四轴坐标记录仪的设计.pdf

第35卷第8期 武汉工程大学学报 V01．35No．8 2013年08月 J． WuhanInst． Tech． Aug．2013 文章编号：1674—2869(2013)08—0074一04 四轴坐标记录仪的设计 杨 帆1’2，马新文1，张皓1，陈政文1 (1．武汉工程大学电气信息学院，湖北武汉430074； 2．湖北省智能机器人重点实验室，湖北武汉430074) 摘要：为了节省视觉标定的时间，设计了一种用于激光银浆蚀刻机快速获取标定数据的四轴坐标记录仪． 采用低功耗的单片机作为主控芯片，通过两个正交解码接口芯片对磁栅读头传来的四组正交信号进行采集、 更新、保存来记录标定前后的坐标值；通过液晶显示和按键模块，来输入磁栅脉冲的距离值以及相关参数；并 通过铁电存储器保存掉电关机时需要保存的各种坐标值；最后通过低功耗收发器实现与主机通讯来传输记 录数据．该四轴坐标记录仪通过配合上位机软件，根据计算结果移动电荷耦合器件对蚀刻图形进行位置和姿 态调整来获取新坐标，使繁琐的双目视觉标定时间由原来的近30分钟减少为3分钟，从而实现高效率、高精 度的银浆蚀刻． 关键词：蚀刻机；记录仪；单片机；正交解码接口芯片 216 中图分类号：TP 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1674—2869．2013．08．014 过正交解码脉冲记数处理电路进行位移、角度测 0 引 言 量，用MSP430F149单片机进行通信处理，采用液 激光银浆蚀刻机主要用于手机ITO膜雕刻 晶显示器和按键来输入磁栅脉冲的距离值以及相 中，目前常用的一种做法是点位运动控制加打标 关参数，FM31256一G存储器实现断电保存各种坐标 方法实现[1乇]．在获取雕刻银浆精确尺寸时通常采 值，再MAx485接口实现单片机与PC机之间的通 用双目视觉标定，每一次标定需要输入银浆膜印 信．这样的一个坐标记录仪系统的设计能够通过对 刷标记位置信息，且印刷标记位对应的原点与光 CCD相机的磁栅信号进行采集处理来实现快速坐 学透镜的原点重合，依据印刷标记位置计算各印 标标定的功能，系统整体结构如图1所示． 刷标记相对于光学透镜的原点的位移量和旋转 量[3‘5]，根据印刷标记的位移量和旋转量调整所述 光学振镜的镜片旋转角度以及下一工作单元的移 型 动坐标，这个过程相当复杂，每次标定一般需要30 罡一 rM31256一 分钟．如果更换新尺寸的手机ITO膜，又需重新进 B相机Y磁栅卜叫蓦唧Ⅵ∞ 行一次视觉标定[6-8]．为此，本文设计制作了一个 四轴坐标记录仪，在每个CCD相机的摄像头的滑 杆上加上两条磁条和两个读磁头，配合上位机软 图1系统整体结构 0verallstructureofthe 件，直接输入新膜对角尺寸，移动CCD相机获取 Fig．1 system 新坐标，即可得到新的标定．这样每更换一次新手 1．1 正交信号处理电路 机膜所做的新的标定只需3min就可以完成了， HCTL一2032能接受两路正交编码脉冲[9|，所 大大地提高工作生产效率． 以在本设计中采用两个HCTL一2032芯片接收A、 1 四轴坐标记录仪系统设计 以对A、B相机的磁栅读头