结合基于机器视觉的异形电子元器件插装设备的现场需求,提出了一种现场快速标定方法,分析了归一多坐标系和多点位最小二乘拟合方式进行快速坐标归一和双照相机标定的可行性,解决了多坐标系运算和双照相机标定的复杂问题,实现了现场的快速坐标系归一和双相机标定。 本论文所述基于机器视觉的异形电子元器件插装设备，是一种应用于自动PCB插装线的设备。本文所述归一多坐标系的方法既是矩阵论中所述的多矩阵归一在工程中的应用[7]。照相机标定技术XuanXu也在论文CAMERACALIBRATIONTECHNIQUES中进行阐述[8]。将理论技术应用于异形件插装设备中，转化为实际生产力的工作将在以下文章中进行介绍。1异形电子元器件插装设备工作流程本文所研究的双照相机标定应用于异形电子元器件插装设备，设备自动运行过程中使用双照相机系统对电子元器件和PCB板中的目标位置进行视觉识别。如图1所示，设备通过异形元器件专用喂料器将元器件运输至待取料位，由机器人抓取移动至底部相机拍摄区域进行拍照筛选，不合格的元器件抛料，合格元器件移动至待插装位准备插装。同时由轨道传输部分将待插装PCB板运送至待插装位，由顶部相机拍照识别定位，不合格报警，工件与目标位置-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压缩管机折弯机滚弧机合格由机器人将元器件插入指定位置，传输部分传输PCB至下一工作位置。图1插装设备工作流程图2光源和照相机设计本设备采用双照相机拍照方式进行异形元器件插装，需进行元器件优劣检测和目标位置拍照定位，固采用顶部和底部相机相协作的方式进行视觉识别工作。顶部相机进行目标位置识别定位，底部相机进行元器件优劣检测抛弃不合格元器件。第38卷第12期2016-12顶部相机系统如图2所示本文有公司网站全自动缩管机采集转载中国知网整理  http://www.suoguanji.cc ，相机系统整体和抓举头整体通过集线器（HUB）安装于机器人执行机构末端，其功能是对待插装PCB板进行目标位置获取及定位。此设计避免了照相机a、光源b、抓取头c之间的相互干涉。装配加工过程中保持照相机a中心轴与抓举头c中心轴重合，降低后续旋转操作中纵坐标偏移误差。图2顶部相机系统底部相机系统如图3所示，相机系统安装于底座上端，其主要功能是对抓取起来的元器件进行管脚识别检测。使用碗状光源e增强光汇聚能力，提升照射强度，降低拍摄过程中阴影干扰。装配过程中相机d中心轴垂直向上重合与光源e中心轴，最大限度的捕捉光强最大点。图3底部相机d与光源e安装示意图3归一多坐标系与多点位最小二乘拟合方法的双照相机标定双照相机所在设备共包含三种坐标系，机器人坐标系、顶部相机坐标系、底部相机坐标系。机器人为设备的执行机构为简化运算复杂度，归一多坐标系于机器人坐标系。三坐标系均垂直于地面，即纵坐标重合，在后期转换中只转换水平面坐标即可实现坐标系的归一。标定操作采用九点移动取样，以降低传统四点移动取样，因取样点少而不能有效降低机器人移动误差的缺陷。通过机器人移动控制相机对标定点进行等间距水平和竖直移动构成九点矩阵，如图4所示。图4九点法所获图像设任意标定点在机器人坐标系下坐标为Q(u,v)，在底部相机坐标系下的坐标为P(x,y)。设A,B点为采集到的图样中任意两点，在uO’v坐标系下坐标为QA(u1,v1)，QB(u2,v2)，在xOy坐标系下坐标为PA(x1,y1)，PB(x2,y2)。由距离公式：=ABABQQPPλ(1)求得λ，即为单像素点的实际对应尺寸，亦是底部相机坐标系转换到机器人坐标系的放?工件与目标位置-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压缩管机折弯机滚弧机本文有公司网站全自动缩管机采集转载中国知网整理  http://www.suoguanji.cc