​对位平台的传动设计分析

要实现微米级的定位要求有许多不同的方式，采用直线电机和气浮导轨可以消除摩擦影像，行程长，但是成本很高，体积大，适用场合受到限制；采用压电元件驱动，以柔性铰链为弹性导轨克服了机械摩擦等因素，可以获得纳米级的定位精度，但压电元件的变形有限，一般运动范围在十几微米。传统的采用伺服电机和精密丝杠传动的方案，尽管存在机械间隙、摩擦力以及爬行现象，但是这些缺陷在一定程度上能予以克服，同时丝杠螺母机构可以做到微米级以下精度，经济成本不高。

平台数学模型

如果是UVW平台，设U轴到平台中心Ot的距离为UR，伺服电机可以的分辨率为10000个脉冲一圈，丝杠的导程Pitch为5mm，那这样U轴的最小位移量Umin可以达到0.5um;将设当UR=100mm时平台可以旋转的细分角度可以达到arctan(0.0005/100)。具体计算如下：

Umin = 5mm/10000Pulse =0.0005mm/Pulse

tan(θmin)=0.0005/100 θmin =arctan(0.0005/100)≈0.0003度

而如果使用XYθ类型的平台机构，则旋转的细分角度θmin就是电机自身能旋转的最小角度，当伺服电机的分辨率为10000pulse/Rev时，它的细分角度最小为(2π/10000) = 0.036度。从理论上分析，UVW平台的角度细分精度远远大于XYθ类型的平台机构。

通过以上分析对平台机构的分析和计算，UVW平台在许多方面要优于其他的平台。

高精度对位系统的特点：

1）具备自动校正功能

高精度对位系统中包含有三种校正方式，相机的非线性校正和运动平台的手眼标定以及相机的联合标定。

非线性校正消除了相机的畸变误差，使系统获得一致性良好的图像。

而运动平台的手眼校正，是一种自动校正的方法，操作便捷、结果准确，包含对平台的平移校正和旋转校正。

通过手眼校正的结果，能够看出平台本身平移和旋转的误差，为平台的性能评估提供了一定数据依据。如果平台本身没有问题，从结果也能侧面的反映出在标定过程中是否有异常出现。

手眼标定会将相机和运动平台标定到一个视觉坐标系中，而联合标定使用在两片产品对位贴合的时候，将拍摄两片产品的相机标定在同一个视觉坐标系中。这样，就将运动平台和所有的相机标定在一个视觉坐标系中。

2）整合各种运动平台

运动平台的精度是整个对位系统精度的基础，如果运动平台本身的重复运动精度就不是很高，那么就无法保证视觉系统的精度。

同时，运动平台也分好多种，和视觉系统的参数转换也是影响视觉系统精度的重要因素之一。

视觉系统需要的是在视觉坐标系中的XYθ坐标，而运动平台除了直接发送XYθ坐标以外，更多的是高精度的UVW平台，发出的分为XYY、XXY坐标，需要将UVW平台的坐标参数和视觉的XYθ坐标参数进行转换。联勖视觉高精度对位系统中，整合了各种运动平台坐标参数和视觉坐标参数转换的方法。对接不同的平台，只需要通过修改运动平台的参数就能实现二者之间的转换。

3）支持多种对位模式

联勖视觉高精度对位系统，不仅支持1片产品预对位方式，也支持2片产品的对位贴合。能够根据项目的需求来调整系统中相机的个数，而且系统能够支持的物理相机可达八个左右，能够支持的模拟相机个数可根据需求随意调整。

通过调整物理相机和模拟相机的个数，再修改视觉框架中的功能模块，就能实现不同对位模式之间的切换。

4）适用不同机构形式

联勖视觉的高精度对位系统适用任何机构的对位形式，不论是贴膜机构、Bonding机构还是STH、HTH贴合机构，都能够使用联勖视觉的高精度对位贴合系统来实现，高精度对位系统可谓是以不变应万变。

除了能够实现单个平台对位，也能够实现多个平台同时对位，常用的多平台同时对位不仅精度达到要求，TT更能满足客户要求。

5）能够补偿固定偏移

整个产品贴合的精度是由视觉系统的精度和机构系统的精度组成，对于特定的机构，在机构生成稳定的情况下，产品对位贴合好以后，产品本身的贴合效果受机构的固定系统误差影响，会有一个固定的偏移量，而且这个固定的偏移量是无法通过调整机构来消除的。只能通过视觉系统添加一个固定补偿值来消除整个机构的固定误差。

联勖视觉高精度对位贴合系统的对位补偿参数能够根据实际的需求添加在不同的坐标系中，来实现消除机构的固定误差，实现贴合的产品达到规定的要求。

6）实现高精度对位

在面板贴合行业，不仅对位贴合机构更加复杂化，对精度的要求更加严格。现在联勖视觉的高精度贴合系统能够实现的贴合精度能够达到±5u。盈泰德技术团队研究的先进对位算法，能够在复杂的机构中实现±5u贴合精度，这已经是当今较先进的贴合精度。