CN114175224A - 具有调节单元的部件输送装置和用于调节部件输送装置的方法 - Google Patents

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CN114175224A CN202080045837.1A CN202080045837A CN114175224A CN 114175224 A CN114175224 A CN 114175224A CN 202080045837 A CN202080045837 A CN 202080045837A CN 114175224 A CN114175224 A CN 114175224A
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Abstract

本发明涉及具有用于输送部件的第一和第二输送设备的部件输送装置。第一输送设备配置成在传送位置处将部件传送给第二输送设备。部件输送装置还包括调节单元和成像单元，调节单元用于沿着或围绕至少一个调节轴调节这两个输送设备中的一个，调节是相对于另一输送设备进行的。成像单元拍摄传送位置的至少一个图像，该图像在该图像的第一部分中示出第一输送设备的一端部区域和在该图像的第二部分中示出第二输送设备的一端部区域。部件输送装置还包括与调节单元连的分析该图像的分析单元，该分析单元配置成响应该至少一个图像确定第一输送设备的端部区域与第二输送设备的端部区域之间的不对称程度，其中调节单元配置成根据确定的不对称程度，相对于相应的另一输送设备沿着或围绕该至少一个调节轴对这两个输送设备中的至少一个进行调节。

Description

具有调节单元的部件输送装置和用于调节部件输送装置的 方法
技术领域
本文描述了一种具有用于输送部件的第一输送设备和第二输送设备的部件输送装置。部件尤指电子半导体部件，例如芯片。这里，第一输送设备被配置成在传送位置处将部件传送给第二输送设备。此外，描述了一种用于调节此部件输送装置的方法。
背景技术
由DE 10 2015 013 495A1已知一种用于输送芯片的部件输送装置。该装置包括可围绕第一水平轴旋转的第一星形转向装置，其沿周边具有多个输送装置，其形式为具有吸力接触点的用于拾取芯片的拾取器。第一转向装置可以用来从晶圆接收芯片并通过旋转第一转向装置180°来使芯片转向。此外，该装置还包括具有相应拾取器且可围绕垂直于第一水平轴的第二水平轴旋转的第二星形转向装置。
待输送的芯片通过第一转向装置的位于拾取位置中的拾取器从晶圆拾取。然后将第一转向装置转向180°，从而将拾取器从拾取位置移动至传送位置。在此处发生将芯片从第一转向装置的位于传送位置中的拾取器传送给第二转向装置的位于传送位置中的拾取器。随后旋转第二转向装置，使得第二转向装置的拾取器从传送位置移动至另一位置。控制装置用于驱动转向装置。此外，该装置包括用于检测转向装置的可用于控制系统的位置数据的位置传感器。
为了在传送位置处可靠地传送芯片，该两个各自处于其传送位置中的拾取器必须精确地彼此对齐。通过手动调节该两个转向装置费力地进行此相对对齐的精确调节。
由US 10,056,278 B2已知一种用于输送电子部件的装置。该装置包括可围绕水平轴旋转的搬运设备，其具有用于从晶圆拾取芯片的圆形布置的拾取器。通过旋转搬运设备，使得所拾取的芯片转向180°。此外，该装置包括可围绕竖直轴旋转的输送设备，其具有圆形布置的拾取器，该拾取器在传送位置处接收与搬运设备脱离的芯片。然后通过围绕竖直轴旋转输送设备来进一步输送芯片。在传送芯片时，搬运设备的相关拾取器相应地处于传送位置中，输送设备的相关拾取器同样处于传送位置中。为了对在传送位置处的这两个拾取器进行精确的相互对此，该装置包括用于拍摄搬运设备的拾取器的图像的第一向下指向相机和用于拍摄输送设备的拾取器的图像的第二向上指向相机。使用这些相机所拍摄的图像，计算位于它们的预设传送位置中的两个拾取器之间的偏差。使用该距离来在传送位置处精确将拾取器彼此设置或调节它们。
使用向量来计算该距离，其描述拾取器的打算用于与芯片连接的接触点的位置。由此，这些计算需要相对较高的计算工作量。此外，向下指向相机布置在输送设备的两个拾取器之间。这与对应的空间要求相关联，其限制输送设备的设计自由。此外，向上指向相机布置为离开传送位置。因此，当输送设备的相关拾取器位于其传送位置中时，不能使用该相机来拍摄此拾取器的图像。代替地，在图像已经被拍摄之后，必须进一步旋转输送设备，直至该相关拾取器处于其传送位置中。但在此状态下，不再可能在向上指向相机的帮助下检查拾取器的相互对齐。这根本上限制了可实现的准确度。
发明内容
要解决的问题
相应改进的部件输送装置旨在促使且同时有效地调节两个输送装置位于它们的旨在用于传送的位置中。
本方案
此任务通过具有用于输送部件的第一输送设备和用于输送部件的第二输送设备的部件输送装置来解决，其中第一输送设备被配置成在传送位置处将部件传送给第二输送设备。在这个方面，第一输送设备特别是具有主轴，预期的传送路径的至少一个部分沿该主轴延伸。此外，部件输送装置包括调节单元和成像单元，调节单元用于沿至少一个调节轴或围绕至少一个调节轴来调节这两个输送设备中的一个，该调节是相对于另一输送设备进行的，成像单元被配置成拍摄传送位置的至少一个图像，该至少一个图像在该至少一个图像的第一部分中示出第一输送设备的至少一个端部区域和在该至少一个图像的第二部分中示出该第二输送设备的至少一个端部区域。此外，部件输送装置包括与调节单元连接的用于分析该至少一个图像的分析单元，分析单元被配置成针对该至少一个图像来确定第一输送设备的该端部区域与第二输送设备的该端部区域之间的不对称程度，其中调节单元被配置成根据所确定的不对称程度，相对于相应的另一输送设备沿该至少一个调节轴或围绕该至少一个调节轴对该两个输送设备中的至少一个进行调节。
通过仅使用该二个相应的输送设备的端部区域的一个视图，便能借助于基于简单对称的相对简单的分析，以相对较短的计算时间，通过简单的计算操作来获得该两个端部区域的相对布置的适宜不对称程度。以这种方式，能够实现分析单元的简单设计。较短的计算时间允许调节单元执行的对这两个输送设备的调节过程总共需要特别少的时间。
在一个变型中，第一输送设备的端部区域具有针对待输送的部件而设置的接触点，该接触点大体上关于第一输送设备的端部区域的形状(轴向地)对称地形成，且第二输送设备的端部区域具有针对待输送的部件而设置的接触点，该接触点大体上关于第二输送设备的端部区域的形状(轴向地)对称地形成。第一或第二输送设备例如可以是吸管，其端部区域在初步近似中具有截锥形状，其中所设置的接触点围绕该截锥形状的中心纵轴或对称轴对称地形成。这能够实现对该两个端部区域的彼此对齐的取向进行特别简单且精确的确定。这样能够特别简单且同时精确地确定该两个端部区域的相互配准对齐。
在一个变型中，分析单元被配置成使用镜像轴来确定第一输送设备的端部区域与第二输送设备的端部区域之间的不对称程度，该镜像轴或者垂直于传送路径而取向或者与传送路径重合。这允许特别简单地分析图像以确定不对称程度
在一个变型中，镜像轴被选择为垂直于传送路径、穿过该传送路径的中心而取向。换言之，在此情形下，第一输送设备的端部区域的打算用于与部件接触的接触点与镜像平面的距离跟第二输送设备的端部区域的打算与部件接触的接触点与镜像平面的距离相同。以这种方式，不对称程度的确定适当地与该两个接触点相关。
在一个变型中，分析单元被配置成通过以下来确定不对称程度：
(a)针对镜像轴的一侧上的每个像素检测灰度值，
(b)在每种情况下确定所考虑的像素关于镜像轴的镜像像素并检测其灰度值，
(c)在每种情况下确定差值，所述差值表示所述像素的灰度值和所述镜像像素的灰度值之间的差异程度，以及
(d)将所有以这种方式确定的差值相加，
其中步骤(d)中形成的和确定相应图像的不对称程度。在一个变型中，该和被直接用作不对称程度。在替代变型中，使用其它图像信息对该和进行归一化，该归一化的值被用作不对称程度。
这是用于确定不对称程度的特别简单且高效的计算规则。
例如，可将灰度值之差的平方用作差值。根据一个替代方案，可将灰度值之差的量用作差值。
在替代变型中，分析单元被配置成通过以下来确定相应图像的不对称程度：
(a)创建镜像图像，该镜像图像通过围绕至少近似平行于传送路径(W)的镜像轴进行反射而形成，
(b)获取图像的每个像素和镜像图像的对应像素的灰度值，
(c)在每种情况下确定差值，该差值表示该像素的灰度值与该镜像图像的该对应像素的灰度值之间的差异程度，
(d)将所有以这种方式确定的差值相加，
(e)通过沿与镜像轴垂直的方向移动步骤(a)中产生的镜像图像来产生至少一个另一镜像图像，以及
(f)使用该至少一个另一镜像图像重复步骤(a)至(d)，
其中将步骤(d)中产生的各个和进行比较，并且该各个和的最小值确定该相应图像的不对称程度。这也能够特别简单且高效地确定不对称程度。
在一个变型中，在步骤(e)中生成多个另一镜像图像，通过与步骤(a)中生成的镜像图像的侧边缘垂直的简单移动来生成该多个镜像图像中的每一个。这需要较低的计算工作。可以简单地通过选择该多个镜像图像之间距离为较大或较小来实现期望的精度。
在一个变型中，成像单元被配置成使得该至少一个图像的侧边缘至少近似地平行于预期的传送路径而取向。为了在步骤(a)中创建镜像图像，然后将该侧边缘用作镜像轴。其优点在于，无需通过图像分析来确定镜像轴。在一个变型中，该侧边缘与可由图像推导出的传送路径成一角度，该角度小于预定的极限角。极限角例如可为约3°至约10°。
在一个变型中，部件输送装置被配置成用于以给出的顺序执行以下步骤：
(i)用成像单元拍摄第一图像；
(ii)通过分析单元来确定第一图像的不对称程度；
(iii)通过调节单元沿第一方向调节该两个输送设备中的一个输送设备，该调节是相对于另一输送设备进行的；
(iv)用成像单元拍摄第二图像；
(v)通过分析单元来确定第二图像的不对称程度；
(vi)通过分析单元来对第二图像的不对称程度与第一图像的不对称程度进行比较；
(vii)若第二图像的不对称程度小于第一图像的不对称程度：通过调节单元相对于相应的另一输送设备沿第一方向进一步调节该一个输送设备；以及
若第二图像的不对称程度大于或等于第一图像的不对称程度：通过调节单元相对该相应的另一输送设备沿与第一方向相反的第二方向移动该一个输送设备。
以这种方式，能够实现特别高效且同时简单地调节该两个输送设备以相互对齐。
此外，在一个变型中，部件输送装置被配置成随后以给出之顺序执行以下其他步骤：
(viii)用成像单元拍摄第三图像；
(ix)通过分析单元来确定第三图像的不对称程度；
(x)通过分析单元来对第三图像的不对称程度与第二图像的不对称程度进行比较；
(xi)若第三图像的不对称程度小于第二图像的不对称程度：通过调节单元相对于该相应的另一输送设备沿最后一次移动的方向来进一步移动该一个输送设备；以及
若第三图像的不对称程度于或等于第二图像的不对称程度：通过调节单元相对于该相应的另一输送设备沿与最后一次移动的方向相反的方向来移动该一个输送设备。
在一个变型中，设置为随后拍摄其他图像并以类似的方式继续处理，直到不对称程度的值经过最小值。在经过最小值后，然后沿与最后的方向相反的方向移动其中一个输送设备，例如直到再次达到最小值。然后从成像单元的视角方向看到的两个端部区域以期望的精度相互对齐。
可以通过在调节其中一个输送设备时选择较长或较短的路径长度来将精度设置至期望的程度。为调节所选择的路径长度越小，可达到的精度越大。
在一个变型中，第一输送设备和/或第二输送设备由吸管或者喷射器或者具有吸力接触点的拾取器形成。这些类型的输送设备通常具有其形状简单且围绕所设置的接触点对称地形成的端部区域。因此，这里所描述的分析单元特别适用于这种情况。
在一个变型中，第一输送设备和/或第二输送设备为安装成可沿轴线性地移动和/或可围绕旋转轴旋转的输送装置的一部分，其中通过输送设备沿轴或围绕旋转轴的预设运动，可以将相应的输送设备运动至打算用于沿传送路径传送部件的预期传送位置，且其中调节单元被配置成了调节相应输送设备的传送位置，沿轴线移动相应输送设备和/或围绕旋转轴旋转相应输送设备。因此，部件输送装置的用于驱动输送设备的驱动单元在功能上有利地用于在输送部件时移动输送设备和用于设置或调节相应输送设备的传送位置。
在一个变型中，输送装置为转向装置(或转向装置)或直线轴。
在一个变型中，第一输送设备为第一转向装置的一部分，第二输送设备为第二转向装置的一部分。
在一个变型中，调节轴与第一输送设备的主轴成一角度，该角度在70°与110°之间。假定第一输送设备处于传送位置。该角度例如可为90°。以这种方式，可以进行传送路径的长度实际上不会改变的调节。
在一个变型中，从成像单元至传送位置的方向与第一输送设备的主轴成一角度，该角度在70°与110°之间。假定第一输送设备处于传送位置。以这种方式，可以由成像单元几乎没有透视失真地对两个输送设备的端部区域进行成像。
在一个变型中，部件输送装置还具有另一成像单元，其被配置成记录传送位置的至少一个其它图像，该图像在该至少一个其它图像的第一部分中示出第一输送设备的至少一个端部区域和在该至少另一个图像的第二部分中示出第二输送设备的至少一个端部区域，从该另一成像单元至传送位置的方向不同于从第一个提及的成像单元至传送位置的方向。从而，使用该另一成像单元，可以在另一个平面上对两个输送设备相对于彼此进行相互调整或微调。
在一个变型中，上述两个方向相差超过70°。这意味着该两个成像单元可用于从明显不同的观察方向评估端部区域。这样允许进一步提高精度
若该两个成像单元朝向传送位置指向的两个向相差约90°，则该两个输送设备能特别容易地彼此精确地对齐。因此，在一个变型中，设置第一个提及的成像单元朝向传送位置指向的方向与另一成像单元朝向传送位置指向的方向相差一角度，该角度在70°至110°之间，优选地在80°和100°之间。
在一个变型中，分析单元还被配置成分析该至少一个其它图像并确定第一输送设备的端部区域和第二输送设备的端部区域之间的另一不对称程度，调节单元被配置成，根据所确定的另一不对称程度，相对相应的另一输送设备沿着或围绕另一调节轴对该两个输送设备中的至少一个进行调节。
一种调节部件输送装置的方法，该部件输送装置具有用于输送部件的第一输送设备和用于输送该部件的第二输送设备，其中第一输送设备被配置成在传送位置处沿预期的传送路径将部件传送给第二输送设备，该方法具有以下步骤：
(i)用成像单元拍摄传送位置的第一图像；
(ii)通过分析单元来确定第一图像的不对称程度；
(iii)通过调节单元沿第一方向调节这两个输送设备中的一个输送设备，该调节是相对于另一输送设备而进行的；
(iv)用成像单元拍摄传送位置的第二图像；
(v)通过分析单元来确定第二图像的不对称程度；
(vi)通过分析单元对第二图像的不对称程度与第一图像的不对称程度进行比较；
(vii)若第二图像的不对称程度小于第一图像的不对称程度：通过调节单元相对于相应的另一输送设备沿第一方向进一步调节该一个输送设备；以及
若第二图像的不对称程度大于或等于第一图像的不对称程度：通过调节单元相对于另一输送设备沿与第一方向相反的第二方向调节该一个输送设备。
附图说明
进一步的特征、特点、优点和可能的变化根据以下参考附图的描述对于本领域技术人员将变得清楚。在这方面，附图示意性示出部件输送装置的各种变型，没有限制所描述的装置的变型为后者。
图1示出了具有在第一输送设备和第二输送设备之间的传送位置的部件输送装置的透视图。
图1a示出了图1中在传送位置周围的详图。
图2a至2k示意性地示出了用部件输送装置的成像单元拍摄的传送位置的图像，其中相对第一输送设备以不同的方式对第二输送设备进行调节。
图2l示出了表示图2a至2k所示的图像的不对称程度的图表。
图3示出了用成像单元拍摄的传送位置的图像的原理图。
图4a至4c示出了用于不同形状的输送设备的示例性传送位置的示意性图像。
图5a及5b示出了用于部件输送装置的调节方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了部件输送装置100的透视图。部件输送装置100包括具有用于输送电子部件的第一输送设备F1的第一输送装置101和具有用于输送该部件的第二输送设备F2的第二输送装置102。在所示出的示例中，两个输送设备F1、F2为所谓的拾取器。图1a更详细地示出了两个输送设备F1、F2周围的区域。
第一输送设备F1被配置成在传送位置
Figure BDA0003426844160000091
处沿预期的传送路径W将部件传送给第二输送设备F2。在这种情况下，第一输送设备F1具有主轴H0，该预期的传送路径W的至少一部分沿该主轴延伸。
第一输送装置101为转向装置，其安装成可相对部件输送装置100的(图1中未示出的)壳体运动，使得该转向装置能够沿着一个轴进行线性移动且能够围绕旋转轴旋转。在图1的图示中，笛卡尔坐标系的y轴被选为该轴和该旋转轴。线性运动选项用第一箭头P1表示，旋转运动选项用弯曲的第二箭头P2表示。部件输送装置100的(图中未示出的)控制系统用于使第一输送装置101运动。
第一输送装置101还包括另一输送设备，其关于y轴与第一输送设备F1相对布置。在未示出的变型中，第一输送装置101包括围绕y轴均匀布置的两个以上输送设备，例如四个或八个相应的输送设备。
通过围绕y轴旋转第一输送装置101，第一输送设备F1围绕y轴进行旋转，使得其能够被带至不同位置。因此，设置图1所示的传送位置以在传送位置
Figure BDA0003426844160000101
处将部件从第一输送设备F1传送到第二输送设备F2。设置第一输送设备F1的拾取位置以从诸如晶圆之类的结构化部件供给103拾取部件，该拾取位置例如关于y轴与传送位置相对。
第二输送装置102为直线轴，其安装成相对于壳体移动，使得其能够沿y轴和沿x轴被控制器移动。通过沿x轴和/或沿y轴移动第二输送装置102，第二输送设备F2被带至不同位置。设置图1所示的传送位置以在传送位置
Figure BDA0003426844160000102
处将部件从第一输送设备F1传送到第二输送设备F2。第二输送装置102可以在摆放位置处将部件摆放在(未示出的)接收装置中或上。此种接收装置例如可以是提供接收基板的(晶圆)台或者具有用于部件的接收袋的部件传送带。
为了将部件可靠地从第一输送设备F1传送到第二输送设备F2，需要第一输送设备F1与第二输送设备F2的精确对齐。否则，存在部件在传送过程中掉落的风险。
为此，部件输送装置100进一步包括调节单元，利用该调节单元能够沿至少一个调节轴或围绕至少一个调节轴来调节两个输送设备F1、F2中的一个输送设备，该调节是相对于相应的另一输送设备进行的。为了进行调节，首先通过预设置将两个输送设备F1、F2相应地带至其相应的传送位置。随后，在该调节单元的帮助下进行两个输送设备F1、F2的相互对齐的微调或调节。
换言之，该调节单元用于调节该两个传送位置中的至少一个，使得两个输送设备F1、F2因此精确地彼此对齐。在所示出的示例中，利用该调节单元通过沿y轴移动第一输送装置101或者通过围绕y轴旋转第一输送装置101能够调节或设置第一输送设备F1的传送位置。利用该调节单元通过沿x轴移动第二输送装置102和/或者通过沿y轴移动第二输送装置102能够调节第二输送设备F2的传送位置。
此外，也可以由该控制器沿z轴移动第二输送装置102。
在一种未示出的变型中，该第二输送装置被设计为在结构上与第一个提到的转向装置相对应的另一转向装置，但该另一转向装置的旋转轴与第一个提到的转向装置的旋转轴(即y轴)围住大于0°的角度。在一种变型中，该另一转向装置的旋转轴为x轴。在未示出的另一变型中，第一转向装置和第二转向装置的旋转轴为y轴。
此外，部件输送装置100具有成像单元K1，其被配置成记录例如图3中所示的传送位置
Figure BDA0003426844160000111
的至少一个图像，该图像在该图像的第一部分H1中示出第一输送设备F1的至少一个端部区域E1和在该图像的第二部分H2中示出第二输送设备的至少一个端部区域E2。在图3中，示出了第一输送设备F1的主轴，前面提到的传送路径W的至少一部分沿该主轴延伸。
此外，部件输送装置100具有与调节单元连接的用于分析该至少一个图像的分析单元，该分析单元被配置成针对该至少一个图像来确定第一输送设备F1的端部区域E1与第二输送设备F2的端部区域E2之间的不对称的程度，简称不对称程度。调节单元被配置成根据所确定的不对称程度来相对第二输送设备F2沿调节轴(在这种情况下，y轴)调节第一输送设备F1。
下面描述用于设置或调节两个输送设备F1、F2的相互对齐的步骤。
在已经通过相应地移动两个输送装置101、102来将两个输送设备F1、F2带至它们各自的传送位置之后，以给出的顺序执行以下步骤：
(i)用成像单元K1拍摄第一图像；
(ii)通过分析单元来确定第一图像的不对称程度；
(iii)通过调节单元沿第一方向(此处例如y方向)来调节该两个输送设备中的一个，此处例如第二输送设备F2，该调节是相对于相应的另一输送设备F1进行的；
(iv)用成像单元K1拍摄第二图像；
(v)通过分析单元来确定第二图像的不对称程度；
(vi)通过分析单元来对第二图像的不对称程度与第一图像的不对称程度进行比较；
(vii)若第二图像的不对称程度小于第一图像的不对称程度：通过调节单元沿y方向相对于第一输送设备F1进一步调节第二输送设备F2；以及
若第二图像的不对称程度大于或等于第一图像的不对称程度：通过调节单元沿与y方向相反的第二方向(即，沿”-y”方向)相对于第一输送设备F1调节第二输送设备F2。
以这种方式，使得第二输送设备F2更为接近期望的对齐取向。
然后使用其它图像来重复该步骤，直至达到两个输送设备F1、F2的相互对齐的期望精确度。
若相对于第二输送设备F2来调节第一输送设备F1，则结果完全相似。
在图2a至2k中，基于用成像单元K1所拍摄的传送位置
Figure BDA0003426844160000121
的相应图像B1、B2、B3…B11，示出了示例性且大幅简化的情形，在该情形中适当地对第二输送设备F2进行几次调节。
在图2a的左侧，示出了第一图像B1。通过白色背景上的黑色标记可看出此处例如也称为“吸管”的第一输送设备F1的端部区域E1和相应地第二输送设备F2的端部区域E2和镜像轴SA。此外，示出了第一输送设备F1的主轴H0。
在前述步骤(i)中获取第一图像B1之后，在步骤(ii)中确定第一图像B1的相关联的不对称程度，此处称为第一不对称程度A1。下文更加详细地阐述确定图像的不对称程度的方式。
在步骤(iii)中，从图2a所示的起始情形开始，沿第一方向(此处例如向右)对第二输送设备F2调节了一小调节量。然后在步骤(iv)中，获取图2b所示的第二图像B2。在所示的示例中，如图2b的左上方中的”1像素-->”指示的，以一个像素的宽度进行向右调节。一般而言，该小调节量例如是一毫米的一部分且基本上可根据调节的期望精度而自由选择。
然后，在步骤(v)中，以相应的方式针对第二图像B2确定第二不对称程度A2。
在步骤(vi)中，将第一不对称程度A1与第二不对称程度A2进行比较。在所示的示例中，如下文将更加详细阐述的，第二不对称程度A2和第一不对称程度A1大小相同。
在步骤(vii)中，将两种情形区别开来。若第二不对称程度A2大于或等于第一不对称程度A1，即若像这里一样，A2≥A1的情况成立，则在下一步骤中，沿相反方向调节第二输送设备F2。从而获得图2c所示的情形。这持续-如参考图2i和2j示性地示出的-不对称量再次变大。从而，若在调节之后不对称程度再次变大，则发生沿相反方向对第二输送设备F2的调节。以这种方式，能够找到两个输送设备F1、F2的不对称程度具有最小值的相对调节。
图5a和5b示出了相应的流程图：在步骤S01中，通过预设置来移动两个输送装置101、102，使得两个输送设备F1、F2处于它们各自的传送位置中。在步骤S02中，获取第一图像并确定相应的不对称程度。在步骤S03中，沿第一方向调节该两个输送设备中的一个。在步骤S04中，获取其它图像并确定相关联的不对称程度。在步骤S05中，确定最近确定的不对称程度与紧接先前确定的不对称程度相比是否已经减小。换言之，在步骤S05中，询问对称性是否已经被最后的调节改善。若不是该情形，则在步骤S06中进行沿相反方向的调节，且在随后的步骤S04中再次获取其它图像并确定相关联的不对称程度。
然而，若在步骤S05中确定对称性已经改善，则在步骤S07中进行沿同一方向的另一调节。在进行步骤S07之后，在步骤S08中再次获取图像并确定相应的不对称程度。然后，在步骤S09中，再次确定最近确定的不对称程度与紧接先前确定的不对称程度相比是否已经减小。换言之，在步骤S09中，询问对称性是否已经被最后的调节改善。若对称性已经改善，则回到步骤S07并再次沿同一方向进行另一调节。若在步骤S09中确定对称性仍未改善，则在步骤S10中使用现在更小的调节量沿相反方向进行调节。
在步骤S11中，再次获取图像并确定相关联的不对称程度。在步骤S12中，再次确定最后确定的不对称程度与紧接先前确定的不对称程度相比是否已经减小。若为是，则返回步骤S10并进行另一调节。若为否，则在步骤S13完成使用成像单元K1的设置。将确定的调节值储存在与控制单元连接的存储器中。在部件输送装置100的后续使用中，当通过适当地移动输送装置101、102而将两个输送设备F1、F2移动到它们的传送位置时，控制装置和调节单元能够使用该调节值。
下面描述根据第一示例分析单元如何确定图像的不对称程度。
分析单元被配置成使用镜像轴SA来确定不对称程度，该镜像轴-如图3和图2a所示的-垂直于预期的传送路径W而取向。镜像轴SA优选地与传送路径W在其几何中心M相交。
现在参考图2a，说明由分析单元执行的确定第一图像B1的不对称程度A1的步骤。图像B1具有第一部分H1和第二部分H2，在第一部分H1中示出了第一输送设备F1的端部区域E1，在第二部分H2中示出了第二输送设备F2的端部区域E2。这里，第一部分H1在镜像轴SA下方延伸，第二部分H2在镜像轴SA上方延伸。
第一图像B1由多个像素B1、B2、B3…组成，每个像素具有某一灰度值。在图2a中，图像B1的第二部分H2包括布置成十行和十六列的总共160个像素。其中，为黑色选择灰度值”1”，为白色选择灰度值”0”。
在步骤(a)中，针对镜像轴SA上方的每个像素B1、B2、B3…B160，检测相应的灰度值。
在步骤(b)中，针对这些像素B1、B2、B3…B160中的每一个，使用镜像轴SA确定镜像像素B1′、B2′、B3′…B160′并检测其灰度值。镜像像素B1′、B2′、B3′…B160′相应地位于镜像轴SA下方。
在步骤(c)中，针对像素B1、B2、B3…B160中的每一个，通过形成相应像素Bi的灰度值与相应镜像像素Bi′的灰度值之间的差并且然后将该差乘方，来分别确定差值Δ1、Δ2、Δ3…Δ160。因此获得的差值Δi在图2a的右侧在相应的网格中表示。
在步骤(d)中，将所有以这种方式确定的差值Δ1、Δ2、Δ3…Δ160相加。在图2a所示的示例中，如图2a的右侧所示，该和∑Δi导致值”72”。
这里，将步骤(d)中形成的和∑Δi选择为相应图像的不对称程度。从而，图2a所示的第一图像B1的不对称程度A1具有值72。
在图2f所示的第六图像B6中，不对称程度A6具有值44。直观且简化地，围绕镜像轴SA“折叠”第一输送设备F1导致与第二输送设备F2的重叠区域，在该重叠区域中差值为零。该重叠区域越大，对称性越好，从而更对齐。以这种方式，随着该重叠区域增大，不对称程度减小。
在图2l中，在图表中绘出了图2a至2k中相应地示出的十一个图像B1至B11的不对称程度A1至A11。
根据第二示例，可以使用一镜像轴来确定不对称程度，该镜像轴与预期的传送路径W重合，即与第一输送设备F1的主轴H0重合。
从基于图3的合理性考虑能够看出，这里镜像轴与主轴H0重合的事实意指第一输送设备F1或其端部区域E1理想地与镜像轴对称地对齐。若第二输送设备F2相对于镜像轴有所偏移，则镜像的第二输送设备F2不会导致上述意义上的重叠区域，或仅导致极小的重叠区域，因而导致不对称程度的较大值。但若第二输送设备F2理想地对齐，则这导致最大的重叠区域，因而不对称程度的最小值。
因此，在此情形下也能够以类似的方式进行上述计算步骤。
根据第三示例，通过以下步骤确定不对称程度：
(a)为相应图像创建镜像图像，该镜像图像通过围绕平行于传送路径W的镜像轴反射而生成，
(b)针对图像的每个像素和镜像图像的对应像素，记录灰度值，
(c)然后在每种情况下确定差值，该差值表示像素的灰度值与镜像图像的对应像素的灰度值之间的差异程度，
(d)将所有以这种方式确定的差值相加，
(e)随后，从该图像开始，使用至少一个其它镜像轴生成至少一个其它镜像图像，该至少一个其它镜像轴垂直于第一个提到的镜像轴而偏移，
(f)使用该至少一个其它镜像图像来重复步骤(a)至(d)。
然后，将步骤(d)中求得的各个和进行比较，并将各个和的最小值用作相应图像的不对称程度。
一般而言，使用镜像图像越多，能够达到越大的精度。
本文所描述的方法的优点在于，如图4a至4c示例性地所示的，在不同形状的输送设备的情形下也能够进行通过调节单元的调节。
上面描述的装置的变型及其功能和操作方面仅打算提供对结构、操作和特点的更好理解；它们不限制对变型的公开。附图部分是示意的，基本特征和效果有时以明显放大的形式显示，以澄清功能，操作原理，技术变型和特征。在这方面，在附图中或在文本中公开的任何操作模式、原理、技术变型和特征可以自由和任意地与任何权利要求、文本中和其它图中的特征、包含在本公开中或由此产生的其他操作模式、原理、技术变型和特征相结合，使得所有可想象的组合都归因于所描述的操作方法。文本中、即在说明书的每个部分中、权利要求中的所有各个变型之间的组合，以及文本中、权利要求中和附图中的不同变型之间的组合也包括在内。此外，权利要求并不限制于公开内容，因此不限制于所有公开特征的彼此组合。在本文中单独地和与所有其他特征结合地明确公开所有公开的特征。

Claims (14)

1.一种部件输送装置(100)，包括：
-用于输送部件的第一输送设备(F1)；
-用于输送所述部件的第二输送设备(F2)；
其中所述第一输送设备(F1)被配置成在传送位置
Figure FDA0003426844150000011
处将所述部件传送给所述第二输送设备(F2)；
-调节单元，其用于沿着至少一个调节轴(x轴、y轴、z轴)或围绕至少一个调节轴(x轴、y轴、z轴)来调节这两个输送设备(F1、F2)中的一个，该调节是相对于另一输送设备(F2、F1)进行的；
-成像单元(K1)，其被配置成记录所述传送位置
Figure FDA0003426844150000012
的至少一个图像(B1、B2、B3、…B11)，所述图像(B1、B2、B3、…B11)在第一部分(H1)中示出所述第一输送设备(F1)的至少一个端部区域(E1)和在第二部分(H2)中示出所述第二输送设备(F2)的至少一个端部区域(E2)；
与所述调节单元连接的用于分析所述至少一个图像(B1、B2、B3、…B11)的分析单元，所述分析单元被配置成根据所述至少一个图像(B1、B2、B3、…B11)来确定所述第一输送设备(F1)的所述端部区域(E1)和所述第二输送设备(F2)的所述端部区域(E2)之间的不对称程度(A1、A2、A3、…A11)；
所述调节单元被配置成根据所确定的不对称程度(A1、A2、A3、…A11)，相对于所述另一输送设备(F2、F1)沿所述至少一个调节轴(x轴、y轴、z轴)或围绕所述至少一个调节轴(x轴、y轴、z轴)来调节所述两个输送设备(F1、F2)中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的部件输送装置(100)，其中所述分析单元被配置成使用镜像轴(SA)来确定所述第一输送设备(F1)的所述端部区域(E1)和所述第二输送设备(F2)的所述端部区域(E2)之间的所述不对称程度(A1、A2、A3、…A11)，所述镜像轴或者垂直于所述部件的传送路径(W)而取向或者与所述传送路径(W)重合。
3.根据权利要求2所述的部件输送装置(100)，其中所述分析单元被配置成，为了确定所述不对称程度(A1、A2、A3、…A11)，
(a)为所述镜像轴(SA)的一侧上的每个像素(B1、B2、B3、…)检测灰度值，
(b)在每种情况下确定所考虑的像素(B1、B2、B3、…)关于所述镜像轴(SA)的镜像像素(B1′、B2′、B3′、…)并检测其灰度值，
(c)在每种情况下确定差值(Δ1、Δ2、Δ3、…)，所述差值表示所述像素(B1、B2、B3、…)的灰度值和所述镜像像素(B1′、B2′、B3′、…)的灰度值之间的差异程度，以及
(d)将所有以这种方式确定的差值(Δ1、Δ2、Δ3、…)相加，
其中步骤(d)中形成的和(∑Δi)确定相应图像(B1、B2、B3、…B11)的所述不对称程度(A1、A2、A3、…A11)。
4.根据权利要求1所述的部件输送装置(100)，其中，所述分析单元被配置成通过以下来确定相应图像的不对称程度：
(a)创建镜像图像，所述镜像图像通过围绕至少近似平行于所述传送路径(W)的镜像轴进行反射而形成，
(b)获取所述图像的每个像素和所述镜像图像的对应像素的灰度值，
(c)在每种情况下确定差值，所述差值表示所述像素的灰度值与所述镜像图像的所述对应像素的灰度值之间的差异程度，
(d)将所有以这种方式确定的差值相加，
(e)通过沿与所述镜像轴垂直的方向移动步骤(a)中产生的所述镜像图像来产生至少一个另一镜像图像，以及
(f)使用所述至少一个另一镜像图像重复步骤(b)至(d)，
其中将步骤(d)中产生的各个和进行比较，并且所述各个和的最小值确定所述相应图像的不对称程度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的部件输送装置(100)，其被配置成以给出的顺序执行以下步骤：
(i)用所述成像单元(K1)拍摄第一图像(B1)；
(ii)通过所述分析单元来确定所述第一图像(B1)的不对称程度(A1)；
(iii)通过所述调节单元沿第一方向调节所述两个输送设备(F1、F2)中的一个输送设备，所述调节是相对于另一输送设备(F2、F1)进行的；
(iv)用所述成像单元(K1)拍摄第二图像(B2)；
(v)通过所述分析单元来确定所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)；
(vi)通过所述分析单元来对所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)与所述第一图像(B1)的不对称程度(A1)进行比较；
(vii)若所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)小于所述第一图像(B1)的不对称程度(A1)：通过所述调节单元相对于相应的另一输送设备(F2、F1)沿所述第一方向进一步调节所述一个输送设备(F1、F2)；以及
若所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)大于或等于所述第一图像(B1)的不对称程度(A1)：通过所述调节单元相对所述相应的另一输送设备(F2、F1)沿与所述第一方向相反的第二方向移动所述一个输送设备(F1、F2)。
6.根据权利要求5所述的部件输送装置，其被配置成随后以给出的顺序执行以下其他步骤：
(viii)用所述成像单元(K1)拍摄第三图像(B3)；
(ix)通过所述分析单元来确定所述第三图像(B3)的不对称程度(A3)；
(x)通过所述分析单元来对所述第三图像(B3)的不对称程度(A3)与所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)进行比较；
(xi)若所述第三图像(B3)的不对称程度(A3)小于所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)：通过所述调节单元相对于所述相应的另一输送设备(F2、F1)沿最后一次移动的方向来进一步移动所述一个输送设备(F1、F2)；以及
若所述第三图像(B3)的不对称程度(A3)大于或等于所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)：通过所述调节单元相对于所述另一输送设备(F2、F1)沿与所述最后一次移动的方向相反的方向来移动所述一个输送设备(F1、F2)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的部件输送装置(100)，其中所述第一输送设备(F1)和/或所述第二输送设备(F2)由吸管或者喷射器或者具有吸力接触点的拾取器形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的部件输送装置(100)，其中所述第一输送设备(F1)和/或所述第二输送设备(F2)是安装成可沿轴线性地移动和/或可围绕旋转轴旋转的输送装置(101、102)的一部分，其中通过所述输送装置(101、102)沿所述轴或围绕所述旋转轴的预设运动，能够将相应的输送设备(F1、F2)运动至用于沿所述传送路径(W)传送所述部件(B)而设置的传送位置；
其中所述调节单元被配置成沿所述轴和/或围绕所述旋转轴使相应的输送装置(101、102)运动，以调节所述相应的输送设备(F1、F2)的所述传送位置。
9.根据权利要求7所述的部件输送装置，其中所述输送装置(101、102)是转向装置(101)或直线轴(102)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的部件输送装置(100)，其中所述调节轴与所述第一输送设备(F1)的所述主轴(H0)成在70°与110°之间的角度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的部件输送装置(100)，其中从所述成像单元(K1)至所述传送位置
Figure FDA0003426844150000051
的方向(R1)与所述第一输送设备(F1)的所述主轴(H0)成在70°与110°之间的角度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的部件输送装置(100)，还包括另一成像单元(K2)，其被配置成拍摄所述传送位置
Figure FDA0003426844150000052
的至少一个其它图像，所述至少一个其它图像在所述至少一个其它图像的第一部分中示出所述第一输送设备(F1)的至少一个端部区域(E1)和在所述至少一个其它图像的第二部分中示出所述第二输送设备(F2)的至少一个端部区域(E2)，其中从所述另一成像单元(K2)至所述传送位置
Figure FDA0003426844150000053
的方向(R2)不同于从第一个提及的成像单元(K1)至所述传送位置
Figure FDA0003426844150000054
的方向(R1)。
13.根据权利要求12所述的部件输送装置(100)，其中所述分析单元进一步被配置成分析所述至少一个其它图像并确定所述第一输送设备(F1)的所述端部区域(E1)和所述第二输送设备(F2)的所述端部区域(E2)之间的另一不对称程度；
其中所述调节单元被配置成根据所确定的另一不对称程度，相对于相应的另一输送设备(F2、F1)沿着或围绕另一调节轴(x轴、y轴、z轴)来调节所述两个输送设备(F1，F2)中的至少一个。
14.一种用于调节部件输送装置(100)的方法，所述部件输送装置具有用于输送部件的第一输送设备(F1)和用于输送所述部件的第二输送设备(F2)，其中所述第一输送设备(F1)被配置成在传送位置
Figure FDA0003426844150000055
处将所述部件传送给所述第二输送设备(F2)，所述方法包括以下步骤：
(ii)用成像单元(K1)拍摄所述传送位置
Figure FDA0003426844150000061
的第一图像(B1)；
(iii)通过分析单元来确定所述第一图像(B1)的不对称程度(A1)；
(iv)通过调节单元沿第一方向(y方向)调节这两个输送设备(F1、F2)中的一个输送设备，所述调节是相对于另一输送设备(F2、F1)而进行的；
(v)用所述成像单元(K1)拍摄所述传送位置
Figure FDA0003426844150000062
的第二图像(B2)；
(vi)通过所述分析单元来确定所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)；
(vii)通过所述分析单元对所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)与所述第一图像(B1)的不对称程度(A1)进行比较；
(viii)若所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)小于所述第一图像(B1)的不对称程度(A1)：通过所述调节单元相对于相应的另一输送设备(F2、F1)沿所述第一方向(y方向)进一步调节所述一个输送设备(F1、F2)；以及
(ix)若所述第二图像(B2)的不对称程度(A2)大于或等于所述第一图像(B1)的不对称程度(A1)：
(x)通过所述调节单元相对于所述另一输送设备(F2、F1)沿与所述第一方向(y方向)相反的第二方向(-y方向)调节所述一个输送设备(F1、F2)。
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