高精度贴片机的视觉定位系统是提高贴片精度的关键。利用机器视觉技术分别对贴片元件和PCB板的位置及角度偏差进行检测。采用了以区域生长法为基础的元件中心和角度的计算方法，以最大内接矩形法计算了PCB板的中心和角度，从而得到了需要纠偏的位移和角度。实验验证元件中心的检测精度可达30 μm，算法处理总时间为63.6 ms，满足贴装元件定位检测系统对高速高精度的要求。

主要改造了FPD-TH3C贴片机的偏振片送料机构，并增加了玻璃基片全自动上下料机构。

在MEMS麦克风贴片工艺中, 真空吸嘴吸取MEMS芯片以后需要进行芯片位姿的精确校正。为实现高速高精度贴片功能, 提出了一种基于旋转式反射镜的飞行视觉系统, 该方案利用齿轮齿条将吸嘴的升降运动转化为反射镜的旋转运动, 通过设计齿轮参数, 实现反射镜不干涉吸嘴的拾放功能。当反射镜旋转到与水平位置夹角呈45°时, 视觉系统可以获得MEMS芯片的静止的清晰图像, CCD相机采集一幅图像后, 在贴片头飞行的过程中, 控制系统完成MEMS芯片的位置和角度的校正。实验结果表明, 该系统可以获取高质量MEMS芯片图像。该系统结构简单紧凑, 成像无失真, 不限制贴片头的运动轨迹, 显著提高了MEMS芯片的贴片质量和贴片效率, 可广泛地应用于贴片机系统中。

贴片机对准系统的精度标定是视觉定位的关键环节，直接影响贴片精度与贴片质量。为提高对准系统标定精度,提出了基于光栅的精度标定方法。将光栅图像灰度值之和形成一组周期固定的准正弦信号，通过像元平移把图像条纹灰度值变为李萨如图。对李萨如图及其数据进行分析与处理，直接计算出光学系统的分辨率，从而实现光学系统的精度标定。采用上述方法得到了与理论计算比较吻合的贴片机对准系统精度标定结果，并且利用标准大刻尺进行了标定验证实验。获取了标准大刻尺的图像，通过图像处理计算出刻线间的像素坐标差，将像素坐标差值与成像系统分辨率相乘计算出代表实测的刻线间距。对实验数据的误差分析表明，这种标定方法精度高，偏差＜0.2 μm,满足贴片机的对准精度要求。