CN102983090B - 具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机及其对位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机及其对位方法，用于解决多取放嘴结构在晶粒挑拣的对位问题。其先由一固定式影像撷取模块对多取放嘴结构中的一个取放嘴进行影像撷取，并将位置记录传送至一设定处理单元，由该设定处理单元设定一第一位置中心，接着再旋转另一取放嘴，并供该固定式影像撷取模块进行影像撷取并借助该设定处理单元设定一第二位置中心，由此，本发明借助该第一位置中心及该第二位置中心提供一位置基准，而在晶粒取置平台置放或拿取晶粒，解决现有技术的多取放嘴结构因结构不对称而来回旋转位移时发生的对位问题。

Description

具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机及其对位方法

技术领域

本发明涉及晶粒挑拣机，特别是一种具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机及其对位方法。

背景技术

随着发光二极管的发展，不同亮度的控制以及波长变化已越见多样化，而在依据晶粒的亮度以及波长的分类上也由原本的十多种分类一直到现在有200多种分类。因此，晶粒的挑拣分类速度便直接影响到生产的速度。请参阅图1所示，其为一现有技术的晶粒挑拣结构，其利用一挑拣臂1结构在一取晶平台2上进行晶粒4的分类撷取，并通过旋转而转放在一置晶平台3上。为了准确地进行晶粒4的拿取与置放，必须通过一摄像单元5进行挑拣臂1上的一吸嘴6的定位，从而可以对位后的吸嘴6位置为中心点，进行取晶平台2以及置晶平台3的位移参考，让该挑拣臂1进行精准的晶粒4取放。

在晶粒挑拣作业之前，必须先进行仪器位置的定位校准，在此以取晶平台2的定位顺序举例，并说明如下：

一、将吸嘴调整至视觉中心：将吸嘴6移动到该取晶平台2上，并移动摄像单元5直到该吸嘴6的尖端位置对应到该摄像单元5的视觉中心，一般来说，因为吸嘴6为精密仪器，不太适合进行位移距离的调整，而改以调整摄像单元5的视觉中心至该吸嘴6的位置。

二、将吸嘴6移开。

三、将顶针7位置调整至视觉中心：需先说明的是，顶针7设置在该取晶平台2的下方，用于将晶粒4顶出供吸嘴6拣取，而在本步骤中，以手动的方式进行顶针7位置的调整，将顶针7调整至该摄像单元5的视觉中心，据此完成三心(吸嘴6、摄像单元5及顶针7)调整。

而为了加快晶粒4取放的速度，双吸嘴6结构便因应而生，请参阅图2所示，其借助相对设立于转轴中心的两挑拣臂1而分别在该取晶平台2以及置晶平台3进行晶粒4的取放。但由于该挑拣臂1上的结构较为复杂且会有细微的不对称，两挑拣臂1上的吸嘴6分别旋转至同一平台时并无法恰好定位于同一点上，晶粒4的体积小，细微的误差就会造成晶粒4取放时的不精准而有晶粒4掉落或者置放时相互碰触而损毁的可能，造成晶粒4的毁损。

为了解决上述问题，有技术人员在其中一边的挑拣臂1上设置调整机构(未图示)，借助调整单边的挑拣臂1长度而使两边的挑拣臂1的吸嘴在旋转至同一平台时能定在同一定位点上，但额外的调整机构会增加挑拣臂1的重量，造成结构刚性上的缺陷，并且因必须通过人工进行调整，调整所耗费时间长，且人工调整不仅有工作危险的问题，也可能因为人工调整的误触而破坏了周边的机械结构。

发明内容

本发明的主要目的在于解决双挑拣臂结构不对称而造成晶粒取放不准确的问题。

为达到上述目的，本发明提出一种具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机，其包含有一晶粒取置平台、一取放结构、一固定式影像撷取模块以及一设定处理单元。该晶粒取置平台具有一位移模块以及一晶粒置放部，该位移模块与该晶粒置放部连接，控制该晶粒置放部的活动位移。该取放结构与一座体固定连接设置，并具有一旋转中心模块、至少两个取放臂以及至少两个取放嘴，该至少两个取放臂与该旋转中心模块连接并以该旋转中心模块为圆心相对设置，该至少两个取放嘴分别设置但不限于该至少两个取放臂远离该旋转中心模块的端点，且该至少两个取放嘴借助该旋转中心模块旋转至该晶粒取置平台对应该晶粒置放部的位置。

该固定式影像撷取模块与该座体固定连接设置，设置在该晶粒取置平台的上方。该设定处理单元与该固定式影像撷取模块及该晶粒取置平台连接，该设定处理单元接收该固定式影像撷取模块的影像以对该至少两个取放嘴进行位置记录，并借助位置记录控制该晶粒取置平台的位移。

除此之外，本发明还提供一种具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机的对位方法，其包含有下列步骤：

S1：第一取放嘴的定位设定，将该第一取放嘴借助一旋转中心模块旋转至一晶粒取置平台上的晶粒置放部，且通过一固定式影像撷取模块取得一第一中心位置。

S2：第二取放嘴的定位设定，将该第二取放嘴借助该旋转中心模块旋转至该晶粒取置平台上的晶粒置放部，且通过该固定式影像撷取模块取得一第二中心位置。

S3：中心点补偿，该固定式影像撷取模块将该第一中心位置及该第二中心位置传送至一设定处理单元进行记录，并进行位置补偿。

S4：完成位置调校并进行挑拣，借助该设定处理单元的位置补偿，控制该晶粒取置平台的一位移模块调整一晶粒置放部的位置，以对应该第一中心位置及该第二中心位置，供该第一取放嘴及该第二取放嘴进行取放作业。

由上述说明可知，该固定式影像撷取模块及该取放结构与该座体固定设置，因而可使该固定式影像撷取模块作为一校准定位的定位参考点，并借助该设定处理单元对该至少两个取放嘴的位置进行中心位置的记录并调校，利用该至少两个取放嘴的中心位置而可供该晶粒取置平台作为移动的依据，并分别在该至少两取放嘴移动至该晶粒取置平台时，根据其各别的中心位置而进行移动对位。因而有效解决现有技术中的多取放嘴结构因细微误差造成的取放误差。

附图说明

图1是现有技术的晶粒挑拣结构立体示意图；

图2是另一现有技术的晶粒挑拣结构立体示意图；

图3是本发明一优选实施例的立体结构示意图；

图4是本发明一优选实施例的模块配置示意图；

图5A是本发明一优选实施例的调校流程示意图一；

图5B是本发明一优选实施例的调校流程示意图二；

图5C是本发明一优选实施例的调校流程示意图三；

图5D是本发明一优选实施例的调校流程示意图四；

图6是本发明一优选实施例的步骤流程示意图；

图7是本发明第一实施例的顶针位移示意图；

图8是本发明第二实施例的顶针位移示意图；

图9是本发明第三实施例的顶针位移示意图。

【主要元件符号说明】

1：   挑拣臂

2：   取晶平台

3：   置晶平台

4：   晶粒

5：   摄像单元

6：   吸嘴

7：   顶针

10：  晶粒取置平台

11：  取晶平台

111： 位移模块

112： 晶粒置放部

112a：窗口

113： 顶针模块

12：  置晶平台

121： 位移模块

122： 晶粒置放部

20：  取放结构

21：  旋转中心模块

22：  取放臂

23：  取放嘴

231： 第一取放嘴

232： 第二取放嘴

30：  固定式影像撷取模块

40：  设定处理单元

50：座体

60：第一中心位置

61：第二中心位置

70：第一轨迹

80：第二轨迹

91：X轴向

92：Y轴向

S1、S1A、S2、S2A、S3、S4：步骤

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图3及图4所示，其分别为本发明一优选实施例的立体结构及模块配置示意图，需特别说明的是，图4仅为具有电性连接的模块的配置示意，目的在于揭示调校的功能模块，因而并未显示所有结构。如图所示：本发明是一种具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机，其包含有一晶粒取置平台10、一取放结构20、一固定式影像撷取模块30以及一设定处理单元40。该晶粒取置平台10具有一位移模块111、121以及一晶粒置放部112、122，该位移模块111、121分别与该晶粒置放部112、122连接，控制该晶粒置放部112、122的活动位移。而在本实施例中，该晶粒取置平台10具有两个，分别为一取晶平台11及一置晶平台12，该取晶平台11上的该晶粒置放部112为框体结构而具有一窗口112a，且该取晶平台11具有一顶针模块113，而该顶针模块113设置在该窗口112a的下方，更详细的说，该窗口112a用于设置一芯片(图未示)，芯片上设置有多个待挑拣的晶粒，而该顶针模块113设置于该芯片的正下方并对准取放嘴23，该顶针模块113用于顶出芯片上的晶粒，而让该取放嘴23拣取该芯片上的晶粒，而需特别注意的是，该顶针模块113通过一位移构件(图未示)与该设定处理单元40连接，该设定处理单元40借助该位移构件控制该顶针模块113的位移。

该取放结构20与一座体50固定连接设置，并具有一旋转中心模块21、至少两个取放臂22以及至少两个取放嘴23，该至少两个取放臂22与该旋转中心模块21连接并以该旋转中心模块21为圆心相对设置，该至少两个取放嘴23分别设置但不限于该至少两个取放臂22远离该旋转中心模块21的端点，且通过该旋转中心模块21的旋转让该至少两个取放嘴23移动至该晶粒取置平台10对应该晶粒置放部112、122的位置。而如图3中所示，该取晶平台11与该置晶平台12对应该至少两个取放嘴23的位置并分别设置在该旋转中心模块21的两侧，该顶针模块113的移动范围对应该至少两个取放嘴23，详细的说明，该至少两个取放嘴23依序在该取晶平台11上的晶粒置放部112进行晶粒的拣取，该顶针模块113由该晶粒置放部112的另一侧配合取放嘴23，而让晶粒较容易被拿取。

而该固定式影像撷取模块30也与该座体50固定连接，并设置在该晶粒取置平台10的上方，且该固定式影像撷取模块30对应该窗口112a的位置，在本实施例中，该固定式影像撷取模块30具有两个，分别对应该取晶平台11以及该置晶平台12。

该设定处理单元40与该固定式影像撷取模块30以及该晶粒取置平台10连接，更详细的说，该设定处理单元40可为一计算机系统，该设定处理单元40与该晶粒取置平台10上的位移模块111、121连接，除了以直接连接之外，也可以通过网络或无线连接的方式进行数据的连接以及传输。该设定处理单元40接收该固定式影像撷取模块30的影像以对该至少两个取放嘴23进行位置记录，并由该旋转中心模块21输出的信号辨别不同的取放嘴23，且借助位置记录控制该晶粒取置平台10中的位移模块111、121的位移，需特别说明的是，在该取晶平台11一端，该设定处理单元40控制该顶针模块113的位移，因而可依序配合该至少两个取放嘴23的拿取位置而进行对应的移动，换句话说，该至少两个取放嘴23位移至该取晶平台11上的位置会不一样，而通过该设定处理单元40控制该顶针模块113位移，而可分别在该至少两个取放嘴23移动到该取晶平台11时进行对应的位置移动，并顶出晶粒以让该至少两个取放嘴23进行挑拣。需额外说明的是，本实施例及附图仅以两组取放嘴23进行说明，实际上依实际使用状况可进行取放嘴23的增加，而该顶针模块113会依序配合每一个取放嘴23的位置进行对应位移。

请配合参阅图5A至图5D以及图6所示，图5A至图5D分别为本发明一优选实施例的调校流程示意图，而图6是本发明一优选实施例的步骤流程示意图，如图所示：本发明还提出了一种具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机的对位方法，而需先行说明的是，在本实施例中，其以晶粒取置平台10上的取晶平台11上的操作进行说明，并包含有下列步骤：

S1：一第一取放嘴231的定位设定，将该第一取放嘴231借助旋转中心模块21旋转至取晶平台11上的晶粒置放部112，而在一与该固定式影像撷取模块30连接的屏幕(如图5A)上可以看到该第一取放嘴231的位置，将该第一取放嘴231的位置定义为第一中心位置60，而为了让该设定处理单元40得知第一中心位置60，其是以鼠标操控并点触屏幕中该第一中心位置60的地方，以让该设定处理单元40取得该第一中心位置60的详细坐标，而该第一取放嘴231是该至少两个取放嘴23的其中之一。

S1A：顶针模块113的第一调校，在取晶平台11一侧，必须要对该顶针模块113进行调校作业，在取得该第一中心位置60后，必须先移开该第一取放嘴231，以避免该第一取放嘴231阻挡到由该固定式影像撷取模块30观看到该顶针模块113的视线，接着将该顶针模块113移动至该第一中心位置60进行调校对应，并据此记录该顶针模块113的移动距离，以便下次位移到达同样的位置。

S2：一第二取放嘴232的定位设定，该第二取放嘴231也同样为该至少两个取放嘴23的其中之一，其将该第二取放嘴232借助该旋转中心模块21旋转至该取晶平台11上的晶粒置放部112，同样的，也借助屏幕(如图5C)上可以看到该第二取放嘴232的位置，并将该第二取放嘴232的位置定义为第二中心位置61，接着以鼠标操控并点触屏幕中该第二中心位置61的地方，以让该设定处理单元40取得该第二中心位置61的详细坐标，而在本实施例中，该第一取放嘴231与该第二取放嘴232以180度相对设置在一直线上。

S2A：顶针模块113的第二调校，在取得该第二中心位置61后，在取晶平台11一侧，必须要进行顶针模块113的调校作业，同样的也必须先将该第二取放嘴232移开，避免阻挡视线，接着将该顶针模块113移动至该第二中心位置61进行调校对应，并据此记录该顶针模块113的移动距离，以便下次位移到达同样的位置。

S3：中心点补偿，该固定式影像撷取模块30将该第一中心位置60及该第二中心位置61的位置信息传送至一设定处理单元40进行记录，并进行位置补偿，而更进一步的说明，该设定处理单元40以软件补偿的方式，进行该第一中心位置60及该第二中心位置61的位置补偿。

S4：完成位置调校并进行挑拣，借助上述步骤完成准心的校准，并利用该设定处理单元40的位置补偿，控制该晶粒取置平台10的一位移模块111、121分别调整一晶粒置放部112、122的位置，以对应该第一中心位置60及该第二中心位置61，供该第一取放嘴231及该第二取放嘴232进行取放作业，而该顶针模块113也必须在该第一取放嘴231移动至该第一中心位置60时，同时移到该第一中心位置60，并顶出晶粒让该第一取放嘴231进行拣取，而当该第二取放嘴232移动到该第二中心位置61时，该顶针模块113也必须同时移动到该第二中心位置61，并顶出晶粒让该第二取放嘴232进行挑拣。

需说明的是，上述实施方式的顶针机构113的第一调校并不需要紧接在步骤S1后，而可在该第一取放嘴231及该第二取放嘴232都完成定位设定后再进行，并且该顶针模块113通过该位移构件而与该设定处理单元40连接，进而可自动且快速的进行位移的调整。另需注意的是，上述步骤仅说明二取放嘴23的调校步骤，若取放嘴23的数目多于两个，可依步骤S2及S2A的方式进行多取放嘴23的位置调校，并供该设定处理单元40进行多取放嘴位置的中心点补偿。而在置晶平台12的操作上，因为其不需要顶针机构113的设置，因而可省略步骤S1A及步骤S2A。

而该顶针模块113用于配合该第一取放嘴231以及该第二取放嘴232进行晶粒的挑拣，其配合移动方式请参阅图7并说明如下：该第一取放嘴231以及该第二取放嘴232因为与该旋转中心模块21连接结构上的细微差异，因而在进行旋转位移时分别具有一第一轨迹70以及一第二轨迹80，而该第一轨迹70与该第二轨迹80不会重叠，且该第一取放嘴231以及该第二取放嘴232会分别位在该第一轨迹70以及该第二轨迹80上的该第一中心位置60以及该第二中心位置61停下，以进行晶粒的挑拣。该顶针模块113分别利用一X轴向91与一Y轴向92的位移而移动至该第一中心位置60以及该第二中心位置61，以分别配合该第一取放嘴231以及该第二取放嘴232进行晶粒的挑拣，其中该X轴向91与该Y轴向92相互垂直。

另请配合参阅图8所示，除了利用X轴向91以及Y轴向92双向移动的方式进行位移至该第一中心位置60以及该第二中心位置61之外，也可控制该第一中心位置60以及该第二中心位置61在相同的X轴向91线上。据此，该顶针模块113仅需要进行X轴向91的平移即可分别移动至该第一中心位置60以及该第二中心位置61而在不同的时间点对应该第一取放嘴231以及该第二取放嘴232。

再者，请配合参阅图9所示的第三种实施例，其控制该第一中心位置60以及该第二中心位置61在相同的Y轴向92线上。据此，该顶针模块113仅需要进行Y轴向92的平移即可分别移动至该第一中心位置60以及该第二中心位置61而在不同的时间点对应该第一取放嘴231以及该第二取放嘴232。借助上述三种顶针模块113移动的实施方式，而可对应该第一取放嘴231以及该第二取放嘴232的晶粒挑拣。

综上所述，本发明利用该固定式影像撷取模块30及该取放结构20与该座体50固定设置，因而可使该固定式影像撷取模块30作为一校准定位的定位参考点，并借助该设定处理单元40对该至少两个取放嘴23的位置进行中心位置的记录并调校，利用该至少两个取放嘴23的中心位置而可供该晶粒取置平台10作为移动的依据，并分别在该至少两取放嘴23移动至该晶粒取置平台10时，根据其各别的中心位置而进行移动对位。而特别在取晶平台11上，该顶针模块113利用位移构件而可自动且快速的配合该第一取放嘴231以及第二取放嘴232进行第一中心位置60及第二中心位置61的来回位移，因而有效解决现有技术中的双取放嘴23结构因细微误差造成的取放误差。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机，其包含有：

一晶粒取置平台，其具有一位移模块以及一晶粒置放部，该位移模块与该晶粒置放部连接，控制该晶粒置放部的活动位移；

一取放结构，其与一座体固定连接设置，并具有一旋转中心模块、至少两个取放臂以及至少两个取放嘴，该至少两个取放臂与该旋转中心模块连接并以该旋转中心模块为圆心相对设置，该至少两个取放嘴分别设置在该至少两个取放臂远离该旋转中心模块的端点，且该至少两个取放嘴借助该旋转中心模块旋转至该晶粒取置平台对应该晶粒置放部的位置；

一固定式影像撷取模块，其与该座体固定连接，并设置在该晶粒取置平台的上方；以及

一设定处理单元，其与该固定式影像撷取模块及该晶粒取置平台连接，该设定处理单元接收该固定式影像撷取模块的影像以对该至少两个取放嘴进行位置记录，并借助位置记录控制该晶粒取置平台的位移。

2.如权利要求1所述的具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机，其中该晶粒取置平台具有两个，分别为一取晶平台及一置晶平台，且该取晶平台及该置晶平台分别设置在该旋转中心模块的两侧，并对应该至少两个取放嘴，该取晶平台上的该晶粒置放部为框体结构而具有一窗口。

3.如权利要求2所述的具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机，其中该固定式影像撷取模块也具有两个，分别对应该取晶平台以及该置晶平台。

4.如权利要求2所述的具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机，其中该取晶平台具有一顶针模块，而该顶针模块设置在该窗口的下方。

5.如权利要求4所述的具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机，其中该顶针模块通过一位移构件与该设定处理单元连接，该设定处理单元借助该位移构件控制该顶针模块的位移。

6.如权利要求5所述的具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机，其中该顶针模块的移动范围对应该至少两个取放嘴，该两取放嘴依序在该取晶平台上的该晶粒置放部进行晶粒的拣取。

7.一种具有多取放嘴结构的晶粒挑拣机的对位方法，其包含有下列步骤：

一第一取放嘴的定位设定，将该第一取放嘴借助一旋转中心模块旋转至一晶粒取置平台上的晶粒置放部，且通过一固定式影像撷取模块取得一第一中心位置；

一第二取放嘴的定位设定，将该第二取放嘴借助该旋转中心模块旋转至该晶粒取置平台上的晶粒置放部，且通过该固定式影像撷取模块取得一第二中心位置；

中心点补偿，该固定式影像撷取模块将该第一中心位置及该第二中心位置传送至一设定处理单元进行记录，并进行位置补偿；及

完成位置调校并进行挑拣，借助该设定处理单元的位置补偿，控制该晶粒取置平台的一位移模块调整一晶粒置放部的位置，以对应该第一中心位置及该第二中心位置，供该第一取放嘴及该第二取放嘴进行取放作业。

8.如权利要求7所述的对位方法，其中该第一取放嘴与该第二取放嘴以180度相对设置在一直线上。

9.如权利要求7所述的对位方法，其中该设定处理单元以软件补偿的方式，进行该第一中心位置及该第二中心位置的位置补偿。

10.如权利要求7所述的对位方法，其中该晶粒取置平台为一取晶平台，且还具有一步骤：一顶针模块的第一调校，在取得该第一中心位置后，将该顶针模块移动至该第一中心位置进行调校对应。

11.如权利要求10所述的对位方法，其中还具有一步骤：顶针模块的第二调校，在取得该第二中心位置后，将该顶针模块移动至该第二中心位置进行调校对应。

12.如权利要求7所述的对位方法，其中该晶粒取置平台为一置晶平台。

13.如权利要求7所述的对位方法，其中该晶粒取置平台具有两个，分别为一取晶平台及一置晶平台，并该取晶平台及该置晶平台分别设置在该旋转中心模块的两侧，并对应该至少两个取放臂，且该第一取放嘴及该第二取放嘴分别移动至该取晶平台及该置晶平台进行定位调校。

14.如权利要求7所述的对位方法，其中在完成位置调校并进行挑拣的步骤中，该第一取放嘴以及该第二取放嘴会分别以一第一轨迹以及一第二轨迹进行位移，并分别在位于该第一轨迹及该第二轨迹上的该第一中心位置以及该第二中心位置停下，一顶针模块分别利用一X轴向与一Y轴向的位移而移动至该第一中心位置以及该第二中心位置，该X轴向垂直于该Y轴向，据此分别配合该第一取放嘴以及该第二取放嘴进行晶粒的挑拣。

15.如权利要求7所述的对位方法，其中在完成位置调校并进行挑拣的步骤中，该第一取放嘴以及该第二取放嘴会分别以一第一轨迹以及一第二轨迹进行位移，并分别在同一X轴向线上的该第一中心位置以及该第二中心位置停下，一顶针模块利用X轴向的位移而移动至该第一中心位置以及该第二中心位置，据此分别配合该第一取放嘴以及该第二取放嘴进行晶粒的挑拣。

16.如权利要求7所述的对位方法，其中在完成位置调校并进行挑拣的步骤中，该第一取放嘴以及该第二取放嘴会分别以一第一轨迹以及一第二轨迹进行位移，并分别在同一Y轴向线上的该第一中心位置以及该第二中心位置停下，一顶针模块利用Y轴向的位移而移动至该第一中心位置以及该第二中心位置，据此分别配合该第一取放嘴以及该第二取放嘴进行晶粒的挑拣。