本文關(guān)鍵詞：半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)的芯片識(shí)別與定位方法研究

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【摘要】：鋁絲焊機(jī)是綜合了自動(dòng)化控制、圖像處理、超聲波焊接等技術(shù)的專用微電子封裝設(shè)備,鋁絲焊機(jī)主要半導(dǎo)體芯片焊區(qū)與框架管腳間引線的焊接。本文以改造手動(dòng)鋁絲焊機(jī)成為半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)為研究?jī)?nèi)容,本論文對(duì)半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)控制系統(tǒng)的組成進(jìn)行分析,并分別對(duì)其主要部分:芯片圖像處理算法和運(yùn)動(dòng)定位算法進(jìn)行了分析,全文結(jié)構(gòu)如下:首先設(shè)計(jì)了半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在確定了半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)控制系統(tǒng)的組成的基礎(chǔ)上,對(duì)控制系統(tǒng)的硬件型號(hào)進(jìn)行了選擇。同時(shí)根據(jù)半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)圖像識(shí)別系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的工作原理,針對(duì)圖像識(shí)別系統(tǒng)模版階段和匹配階段的工作流程進(jìn)行了研究。其次,針對(duì)半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行了分析。針對(duì)半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)目前存在的主要技術(shù)問(wèn)題,本文選取基于特征點(diǎn)的模版匹配方法作為半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)圖像識(shí)別系統(tǒng)的模式識(shí)別算法,該算法可以將芯片的精確位置傳遞到運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),從而確保了鍵合所需的定位精度。半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)的運(yùn)動(dòng)定位系統(tǒng)選用步進(jìn)電機(jī)作為運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置,采用模糊PID控制算法,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的閉環(huán)控制要求。為了使運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度快、超調(diào)量小,必須根據(jù)設(shè)備具體情況對(duì)模糊數(shù)字PID參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,得到最優(yōu)的參數(shù)值。本文以MATLAB仿真軟件為基礎(chǔ)檢驗(yàn)?zāi)：齈ID參數(shù)優(yōu)化后的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明模糊PID控制算法在系統(tǒng)響應(yīng)速度、抑制干擾性能方面都比PID控制算法要優(yōu)秀。最后,獨(dú)立研發(fā)了半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)應(yīng)用程序,并為用戶提供了一個(gè)便于操作、方便實(shí)用的操作界面,包括模版設(shè)置功能、圖像設(shè)置功能、焊接設(shè)置、系統(tǒng)控制參數(shù)的設(shè)置等功能。其中圖像設(shè)置功能在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中針對(duì)不同芯片情況選擇不同的圖像預(yù)處理和匹配算法,有效的提高了實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的匹配精度。
【關(guān)鍵詞】：半自動(dòng)鋁絲焊機(jī) 圖像識(shí)別 運(yùn)動(dòng)控制 模糊PID
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題背景及研究意義10-11
• 1.2 鋁絲焊機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)11-13
• 1.2.1 引線鍵合技術(shù)11-12
• 1.2.2 芯片圖像匹配12
• 1.2.3 運(yùn)動(dòng)定位算法12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排14-16
• 第2章 半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)控制系統(tǒng)總體方案16-22
• 2.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成16
• 2.2 半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)圖像識(shí)別系統(tǒng)16-19
• 2.3 半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)運(yùn)動(dòng)控制模塊設(shè)計(jì)19-20
• 2.4 半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)工作原理20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 圖像識(shí)別系統(tǒng)的預(yù)處理和匹配算法22-38
• 3.1 芯片圖像預(yù)處理算法22-26
• 3.1.1 線性濾波器22
• 3.1.2 非線性濾波器22-23
• 3.1.3 適用于芯片圖像的濾波方法23-24
• 3.1.4 常用二值化算法24-25
• 3.1.5 適用于芯片圖像的二值化方法25-26
• 3.2 芯片圖像特征提取26-27
• 3.2.1 基本圖像特征26
• 3.2.2 芯片圖像特征提取26-27
• 3.3 芯片圖像匹配算法27-31
• 3.3.1 常用圖像匹配算法27-29
• 3.3.2 基于灰度信息的圖像匹配29-30
• 3.3.3 基于特征點(diǎn)的圖像匹配30-31
• 3.4 圖像匹配算法實(shí)驗(yàn)比較31-33
• 3.5 芯片圖像識(shí)別定位對(duì)比實(shí)驗(yàn)33-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第4章 運(yùn)動(dòng)定位算法38-52
• 4.1 PID控制原理38-40
• 4.1.1 模擬PID控制器原理38-39
• 4.1.2 數(shù)字PID控制器原理39-40
• 4.2 模糊PID控制原理40-41
• 4.3 模糊PID控制器設(shè)計(jì)41-46
• 4.3.1 語(yǔ)言變量的模糊化42
• 4.3.2 各變量的隸屬度函數(shù)42-44
• 4.3.3 模糊控制規(guī)則建立44-46
• 4.4 模糊PID控制器對(duì)比實(shí)驗(yàn)46-49
• 4.4.1 PID控制器參數(shù)整定46-47
• 4.4.2 模糊PID控制系統(tǒng)和PID控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)47-49
• 4.5 半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)定位精度對(duì)比實(shí)驗(yàn)49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-52
• 第5章 半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)控制系統(tǒng)平臺(tái)搭建52-60
• 5.1 半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)系統(tǒng)處理流程52-54
• 5.2 半自動(dòng)鋁絲焊機(jī)應(yīng)用程序功能設(shè)計(jì)54-55
• 5.3 圖像識(shí)別功能55-56
• 5.4 運(yùn)動(dòng)控制功能56
• 5.5 焊接設(shè)置功能56-57
• 5.6 缺陷芯片檢測(cè)57-58
• 5.7 本章小結(jié)58-60
• 第6章 總結(jié)60-62
• 6.1 全文總結(jié)60
• 6.2 未來(lái)展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果66-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：669752