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触摸屏贴合设备中对位平台的设计与研究

机械管理开发 2020年第6期35卷 7-9页

作者：杨子侠刘永立段青鹏中电科风华信息装备股份有限公司山西太原030024

在电容式触摸屏的生产制程中,对位贴合是关键工艺。因此,根据触摸屏贴合设备中视觉对位系统的原理,通过两种对位平台的优缺点对比,选择适合触摸屏贴合设备的对位平台结构,设计对位平台结构,并对平台建立数学模型,计算平台运动的位移量... 详细信息

在电容式触摸屏的生产制程中,对位贴合是关键工艺。因此,根据触摸屏贴合设备中视觉对位系统的原理,通过两种对位平台的优缺点对比,选择适合触摸屏贴合设备的对位平台结构,设计对位平台结构,并对平台建立数学模型,计算平台运动的位移量。通过贴合试验,验证了对位平台设计的可行性和正确性。

关键词：贴合设备对位平台数学模型

基于Math CAD的UVW平台对位系统运动分析与验证

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电子工业专用设备 2019年第2期48卷 50-54页

作者：潘强强中电科风华信息装备股份有限公司山西太原030024

根据UVW平台的结构,使用数学工具MathCAD对其运动进行了对位运动的代数分析,以A、B点在固定坐标系中位置推导出UVW平台3个轴运动值的方程,最后以代数和数值两种演算方式证明驱动关系的正确。

关键词：对位平台对位系统运动分析

全自动锡膏印刷机高精密视觉对位技术研究与应用

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全自动锡膏印刷机高精密视觉对位技术研究与应用

作者：张帅朋华中科技大学

学位级别：硕士

锡膏印刷作为表面贴装技术(Surface Mounted Technology,SMT)的第一道工序,锡膏印刷的品质对整个产品的质量起到关键性的作用。随着电子产品向着轻便化、小巧化和高稳定性方向发展,表面贴装电子元器件也必然朝着微型化、高集成度、超薄... 详细信息

锡膏印刷作为表面贴装技术(Surface Mounted Technology,SMT)的第一道工序,锡膏印刷的品质对整个产品的质量起到关键性的作用。随着电子产品向着轻便化、小巧化和高稳定性方向发展,表面贴装电子元器件也必然朝着微型化、高集成度、超薄化方向发展。元器件的尺寸越来越小,这也要求锡膏印刷机的印刷精度不断提升。本研究以全自动锡膏印刷机为对象,结合实际生产,为了提高锡膏印刷机的精度,研制了一套锡膏印刷机对位平台的视觉系统,提出了一种新的对位标记点(Mark)的匹配定位算法以及构建了锡膏印刷机对位平台的纠偏模型。(1)研制了一套锡膏印刷机的视觉系统,重点研制了一台FPGA工业智能相机,该相机能够实现单帧/连续采集、软/硬触发、图像预处理等功能并能够以60帧每秒输出30万像素的清晰图像,满足锡膏印刷机的应用要求。根据各项实际性能技术指标要求,定制加工了视觉处理机,同时编写了视觉系统中视觉处理算法库的软件框架。(2)针对锡膏印刷机对位过程中电路板以及钢网Mark点的定位问题,提出了一种新的基于局部灰度序列特征的广义霍夫变换匹配算法。利用灰度值的相对大小关系作为边缘点的特征,构建查找表,进行投票定位目标物体。详细阐述了算法的开发流程。(3)构建锡膏印刷机对位平台的纠偏模型,建立了四个坐标系用来表示平台各部分的位置关系,为了明确各坐标系之间的关系,对相关坐标系进行了转换。建立UVW平台的运动模型,对UVW平台进行运动学分析,推导出平台的运动学公式,并最终得到平台纠偏量的计算公式。同时对平台对位系统的误差进行了分析。(4)对本文提出的基于广义霍夫变换的局部特征匹配算法进行精确度测试,通过对比试验验证其鲁棒性。在东莞凯格公司生产的锡膏印刷机上进行印刷精度测试,实验结果表明,使用本文研制的视觉系统、匹配算法以及纠偏模型,使锡膏印刷机整机的印刷精度由±0.025mm提高到±0.02mm,对锡膏印刷机行业发展有重要的应用价值。

关键词：锡膏印刷机印刷精度视觉系统图像匹配对位平台

晶硅太阳能电池电致发光测试系统关键技术研究

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晶硅太阳能电池电致发光测试系统关键技术研究

作者：白生辉华南理工大学

学位级别：硕士

晶硅太阳能电池在生产制备过程中会产生各种各样的缺陷,这些缺陷会极大影响电池的光电转化效率,因此对缺陷片进行检测和筛选是十分有必要的。有些缺陷通过人工目检、AOI检测等方法就能辨别出来,然而还有一些内部缺陷通过这类方法是不能... 详细信息

晶硅太阳能电池在生产制备过程中会产生各种各样的缺陷,这些缺陷会极大影响电池的光电转化效率,因此对缺陷片进行检测和筛选是十分有必要的。有些缺陷通过人工目检、AOI检测等方法就能辨别出来,然而还有一些内部缺陷通过这类方法是不能检测出来的。目前利用电致发光(EL)原理进行晶硅太阳能电池内部缺陷检测的方法已日渐普及,但是现有的EL测试系统只能实现电池片和组件的离线抽检,较难满足生产需求。本文的主要任务就是对能够应用于在线生产的晶硅太阳能电池EL测试系统进行研究。本文首先根据晶硅太阳能电池丝网印刷生产线的特点,对电池片EL测试系统进行整体方案设计,并针对系统中的图像采集系统和平台对位系统核心硬件进行选型和分析,此外基于模块化思想对本课题的测试系统软件部分进行设计。在此基础上对本课题中的并联平台视觉对位系统进行研究,包括并联平台运动学建模、视觉系统标定、电池进板定位算法探讨,在研究了测试系统的误差和并联平台对位的特点以后,根据生产调试快速性需求,提出一种基于姿态标定数据的插值纠偏算法。然后对本课题中另外一个关键技术即基于电致发光的晶硅太阳电池缺陷检测算法进行研究,在分析了电致发光下缺陷的特点以后,对本文研究的黑斑、断栅和隐裂缺陷进行了预处理研究,并采用空域和频域结合的方式进行缺陷信号的增强,并基于面积、灰度和最小外接矩形倾角等特征对缺陷进行提取。最后利用搭建好的硬件平台和软件系统进行相关实验研究,实验结果表明,本文提出的纠偏算法能够满足测试系统对位精度要求,此外系统的检测时间和检测精度也能满足实际生产要求。

关键词：硅电池对位平台电致发光缺陷检测图像处理

全自动锡膏印刷设备误差分析与终端位姿预测研究

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全自动锡膏印刷设备误差分析与终端位姿预测研究

作者：吴强华南理工大学

学位级别：硕士

表面贴装技术（Surface Mounted Technology,SMT）作为电子信息产业的关键基础行业之一,随着电子产品轻便化、小巧化、超薄化发展,工业界对SMT技术的要求越来越高。锡膏印刷工艺作为SMT技术的关键工序之一,对SMT产品质量有着决定性影响... 详细信息

表面贴装技术（Surface Mounted Technology,SMT）作为电子信息产业的关键基础行业之一,随着电子产品轻便化、小巧化、超薄化发展,工业界对SMT技术的要求越来越高。锡膏印刷工艺作为SMT技术的关键工序之一,对SMT产品质量有着决定性影响。锡膏印刷工艺主要由全自动锡膏印刷设备完成,自21世纪以来,中国SMT技术飞速发展,但全自动锡膏印刷设备与国外品牌还存在一定的差距。我国锡膏印刷设备逐渐向高端设备进军,研制高精度设备是SMT行业亟待解决问题,也是提升本国信息产业核心竞争力的重要方向。本文以全自动锡膏印刷设备为研究对象,为提高设备性能提出了一种基于集成多目标回归预测链的全自动锡膏印刷设备对位平台终端位姿预测方法,本文主要研究内容如下:首先,对全自动锡膏印刷设备建立了整机运动模型,对三自由度并联对位平台进行了运动学分析,推导了正解模型与逆解模型,研究了平台的奇异位形;在定义运动姿态的基础上求解了对位平台的对位算法,并通过仿真实验验证算法的有效性;分析了对位平台输入参数及制造、装配相关误差对设备精度的影响,并总结了全自动锡膏印刷设备其他误差。然后,利用机器学习算法对全自动锡膏印刷设备对位平台终端位姿进行预测,在单目标XGBoost（Extreme Gradient Boosting）预测算法的基础上提出了集成多目标回归链的多目标预测算法XGB-ERC（XGBoost Ensemble of Regressor Chains）,并通过对比实验验证了本方法对具有相关关系的终端位姿预测效果更优。最后,对全自动锡膏印刷设备进行调校,在锡膏印刷设备正常工作状态下进行数据采集;在设备实时工作数据的基础上将XGB-ERC方法与传统机器学习方法对比,进一步验证本方法的有效性;进行了基于XGB-ERC方法预测的对位平台终端位姿的锡膏印刷过程补偿仿真实验,验证了本文提出方法能够减小全自动锡膏印刷设备误差,从而提高设备的印刷性能,对SMT行业的发展具有重要的参考价值。

关键词：锡膏印刷对位平台精度 XGBoost

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基于视觉检测的对位贴合系统设计与应用

基于视觉检测的对位贴合系统设计与应用

作者：郑新宇东北大学

学位级别：硕士

随着现代工业自动化制造技术的不断进步,基于机器视觉的运控控制系统成为当前研究的热点。本文从机器视觉在工业自动化设备中的应用角度出发,在对位运动控制系统平台的基础上,结合组成机器视觉系统的CCD相机、镜头、照明等硬件设备,利... 详细信息

随着现代工业自动化制造技术的不断进步,基于机器视觉的运控控制系统成为当前研究的热点。本文从机器视觉在工业自动化设备中的应用角度出发,在对位运动控制系统平台的基础上,结合组成机器视觉系统的CCD相机、镜头、照明等硬件设备,利用图形化软件平台OMRON FH系类图像处理软件为开发工具,开发了液晶显示屏对位贴合系统。针对工业生产线上液晶显示屏的生产要求,结合各种显示屏组装过程的工艺路线,根据实际工业现场的应用,选择合适的运动控制硬件设备,合理的设计了液晶显示屏对位贴合系统的机器视觉检测部分。在现有典型机器视觉系统的基础上,选取了适用于本系统的工业相机、光学镜头等硬件,并且对于光源照明系统进行了独特的设计,结合运动控制平台搭建起基于机器视觉的用于检测定位的对位贴合系统。机构的运动控制与图像的处理计算均利用OMRON图像处理软件作为开发工具。视觉系统首先在传统的相机标定方法基础上,对本系统所用的相机进行了参数的标定,进而在软件中实现了图像坐标系的自动校准、优化了视觉MARK点的获取、并简化了人工操作的流程。本系统通过实际生产线上的应用,验证了系统功能与相关算法的稳定性与实用性。

关键词：对位平台机器视觉相机标定对位贴合

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双对位翻板贴合机的关键技术研究与开发

双对位翻板贴合机的关键技术研究与开发

作者：胡少兴广东工业大学

学位级别：硕士

在智能手机大范围普及的情况下,生产者有生产出具有更高的控制精度,更优秀的抗干扰能力等性能的电容式触控屏的需求。在电容式触控屏自动化生产的前提下提高触摸屏性能,除了制造新的高性能材料外,另一个途径就是提高专门的贴合机器的性... 详细信息

在智能手机大范围普及的情况下,生产者有生产出具有更高的控制精度,更优秀的抗干扰能力等性能的电容式触控屏的需求。在电容式触控屏自动化生产的前提下提高触摸屏性能,除了制造新的高性能材料外,另一个途径就是提高专门的贴合机器的性能。目前触摸屏贴合机的对位工序大部分采用机械式定位,手动添置触摸屏贴合材料。在对位过程中较易产生褶皱导致产品不良,在对位速度和对位精度方面也越发无法满足触摸屏的生产要求。本文针对翻板贴合机中的贴合过程中对位精度问题,结合机器视觉及一种X-Y-0三轴运动对位平台,为实现双对位翻板贴合机自动贴合,提高对位贴合精度提供了一套对位贴合方案。文章主要内容包括下面几个方面：1、通过调研触摸屏翻板贴合机的工作原理和装备现状,提出一种结合自动上料机构、机器视觉检测位置偏差、及X-Y-0对位平台控制的双对位翻板贴合机设计方案,实现对位自动化及对位精度提高的要求。2、对X-Y-θ三轴运动对位平台进行原理设计,通过理论分析该对位平台机构的自由度,建立了对位平台机构运动方程。3、基于SOLIDWORKS建立X-Y-θ对位平台的三维模型,运用ADAMS联合MATLAB建立对位平台运动仿真分析,验证了平台设计原理、结构和运动方程的正确性。4、分析翻板贴合机的对位检测功能要求,设计基于视觉的贴合精度检测系统,研究边缘检测以及基于Hough变换的直线检测方法,设计图像的预处理程序及贴合材料定位的算法程序,并基于MATLAB开发双对位翻板贴合机视觉检测系统。5、分析视觉对位检测系统检测误差及对位平台的运动误差,设计搭建翻板贴合机的对位系统实验测试平台,检验了对位系统的对位精度,研究对位系统的误差补偿及优化方法。

关键词：双对位翻板贴合机对位平台视觉检测系统误差分析