等一系列问题，因而如何提高编程的速度和精度，成为了摆在各大厂商面前的一个难题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种提高自动焊锡机器人编程速度和精度的方法，在进行编程操作时，引入了机器视觉系统，既保证了操作的简易性，又能够有效的提高编程速度和精度。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种提高自动焊锡机器人编程速度和精度的方法，包括使用相机对PCB板进行取像，然后在图像上点取焊点进行焊接的步骤，其特征在于取像及确定焊点位置的操作按如下方法进行I)通过焊锡机器人控制系统，使相机移动到PCB板左下角，使得该左下角出现在当前相机视野的正中心；2)系统获取当前相机中心物理坐标位置,记录为XA、Ya ；3)通过焊锡机器人控制系统，使相机移动到PCB板右上角，使得该右上角出现在当前相机视野的正中心；4)系统获取当前相机中心物理坐标位置，记录为XB、Yb ；5)根据获取的两点坐标分别计算出板宽和板高板宽=Xb-Xa,
板高=Yb-Ya;6)控制相机，以PCB板左下角为起点，右上角为终点，相机视野为步长，开始逐步拍摄PCB板每个部分的照片，并利用系统内画图软件将其合并为一整幅完整的图片，完整图片的比例尺为1:1;7)用户在图片上点取焊点的图像坐标，将此图像坐标乘以相机像素，得到此焊点相对于图像左上角的坐标X和Y ;8)将第7)步中获得的图像坐标X和Y，转换为以PCB板左下角为坐标系原点的真实物理坐标X7和Y7 X7 = X,Y7 = Yb-Ya-Y,X7和Y7就是此焊点在PCB板上的真实坐标，焊枪移动到此点即可进行焊接。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明使用相机进行拍摄图像，以图像代替实物，在图像上取点即可使焊枪自动移动到位进行焊接，由于图像坐标完全由计算机自动计算完成，比手动焊枪定位更准确，因此能够提高焊接精度。2、由于操作在图形界面上即可完成，不需要频繁移动焊枪，因此能够提高编程速度。
图1为机器人工作流程图；图2为采用人工示教编程方法进行焊接操作的流程图；图3为采用本发明方法进行焊接操作的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。本发明是在进行编程操作时，引入了机器视觉系统。也就是在编程时，首先用相机拍摄PCB板的全图，然后在拍摄好的图像上对需要焊锡的焊点设置焊锡参数，从而解决定位焊点位置精度低、编程速度慢的问题，图像格式一般为bmp格式，可以用Windows自带的画图软件对其进行修改编辑。流程如图3所示，具体操作步骤如下1、通过焊锡机器人控制系统，使运动控制部分将相机移动到PCB板左下角，使得该左下角出现在当前相机视野的正中心；2、通过运动控制部分获取当前相机中心物理坐标位置，记录为XA、Ya ；3、通过焊锡机器人控制系统，使运动控制部分将相机移动到PCB板右上角，使得该右上角出现在当前相机视野的正中心；4、通过运动控制部分获取当前相机中心物理坐标位置，记录为XB、Yb ；5、在此基础上，我们可以分别计算出板宽和板高板宽=Xb-Xa板高=Yb-Ya;6、运动控制部分自动控制相机，以PCB板左下角为起点，右上角为终点，相机视野为步长，开始逐步拍摄PCB板每个部分的照片，并在画图软件内部将其合并为一整幅完整的图片，完整图片的比例尺为1: 1，即跟PCB板实物相同大小；7、当用户在缩略图上进行双击任意点时，通过图像处理模块，焊锡机器人软件能够获得用户双击之处在缩略图上的图像坐标，而由于图像比例尺为1:1等比例的，所以，将图像坐标直接乘以相机像素大小，获得的就是双击之处相对于图像左上角的坐标X和Y(图像坐标系是以左上角为坐标原点的)；8、将第7步中获得的图像坐标X和Y，转换为以PCB板左下角为坐标系原点的真实物理坐标X7和Y7，转换算法为X7 = XY7 = Yb-Ya-Y,就得到了双击之处在PCB板上的真实坐标位置；9、利用上述的方法找到需要焊接的焊点的实际物理坐标，焊嘴移动到该点进行焊接即可。
权利要求
1.一种提高自动焊锡机器人编程速度和精度的方法，包括使用相机对PCB板进行取像，然后在图像上点取焊点进行焊接的步骤，其特征在于取像及确定焊点位置的操作按如下方法进行 .1)通过焊锡机器人控制系统，使相机移动到PCB板左下角，使得该左下角出现在当前相机视野的正中心； .2)系统获取当前相机中心物理坐标位置，记录为Xa、Ya； .3)通过焊锡机器人控制系统，使相机移动到PCB板右上角，使得该右上角出现在当前相机视野的正中心； .4)系统获取当前相机中心物理坐标位置，记录为Xb、Yb； .5)根据获取的两点坐标分别计算出板宽和板高 板宽=Xb-Xa, 板高=Yb-Ya ； .6)控制相机，以PCB板左下角为起点，右上角为终点，相机视野为步长，开始逐步拍摄PCB板每个部分的照片，并利用系统内画图软件将其合并为一整幅完整的图片，完整图片的比例尺为1:1; .7)用户在图片上点取焊点的图像坐标，将此图像坐标乘以相机像素，得到此焊点相对于图像左上角的坐标X和Y ; .8)将第7)步中获得的图像坐标X和Y，-转换为以PCB板左下角为坐标系原点的真实物理坐标f和Y7 X7 = X，Y7 = Yb-Ya-Y, X7和Y7就是此焊点在PCB板上的真实坐标，焊枪移动到此点即可进行焊接。
全文摘要
本发明公开了一种提高自动焊锡机器人编程速度和精度的方法，特征是使用相机取像，在图像上取焊点进行焊接1)相机获取PCB板左下角及右上角的相机中心坐标，记录为XA、YA，XB、YB；2)根据两点坐标计算出板宽和板高；3)相机以PCB板左下角为起点，右上角为终点，视野为步长，逐步拍摄并整合为一整幅完整的图片，图片比例为1∶1；4)在图片上点取焊点的坐标，将此坐标乘以相机像素，得到相对于图像左上角的坐标X和Y；5)将获得的坐标转换为以PCB板左下角为坐标系原点的真实物理坐标X/＝X，Y/＝YB-YA-Y，X/和Y/就是此焊点在PCB板上的真实坐标。本发明以图像代替实物，在图像上取点即可使焊枪自动移动到位进行焊接，比手动焊枪定位更准确，速度更高。
文档编号B23K3/00GK102990177SQ20121040456
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者廖怀宝 申请人:廖怀宝