近年来随着智能化电子产品和设备的迅速发展,柔性电路板(FPC)的应用范围越来越广阔。在柔性电路板的生产过程中,对位是其关键技术环节,本文针对自动化对位的生产需求,进行了深入的研究。开发出了基于机器视觉的智能对位装置,包括机械、运动控制和视觉系统。在开发出的装置上进行了大量的实验,分析验证了装置的精度、速度以及稳定性。全文取得的研究成果如下:(1)针对柔性电路板的特性,设计了柔性电路板智能对位系统的总体方案,包括机械系统、控制系统、视觉系统三个子系统。机械系统设计了基于伺服电机和步进电机的三坐标平台,并针对FPC的柔软轻薄的特性,设计了真空吸附装置,完成FPC的抓取和放置,减少了对FPC的机械损伤;控制系统采用了运动控制卡对电机进行控制,高效精准的完成了对FPC的一系列对位动作;视觉系统对相机、镜头、光源及其照明方式进行了详细的研究,根据技术指标和装置相关内外环境,选择出了相机、镜头、光源的型号,结合照明方式进行了装置的整体搭建。(2)对采集图像进行了预处理,分析研究各种算法的优缺点,选择使用改进的中值滤波进行平滑去噪、迭代法进行区域阈值分割,并且使用形态学操作去噪,最后使用了Canny算子进行了边缘检测。(3)在图像定位算法中,针对霍夫圆拟合不精准,单个圆拟合随机误差较大的缺点,并根据FPC定位圆的特性,在不同半径区域内,结合最小二乘法进行了多个椭圆的同时拟合定位,取其平均值,大大提高了定位圆定位的稳定性和精准性;在FPC偏移角度定位中,使用累计概率霍夫检测直线,不仅执行效率高,而且可以直接检测到端点坐标,便于计算FPC的偏移角度。(4)设计了柔性电路板智能对位的软件系统,使用Sapera LT软件库和OpenCV函数库进行图像的采集和处理;在运动控制方面使用了API函数中的定时器,对不同运动动作设置相关标志位,通过定时器扫描运动状态标志位的改变来判断执行步骤,保证了系统稳定有序的执行。大量的实验验证表明,系统对位误差不超过:±0.06mm,角度误差不超过0.0016rad,速度为3s/chip。