一种具有多吸头结构的贴合方法与流程

本发明属于贴合方法的技术领域，具体涉及一种具有多吸头结构的贴合方法。

背景技术：

如今，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品，将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。近年来，随着微电子工业的迅猛发展，各种工业精密组装的要求，效率和精确性要求越来越高，单吸头和双吸头的贴合方法在效率方面有时无法满足，多吸头的贴合方法就成了一种趋势。

此外，中国专利文献公开了一种吸头定位装置(公开号：cn204843615u)，包括：定位板、定位块以及锁紧件，所述定位板具有至少两个定位槽，所述定位块具有供吸头插入的定位孔，所述定位块的侧面设置有至少一个第一锁紧孔，所述第一锁紧孔与所述定位孔连通，所述定位块安装在所述定位槽中，所述锁紧件插入所述第一锁紧孔。上述的方案在一定程度上能增加吸头的数量，但是这种方案至少还存在以下缺陷：第一，定位步骤比较复杂，降低工作效率，第二，自动化程度较低，而且精确度不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种具有多吸头结构的贴合方法，采用双相机配合的设计和更优化的定位贴合方法，能够有效避免大角度旋转时带来的误差，同时，减少安装不平时带来的误差，有助于提高可靠性和综合性，从而提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有多吸头结构的贴合方法，包括如下步骤：

1)准备具有多吸头、上相机和下相机结构的装置，被贴工件设置在上相机和吸头之间，下相机设置在吸头的底部，每个吸头分别吸取一个标签，上相机对被贴工件的位置进行定位，得到被贴工件的预贴合位置t(x0,y0)；

2)开始建模，下相机对多个吸头进行初始定位，得到多个吸头的初始位置a(x1,y1)；

3)获取初始位置a(x1,y1)到被贴工件的边缘的映射点位置b(x2,y2)；

4)旋转吸头，使初始位置a(x1,y1)处于预贴合位置t(x0,y0)，并记录对应的终止位c(x3,y3)，结束建模；

5)下相机通过各吸头的图像，得到吸头的实际位置d(x4,y4)；

6)根据实际位置d(x4,y4)与初始位置a(x1,y1)之间的距离ad；实际位d(x4,y4)、初始位置a(x1,y1)与映射点位置b(x2,y2)所成角度f；终止位置c(x3,y3)，计算出各吸头实际位置d(x4,y4)旋转到预贴合位置t(x0,y0)的最终位置e(x5,y5)；

7)根据最终位置e(x5,y5)，吸头上的标签粘到被贴工件的表面。

结合建模的位置关系，通过两点公式，计算出实际位置d(x4,y4)与初始位置a(x1,y1)之间的距离同理可得将ab、bd、ad构建三角形abd，并通过三点夹角公式ad²＝bd²+ab²-*bd*abcosf，计算出实际位置d(x4,y4)、初始位置a(x1,y1)与映射点位置b(x2,y2)所成角度f；根据公式计算出各吸头实际位置d(x4,y4)旋转到预贴合位置t(x0,y0)的最终位置e(x5,y5)。

本发明的贴合方法中，步骤1)中上相机获得的数据是二维的，为了更方便的计算，提高处理计算的速度，步骤3)获得映射点位置有助于更准确的将标签贴到被贴工件上，步骤4)通过建模，决定吸头到到贴合位置的路径关系，步骤5)吸头的实际位置是实时变化，下相机通过拍照获得吸头的实际位置，步骤6)吸头实际到达最终位置，吸头上升并贴到被贴工件的表面，然后回到原来位置，继续旋转。

作为本发明所述的一种具有多吸头结构的贴合方法的一种改进，所述初始位置a(x1,y1)、所述映射点位置b(x2,y2)、所述终止位置c(x3,y3)、所述实际位置d(x4,y4)和所述预贴合位置t(x0,y0)均通过所述下相机直接获取。下相机获得的数据是二维的，具备数据量小，处理速度快，分析方法众多且易于理解等优点。

作为本发明所述的一种具有多吸头结构的贴合方法的一种改进，所述上相机和所述下相机均为sci智能相机。sci智能相机是一种高度集成的小型机器视觉系统，集图像的采集、图像的处理、通信功能等一体化，提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的完备的机器视觉解决方案。

作为本发明所述的一种具有多吸头结构的贴合方法的一种改进，多个所述吸头呈圆形分布，多个所述吸头绕旋转轴进行旋转。圆形分布有助于安装更多吸头，从而增加吸头的数量，对更多的被贴工件进行贴合，提高产量。

作为本发明所述的一种具有多吸头结构的贴合方法的一种改进，多个所述吸头呈方形分布，多个所述吸头绕旋转轴进行旋转。方形分布有助于实现一次性对多个被贴工件进行贴合，提高工作效率。

作为本发明所述的一种具有多吸头结构的贴合方法的一种改进，多个所述吸头呈椭圆分布，多个所述吸头绕旋转轴进行旋转。椭圆分布有助于减少吸头的总面积，提高空间利用率。

作为本发明所述的一种具有多吸头结构的贴合方法的一种改进，所述上相机每次定位至少两个所述被贴工件。同时定位至少两个被贴工件，有助于加快工作速度，减少标签贴到被贴工件上间隔的时间，提高生产效率。

作为本发明所述的一种具有多吸头结构的贴合方法的一种改进，所述上相机和下相机均通过光源装置辅助照射。光源装置使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离，大大降低图像处理算法分割、识别的难度，同时提高系统的定位、测量精度，使系统的可靠性和综合性能得到提高。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

其中：1-吸头；2-上相机；3-下相机；4-被贴工件；5-标签；6-旋转轴；t-预贴合位置；a-初始位置；b-映射点位置；c-终止位置；d-实际位置；e-最终位置。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1～2所示，一种具有多吸头结构的贴合方法，包括如下步骤：

1)准备具有多吸头1、上相机2和下相机3结构的装置，被贴工件4设置在上相机2和吸头1之间，下相机3设置在吸头1的底部，每个吸头1分别吸取一个标签5，上相机2对被贴工件4的位置进行定位，得到被贴工件4的预贴合位置t(x0,y0)；

2)开始建模，下相机3对多个吸头1进行初始定位，得到多个吸头1的初始位置a(x1,y1)；

3)获取初始位置a(x1,y1)到被贴工件4的边缘的映射点位置b(x2,y2)；

4)旋转吸头1，使初始位置a(x1,y1)处于预贴合位置t(x0,y0)，并记录对应的终止位置c(x3,y3)，结束建模；

5)下相机3通过各吸头1的图像，得到吸头1的实际位置d(x4,y4)；

6)根据实际位置d(x4,y4)与初始位置a(x1,y1)之间的距离ad；实际位置d(x4,y4)、初始位置a(x1,y1)与映射点位置b(x2,y2)所成角度f；终止位置c(x3,y3)，计算出各吸头1实际位置d(x4,y4)旋转到预贴合位置t(x0,y0)的最终位置e(x5,y5)；

7)根据最终位置e(x5,y5)，吸头1上的标签5粘到被贴工件4的表面。

结合建模的位置关系，通过两点公式，计算出实际位置dx4,y4与初始位置a(x1,y1)之间的距离同理可得将ab、bd、ad构建三角形abd，并通过三点夹角公式ad²＝bd²+ab²-2*bd*abcosf，计算出实际位置d(x4,y4)、初始位置a(x1,y1)与映射点位置b(x2,y2)所成角度f；根据公式计算出各吸头1实际位置d(x4,y4)旋转到预贴合位置t(x0,y0)的最终位置e(x5,y5)。

上述步骤中，初始位置a(x1,y1)、映射点位置b(x2,y2)、终止位置c(x3,y3)、实际位置d(x4,y4)和预贴合位置t(x0,y0)均通过下相机3直接获取，上相机2和下相机3均为sci智能相机，多个吸头1呈圆形分布，多个吸头1绕旋转轴6进行旋转，上相机2每次定位至少两个被贴工件4，上相机2和下相机3均通过光源装置辅助照射。下相机3获得的数据是二维的，具备数据量小，处理速度快，分析方法众多且易于理解等优点，sci智能相机是一种高度集成的小型机器视觉系统，集图像的采集、图像的处理、通信功能等一体化，提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的完备的机器视觉解决方案，光源装置使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离，大大降低图像处理算法分割、识别的难度，同时提高系统的定位、测量精度，使系统的可靠性和综合性能得到提高。

还需要说明的是：本发明的贴合方法中，上相机2对被贴工件4进行定位，下相机3对吸头1定位，步骤1)中上相机2获得的数据是二维的，为了更方便的计算，提高处理计算的速度，步骤3)获得映射点位置b(x2,y2)有助于更准确的将标签5贴到被贴工件4上，步骤4)通过建模，决定吸头1到到预贴合位置t(x0,y0)的路径关系，步骤5)吸头1的实际位置d(x4,y4)是实时变化，下相机3通过拍照获得吸头1的实际位置d(x4,y4)，步骤6)吸头1到达最终位置e(x5,y5)，吸头1上升并贴到被贴工件4的表面，然后回到原来位置，继续旋转。

实施例2

与实施例1不同的是：本实施例的多个吸头1呈方形分布，多个吸头1绕旋转轴6进行旋转。方形分布有助于实现一次性对多个被贴工件4进行贴合，提高工作效率。

其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例3

与实施例1不同的是：本实施例的多个吸头1呈椭圆分布，多个吸头1绕旋转轴6进行旋转。椭圆分布有助于减少吸头1的总面积，提高空间利用率。

其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。