基于三维运动平台的点胶系统研究

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1、硕士学位论文基于三维运动平台的点胶系统研究RESEARCHOFDISPENSINGSYSTEMBASEDONTHREEDIMENSIONALMOTIONPLATFORM杨嘉力哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TP249学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文基于三维运动平台的点胶系统研究硕士研究生：杨嘉力导师：胡泓教授申请学位：工学硕士学科：机械工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP249U.D.C:621Di

2、ssertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFDISPENSINGSYSTEMBASEDONTHREEDIMENSIONALMOTIONPLATFORMCandidate：YangJialiSupervisor：Prof.HuHongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechanicalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefenc

3、e：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要微电子封装已经逐步成为微电子制造过程中的主要成本来源，如何进行快速精确的微电子封装已成为生产商急需解决的问题。传统的点胶设备多以示教的方式为主，程序颇为复杂，并不符合现代生产的需求。本文根据现代半导体元器件贴装的要求，设计了基于三维运动平台的点胶控制系统。针对接触式流体点胶技术，设计了点胶运动控制平台的整体方案，包括点胶平台的结构、硬件、以及点胶控制软

4、件；对于结构设计，主要针对Z运动轴进行了设计；硬件部分主要针对运动控制卡外部接口的设计；软件主要对PC上位机进行了设计，包括交互界面，控制逻辑以及通讯协议等。研究了面向点胶平台的视觉系统标定方法，并通过MATLAB算法对相机内参数进行通过标定，得到世界坐标与图像坐标的关系；针对本系统，推导了基于点胶运动平台的手眼标定方法，并建立了基于误差补偿的标定算法，最后通过实验验证手眼标定的精度误差。基于PCB点胶工件，设计了其特征点的视觉定位方案，主要包括有图像预处理及图像分割模块；对于图像预处理，对比分析了几种常用的图像滤波及增强方法

5、；对于图像分割，研究了最大类间方差算法及最大熵分割算法，最后得出适合本系统图像的视觉定位算法方案，并利用粒子群算法对图像分割进行了优化。本文搭建了三维点胶运动控制平台，并利用视觉技术实现了PCB图像特征点的定位，完成了点胶任务；通过实验分析了不同点胶任务对点胶精度的影响，并给出了数值计算结果。实验证明本文中的点胶运动控制平台具有相对良好的点胶性能，对点胶与流体的研究和设备开发具有一定的指导意义。关键词：点胶平台；摄像机标定；图像处理；粒子群优化算法I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThecostofmicroel

6、ectronicpackaginghasgraduallybecomethemainsourceofcostintheprocessofmicroeletronicsmanufacturing.Howtocarryoutfastandaccuratemicroelectronicpackaginghasbecomeanurgentproblemtobesolved.Themethodthattraditionaldispensingequipmentusedisshowandwork,whichiscomplicatedand

7、doesnotmeettheneedsofmodernproduction.Inthispaper,basedontherequirementsofmodernsemiconductorcomponentmounting,wedesignthedispensingsystembasedonthreedimensionalmotionplatform.Accordingtothefluiddispensingtechnology,wedesignedthearrangementofthemotioncontrolplatform

8、,includingthestructrueofdispensingplatfrom,hardware,anddispensingsoftware.Forthedesignofstructure,wemainlydesignedtheZaxismotionsystem.For