[发明专利]一种自动化工艺线的石墨料盘视觉定位系统

权利要求书

1.一种自动化工艺线的石墨料盘视觉定位系统，包括机械手臂、机台和石墨料盘放料位，所述机械手臂上设置有抓取工具和手臂相机，所述机台设置有料盒和机台相机，所述视觉定位系统还包括控制系统，所述机械手臂与控制系统通过通信连接形成无间隙上下料的高自动化单元，其特征在于：所述控制系统包括，

视觉定位程序，所述视觉定位程序用于建立机械手臂与控制系统的通信连接，实现低延时操控，并且对晶片的移动及放置进行定位；

晶片模板，所述晶片模板是所述视觉定位程序根据晶片样本和曲线处理绘制而成的二维视图，用于描绘晶片轮廓特征；

建立所述晶片模板，利用晶片轮廓特征生成所述晶片模板，所述晶片直边位置拟合直线确定晶片旋转角度，晶片边缘拟合圆确定晶片中心位置；

石墨料盘模板，所述石墨料盘模板是视觉定位程序根据石墨料盘放料位样本和曲线处理绘制而成的二维视图，用于描绘石墨料盘放料位轮廓特征，并且与晶片模块相区分；

建立所述石墨料盘模板，利用石墨料盘放料位内部两个孔位的轮廓生成所述石墨料盘模板来初步定位石墨料盘放料位的位置，所述石墨料盘放料位直边拟合直线确定石墨料盘放料位的旋转角度，石墨料盘放料位边缘拟合圆确定石墨料盘放料位中心点；

相机坐标系，所述相机坐标系是机台相机、手臂相机的视野范围内特征点的视觉坐标，相机坐标系的原点为相机的光心，相机坐标系的坐标x轴、y轴分别与图形平面上的X轴、Y轴平行，相机坐标系的z轴为相机光轴，所述z轴垂直于图形平面，所述z轴与图形平面的交点，为图形坐标系的原点，在所述原点处构成的直角坐标系为相机坐标系；

机械手臂坐标系，所述机械手臂坐标系是所述机械手臂沿X、Y、Z轴线性运动时的轨迹点组成的坐标系；

石墨料盘放料位，所述石墨料盘放料位的坐标与所述石墨料盘模板坐标一致。

2.根据权利要求1所述的视觉定位系统，其特征在于：所述视觉定位程序操作界面为图形用户界面，用于简化视觉定位程序与机械手臂的连接操作，通过修改固定参数达到实现通信连接的作用。

3.根据权利要求2所述的视觉定位系统，其特征在于：所述视觉定位程序操作界面包括，

发送内容，所述发送内容用于反馈错误日志；

寄存器，所述寄存器用于存储，以备程序更新进行修复；

IP地址，所述IP地址用于物理寻址，为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异；

端口号，所述端口号用于实现通信数据帧的识别，来区分不同的服务，一台主机对应一个端口号。

4.根据权利要求1所述的视觉定位系统，其特征在于：所述机械手臂上的抓取工具从料盒中取出一片晶片，然后沿所述机械手臂坐标系移动到机台相机处，所述机台相机对晶片拍照，取得当前晶片的在相机坐标系上的位置信息；包括晶片的中心点X、Y坐标及其相对所述晶片模板的旋转角度R。

5.根据权利要求4所述的视觉定位系统，其特征在于：所述机械手臂沿机械手臂坐标系移动机器手臂到所述石墨料盘放料位，然后固定于机械手臂上的所述手臂相机对石墨料盘放料位拍照，取得所述石墨料盘放料位在相机坐标系上的位置信息；包括石墨料盘放料位的中心点X、Y坐标及其相对所述石墨料盘模板的旋转角度R。

6.根据权利要求5所述的视觉定位系统，其特征在于：所述抓取工具驱动晶片旋转，使晶片的旋转角度R转到与石墨料盘放料位角度一致后，修正晶片中心点位置，使其与石墨料盘放料位中心点重合，所述抓取工具移动到石墨料盘放料位，释放抓取工具使晶片放置到石墨料盘放料位。

7.根据权利要求4或5所述的视觉定位系统，其特征在于：所述视觉定位程序在晶片移动时控制所述机台相机工作；所述视觉定位程序在晶片放置时控制所述手臂相机工作，

所述视觉定位程序对机台相机取得的所述相机坐标系上的位置信息与手臂相机取得的相机坐标系上的位置信息储存并比对。

8.根据权利要求7所述的视觉定位系统，其特征在于：经所述视觉定位程序比对后产生的目标坐标位置与机械手臂坐标系为映射关系。