칩 마운터 비전 시스템

고성능 배치 기계는 일반적으로 시각적 정렬 시스템을 사용합니다. 시각적 정렬 시스템은 디지털 이미지 처리 기술을 사용합니다. 배치 헤드의 노즐이 부품을 집어 올리면 배치 위치로 이동합니다. 실장 헤드에 고정되거나 기계 본체의 특정 위치에 고정된 카메라는 이미지를 획득하고 이미지를 통해 부품의 광밀도 분포를 감지합니다. 이러한 광밀도는 카메라의 작고 정밀한 여러 개의 감광성 요소로 구성된 CCD 광결합 어레이를 통해 디지털 형태로 변환되어 0~255의 그레이스케일 값을 출력합니다. 그레이스케일 값은 광밀도에 비례합니다. . 그레이스케일 값이 클수록 디지털 이미지가 더 선명해집니다. 디지털 정보는 저장, 인코딩, 증폭, 분류 및 분석되며 결과는 제어 장치로 피드백됩니다. 처리 결과는 서보 시스템으로 출력되어 부품 흡수의 위치 편차를 조정 및 보상하고 최종적으로 실장 작업이 완료됩니다[3].
그렇다면 기계가 PCB의 기준점과 구성 요소의 사진을 찍은 후 어떻게 자동으로 배치 위치를 수정하고 정확한 배치를 달성할 수 있습니까? 이 프로세스는 기계가 좌표계 간의 일련의 변환을 통해 구성 요소의 배치 대상을 찾는 것입니다. 배치 과정을 통해 시스템의 작동 원리를 설명합니다. 먼저 PCB를 컨베이어를 통해 고정 위치로 이송하고 클램핑 메커니즘을 통해 고정합니다. 패치 헤드가 PCB 기준점 상단으로 이동하고, 헤드에 있는 카메라가 PCB의 기준점을 촬영합니다. 이때, 기판 좌표계(Xp, Yp), 헤드 카메라 좌표계(Xca1, Ycal), 이미지 좌표계(Xi, Yi), 기계 좌표계(Xm, Ym)의 4가지 좌표계가 있습니다. 기계는 기준점을 촬영한 후 카메라 및 영상 좌표계와의 연계를 통해 기판 좌표계를 기계 좌표계로 변환하여 목표 배치 위치를 결정합니다. 그러면 패치 헤드가 부품을 집어 올려 고정된 카메라 위치로 이동하고, 고정된 카메라는 부품을 촬영합니다. 이때 패치 헤드 좌표계도 노즐 좌표계(Xn, Yn), 고정 카메라 좌표계(Xca2, Yca2), 이미지 좌표계(Xi, Yi) 및 4가지 좌표계가 있습니다. 기계 좌표계(Xm, Ym). 기계는 부품을 촬영한 후 영상 좌표계에서 부품 형상의 중심 위치 좌표를 계산하고, 카메라 및 영상 좌표계와의 연계를 통해 이를 기계 좌표계로 변환합니다. 이때 부품의 중심좌표와 노즐의 중심좌표는 동일한 좌표계에서 비교된다. 두 좌표의 차이가 필요한 위치편차 보정값입니다. 그러면 동일한 좌표계에서 결정된 목표 배치 위치에 따라 기계 제어 장치와 서보 시스템이 기계를 제어하여 정확한 배치를 수행할 수 있습니다.