机器视觉检测系统

高精度对位系统

      Alignment Vision System高精度对位系统是目前本公司针对高速发展的面板行业开发的一款高性能、高速度、高精度的对位贴合系统。当今面板贴合行业为了提高自身产品的竞争力和产品的质量,传统普通精度的对位贴合系统已经不能满足日新月异的行业发展和精度要求。所以,为了跟进产业发展,满足客户需求,提高自身的竞争能力,新西旺公司投入大量的研发精力,开发了符合当今需求的高精度对位贴合系统。系统一经推出,备受客户好评,能达到普通对位软件所不能达到的贴合精度。

高精度对位系统(图1)

本软件最大的优势就是结合了高精度的对位运动平台和PLC数据转换模块。不论是何种运动平台,比如XYθ平台,还是UVW平台都可以根据平台参数和对应的XYθ平台进行参数转换,这样平台对位的参数就可以在PLC和运动平台之间进行直接传递,并且可以做到精度无损失。同时,系统本身的标定模块能够将多个相机和运动平台标定到一个视觉坐标系,校正了相机的畸变误差并对平台平移旋转进行标定,能够精确的定位到平台本身的缺陷。最重要的是,针对该套机构和运动系统,软件能够提供校正补偿功能,通过误差补偿参数设置,能够对系统固定误差进行有效的补偿。系统能够对应的物理相机数量最大可达到8个,虚拟相机的个数可根据相机的实际需求进行设定。

新西旺高精度对位系统应用场景:

1)一个工控机带八个物理相机,两片产品对位贴合,每四个相机拍一个片产品,每片产品拍四个角;

l 贴合精度:±5um;

l 一次对位率:99%;

l TT:500ms(包含平台的运动时间)

高精度对位系统(图2)

2)一个工控机带四个物理相机,一片产品预对位,四个相机分别拍产品的四个角;或者一个工控机带两个物理相机,一片产品预对位,两个相机分别拍产品的对角。也可以根据实际需求,一个工控机带一个物理相机,一片产品预对位,一个相机拍整个产品。

l 对位精度:±10um;     

高精度对位系统(图3)

3)一个工控机带四个物理相机,两片产品Bonding对位,有两个Bonding区,两个Bonding区域分别对位。两个相机拍一片产品,分别拍Bonding区域。其中Sensor位于一个运动平台上,FPC的两个Bonding区分别位于两个运动平台上。

贴合精度:+5um;

高精度对位系统(图4)

4)一个工控机带两个物理相机,两片产品对位贴合,贴合设备是翻转式。一个相机拍一片产品。

贴合精度:±10um;      

高精度对位系统(图5)

5)一个工控机带3个物理相机,两片产品对位贴合。其中一个相机拍一个产品,产品运动,相机固定,分别拍产品的四个角,用一个相机模拟四个相机。另外两个相机拍一个产品,产品运动,相机固定,分别拍产品的四个角,用两个相机模拟四个相机。

贴合精度:50um;   

高精度对位系统(图6)    

高精度对位系统的特点:

1)具备自动校正功能

新西旺高精度对位系统中包含有三种校正方式,相机的非线性校正和运动平台的手眼标定以及相机的联合标定。

非线性校正消除了相机的畸变误差,使系统获得一致性良好的图像。

而运动平台的手眼校正,是一种自动校正的方法,操作便捷、结果准确,包含对平台的平移校正和旋转校正。通过手眼校正的结果,能够看出平台本身平移和旋转的误差,为平台的性能评估提供了一定数据依据。如果平台本身没有问题,从结果也能侧面的反映出在标定过程中是否有异常出现。

手眼标定会将相机和运动平台标定到一个视觉坐标系中,而联合标定使用在两片产品对位贴合的时候,将拍摄两片产品的相机标定在同一个视觉坐标系中。这样,就将运动平台和所有的相机标定在一个视觉坐标系中。

2)整合各种运动平台

运动平台的精度是整个对位系统精度的基础,如果运动平台本身的重复运动精度就不是很高,那么就无法保证视觉系统的精度。同时,运动平台也分好多种,和视觉系统的参数转换也是影响视觉系统精度的重要因素之一。

视觉系统需要的是在视觉坐标系中的XYθ坐标,而运动平台除了直接发送XYθ坐标以外,更多的是高精度的UVW平台,发出的分为XYY、XXY坐标,需要将UVW平台的坐标参数和视觉的XYθ坐标参数进行转换。新西旺高精度对位系统中,整合了各种运动平台坐标参数和视觉坐标参数转换的方法。对接不同的平台,只需要通过修改运动平台的参数就能实现二者之间的转换。

3)支持多种对位模式

新西旺高精度对位系统,不仅支持1片产品预对位方式,也支持2片产品的对位贴合。能够根据项目的需求来调整系统中相机的个数,而且系统能够支持的物理相机最大可达八个,能够支持的模拟相机个数可根据需求随意调整。

通过调整物理相机和模拟相机的个数,再修改视觉框架中的功能模块,就能实现不同对位模式之间的切换。

4)适用不同机构形式

新西旺的高精度对位系统适用任何机构的对位形式,不论是贴膜机构、Bonding机构还是STH、HTH贴合机构,都能够使用新西旺的高精度对位贴合系统来实现,高精度对位系统可谓是以不变应万变。

除了能够实现单个平台对位,也能够实现多个平台同时对位,最常用的多平台同时对位不仅精度达到要求,TT更能满足客户要求。

5)能够补偿固定偏移

整个产品贴合的精度是由视觉系统的精度和机构系统的精度组成,对于特定的机构,在机构生成稳定的情况下,产品对位贴合好以后,产品本身的贴合效果受机构的固定系统误差影响,会有一个固定的偏移量,而且这个固定的偏移量是无法通过调整机构来消除的。只能通过视觉系统添加一个固定补偿值来消除整个机构的固定误差。

新西旺高精度对位贴合系统的对位补偿参数能够根据实际的需求添加在不同的坐标系中,来实现消除机构的固定误差,实现贴合的产品达到规定的要求。

6)实现高精度对位

在面板贴合行业,不仅对位贴合机构更加复杂化,对精度的要求更加严格。现在新西旺的高精度贴合系统能够实现的贴合精度能够达到±5u。新西旺技术团队研究的先进对位算法,能够在复杂的机构中实现±5u贴合精度,这已经是当今最先进的贴合精度。

最重要的是通过一次对位,就能够达到±5u的精度,很多客户对于新西旺的视觉系统十分满意。

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