CN105283064A - 条带贴装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种条带贴装设备。根据本发明的实施例的条带贴装设备包括：光学过滤器，包含至少一个拾取孔以及布置于所述拾取孔的周围而向所述拾取孔提供照明的光源，并将由所述光源提供的光变换为有色光而发射到所述拾取孔；贴装条带，与所述拾取孔相邻地供应；吸嘴，进入到所述拾取孔而吸附所述贴装条带，且包含吸嘴顶端，该吸嘴顶端借助于从所述光学过滤器向所述拾取孔发射的有色光而间接发光；摄像机，拍摄所述吸嘴顶端以及吸附于所述吸嘴顶端的贴装条带。
Description
技术领域
本发明涉及一种条带贴装设备，尤其涉及一种用于在印刷电路基板上贴装柔性材料的条带的条带贴装设备。
背景技术
通常，在智能手机、笔记本电脑、平板电脑、TV、汽车的电子控制单元(ECU；ElectronicControlUnit)等需要精确控制的设备中安装有印刷电路基板(PrintedCircuitBoard)，所述印刷电路基板中复杂地贴装有小部件。
这样的印刷电路基板(PCB)构成为在利用环氧树脂或酚(Phenol)树脂等而制作的薄板上以铜箔印刷所需的电路布线，由此连接各个元件之间，并施加电源之后可运行电路，且可以执行导电功能、绝缘功能、支撑功能等。
近来，随着电子产品的轻量化、纤薄化趋势，利用导电性条带而构成印刷电路基板的电路的一部分，或者将条带应用于印刷电路基板的冲击吸收、防水、防振等。
将这样的条带贴装于印刷电路基板的作业大部分是通过作业人员的手动作业而实现的。然而，根据作业人员的熟练程度而可能在条带贴装精确度方面存在差异，并可能出现随之而来的品质降低。而且，由于通过手动作业将条带贴附于印刷电路基板的表面，因此在条带贴附作业方面可能需要投入过多的劳动力或时间，并可能导致生产成本的增加。
为了实现将条带贴装于印刷电路基板的作业的自动化，需要拾取条带并将其移动到印刷电路基板上的正确位置。作为这种自动化的前提，需要获取关于条带拾取状态的图像信息。这是因为每次拾取条带时拾取姿势存在细微的不同，因此为了将条带准确地贴装于印刷电路基板就需要考虑条带拾取状态。
用于将电子部件贴装于印刷电路基板的部件贴装机(贴片机)也需要一种当拾取要贴装于印刷电路基板的电子部件时拍摄电子部件的拾取状态的构造。
韩国授权专利第10-0627065号中公开了一种包含有拍摄所拾取的电子部件的结构的部件贴装机。
如韩国授权专利第10-0627065号所公开的那样，现有的部件贴装机为了拍摄电子部件C被吸嘴32所拾取的状态而配备了照明装置69，该照明装置69从电子部件C和吸嘴32的下部朝电子部件C提供照明，且所述部件贴装机利用光学模块60并借助于摄像机50而拍摄电子部件C被拾取的状态。
然而，条带却与电子部件不同而对照明具有透射性和反射性的情况居多，因此无法应用适用于现有的部件贴装机的结构。这是因为条带的透光性和反射性使拍摄的图像中条带得不到明确的表现。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：韩国授权专利第10-0627065号
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种为了实现将条带贴装于印刷电路基板上的作业的自动化而可拍摄条带拾取状态的条带贴装设备。
本发明的技术问题并不局限于以上提及的技术问题，本领域技术人员可通过以下的记载而明确理解未提及的其他技术问题。
为了解决上述技术问题，根据本发明的实施例的一种条带贴装设备包括：光学过滤器，包含至少一个拾取孔以及布置于所述拾取孔的周围而向所述拾取孔提供照明的光源，并将由所述光源提供的光变换为有色光而发射到所述拾取孔；贴装条带，与所述拾取孔相邻地供应；吸嘴，进入到所述拾取孔而吸附所述贴装条带，且包含吸嘴顶端，该吸嘴顶端借助于从所述光学过滤器向所述拾取孔发射的有色光而间接发光；摄像机，拍摄所述吸嘴顶端以及吸附于所述吸嘴顶端的贴装条带。
本发明的其他具体事项包含于详细说明和附图中。
根据本发明的实施例，至少具有如下的技术效果。
使吸附并拾取条带的吸嘴的吸嘴顶端间接发光，从而具有犹如从条带上部提供照明般的技术效果。
吸附条带的吸嘴顶端间接发光，因此在摄像机所拍摄的图像中条带的轮廓得以清晰地呈现。
吸嘴顶端的外表面具有透光性和光扩散性，于是所拍摄的图像中成为条带背景的吸嘴顶端部分的光均匀性得到提高。
使吸嘴顶端间接发光的颜色不同于条带的颜色，从而可在拍摄的图像中更加明确地区分条带。
本发明的技术效果并不局限于以上列举的内容，更加多样的技术效果包含于说明书中。
附图说明
图1为概略地表示根据本发明的实施例的条带贴装设备中拍摄条带拾取状态的构造的图。
图2为表示根据本发明的实施例的条带贴装设备的吸嘴的立体图。
图3为表示根据本发明的实施例的条带贴装设备的光学过滤器的分解立体图。
图4为概略地表示借助于根据本发明的实施例的条带贴装设备的摄像机而拍摄的图像的图。
符号说明
10：吸嘴11：轴连接部
11a：凹入部11b：引导孔
11c：固定销12：吸嘴顶端支撑部
12a：结合销12b：支撑板
13：吸嘴顶端13a：侧面
13b：吸附面14：吸附孔
15：弹簧20：光学过滤器
30：摄像机40：镜子
210：光源220：基座
221：第一开放孔222：组装突起
223a、223b：框标收容槽230：盖子
231：盖板232：第二开放孔
233：窗口234：组装突起收容端
235：框标T：条带
具体实施方式
参考结合附图详细说明的实施例就会明白本发明的优点、特征以及达到目的所用的方法。然而本发明并不局限于以下公开的实施例，其可以实现为不同的多种形态，实施例只是为了完整地公开本发明并将本发明的范围完整地告诉给本发明所属的技术领域中具有普通知识的人员而提供的，本发明只由权利要求书定义。贯穿整个说明书，相同的附图标记表示相同的构成要素。
并且，将会参考作为本发明的理想化示例图的剖面图和/或概略图而说明所述的实施例。因此，示例图的形态可根据制造技术和/或允许误差等而改变。而且，在本发明所示的各个附图中，可虑及说明的方便性而在一定程度上放大或缩小而示出各个构成要素。在整个说明书中相同的附图标记表示相同的构成要素。
以下，参考用于说明根据本发明的实施例的条带贴装设备的附图而对本发明进行说明。
图1为概略地表示根据本发明的实施例的条带贴装设备中拍摄条带拾取状态的构造的图。
如图1所示，根据本发明的实施例的条带贴装设备包括吸嘴10、光学过滤器20、摄像机30以及镜子40。
吸嘴10是用于把要贴装于印刷电路基板的条带T吸附而拾取的构成要素，光学过滤器20是用于向吸嘴10提供有色光的构成要素，摄像机30是用于拍摄条带T被吸嘴10所吸附或拾取的状态的构成要素，镜子40是用于将条带T被吸嘴10所吸附或拾取的状态的图像反射给摄像机30的构成要素。
图1中对包含镜子40的实施例进行了图示，然而镜子40可省去，在省去镜子40的情况下，摄像机30可朝向条带T设置而直接拍摄条带T被吸嘴T所吸附或拾取的状态的图像。
进一步参考图2和图3而说明关于吸嘴10和光学过滤器20的更加具体的内容。
图2为表示根据本发明的实施例的条带贴装设备的吸嘴的立体图。
如图1和图2所示，根据本发明的实施例的条带贴装设备的吸嘴10包括轴连接部11、吸嘴顶端支撑部12、吸嘴顶端13以及弹簧15。
轴连接部11具有安装在配备于头部(未图示)的吸嘴轴(未图示)的结构。头部是用于移动吸嘴10的构成要素，吸嘴轴是可升降和旋转地设置于头部的构成要素。头部、吸嘴轴、吸嘴轴与轴连接部11的结合关系类似于现有的电子部件贴装设备，故省略关于此的详细说明。
如图2所示，轴连接部11包括：凹入部11a，为了易于与吸嘴轴进行组装而设置；引导孔11b，引导吸嘴顶端支撑部12上下移动；固定销11c，针对旋转方向固定吸嘴顶端支撑部12的一侧，以防止吸嘴顶端支撑部12在轴连接部11内旋转。
如图2所示，吸嘴顶端支撑部12的一侧向轴连接部11的内侧插入而与轴连接部11结合，另一侧则支撑吸嘴顶端13。
具体而言，吸嘴顶端支撑部12的一侧突出形成有插入到引导孔11b内的结合销12a。结合销12a可沿引导孔11b上下移动，并使吸嘴顶端支撑部12可对于轴连接部11进行相对上下移动。
吸嘴顶端支撑部12的另一侧具有支撑板12b。支撑板12b的底面安装有吸嘴顶端13，从而使吸嘴顶端13与吸嘴顶端支撑部12一体地移动。支撑板12b可阻断向吸嘴顶端13照射的光中的向吸嘴顶端支撑部12和轴连接部11照射的光，并将该光反射到吸嘴顶端13。
轴连接部11与支撑板12b之间设置有弹簧15。吸嘴顶端支撑部12借助于弹簧15而被弹性支撑于轴连接部11。于是，弹簧15借助于将吸嘴顶端支撑部12压向轴连接部11侧的力而收缩，并使吸嘴顶端支撑部12向轴连接部11上升。吸嘴顶端支撑部12可上升至结合销12a抵接于引导孔11b上端之时为止。
当把吸嘴顶端支撑部12压向轴连接部11侧的力消除时，弹簧15因弹簧15的弹性力而伸长，并使吸嘴顶端支撑部12从轴连接部11下降。吸嘴顶端支撑部12可下降至结合销12a抵接于引导孔11b下端之时为止。
另外，吸嘴顶端13包括：吸附面13b，形成有吸附孔14；侧面13a，从吸附面13b的边界延伸而形成。
图2中示出吸嘴顶端13大致具有长方体形状的例，然而吸嘴顶端13也可以具有圆柱形状或长方体以外的多面体形状。
如图1所示，吸附孔14从吸附面13b依次穿过吸嘴顶端支撑部12和轴连接部11并延伸而形成。吸附孔14连接于真空泵(未图示)，从而通过吸附孔14提供真空压力。利用通过吸附孔14而提供的真空压力，使条带T被吸附而支撑于吸附面13b。
为了使吸嘴顶端13在由光学过滤器20(参考图1)提供的光的作用下间接发光，利用透光性材料形成吸嘴顶端13。或者，吸嘴顶端13的外表面(即，侧面13a和吸附面13b)可由透光性材料形成。在此情况下，可通过双料注塑而制作吸嘴顶端13。
为了能够维持由光学过滤器20(参考图1)提供的光的颜色并使吸嘴顶端13间接发光，应用于吸嘴顶端13的透光性材料采用白色系列树脂。应用于吸嘴顶端13的透光性材料可使用聚碳酸酯、丙烯酸以及工程塑料等。
为了使吸嘴顶端13在间接发光时具有光扩散性，可对侧面13a进行处理以使由光学过滤器20(参考图1)提供的光得到漫反射。为此，可对侧面13a进行研磨处理。相反，吸附面13b则为了稳定地吸附条带T而优选保持光滑的表面。
以下，具体说明根据本发明的实施例的条带贴装设备的光学过滤器20。
图3为表示根据本发明的实施例的条带贴装设备的光学过滤器的分解立体图。
如图3所示，根据本发明的实施例的条带贴装设备的光学过滤器20包括光源210、基座220以及盖子230。
基座220中隔着预定间距形成有多个第一开放孔221。另外，将多个光源210布置为包围第一开放孔221。
作为光源210使用LED、OLED(有机发光二极管)等半导体光源，基座220印刷有用于驱动多个光源210的电路。
光源210与第一开放孔221之间形成有框标收容槽223a、223b。框标收容槽223a、223b以非对称方式形成于第一开放孔221的两侧。
另外，从基座220突出而形成有多个组装突起222。
盖子230包括：盖板231，相隔预定间距而形成有与多个第一开放孔221对应的多个第二开放孔232；窗口233，从盖板231的下表面延伸以形成第二开放孔232的内侧面。
第一开放孔221与第二开放孔232在盖子230与基座220结合的状态下形成拾取孔(无符号)。如图1所示，拾取孔为用于使吸嘴10的吸嘴顶端13进入以拾取条带T的空间。
在盖子230与基座220结合的状态下窗口233位于光源210与第一开放孔221之间。窗口233将由光源210提供的光变换为有色光并发射到拾取孔(第一开放孔221和第二开放孔232)。为此，窗口233可由有色的透光性树脂形成。例如，在窗口233由红色透光性树脂形成的情况下光源210所提供的光将会变换为红光而照射到拾取孔，而在窗口233由蓝色透光性树脂形成的情况下光源210所提供的光将会变换为蓝色光而照射到拾取孔。
窗口233可以与盖板231形成为一体，在此情况下，盖板231可由颜色与窗口233相同的树脂形成。
盖子230包括从窗口233的下表面突出而形成的框标(fiducialmark)235。框标非对称地布置于窗口233的两侧，且至少一部分插入到基座220的框标收容槽223a、223b。
盖板231的下表面形成有与形成于基座220的多个组装突起222相对应的多个组装突起收容端234。
多个组装突起222插入到多个组装突起收容端234并使盖子230固定于基座220。
盖板231的上表面贴附有反射片(未图示)，从而可以使由光源210发射的光中照射向盖板231上部的光被反射到窗口233和框标235。
再次参考图1而对条带T的拾取以及条带T的拾取状态的拍摄进行说明。
将条带T依次供应到拾取孔的下部。条带T为贴装于印刷电路基板的构成要素，其可以是条形码带、标签条带、导电性条带、防水条带、电磁波屏蔽条带、光扩散条带、光反射条带、缓冲条带、绝缘条带等。
吸嘴10向拾取孔移动以拾取条带T。吸嘴10可被安装于头部而沿XYZ方向移动。吸嘴10的吸嘴顶端13向拾取孔内部下降以吸附条带T。条带T与吸嘴顶端13的吸附面13b接触，并借助于由形成在吸附面13b的吸附孔14提供的真空压力而紧贴于吸附面13b。
在吸嘴顶端13与条带T接触的过程中产生的冲击被弹簧15所吸收。
在吸嘴顶端13吸附条带T而完成条带T的拾取的状态下，吸嘴顶端13将会借助于由光学过滤器20提供的有色光而间接发光。
可将光学过滤器20内的光源210控制为常亮、只在吸嘴顶端13位于拾取孔内的情况下点亮、或者在吸嘴顶端13拾取条带T完毕之时点亮。
由于吸嘴顶端13的外表面由白色系列的透光性材料形成，因此将会维持由光学过滤器20提供的光的颜色并间接发光。因此，当光学过滤器20的窗口233为红色时，吸嘴顶端13也以红色间接发光，而当光学过滤器20的窗口233为蓝色时，吸嘴顶端13也将以蓝色间接发光。
摄像机30通过镜子40拍摄吸附于吸嘴顶端13的吸附面13b的条带T。
图4为概略地表示借助于根据本发明的实施例的条带贴装设备的摄像机而拍摄的图像的图。
P1为吸嘴顶端13的图像，P2为条带T的图像，P3和P4为框标235的图像。
考虑到图2所示吸嘴顶端13的吸附面13b的形状而将P1图示为四边形的图像，然而P1的图像可根据吸附面13b的形状的变化而改变。而且，借助于通过侧面13a透射和扩散的光，P1的边界也可以不同于图2所示的情形而不形成清晰的线。
由于吸嘴顶端13间接发光，因此P1的图像明亮地显示。相反，作为条带T的图像的P2却显示为比P1的图像暗。因此，条带T的外轮廓线清晰地呈现在拍摄图像上，从而明确表示出条带T的拾取状态。
并且，为了掌握条带T的绝对位置(并非吸嘴顶端13与条带T的相对位置)而一并拍摄框标图像P3、P4。
由于框标235从窗口233的下表面突出而形成，因此曝光于摄像机30借助由光源210照射的光而拍摄的图像中。由于框标235为固定设置的光学过滤器20的构成要素，因此能够以框标的图像P3、P4为基准而掌握条带T的绝对位置。于是，通过比较作为条带T的图像的P2与框标图像P3、P4，可掌握条带T从中心偏移或错开何种程度。
另外，贴装于印刷电路基板上的条带的种类非常多样，且条带的颜色也多种多样。
于是，如果在摄像机30所拍摄的图像内吸嘴顶端13的图像P1与条带T的图像P2的颜色互不相同，则可更加清楚地表示条带T的位置。
为此，条带T的颜色与窗口233的颜色可构成为不同。优选地，条带T的颜色与窗口233的颜色可构成为具有补色关系。
下列表1为表示根据本发明的实施例的条带贴装设备的贴装对象条带的颜色与盖子颜色之间的对应关系的表。
[表1]
| 条带颜色 | 盖子颜色 |
| 红色 | 青色 |
| 绿色 | 紫红色 |
| 蓝色 | 黄色 |
如表1所示，当作为贴装对象的条带T为红色时，窗口233的颜色可采用作为红色的光学补色的青色。当盖子230与窗口233形成为一体时，整个盖子230可由青色树脂形成。在此情况下，从光学过滤器20发射的光成为青色光，而吸嘴顶端13间接发射青色光。
如果摄像机30为输出彩色图像的摄像机，则P1、P3以及P4区域用青色显示而P2区域用红色显示，从而可在拍摄图像内明确掌握条带T的位置。
不仅如此，当摄像机30为输出黑白图像或灰色图像的摄像机时，P1、P3、P4区域与P2区域也得以明确区分。
类似地，当作为贴装对象的条带T为绿色时，窗口233和盖子230的颜色可采用作为绿色的光学补色的紫红色，而当作为贴装对象的条带T为蓝色时，窗口233和盖子230的颜色可采用作为蓝色的光学补色的黄色。
表1所示的条带和盖子的颜色为示例性的，针对表1所示的颜色以外的条带也可以利用条带颜色的补色来形成窗口233和盖子230而获得类似的效果。
而且，即使条带T与窗口233的颜色之间并不具有补色关系，也可通过将窗口233的颜色形成为能够与条带T的颜色加以区分的颜色而获得类似的效果。
本发明所属的技术领域中具有普通知识的人员想必可以理解能够在不脱离本发明的技术思想或不改变本发明的必要特征的情况下变形为其他具体形态而实施本发明。因此，应当理解以上记载的实施例在所有方面均为示例性的而非限定性的。本发明的范围并非由上述具体说明确定，而是由权利要求书确定，可从权利要求书的含义和范围及其等价概念导出的所有变更或变形的形态都应该解释为包含于本发明的范围中。
Claims (10)
1.一种条带贴装设备，包括：
光学过滤器，包含至少一个拾取孔以及布置于所述拾取孔的周围而向所述拾取孔提供照明的光源，并将由所述光源提供的光变换为有色光而发射到所述拾取孔；
贴装条带，与所述拾取孔相邻地供应；
吸嘴，进入到所述拾取孔而吸附所述贴装条带，且包含吸嘴顶端，该吸嘴顶端借助于从所述光学过滤器向所述拾取孔发射的有色光而间接发光；以及
摄像机，拍摄所述吸嘴顶端以及吸附于所述吸嘴顶端的贴装条带。
2.如权利要求1所述的条带贴装设备，其中，所述光学过滤器包括：
基座，形成有构成所述拾取孔的第一开放孔，所述光源包围所述第一开放孔而布置；以及
盖子，具有第二开放孔和有色窗口，该第二开放孔与所述第一开放孔一起构成所述拾取孔，该有色窗口位于所述光源与所述第一开放孔之间而将由所述光源发射的光变换为有色光。
3.如权利要求2所述的条带贴装设备，其中，所述有色窗口的颜色不同于所述贴装条带的颜色。
4.如权利要求3所述的条带贴装设备，其中，所述有色窗口的颜色为所述贴装条带的颜色的补色。
5.如权利要求2所述的条带贴装设备，其中，所述盖子包括从所述有色窗口向所述基座突出而形成的框标。
6.如权利要求1所述的条带贴装设备，其中，所述吸嘴顶端的外表面由透光性材料形成。
7.如权利要求6所述的条带贴装设备，其中，所述透光性材料为白色系列树脂以使所述吸嘴顶端以所述有色光的颜色间接发光。
8.如权利要求6所述的条带贴装设备，其中，所述透光性材料为聚碳酸酯、丙烯酸以及工程塑料中的至少一种。
9.如权利要求6所述的条带贴装设备，其中，所述外表面包括：
吸附面，用于吸附所述贴装条带；以及
侧面，从所述吸附面的边界延伸而形成，
所述侧面得到研磨处理以赋予光扩散性。
10.如权利要求1所述的条带贴装设备，其中，所述贴装条带为贴装于印刷电路基板的条形码带、标签条带、导电性条带、防水条带、电磁波屏蔽条带、光扩散条带、光反射条带、缓冲条带、绝缘条带中的至少一种。
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