用于真空環(huán)境下的視覺識別定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種視覺識別定位系統(tǒng)，具體涉及一種用于真空環(huán)境下的視覺識別定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS真空封裝是一種采用密封腔體提供高氣密真空環(huán)境的封裝技術(shù)，真空封裝使MEMS器件的可動部分工作于真空環(huán)境下，保障了MEMS器件的品質(zhì)因素JEMS封裝在MEMS器件生產(chǎn)過程中占有非常重要的地位，是器件能夠?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵一步。
[0003]MEMS器件的真空封裝需要采用高真空的封裝設(shè)備來進(jìn)行焊接、檢測等工序，在封裝設(shè)備內(nèi)部也需要建立高真空環(huán)境。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了實現(xiàn)高真空封裝設(shè)備的自動化，普遍采用機(jī)械或工裝定位來完成器件的定位，機(jī)械或工裝定位存在的問題是精度不高并且無法應(yīng)用于某些特殊器件，例如MEMS器件，機(jī)械或工裝定位使用的局限性和精度問題限制了高真空封裝設(shè)備進(jìn)一步自動化、智能化的發(fā)展需求。因此，我們希望在高真空封裝設(shè)備中引入視覺識別定位系統(tǒng)，典型的視覺識別定位裝置由視覺識別定位攝像機(jī)與光源共同組成，但問題在于，由于真空環(huán)境下帶來的壓強(qiáng)，普通攝像機(jī)和光源在真空環(huán)境下都無法正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于真空環(huán)境下的視覺識別定位系統(tǒng)，能夠解決真空環(huán)境對視覺識別定位攝像機(jī)和光源的影響。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于真空環(huán)境下的視覺識別定位系統(tǒng)包括用于識別定位待處理器件的視覺識別定位裝置，所述視覺識別定位裝置放置于真空環(huán)境下的密閉腔體中，所述密閉腔體內(nèi)具有視覺識別定位裝置正常工作所需的環(huán)境，所述密閉腔體朝向待處理器件的定位面上具有能夠滿足視覺識別定位裝置識別定位待處理器件的透光部分；所述密閉腔體還配置有冷卻裝置。
[0006]優(yōu)選地，所述視覺識別定位裝置是視覺識別定位攝像機(jī)和用于照明待處理器件的照明光源，所述視覺識別定位攝像機(jī)可識別照明光源發(fā)出的光線并在照明光源實現(xiàn)的照明環(huán)境下識別定位待處理器件。
[0007]優(yōu)選地，所述視覺識別定位攝像機(jī)和照明光源放置在真空環(huán)境下的同一個密閉腔體內(nèi)；或者，所述視覺識別定位攝像機(jī)和照明光源放置在真空環(huán)境下的不同密閉腔體內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，所述視覺識別定位裝置是視覺識別定位攝像機(jī)，在所述真空環(huán)境外設(shè)置用于照明待處理器件的照明光源，所述視覺識別定位攝像機(jī)可識別照明光源發(fā)出的光線并在照明光源實現(xiàn)的照明環(huán)境下識別定位待處理器件。
[0009]優(yōu)選地，所述冷卻裝置是冷卻托盤，與密閉腔體壁熱傳導(dǎo)式接觸，冷卻托盤內(nèi)部具有冷卻管路，冷卻托盤通過向冷卻管路中通入冷卻介質(zhì)來冷卻密閉腔體。
[0010]優(yōu)選地，所述冷卻介質(zhì)是冷卻水/冷卻油/液氮。
[0011]優(yōu)選地，所述冷卻裝置是半導(dǎo)體制冷器，半導(dǎo)體制冷器的制冷側(cè)與密閉腔體壁熱傳導(dǎo)式接觸，半導(dǎo)體制冷器通過向其中通入直流電來冷卻密閉腔體。
[0012]優(yōu)選地，所述照明光源是可見光、紫外光或紅外光光源;所述視覺識別定位攝像機(jī)是可識別可見光、紫外光或紅外光的視覺識別定位攝像機(jī)。
[0013]優(yōu)選地，所述密閉腔體內(nèi)是大氣環(huán)境或惰性氣體環(huán)境。
[0014]優(yōu)選地，所述密閉腔體是圓柱體、長方體或圓臺狀。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明將視覺識別定位裝置放置于具有大氣或惰性氣體等正常氣氛和壓強(qiáng)的密閉腔體中，滿足視覺識別定位裝置正常工作所需環(huán)境，并為密閉腔體配置獨立的冷卻裝置，進(jìn)一步解決了密閉腔體在真空環(huán)境下散熱的技術(shù)問題，顯著延長裝置使用壽命。本發(fā)明視覺識別定位系統(tǒng)能夠在真空環(huán)境下完成靜態(tài)或動態(tài)的視覺識別和高精度定位，幫助設(shè)備更好地完成自動抓取、焊接等動作，顯著提高生產(chǎn)效率，尤其適用于高真空、高精度、高度自動化的封裝、焊接、測試等設(shè)備。
【附圖說明】
[0016]圖1是實施例1中視覺識別定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中冷卻裝置的俯視示意圖；
圖3是實施例2中視覺識別定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是實施例3中視覺識別定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0018]本發(fā)明實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明，所以僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制。
[0019]實施例1:參見圖1，一種用于真空環(huán)境下的視覺識別定位系統(tǒng)，包括用于識別定位待處理器件40的視覺識別定位裝置10，在本實施例中，所述視覺識別定位裝置10由視覺識別定位攝像機(jī)11和用于照明待處理器件的照明光源12組成，所述視覺識別定位攝像機(jī)11能夠識別該照明光源12發(fā)出的光線，在照明光源12實現(xiàn)的照明環(huán)境下準(zhǔn)確識別、定位待處理器件40。
[0020]在本發(fā)明中，采用的照明光源12可以但不限于是可見光、紅外光或紫外光等光源，與之相對應(yīng)的，視覺識別定位攝像機(jī)11則可以是能識別可見光、紅外光或紫外光等光源的視覺識別定位攝像機(jī)，從而使視覺識別定位裝置滿足識別不同波長光線的要求。在本實施例中，優(yōu)選采用紅外光光源和能夠識別紅外光的視覺識別定位攝像機(jī)。
[0021]本發(fā)明的關(guān)鍵在于:所述照明光源12和視覺識別定位攝像機(jī)11放置于真空環(huán)境100中的同一個密閉腔體20中，所述密閉腔體20內(nèi)具有使視覺識別定位裝置10正常工作的氣氛和壓強(qiáng)環(huán)境，例如可以是大氣環(huán)境或者是惰性氣體環(huán)境，使視覺識別定位裝置處于密閉腔體的保護(hù)環(huán)境下，避免暴露在真空環(huán)境100中，從而保證其正常工作。其中，視覺識別定位攝像機(jī)11的信號輸出支持多種接口，例如HDMI，usb3.0，千兆以太網(wǎng)，HD-SDI ,Camera-Link等，通過密閉腔體20壁上的真空專用航空插頭23進(jìn)行真空轉(zhuǎn)接。在本發(fā)明中，所述密閉腔體的形狀可以是圓柱體、長方體或者圓臺狀等其他形狀，在本實施例中，密閉腔體的形狀為圓柱體。
[0022]為了滿足照明和定位需求，所述密閉腔體20在朝向待處理器件40的定位面21上具有透光部分22，該透光部分22能夠透過上述照明光源12發(fā)出的光線并且其位置和面積至少能夠滿足視覺識別定位攝像機(jī)11識別定位待處理器件所需。所述透光部分22應(yīng)當(dāng)采用與所選光源12相適應(yīng)的材料制成，由于本實施例中采用的照明光源為紅外光光源，因此透光部分可選用能夠透過紅外光的石英玻璃制作而成。
本發(fā)明工作過程中，照明光源12發(fā)出紅外光透過石英玻璃照射在器件40上，視覺識別定位攝像機(jī)11在紅外光的照明環(huán)境下對準(zhǔn)待處理器件40進(jìn)行視覺定位，通過待處理器件40的外形判讀其是否到達(dá)預(yù)定位置以及放置方向是否正確;如正確，則進(jìn)行下一步工序;如不正確，則由數(shù)據(jù)運(yùn)算程序根據(jù)視覺識別定位攝像機(jī)11的識別結(jié)果進(jìn)行偏差量的計算，再通過控制系統(tǒng)發(fā)出指令控制相關(guān)設(shè)備進(jìn)行偏差量的修正，直到視覺識別定位攝像機(jī)11判讀器件放置位置正確后再進(jìn)行下一步工序，從而實現(xiàn)實時、