CN1283080A - 元件安装器与安装方法 - Google Patents

Abstract

一元件安装器包括一元件加料槽;具两个或多个吸嘴,以从加料槽中抬取元件的安装头;为每个吸嘴持有的元件摄像的影像捕获器;和一个通过由影像捕获器按每个元件的安装顺序获得的影像数据而进行各元件识别的识别器。识别后每个元件被迅速而独立地安装到安装目标上。这种配置有利于消除不必要的等待时间,从而实现高效率的元件安装。

Description

元件安装器与安装方法

本的发明是有关于元件安装器与安装方法诸如从元件加料槽拾取电子元件并将其安装到基片上。

典型的元件安装器用于将电子元件安装到基片上，它通过具有吸嘴的安装头拾取存储于加料槽的元件，将它们移动到基片上方，并将它们安装到预定的安装点。在将元件安装到基片前，通过检查它们的类型与位置偏差加以识别。这种识别在安装前通过装在底部的摄像机捕获安装头上元件的影像而实现。

有些安装器的安装头备有两个或更多的吸嘴用以提高安装效率。这种具多个吸嘴的安装头当移动至加料槽拾取元件时可拾取两个或多个，以提高拾取过程的效率。拾取元件后，安装头移动到摄像机上面而进行元件识别，其特征在于每个元件的影像被捕获和识别。矫正所有测得的位置偏差后各元件按顺序被安装于基片上的预定安装点。

然而传统上，用多个吸嘴的安装头安装多个元件时，对于安装头所持有的全部元件，都将于安装元件到基片之前进行识别。这需要大量的时间用来识别所有的元件，尤其当安装头所持有的元件数增加时。由于识别期间无安装动作发生，这将使总体安装节拍时间延长。

本发明旨在为多个吸嘴安装头高效率地工作提供一元件安装器与安装方法。

本发明的元件安装器包括：

(a)一元件加料槽；

(b)一具有两个或多个吸嘴用来从加料槽中拾取多个元件的安装头；

(c)影像捕获器，用来获取吸嘴所持有的每个元件的影像；

(d)识别器用来通过由影像捕获而获得的影像数据，对应于每个元件的安装顺序而识别每个元件；

识别完成后每个元件被逐一安装到安装对象上去(比如基片)。

这种布局能够消除不必要的等待时间从而提高元件安装的效率。

本发明中的元件安装方法包括以下步骤：

(a)运用具有两个或多个吸嘴的安装头从加料槽中拾取元件。

(b)通过影像捕获器获取吸嘴上的每个元件的影像。

(c)按其安装顺序，通过识别器运用所捕获的影像结合安装顺序识别每一元件。

(d)将所识别的元件逐一安装到安装对象上(如基片)。

在本方法中，多个元件的影像被捕获后，每个元件按其安装顺序被识别。然后，被识别的元件立即被安装到基片上。这样，安装操作就能在不需要等待所有被拾取的元件全部被识别完毕的情况下进行。其结果就是通过消除不必要的等待时间，元件安装的效率提高了。

图1是根据本发明的较佳实施例的元件安装器的透视图。

图2是根据本发明的较佳实施例的元件安装器的侧向视图。

图3是根据本发明的较佳实施例的控制系统的框图。

图4是根据本发明的较佳实施例的元件安装器安装操作的时间表。

图5根据本发明的较佳实施例阐述了在元件安装器中影像如何被获取。

参阅视图，本发明一较佳实施例的说明如下。

根据本发明的较佳实施例，图1是透视图，图2是元件安装器的侧视图。图3是安装器控制系统的框图图解，图4是元件安装器安装操作按较佳实施例的时间表。图5阐述了在元件安装器中影像是如何被获取的。

现将本发明的较佳实施例中元件安装器的结构说明如下。

在图1中，基片12被安置于传送导轨11上。提供电子元件的加料槽16安装于传送导轨11的旁边。如图2示，两根或多根传送带18安装于加料槽16的基座17上，传送带18按预定的间距输送元件，将元件送到安装头13的拾取位置。

安装头13通过一驱动器(未标出)而水平移动，并且两个或多个安装于安装头13底部的吸嘴14从传送带18上拾取元件并将它们安装到基片12即安装对象上，用于影像捕获的流水线摄像机15，位于加料槽16和传送导轨11之间。当安装头13由吸嘴14带着元件经过摄像机15的上方时，吸嘴上所带的每个元件都由摄像机15获取影像。

下一步，就本发明较佳实施例中的元件安装器的控制系统的结构参照图3说明如下。

在图3中，控制器20是控制元件整个安装动作的中央处理器。程序存储器21存储了一系列的动作，包括安装动作所需的程序。安装数据包括类型信息，安装顺序，元件安装到基片12上的系统坐标则存于数据存储器22中。机械控制器23控制马达驱动XY向的台面机构从而移动安装头13和传送导轨11的传送机构。

识别器24，利用流水线摄像机15获得的图像数据来识别安装头13上元件的位置。操作与输入单元25一般是键盘或接触式屏幕，用来输入控制命令与数据。显示器26是用来显示由摄像机15获得的影像和操作菜单的监视器。

如前所述结构的元件安装器的安装动作将就图4加以说明。该表显示当安装头13在加料槽16与基片12间作一个往返(一个安装周期)时其工步顺序和它们的时间安排。

起初，安装头13移向加料槽16，多个吸嘴各拾取一个元件(本较佳实施例中是六个)。拾取元件的类型与将拾取哪些元件取决于先前存入安装数据存储器的安装数据。换句话说，每个吸嘴14按照预定的安装顺序拾取并安装一预定的元件。

安装头13，其吸嘴14持有六个元件，水平移动至摄像机15的上方，如图5所示。当安装头13移动时，摄像机15捕获每个吸嘴14上的每个元件P的影像。该影像数据被送到识别器识别。

在识别过程中，首先检查有否拾取错误。在这一点上，每个吸嘴上的元件P的影像，也就是通过捕获影像检查每个吸嘴上是否有元件。如果所有吸嘴14上都没有元件P，识别器24将认为是吸嘴14的拾取错误。在这种情况下，不再进行位置识别和元件安装操作(本来是下一步动作)。

拾取错误的检查完毕后，将检查第一个元件的位置，即在六个元件的逐一拾取过程中，安装顺序数据设定最先被安装的那个元件。第一个元件的识别完成后，其他元件也同样按预定的安装顺序逐一被识别。

第一个元件的位置被识别后，安装头13根据安装数据开始安装首先被识别的元件。基于已得到的位置识别结果计算出矫正位置偏差所需的的补偿量。当安装头移动至基片12上方并且在矫正了每个位置偏差后安装初始元件至基片12上，在元件安装过程中，识别器24继续识别其他元件的位置。然后，同样地，经位置被识别的元件被依次安装。当检测完第六个元件的位置并将其安装到基片上后，所有元件第一回合的安装就完成了。

比较而言，图4表示了运用传统方法时元件安装操作的部分时间表。很明显，相对于传统方法，即在每个安装回合中仅当所有元件的位置被识别之后整个安装操作才开始，图4中的较佳实施例减少了以时间T表示的节拍时间。

如上所述，本发明允许捕获多个元件的影像，每个元件的影像利用被捕获的影像数据按元件安装顺序加以识别，每个识别完毕的元件被迅速，独立地安装到基片上，而无需在安装开始前等候所有被拾取的元件全部被识别。结果，本发明消除了多余的等候时间从而提高了电子元件的安装效率。

Claims (14)

1．一元件安装器包括：

A．一元件加料槽；

B．一具有多个吸嘴的安装头用来从所述的加料槽中拾取元件；

C．影像捕获器用来给每个由所述的吸嘴持有的各元件摄像；

D．识别器，利用所述的影像捕获器按每个元件的安装顺序获得的影像数据来识别元件；

其中，识别完毕的元件被依次，独立地安装至安装目标上。

2．如权利要求1所述元件安装器，其特征在于所述影像捕获器是一流水线摄像机，且所述的安装头移动到所述的流水线摄像机以获得影像数据。

3．如权利要求1所述的元件安装器，其特征在于所述识别元件的位置偏差被纠正，然后依次被独立安装到安装目标上。

4．如权利要求1所述的元件安装器，其特征在于下当所述的识别元件安装时，下一元件的位置被识别。

5．如权利要求1所述的元件安装器，其特征在于拾取错误的检测是在识别每个所述的元件前检测每个所述的吸嘴上是否存有元件而实现。

6．如权利要求5所述的元件安装器，其特征在于所述的拾取错误检测是用所述的影像捕获器所拍摄的影像来实现。

7．如权利要求5所述的元件安装器，其特征在于当所说的拾取错误检测中发现拾取错误时，放弃其特殊吸嘴的位置识别和安装。

8．一元件安装方法包括：

A．通过一具有多个吸嘴的安装头从元件加料槽中拾取元件；

B．利用影像捕获器给每个由所述的吸嘴持有的的元件摄取影像；

C．通过识别器按每个元件的安装顺序获得的影像对它们进行识别；

D．依次将所识别的元件独立安装到安装目标上；

9．如权利要求8所述的元件安装方法，其特征在于，流水线摄像机用作所述的影像捕获器在所述步骤中给每个元件摄像，并移动所述的安装头至所述的流水线摄像机而获得影像数据。

10．如权利要求8所述的元件安装方法还包含了在所述的每个元件的识别完成后的下一步动作：

为矫正所述每个元件的位置偏差而计算补偿值；

根据所述的矫正位置偏差的补偿值移动安装头矫正位置偏差。

11．如权利要求8所述的元件安装方法，其特征在于在所述的识别元件被安装的过程中，下一个元件的位置同时被识别。

12．如权利要求8所述的元件安装方法还包含在识别每个元件所述步骤之前的下一步动作：检测有无拾取错误以检查在每个所述吸嘴上元件的有无。

13．如权利要求12所述的元件安装方法，其特征在于所述的拾取错误检测步骤通过由所述的影像捕获器所捕获到影像来实现。

14．如权利要求12所述的元件安装方法，其特征在于通过拾取错误的检测步骤而发现错误的具体吸嘴，并放弃其位置识别和安装。

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