CN1251256A - 一种制造电气部件的装置的测量方法和装置 - Google Patents

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Abstract

试验板(1)在自动插装机上用元件的仿真件(3)插装。仿真件有明确表示的标记(4)。试验板在标记(4)的附近提供了具有高位置精度的局域的参考标记(5)。用作位置分辨的传感器的自动插装机的印刷电路板照相机顺序地从标记(4)和参考标记(5)上面经过。此时一个标记(4)和一个参考标记(5)各自位于照相机的探测区(6)内,从而有可能检测标记(4)对参考标记(5)的相对位置,而这时不必移动照像机,从而减少了测量工作量。

Description

一种制造电气部件的装置的测量方法和装置
本发明涉及一种制造电气部件的装置的测量方法,特别是涉及将元件按照坐标插装在印刷电路板上的装置的测量方法,此时通过该装置具有一种类似印刷电路板方式的试验板在明确表示的插装位置上用元件的片状仿真件插装。
到目前为止,一般是使用一个与印刷电路板相似的玻璃板作为试验板,在它的角上有对中标志。将配备双面粘接薄膜的玻璃板放在例如构成自动插装机的装置上,在其上对中标志的位置借助于自动插装机上的位置分辨的印刷电路板照相机测定。随后,试验板在相对于对中标志定义的位置上,用元件的仿真件插装。
在随后的方法步骤中,被插装的玻璃板放入光学测量机内。小玻璃板有明确表示的标志,该标志相对于玻璃板的对中标志的位置在测量机上被测定。从对力求的理想位置的位置偏差求得在坐标方向上和关于旋转状态的修正值,该修正值作为修正参数被输入到自动插装机,该修正参数在以后用元件插装印刷电路板时考虑了这个偏差。
本发明的任务是,简化和加快求得修正参数。
此任务是通过本发明的权利要求1和6解决的。
此时先决条件是,在试验板上安排有局域的具有高精度的参考标志。这样的精度可以例如借助光刻方法来达到。也可能在仿真件上放弃一个标记并且在它的位置上例如使用仿真件的外缘作为明确表示的结构标志。在这种情况下的优点是,替代小玻璃板使用相应的其边缘容易识别的陶瓷-或金属部件。
本方法的主要优点是,现在不再测定仿真件对试验板整体的参考标志的整体的位置,而只观察和测定狭长的缺口。对于这样的测量过程人们不需要高精度的测量机。使在结构标志与局域标记之间很小的距离在很小的测量误差时成为可能,例如借助于简单的光学测量仪求得仿真件的位置偏差。
本发明的有益的扩展是以下面的权利要求为特征的:
通过权利要求2的特征参考标记相对仿真件结构标志的位置能够一口气测得,而不必处理传感器。因而测量精度只依赖于传感器光学系统的品质。因此所有其它的机器影响全部被排除了。例如作为CCD-照相机构成的传感器是与一个运算电子装置相连的,在其内算出结构标志对参考标记的相对位置。
通过按照权利要求3的扩展夹紧的试验板既可以用仿真件插装也不需附加操作例如借助印刷电路板照相机测量。因此消除了在测量板对中时出现的误差。试验板的插装和印刷电路板照相机的运作可以借助同一台控制仪实施。
当所有被插装的仿真件的位置确定以后,计算在运算装置内的系统偏差。这个运算装置可以是例如装入装置的控制仪内的程序模块,以便计算的修正参数例如按照权利要求4作为固定值直接了当地传输给机器控制装置。
这样的方法的特别优点在于,这样的校准过程不仅在新制造的机器上,而且也可以在已经投入使用中的机器可以偶尔实施而不需要特别的费用和不需要特别的辅助手段例如周期地维护措施。因此例如受磨损或老化限制的定位过程的改变可以用很少的花费来检验和校正。
因为在测量标记时的高速度有可能使用按照权利要求5的大数量仿真件,所以可以实现用于统计数据分析的足够的测量次数。
按照权利要求7的扩展有可能求得仿真件的角度状态,以例如按照权利要求8测量对角线对置的、彼此相隔远的角区的方式。
通过按照权利要求9的扩展结构标志包含如参考标记一样同样的光学特性。因此可以最佳地调整扫描光学系统,因为在计算标记时适用如参考标记时同样的判据,这使计算变得容易。
按照权利要求10的仿真件即使在不同的温度条件下也有好的形状稳定性。通过打标记装置使这个标记和参考标记位于同一的水平上,从而避免了视差误差。
通过按照权利要求11的扩展有可能仿真件也可以使用不透明的陶瓷材料来取代透明的,此时标记安排在上侧。
以下本发明借助于附图中表示的实施例详细解释。
它们表示:
附图1  表示对一块试验板的俯视图,具有插装在其上的元件的仿真件,
附图2  由附图1的试验板的一个放大的片段。
按照附图1和2由玻璃板构成的试验板1在对角线的两彼此对置的角上有全局的对中标记2。试验板1是在电子元件的自动插装机上在明确表示的位置上用这些元件的仿真件3插装,其中对中标记2在自动插装机上是作为仿真件3的位置对中用的。
仿真件3是由小玻璃片构成的,它们各自在两个相互成对角的相对的角上有十字线状的标记4。试验板1在这个位置旁边在与标记4很近的距离上安排了局域的参考标记5,它们是用高的位置准确度涂覆的。
标记4和参考标记5是靠得这样的近,以致它们与位置分辨的光学传感器上的键控盘相适应,该传感器固定在元件的一个插装头上。这个插装头是这样移动的,以致传感器是通过所有的有标记的角区可以定位的。
位置分辨传感器是和运算电子装置相连接的,它可以求得标记4与各自的参考标记5的相对位置,而此时不必移动传感器。一个未画出的插装装置的控制仪有一个计算模块,以便将标记4对参考标记5的个别偏差处理成机器的修正参数。这个修正参数被控制仪自动地接受。

Claims (11)

1.一个制造电气部件的装置的测量方法,特别是用于按照坐标插装印刷电路板元件的装置的测量方法,其中借助装置一种类似印刷电路板的试验板(1)在明确表示的插装位置上用元件的片状仿真件(3)插装,其中仿真件(3)相对试验板(1)上的参考标记(5)的位置借助仿真件(3)上的位置明确表示的光学结构标志(例如4)通过光学传感器测得,和
其中从结构标志(例如4)的位置对其理想位置的偏差至少计算出为制造部件装置的控制仪用的修正参量,
其特征为,
参考标记(5)局域地安置在仿真件(3)的安装位置旁边并且求得结构标志(例如4)相对其各从属的局域参考标记(5)的位置。
2.按照权利要求1的方法,
其特征为,
参考标记(5)和安装的仿真件(3)的光学结构标志(例如4)之间的距离小于位置分辨传感器的探测区(6)的宽度,
传感器顺序地从参考标记(5)和结构标志(例如4)上面经过,
传感器从这些地方拍摄图象,它们各自不仅包括参考标记(5)而且还包括结构标志(例如4)和
各自的结构标志(例如4)和参考标记(5)的相对位置通过被照图象的分析处理求出。
3.按照权利要求1,或2的方法,
其特征为,
传感器是制造印刷电路板的装置的一部分,
图象的分析处理和修正值的计算是借助制造部件的装置的光学计算装置完成的。
4.按照权利要求3的方法,
其特征为,
由计算装置求得的修正参数自动地传送给控制仪并且被控制仪存储。
5.按照权利要求4的方法,
其特征为,
试验板(1)在相隔窄小间隔不中断地用很多仿真件(3)插装并求出所有仿制件(3)的位置。
6.为了实施制造电子部件的装置的测量方法的装置,特别是按照上述权利要求之一的,
其中借助装置,具有一种类似印刷电路板的试验板(1)在明确表示的插装位置上用元件的仿真件(3)插装,
其中仿真件(3)相对试验板(1)上的参考标记(5)的位置借助仿真件(3)上的位置明确表示的光学结构标志(例如4)通过一个光学传感器求得和
其中从求得的结构标志(例如4)的位置对其理想位置的偏差至少可以计算出为制造部件的装置的控制仪用的修正参量,
其特征为,
在仿真件(3)安装位置旁的局域的参考标记(5)安排在紧挨安装的仿真件(3)的光学结构标志(例如4)旁,
参考标记(5)和插装的仿真件(3)的光学结构标志(例如4)之间的距离小于位置分辨传感器的探测区的宽度。
7.按照权利要求6的装置,
其特征为,
在安装位置旁各自安排了一个附加的参考标记(5)和附加的仿真件(3)的结构标志(例如4)以及
这些附加的参考标记(5)和结构标志(例如4)可用传感器测得的。
8.按照权利要求6或7的装置,
其特征为,
参考标记(5)安排在以矩形薄片构成的仿真件(3)的角旁。
9.按照权利要求6,7或8的装置,
其特征为,
仿真件(3)的光学结构标志(例如4)是以与参考标记(5)类似的标记(4)构成的。
10.按照权利要求8的装置,
其特征为,
仿真件(3)是用矿物质的透明的材料,特别是用玻璃制成并且
标记(4)安排在仿真件(3)面向试验板(1)一侧。
11.按照权利要求6至10之一的装置,
其特征为,
在试验板(1)上的参考标记(5)安排在安装的仿真件(3)的外边。
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