一种芯片飞行对中装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器视觉技术应用领域，特别涉及一种芯片飞行对中装置及方法。
【背景技术】
[0002]半导体、电子设备市场是机器视觉技术应用的巨大市场之一，机器视觉计术本身也随着半导体、电子、光学、自动化等技术的发展而不断完善、发展。目前国内外的半导体封装设备大都与视觉系统相结合，以获得优良的封装精度。
[0003]传统飞行对中采用传感器信号作为触发信号，要求执行机构进入相机视场的速度是匀速和可知的，再根据速度计算出执行机构的位置从而计算出芯片相对于拾取机构的精确偏移量。而实际中由于机械和相机触发延迟等原因，很难保证拾取机构经过相机视野时速度是匀速的，因此得到的芯片相对于拾取机构的偏移量精度较差，满足不了高精度封装的要求。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种芯片飞行对中装置及方法，其目的是为了避免因机械原因导致速度不恒定对芯片飞行对中产生影响。
[0005]为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种芯片飞行对中装置，包括:具有拾取头和标记点的拾取机构和上视视觉系统，其中，当所述拾取机构运动到所述上视视觉系统的视场中时，通过所述上视视觉系统的相机采集所述拾取头的图像和标记点的图像，并根据图像采集结果计算出所述标记点和所述拾取头之间的第一距离；
[0006]当所述拾取机构拾取芯片经过上视视觉系统的视场区间时，所述上视视觉系统的相机采集所述拾取头上芯片的图像和所述标记点的图像，并根据图像采集结果计算出所述芯片的中心和所述标记点的中心分别与上视视觉系统的相机的中心的第二距离和第三距离，根据所述第二距离、第三距离和第一距离计算出所述芯片在所述拾取头上的位移偏差。
[0007]其中，所述拾取机构还包括:
[0008]用于将所述拾取机构运动到所述上视视觉系统的视场中的直线电机；
[0009]用于调整所述拾取头角度的角度旋转电机，所述角度旋转电机与所述直线电机相连接，且所述角度旋转电机的底端通过一连接杆与所述拾取头相连接；
[0010]用于固定所述标记点的标记装置，所述标记装置套设在所述连接杆上，且设置在所述拾取头顶端的圆盘上。
[0011 ] 其中，所述标记装置包括:
[0012]用于固定所述标记点的固定槽，所述固定槽设置在所述标记装置的两侧，且突出于所述拾取头顶端的圆盘；
[0013]用于将所述标记装置固定于所述连接杆上的锁紧机构，所述锁紧机构设置在所述标记装置的中间部分，且所述锁紧机构的一端为开口结构，设置在所述中间部分的一端；所述锁紧机构的另一端设置有一圆形通孔，设置在所述中间部分的中心位置；
[0014]用于调节所述标记装置在所述连接杆上下位置的上下微调机构，所述上下微调机构设置在所述中间部分的另一端。
[0015]其中，所述标记点设置在所述标记装置的固定槽内，由反光性良好的材料制成。
[0016]本发明的上述实施例还提供了一种芯片飞行对中方法，应用于上述实施例所述的芯片飞行对中装置，其中所述芯片飞行对中方法包括:
[0017]当所述拾取机构运动到上视视觉系统的视场中时，通过所述上视视觉系统的相机采集所述拾取头的图像和标记点的图像，并根据图像采集结果计算出所述标记点和所述拾取头之间的第一距离；
[0018]当所述拾取机构拾取芯片经过上视视觉系统的视场区间时，通过所述上视视觉系统的相机采集所述拾取头上芯片的图像和所述标记点的图像，并根据图像采集结果计算出所述芯片的中心和所述标记点的中心分别与上视视觉系统的相机的中心的第二距离和第三距离；
[0019]根据所述第二距离、第三距离和第一距离计算出芯片在所述拾取头上的位移偏差。
[0020]进一步地，所述根据图像采集结果计算出所述标记点和所述拾取头之间的第一距离，具体为:
[0021]ΔΧ = AXfAX2;其中，
[0022]ΔΧ为第一距离；Δ&为所述拾取头与所述上视视觉系统的相机之间的距离；ΔΧ2为所述标记点与所述上视视觉系统的相机之间的距离。
[0023]进一步地，所述根据所述第二距离、第三距离和第一距离计算出芯片在所述拾取头上的位移偏差，具体为:
[0024]Ad = ΔΧ3-ΔΧ4-ΔΧ ;其中，
[0025]Δ d为位移偏差；Δ χ3为第二距离；Δ X 4为第三距离；Δ X为第一距离。
[0026]本发明的上述方案的有益效果如下:
[0027]本发明所提供的芯片飞行对中装置及方法在拾取机构中设计一个标记装置，通过标记点与拾取机构的相对位移关系，经过图像识别，算出标记点和芯片分别与相机中心的偏移位置，得到芯片在拾取机构上的精确相对位置偏移，解决了飞行对中技术中因速度不稳定造成获取芯片相对偏移位置精度不高的难题，实现了飞行对中高速高精度图像识别的要求，提高了整个设备的运行效率。
【附图说明】
[0028]图1为本发明的结构示意图；
[0029]图2为本发明的拾取机构示意图；
[0030]图3为本发明的标记装置示意图；
[0031]图4为本发明的标记点示意图；
[0032]图5为本发明所述的飞行对中方法的实现过程示意图。
[0033]【附图标记说明】
[0034]1-拾取机构；2_上视视觉系统；3_直线电机；4_角度旋转电机；5_拾取头；6_连接杆；7_标记装置；8_圆盘；9_标记点；10_固定槽；11_锁紧机构；12_上下微调机构。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0036]本发明针对现有的飞行对中技术中因速度不稳定造成获取芯片相对偏移位置精度不高的问题，提供了一种芯片飞行对中装置及方法。
[0037]如图1所示，本发明的实施例提供了一种芯片飞行对中装置，包括:具有拾取头5和标记点9的拾取机构1和上视视觉系统2，其中，当所述拾取机构1运动到所述上视视觉系统2的视场中时，通过所述上视视觉系统2的相机采集所述拾取头5的图像和标记点9的图像，并根据图像采集结果计算出所述标记点9和所述拾取头5之间的第一距离；当所述拾取机构1拾取芯片经过上视视觉系统2的视场区间时，所述上视视觉系统2的相机采集所述拾取头5上芯片的图像和所述标记点9的图像，并根据图像采集结果计算出所述芯片的中心和所述标记点9的中心分别与上视视觉系统2的相机的中心的第二距离和第三距离，根据所述第二距离、第三距离和第一距离计算出所述芯片在所述拾取头5上的位移偏差。
[0038]本发明的上述实施例所述的芯片飞行对中装置在所述拾取机构1中设计一个标记装置7，通过所述标记点9与所述拾取机构1的相对位移关系，经过图像识别，算出标记点9和芯片分别与相机中心的偏移位置，得到芯片在拾取机构1上的精确相对位置偏移，解决了飞行对中技术上因速度不稳定造成获取芯片相对偏移位置精度不高的难题，实现了飞行对中尚速尚精度图像识别的要求，提尚了整个设备的运彳丁效率。
[0039]如图2所示，所述拾取机构1还包括:用于将所述拾取机构1运动到所述上视视觉系统2的视场中的直线电机3 ;用于调整所述拾取头5角度的角度旋转电机4，所述角度旋转电机4与所述直线电机3相连接，且所述角度旋转电机4的底端通过一连接杆6与所述拾取头5相连接；用于固定所述标记点9的标记装置7，所述标记装置7套设在所述连接杆6上，且设置在所述拾取头5顶端的圆盘8上。
[0040]本发明的上述实施例所述的所述拾取机构1还包括带动所述拾取机构1运动的直线电机3，以及调整所述拾取头5角度的角度旋转电机4，为了能够使所述拾取机构1在所述上视视觉系统2的视场更好的调整位置，方便采集图像。
[0041]如图3所示，所述标记装置7包括:用于固定所述标记点9的固定槽10，所述固定槽10设置在所述标记装置7的两侧，且突出于所述拾取头5顶端的圆盘8 ;用于将所述标记装置7固定于所述连接杆6上