物料拾取方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及自动化控制，尤其涉及一种物料拾取方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、表面贴装技术（smt）加工领域，散料贴片机是实现散料元器件贴装的核心设备，其通常配备多个吸嘴以实现多物料同时拾取，进而试图提升贴装生产效率，广泛应用于各类电子元器件的贴装生产场景中，是电子制造业实现规模化生产的重要设备支撑之一。

2、目前，现有散料贴片机在进行物料拾取作业时，尽管采用了多吸嘴同时吸料的设计，但在对散料集合进行多次拾取作业过程中，多个吸嘴之间的动作协同性差，往往需要频繁调整吸嘴的位置坐标，且每次拾取时均需对所有吸嘴进行独立的位置校准和物料定位，使得吸嘴的移动轨迹繁琐、冗余，无效行程占比高，导致散料贴片机的物料拾取效率低下，一方面，频繁的位置调整和冗余行程延长了单次拾取的耗时，使得设备单位时间内的拾取次数和物料拾取量受到严重限制；另一方面，复杂的行程控制还会增加设备的动作损耗，进一步降低设备的连续作业稳定性，间接影响生产效率的提升。尤其在规模化生产场景中，这种行程复杂、效率低下的问题更为突出，无法满足电子制造业对高效、快速贴装生产的需求。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种物料拾取方法、装置、电子设备及存储介质，通过建立统一拾取基准、精准匹配吸嘴与物料、有序控制多吸嘴协同作业，有效减少了吸嘴位置调整的频次、压缩了冗余无效行程，解决了现有散料贴片机拾取行程复杂、效率低下的核心技术问题，提升了物料拾取效率和设备作业稳定性。

2、本技术的第一方面提供一种物料拾取方法，所述方法包括：

3、获取待吸取物料集合中每个待吸取物料的物料状态信息；

4、当根据所述物料状态信息确定所述每个待吸取物料不存在物料重叠时，确定第一目标物料的第一物理坐标；所述第一目标物料为最边侧的待吸取物料；

5、控制物料拾取设备中的第一目标吸嘴与所述第一物理坐标对齐重合；所述拾取设备设有至少两个吸嘴，所述第一目标吸嘴为多个吸嘴中最边侧的吸嘴，所述第一目标吸嘴和所述第一目标物料为同一边缘侧；

6、以所述第一物理坐标为基准，计算第二目标物料与第二目标吸嘴的第一距离；所述第二目标吸嘴为所述多个吸嘴中除了所述第一目标吸嘴之外的所有剩余吸嘴；

7、当确定所述第一距离小于预设阈值时，控制所述物料拾取设备对所述第一目标物料和所述第二目标物料进行拾取；

8、当确定所述物料拾取设备中存在第三目标吸嘴未完成物料拾取时，计算所述第三目标吸嘴与第三目标物料的第二距离，根据所述第二距离控制所述物料拾取设备对所述第三目标物料进行拾取，直至所述第二距离大于所述预设阈值或所述物料拾取设备中的所有吸嘴均完成物料拾取；所述第三目标物料为所述待吸取物料集合中未被拾取的剩余物料；

9、当确定所述物料拾取设备中存在第四目标吸嘴未完成物料拾取时，计算所述第四目标吸嘴与第四目标物料的第三距离，根据所述第三距离控制所述物料拾取设备对所述第四目标物料进行拾取，直至所述物料拾取设备中的所有吸嘴均完成物料拾取；所述第四目标物料为所述第二距离大于所述预设阈值的剩余物料。

10、在一个可选的实施方式中，所述计算第二目标物料与第二目标吸嘴的第一距离包括：

11、以所述第一物理坐标为基准，根据预设吸嘴间距沿x轴方向依次计算每个所述第二目标吸嘴的理论对位坐标；所述预设吸嘴间隔根据所述物料拾取设备确定；

12、计算每个所述第二目标物料的第二物理坐标与所述理论对位坐标之间的欧式距离，将所述欧式距离确定为所述第一距离。

13、在一个可选的实施方式中，计算所述第三目标吸嘴与第三目标物料的第二距离，根据所述第二距离控制所述物料拾取设备对所述第三目标物料进行拾取，直至所述第二距离大于所述预设阈值或所述物料拾取设备中的所有吸嘴均完成物料拾取包括：

14、根据每个所述第三目标吸嘴的第三物理坐标和每个所述第三目标物料的第四物理坐标计算单一第三目标吸嘴与所述每个第三目标物料之间的所述第二距离，获得所述单一第三目标吸嘴对应的第一多组距离数值；

15、对所述第一多组距离数值进行大小比对，筛选出距离最小值对应的第三目标物料作为所述单一第三目标吸嘴的第一最近匹配物料；

16、基于所述物料拾取设备的单次可执行运动行程，规划统一平移运动轨迹，校验所述统一运动轨迹下所述第三目标吸嘴的位置变化量；

17、校验在同一单次统一运动轨迹执行后，所述第三目标吸嘴与所述第一最近匹配物料的第二距离是否同时满足小于所述预设阈值；若是，则优先执行同轨迹同步取料操作；若否，则放弃所述同轨迹同步取料操作；

18、单次所述同轨迹同步取料操作完成后，更新未取料吸嘴及剩余物料数据，循环执行上述步骤，直至最小第二距离大于所述预设阈值或所述第三目标吸嘴均完成物料拾取作业。

19、在一个可选的实施方式中，所述算所述第四目标吸嘴与第四目标物料的第三距离，根据所述第三距离控制所述物料拾取设备对所述第四目标物料进行拾取，直至所述物料拾取设备中的所有吸嘴均完成物料拾取包括：

20、根据每个所述第四目标吸嘴的第五物理坐标和每个所述第四目标物料的第六物理坐标计算单一第四目标吸嘴与所述每个第四目标物料之间的所述第三距离，获得所述单一第四目标吸嘴对应的第二多组距离数值；

21、对所述第二多组距离数值进行大小比对，筛选出距离最小值对应的第四目标物料作为所述单一第四目标吸嘴的第二最近匹配物料；

22、依次选取单个所述单一第四目标吸嘴，匹配所述单一第四目标吸嘴对应的所述第二最近匹配物料并控制所述物料拾取设备执行单独取料操作；

23、单次所述单独取料操作完成后，更新未取料吸嘴与剩余物料数据，循环上述步骤，直至所述第四目标吸嘴均完成物料拾取作业。

24、在一个可选的实施方式中，所述方法还包括：

25、获取所述物料拾取设备上的相机对柔性振动盘上的所述待吸取物料集合进行拍摄得到的物料图像；

26、对所述物料图像进行物料识别与轮廓分析，获得所述每个待吸取物料的物料状态信息；

27、根据所述物料状态信息判定是否存在物料重叠；

28、当存在物料重叠时，控制所述柔性振动盘将重叠物料振散，直至所有待吸取物料均为无重叠分散状态。

29、在一个可选的实施方式中，所述方法还包括：

30、当不存在物料重叠时，根据所述物料图像确定所述每个待吸取物料的像素坐标；

31、根据预设的像素-物理坐标映射关系，将所述像素坐标转换为物理坐标；

32、根据所述物理坐标在x轴方向的坐标值进行排序，将x轴坐标值最大的物料或x轴坐标值最小的物料确定为所述第一目标物料。

33、在一个可选的实施方式中，所述方法还包括：

34、获取所述物料拾取设备中每个已拾取物料吸嘴的实时姿态图像，解析所述实时姿态图像获得每个被吸取物料的实际姿态参数与实际贴合位置参数；

35、根据所述实际姿态参数和预设标准姿态参数的偏差计算每个所述被拾取物料的姿态纠偏量，及根据所述实际贴合位置参数与预设标准贴合位置参数的偏差，计算每个所述被拾取物料的位置纠偏量；

36、根据所述位置纠偏量与所述姿态纠偏量，控制所述每个已拾取物料吸嘴带动对应被拾取物料进行位置与姿态调整，完成位置纠偏；

37、控制所述物料拾取设备带动所有所述已拾取物料吸嘴及对应被拾取物料移动至预设贴片位置，执行贴片下压动作，完成物料贴片作业。

38、本技术第二方面提供一种物料拾取装置，所述装置包括：

39、状态获取模块，用于获取待吸取物料集合中每个待吸取物料的物料状态信息；

40、坐标确定模块，用于当根据所述物料状态信息确定所述每个待吸取物料不存在物料重叠时，确定第一目标物料的第一物理坐标；所述第一目标物料为最边侧的待吸取物料；

41、吸嘴对齐模块，用于控制物料拾取设备中的第一目标吸嘴与所述第一物理坐标对齐重合；所述拾取设备设有至少两个吸嘴，所述第一目标吸嘴为多个吸嘴中最边侧的吸嘴，所述第一目标吸嘴和所述第一目标物料为同一边缘侧；

42、距离计算模块，用于以所述第一物理坐标为基准，计算第二目标物料与第二目标吸嘴的第一距离；所述第二目标吸嘴为所述多个吸嘴中除了所述第一目标吸嘴之外的所有剩余吸嘴；

43、拾取控制模块，用于当确定所述第一距离小于预设阈值时，控制所述物料拾取设备对所述第一目标物料和所述第二目标物料进行拾取；当确定所述物料拾取设备中存在第三目标吸嘴未完成物料拾取时，计算所述第三目标吸嘴与第三目标物料的第二距离，根据所述第二距离控制所述物料拾取设备对所述第三目标物料进行拾取，直至所述第二距离大于所述预设阈值或所述物料拾取设备中的所有吸嘴均完成物料拾取；所述第三目标物料为所述待吸取物料集合中未被拾取的剩余物料；当确定所述物料拾取设备中存在第四目标吸嘴未完成物料拾取时，计算所述第四目标吸嘴与第四目标物料的第三距离，根据所述第三距离控制所述物料拾取设备对所述第四目标物料进行拾取，直至所述物料拾取设备中的所有吸嘴均完成物料拾取；所述第四目标物料为所述第二距离大于所述预设阈值的剩余物料。

44、本技术第三方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述物料拾取方法的步骤。

45、本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述物料拾取方法的步骤。

46、综上所述，本技术提供的物料拾取方法、装置、电子设备及存储介质，至少存在以下一种有益效果：

47、1、通过获取待吸取物料集合中每个物料的状态信息，确保所有待吸取物料无重叠，避免因物料重叠导致的吸嘴定位偏差和重复调整，从源头减少无效行程；

48、2、确定最边侧的第一目标物料及其物理坐标，并控制多个吸嘴中同一边缘侧的第一目标吸嘴与该坐标对齐重合，通过“边侧定位”建立拾取基准，无需对所有吸嘴进行独立定位校准，大幅减少了吸嘴位置调整的频次和冗余操作；

49、3、以第一物理坐标为基准，计算x轴方向上第二目标吸嘴与第二目标物料的第一距离，仅当该距离小于预设阈值时才控制设备同时拾取第一和第二目标物料，这种基于基准坐标的距离判断方式，可实现吸嘴与物料的精准匹配，避免吸嘴无意义的移动，进一步压缩无效行程，提升单次拾取的效率；

50、4、针对未完成拾取的第三目标吸嘴，以已确定的基准逻辑计算其与未拾取的第三目标物料的第二距离，并根据该距离控制拾取，直至距离大于预设阈值或所有吸嘴完成拾取，确保吸嘴动作协同有序，无需频繁调整整体位置，减少了拾取过程中的行程浪费；

51、5、对于第二距离大于预设阈值的剩余第四目标物料，通过计算第四目标吸嘴与第四目标物料的第三距离并控制拾取，直至所有吸嘴完成拾取，实现了分批次、有逻辑的有序拾取，避免了现有技术中多次拾取时行程混乱、重复调整的问题。