CN114538027A - 一种全自动视觉定位转移设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动视觉定位转移设备及其控制方法，涉及微组装设备技术领域，以提高生产效率，简化坐标计算，优化程序结构。该全自动视觉定位转移设备包括工作台、第一透明标记板、载物装置、第二透明标记板、信息采集相机、转移装置、定点相机和处理器，第一透明标记板设置在工作台上，第二透明标记板固定在载物装置上；载物装置上矩阵阵列排布的多个产品固定位，每个产品固定位用于放置一个产品；转移装置，转移装置用于转移产品；处理器能够获取计算出所有产品相对于转移装置的机械坐标；当处理器计算出所有产品相对于转移装置的机械坐标时，处理器还用于控制转移装置将产品一一转移。本发明用于定位转移产品。

Description

一种全自动视觉定位转移设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及微组装设备技术领域，尤其涉及一种全自动视觉定位转移设备及其控制方法。

背景技术

随着工业化技术的发展，自动化的流水线作业已经被广泛应用于芯片的生产工艺中。其中，芯片的全自动拾放是芯片的生产工艺重要的环节。

在现有技术中，芯片全自动拾放设备包括定位环节和转移环节，例如，芯片的定位利用固定位置的相机获取，并且每次给一个芯片定位，再对应转移一个芯片；此外，芯片的载具的运动机构以及转移机构都以各自的原点作为程序计算坐标系。然而，每次给一个芯片定位，转移一个芯片，导致生产效率完全依靠结构速度，生产效率较低；另外，各运动机构轴坐标系都以各自原点作为程序计算坐标系，对应不同的物理空间及坐标系，程序计算复杂，可执行性差。

发明内容

本发明的实施例提供了一种全自动视觉定位转移设备及其控制方法，以提高生产效率，简化坐标计算，优化程序结构。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种全自动视觉定位转移设备，包括：工作台，工作台上设有对位孔；第一透明标记板，第一透明标记板设置在对位孔处；第一透明标记板上具有第一固定标记点；载物装置，载物装置具有产品固定区和定位开口，产品固定区包括矩阵阵列排布的多个产品固定位，每个产品固定位用于放置一个产品；载物装置能够沿矩阵阵列的行方向及列方向移动；第二透明标记板，第二透明标记板固定在定位开口上，第二透明标记板具有第二固定标记点；定点相机，定点相机设置在对位孔的正下方，用于确认第一固定标记点与第二固定标记点是否重合；信息采集相机，信息采集相机的镜头朝向工作台，且能够沿矩阵阵列的行方向及列方向移动；转移装置，转移装置用于转移产品；处理器，处理器与转移装置、信息采集相机、定点相机以及载物装置电连接，能够控制载物装置、信息采集相机沿行方向和列方向移动以及控制信息采集相机拍摄照片，能够获取转移装置在第一固定标记点时的机械坐标、第二固定标记点在第一固定标记点时载物装置的机械坐标以及所有产品与第二固定标记点之间的坐标关系；并根据转移装置在第一固定标记点时的机械坐标、第二固定标记点在第一固定标记点时载物装置的机械坐标以及所有产品与第二固定标记点之间的坐标关系，计算出所有产品相对于转移装置的机械坐标；其中，当处理器计算出所有产品相对于转移装置的机械坐标时，处理器还用于控制转移装置将产品一一转移。

可选地，载物装置包括支撑板和固定治具，支撑板上设有安装口，固定治具在安装口处与支撑板转动连接，产品固定区位于固定治具上；当照片内的产品在行方向和列方向均铺满时，处理器还能够对照片内每一排产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，以及能够控制固定治具以预设角度转动，以使预设拟合直线与行方向平行；或，当照片内的产品在行方向和列方向均铺满时，处理器还能够对照片每一列产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，以及能够控制固定治具以预设角度转动，以使预设拟合直线与列方向平行。

可选地，载物装置还包括定位块，定位开口位于定位块上，定位块与支撑板固定连接，支撑板在工作台的表面的正投影为矩形；其中，在支撑板以及定位块在工作台上的正投影中，安装口的中心与支撑板的第一侧边的距离大于安装口的中心与其他侧边的距离，定位块位于安装口远离第一侧边的一侧，且第一侧边的平分线穿过安装口的中心以及定位块上第二透明标记板的第二固定标记点；第一侧边为支撑板用于连接传动结构的一侧在工作台上的正投影所对应的边。

进一步地，还包括多个不同颜色的背景板，背景板设置在工作台上，处理器能够识别产品，并根据产品选用与其相匹配的颜色的背景板。

进一步地，还包括报警单元，处理器与报警单元电连接，处理器能够控制报警单元报警。

本发明实施例的全自动视觉定位转移设备，其工作台上设有对位孔，对位孔上设有第一透明标记板，第一透明标记板上具有第一固定标记点；对位孔下方设有定点相机；载物装置上设有第二透明标记板，第二透明标记板具有第二固定标记点。基于此，通过定点相机确认第一固定标记点和第二固定标记点在竖直方向上重合，并记录此时的载物装置的机械坐标，然后再根据转移装置在第一固定标记点时的机械坐标，即可建立起第二固定标记点对应的载物装置的机械坐标与转移装置的机械坐标之间的联系。这样的话，以载物装置的第二固定标记点在第一固定标记点的位置为基准计算产品对应载物装置的机械坐标，即可将产品对应载物装置的机械坐标关联到转移装置的机械坐标中，从而达到简化坐标计算，优化程序结构，提高计算性能的目的。另外，载物装置上具有产品固定区，产品固定区上用于放置多个产品，当处理器计算出所有产品相对于转移装置的机械坐标时，处理器还用于控制转移装置将产品一一转移。也就是说，本发明实施例的全自动视觉定位转移设备，在使用的过程中，先获取载物装置上的所有产品的相对于转移装置的机械坐标，然后再控制转移装置将所有产品一一转移，多个产品的定位与转移分别集中处理，可以有效的提高生产效率。

由上述可知，本发明实施例的全自动视觉定位转移设备，建立起载物装置的机械坐标与转移装置的机械坐标之间的联系，简化了坐标计算，优化了程序结构，提高了计算性能，且多个产品的定位与转移分别集中处理，提高了生产效率。

另一方面，本发明还提供了一种全自动视觉定位转移设备控制方法，用于上述全自动视觉定位转移设备，包括：坐标关联步骤，坐标关联步骤包括：获得第一坐标，第一坐标为转移装置在第一固定标记点处的机械坐标；控制载物装置移动至第一透明标记板的上方，使得第一固定标记点与第二固定标记点在竖直方向上重合，并记录载物装置的机械坐标，获得第二坐标；产品识别步骤，产品识别步骤包括：控制信息采集相机移动到载物装置的上方，并使得第二固定标记点位于信息采集相机的中心，并记录载物装置的机械坐标，获得第三坐标；控制载物装置的预设点移动到信息采集相机的下方，并拍摄照片；判断照片内是否存在产品；当照片内不存在产品时，控制载物装置根据第一预设轨迹运动，并更新照片，直至照片中出现产品；当照片内存在产品时，执行产品坐标识别步骤；产品坐标识别步骤，产品坐标识别步骤包括：获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系，根据第三坐标以及所有产品与第三坐标之间的坐标关系，获得所有产品对应载物装置的机械坐标；根据第一坐标、第二坐标以及所有产品对应载物装置的机械坐标，获得所有产品对应转移装置的机械坐标；产品转移步骤，产品转移步骤包括：根据所有产品对应转移装置的机械坐标，控制转移装置将产品一一转移。

可选地，信息采集相机的视野范围小于产品固定区，获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系包括：判断照片内的产品在行方向和列方向上是否铺满；当照片内的产品在行方向和列方向上均铺满时，控制载物装置沿第一方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在第一方向上未铺满，第一方向为行方向或列方向；当照片内的产品在行方向上未铺满，且照片内的产品在列方向上铺满时，控制载物装置沿列方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在列方向上未铺满；当照片内的产品在行方向上铺满，且照片内的产品在列方向上未铺满时，控制载物装置沿行方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在行方向上未铺满；当照片内的产品在行方向和列方向上均未铺满时，控制载物装置根据第二预设轨迹运动，并且每移动预设距离拍摄一次照片，记录每张照片对应的载物装置的机械坐标，直至所有的产品均被拍完；根据第二预设轨迹中拍摄的照片及其对应的载物装置的机械坐标，获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系。。

进一步地，载物装置包括支撑板和固定治具，支撑板上设有安装口，固定治具在安装口处与支撑板转动连接，产品固定区位于固定治具上；在获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系之前，产品坐标识别步骤还包括：判断照片内的产品在行方向和列方向上是否铺满；当照片内的产品在行方向和在列方向上均未铺满时，控制载物装置沿第一方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在第一方向上铺满，第一方向为行方向或列方向；当照片内的产品在行方向上铺满，且照片内的产品在列方向上未铺满时，控制载物装置沿列方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在列方向上铺满；当照片内的产品在行方向上未铺满，且照片内的产品在列方向铺满时，控制载物装置沿行方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在行方向上铺满；当照片内的产品在行方向和列方向均铺满时，对照片内的每一排产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，控制固定治具以预设角度转动，使得预设拟合直线与行方向平行；或，对照片内的每一列产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，控制固定治具以预设角度转动，以使预设拟合直线与列方向平行。

进一步地，全自动视觉定位转移设备还包括多个不同颜色的背景板，背景板设置在工作台上，在控制信息采集相机移动到载物装置的上方，并使得第二固定标记点位于信息采集相机的中心，并记录载物装置的机械坐标，获得第三坐标之前，产品识别步骤还包括：控制载物装置移动，使得第二固定标记点位于预设颜色的背景板的正上方。

进一步地，全自动视觉定位转移设备还包括报警单元，产品识别步骤还包括：当载物装置根据第一预设轨迹运动结束后，照片内仍不存在产品时，控制报警单元报警。

与现有技术相比，本发明提供的全自动视觉定位转移设备的控制方法的有益效果与上述技术方案提供的全自动视觉定位转移设备的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的全自动视觉定位转移设备的正视图；

图2为本发明实施例提供的全自动视觉定位转移设备的俯视图；

图3为本发明实施例提供的全自动视觉定位转移设备的步骤流程图之一；

图4为本发明实施例提供的全自动视觉定位转移设备的步骤流程图之二；

图5为本发明实施例提供的全自动视觉定位转移设备的步骤流程图之三；

图6为本发明实施例提供的全自动视觉定位转移设备的步骤流程图之四。

附图标记：

1-工作台；11-背景板；12-对位孔；2-第一透明标记板；3-载物装置；31-支撑板；32-固定治具；33-定位块；4-产品；5-第二透明标记板；6-定点相机；61-第一光源；7-信息采集相机；71-第二光源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。

本发明实施例提供了一种全自动视觉定位转移设备，参照图1和图2，包括：

工作台1，工作台1上设有对位孔12。该对位孔12的形状可以为方形，也可以为圆形，当然还可以为几何图形，在此不做限定。

第一透明标记板2，第一透明标记板2设置在对位孔12处，第一透明标记板2上具有第一固定标记点。其中，第一透明标记板2位于对位孔12的上侧或下侧，且与工作台1贴合固定。一般来说，第一固定标记点位于第一透明标记板2的中心。具体的，第一透明标记板2为矩形，矩形上画有将该矩形平分的十字线，该十字形的交点即为第一固定标记点。此处，第一固定标记点通常与对位孔12的中心沿同一竖直方向分布。

载物装置3，载物装置3具有产品固定区和定位开口，产品固定区包括矩阵阵列排布的多个产品固定位，每个产品固定位用于放置一个产品4。此处，该产品可以为Chip(芯片)、IC(Integrated Circuit，集成电路)板、LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)中的任一种。该产品固定位略大于产品的尺寸，仅代表在误差范围允许的偏差的每个产品放置的区域，并无其他限位结构。其中，载物装置3能够沿矩阵阵列的行方向及列方向移动。

第二透明标记板5，第二透明标记板5固定在定位开口上，第二透明标记板5具有第二固定标记点。同样的，第二固定标记点位于第二透明标记板5的中心。具体的，第二透明标记板5为矩形，矩形上画有将该矩形平分的十字线，该十字形的交点即为第二固定标记点。此处，第二固定标记点通常与定位开口的中心沿同一竖直方向分布。另外，为了便于第一透明标记板2的第一固定标记点与第二透明标记板5的第二固定标记点对位，第一透明标记板2的结构通常与第二透明标记板5结构一致。

定点相机6，定点相机6设置在对位孔12的正下方，用于确认第一固定标记点与第二固定标记点是否重合。此处，为了取像清晰，定点相机6的镜头处设有朝向工作台发射光线的第一光源61。

信息采集相机7，信息采集相机7的镜头朝向工作台1，且能够沿矩阵阵列的行方向及列方向移动。此处，为了取像清晰，信息采集相机7的镜头处设有朝向工作台1发射光线的第二光源71。

转移装置(图1和图2中未示意出)，转移装置用于转移产品4。一般来说，该转移装置可以三维空间上移动。该转移装置能够移动到定点相机6确认第二透明标记点与第二透明标记点重合时第二透明标记点在空间的位置，并记录机械坐标，该机械坐标即为转移装置在第一固定标记点时的机械坐标。

处理器，处理器与转移装置、信息采集相机7、定点相机6以及载物装置3电连接，能够控制载物装置3、信息采集相机7沿行方向和列方向移动以及控制信息采集相机7拍摄照片，能够获取转移装置在第一固定标记点时的机械坐标、第二固定标记点在第一固定标记点时载物装置3的机械坐标以及所有产品4与第二固定标记点之间的坐标关系；并根据转移装置在第一固定标记点时的机械坐标、第二固定标记点在第一固定标记点时载物装置3的机械坐标以及所有产品4与第二固定标记点之间的坐标关系，计算出所有产品4相对于转移装置的机械坐标；其中，当处理器计算出所有产品4相对于转移装置的机械坐标时，处理器还用于控制转移装置将产品4一一转移。

此处，处理器是全自动视觉定位转移设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个全自动视觉定位转移设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行全自动视觉定位转移设备的各种功能和处理数据，从而对全自动视觉定位转移设备进行整体监控。可选的，处理器可包括一个或多个处理单元。例如，至少包括两个处理单元，一个控制信息采集相机7拍照，一个处理照片内产品4的坐标，提高拍摄及处理效率。

本发明实施例的全自动视觉定位转移设备，参照图1和图2，其工作台1上设有对位孔12，对位孔12上设有第一透明标记板2，第一透明标记板2上具有第一固定标记点；对位孔12下方设有定点相机6；载物装置3上设有第二透明标记板5，第二透明标记板5具有第二固定标记点。基于此，通过定点相机6确认第一固定标记点和第二固定标记点在竖直方向上重合，并记录此时的载物装置3的机械坐标，然后再根据转移装置在第一固定标记点时的机械坐标，即可建立起第二固定标记点对应的载物装置3的机械坐标与转移装置的机械坐标之间的联系。这样的话，以载物装置3的第二固定标记点在第一固定标记点的位置为基准计算产品4对应载物装置3的机械坐标，即可将产品4对应载物装置3的机械坐标关联到转移装置的机械坐标中，从而达到简化坐标计算，优化程序结构，提高计算性能的目的。另外，载物装置3上具有产品4固定区，产品4固定区上用于放置多个产品4，当处理器计算出所有产品4相对于转移装置的机械坐标时，处理器还用于控制转移装置将产品4一一转移。也就是说，本发明实施例的全自动视觉定位转移设备，在使用的过程中，先获取载物装置3上的所有产品4的相对于转移装置的机械坐标，然后再控制转移装置将所有产品4一一转移，多个产品4的定位与转移分别集中处理，可以有效的提高生产效率。

由上述可知，本发明实施例的全自动视觉定位转移设备，建立起载物装置3的机械坐标与转移装置的机械坐标之间的联系，简化了坐标计算，优化了程序结构，提高了计算性能，且多个产品4的定位与转移分别集中处理，提高了生产效率。

需要说明的是，载物装置3的机械坐标是以载物装置3的传动机构的原点为参照而确定的坐标值，该原点是假定的客观点。转移装置的机械坐标是以转移装置的传动机构的原点为参照而确定的坐标值，该原点是假定的客观点。其中，上述第一固定标记点可以为全自动视觉定位转移设备的原点，即载物装置3以及转移装置对应的传动机构在第一固定标记点的处的机械坐标均为各自的坐标原点，可以简化坐标计算。

应理解，由于放置的误差，产品4在产品4固定区上的排布并不一定为严格的阵列分布，为了尽量的保证产品4的坐标准确，对行或列上的产品4进行线性模式，并调整产品4固定区的位置，使其与载物装置3对应的移动方向一致。详细的，如图1和图2所示，上述载物装置3包括支撑板31和固定治具32，支撑板31上设有安装口，固定治具32在安装口处与支撑板31转动连接，产品4固定区位于固定治具32上。此时，当照片内的产品4在行方向和列方向均铺满时，处理器还能够对照片内每一排产品4的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，以及能够控制固定治具32以预设角度转动，以使预设拟合直线与行方向平行。或，当照片内的产品4在行方向和列方向均铺满时，处理器还能够对照片每一列产品4的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，以及能够控制固定治具32以预设角度转动，以使预设拟合直线与列方向平行。由上述可知，通过对产品4固定区上的多行产品4的坐标或多列产品4的坐标进行线性模拟，并整体的调整其角度，可以保证获得的所有产品4与第二固定标记点之间的坐标关系的较为精确，进而保证最终计算出所有产品4相对于转移装置的机械坐标的精度较高，实现精确定位。

需要说明的是，上述产品4的坐标可以是以照片上的任一点建立坐标系获得的坐标，也可以是产品4对应相对于载物装置3的机械坐标，该照片内的所有产品4相对于载物装置3的机械坐标可以由拍摄该照片时载物装置3实际的机械坐标以及产品4与第二固定标记点之间的坐标关系获得，具体过程与下文获得所有产品4对应载物装置3的机械坐标的方法过程一致，在此不做赘述。

进一步地，上述载物装置3还包括定位块33，定位开口位于定位块33上，定位块33与支撑板31固定连接，支撑板31在工作台1的表面的正投影为矩形；其中，在支撑板31以及定位块33在工作台1上的正投影中，安装口的中心与支撑板31的第一侧边的距离大于安装口的中心与其他侧边的距离，定位块33位于安装口远离第一侧边的一侧，且第一侧边的平分线穿过安装口的中心以及定位块33上第二透明标记板5的第二固定标记点；第一侧边为支撑板31用于连接传动结构的一侧在工作台1上的正投影所对应的边，特别的，第一侧边还是矩形的短边。这样的话，安装口临近支撑板31远离传动结构的一侧设置，即产品4固定区临近支撑板31远离传动结构的边缘。此时，支撑板31受热胀冷缩的变化主要集中在垂直于第一侧边的方向，由于定位块33位于安装口远离第一侧边的一侧，且第一侧边的平分线穿过安装口的中心以及定位块33上对应的第二固定标记点，可以有效降低支撑板31热胀冷缩对产品4的位置坐标带来的误差影响。

其中，产品4可以为Chip、IC板、LED中的任一种，然而不同的产品4的特征点(便于取像的标记点)并不相同，为了使多种产品4均可以取像清晰，保证视觉精度，如图2所示，本发明实施例的全自动视觉定位转移设备还包括多个不同颜色的背景板11，背景板11设置在工作台1上，处理器能够识别产品4，并根据产品4选用与其相匹配的颜色的背景板11。这样的话，不同的产品4可以选择与其相适应的颜色的背景板11，扩大可适用的产品4的种类范围，同时无需停机切换硬件更换背景色，可以实现自动运行。

在一些实施例中，本发明实施例的全自动视觉定位转移设备还包括报警单元，处理器与报警单元电连接，处理器能够控制报警单元报警。示例性的，当产品4固定区上没有产品4时，处理器能够控制报警单元报警，以提醒操作人员放置产品4。报警单元可以为声音报警器、灯光报警器等。

本发明实施例还提供了一种全自动视觉定位转移设备控制方法，用于上述全自动视觉定位转移设备，包括：坐标关联步骤，坐标关联步骤包括：获得第一坐标，第一坐标为转移装置在第一固定标记点处的机械坐标；控制载物装置移动至第一透明标记板的上方，使得第一固定标记点与第二固定标记点在竖直方向上重合，并记录载物装置的机械坐标，获得第二坐标；产品识别步骤，产品识别步骤包括：控制信息采集相机的移动到载物装置的上方，并使得第二固定标记点位于信息采集相机的中心，并记录载物装置的机械坐标，获得第三坐标；控制载物装置的预设点移动到信息采集相机的下方，并拍摄照片；判断照片内是否存在产品；当照片内不存在产品时，控制载物装置根据第一预设轨迹运动，并更新照片，直至照片中出现产品；当照片内存在产品时，执行产品坐标识别步骤；产品坐标识别步骤，产品坐标识别步骤包括：获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系，根据第三坐标以及所有产品与第三坐标之间的坐标关系，获得所有产品对应载物装置的机械坐标；根据第一坐标、第二坐标以及所有产品对应载物装置的机械坐标，获得所有产品对应转移装置的机械坐标；产品转移步骤，产品转移步骤包括：根据所有产品对应转移装置的机械坐标，控制转移装置将产品一一转移。

与现有技术相比，本发明实施例提供的全自动视觉定位转移设备的控制方法的有益效果与上述技术方案提供的全自动视觉定位转移设备的有益效果相同，在此不做赘述。

具体的，参照图3和图4，本发明实施例的全自动视觉定位转移设备的控制方法包括以下步骤：

步骤S100，坐标关联步骤，具体包括：

步骤S110，获得第一坐标，第一坐标为转移装置在第一固定标记点处的机械坐标。此处，上述第一固定标记点可以为转移装置的对位原点，即第一坐标可以直接获得。此外，第一坐标也可以通过转移装置移动到定位相机确认第二固定标记点和第一固定标记点重合时第二固定标记点的位置，通过记录坐标获得。

步骤S120，控制载物装置移动至第一透明标记板的上方，使得第一固定标记点与第二固定标记点在竖直方向上重合，并记录载物装置的机械坐标，获得第二坐标。

步骤S200，产品识别步骤，具体包括：

步骤S220，控制信息采集相机移动到载物装置的上方，并使得第二固定标记点位于信息采集相机的中心，并记录载物装置的机械坐标，获得第三坐标。此处，信息采集相机可以进行拍照记录第二固定标记点在信息采集相机的照片中的位置。

步骤S230，控制载物装置的预设点移动到信息采集相机的下方，并拍摄照片。其中，拍摄的照片为矩形。此处，预设点可以为载物装置的支撑板的中心，也可以为产品固定区的任一位置。

步骤S240，判断照片内是否存在产品。

步骤S241，当照片内不存在产品时，控制载物装置根据第一预设轨迹运动，并更新照片，直至照片中出现产品。第一预设轨迹运动结束可以使产品固定区的所有位置均被信息采集相机拍摄过一次照片。其中，第一预设轨迹可以是以预设位移量间断的沿行列方向交错运行，每移动一次，控制信息采集相机拍摄一次照片，并重新执行步骤S230，直至载物装置的产品固定区的所有位置均被信息采集相机拍摄过一次照片或直至照片中出现产品。此处，行方向的预设位移量不能大于照片的横向尺寸对应在载物装置上的尺寸和列方向的预设位移量不能大于照片纵向尺寸对应在载物装置上的尺寸。当照片内存在产品时，执行步骤S300。

步骤S300，产品坐标识别步骤，具体包括：

步骤S320，获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系。也就是说，获取所有产品位置处对应的机械坐标与第二定位点处对应机械坐标之间的关系。

步骤S330，根据第三坐标以及所有产品与第三坐标之间的坐标关系，获得所有产品对应载物装置的机械坐标。

步骤S340，根据第一坐标、第二坐标以及所有产品对应载物装置的机械坐标，获得所有产品对应转移装置的机械坐标。

步骤S400，产品转移步骤，具体包括：

步骤S410，根据所有产品对应转移装置的机械坐标，控制转移装置将产品一一转移。此处，对所有的产品转移的具体过程不做限定，可以移走相机，仅转移装置运动，也可以转移装置和载物装置共同运动，在此不做限定。

应理解，获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系的方式并不唯一。例如，信息采集相机的视野范围小于产品固定区，如图5所示，上述步骤S320具体包括：

步骤S321：判断照片内的产品在行方向和列方向上是否铺满。此处，在行方向上铺满以及在列方向上铺满不考虑所有产品之间的间隔，即判定照片是否拍到了所有产品集中分布后的整体的边缘的空白区域。

步骤S322：当照片内的产品在行方向和列方向上均铺满时，控制载物装置沿第一方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在第一方向上未铺满，第一方向为行方向或列方向。示例性的，载物装置以第一固定位移量沿第一方向移动，每移动一次，控制信息采集相机拍摄一次照片，并重新执行步骤S321。此处，第一固定位移不能大于照片在第一方向上的尺寸对应在载物装置上的尺寸。

步骤S323：当照片内的产品在行方向上未铺满，且照片内的产品在列方向上铺满时，控制载物装置沿列方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在列方向上未铺满。示例性的，载物装置以第二固定位移量沿列方向移动，每移动一次，控制信息采集相机拍摄一次照片，并重新执行步骤S321。此处，第二固定位移不能大于照片在列方向上的尺寸对应在载物装置上的尺寸。

步骤S324：当照片内的产品在行方向上铺满，且照片内的产品在列方向上未铺满时，控制载物装置沿行方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在行方向上未铺满。示例性的，载物装置以第三固定位移量沿行方向移动，每移动一次，控制信息采集相机拍摄一次照片，并重新执行步骤S321。此处，第三固定位移不能大于照片在行方向上的尺寸对应在载物装置上的尺寸。

步骤S325：当照片内的产品在行方向和列方向上均未铺满时，即照片仅包括所有产品集中分布的一角时，控制载物装置根据第二预设轨迹运动，并且每移动预设距离拍摄一次照片，记录每张照片对应的载物装置的机械坐标，直至所有的产品均被拍完。此处，第二预设轨迹运动可以是以预设位移量间断的沿行列方向交错运行，每移动一次，控制信息采集相机拍摄一次照片，直至所有的产品均被拍完。此处，行方向的预设位移量不能大于照片的横向尺寸对应在载物装置上的尺寸和列方向的预设位移量不能大于照片纵向尺寸对应在载物装置上的尺寸。

步骤S326：根据第二预设轨迹中拍摄的照片及其对应的载物装置的机械坐标，获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系。

需要说明的是，在信息采集相机的视野范围大于或等于产品固定区的情况下，获得步骤S320包括：判断照片是否包含所有产品，当照片不包含所有产品时，控制载物装置以设定的轨迹移动，直至照片包含所有产品；当照片包含所有产品时，记录坐标，并获得所有产品与第三坐标之间的坐标关系。

在一些实施例中，载物装置包括支撑板和固定治具，支撑板上设有安装口，固定治具在安装口处与支撑板转动连接，产品固定区位于固定治具上。此时，如图6所示，在步骤S320之前，步骤S300还包括：

步骤S310，判断照片内的产品在行方向和列方向上是否铺满。此处，在行方向上铺满以及在列方向上铺满不考虑所有产品之间的间隔，即判定照片是否拍到了所有产品集中分布后的整体的边缘的空白区域。

步骤S311，当照片内的产品在行方向和在列方向上均未铺满时，控制载物装置沿第一方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在第一方向上铺满，第一方向为行方向或列方向。示例性的，载物装置以第一固定位移量沿第一方向移动，每移动一次，控制信息采集相机拍摄一次照片，并重新执行步骤S310。此处，第一固定位移不能大于照片在第一方向上的尺寸对应在载物装置上的尺寸。

步骤S312，当照片内的产品在行方向上铺满，且照片内的产品在列方向上未铺满时，控制载物装置沿列方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在列方向上铺满。示例性的，载物装置以第二固定位移量沿列方向移动，每移动一次，控制信息采集相机拍摄一次照片，并重新执行步骤S310。此处，第二固定位移不能大于照片在列方向上的尺寸对应在载物装置上的尺寸。

步骤S313，当照片内的产品在行方向上未铺满，且照片内的产品在列方向铺满时，控制载物装置沿行方向移动，并更新照片，直至照片内的产品在行方向上铺满。示例性的，载物装置以第三固定位移量沿行方向移动，每移动一次，控制信息采集相机拍摄一次照片，并重新执行步骤S310。此处，第三固定位移不能大于照片在行方向上的尺寸对应在载物装置上的尺寸。

步骤S314，当照片内的产品在行方向和列方向均铺满时，对照片内的每一排产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线；控制固定治具以预设角度转动，使得预设拟合直线与行方向平行；或，对照片内的每一列产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，控制固定治具以预设角度转动，以使预设拟合直线与列方向平行。其中，照片内的产品的坐标可以为照片内的产品相对于载物装置的机械坐标，具体可以根据拍摄该照片时的载物装置实际的机械坐标、照片以及上述第三坐标通过计算获得，在此不做详细阐述。

进一步地，上述全自动视觉定位转移设备还包括多个不同颜色的背景板，背景板设置在工作台上，参照图3和图4，在步骤220之前，步骤S200还包括：

步骤S210，控制载物装置移动，使得第二固定标记点位于预设颜色的背景板的正上方。此处，不同的产品对应的颜色的背景板可以预先通过测试获得，不同产品对应的背景板的颜色在此不做限定。

进一步地，上述全自动视觉定位转移设备还包括报警单元，参照图3和图4，步骤S200还包括：

步骤S242，当载物装置根据第一预设轨迹运动结束后，照片内仍不存在产品时，控制报警单元报警。也就是说，直至载物装置的产品固定区的所有位置均被信息采集相机拍摄过一次照片，仍未找到产品，控制报警单元报警。

需要说明的是，在一种可行的实施方式中，在执行步骤S210及S220之后，还控制信息采集相机进行拍照进行识别，判断是否可以识别成功，若是，继续执行步骤S220；若否，控制报警单元报警。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种全自动视觉定位转移设备，其特征在于，包括：

工作台，所述工作台上设有对位孔；

第一透明标记板，所述第一透明标记板设置在所述对位孔处；所述第一透明标记板上具有第一固定标记点；

载物装置，所述载物装置具有产品固定区和定位开口，所述产品固定区包括矩阵阵列排布的多个产品固定位，每个所述产品固定位用于放置一个产品；所述载物装置能够沿所述矩阵阵列的行方向及列方向移动；

第二透明标记板，所述第二透明标记板固定在所述定位开口上，所述第二透明标记板具有第二固定标记点；

定点相机，所述定点相机设置在所述对位孔的正下方，用于确认所述第一固定标记点与所述第二固定标记点是否重合；

信息采集相机，所述信息采集相机的镜头朝向所述工作台，且能够沿所述矩阵阵列的行方向及列方向移动；

转移装置，所述转移装置用于转移所述产品；

处理器，所述处理器与所述转移装置、所述信息采集相机、所述定点相机以及所述载物装置电连接，能够控制所述载物装置、所述信息采集相机沿所述行方向和所述列方向移动以及控制所述信息采集相机拍摄照片，能够获取所述转移装置在所述第一固定标记点时的机械坐标、所述第二固定标记点在所述第一固定标记点时所述载物装置的机械坐标以及所有产品与所述第二固定标记点之间的坐标关系；并根据所述转移装置在所述第一固定标记点时的机械坐标、所述第二固定标记点在所述第一固定标记点时所述载物装置的机械坐标以及所有产品与所述第二固定标记点之间的坐标关系，计算出所有产品相对于所述转移装置的机械坐标；

其中，当所述处理器计算出所有产品相对于所述转移装置的机械坐标时，所述处理器还用于控制所述转移装置将所述产品一一转移。

2.根据权利要求1所述的全自动视觉定位转移设备，其特征在于，所述载物装置包括支撑板和固定治具，所述支撑板上设有安装口，所述固定治具在所述安装口处与所述支撑板转动连接，所述产品固定区位于所述固定治具上；

当所述照片内的产品在行方向和列方向均铺满时，所述处理器还能够对所述照片内每一排产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，以及能够控制所述固定治具以预设角度转动，以使所述预设拟合直线与所述行方向平行；

或，当所述照片内的产品在行方向和列方向均铺满时，所述处理器还能够对所述照片每一列产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，以及能够控制所述固定治具以预设角度转动，以使所述预设拟合直线与所述列方向平行。

3.根据权利要求2所述的全自动视觉定位转移设备，其特征在于，所述载物装置还包括定位块，所述定位开口位于所述定位块上，所述定位块与所述支撑板固定连接，所述支撑板在所述工作台的表面的正投影为矩形；

其中，在所述支撑板以及所述定位块在所述工作台上的正投影中，所述安装口的中心与所述支撑板的第一侧边的距离大于所述安装口的中心与其他侧边的距离，所述定位块位于所述安装口远离所述第一侧边的一侧，且所述第一侧边的平分线穿过所述安装口的中心以及所述定位块上所述第二透明标记板的所述第二固定标记点；所述第一侧边为所述支撑板用于连接传动结构的一侧在所述工作台上的正投影所对应的边。

4.根据权利要求2所述的全自动视觉定位转移设备，其特征在于，还包括多个不同颜色的背景板，所述背景板设置在所述工作台上，所述处理器能够识别产品，并根据所述产品选用与其相匹配的颜色的背景板。

5.根据权利要求1所述的全自动视觉定位转移设备，其特征在于，还包括报警单元，所述处理器与所述报警单元电连接，所述处理器能够控制所述报警单元报警。

6.一种全自动视觉定位转移设备控制方法，用于如权利要求1～5任一项所述的全自动视觉定位转移设备，其特征在于，包括：

坐标关联步骤，所述坐标关联步骤包括：获得第一坐标，所述第一坐标为转移装置在第一固定标记点处的机械坐标；控制载物装置移动至第一透明标记板的上方，使得所述第一固定标记点与第二固定标记点在竖直方向上重合，并记录所述载物装置的机械坐标，获得第二坐标；

产品识别步骤，所述产品识别步骤包括：控制所述信息采集相机移动到所述载物装置的上方，并使得所述第二固定标记点位于所述信息采集相机的中心，并记录所述载物装置的机械坐标，获得第三坐标；控制所述载物装置的预设点移动到所述信息采集相机的下方，并拍摄照片；判断所述照片内是否存在产品；当所述照片内不存在产品时，控制所述载物装置根据第一预设轨迹运动，并更新照片，直至所述照片中出现产品；当所述照片内存在产品时，执行产品坐标识别步骤；

产品坐标识别步骤，所述产品坐标识别步骤包括：获得所有产品与所述第三坐标之间的坐标关系，根据第三坐标以及所有产品与所述第三坐标之间的坐标关系，获得所有产品对应所述载物装置的机械坐标；根据第一坐标、第二坐标以及所有产品对应所述载物装置的机械坐标，获得所有产品对应所述转移装置的机械坐标；

产品转移步骤，所述产品转移步骤包括：根据所有产品对应所述转移装置的机械坐标，控制转移装置将产品一一转移。

7.根据权利要求6所述的全自动视觉定位转移设备控制方法，其特征在于，所述信息采集相机的视野范围小于所述产品固定区，所述获得所有产品与所述第三坐标之间的坐标关系包括：

判断所述照片内的产品在行方向和列方向上是否铺满；

当所述照片内的产品在行方向和列方向上均铺满时，控制所述载物装置沿第一方向移动，并更新所述照片，直至所述照片内的产品在第一方向上未铺满，所述第一方向为行方向或列方向；

当所述照片内的产品在行方向上未铺满，且所述照片内的产品在列方向上铺满时，控制所述载物装置沿列方向移动，并更新所述照片，直至所述照片内的产品在列方向上未铺满；

当所述照片内的产品在行方向上铺满，且所述照片内的产品在列方向上未铺满时，控制所述载物装置沿行方向移动，并更新所述照片，直至所述照片内的产品在行方向上未铺满；

当所述照片内的产品在行方向和列方向上均未铺满时，控制所述载物装置根据第二预设轨迹运动，并且每移动预设距离拍摄一次照片，记录每张照片对应的所述载物装置的机械坐标，直至所有的产品均被拍完；

根据所述第二预设轨迹中拍摄的照片及其对应的所述载物装置的机械坐标，获得所有产品与所述第三坐标之间的坐标关系。

8.根据权利要求6所述的全自动视觉定位转移设备控制方法，其特征在于，所述载物装置包括支撑板和固定治具，所述支撑板上设有安装口，所述固定治具在所述安装口处与所述支撑板转动连接，所述产品固定区位于所述固定治具上；在所述获得所有产品与所述第三坐标之间的坐标关系之前，所述产品坐标识别步骤还包括：

判断所述照片内的产品在行方向和列方向上是否铺满；

当所述照片内的产品在行方向和在列方向上均未铺满时，控制所述载物装置沿第一方向移动，并更新所述照片，直至所述照片内的产品在第一方向上铺满，所述第一方向为行方向或列方向；

当所述照片内的产品在行方向上铺满，且所述照片内的产品在列方向上未铺满时，控制所述载物装置沿列方向移动，并更新所述照片，直至所述照片内的产品在列方向上铺满；

当所述照片内的产品在行方向上未铺满，且所述照片内的产品在列方向铺满时，控制所述载物装置沿行方向移动，并更新所述照片，直至所述照片内的产品在行方向上铺满；

当所述照片内的产品在行方向和列方向均铺满时，对所述照片内的每一排产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，控制所述固定治具以预设角度转动，使得所述预设拟合直线与所述行方向平行；或，对所述照片内的每一列产品的坐标进行线性拟合，并将获得的多条线性拟合的直线的斜率求平均值获得预设拟合直线，控制所述固定治具以预设角度转动，以使所述预设拟合直线与所述列方向平行。

9.根据权利要求6所述的全自动视觉定位转移设备控制方法，其特征在于，所述全自动视觉定位转移设备还包括多个不同颜色的背景板，所述背景板设置在所述工作台上，在所述控制所述信息采集相机移动到所述载物装置的上方，并使得所述第二固定标记点位于所述信息采集相机的中心，并记录所述载物装置的机械坐标，获得第三坐标之前，所述产品识别步骤还包括：

控制所述载物装置移动，使得所述第二固定标记点位于预设颜色的所述背景板的正上方。

10.根据权利要求6所述的全自动视觉定位转移设备控制方法，其特征在于，所述全自动视觉定位转移设备还包括报警单元，所述产品识别步骤还包括：当所述载物装置根据第一预设轨迹运动结束后，所述照片内仍不存在产品时，控制所述报警单元报警。

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