基于迭代的旋轉(zhuǎn)視覺元件針腳位姿估計(jì)精度優(yōu)化

鄺泳聰，陳澤田

(華南理工大學(xué) 機(jī)械與汽車工程學(xué)院，廣州 510640)

0 引言

插件機(jī)是將針腳電子元件插裝到印刷電路板的精密組裝設(shè)備，當(dāng)前異形插件機(jī)采用的底部視覺算法簡單直觀，但由于部分元件底部反光較強(qiáng)，導(dǎo)致針腳圖像提取困難，這影響了插件良率。插件機(jī)旋轉(zhuǎn)視覺通過轉(zhuǎn)動(dòng)元件，從不同角度位置獲取針腳的背光圖像，有助于解決反光影響針腳識(shí)別精度的問題。

隨著插件機(jī)的推廣應(yīng)用，除了保證精度外，插件效率上也提出更高的要求，當(dāng)前高精度機(jī)型的插件模塊，采用伺服電機(jī)一對(duì)一直接驅(qū)動(dòng)，保證了定位精度，但其插件模塊較重體積也難以縮小，因此高效率機(jī)型的插件模塊設(shè)計(jì)，改由一個(gè)電機(jī)通過同步帶拖動(dòng)多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，好處是減輕插件模塊重量也便于縮小體積，不利因素是同步帶存在彈性變形和齒隙，只做微小角度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸可以滿足插件精度要求，但做大角度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角度旋轉(zhuǎn)誤差較大。前期旋轉(zhuǎn)視覺研究主要針對(duì)高精度機(jī)型，該機(jī)型旋轉(zhuǎn)軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度與理論值非常接近(誤差小于0.03°)，因此用旋轉(zhuǎn)角的理論值計(jì)算針腳姿態(tài)，精度能滿足要求。將旋轉(zhuǎn)視覺應(yīng)用到高效率機(jī)型時(shí)，由于實(shí)際旋轉(zhuǎn)角與理論值差異大，用旋轉(zhuǎn)角理論值估算針腳位姿，精度難以保證。常規(guī)的解決方案是每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸安裝高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，測(cè)量實(shí)際的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，但這不但增加成本也不利于插件模塊小型化，因此有必要從軟件算法上尋找解決方法。……