CN1808527A

CN1808527A - 对位机台

Info

Publication number: CN1808527A
Application number: CN 200510002344
Authority: CN
Inventors: 王健发; 胡泉冬; 翁崇豪
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2025-01-17
Also published as: CN100375132C

Abstract

本发明公开了一种对位机台，以供对位两料件，其包括：一吸附头，以供吸附一第一料件；一光源，设于该吸附头上方，用以投射光线于该第一料件；一支撑平台，位于该吸附头与该第一料件下方，用以在该第一料件与一第二料件对位压合时支撑该第二料件；以及一影像撷取单元，设于该支撑平台下方。本发明克服了现有技术的缺陷，不易产生影像轮廓的变动，因此能减少比对错误率。

Description

对位机台

技术领域

本发明有关于一种对位机台，特别是关于一种能准确辩识对位记号的对位机台。

背景技术

在笔记型计算机或手机的组装过程中，需将显示器面板与一软性电路板(FPC)压合。为了确定两者的压合位置正确，通常在压合之前先行对位。因此，软性电路板的压合区(banding pad)与面板的压合区皆设有对位记号以辅助自动对位机台执行对位动作。在自动对位过程中，软性电路板与显示器面板皆为整批供料。因此，为了确定每次压合的两板件来自同一批软性电路板及同一批显示器面板，自动对位机台在对位压合前必须对软性电路板与显示器面板分别作一次辨识的动作。此辨识动作即通过辨识该两板件上的对位记号来完成。

公知辨识板件上对位记号的方式是通过比对一预设影像与一影像撷取单元撷取的对位记号影像。该对位记号影像为对位记号反射出来的光线所形成。请参照图1A，为公知电荷耦合(Charge-Coupled Device，CCD)对位装置图。对位装置10至少由一吸附头11、一支撑平台12、一光源13及一影像撷取单元14组成。其中吸附头11用以吸附一具有对位记号(未图示)的料件20，例如软性印刷电路板或集成电路元件。支撑平台12位于吸附头11下方并具有一透光区域121。当另一料件(未图示)与上述吸附头11所吸附的料件20进行对位压合时，支撑平台12可支撑该另一料件。光源13设于料件20下方，由下往上投射光线于料件20上的对位记号。在支撑平台12下方有一影像撷取单元14以接受料件20上的对位记号反射出来的光线。

值得一提的是，其中该光源13与该影像撷取单元14位于料件20的同一侧。前述预设影像是于一批料件中先选择任意一件，以上述相同方式所获得的影像。此后由影像撷取单元所获得的对位记号影像皆与该预设影像比对以确定是否属于同一批料件。如图1B所示，前述方式所获得的对位记号影像中，对位记号部分为亮区，周边部分为暗区，且轮廓不清楚。因此难以精确比对。

然而，影像撷取单元14所撷取的影像为光源13照射到料件20上的对位记号反射回来的光线所形成。特别是在软性材质的电路板上，反射光容易受软性电路板翘曲或对位记号表面不平整等因素影响而造成反射后光线路径偏折，使得每次撷取到的影像差异太大而影响其辨识精确度。所以自动对位机台10经常因误判而以为供料不稳定，进而产生抛料甚至停机而影响生产线的运作。究其原因，在于光源与影像撷取单元位于料件的同一侧，使影像撷取单元只能接收方向不稳定的反射光。

因此，本发明即提出一种对位机台，以克服上述公知技术的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种对位机台，通过对位记号的影像比对以提高对位压合正确率。

本发明要解决的另一技术问题是：提供一种对位机台，可投射光线透过料件，并撷取该透射光所形成的影像。

本发明的技术解决方案是：一种对位机台，其具有一支撑平台、一吸附头、一光源及一影像撷取单元。吸附头用以吸附一第一料件。光源设于该吸附头上方，用以投射光线于该第一料件。支撑平台位于该吸附头与该第一料件下方，用以放置一第二料件。以及，影像撷取单元设于该支撑平台下方。

本发明提出的对位机台，无论软性板是否翘曲变形，其对位记号的影像均在自动对位机台的容许辨识范围中，以避免具有相同对位记号的料件，因产生的投射影像差异过大，导致被自动对位系统误判为不同对位记号，进而增加对位压合成功率。

附图说明

图1A为公知电荷耦合(Charge-Coupled Device，CCD)对位装置图；

图1B为公知技术所获得的对位记号影像；

图2为本发明的对位压合机台构造图；

图3A为本发明的第二较佳实施例；

图3B为图3A的侧视图；

图4为本发明的第三较佳实施例；

图5为本发明方法所获得的对位记号影像。

附图标号说明：

10 对位装置 21，21A 对位记号

11 吸附头 30，40，50 自动对位机台

12 支撑平台 31 吸附头

121 透光区域 32 光源

13 光源 32A 灯管

14 影像撷取单元 33 加热座

15 同轴光源 41 吸附头

16 移动平台 51 光源

20 第一料件 52 吸附头

201 第二料件 521 透光区域

20A 对位压合区

具体实施方式

兹配合附图详述本发明「对位机台」，并列举较佳实施例说明如下：

请参照图2，为本发明的对位压合机台构造图。图示一料件20吸附于一自动对位机台30的一吸附头31上，并显示料件20与一光源32的相关位置。自动对位机台30的基本设计概念如下。首先，投射光线于一具有对位记号21的第一料件20。接收该第一料件20的透射光线。转换该透射光线为一第一数字影像。以及，比对该第一数字影像与一第一预设影像以完成第一次对位。

此方法的重点在于使投射光线后所形成的第一数字影像具有清楚的阴影轮廓。因为不同规格的料件20上的对位记号21或不透光区域通常不相同，所以第一数字影像与第一预设影像的阴影部分相似度可用以作为辨识料件20规格的依据。相较于公知技术使用影像亮区作为辩识依据，本发明使用第一数字影像的阴影部分作为辩识依据。其好处在于，即使料件20本身完全没有任何透明区域，只要投射光线的面积范围大于料件的投影面积，则接收到的透射光线亦可形成一料件20外形的阴影图案。因此，适用本方法的料件20包括部分透明的元件，例如软性印刷电路板，或是完全不透明的元件，例如集成电路元件。

图2所示的对位机台30具有一吸附头31、一光源32、一支撑平台12及一影像撷取单元14。吸附头31吸附第一料件20，图示的第一料件20具有两「+」字对位记号21裸露于吸附头31的外侧。光源32设于吸附头31与第一料件20上方，用以投射光线于第一料件20。没有被对位记号21挡住的光线将透过第一料件20及支撑平台12而到达支撑平台12下方的影像撷取单元14。支撑平台12用以放置一预备与第一料件20压合的第二料件(未图示)。在支撑平台12上具有一透光区域，透光区域可为如图1A所示的多孔型式或玻璃、石英材质整面透光型式。

为了获得清晰且大小与实际对位记号21相符的影像，较佳的光源32为一发射平行光的光源，例如一线光源或一面光源。光源32与影像撷取单元14必须设于第一料件20的不同侧，图示的光源32位于吸附头31与第一料件20的接触部位上方。影像撷取单元14等待其所要撷取的影像到达定位，以获得适当的焦距，才会开始作撷取影像的动作。在一较佳实施例中，光源32为一设于吸附头侧边的光纤。为配合图2的光源32设置方式，可缩小吸附头31或吸附一面积较大的第一料件20，使第一料件20上的对位记号21可以裸露于吸附头31的吸附面之外。附带一提的是，光纤亦可穿过吸附头31内部而设于一加热座33与第一料件20之间。

请参照图3A及图3B，图3A为本发明的第二较佳实施例；图3B为图3A的右侧视图。本实施例是将第一实施例的光源32变更为如图所示的灯管32A，与一吸附头41同设于一加热座33下表面，灯管32A两端各与一电源线连接。其余如第一料件20、支撑平台12与影像撷取单元14的相对位置，以及形成第一数字影像的过程均与第一实施例相同。

随后，根据第一数字影像与第一预设影像的比对结果决定是否压合第一料件20与一第二料件201。图示的第二料件201具有一对位压合区20A，其内部设有一对位记号21A。在进行压合的过程中，第一料件20的对位记号21在三度空间中先下移至一预定压合位置，连接对位机台40的记忆单元(未绘出)或对位机台40随即记忆第一料件20的移动路径。之后，第一料件20再上移至原位置。接着利用一移动平台16承载第二料件201并移动第二料件201的对位记号21A至该预定压合位置，其移动的方式可为横向、纵向、上下轴向或旋转。在移动第二料件201的对位记号21A至该预定压合位置之前，先投射光线于第二料件201；再利用影像撷取单元14感测透射第二料件201的光线以形成一第二数字影像。比对该第二数字影像与一第二预设影像以完成第二次对位。

由于在第二次对位时，第二料件201的对位记号上方有第一料件20的对位记号21阻挡光线，因此通常对于投射于第二料件201上的光线可利用一灯源控制器(未图示)切换成一位于支撑平台12底部的同轴光源15。若第二料件201也要使用穿透式光源，则只要在支撑平台12与吸附头41之间加装另一光源即可达成。

上述第一数字影像与第二数字影像均通过影像撷取单元将透射光线转换为一电流信号后所形成。为了避免影像失真，对料件所投射的光线的较佳者为一平行光，或使该投射光线的方向与该第一料件的表面垂直。在完成二次对位且比对影像无误之后，即通过加热座33对第一料件与第二料件进行热压合。

请参照图4，为本发明的第三较佳实施例。与前两实施例不同者，其光源51设于吸附头52的内部。如图所示，吸附头52内部具有一空腔以容置光源51。吸附头52下表面供料件20附着的部位具有一透光区域521。因此，料件20上的对位记号不需裸露于吸附头51外缘。本实施例的料件20、支撑平台12与影像撷取单元14的相对位置均与第一实施例相同。上述各实施例的影像撷取单元以电荷耦合器较为常见，其感测光线部位与光源的距离应调整适当以获得最清晰的影像。此外，吸附头52下表面或支撑平台12上的透明区域可使用玻璃、石英材质或挖孔。

请比较图1B与图5，由于上述比对第一数字影像与第一预设影像的步骤是比对该第一数字影像的轮廓与该第一预设影像的轮廓。因此影像轮廓线的清晰与平整尤其重要。图1B为光线反射后所形成的第一数字影像，其轮廓不平整且容易因料件表面粗糙等表面立体结构的影响而导致反射光方向不一致，进而造成影像轮廓的变动，而增加比对的错误率。图5为光线透射后所形成的第一数字影像，其轮廓显然较平整。理由在于即使料件表面粗糙，但只要对位记号的外缘线条未被破坏，则不影响透射光的方向，故不易产生影像轮廓的变动，因此能减少比对错误率。

虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖之范畴。

Claims

1.一种对位机台，以供对位两料件，其特征在于，包括：

一吸附头，以供吸附一第一料件；

一光源，设于该吸附头上方，用以投射光线于该第一料件；

一支撑平台，位于该吸附头与该第一料件下方，用以在该第一料件与一第二料件对位压合时支撑该第二料件；以及

一影像撷取单元，设于该支撑平台下方。

2.如权利要求1所述的对位机台，其特征在于，该光源为一平行光的光源。

3.如权利要求2所述的对位机台，其特征在于，该光源为一线光源。

4.如权利要求2所述的对位机台，其特征在于，该光源为一面光源。

5.如权利要求1所述的对位机台，其特征在于，该光源设于该吸附头侧边。

6.如权利要求1所述的对位机台，其特征在于，该光源设于该吸附头与该第一料件的接触部位上方。

7.如权利要求1所述的对位机台，其特征在于，该吸附头与该第一料件接触的部位具有一透明区域。

8.如权利要求1所述的对位机台，其特征在于，该影像撷取单元为一电荷耦合器。

9.如权利要求1所述的对位机台，其特征在于，该支撑平台具有一透光区域。

10.如权利要求1所述的对位机台，更包括一加热座，设置于该支撑平台上方，其特征在于，该吸附头与该光源设置于该加热座的下表面。

11.如权利要求1所述的对位机台，其特征在于，更包括一移动平台，用以承载该第二料件并移动该第二料件至该支撑平台上方。