CN1928893B - 全自动视觉印刷机光学校正***以及构成方法 - Google Patents
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Abstract
一种全自动视觉印刷机光学校正***以及构成方法，包括设置光学***和光学***驱动装置，驱动装置受计算机控制***控制，接受键盘或鼠标输入的操作指令将光学***推出置于钢网与PCB板之间；光学***中钢网成像单元和PCB板成像单元将钢网影像和PCB板影像传出；由CCD摄像机将两影像转换为数字信号，然后两影像数字信号传输到计算机控制***进行控制调节，使调整平台移动到钢网网格与PCB板焊盘完全垂直对正的位置。本发明自动化程度高，精度高，效率高，而且视觉效果好，操作简洁方便，界面友好。
Description
技术领域
本发明涉及用于阅读或识别图形的方法和装置，特别涉及图像的捕获，尤其涉及图像分布图的对准或中心校正。
背景技术
现有技术中采用光学方法对目的物进行位置校正，多是从一个方向单边的对其检视和校正，如CN03121312.X中国专利申请所公开的名称为“依照摄影光学***的透射特性的图像校正”的技术方案和CN 200310114373.3中国专利申请所公开的名称为“具有经校正的像素输出的光学扫描”技术方案都是如此。现有技术中，缺少一种从两个方向双边检视，调节其中一边使其与另一边精确对正的技术。尤其是在往PCB板的焊盘上印刷锡膏时，传统工艺更显得效率低、精度差。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足之处而提出一种全自动视觉印刷机的光学校正***及其构成方法，本发明将光学***置于互相平行的钢网和PCB板两平面之间，将捕获的两图像的误差传给计算机控制***，计算机控制***驱动调节PCB板移动，使两者完全对正。然后印刷机将PCB板推到与钢网严密结合之处，再进行刷涂锡膏的操作，从而提高了对正的精度，提高了效率。
本发明通过采用以下的技术方案来实现：
实施一种全自动视觉印刷机光学校正***的构成方法，基于包括计算机控制***、调整平台、调整平台的左调节机构、水平调节机构、右调节机构和顶升平台的印刷机，所述调整平台连结调整平台左调节机构、调整平台水平调节机构、调整平台右调节机构，因为调整平台与PCB板为一体、钢网与支撑平台为一体，三调节机构中的任意一只被调节，就能够水平调整调整平台相对支撑平台的位置，也就是调整了PCB板与钢网的位置，
所述方法包括：
a.设置能够移动光学***的光学***驱动装置，该驱动装置固定于设备框架之上，所述光学***驱动装置受计算机控制***控制，接受键盘输入的操作指令将光学***推出，置于钢网与PCB板之间；
b.在光学***中设置顶镜头、顶环形灯和底镜头、底环形灯，还设置包括分光镜、半透镜组成的棱镜以及反光镜；所述顶镜头、顶环形灯、半透镜以及反光镜构成的钢网成像单元将钢网影像传出；所述底镜头、底环形灯、分光镜构成的PCB板成像单元将PCB板影像传出；
c.在传出钢网影像、PCB板影像之处设置CCD摄像机，CCD摄像机将两影像转换为数字信号，然后将两影像数字信号传输到计算机控制***。
所述PCB板成像单元和钢网成像单元所传出的影像方向是反光镜正对的方向。
步骤c所述计算机控制***接收到PCB板影像和钢网影像的数字信号之后，进行包括如下步骤的处理：
(一)、对PCB板影像和钢网影像的数字信号数据进行处理，得知钢网网格与PCB板焊盘之间的位置偏差结果；
(二)、根据位置偏差数据确定PCB板50在X方向及Y方向的位移距离数据；
(三)、根据位移距离数据，计算机控制***通过数据传输通道控制调整平台左调节机构、调整平台水平调节机构、调整平台右调节机构分别驱动工作，使调整平台做水平移动，一直移动到PCB板上焊盘与钢网对应的网格一一垂直对应；此期间光学***将一直向计算机控制***输出实时的PCB板影像和钢网影像数据；计算机控制***实时监控位置偏差结果；
PCB板上焊盘与钢网对应的网格对正之后，计算机控制***控制光学***驱动装置，使光学***缩回，退出PCB板、钢网之间的空间。
步骤c所述计算机控制***接收到PCB板影像和钢网影像的数字信号之后，还进行包括如下步骤的处理：
a)在显示器上显示PCB板影像和钢网影像；
b)接受在键盘或鼠标点击输入的指令进行参数设置；
c)接受键盘或鼠标点击输入的指令进行自动控制或分步控制；并通过光学***实时捕获PCB板影像和钢网影像在显示器上显示，进行实时监控；
所述光学***中顶环形灯、底环形灯及CCD摄像机由电源供电。
依照上述方法设计制造一种全自动视觉印刷机光学***，工作时位于平行相对的钢网和PCB板两平面之间，所述光学***包括顶镜头、顶环形灯和底镜头、底环形灯，还包括分光镜、半透镜组成的棱镜以及反光镜；
所述顶环形灯与底环形灯光线出射方向相反；
所述顶镜头、顶环形灯、半透镜以及反光镜构成的钢网成像单元将钢网的影像传出；方向正对于反光镜，且与顶环形灯与底环形灯光线出射方向垂直；
所述底镜头、底环形灯、分光镜构成的PCB板成像单元将PCB板的影像传出；方向正对于反光镜，且与顶环形灯与底环形灯光线出射方向垂直；
所述光学***还在传出钢网影像、PCB板影像之处设置CCD摄像机，CCD摄像机将两影像转换为数字信号，然后将两影像数字信号传输到计算机控制***。
所述光学***中顶环形灯、底环形灯及CCD摄像机由电源供电。
依照上述方法设计制造一种全自动视觉印刷机光学校正***，包括：所述光学***连结光学***驱动装置，该驱动装置固定于设备框架之上，所述光学***驱动装置受计算机控制***控制，接受键盘输入的操作指令或将光学***推出，置于钢网与PCB板之间；或缩回到起始位置；所述计算机控制***通过数据传输通道连接调整平台左调节机构、调整平台水平调节机构、调整平台右调节机构；由计算机控制***内固化的程序分析处理送来的钢网影像、PCB板影像数字信号，并根据钢网网格与PCB板焊盘之间的位置偏差结果驱动三个调节机构，使调整平台移动到钢网网格与PCB板焊盘完全垂直对正的位置。
所述全自动视觉印刷机光学校正***还包括显示器及指令输入装置，所述光学***摄到的PCB板影像和钢网影像通过计算机控制***在显示器上显示，其影像的清晰度、显示界面的大小、控制精度、控制模式参数接受在键盘上输入的指令改变，控制过程接受键盘上输入的指令或自动进行或单步进行。
与现有技术相比较，本发明在钢网、PCB板之间设置光学***捕获图像，并通过光学校正***使钢网网格与PCB板焊盘完全垂直对正，光学***撤出之后，再推动PCB板与钢网严密结合刷涂锡膏，本发明自动化程度高，精度高，效率高。而且视觉效果好，操作简洁方便，界面友好。
附图说明
图1是本发明全自动视觉印刷机光学校正***中光学***的示意图；
图2是本发明全自动视觉印刷机光学校正***的***构成方框图。
具体实施方式
下面结合附图及最佳实施方式对本发明做进一步详尽的描述：
参照图1、图2，实施一种全自动视觉印刷机光学校正***的构成方法，基于包括计算机控制***100、调整平台40、调整平台左调节机构81、调整平台水平调节机构83、调整平台右调节机构82和顶升平台70的印刷机，所述调整平台40连结调整平台左调节机构81、调整平台水平调节机构83、调整平台右调节机构82，调节机构81、82、83中的任意一只被调节，就能够水平调整调整平台40相对支撑平台30的位置，所述方法包括：
I、设置能够移动光学***90的光学***驱动装置130，该驱动装置130固定于设备框架200之上，所述光学***驱动装置130受计算机控制***100控制，接受键盘120输入的操作指令将光学***90推出，置于钢网80与PCB板50之间；
II、在光学***90中设置顶镜头97、顶环形灯94和底镜头96、底环形灯95，还设置包括分光镜92、半透镜91组成的棱镜98以及反光镜93；所述顶镜头97、顶环形灯94、半透镜91以及反光镜93构成的钢网成像单元将钢网影像传出；所述底镜头96、底环形灯95、分光镜92构成的PCB板成像单元将PCB板影像传出；
III、在传出钢网影像、PCB板影像之处设置CCD摄像机99，CCD摄像机99将两影像转换为数字信号，然后将两影像数字信号传输到计算机控制***100。
上述方法中，所述PCB板影像成像单元和钢网影像成像单元所传出的影像方向是反光镜93正对的方向。
上述方法中，步骤III所述计算机控制***100接收到PCB板影像和钢网影像的数字信号之后，进行包括如下步骤的处理：
(1)对PCB板影像和钢网影像的数字信号数据进行处理，得知钢网80网格与PCB板50焊盘之间的位置偏差结果；
(2)根据位置偏差数据确定PCB板50在X方向及Y方向的位移距离数据；
(3)根据位移距离数据，计算机控制***100通过数据传输通道101控制调整平台左调节机构81、调整平台水平调节机构83、调整平台右调节机构82分别驱动工作，使调整平台40做水平移动，一直移动到PCB板50的焊盘与钢网80对应的网格一一垂直对应；此期间光学***90一直将向计算机控制***100输出实时的PCB板影像和钢网影像数据；计算机控制***100实时监控位置偏差结果；
(4)PCB板50上焊盘与钢网80对应的网格对正之后，计算机控制***100控制光学***驱动装置130，使光学***90缩回，退出PCB板50、钢网50之间的空间。
前述方法中，步骤III所述计算机控制***100接收到PCB板影像和钢网影像的数字信号之后，还进行包括如下步骤的处理：
a)在显示器110上显示PCB板影像和钢网影像；
b)接受在键盘120或鼠标点击输入的指令进行参数设置；
c)接受键盘120或鼠标点击输入的指令进行分步控制；并通过光学***90实时捕获PCB板影像和钢网影像在显示器110上显示，进行实时监控。
前述方法中，所述光学***90中顶环形灯94、底环形灯95及CCD摄像机99由电源150统一供给电源。
根据上述方法设计制造一种全自动视觉印刷机光学***，工作时位于平行相对的钢网80和PCB板50两平面之间，所述光学***90包括顶镜头97、顶环形灯94和底镜头96、底环形灯95，还包括由分光镜92、半透镜91组成的棱镜98以及反光镜93；
所述顶环形灯94与底环形灯95光线出射方向相反；
所述顶镜头97、顶环形灯94、半透镜91以及反光镜93构成的钢网成像单元将钢网80的影像传出；方向正对于反光镜93，且与顶环形灯94与底环形灯95光线出射方向垂直。
所述底镜头96、底环形灯95、分光镜92构成的PCB板成像单元将PCB板50的影像传出；方向正对于反光镜93，且与顶环形灯94与底环形灯95光线出射方向垂直。
所述光学***90还在传出钢网影像、PCB板影像之处设置CCD摄像机99，CCD摄像机99将两影像转换为数字信号，然后将两影像数字信号传输到计算机控制***100。
所述光学***90中顶环形灯94、底环形灯95及CCD摄像机99由电源150供给电源。
根据上述方法设计制造一种全自动视觉印刷机光学校正***，所述光学***90连结光学***驱动装置130，该驱动装置130固定于设备框架200之上，所述光学***驱动装置130受计算机控制***100控制，接受键盘120输入的操作指令或将光学***90推出，置于钢网80与PCB板50之间；或缩回到起始位置。
所述计算机控制***100通过数据传输通道101连接调整平台左调节机构81、调整平台水平调节机构83、调整平台右调节机构82；由计算机控制***100内固化的程序分析处理送来的钢网影像、PCB板影像数字信号，根据钢网80网格与PCB板50焊盘之间的位置偏差结果驱动三调节机构81、82、83，使调整平台40移动到钢网80网格与PCB板50焊盘完全垂直对正的位置。
所述光学***90摄到的PCB板影像和钢网影像通过计算机控制***100在显示器110上显示，其影像的清晰度、显示界面的大小、控制精度、控制模式参数接受在键盘120上输入指令改变，控制过程接受键盘120上输入的指令或自动进行或单步进行。还可以使用鼠标点击进行相应的操作。
如图2所示，PCB板50被数只顶柱71和数只吸杯72平整地固定在顶升平台70之上，与第一夹板61、第二夹板62的顶面取平之后被夹紧，之后就可以被光学校正***调整了。
本发明的方法不仅可以使用于丝网印刷机，还可以应用于其他类似的场合。
实践证明，本发明在钢网、PCB板之间设置光学***捕获图像，并通过光学校正***使钢网网格与PCB板焊盘完全垂直对正，光学***撤出之后，再推动PCB板与钢网严密结合刷涂锡膏。本发明自动化程度高，精度高，效率高，而且视觉效果好，操作简洁方便，界面友好。
Claims (9)
1.一种全自动视觉印刷机光学校正***的构成方法，基于包括计算机控制***(100)、调整平台(40)、调整平台左调节机构(81)、调整平台水平调节机构(83)、调整平台右调节机构(82)和顶升平台(70)的印刷机，所述调整平台(40)连结调整平台左调节机构(81)、调整平台水平调节机构(83)、调整平台右调节机构(82)，调节机构(81、82、83)中的任意一只被调节，就能够水平调整调整平台(40)相对支撑平台(30)的位置，其特征在于，所述方法包括：
a.设置能够移动光学***(90)的光学***驱动装置(130)，该驱动装置(130)固定于设备框架(200)之上，所述光学***驱动装置(130)受计算机控制***(100)控制，接受键盘(120)输入的操作指令将光学***(90)推出，置于钢网(80)与PCB板(50)之间；
b.在光学***(90)中设置顶镜头(97)、顶环形灯(94)和底镜头(96)、底环形灯(95)，还设置包括分光镜(92)、半透镜(91)组成的棱镜(98)以及反光镜(93)；所述顶镜头(97)、顶环形灯(94)、半透镜(91)以及反光镜(93)构成的钢网成像单元将钢网影像传出；所述底镜头(96)、底环形灯(95)、分光镜(92)构成的PCB板成像单元将PCB板影像传出；
c.在传出钢网影像、PCB板影像之处设置CCD摄像机(99)，CCD摄像机(99)将两影像转换为数字信号，然后将两影像数字信号传输到计算机控制***(100)。
2.根据权利要求1所述的全自动视觉印刷机光学校正***的构成方法，其特征在于：所述PCB板成像单元和钢网成像单元所传出影像的方向是反光镜(93)正对的方向。
3.根据权利要求1所述的全自动视觉印刷机光学校正***的构成方法，其特征在于，步骤c所述计算机控制***(100)接收到PCB板影像和钢网影像的数字信号之后，进行包括如下步骤的处理：
a.对PCB板影像和钢网影像的数字信号数据进行处理，得知钢网(80)网格与PCB板(50)焊盘之间的位置偏差结果；
b.根据位置偏差数据确定PCB板(50)在X方向及Y方向的位移距离数据；
c.根据位移距离数据，计算机控制***(100)通过数据传输通道(101)控制调整平台左调节机构(81)、调整平台水平调节机构(83)、调整平台右调节机构(82)分别驱动工作，使调整平台(40)做水平移动，一直移动到PCB板(50)上焊盘与钢网(80)对应的网格一一垂直对应；此期间光学***(90)将一直向计算机控制***(100)输出实时的PCB板影像和钢网影像数据；计算机控制***(100)实时监控位置偏差结果；
d.PCB板(50)上焊盘与钢网(80)对应的网格对正之后，计算机控制***(100)控制光学***驱动装置(130)，使光学***(90)缩回，退出PCB板(50)、钢网(50)之间的空间。
4.根据权利要求1所述的全自动视觉印刷机光学校正***的构成方法，其特征在于：步骤c所述计算机控制***(100)接收到PCB板影像和钢网影像的数字信号之后，进行包括如下步骤的处理：
a.在显示器(110)上显示PCB板影像和钢网影像；
b.接受在键盘(120)或鼠标点击输入的指令进行参数设置；
c.接受键盘(120)或鼠标点击输入的指令进行自动或分步控制；并通过光学***(90)实时捕获PCB板影像和钢网影像在显示器(110)上显示，进行实时监控。
5.根据权利要求1所述的全自动视觉印刷机光学校正***的构成方法，其特征在于：所述光学***(90)中顶环形灯(94)、底环形灯(95)及CCD摄像机(99)由电源(150)供电。
6.一种全自动视觉印刷机的光学***，工作时位于平行相对的钢网(80)和PCB板(50)两平面之间，其特征在于：所述光学***(90)包括顶镜头(97)、顶环形灯(94)和底镜头(96)、底环形灯(95)，还包括分光镜(92)、半透镜(91)组成的棱镜(98)以及反光镜(93)；
所述顶环形灯(94)与底环形灯(95)光线出射方向相反；
所述顶镜头(97)、顶环形灯(94)、半透镜(91)以及反光镜(93)构成的钢网成像单元将钢网(80)的影像传出；方向正对于反光镜(93)，且与顶环形灯(94)与底环形灯(95)光线出射方向垂直；
所述底镜头(96)、底环形灯(95)、分光镜(92)构成的PCB板成像单元将PCB板(50)的影像传出；方向正对于反光镜(93)，且与顶环形灯(94)与底环形灯(95)光线出射方向垂直；
所述光学***(90)还在传出钢网影像、PCB板影像之处设置CCD摄像机(99)，CCD摄像机(99)将两影像转换为数字信号，然后将两影像数字信号传输到计算机控制***(100)。
7.据权利要求6所述的全自动视觉印刷机光学***，其特征在于：所述光学***(90)中顶环形灯(94)、底环形灯(95)及CCD摄像机(99)由电源(150)供电。
8.一种全自动视觉印刷机光学校正***，其特征在于：光学***(90)连结光学***驱动装置(130)，该驱动装置(130)固定于设备框架(200)之上，所述光学***驱动装置(130)受计算机控制***(100)控制，接受键盘(120)输入的操作指令或将光学***(90)推出，置于钢网(80)与PCB板(50)之间；或缩回到起始位置；所述计算机控制***(100)通过数据传输通道(101)连接调整平台左调节机构(81)、调整平台水平调节机构(83)、调整平台右调节机构(82)；由计算机控制***(100)内固化的程序分析处理送来的钢网影像、PCB板影像数字信号，根据钢网(80)网格与PCB板(50)焊盘之间的位置偏差结果驱动三个调节机构(81、82、83)，使调整平台(40)移动到钢网(80)网格与PCB板(50)焊盘完全垂直对正的位置。
9.根据权利要求8所述的全自动视觉印刷机光学校正***，其特征在于：所述光学***(90)摄到的PCB板影像和钢网影像通过计算机控制***(100)在显示器(110)上显示，其影像的清晰度、显示界面的大小、控制精度、控制模式参数接受在键盘(120)上或鼠标点击输入的指令改变，控制过程接受键盘(120)上或鼠标点击输入的指令，或自动进行或单步进行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Optical correction system for full-automatic visual printing-machine and constitution method Effective date of registration: 20160505 Granted publication date: 20100428 Pledgee: China Co truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: Dongguan Kaige Precision Machine Co., Ltd. Registration number: 2016990000358 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20170622 Granted publication date: 20100428 Pledgee: China Co truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: Dongguan Kaige Precision Machine Co., Ltd. Registration number: 2016990000358 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Optical correction system for full-automatic visual printing-machine and constitution method Effective date of registration: 20170706 Granted publication date: 20100428 Pledgee: China Co truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: Dongguan Kaige Precision Machine Co., Ltd. Registration number: 2017990000610 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 523000 2 Sha long road, Dongcheng Street, Dongguan, Guangdong Patentee after: Dongguan Kaige Precision Machinery Co., Ltd Address before: 4, wing 523000, Guangming Avenue, Guangming Road, Dongguan, Guangdong, Dongcheng District Patentee before: Dongguan Kaige Precision Machine Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200605 Granted publication date: 20100428 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: GKG PRECISION MACHINE Co.,Ltd. Registration number: 2017990000610 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |