贴片机视觉系统

高性能贴片机通常采用视觉对中系统，该系统依赖于数字图像处理技术。当贴片头上的吸嘴吸取元件后，移动至贴片位置的过程中，固定在贴片头或机身上的照相机获取图像。通过影像探测元件的光密度分布，这些光密度以数字形式输出，通过照相机上的CCD光耦阵列，转换为0～255级的灰度值。灰度值与光密度成正比，灰度值越大，数字化图像越清晰。数字化信息经存储、编码、放大、整理和分析后，反馈至控制单元，输出到伺服系统调整元件吸取的位置偏差，最终完成贴片操作。

在实现贴装位置自动矫正并精确贴装的过程中，机器通过一系列坐标系之间的转换定位元件。通过贴装过程阐述系统的工作原理。首先，PCB通过传送装置传输至固定位置并被夹板机构固定。贴片头移至PCB基准点上方，头上相机对PCB上的基准点进行照相。存在四个坐标系：基板坐标系（Xp，Yp）、头上相机坐标系（Xca1，Ycal）、图像坐标系（Xi，Yi）和机器坐标系（Xm，Ym）。完成对基准点的照相后，机器将基板坐标系转换至机器坐标系中，确定目标贴装位置。随后，贴片头拾取元件后移动至固定相机位置，固定相机对元件进行照相。同样存在四个坐标系：贴片头坐标系（Xn，Yn）、固定相机坐标系（Xca2，Yca2）、图像坐标系（Xi，Yi）和机器坐标系（Xm，Ym）。完成对元件的照相后，机器在图像坐标系中计算出元件特征的中心位置坐标，通过转换至机器坐标系中，比较元件中心坐标和吸嘴中心坐标。两个坐标的差异即为位置偏差补偿值。根据目标贴装位置，机器控制单元和伺服系统控制精确贴装。

元件贴装的有关坐标系如图1所示，元件贴装偏差补偿值确认原理如图2所示。在这一过程中，机器通过精确的坐标系转换和分析，实现了自动矫正贴装位置并实现精确贴装的功能。

贴片机：又称“贴装机”、“表面贴装系统”（Surface Mount System），在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。分为手动和全自动两种。