CN1320363A - 用于自动插装机上插装在基片上的器件的位置识别方法 - Google Patents

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Abstract

插装在基片(2)上的器件(15)的位置识别,目前是在自动插装机(1)的外部用视觉进行。这是麻烦的和将多个器件(15,16)重叠插装时,位于下面的器件(15)是不能识别的。按照本发明的方法中,借助于位于自动插装机(1)上的一个传感器(10),在真正的插装过程之后短时间求出被插装的器件(15)在自动插装机上的位置。因此可以及早地识别误差,和因此涉及位置精度可以将自动插装机(1)容易地进行调整。优异地使用具有后置图象处理单元的摄像机作为传感器(10)。

Description

用于自动插装机上插装在 基片上的器件的位置识别方法
本发明涉及用于自动插装机上插装在基片上的器件的位置识别方法。
将SMD器件(SMD=表面封装器件)自动插装在基片(例如印刷电路板或者陶瓷基片)上时，将单个器件借助于插装头从输送装置中取出和然后在基片预先规定的位置上定位。
在DE4121404中已知一种方法，其中在插装过程之后在自动插装机之外进行检查，是否所有器件已经全部定位在预先规定的位置上。此外在那里建议，随后进行位置修正或者补充插装。因为没有给自动插装机安装位置识别，必须将被插装的基片送到单独的装置面前，这在制造过程中太费时间。
部分地在自动插装机插装之后在自动插装机之外的单独的机器上用视觉检查器件的位置。在DE3618590中已知，将器件也定位已经插装在基片上的器件的上边，于是位于下边的器件用视觉检查不再可能达到，这样例如必须使用昂贵的X射线检查仪。
在US5,003,692中已知一种方法，在其中，通过特殊结构的吸管，安装在其后面的具有图象处理单元的摄像机，在安装器件之前拍摄基片的图象，以及在安装器件之后拍摄具有被安装器件的基片的图象。用此方法在安装之后检查每个器件的位置。为此必要的吸管结构当然是很复杂的，和费时间地拍摄每个被插装器件的位置一般来说是不要求的。
在插装过程结束之后，常常通过否定的电功能检查发现器件位置有误差。在这种情况下通常不再考虑排除误差和基片不再可以使用。
因此本发明的任务是提出一种在基片上的器件位置识别的简单方法，从而及早地检查器件的实际位置。
此任务是通过具有权利要求1特征的开始叙述类型的方法解决的。
通过将实际位置与预先规定位置直接在自动插装机上在插装过程之后进行比较，不再需要视觉检查的单独机器。因此不会中断插装过程，和例如也不需要单独机器的和自动插装机的单独程序。通过预先规定选择准备检查的器件，相对于检查每个器件可以达到节省时间的目的。
附加的优点在于，已经可以及早地识别有误差的位置，和因此将有误差的基片剔除，不再进行其他昂贵的插装过程或者其他过程(焊接)。
当及早识别有误差的位置时必要时也还可以进行-例如手动-位置修正或者重做有误差的插装过程。
按照权利要求2有益的结构将具有后置图象处理单元的摄像机用作为传感器。这样的传感器以及图象分析方法的技术是成熟的和已知的和允许用简单方法进行位置识别。
按照权利要求3将本方法优异地使用在多个器件重叠插装。在这里关于器件例如也可理解为散热板，在自动插装机上将散热板插装在电子器件的上边。为了节省地方将比较大的器件部分地也插装在已经插装的比较小的器件的上边。通过按照本发明的方法可以将位于下边的器件位置在插装位于其上的器件之前确定，因此取消了昂贵的X射线检查。
用有益的方法按照权利要求4可以将传感器与插装头一同移动，因此每个被插装在基片上的器件可以来到传感器的视场。因此避免了传感器附加的复杂结构。
按照权利要求5的本方法优异的结构中，将传感器也使用于确定基片在自动插装机上的位置，因此对于这两个过程低成本地只需要一个传感器。
按照权利要求6为了节省时间将基片在自动插装机上的位置在器件插装过程之前只确定一次。
按照权利要求7将本方法优异地使用在自动插装机位置精度最佳化上。用已知的最佳化算法可以从器件到器件改善自动插装机的位置精度。
借助于在附图上表示的实施例详细叙述本发明。
附图表示
附图1自动插装机的侧视简图，
附图2用一个器件插装的基片的剖面简图和
附图3用两个重叠插装的器件的基片的剖面简图。
借助于在附图1上表示的自动插装机1，借助于支架装置5(例如吸管)，将器件15从没有表示的输送单元中取出和在基片2上预先规定位置上定位。此时借助于传送装置3将基片2在自动插装机上传送。支架装置5是固定在自动插装机1的插装头4上的固定装置6上面的，该插装头-被控制装置7监控-与基片4平行地在x-y-方向移动。因此可以到达基片2的所有位置。例如由光学检测器11，光学成像装置12和没有表示的例如可以安装在控制装置中的图象处理单元组成的传感器10在其视场13中获取至少部分插装的器件15。如果将传感器10固定在插装头4上，其视场13可以达到在自动插装机的基片2的每个点。这样的传感器10例如也可以使用在自动插装机1上基片2的位置确定上。然后在插装过程期间将被确定的基片2位置已经使用在器件15在基片2上的准确定位上。
借助于这个传感器10求出被插装器件15的位置。对于检查器件是否真正位于预先规定的位置和是否不是根本不存在，简单的高度传感器也适用于作为传感器10，例如商业通用的三角测量传感器。
将什么样的器件15应该单独检测其位置，已经在插装过程进行之前与预先规定的位置一同存储在控制装置7中。图象处理单元将预先规定的位置与实际位置进行比较和将结果继续如下使用。当正结果时插装过程继续，当负的比较结果时输出一个误差信号。于是误差信号例如可以导致将有误差的被插装的基片及早地识别和从连续的过程中剔除。这样就省去了费用昂贵的其它的处理步骤。
如附图2和附图3截面简图表示的，将本方法特别优异地用于在已经插装的器件15上面插装一个其他的器件(例如比较大的器件或者一个散热板)。通过在自动插装机1上的位置识别有可能在其他的器件16插装之前进行下面的器件15的位置识别，否则通常这只能用费用昂贵的方法例如X射线方法才有可能。
在自动插装机1上被插装器件15的位置识别也可以用于插装期间提高自动插装机1的位置精度。如果控制装置7确定了例如在器件15预先规定位置和实际位置之间有规则的偏差，则用原本已知的方法将插装过程进行匹配直到预先规定的和实际的位置比较好地一致。
通过本方法使得及早地识别被插装器件15的位置成为可能。

Claims (7)

1．在自动插装机(1)上插装在基片(2)上的器件(15)的位置识别方法，
在其中，
将器件(15)的预先规定的位置在插装之前存储在自动插装机(1)的控制装置(7)中，
将选定被复查的器件(15)存储在控制装置(7)中，
借助于在自动插装机(1)上的传感器(10)求出选定器件(15)插装在基片(2)之后的实际位置，
将实际位置与预先规定的位置进行比较和
当预先规定位置和实际位置之间的一致处于预先规定范围之内时，插装过程继续进行，和否则输出一个误差信号。
2．按照权利要求1的在自动插装机(1)上插装在基片(2)上的器件(15)的位置识别方法，
其特征为，
作为传感器(10)使用具有后置图象处理单元的摄像机。
3．按照权利要求1或2之一的在自动插装机(1)上插装在基片(2)上的器件(15)的位置识别方法，
其特征为，
将其他的器件(16)插装在已经被插装的器件(15)的上面之前进行位置识别。
4．按照权利要求1,2或3之一的在自动插装机(1)上插装在基片(2)上的器件(15)的位置识别方法，
其特征为，
传感器(10)是固定在自动插装机(1)的插装头(4)上的和因此与插装头(4)一同移动。
5．按照权利要求1至4之一的在自动插装机(1)上插装在基片(2)上的器件(15)的位置识别方法，
其特征为，
将传感器(10)也可以使用在确定基片(2)在自动插装机(1)上的位置。
6．按照权利要求1至5之一的在自动插装机(1)上插装在基片(2)上的器件(15)的位置识别方法，
其特征为，
在插装之前将基片(2)在自动插装机上的位置只确定一次。
7．使用按照权利要求1至6之一方法借助于相继的插装过程的位置识别的结果以改善自动插装机插装过程的位置精度。
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