2 贴片机介绍
图２．４定位系统框图
定位系统的主要作用是控制装着头以一定的加速度和运动速度从一个位置移动到另一个指定的位置，从而实现定位功能。
由于定位运动的功能是使运动机构准确定位到某一点，对运动轨迹没有特殊要求。因此可以在许可的条件下，尽量使各个运动轴以最大的加速度工作在最高运动速度下，以尽快完成定位动作，缩短定位时间。
因为定位电机采用增量编码器进行位置检测，因此需要在系统上电时进行一次回参考点运动。在参考回零时，需要检测原位开关信号和编码器的ＩＮＤＥＸ信号．为了保护装着头不会运动到两端的极限位嚣发生碰撞事故，因此要在Ｘ，Ｙ轴的正，负两端加装限位保护开关。
２）控制系统
控制系统主要由控制卡，各种传感器，各种阀和气缸，伺服电机和编码器等组成，是贴片机上最复杂，最核心的部分。贴片机控制系统具有如下特点：Ｉ／Ｏ控制点多达近２００个，逻辑关系和信号种类复杂；
贴片机运动过程中速度快，行程短，快速起停频繁，加速度；
传感器精度和响应速度要求高，执行机构要求有很好的快速响应特；
工作过程中数据采集，计算和传输量大，实时性要求；
为满足以上要求，控制部分在总体上采用两级控制，底层的控制卡加上高层的主机。底层主要由ｍ控制和运动控制两部分组成，这两部分控制都是通过编程由控制卡直接控制的。ＦＯ控制主要包括各种传感器（如各轴的零位传感器ＰＣＢ板和气缸的到位传感），各种气阀和真空开关、光源、上板电机，相机的到位触发信号等。运动控制主要是控制Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｒ轴的电机以实现贴片过程中所需要的各种的运动。控制卡与主机之间有一个共享的快速存取和缓冲模块，上层计算得到的各种数据直接放入此模块中，就像置于本地存储器中一样，提高了数据传输的实时性，底层控制卡直接从此模块读数据，就象从自己的存储器中取数一样，加快了数据传送的速度和安全性。
３）视觉系统
视觉系统主要担当图像的采集和显示任务，如图２．５所示，它由以下部件组成：
图２．５视觉系统硬件构成
卡发出触发脉冲，上视觉系统拍下当前特定位置的组件图像，在贴片机高速运动时，这个位置的控制精度要求非常高。贴片机与机械部分的联系主要是相机的安装要与机器的运动轴之间保持比较准确的相互位置关系．
２．４．１贴片机视觉系统中硬件部分的介绍
在机器视觉中，其硬件系统的性能可以说对整个系统的性能起决定性的作用，可以说整个系统的精度很大一部分都取决于硬件的选择，除了软件算法之外，硬件对速度也起作很重要的影响。根据应用场合、系统规模和实际性能要求的不同，视觉系统的价格也相差悬殊，从几百元到几百万甚至上千万不等。
视觉系统的硬件部分主要由光源、镜头、ＣＣＤ、视频电缆、视频捕捉卡和监视器组成。光源主要起照明作用，镜头主要起光学成像的作用，ＣＣＤ主要起光电转换作用，视频线主要起数据传输作用。视频捕捉卡主要起模数转换生成数字图像的作用，另外还控制ＣＣＤ的取相触发，曝光时间等和部分的图像预处理作用。监视器起监视生产过程和调试诊断时提供一个可视接口的作用．本论文采用ＳＯＮＹＦ系列贴片机做为研究对象。下面分别就以上各部件作一简单介绍。如图２．１ｌ２．１２所示
图２．ＩｌＳＯＮＹＦ贴片机影像系统硬件介绍
１１下视系统
光源一ＬＥＤ光源。要求照射范围为半径等于１．５ｅｍ的圆，光强要均匀．一般为圆形结构
相机一高分辨率工业用镜头及ＣＣＤ
ＰＣＢ－－Ｍａｒｋ形状要标准，图案要清晰。
２１上视系统
光源－ＬＥＤ光源。一般有好几组灯，构较复杂．这里不详述。
相机一高分辨率工业用镜头及ＣＣＤ，光通量满足的条件下要能抓拍图像。
组件一市面上常见的封装芯片
３）影像卡
主要功目皂一图像处理与分析。
要求一缓存要大（主４Ｍ），图的最快速度为２０ｍｓ，最好能集成ＤＳＰ４）调光卡
主要功能一调节光源的亮度。
要求一调压等级至少为４个级别。能同时控Ｎ３组以上的灯。
图２．１２ＳＯＮＹＦ贴片机影像系统硬件组成
１）光源
大多数机器视觉系统都需要光源，有的甚至对光源提出了很高的要求，如无频闪、光强稳定、光场均匀、高亮度且亮度可调、闪光时间极短等，在机器视觉系统中，常见的光源有以下几种：荧光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌａｍｂ），卤灯（ｈａｌｏｇｅｎｌａｍｂ）金属卤
需要给出一个组件的模舨外，还需要给定所用检测相机的一个标准的标定文件。
软体系统主要功能为：
１）ＰＣＢ板及芯片贴装位置定位：包括Ｍａｒｋ识别、Ｍａｒｋ中心计算、ＰＣＢ板芯片贴装位置记录，如图２．１６所示
２）芯片定位：包括芯片识别、芯片检测、偏移量计算
３）系统标定：包括吸嘴位置标定、送料器芯片位置标定、主轴中心标定、相机标定
图２．１６ｍａｒｋ定位、中心对正后的ＢＧＡ以及相机标定模扳
４）图像算法分析
影像系统输入的是各种各样的图像，输出的是数据。影像软件系统的主要内容是对图像进行处理与分析，得到我们所需要的数据，图２，１７所示：因此，下面我们着重讲一下图像算法（对图像进行处理的方法）。
序号算法分类精度要求速度要求
芯片定位０．０３一Ｏ．０５（依芯片类型／尺４０－－６０ｍｓ（依芯片类型／尺ｌ算法寸）寸）
ＰＣＢ定位
２算法‘Ｏ．０２ｍｍ１００ｍｓ左右
各种标定主轴中心及相机标定算法要
３算法求高不做要求
图２．１７算法的分类及精度与速度要求