CN106507656A - 装配位置的示教 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用来对元件载体（150）的描述进行修正的方法，该描述包括电子元件（172、174、178、180）的几何形状方面的额定数据。所述方法具有：（a）借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第一部分的第一图像（242）；（b）将第一图像存储在（242）中；（c）在第一时间段中示出第一图像（242）；（d）得出第一元件‑连接面（292、294、296）在第一图像（242）内的实际位置，所述元件‑连接面配属于用于第一元件（180）的第一装配位置；（e）将实际位置与在第一装配位置中待装配的第一元件（180）的第一元件‑连接触点（282、284、286）的额定位置进行比较，所述代表几何形状方面的额定数据的一部分，（f）就第一元件（180）的额定位置而言，对元件载体的描述进行修正，因此产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第一元件（180）的第一元件‑A连接触点（282、284、286）和的第一元件‑连接面（292、294、296）之间的空间重合；（g）在第一时间段内将照相机（340）移至第二位置；（h）借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第二部分的第二图；（i）存储第二图像；（j）在第一时间段中示出第二图像。本发明还涉及一种用来装配元件载体（150）的方法、一种计算机程序以及自动装配机（300），它们设计得用来执行所述修正方法。

Description

装配位置的示教

技术领域

本发明涉及的技术领域是给元件载体自动地装配电子元件。本发明尤其涉及一种方法，以便对待装配的、但至少部分还未装配的元件载体的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体上的电子元件的几何形状方面的额定数据。本发明还涉及一种用来装配元件载体（150）的方法、一种计算机程序以及自动装配机（300），它们设计得用来执行所述修正方法。

背景技术

在借助所谓的自动装配机给元件载体自动装配电子元件时，借助所谓的元件-供应装置将这些元件提供给装配工艺，这些提供的电子元件被装配头抓住，并且在预定的位置上安放在分别待装配的元件载体上。由于电子组件越来越微型化，这种装配过程必须以高的精度进行，以确保各元件的电接口也与元件载体上的相应接口（接口垫）接触。在此文件中，（元件）接口垫也称为（元件）接口面。

为了可靠地确保高的装配精度，需要不时地校正承载着装配头的平面-定位系统。借助非常精确制成的参照-元件载体（典型地是玻璃板，其具有非常精确设置的标记）来实现这种校正过程，该参照-元件载体装配有特制的玻璃砖，并且对玻璃砖的装配位置进行光学测量。因此能够识别出平面-定位系统的扭曲，并且在随后的装配过程中通过适当地补偿式地操控平面-定位系统来平衡该扭曲。

另一经常应用的用来确保高装配精度的程序是装配位置的所谓的“示教”或“学习”。在此对元件载体（尤其是元件-连接面的单个或预定义的群组）上的真实结构的位置进行测量，并且在随后的装配过程中通过适当地控制平面-定位系统来考虑从中获得的识别情况。因此这种示教是必要的，因为在实践中在装配时的相当大的且因此明显的不精确性是以待装配的元件载体的不精度性为基础，并且尤其以接口垫在元件载体的表面上的预定义的非精确的位置为基础。这不仅适用于接口垫相对于各元件载体的角部和/或边缘的位置，而且相对于特制的参照标记，这些参照标记设置在元件载体的表面上。从自动装配机的涉及软件的操控来看，这意味着，各待装配的元件载体的描述不是无错误的，所述描述是以平面-定位系统的操控为基础的，并且所述描述包含元件-连接触点的几何形状方面的额定数据，所述元件-连接触点为了实现正确的装配过程必须与各元件的电接口接触。

典型的是，所述示教不仅相对于接口垫的（不期望的）位移或偏置（沿着x-方向和/或y-方向）执行，而且还相对于一个接口垫以及尤其一组接口垫的不期望的扭转（角度偏差）执行。

上面描述的自动装配机中的“示教”优选能够在应用照相机的情况下执行，该照相机在正常的装配运转时尤其用来测量待装配的元件载体的位置，该元件载体已由传输系统带到自动装配机的装配区域中。这种照相机也称为“电路板照相机”，其为此目的从上方探测待装配的元件载体上的标记。

为此目的，电路板照相机由各自动装配机的平面-定位系统移到相应的位置上，并且在屏幕上显示出照相机图像。该装配位置优选位于各照相机图像的中点。该中点例如能够借助十字线示出。备选的或组合的是，相关元件的壳体形状或一组元件的壳体形状的虚拟视图与该照相机图像重叠。因此能够以相对简单的方式通过适当的图像评估和/或由操作人员在数量上探测到不期望的线性偏置和/或角度偏差，并且用于后继装配过程的“示教”。

对于较大的元件来说还具有不同的策略：在有些系统中只示出照相机的画面范围。那么，所述示教通过电路板照相机在长方形的优选两个角部上的移动或定位来执行，装配位置则位于该长方形的中点中。配属于这两个角部的照相机图像能够在时间上依次示出或在空间上并排地示出，并且构成图像评估的基础。此外还能够拍摄超过两个的单个照相机图像，并且将它们组合成共同的图像，并且构成上述图像评估的基础。但对这种组合来说，单个照相机图像之间还需要一定的空间重叠，因此必须拍摄许多这种照相机图像。因此提高了装配位置的“示教”的时间成本。因此随后能够开始元件载体的原本装配，因此通过元件载体的装配相应地降低了制造电子组件的效率。

发明内容

本发明的目的是，加速装配位置的“示教”，并因此提高给元件载体装配电子元件的效率。

此目的通过独立权利要求的内容得以实现。在从属权利要求中描述了本发明的有利的实施例。

按本发明的第一角度，描述了一种方法，以便对待装配的、但至少部分还未装配的元件载体的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体上的电子元件的几何形状方面的额定数据。描述的方法具有：（a）借助照相机探测元件载体的表面的第一部分的第一图像；（b）将探测到的第一图像存储在数据存储器中；（c）在第一时间段中示出存储的第一图像；（d）得出第一元件-连接面在所示第一图像中的实际位置，所述元件-连接面配属于用于待装配的第一元件的第一装配位置；（e）将得出的实际位置与在第一装配位置中待装配的第一元件的第一元件-连接触点的额定位置进行比较，所述额定位置代表几何形状方面的额定数据的一部分，所述部分配属于待装配的第一元件；（f）就待装配的第一元件在元件载体上的额定位置而言，对元件载体的描述进行修正，因此产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第一元件的第一元件-连接触点和所示第一图像内的第一元件-连接面之间的空间重合；（g）在第一时间段内将照相机移至第二位置；（h）借助照相机探测元件载体的表面的第二部分的第二图像，其中第二部分与第一部分是不同的；（i）将第二图像存储在数据存储器中；以及（j）在第一时间段中示出第二图像。

所述方法是以下面的知识为基础：通过以下方式能够加速在待装配的元件载体上的装配位置的示教或学习的过程，至少在一定的时间段内暂时存储并且示出待装配的元件载体的表面部分的图像（其由照相机探测到），其中照相机在此时间段内已经驶向新的位置，并且能够拍摄或探测到元件载体的另一表面部分的相应图像。在第一时间段内，对该存储的且示出的第一图像进行图像评估或图像处理。按本发明，在这种图像评估中（a）得出配属于各装配位置的元件-连接面的真实的实际位置；（b）将得出的实际位置与相应的额定位置进行比较；以及（c）使元件载体的描述与真实情况、即真实的元件-连接面的位置相匹配。

描述的图像评估尤其由用于图像处理的合适软件在数据处理单元上实施。但备选的或组合的是，图像评估也能够由操作人员（由手）实施，其例如通过适当地推移元件-连接面的在触摸敏感的屏幕上预先设定的样式，使该样式与由照相机探测到的真实的元件-连接面重合。直观地表达是，操作人员在所示的屏幕上将预先设定的样式移至由照相机探测到的真实的元件-连接面。

表述“扩大空间重合”在此文件中不仅指扩大已存在的重合，还指这种重合的首次建立。在此上下文中，表述“扩大”涉及（i）在（原始的）额定位置上待装配的第一元件的第一元件-连接触点和（ii）所示第一图像内的第一元件-连接面之间的原始较小的重合。

表述“几何形状方面的额定数据”尤其指配属于各元件的元件-连接面的额定位置和/或额定角度。由于有针对性地扩大了重合，所以就元件载体的装配而言，与所述额定位置相比，在位置上优化了经修正的额定位置，因此在以高的工艺稳定性装配元件载体时，能够在各元件的电连接触点和所属的元件-连接面之间建立导电的连接。

在此文件中，（元件）连接面也称为（元件）接口垫，其以已知的方式设置在待装配的元件载体上。概念“元件-连接触点”尤其指用于各元件的元件侧的电连接结构。

按本发明的实施例，第一部分和第二部分具有空间重合或者在空间上相互隔开。

如果两个待学习的装配位置应该离得特别近，则有利的是，这两个部分具有一定的空间重合。相反，如果两个待学习的装配位置应该具有相对较大的间距，则能够由照相机探测到两个相互独立的图像，它们分别示出了元件载体的表面的完全不同的部分。因此此处描述的方法的优点是，能够以可靠但有效的方式执行许多不同的装配内容。

按本发明的另一实施例，在图形显示装置上示出第一图像和/或示出第二图像。其优点是，操作人员能够随时密切关注，相关装配位置的学习是否以及如何成功地被实施。优选在这种图形显示装置（例如常规的计算机显示器）上，也能够显示出对元件载体的描述的修正过程，该过程由数据处理单元在上述图像处理的框架内执行。

按本发明的另一实施例，图形显示装置是触摸敏感的屏幕。其优点是，操作人员能够进行输入，其与对元件载体的描述进行的修正有关。如同上面已阐述的一样，这种输入也能够在于，操作人员手动地建立或者扩大在修正的额定位置上待装配的第一元件的第一元件-连接触点和所示第一图像内的第一元件-连接面之间的重合。

按本发明的另一实施例，该照相机是自动装配机的照相机。其优点是，此处描述的方法能够完全或至少借助具体的部件来实施，这些部件本来就存在于常规的自动装配机中。只需将由照相机生成的图像数据供应给合适的数据处理单元，在此数据处理单元上执行上述图像处理。例如在相关自动装配机的中央控制单元中能够通过合适的软件执行该数据处理单元。这同样适用于描述的数据存储器，其同样能够是相关自动装配机的本来就存在的数据存储器的至少一部分。

按本发明的另一实施例，该照相机是电路板照相机。

使用本来就存在的电路板照相机来探测元件载体的表面的不同部分，其优点是，应用尤其合适的照相机系统，其无需额外的设备成本就能生成元件载体的表面的不同部分的尤其准确的图像。因此以简单的方式确保了此处描述的方法的高的可靠性。

如同上面已提到的一样，概念“电路板照相机”尤其指这样的照相机，该照相机在正常的装配运转时尤其用来测量待装配的元件载体或电路板的位置，该元件载体已由传输系统带到自动装配机的装配区域中。这种照相机从上方探测标记，这些标记为了确定位置设置在待装配的元件载体上。直观地表达是，电路板照相机从上朝下展示待装配的元件载体的上方表面。因此，它尤其适合探测元件载体的表面的相应部分。

按本发明的另一实施例，第一图像的探测具有：（a）探测第一部分的第一局部图像和第二局部图像；以及（b）将这两个局部图像组合成第一图像。

如果应该探测元件-连接面，则不同局部图像的这种组合是有利的，这些元件-连接面配属于一个尤其较大的电子元件或者一（大）组在电路技术方面属于同一整体的电子元件。在此上下文中公开了，如果该相关的电子元件或这组电子元件大于照相机的侧边拍摄区域，则局部图像的这种组合是必要的。如果担心拍摄到的图像的精度在边缘区域中或在探测到的照相机图像的边缘区域中小于照相机图像的中心的精度，则这种组合也是有益的。这种不期望的精度降低的原因尤其在于，探测到的图像的边缘区域中的光效应未达最佳状况。

在此纯预防性地指出，也能够为第二图像且必要时也可为其它图像实现局部图像的这种组合，该第二图像或其它图像指向待装配的元件载体的表面的其它部分。

按本发明的另一实施例，各局部图像中的至少一个连接面配属于特定的电子元件。这一点尤其可指，不同的局部图像至少如此推移，使得不会完全示出同一个连接面。因此，组合的图像均大于这两个单个的局部图像。

按本发明的另一实施例，第二位置通过第二元件的类型确定，所述第二元件配备有第二元件-连接面，所述元件-连接面在第二图像中示出。

第二元件的类型能够是尤其合适的标准，在此时间顺序中探测元件载体的表面的不同图像或不同部分。通过适当地选择元件载体的表面的探测到的或待探测的不同部分，不仅能够以高的精度，而且能够尤其顺利并因此以有效的方式实施所述方法。

按本发明的另一实施例，第一元件的类型与第二元件的类型是相同的。

由于首先学习了配属于同一类型的元件的装配位置，所以能够以尤其高的效率实施此处描述的方法。这一点不仅适用于借助数据处理单元进行的自动图像评估，还适用于至少部分手动地且由操作人员执行的校正工作（对元件载体的描述进行校正）。在学习其它类型的元件的装配位置之前，能够应用同类的图像评估程序，它尤其适用于相关类型的第一和第二元件。

按本发明的另一实施例，所示的存储的第一图像与待装配的第一元件的至少一部分的虚拟视图重合。

直观地表达是，将待装配的第一元件的虚拟视图插入所示的第一图像中。这种插入尤其能够使操作人员简单且准确地对待装配的元件载体的描述进行修正。

应指出，所示的存储的第二图像也能够与待装配的第二元件的虚拟视图重合。这也当然同样适用于待在元件载体上定位的其它电子元件的待学习的装配位置。

按本发明的另一实施例，待装配的第一元件的一部分至少是电连接触点。

通过插入第一元件的至少一个、但优选全部电连接触点，能够准确地示出这样的结构，即该结构对于元件载体的描述的修正来说是尤其重要的。因此连接触点是尤其重要的，因为它们对于装配来说是重要的特征，这些特征在装配到元件载体上之前是可见的。因此操作人员能够尤其简单地专注于这样的空间结构，即该空间结构对于第一元件在元件载体上的装配位置的简单且精确的学习来说是至关重要的。

按本发明的另一实施例，所有所述的位置都与元件载体的参照结构有关。在借助描述的方法来学习装配位置时，这一点能够以有利的方式实现尤其高的精度。

合适的参照结构能够例如是待装配的元件载体的表面上的边缘、孔洞、标记和/或其它可光学识别的结构。

按另一实施例，所述方法还具有：（a）得出第二元件-连接面在所示第二图像中的实际位置，所述元件-连接面配属于用于待装配的第二元件的第二装配位置；（b）将第二元件-连接面的得出的实际位置与在第二装配位置中待装配的第二元件的第二元件-连接触点的额定位置进行比较，所述第二元件-连接触点的额定位置代表几何形状方面的额定数据的另一部分，所述另一部分配属于待装配的第二元件；以及（c）就待装配的第二元件在元件载体上的额定位置而言，对元件载体的描述进行修正，因此为待装配的第二元件产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第二元件的第二元件-连接触点和所示第二图像内的第二元件-连接面之间的空间重合。

因此不仅为待装配的第一元件，也为待装配的第二元件，执行装配位置的所述示教或学习。

按本发明的另一实施例，所述方法还具有：（a）在第二时间段内将照相机移至第三位置；（b）借助照相机探测元件载体的表面的第三部分的第三图像，其中第三部分与第二部分和第一部分是不同的；（c）将第三存储在数据存储器中；以及（d）在第三时间段中示出第三图像。

所述的方法原同上能够用于任意多的装配位置或待装配的电子元件。

按本发明的另一角度，描述了一种借助自动装配机给元件载体装配电子元件的方法。描述的方法具有：（a）执行上述类型的方法，以便对待装配的、但还未装配的元件载体的描述进行修正；（b）借助装配头从元件-供应装置接纳第一元件；（c）在自动装配机的装配区域内将接纳的元件传输至经修正的额定位置上方的位置；以及（d）在经修正的装配位置上将第一元件安放在元件载体上。

所述装配方法是以下面的知识为基础：在成功地学习到装配位置的基础上，即使在更换产品之后也无需很多时间延迟就能实施元件载体的装配，所述学习能够借助上述方法（其用来修正元件载体的描述）以有利的方式得以实施。因此以有利的方式提高了制造电子组件的效率，其包括元件载体的装配。

按本发明的另一角度，描述了一种计算机程序，以便对待装配的、但还未装配的元件载体的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体上的电子元件的几何形状方面的额定数据。所述计算机程序如由被处理器执行，则该计算机程序设计得用来执行以上描述的方法，以便对待装配的、但还未装配的元件载体的描述进行修正。

在本文件的意义中，这种计算机程序的名称与程序元件、计算机程序产品和/或计算机可读取的介质的概念一样，其包含用来控制计算机系统的指令，以便以合适的方式协调系统或方法的工作方式，以便达到按本发明的方法的效果。

该计算机程序能够作为计算机可读的指令代码在各种合适的程序语言如JAVA、C++中实施。计算机程序能够存储在计算机可读的存储介质（CD-Rom、DVD、蓝光盘、可移动驱动器、易失性存储器或非易失性存储器、加装的存储器/处理器等）。该指令代码能够这样对计算机或其它可编程的设备进行编程，从而执行期望的功能。此外还能够在网络例如因特网中提供计算机程序，用户在需要时能够从中下载。

本发明借助计算机程序（即软件）即能够借助一个或多个特制的电子线路以硬件形式或其它混合形式（例如硬件组件或软件组件）实现。

按本发明的另一角度，描述了一种自动装配机，其用来用电子元件装配元件载体。该描述的自动装配机设计得来执行前面描述的装配方法。

所述自动装配机是以下面的知识为基础：只要该自动装配机设置有数据处理装置，其以适当的方式编制程序，以使自动装配机能执行上面描述的方法，则无需额外的硬件就能在常规的自动装配机中执行上面描述的有效的方法（用来学习装配位置）。

应指出，本发明的实施例已参照不同的发明内容进行描述。尤其描述了本发明的具有方法权利要求的几个实施例，并且描述了本发明的具有装置权利要求的其它实施例。对于专业人员来说在阅读该申请时能够立即明白，如果没有另外的详细说明，则除了这些属于这类发明内容的特征组合以外，还可能实现这些特征的任意组合，这些任意的特征组合属于其它类型的发明内容。

本发明的其它优点和特征从目前优选的实施例的以下示例性描述中得出。本文件的单个附图只是未意性的并且比例是不正确的。

附图说明

图1示出了具有多个单个功能的元件载体，其既朝元件载体的坐标系统，也朝自动装配机的坐标系统具有特定的空间关系，元件载体借助该自动装配机进行装配。

图2a和2b展示了具有三个接口的电子元件的示教过程。

图3在俯视图中从上方示出了自动装配机，在元件载体的装配的准备阶段中借助该自动装配机能够实施对元件载体的描述进行修正的方法。

参考标记清单：

150元件载体/电路板

152标记

160单个线路/单个功能（类型1）

161单个线路/单个功能（类型2）

162记号

163记号

172元件

174元件

178被动的元件

180元件

x/y自动装配机的坐标系统

x'/y'元件载体的坐标系统

x''/y''单个线路的坐标系统

242照相机图像（学习之前）

244照相机图像（学习之后）

281元件主体

282连接触点

284连接触点

286连接触点

292接口垫

294接口垫

296接口垫

300自动装配机

302机架

304传输系统

304a输送方向

306数据处理单元/控制单元

308显示和输入装置/触摸敏感的屏幕

310静止的轨道/龙门根基

312y-引导器

320可移动的载体/横向竖立的承载臂

320a可移动的载体320的y-运动方向

322x-引导器

330可移动的安装元件

330a安装元件330的x-运动方向

332装配头

340电路板照相机。

具体实施方式

在参照附图描述本发明的示范性实施例之前，还结合本发明的优选实施性描述了几个技术想法：

为了执行以上描述的方法，以便对待装配的、但还未装配的元件载体的描述进行修正；按本发明的优选实施例，提供了一种显示整个元件载体的微件或程序。该微件具有两个以重叠方式示出的平面：上方平面包含配属于所有装配位置的壳体形式的图面。下方平面用由电路板照相机拍摄的图像填充。

在操作人员不影响处理的情况下，对下方平面进行填充。为此将元件载体的表面划分为图像部段（“板块”）它们分别通过电路板照相机的单个图像采集来探测。依次对所有板块进行探测并且在后方平面中示出。拍摄的顺序是可变的，并且根据各自的元件载体或其装配内容进行调整。但备选的或组合的是，拍摄的顺序也能够取决于操作人员的行动。

优选首先借助电路板照相机来扫描元件载体的“兴趣区域”。这些兴趣区域尤其是至少包含着至少一个装配位置的一部分的所有板块。随后对元件载体的其余区域进行扫描。此外还可规定，拍摄的顺序可这样设定，即首先对可笔直看到的图像部分进行扫描。

对于具有所述多重功能的元件载体来说，优选成组地对属于多重功能的单个线路的板块进行扫描。在此假设，应该借助合适的图像评估首先将所有装配位置对所有装配位置进行学习或示教，所述图像评估自动地由数据加工单元或手动地由操作人员执行。如果在手动示教时操作人员选择装配位置，则对扫描顺序进行调整并且将相应的板块作为下一个对象进行扫描。自动地将选择的单个线路或装配位置带到由图形式微件或图形式程序示出的图像中，即使它只局部地示出或者位于图像部分之外。

因为单个板块的扫描过程与图像评估的形为或用户的示教行为分离地进行，所以节省了时间。在此上下文中得出，扫描的进行通常比用户对装配位置的考察或示教更快。通过扫描顺序的合适策略，力图预先推定用户的下一个选择，因此在选择装配位置时就已经准备好了相应的图像。

自动地将由电路板照相机拍摄的图像组合起来，并且作为一个单元示出。因此能够尤其良好地呈现示教过程，其中必要时还显示出整个元件载体。如果在图像中可同时看到所有的装配位置，则能够以简单且有效的方式避免混淆。此外还能够示出大的元件，尽管如此仍然能够通过扩大的视图使各虚拟示出的元件在元件载体的单个特征上且尤其在相应的连接面上精细地对准。从而能够活化地示出图像部分的位置和大小的变化。因此操作人员不会丢失与各装配位置的关系，并且记住元件载体的哪个部分正好在图像中示出。

通过直接在图形式视图中简单地推移相关元件或整个线路的壳体形状，实现装配位置在元件载体上的原本示教或学习。这一点能够直接在触摸屏上借助手指或相关自动装配机的触摸板进行。所述选择和/或推移能够在此直接在一个步骤中进行。为了实现精细调节，图形用户界面（GUI）能够提供通过转轮可输入的控制信号，借助该控制信号能够精确地并且以几乎连续的数值调节各自的装配位置。

如果如同前面描述的一样同时示出了所有装配位置，则能够容易地判断出，偏差只涉及一个装配位置还是多个装配位置（所谓的”装配清单-偏差“）。还存在的可能性是，将单个装配位置的示教推至整个单个线路，以便削除特定的”装配位置-偏差“。

应指出，在下面的详细描述中不同实施例的特征或部件（它们与其它实施例的相应特征或部件相同或者至少功能相同）设置有相同的参考标记或者不同的参考标记，所述不同的参考标记只是在其第一个字母上与相同的或至少功能上相同的特征或部件的参考标记不同。为了避免不必要的重复，已经借助前面描述的实施例阐述的特征或部件在后面不再详细阐述。

此外应指出，以下描述的实施例只是从本发明的可能的实施例中选出来的。尤其可能的是，单个实施例的特征以适当的方式彼此组合，因此对于专业人员来说借助此处详细描述的实施方案就能把许多不同的实施例看作是明显公开的。

此外应指出，应用了有关空间的概念例如“前”和“后”、“上”和“下”、“左”和“右”等，以便描述一个元件与另一元件或其它元件的关系，如同在这些附图中展示的一样。因此，这些有关空间的概念能够适用于与附图中所示的方位不同的方位。但应理解，为了简化描述，所有这些有关空间的概念都涉及在图面中描述的方位，但绝不是对它进行限制，因为这些描述的装置、部件等在使用时都能占据与在图面中描述的方位不同的方位。

图1示出了元件载体150，其已装配多个单个功能或单个线路以及单个的被动元件178。在元件载体150的上侧上以已知的方式设置有标记152，它们在元件载体150的装配的准备阶段中用来识别元件载体150的位置。在这种位置识别过程中，这些标记152由照相机探测到，该照相机配属于自动装配机（未示出）并且在自动装配机的坐标系统中具有已知的空间位置。借助这种照相机和后置的图像评估对这些标记152进行光学探测，能够以很高的精度确定待装配的元件载体150在自动装配机的坐标系统内的位置，并因此确保这些元件安放在元件载体150的各正确位置上。

按此处所示的实施例，所述单个线路是指第一类型的四个单个线路160和第二类型的单个线路161。这些单个线路160具有两个构成为集成线路的元件172和三个元件180。这些单个线路161具有三个构成为集成线路的元件174和两个元件180。按此处所示的实施例，单个线路160的元件180与单个线路161的元件180相同。如图1所示，这三个元件174之一相对于另外两个元件174扭转。

还如同图1所示的一样，单个线路160分别配备有两个光学上可见的记号162，它们相对于相关单个线路160的元件具有固定的空间关系。该单个线路161以相应的方式配备有两个光学上可见的记号163。这些记号162或163用来实现单个线路相对于元件载体的精细对齐。

按此处所示的实施例，单个线路160是一个簇，其中相对于第一单个线路160（在图1的左下方示出）所有其它单个线路160的位置通过第一单个线路160的位置以及通过朝第一单个线路160的相对间距示出，其中该相对间距通过行的数量、栏的数量、行距以及栏距来确定。

应指出，这些标记152以及光学记号162或163能够具有呈现出不同的形状。在图1中只示例性地将这些标记作为十字示出，并且将记号162或163作为圆圈示出。相应地也适用于元件172、174、178和180，它们在图1中通过不同的壳体形式示出。

还应指出，元件载体150不仅能够是电路板，还备选地也能够是工件载体，多个电路板定位在该工件载体上。

如同前面提出的一样，为了正确地装配元件载体150，必须准确地识别自动装配机的坐标系统中的单个装配位置。只有这样才能实现自动装配机的装配头的定位，使得电子元件正好放在正确的位置上。

在图1中箭头x、y表示自动装配机的坐标系统x/y，箭头x'、y'表示待装配的元件载体的坐标系统x'/ y'。坐标系统x'/ y'与坐标系统x/y的空间参照关系通过借助照相机对标记152的光学测量来实现，该照相机配属于该自动装配机及其坐标系统x/y。按此处所示的实施例，用来测量标记152的照相机是所谓的电路板照相机，其以从上朝下的视线方向光学地探测元件载体150的表面以及设置在它上面标记152。应指出，与图1的简单视图不同的是，不同的坐标系统不仅能够相互推移，而且还能够相互扭转。

在实践中，不能总是准确地获知待装配的元件载体150的坐标系统x'/ y'和单个线路160、161的坐标系统x" /y"之间的空间关系。其原因在于，在制造元件载体时且尤其在安放或形成连接面或接口垫时空间精度受到限制，这些连接面或接口垫在正确的装配过程中必须与相关元件的连接触点接触。由于此原因，在装配多个特定类型的元件载体的准备阶段中，必须执行装配位置的所谓示教或学心。

图2a和2b展示了这些电子元件180之一的这种示教过程。在图2中该元件180的主体设置有参考标记281，并且元件180的电连接触点设置有参考标记282、284或286。

图2a示出了由照相机拍摄的图像242，其示出了接口垫292、294和296，它们配属于特定的电子元件180。图2a还示出了元件180的虚拟视图，其参照（未示出的）自动装配机的坐标系统位于预先设定的额定位置中。“虚拟的元件180"插入图像242中。如图2a所示，在连接触点282、284和286以及相应的接口垫292、294或296之间存在着明显的空间偏置。该元件180的相应装配可能不够完善。

图2b示出了由照相机拍摄的图像244，它在真实示出的结构方面与图像242相同。与图像242不同的是，”虚拟元件180“的位置这样推移，使得一侧上的接口垫292、294和296和另一侧上的相应连接触点282、284或286之间分别存在着较大的空间重合。”虚拟元件180“在图2中所处的位置是真实的待装配的元件180的经修正的额定位置。如果该元件180在实际中在此位置上安放在元件载体150上，则能够在一侧上的接口垫292、294和296和另一侧上的相应连接触点282、284或286之间建立可靠的电接触。

图3在俯视图中从上方示出了自动装配机300，在元件载体150的装配的准备阶段中借助该自动装配机能够实施此文件中描述的方法，以便修正元件载体150的描述。

按此处所示的实施例，自动装配机300具有机架302，它示出了用于自动装配机300的许多不同部件的框架或支撑结构，在图3中只示出其中的几个。如图3所示，自动装配机300具有传输系统304，其以已知的方式设置得用来将待装配的元件载体150沿着输送方向304a带到自动装配机300的装配区域中，并且在至少部分装配电子元件之后使元件载体再次从装配区域中移出，因此能够将新的待装配的元件载体150带到该装配区域中。

自动装配机300具有与机架302牢固相连的静止的轨道310，其通常也被称为龙门根基。在此静止的轨道310上设置有y-引导器312，横向竖立的承载臂320能够沿着该引导器沿着y-方向移动或定位。按此处所示的实施例，承载臂320沿着朝y-方向垂直的x-方向延伸。在图3中用双箭头320a示意性地示出了承载臂320的运动方向。为了使视觉清晰，在图3中没有示出移动承载臂320所需的线性驱动器。

在承载臂320上设置有x-引导器322，安装元件330能够沿着该引导器沿着x-方向移动。在图3中用双箭头330a示意性地示出了安装元件330的运动方向。为了使视觉清晰，在图3中没有用于安装元件330的相应线性驱动器。

在安装元件330上设置有装配头332以及电路板照相机340，这两个能够一起由平面-定位系统通过静止的轨道310、可移动的承载臂320以及可移动的安装元件330相对于机架302或相对于自动装配机的坐标系统x/y移动或定位。

自动装配机300还具有数据处理单元306，其作为中央控制单元用于自动装配机300的重要部件。根据此处所示的实施例，数据处理单元306这样进行编程，使得除了控制装配运转以外还能够执行在此文件中描述的方法，用来对待装配的、但还未装配的元件载体（150）的描述进行修正。对于借助适当的图像评估来自动地执行此方法来说，备选的或组合的是，操作人员（在图3中未示出）也能够为特定类型的元件载体150制定出经修正的描述。在此经修正的描述中包含着设置在元件载体150上的连接面或接口垫的实际位置，因此通过适当补偿地控制平面-定位系统能够将这些元件准确地安放在元件载体150上的正确位置上。构成为触摸敏感的屏幕的显示和输装置302能够使相关操作人员更容易地进行合适的输入，以便准确地学习元件载体150上的装配位置。

应注意，概念“具有”并不排除其它元件，并且"一个“并不排除多个。结合不同实施例描述的元件她能够相互组合。还应注意，在权利要求中的参考标记并不用来限制权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种方法，用来对待装配的、但至少部分还未装配的元件载体（150）的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体（150）上的电子元件（172、174、178、180）的几何形状方面的额定数据，所述方法具有：

借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第一部分的第一图像（242）；

将探测到的第一图像（242）存储在数据存储器中；

在第一时间段中示出存储的第一图像（242）；

得出第一元件-连接面（292、294、296）在所示第一图像（242）内的实际位置，所述元件-连接面（292、294、296）配属于用于待装配的第一元件（180）的第一装配位置；

将得出的实际位置与在第一装配位置中待装配的第一元件（180）的第一元件-连接触点（282、284、286）的额定位置进行比较，所述额定位置代表几何形状方面的额定数据的一部分，所述部分配属于待装配的第一元件（180）；

就待装配的第一元件（180）在元件载体（150）上的额定位置而言，对元件载体（150）的描述进行修正，因此产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第一元件（180）的第一元件-连接触点（282、284、286）和所示第一图像（242）内的第一元件-连接面（292、294、296）之间的空间重合；

在第一时间段内将照相机（340）移至第二位置；

借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第二部分的第二图像，其中第二部分与第一部分是不同的；

将第二图像存储在数据存储器中；以及

在第一时间段中示出第二图像。

2.按上述权利要求所述的方法，其中

第一部分和第二部分具有（i）空间重合或者（ii）在空间上相互隔开。

3.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中

在图形显示装置（308）上示出第一图像（242）和/或示出第二图像。

4.按上述权利要求所述的方法，其中

图形显示装置是触摸敏感的屏幕（308）。

5.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中

所述照相机是自动装配机（300）的照相机（340）。

6.按上述权利要求所述的方法，其中

所述照相机是电路板照相机（340）。

7.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中

第一图像（242）的探测具有：

探测第一部分的第一局部图像和第二局部图像；以及

将这两个局部图像组合成第一图像（242）。

8.按上述权利要求所述的方法，其中

各局部图像中的至少一个连接面配属于特定的电子元件。

9.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中

第二位置通过第二元件的类型确定，所述第二元件配备有第二元件-连接面，所述元件-连接面在第二图像中示出。

10.按上述权利要求所述的方法，其中

第一元件的类型与第二元件的类型是相同的。

11.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中

所示的存储的第一图像（242）与待装配的第一元件（180）的至少一部分的虚拟视图重合。

12.按上述权利要求所述的方法，其中

待装配的第一元件（180）的一部分是至少一个电连接触点（282、284、286）。

13.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中

所有所谓的位置都是相对于元件载体（150）的参照结构（152）的相对位置。

14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中该方法还具有

得出第二元件-连接面在所示第二图像中的实际位置，所述元件-连接面配属于用于待装配的第二元件的第二装配位置；

将第二元件-连接面的得出的实际位置与在第二装配位置中待装配的第二元件的第二元件-连接触点的额定位置进行比较，所述第二元件-连接触点的额定位置代表几何形状方面的额定数据的另一部分，所述另一部分配属于待装配的第二元件；以及

就待装配的第二元件在元件载体（150）上的额定位置而言，对元件载体（150）的描述进行修正，因此为待装配的第二元件产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第二元件的第二元件-连接触点和所示第二图像内的第二元件-连接面之间的空间重合。

15.按上述权利要求所述的方法，其中该方法还具有

在第二时间段内将照相机（340）移至第三位置；

借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第三部分的第三图像，其中第三部分与第二部分和第一部分是不同的；

将第三图像存储在数据存储器中；以及

在第三时间段中示出第三图像。

16.一种借助自动装配机（300）给元件载体（150）装配电子元件（172、174、178、180）的方法，所述方法具有：

执行按上述权利要求之任一项所述的方法；

借助装配头（332）从元件-供应装置接纳第一元件；

在自动装配机（300）的装配区域内将接纳的元件传输至经修正的额定位置上方的位置；以及

在经修正的装配位置上将第一元件安放在元件载体（150）上。

17.一种计算机程序，用来对待装配的、但还未装配的元件载体（150）的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体上的电子元件的几何形状方面的额定数据，如果该计算机程序被处理器（306）执行，则该计算机设计得用来执行按上述权利要求1至15中任一项所述的方法。

18.一种给元件载体（150）装配电子元件（172、174、178、180）的自动装配机（300），其中该自动装配机设计得用来执行按权利要求15所述的方法。