工件定位方法、系统及芯片测试设备

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种工件定位方法、系统及芯片测试设备。

背景技术

在芯片测试工序中，导航芯片需要先从取料位置放到上料工位的上料装置上，然后依次进行后续环节，直至打包成成品。其中，在放置到上料工位时，需要对导航芯片进行定位，即调节导航芯片的位姿，使得导航芯片能够以设定的位姿进入后续工位，其中，位姿包括物体在空间中的位置和角度。

目前，导航芯片的定位方法为在上料工位增设定位结构，机械调整芯片的位姿，导致上料装置结构复杂，且降低了整个测试工序的效率。

因此，如何简化设备结构，提高整个测试工序的效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种工件定位方法，有利于简化设备结构，提高整个测试工序的效率。本发明的另一目的是提供一种包括工件定位系统及包括该工件定位系统的芯片测试设备，可以简化设备结构，提高整个测试工序的效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工件定位方法，包括：

控制直线模组拾取工件；

控制所述直线模组带动其上工件朝向预设放料工位进行放料运动；

其中，在所述放料运动的过程中：控制相机拍摄各个工件，并根据所述相机的拍摄结果控制所述直线模组校正对应工件的位姿。

优选地，所述放料运动包括：

控制所述直线模组带动其上工件经过预设检测工位后，再朝向所述预设放料工位运动；

其中，当所述直线模组上的第一个工件运动到所述预设检测工位时，控制所述直线模组停顿预设启动时长并触发所述相机启动。

优选地，所述放料运动中，所述直线模组停顿预设启动时长后，所述直线模组连续不间断地朝向所述预设放料工位运动。

优选地，所述控制所述直线模组带动其上工件经过预设检测工位，包括：所述直线模组带动其上各个工件逐一经过所述预设检测工位；

所述控制相机拍摄各个工件，包括：控制所述相机逐一拍摄运动到所述预设检测工位的各个工件。

优选地，所述根据所述相机的拍摄结果控制所述直线模组校正对应工件的位姿，包括：

根据所述相机的拍摄结果判断工件外形是否符合预设规格，若是，则进行所述控制所述直线模组校正对应工件的位姿的步骤。

优选地，所述根据所述相机的拍摄结果判断工件外形是否符合预设规格时，若工件外形不符合所述预设规格，则不进行所述控制所述直线模组校正对应工件的位姿的步骤，且在所述直线模组运动到所述预设放料工位之前，将外形不符合所述预设规格的工件丢至预设不良品收料位置。

优选地，所述直线模组上的工件具有若干组平行的边线；

所述根据所述相机的拍摄结果判断工件外形是否符合预设规格，包括：

在所述相机拍摄到的图像上捕捉工件上相平行边线，并计算相平行边线之间的间距以及各边线的长度，判断各计算值与对应的预设基准值是否相同，若是，则所述工件外形符合预设规格，否则，所述工件外形不符合预设规格。

一种工件定位系统，包括：

拾取模块，用于控制直线模组拾取工件；

运动控制模块，用于控制所述直线模组带动其上工件朝向预设放料工位进行放料运动；

定位模块，用于在所述放料运动的过程中，控制相机拍摄各个工件，并根据所述相机的拍摄结果控制所述直线模组校正对应工件的位姿。

优选地，所述放料运动包括：所述直线模组带动其上工件经过预设检测工位后，再朝向所述预设放料工位运动；

所述运动控制模块包括触发单元，所述触发单元用于当所述直线模组上的第一个工件运动到所述预设检测工位时，控制所述直线模组停顿预设启动时长并触发所述相机启动。

一种芯片测试设备，包括上料装置，还包括如上工件定位系统，所述上料装置设于所述预设放料工位，所述工件为导航芯片。

本发明提供的工件定位方法，包括以下步骤：控制直线模组拾取工件；控制所述直线模组带动其上工件朝向预设放料工位进行放料运动；其中，在所述放料运动的过程中：控制相机拍摄各个工件，并根据所述相机的拍摄结果控制所述直线模组校正对应工件的位姿。

由于在直线模组在朝向预设放料工位运动的过程中、运动到预设放料工位之前，即通过相机的拍摄以及直线模组的运动完成对工件的位姿校正，可以减少预设放料工位的定位结构的设置，简化设备结构；同时，由于在直线模组运动过程中即完成工件的定位，可以减少工件运动到预设放料工位后的定位操作，从而提高测试工序的整体测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供工件定位方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种工件定位方法，有利于简化设备结构，提高整个测试工序的效率。本发明的另一核心是提供一种工件定位系统及包括该工件定位系统的芯片测试设备，可以简化设备结构，提高整个测试工序的效率。

本发明所提供工件定位方法的具体实施例一中，请参考图1，包括以下步骤：

S1：控制直线模组拾取工件。

S2：控制所述直线模组带动其上工件朝向预设放料工位进行放料运动。其中，在所述放料运动的过程中，包括以下步骤：控制相机拍摄各个工件，并根据所述相机的拍摄结果控制所述直线模组校正对应工件的位姿。

具体地，根据相机的拍摄结果，具体可以计算工件的位置信息以及测量工件的倾斜角度，进而可以校正工件的位姿。

具体地，直线模组具有拾取结构，拾取结构拾取工件并与工件相对固定。通过拾取结构在直线模组上的位置调节，可以同步调节固定在该拾取结构上的工件的位姿。可选地，拾取结构为夹具，或者吸盘。

在应用于导航芯片测试工序时，直线模组从取料工位取料，预设放料工位作为上料工位，上料装置设置在预设放料工位，工件为导航芯片。由于在直线模组在朝向上料工位运动的过程中、运动到上料工位之前，即通过相机的拍摄以及直线模组的运动完成对工件的位姿校正，可以减少上料工位的定位结构的设置；同时，由于在直线模组运动过程中即完成工件的定位，可以减少工件运动到上料工位后的定位操作，从而提高测试工序的整体测试效率。当然，本实施例提供的工件定位方法也适用于其他具有定位需求的工序，相应地，工件也可以为其他物体。

进一步地，所述放料运动包括：

控制所述直线模组带动其上工件经过预设检测工位后，再朝向所述预设放料工位运动。其中，当所述直线模组上的第一个工件运动到所述预设检测工位时，控制所述直线模组停顿预设启动时长并触发所述相机启动，此处的第一个工件指的是放料运动中，直线模组上第一个运动到预设检测工位的工件。

其中，直线模组上可能同时拾取一个或者至少两个工件，具体地，直线模组上设置至少两个拾取结构，各拾取结构分别对应拾取一个工件。如本实施例中，直线模组上设置有8个拾取结构，各拾取结构分别对应拾取一个工件，从而直线模组一次放料运动，能够完成8个工件的定位和传送。其中，各拾取结构分别调位，以分别实现各工件的位姿校正。

其中，预设启动时长为0.1s，其他实施例中也可以为其他时长，例如0.3s。

本实施例中，通过直线模组的停顿，可以为相机的启动提供反应时间，使得相机无需实时处于启动状态，而是以直线模组上的第一个工件运动到预设位置时才开始启动并拍照，有利于节约使用成本。

进一步地，所述放料运动中，所述直线模组停顿预设启动时长后，所述直线模组连续不间断地朝向所述预设放料工位运动，则相应地，相机进行拍摄时，直线模组是处于运动中的。通过相机的选取和直线模组运动速度的控制，可以确保拍摄的清晰度。另外，在拍摄后，在直线模组上校正工件位姿的操作也在直线模组放料运动的过程中完成。

本实施例中，整个拍摄过程中，直线模组正常移动无需停顿，能够确保直线模组放料效率。

进一步地，所述控制所述直线模组带动其上工件经过预设检测工位，包括：所述直线模组带动其上各个工件逐一经过所述预设检测工位。相应地，所述控制相机拍摄各个工件这一步骤具体包括：控制所述相机逐一拍摄运动到所述预设检测工位的各个工件。

具体地，相机固定设置在预设检测工位，对每个经过该位置的工件依次检测，可以减少相机的数量需求，有利于节约成本；另外，由于相机的拍摄结果具有顺序性，便于确保工件和各拍摄结果的对应性。

当然，在其他实施例中，也可以同时拍摄直线模组上所有的工件，具体可以通过设置至少两个相机实现，或者通过选用拍摄范围较大的一个相机实现。

进一步地，所述根据所述相机的拍摄结果控制所述直线模组校正对应工件的位姿，包括：

根据所述相机的拍摄结果判断工件外形是否符合预设规格，若是，则进行所述控制所述直线模组校正对应工件的位姿的步骤。

通过该判断步骤的设置，对工件的合格性进行验证，使得工件的定位操作可以具有针对性，具体只针对外形合格的工件，外形不合格的工件，无需进行工件的定位，有利于进一步提高工件定位效率。

进一步地，所述根据所述相机的拍摄结果判断工件外形是否符合预设规格时，若工件外形不符合所述预设规格，则不进行所述控制所述直线模组校正对应工件的位姿的步骤。在所述直线模组运动到所述预设放料工位之前，将外形不符合所述预设规格的工件丢下，具体可以在预设检测工位和预设放料工位之间预设不良品收料位置。

通过直线模组将不合格的工件丢置到预设的不良品收料位置，便于对外形不合格的工件的统一回收。同时，在直线模组运动到预设放料位置之前放下不合格的工件，可以减轻直线模组的负重。

当然，在其他实施例中，也可以在直线模组运动到预设放料工位放下外形符合预设规格的工件后，再将外形不符合预设规格的工件放置到预设不良品收料位置。

进一步地，所述直线模组上的工件具有若干组平行的边线，例如工件为矩形体，还可以为六棱柱体。

其中，所述根据所述相机的拍摄结果判断工件外形是否符合预设规格，包括：

在所述相机拍摄到的图像上捕捉工件上相平行边线，并计算相平行边线之间的间距以及各边线的长度，判断各计算值与对应的预设基准值是否相同，若是，则所述工件外形符合预设规格，否则，所述工件外形不符合预设规格。

通过以上对工件的长度及长度关系的判断，能够较准确地判断工件外形，特别适用于矩形体结构的工件。

当然，在其他实施例中，判断工件外形是否符合预设规格时，还可以包括判断相邻边的夹角。

除了上述工件定位方法，本发明还提供了一种工件定位系统，该工件定位系统具体应用以上实施例所提供的工件定位方法，有益效果可以相应参考以上各个实施例。

具体地，该工件定位系统包括：

拾取模块，用于控制直线模组拾取工件；

运动控制模块，用于控制所述直线模组带动其上工件朝向预设放料工位进行放料运动；

定位模块，用于在所述放料运动的过程中，控制相机拍摄各个工件，并根据所述相机的拍摄结果控制所述直线模组校正对应工件的位姿。

其中，具体地，相机可以选取具有图像处理功能的相机处理器的相机，使得以上模块由上位机和相机处理器共同实现，相机与上位机(具体为PLC)可以采用TCP通讯方式进行通讯。当然，在其他实施例中，以上模块可以全部设置在PLC中。

具体地，相机处理器对图像处理时，可以包括以下步骤：

获取图像源；

自主完成对图像源进行BLOB分析；

对图像源中的产品进行位置修正，包括确定图像中的产品边缘，修正产品毛边，确定边缘位置等操作；

直线查找：找到产品的各边缘，例如，找到矩形体产品的四条边；

线性测量：找到相互平行的两条直线，得到两条直线间距；

条件检测：获取产品的长、宽等尺寸参数，判断产品尺寸是否符合规格；

变量计算：计算出产品的位置信息，同时测量出产品的倾斜角度；

格式化：将对之前的测量数据进行格式转化和整合，以便于存储；

向上位机发送数据，以便于存储。

进一步地，所述放料运动包括：所述直线模组带动其上工件经过预设检测工位后，再朝向所述预设放料工位运动；所述运动控制模块包括触发单元，所述触发单元用于当所述直线模组上的第一个工件运动到所述预设检测工位时，控制所述直线模组停顿预设启动时长并触发所述相机启动。具体地，直线模组停顿预设启动时长后，匀速移动工件，从第一个工件到最后一个工件逐个触发相机拍照。由于直线模组的移动速度稳定，触发相机进行拍照的时间间隔相等，工件的间距也相等。

除了上述工件定位方法和系统外，本发明还公开了一种应用以上工件定位方法或者包括以上工件定位系统的芯片测试设备。

具体地，该芯片测试设备包括由前至后依次设置的上料装置、中间测试装置、下料成品装置和打包包装装置。上料装置设于预设放料工位，工件为导航芯片。导航芯片具体应用于新能源汽车中。

本实施例提供的芯片测试设备，工作原理如下：直线模组将上料崔盘中的导航芯片取下并移送至上料工位的上料装置上。在移动过程中，第一个导航芯片经过相机拍摄视场时，直线模组停顿0.1秒后继续移动，PLC触发相机拍照，接着，直线模组按照正常速度移动，相机自动对直线模组上的导航芯片进行逐个拍照，以获取产品的尺寸和角度数据，对照片进行处理后将数据快速传递给上位机，上位机处理照片以获取产品的尺寸和偏移角度，从而快速调整直线模组，确保产品被准确放置到上料装置。其中，在上料装置上，如果导航芯片还存在细微的位置误差，也可以通过振动的方式调整解决。整个过程中，直线模组和相机由上位机控制，拍照时，导航芯片无需逐个在相机拍摄位置停顿，极大的提高了产品进行一次定位的速度和产品放置到位的准确性。

需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的工件定位方法、系统及芯片测试设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。