头30在X轴电机12和Y轴电机11的驱动下移动，直到电路板图像撷取装置43图像撷取中心的十字光标正中心与上述压痕的中心重合，此时压痕的中心即吸嘴31的实际旋转中心，记录此刻贴装头30的坐标作为终止坐标(Xm，Ym)并存储；
[0041]S3，根据贴装头30的初始坐标与终止坐标，图像处理模块40计测电路板图像撷取装置43的图像撷取中心与吸嘴31实际旋转中心的偏移量(X1_0，Y1_0) = (Xm-Xn, Ym-Yn)并存储，(X1_0，Y1_0)即电路板图像撷取装置43的图像撷取中心与吸嘴31实际旋转中心的偏移量。同样的方法适用于吸嘴32-34。
[0042]通过旋转留痕的方法，将吸嘴31实际旋转中心的位置反馈给电路板图像撷取装置43，使桌面式贴片机在不安装附加发光装置的情况下，另辟蹊径地解决了现有的元件图像撷取装置与电路板图像撷取装置光轴难以对准的问题，同时获取的吸嘴31最低点的旋转中心位置，避免了吸嘴31下降过程中产生的误差，极大地提高了贴装成功率与精度，并且成本低廉，大幅提升了桌面式贴片机的整机性价比。
[0043]此外，在印刷电路板的生产运行开始之前，还进行吸嘴31实际旋转中心位置信息的计测步骤，包括:
[0044]S01,向控制模块20中载入工作文件，初始化指导贴装头30移动的坐标系，将贴装头30移动到预设的元件图像撷取装置42正上方坐标(Xa，Ya)处，曝光装置44启动，元件图像撷取装置42撷取吸嘴31的第一帧图像，
[0045]进而，Θ轴电机14在驱动电路21的驱动下使吸嘴31周向旋转一定角度Δ Θ，曝光装置44再次启动，元件图像撷取装置42撷取吸嘴31的第二帧图像，如此重复多次，获得数帧吸嘴31在不同旋转角度下的图像；
[0046]S02，图像处理t旲块40置加SOl获得的图像，根据置加后的图像确定吸嘴31实际旋转中心，配合操作监视器53向输入端54输入动作指令，令贴装头30在X轴电机12和Y轴电机11的驱动下移动，直到元件图像撷取装置43的十字光标正中心与上述实际旋转中心重合，记录此刻贴装头30的坐标(X(]，y。)并存储；此处计测吸嘴31实际旋转中心的目的主要是用于对电子元件吸取过程中旋转角度的误差进行补偿。
[0047]进而，当吸嘴数量为两个以上时，S02还包括依次计测各个吸嘴(31-34)实际旋转中心的坐标；
[0048]进而，计算并存储各个吸嘴(31-34)实际旋转中心之间的相对位置信息；
[0049]进而，只需计测一个吸嘴31旋转中心相对于电路板图像撷取装置43图像撷取中心偏移量即可得出其它吸嘴(32-34)旋转中心相对于电路板图像撷取装置43图像撷取中心的偏移量，减少了计测的次数，提高了多吸嘴贴装时的贴装效率。
[0050]印刷电路板的生产运行开始后，吸嘴31从元件供应装置处吸取电子元件，贴装头30在X轴电机12和Y轴电机11的驱动下运动到(Xa，Ya)处；
[0051]进而，元件图像撷取装置42撷取电子元件的图像，传输到图像处理模块40中进行识别计算，获得电子元件相对于O^yc)的偏移量)以及偏移角度Θ ’ ；
[0052]进而，向控制模块20中载入工作文件，获得印刷电路板的基准点的理论坐标(X。，Y。)和目标贴装点的理论坐标(XpY1)；
[0053]进而，控制模块20下达指令，将贴装头30移动到基准点理论坐标(X。，Y。)附近，通过配合操作监视器53从电路板图像撷取装置43获取的图像向输入端54输入动作指令，令贴装头30在X轴电机12和Y轴电机11的驱动下移动，直到电路板图像撷取装置43图像撷取中心的十字光标正中心与实际的基准点重合，同时位置计测模块25工作，记录此刻贴装头30的坐标即为基准点的实际坐标(X。’，Y。’ )并存储；
[0054]进而，根据基准点的理论坐标和实际坐标(X?/，Y。’)计测出印刷电路板实际位置与工作文件的理论值的偏移量为:(X’，Y’)= (X。’ -X。，Y。’ -Y。)并存储；
[0055]进而，将目标贴装点的理论坐标(X1, Y1)修正为成+X’ +Χ1_0-χ。’，YfY’ +Yl_0-y。’)，贴装角度修正为(Θ - Θ ’)；
[0056]进而，吸嘴31吸取电子元件后贴装头30在控制模块20的控制下将移动到(Xi+X，+Xl_0-x0，，Yi+Y，+Yl_0-y。’)，贴装角度修正为(Θ - Θ ’)进行贴装。
[0057]由于非常巧妙地利用留痕机构获取了吸嘴31的旋转痕迹，省去了部件、电路板图像撷取装置光轴对准的步骤，却有效地解决了电路板图像撷取装置43无法直接获得吸嘴实际旋转中心的问题，并且易于操作人员学习与上手；通过旋转留痕的方法，获取的吸嘴31最低点的旋转中心位置，避免了吸嘴31下降过程中产生的误差，提高了贴装的精度；由于留痕机构45可以是能够通过压力留下痕迹的任何机构，热敏纸、复写纸等材料成本低廉，几乎没有增加桌面式贴片机的硬件成本；通过叠加同一位置吸嘴在不同旋转角度下的图像，可就图像重叠部分求得吸嘴的实际旋转中心，数据处理难度低，操作简单且效率高；以上的所有技术方案均是为了在节省成本的基础上，解决吸嘴31旋转中心无法与电路板图像撷取装置43直接校准的问题，从而提高桌面式贴片机的整体性价比，有广阔的市场应用前景。
[0058]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.电子元件安装方法，通过元件图像撷取装置撷取贴装头上安装的吸嘴的图像，通过贴装头上安装的电路板图像撷取装置撷取识别特征，并基于对上述图像撷取装置撷取信息的处理结果，将电子元件安装在印刷电路板上，其特征在于: 在印刷电路板的生产运行开始之前，进行吸嘴实际旋转中心相对于电路板图像撷取装置的图像撷取中心的偏移量之计测步骤，包括: SI，在贴装头下方设置一留痕机构，吸嘴下压到留痕机构上旋转并留下痕迹，记录此时电路板图像撷取装置图像撷取中心的位置作为初始位置； S2，移动贴装头，直至电路板图像撷取装置的图像撷取中心与上述痕迹的中心重合，上述痕迹的中心即所述吸嘴实际旋转中心，记录此时电路板图像撷取装置的图像撷取中心之位置作为终止位置； S3，计测吸嘴实际旋转中心相对于电路板图像撷取装置的图像撷取中心的偏移量并存储。2.根据权利要求1所述的电子元件安装方法，其特征在于:在步骤S1、S2中，记录电路板图像撷取装置的图像撷取中心之位置时，以贴装头的机械坐标作为参照。3.根据权利要求1所述的电子元件安装方法，其特征在于:所述留痕机构为热敏纸或复写纸或软橡胶。4.根据权利要求1所述的电子元件安装方法，其特征在于:在印刷电路板的生产运行开始之前，还进行吸嘴实际旋转中心的位置信息计测步骤，包括: S01，元件图像撷取装置至少两次撷取吸嘴的图像，且后一次图像撷取前，吸嘴在前一次图像撷取时的位置上旋转一定角度； S02，叠加SOl获得的图像，根据叠加后的图像计测吸嘴实际旋转中心的位置信息并存储。5.根据权利要求4所述的电子元件安装方法，其特征在于:当吸嘴数量为两个以上时，S02还包括计算并存储各个吸嘴实际旋转中心之间的相对位置信息。6.根据权利要求1至5任意一项所述的电子元件安装方法，其特征在于:基于所存储的实际旋转中心的位置信息和偏移量，对以后的电子元件识别处理的结果进行校正。
【专利摘要】本发明涉及一种电子元件安装方法，特别是一种应用于桌面式贴片机领域，通过图像撷取装置获取吸嘴图像以及识别特征，并基于对上述图像信息的处理结果将电子元件安装到印刷电路上的电子元件安装方法。该方法利用留痕机构获取吸嘴的旋转痕迹，非常巧妙地省去了部件、电路板图像撷取装置光轴对准的步骤，却有效地解决了电路板图像撷取装置无法直接获得吸嘴实际旋转中心的问题。本发明能够在已有的桌面式贴片机结构不增加过多成本基础上，高效确定吸嘴实际旋转中心和电路板图像撷取装置图像撷取中心之间的相对位置关系，以及校正实际的旋转中心与设计的旋转中心之间的偏差，易于操作人员学习，以高效率地进行印刷电路板生产贴片。
【IPC分类】H05K13/08, H05K13/04
【公开号】CN105208848
【申请号】CN201510626307
【发明人】翁建永, 施宝忠
【申请人】杭州登新科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月28日