一种分光片图像识别自动贴片方法与流程

本发明涉及光有源器件的技术领域，尤其涉及一种光收发组件分光片图像识别自动贴片的方法。

背景技术：

光有源器件是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键器件。其中包括光源发射端激光二极管（laser diode），简称LD端，以及光接收端光敏二极管（photo diode），简称PD端。BOSA（Bi-directional Optical Sub-Assembly）光发射接收组件，BOSA模块是由光发射激光二极管LD和光接收光敏二极管PD一起封装在金属外壳中制成。一般光模块有两个端口，一个发射端口和一个接收端口。而单纤双向光模块只有一个端口，要实现收发两个方向的光信号同时传输，需要收发方向使用不同的光波长。通过光模块中的滤波器进行滤波，同时完成一种波长光信号的发射和另一个波长光信号的接收，或者相反。

BOSA可由单独的光发射次模块和光接收次模块封装在一起在金属外壳，具有发射光信号和接收光信号的能力。

BOSA管壳组件包含一个管壳和两个玻片，玻片分别是45度和0度，此步骤的装配极其重要，对后续光器件的性能影响很大。

生产的过程中，用塑料或者不容易造成玻片损坏的镊子将分光片贴装在金属管壳内。

在现有光通讯生产的过程中，BOSA管壳组件作为一个主体零件最为通用，同时由于市场上对BOSA器件的需求量不断增加，单位时间内的产量也不断增加，使得工人的效率和产品的质量均有所下降。

手工生产的工序是，金属管壳45度玻片位置点胶，装配45度玻片，烘箱100度烘烤15-20分钟，金属管壳0度玻片位置点胶，装配0度玻片，烘箱100度烘烤15-20分钟，打光检测贴片位置及性能。由于玻片零件尺寸小，对操作人员视力要求高，在不增加生产人员数量的条件下，目前生产工艺和生产效率已经很难满足市场的需求。

因此，需要一种新的生产工艺和生产设备满足目前增长的市场需求，使用自动化设备生产是最好的一种选择。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种分光片图像识别自动贴片方法，保证生产质量的同时提高生产效率，并且能够有效减少对生产人员技能的要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种分光片图像识别自动贴片方法，采用自动贴装机进行自动贴片，所述的自动贴装机包括X模组、Y模组、贴片头以及基准平面板，通过X模组和Y模组驱动贴片贴头移动，所述的X模组和Y模组架设在基准平面板上，形成一个龙门式的运动机构，同时保证X模组和Y模组的正交，贴片头安装在X模组上，贴片头在Z轴的方向上下移动，且在平面基准板上设置有摄像头和环形灯，所述的分光片图像识别自动贴片方法包括以下具体步骤：

a、将金属管壳放置到位，开启自动贴装机检测原点位置(0，0)和贴装位置（X，Y）；

b、由X模组和Y模组带动贴片头运动吸取分光片；

c、贴片头移动到摄像头下进行拍照，进行图像识别；

d、程序计算吸取分光片位置和贴装位置之间的坐标；

e、移动贴片头到管壳进行贴装分光片；

f、贴片头回到初始位置，推出贴装好分光片的管壳；

g、进行下一个管壳的分光片贴装。

在本发明一个较佳实施例中，所述的步骤c中的图像识别的过程为：以贴片头的位置为（0,0）坐标，管壳贴分光片的位置为（X，Y）坐标，视觉库里面分光片拍照得到原始坐标为（x1，y1）和角度θ1，贴片机贴头吸取分光片到摄像头拍下分光片图像后，通过环形灯照射，分光片四条边和其内部产生明显的灰度差，通过图像软件解析得到分光片的四条边，根据四条边计算分光片的中心位置坐标（x2，y2）和角度θ2，从而通过计算可以得到贴头吸取的分光片位置和图像库里面的分光片的位置差（x1-x2，y1-y2）和角度差θ1-θ2，从而控制贴头将分光片旋转θ1-θ2角度，并将分光片贴装位置更新为（X+（x1-x2），Y+（y1-y2））。

在本发明一个较佳实施例中，所述的分光片在管壳内的位置为45度和0度。

本发明的有益效果是：本发明的分光片图像识别自动贴片方法，采用图像识别的方式保证吸取的分光片的位置和贴放位置正确，达到自动贴装分光片的目的，并提供提供一种保证生产效率和生产质量满足市场需求的自动化生产方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明中自动贴装机的结构示意图；

图2为本发明分光片图像识别自动贴片方法的流程图；

图3为贴好分光片金属管壳的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例包括：

一种分光片图像识别自动贴片方法，采用自动贴装机进行自动贴片，所述的自动贴装机包括X模组1、Y模组2、贴片头3以及基准平面板4，通过X模组1和Y模组2驱动贴片贴头3移动，所述的X模组1和Y模组2架设在基准平面板4上，形成一个龙门式的运动机构，同时保证X模组1和Y模组2的正交，贴片头3安装在X模组1上，贴片头3在Z轴的方向上下移动，且在平面基准板4上设置有摄像头5和环形灯6，所述的分光片图像识别自动贴片方法包括以下具体步骤：

a、将金属管壳放置到位，开启自动贴装机检测原点位置(0，0)和贴装位置（X，Y）；

b、由X模组和Y模组带动贴片头运动吸取分光片；

c、贴片头移动到摄像头下进行拍照，进行图像识别；

d、程序计算吸取分光片位置和贴装位置之间的坐标；

e、移动贴片头到管壳进行贴装分光片；

f、贴片头回到初始位置，推出贴装好分光片的管壳；

g、进行下一个管壳的分光片贴装。

上述中，所述的步骤c中的图像识别的过程为：以贴片头的位置为（0,0）坐标，管壳贴分光片的位置为（X，Y）坐标，视觉库里面分光片拍照得到原始坐标为（x1，y1）和角度θ1，贴片机贴头吸取分光片到摄像头拍下分光片图像后，通过环形灯照射，分光片四条边和其内部产生明显的灰度差，通过图像软件解析得到分光片的四条边，根据四条边计算分光片的中心位置坐标（x2，y2）和角度θ2，从而通过计算可以得到贴头吸取的分光片位置和图像库里面的分光片的位置差（x1-x2，y1-y2）和角度差θ1-θ2，从而控制贴头将分光片旋转θ1-θ2角度，并将分光片贴装位置更新为（X+（x1-x2），Y+（y1-y2））。

如图3所示，本发明实施例中，所述的分光片8在管壳7内的位置为45度和0度。

图1中，主体框架由常用型材拼装组成，型材上面可以根据需要增加固定工装的螺纹孔和气管走线的通孔。主体框架分上下两层，下层安装电机驱动器，气缸控制阀，贴片控制主板和开关电源等，上层安装金属或大理石的平面基板，平面基板可以是易于做基准平面的材料做成，比如铸铁，铸钢，大理石等，平面基板上面安装移动机构，包括丝杠模组或者直线导轨，以及相应的金属管壳移动轨道和固定分光片包装盒的限位夹具。

当金属管壳被检测到贴片位置后，贴片机程序启动，X模组和Y模组驱动分光片贴头到分光片位置吸取一个分光片（0度或者45度分光片），直线模组运动到下摄像头的位置上通过图像拍照得到分光片的位置和外形尺寸，再与识别库对比，识别计算确认吸取分光片的位置和要去贴的位置的相对位置坐标，直线模组移动贴头进行X模组和Y模组移动和旋转分光片贴头上面的电机调节分光片的角度到识别库认为正确的角度位置，再运行到金属管壳的位置进行贴分光片贴装操作。金属管壳贴装完0度和45度分光片后，X模组和Y模组回到原点位置，气缸将贴好分光片管壳顶出，从而完成一个金属管壳分光片贴片的过程。

综上所述，本发明的分光片图像识别自动贴片方法，采用图像识别的方式保证吸取的分光片的位置和贴放位置正确，达到自动贴装分光片的目的，并提供提供一种保证生产效率和生产质量满足市场需求的自动化生产方法，保证了生产质量的同时提高生产效率，并且能够有效减少对生产人员技能的要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。