DE19721953A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung blockierter Vakuumdüsen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung blockierter Vakuumdüsen

Info

Publication number
DE19721953A1
DE19721953A1 DE19721953A DE19721953A DE19721953A1 DE 19721953 A1 DE19721953 A1 DE 19721953A1 DE 19721953 A DE19721953 A DE 19721953A DE 19721953 A DE19721953 A DE 19721953A DE 19721953 A1 DE19721953 A1 DE 19721953A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
opening
nozzle
light
tip surface
vacuum nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19721953A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19721953B4 (de
Inventor
Vahid Kazem-Goudarzi
Alex Marron
Valjean F Hillman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of DE19721953A1 publication Critical patent/DE19721953A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19721953B4 publication Critical patent/DE19721953B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409Sucking devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ERFINDUNGEN
Diese Erfindung bezieht sich auf die anhängige US-Anmeldung mit der Seriennummer 08/610,300, die am 4. März 1996 einge­ reicht wurde und den Titel trägt "Method for Detecting Obstructed Nozzles", deren Erfinder Kazem-Gourdarzi und ande­ re sind und die auf Motorola Inc. übertragen wurde.
TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren zur Va­ kuumaufnahme von Bauteilen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Alle elektronischen Montageherstellungslinien erfordern eine Art Bauteilplazierungssystem. Die einfachste Bauteilplazie­ rungsausrüstung besteht aus einer ruhigen Hand und einem Paar Pinzetten. Komplexere Systeme verwenden automatische Bauteil­ plazierungsmaschinen, wobei wie bei der manuellen Plazierung das Objekt von einer gewissen Position weggenommen und an einem neuen Ort auf einem Substrat plaziert werden muß. Das Aufnehmen wird entweder bei manuellen oder automatisierten Systemen durch Verwendung einer Vakuumeinspannvorrichtung, die eine für das Bauteil passende Größe aufweist, erreicht. Bauteile werden unter Verwendung eines automatischen Bauteil­ spenders in die Aufnahmeposition gebracht. In jedem Fall stellen Genauigkeit und Zuverlässigkeit zwei wichtige Krite­ rien bei der Bauteilplazierung dar. Die Wiederholbarkeit der Bauteilplazierung wird typischerweise durch mechanische Zen­ trierungsklemmbacken auf dem Plazierungskopf unterstützt. Der Plazierungskopf bewegt sich dann typischerweise von der Auf­ nahmeposition an den gewünschten Ort auf dem Substrat und setzt das Bauteile auf dem Substrat ab, indem das Vakuum ab­ geschaltet wird, um es dem Bauteil somit zu gestatten, sanft an den gewünschten Ort zu fallen. Bauteile werden typischer­ weise in einen Klebstoff oder eine Lötpaste plaziert, die die Bewegung des Bauteils während nachfolgender Operationen ver­ hindert. Sowohl die Lötpaste als auch der Klebstoff haben einen gewissen Grad von Haftvermögen, der das Bauteil in der Position hält.
Bei der Oberflächenmontagetechnologie werden typischerweise bei einer automatisierten Aufnahme- und Plazierungsausrüstung zwei Hauptlösungen verwendet. Die erste besteht darin, einen speziellen Kopf für jedes Bauteil zu verwenden. Dieser Kopf transferiert Bauteile von einem Spender zum Substrat oder der gedruckten Leiterplatte (PCB). Eine Transportvorrichtung bewegt die Platten hinter eine Linie von Plazierungsköpfen, die die Platte zunehmen bestücken. Diese Art von System wird typischerweise für Situationen mit großem Umfang und großer Laufzeit verwendet. Die zweite Lösung besteht aus einer ein­ zelnen Kopfmaschine, die mikroprozessorgesteuert ist und viele austauschbare Spannbacken umfaßt, die schnell Teile von einer Vielzahl von Spendern nimmt und zu einem Zeitpunkt eine einzige Platte bestückt. Diese Lösung eignet sich mehr für kurze bis mittlere Laufzeiten mit vielen verschiedenen Vor­ richtungen, da die Einstellzeit recht kurz ist und die Ma­ schinen sehr flexibel sind.
Im Falle von Einkopfbauteilplazierungsmaschinen mit mehreren Spannbacken befinden sich 10 oder mehr Spannbacken auf einem einzigen Kopf. Es ist extrem wichtig, daß jedes der Spannfut­ ter in einer ursprünglichen Betriebsbedingung gehalten wird. Wenn irgend eines der Spannfutter falsch ausgerichtet ist oder nicht funktioniert, so wird die Plazierung der Bauteile falsch erfolgen oder das Bauteil wird auf der Leiterplatte fehlen. Hochgeschwindigkeitsmaschinen, die Revolverköpfe ha­ ben, können sehr große Zahlen (14 000 bis 50 000 pro Stunde) kleiner Bauteile plazieren, wobei das Problem des Verstopfens eines Vakuumspannbackens oder einer Vakuumdüse ein wesentli­ ches Problem darstellt. Die kleine Öffnung im Vakuumspann­ backen wird leicht durch Staub oder Teilchen aus der Umgebung verstopft. Um eine kontinuierliche Laufzeit und Zuverlässig­ keit der Maschinen zu gewährleisten, müssen die Vakuumspann­ backen regelmäßig gewissenhaft gereinigt werden. Zusätzlich gibt es keine Möglichkeit, um zu bestimmen, ob eine Vakuum­ düse verstopft wird, solange, bis sie vollständig arbeitsun­ fähig wird, wobei zu dieser Zeit schon eine defektes Produkt hergestellt worden ist.
Es ist wünschenswert und stellt gegenüber dem Stand der Tech­ nik eine wesentliche Verbesserung dar, wenn ein System er­ dacht wird, das eine verstopfte oder blockierte Vakuumdüse in einer in die Zukunft wirkenden Art erkennen kann. Ein solches Verfahren würde die Wartungskosten der Hochgeschwindigkeits­ bauteilplazierungsmaschinen vermindern, die Qualität des zu­ sammengebauten elektronischen Produkts erhöhen und eine opti­ male Zykluszeit, basierend auf dem Plazierungsprogramm, auf­ recht erhalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Vaku­ umdüse gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Vaku­ umdüse gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Vaku­ umdüse gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß der Erfin­ dung.
Fig. 5 ist eine schematische Beschreibung von drei Düsenzu­ ständen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Verstopfte Vakuumdüsen bei Hochgeschwindigkeitsbauteilpla­ zierungssystemen tragen zu Plazierungsdefekten und einer Er­ höhung der Zyklus zeit einer automatisierten Produktionslinie bei. Das neue Verfahren des Erkennens, ob eine Vakuumdüsen­ öffnung bei einer Hochgeschwindigkeitsbauteilpla­ zierungsmaschine verstopft ist, umfaßt das Beleuchten der Vakuumdüse mit einer entfernten Lichtquelle. Die Vakuumdüse ist typischerweise ein hohles Rohr, das an einem Ende eine Öffnung hat, wobei die Öffnung als Spitzenfläche dient, die ein Bauteil von einer Liefervorrichtung nimmt und das Bauteil zu einem gewünschten Ort auf einer gedruckten Leiterplatte transportiert. Ein Lichtleiter, der an der Vakuumdüse ange­ bracht ist, hat einen Teil, der durch eine Lichtquelle er­ leuchtet wird, die entfernt von der Vakuumdüsenvorrichtung angeordnet ist. Der Lichtleiter ist bezüglich der Vakuumdüse so angeordnet, daß der Lichtleiter erleuchtet wird, Licht durch den Leiter läuft, um die Innenseite des hohlen Rohres zu erleuchten, und somit die Öffnung in der Spitzenfläche von innerhalb der Vakuumdüse zu erleuchten. Wenn der Revolver­ kopf, der die Düsen enthält, die entfernte Lichtquelle pas­ siert, wird das Innere der Düse durch den Lichtleiter er­ leuchtet, und die Spitzenfläche wird durch eine Meßvorrich­ tung, typischerweise eine Kamera, abgebildet. Die Meßvorrich­ tung mißt die Menge der Lichts, sofern vorhanden, das aus der erleuchteten Vakuumdüsenöffnung austritt. Diese Messung wird mit einem Satz Standardkriterien verglichen, und es wird dann eine Bestimmung durchgeführt, ob die Öffnung verstopft ist oder nicht. Wenn die Öffnung nicht verstopft ist, erscheint sie als helles Licht. Wenn die Öffnung vollständig verstopft ist, so wird man die Bohrung der Düse nicht sehen, und es wird dunkel sein. Wenn die Düse teilweise verstopft ist, wird man eine Kombination aus hellen und dunklen Gebieten sehen, die die Menge und den Grad der Verstopfung der Düse dar­ stellt. Durch eine Beleuchtung des Inneren der Düse und des anschließenden Abbildens der Spitzenfläche von außerhalb der Düse kann jeglicher Dreck oder Verunreinigung des Inneren der Düse im Inneren der Düse "hinterleuchtet" werden, und ist sehr leicht zu erkennen.
Bezieht man sich nun auf Fig. 1, so ist dort eine schemati­ sche Ansicht einer Düse gemäß der Erfindung gezeigt. Eine Vakuumdüse 10 besteht typischerweise aus einem hohlen Rohr, das eine konzentrische Bohrung im Zentrum des Rohres hat. Ein Ende der Düse 10 hat eine Öffnung 12, die als Vakuumspannvor­ richtung dient, um das (nicht gezeigte) Bauteil aufzunehmen. Obwohl die Zeichnungsfigur die Spitze der Düse abgeschrägt zeigt, so ist dies nur eine Möglichkeit; sie könnte auch qua­ dratisch sein, wenn dies gewünscht wird. Das andere Ende der Vakuumdüse 10 wird verwendet, um die Düse am (nicht gezeig­ ten) Revolverkopf des Bauteilplazierungssystems zu befesti­ gen. Dieses Ende der Düse wird typischerweise als Düsenblock 14 bezeichnet. In einer speziellen Anwendung wird der Düsen­ block 14 an einer austauschbaren Vakuumdüse 10 durch eine Halteschraube 16 befestigt. Der Düsenblock 14 dient zur Befe­ stigung und Ausrichtung der Düse in einer passenden Richtung im Revolverkopf.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Öffnung, wie beispielsweise ein Fenster 20, im Düsenblock angeordnet, so daß das Fenster Umgebungslicht in das Innere der Vakuumdüse 10 durch einen Kanal 18 im Düsenblock leitet. In Abhängigkeit von der exakten Konfiguration des speziellen Düsenmontage­ schemas können zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise eine oder mehrere Linsen 21 oder Prismen 23, vorhanden sein, die dazu dienen, das einfallende Licht wirksamer auszurichten und/oder zu fokussieren. In den Situationen, in denen kein Düsenblock verwendet wird, ist das Fenster und/oder die Linse in der Düse selbst angeordnet. In jedem Fall ist die exakte Plazierung des Fensters, das mit dem Kanal und/oder der Linse verbunden ist, nicht kritisch, obwohl es wichtig ist, daß sie so angeordnet sind, daß sie das Innere der Vakuumdüse be­ leuchten und somit die Öffnung 12 in der Spitzenfläche, ohne daß eine Beeinträchtigung des normalen Betriebes der Vakuum­ düse auftritt (das heißt ohne eine unzulässige Einschränkung der Vakuumdurchlässe innerhalb der Düse).
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung (in Fig. 2 gezeigt), ist der Düsenblock 14 ein Lichtleiter, der aus ei­ nem passenden Plastik-, Glas- oder Keramikmaterial herge­ stellt ist. Plastiklichtleiter, auch als Lichtröhren oder Lichtführungen bekannt, sind in der Literatur wohl bekannt und im US-Patent 4,260,220, das hiermit durch Bezugnahme auf­ genommen ist, beschrieben. Kurz gesagt dient ein Ende des Lichtleiters 15 dazu, Licht von einer Lichtquelle 30 zu sam­ meln, wobei der Lichtleiter dieses Licht entlang seiner opti­ schen Achse 28 führt. Der Lichtleiter ist aus strukturierten Materialien gebildet und arbeite auf der Basis der nahezu vollständigen inneren Reflexion. Schließlich treffen die geleiteten Lichtstrahlen, die in den Akzeptanzwinkel des Lei­ ters fallen, auf eine innere, diffus reflektierende Oberflä­ che (die Lichtextraktionsvorrichtung 24), die einen wesentli­ chen Teil des auffallenden Lichtes in Richtungen lenkt, die nicht innerhalb des Leiters durch vollständige innere Refle­ xion eingeschlossen werden können. Solche neu gerichteten Lichtstrahlen können somit den Lichtleiter verlassen. Trans­ parente Kunststoffe wie Polykarbonate und Acryle (erhältlich unter anderem von Minnesota Mining und Manufacturing Company, beispielsweise 3M Optischer Leuchtfilm) werden typischerweise als Lichtleiter verwendet. Diese Lichtleiter wurden in den US-Patenten 4,937,716; 5,339,382; 5,309,544 und 4,615,579 verwendet, um Beleuchtungskörper und andere Objekte auszubil­ den. Sie wurden auch als Lichtröhren für Leuchtdioden (LED) verwendet, und ein solches Leuchtrohr, das als OptopipeTM Leuchtrohr bekannt ist, wird durch die Dialight Corporation, a Roxboro Group Company in den USA, Tokyo und Singapur ver­ kauft. Das OptopipeTM Lichtrohr dient als Leitung für Licht, das es von der Lichtquelle zum beabsichtigten Sichtwinkel leitet, der sich im rechten Winkel zur Achse der Lichtquelle befinden mag. Ein Kunststofflichtleiter 15 wurde aus einem OptopipeTM Lichtrohr gemacht, das in einer Art modifiziert und konfiguriert wurde, die dem konventionellen Düsenblock ähnlich ist, und es wurde mit der Vakuumdüse verbunden. Der Lichtleiter führt Licht entlang der optischen Achse um eine Biegung von ungefähr 90°, und wenn eine rote LED an einem Ende des Lichtleiters plaziert wurde, konnte man einen hellen Lichtkreis an der Spitzenfläche der Vakuumdüse sehen. Das modifizierte OptopipeTM Lichtrohr dient dazu, wirksam das Licht in das Innere der Düse zu führen, in einer Art, die hell genug ist, um es einer Kamera zu gestatten, die Spitzen­ fläche abzubilden und klare Bilder der verschiedenen Verstop­ fungszustände der Düsen zu liefern. Somit wird eine Ausfüh­ rungsform der Erfindung verwirklicht durch Ersetzen des kon­ ventionellen Metalldüsenblocks durch einen Düsenblock, der teilweise oder ganz aus einem Kunststofflichtleiter besteht. Offensichtlich können einige Teile des Kunststoffdüsenblocks undurchsichtig bleiben, um die Menge des Hintergrundlichtes, das auf die Sichtvorrichtung auftrifft, zu begrenzen.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung (die in Fig. 3 gezeigt ist) weist der metallene Düsenblock 14 einen einge­ formten Kunststofflichtleiter auf. Beispielsweise ist der in Fig. 1 gezeigte leere Kanal nun mit einem passenden transpa­ renten Kunststoffmaterial gefüllt, um den Kunststofflichtlei­ ter 22 auszubilden, und der Lichtextraktor 24 ist entweder direkt über der Öffnung der Vakuumdüse oder teilweise inner­ halb der Düse angeordnet. Diese Konfiguration liefert die Steifigkeit und strukturelle Integrität des metallenen Düsen­ blocks 14 zusammen mit den Vorteilen des Kunststofflichtroh­ res.
Bezieht man sich nun auf die Fig. 1-3, so ist auch ein Vakuumanschluß 25 in der Vakuumdüse angeordnet und wird ver­ wendet, um das Vakuum in der Düse zu erzeugen, um das Bauteil aufzunehmen. Eine Lichtquelle 30 ist entfernt von der Vakuum­ düse angeordnet. Die Lichtquelle 30 ist von der Vakuumdüse getrennt, das heißt, sie ist nicht auf irgendeine Art phy­ sisch mit ihr verbunden. Dies gestattet es, daß sich die Vakuumdüse auf dem Revolver frei drehen und bewegen kann, ohne eine Belastung durch Drähte oder andere Leistungsquellen. Bei der entfernten Lichtquelle kann es sich um ein spezielles Licht, wie beispielsweise eine Leuchtdiode, einen Laser oder einfach das Umgebungslicht handeln, daß durch die Arbeits­ platzbeleuchtung geliefert wird. Eine optische Meßvorrichtung 35 ist auch entfernt von der Vakuumdüse 10 angeordnet und wird verwendet, um zu bestimmen, ob die Öffnung 12 verstopft ist oder nicht. Die optische Meßvorrichtung 35 kann aus einer beliebigen Anzahl von Vorrichtungen bestehen, die Licht mes­ sen können, wie beispielsweise einer Kamera, einem Lichtme­ ter, einer Photodiode etc., wobei keine Beschränkung auf den sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums erfolgen muß. Die Verwendung von ultraviolettem und/oder infrarotem Licht kann genausogut anstelle von sichtbarem Licht verwendet werden. Die Vorteile des Anordnens der optischen Meßvorrich­ tung 35 getrennt von der Düse sind denen ähnlich, die durch die Verwendung der entfernten Lichtquelle 30 erzielt werden. Da die optische Meßvorrichtung auf keine Weise an der Düse befestigt ist, so belastet sie die Düse nicht und gestattet eine uneingeschränkte Bewegungsfreiheit.
Bezieht man sich nun auf Fig. 4, so erleuchtet die entfernte Lichtquelle in der Praxis ein Ende des Lichtleiters (Schritt 50). Licht geht durch den Lichtleiter und tritt am entgegen­ gesetzten Ende aus, um das Innere der Vakuumdüse zu beleuch­ ten. Die Menge des Lichtes, das aus der Vakuumdüse austritt, wird durch die entfernt angeordnete optische Meßvorrichtung gemessen (Schritt 55). Es wird dann eine Entscheidung ge­ fällt, ob die Düse verstopft ist oder nicht (Schritt 60). Die Messung des Lichtes, das aus der Düsenöffnung austritt, ist eine inverse Funktion der Blockierung der Düsenöffnung. Das heißt, verstopften Düsen lassen nur wenig oder gar kein Licht durch und freie oder nicht verstopfte Düsen lassen eine große Menge Licht durch. Der Entscheidungsmechanismus, der in Schritt 60 verwendet wird, ist typischerweise ein Softwareal­ gorithmus, der sich im Maschinenbetriebssystem befindet. In weniger anspruchsvollen Systemen kann dies aber auch manuell durchgeführt werden. Durch Vergleich mit einem Satz von Stan­ dardwerten (der Softwarealgorithmus verwendet typischerweise eine Tabelle) wird eine Entscheidung gefällt, ob die Düse verstopft ist oder nicht. Wenn die Düse verstopft ist, so kann ein Versuch unternommen werden, die Düse mit Druckgas, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, mit einem Druck, der über dem Umgebungsdruck liegt, zu reinigen (Schritt S65). An diesem Punkt wird das Verfahren wiederholt, das heißt, die Düse wird erneut beleuchtet und das aus der Öffnung kommende Licht wird gemessen und es wird eine Entscheidung durchge­ führt, ob die Düse verstopft ist. Die Absicht besteht darin, daß die Druckluft jeglichen Dreck, der die Düse verstopfen mag, löst und hinausbläst. Wenn der Versuch, die Düse zu rei­ nigen, erfolgreich war, so setzt der Maschinenrevolver seinen normalen Weg des Aufnehmens von Bauteilen aus einer Abgabe­ vorrichtung und das Plazieren dieser auf dem Substrat (Schritt 70) fort. Es sollte für den Leser offensichtlich sein, daß eine Iteration von Schritten einige Mal durchge­ führt werden kann. Beispielsweise kann die Bedienperson die Maschinenparameter so einstellen, daß drei Versuche unternom­ men werden, die Düse zu reinigen, und wenn sie beim dritten Versuch nicht offen ist, wird die Düse durch die Software als außer Betrieb gekennzeichnet. Dies nimmt die Düse aus dem System heraus und gestattet nicht, daß sie für nachfolgende Zusammenbauoperationen verwendet wird. Wenn es gewünscht wird, kann die Bedienperson der Maschine durch ein rotes Warnlicht, das sich auf der Plazierungsmaschine befindet, alarmiert werden. An diesem Punkt hat die Bedienperson die Möglichkeit, die Düse zu entfernen und sie durch eine neue zu ersetzen, oder einfach die Düse zu umgehen und mit der Pro­ duktion fortzufahren.
Fig. 5 zeigt drei typische Fälle von Düsenzuständen. Eine nicht verstopfte Düse 80 erscheint für die Kamera als voll­ ständig weiß, das heißt, das Licht scheint durch die Düse und man sieht kein Hindernis. Eine teilweise verstopfte Düse 82 zeigt ein Muster von Schwarz in einem oder mehreren Teilen der Düse. Dieses Muster kann sich von einer einfachen teil­ weisen Verstopfung (wenige als 10%) bis zu einer nahezu voll­ ständigen Verstopfung (ungefähr 80-90%) erstrecken. Aus einer vollständig verstopften Düse 84 tritt überhaupt kein Licht aus der Düsenöffnung aus, womit sie auf der Videokamera als schwarzer Punkt erscheint.
Insgesamt wurde ein kontaktfreies Verfahren für das Bestim­ men, ob eine Vakuumaufnahmedüse auf einer Bauteileplazie­ rungsmaschine verstopft ist oder nicht, gezeigt. Dieses Ver­ fahren liefert wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, dadurch daß die Vakuumdüse und der Maschinenrevolver nicht durch zusätzliche Drähte oder Verbindungen behindert oder eingeschränkt werden. Die entfernt angeordnete Licht­ quelle und die entfernt angeordnete Kamera liefern dem Ma­ schinenrevolver eine totale Freiheit, in normaler Weise zu agieren. Zusätzlich kann, da die meisten Bauteilplazierungs­ maschinen üblicherweise eine Kamera für die Inspektion der Teileausrichtung vor der Plazierung auf dem Substrat haben, dieselbe Kamera auch verwendet werden, um den Zustand der Düse zu verifizieren. Eine entfernte Lichtquelle kann an be­ liebigen Orten der Maschine leicht montiert werden, und somit wurde ein wirksames, einfaches und sehr zuverlässiges System geschaffen, das eine wesentliche Verbesserung der Zuverläs­ sigkeit und der Wiederholbarkeit bei Hochgeschwindigkeitsbau­ teilplazierungsmaschinen liefert.
Während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dar­ gestellt und beschrieben wurden, ist es klar, daß die Erfin­ dung nicht auf diese beschränkt ist. Verschiedene Modifika­ tionen, Änderungen, Variationen, Ersetzungen und Äquivalente werden Fachleuten auffallen, ohne von der Idee und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert sind.

Claims (10)

1. Verfahren zur Erkennung, ob eine Öffnung in einer Spitzen­ oberfläche einer Vakuumdüse für eine Hochgeschwindigkeitsbau­ teilplazierungsmaschine verstopft ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Beleuchten der Öffnung in der Spitzenoberfläche der Va­ kuumdüse von innerhalb der Vakuumdüse durch Beleuchten eines hohlen inneren Teiles der Vakuumdüse, um einen Strahl von Licht durch die Öffnung in der Spitzenfläche zu projizieren;
Messen der Intensität des Lichtes, das aus der Öffnung in der Spitzenfläche austritt, mittels eines entfernten De­ tektors; und
Vergleichen der gemessenen Intensität des Lichtes, das aus der Öffnung in der Spitzenfläche austritt, mit einem vor­ bestimmten Standard, um zu bestimmen, ob die Öffnung in der Spitzenfläche verstopft ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es weiter nach dem Schritt des Vergleichens einen Schritt des Reinigens der Öff­ nung in der Spitzenfläche durch Unterdrucksetzen der Vakuum­ düse bis auf einen Druck, der über dem Umgebungsdruck liegt, umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Schritte des Beleuch­ tens, Messens und Vergleichens nach dem Schritt des Reinigens wiederholt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei es weiter nach dem zwei­ ten Auftreten des Vergleichsschrittes einen Schritt des Reinigens der Düsenöffnung mittels eines Beaufschlagens der Vakuumdüse mit einem Druck, der über dem Umgebungsdruck liegt, umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei es weiter nach dem zwei­ ten Auftreten des Reinigungsschrittes einen letzten Schritt des Bezeichnens der Vakuumdüse als nicht betreibbar, umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Messens das Betrachten der beleuchteten Öffnung in der Spitzenfläche durch eine entfernte Kamera umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Messens weiter folgendes umfaßt:
Aufnehmen eines Bildes der Lichtes, das von der Öffnung in der Spitzenfläche ausgeht; und
Erzeugen eines digitalisierten Bildes.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Verglei­ chens einen Algorithmus für das Messen des digitalisierten Bildes und das Vergleichen des digitalisierten Bildes mit ei­ nem Satz von Standardwerten in einer Tabelle umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Beleuch­ tens ferner die Beleuchtung mittels einer entfernten Licht­ quelle umfaßt, die mechanisch von der Vakuumdüse getrennt ist.
10. Vakuumdüsenvorrichtung für eine Hochgeschwindigkeitsbau­ teilplazierungsmaschine mit:
einem hohlen Rohr, das eine Öffnung in einer Spitzenflä­ che eines Endes aufweist;
einem Lichtleiter, der am hohlen Rohr befestigt ist, wobei der Lichtleiter einen ersten Teil hat, der durch eine Lichtquelle erleuchtet wird, die entfernt von der Vakuumdü­ senvorrichtung angeordnet ist;
wobei der Lichtleiter einen zweiten Teil hat, der ange­ ordnet ist, um einen inneren Teil des hohlen Rohres zu er­ leuchten; und
einem Lichtleiter, der Licht von der Lichtquelle vom ersten Teil zum zweiten Teil führt, um die Öffnung in der Spitzenfläche zu erleuchten.
DE19721953A 1996-06-03 1997-05-26 Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung blockierter Vakuumdüsen Expired - Fee Related DE19721953B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65712996A 1996-06-03 1996-06-03
US657129 1996-06-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19721953A1 true DE19721953A1 (de) 1998-04-09
DE19721953B4 DE19721953B4 (de) 2004-02-05

Family

ID=24635938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19721953A Expired - Fee Related DE19721953B4 (de) 1996-06-03 1997-05-26 Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung blockierter Vakuumdüsen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5742396A (de)
JP (1) JP4082758B2 (de)
DE (1) DE19721953B4 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6180534A (ja) * 1984-09-28 1986-04-24 Toshiba Corp 光デイスク基板の張り合せ方法
JP4037593B2 (ja) * 1999-12-07 2008-01-23 松下電器産業株式会社 部品実装方法及びその装置
DE10100618C1 (de) * 2001-01-09 2002-06-13 Siemens Production & Logistics Bauelementeaufnahmeeinrichtung mit einem optischen Sensor
KR100433174B1 (ko) * 2003-10-23 2004-05-28 주식회사 아이엠티 레이저를 이용한 방사노즐 건식세정 장치 및 방법
JP2005334922A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Yamazaki Mazak Corp レーザ加工機におけるノズルチェック装置
JP5296643B2 (ja) * 2009-09-08 2013-09-25 帝人株式会社 紡糸口金の異常検査装置及び異常検査方法
US9776221B2 (en) * 2013-07-10 2017-10-03 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Method for managing and device for managing nozzle cleaning period
CN103411978B (zh) * 2013-08-28 2016-01-20 深圳市华星光电技术有限公司 一种框胶涂布用针头的检测系统及方法
US9620032B2 (en) 2014-06-16 2017-04-11 Winfield Solutions, Llc Spray pattern demonstration kit
JP6110931B1 (ja) * 2015-12-24 2017-04-05 アルファーデザイン株式会社 部品実装装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2324460A1 (de) * 1972-05-15 1973-11-22 Vyzk Ustav Mech Einrichtung zur ueberwachung der arbeitsweise eines pneumatischen saugorgans, insbesondere eines sauggreifers
DE2535460B2 (de) * 1975-08-08 1977-08-11 G. Siempelkamp Gmbh & Co, 4150 Krefeld Uebergabevorrichtung zum manipulieren von pressheissen spanplatten, faserplatten u.dgl. und betriebsverfahren dazu

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4265476A (en) * 1979-08-13 1981-05-05 Alan Elgart Work-holding device
US4459743A (en) * 1980-12-05 1984-07-17 J. Osawa Camera Sales Co., Ltd. Automatic mounting apparatus for chip components
US4615579A (en) * 1983-08-29 1986-10-07 Canadian Patents & Development Ltd. Prism light guide luminaire
JPS63202095A (ja) * 1987-02-18 1988-08-22 三洋電機株式会社 部品装着装置
JPH0810794B2 (ja) * 1987-02-18 1996-01-31 三洋電機株式会社 部品装着装置
JPS63202097A (ja) * 1987-02-18 1988-08-22 三洋電機株式会社 部品装着装置
JPH01126939A (ja) * 1987-11-12 1989-05-19 Sanyo Electric Co Ltd 電気掃除機
US5018936A (en) * 1988-06-29 1991-05-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic parts engaging apparatus
US5175030A (en) * 1989-02-10 1992-12-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microstructure-bearing composite plastic articles and method of making
US5039224A (en) * 1990-02-12 1991-08-13 Rourke Patrick E O Self-referencing remote optical probe
JPH07105638B2 (ja) * 1990-05-31 1995-11-13 三洋電機株式会社 部品装着装置
US5160086A (en) * 1990-09-04 1992-11-03 Kuykendal Robert L Lighted laminar flow nozzle
JPH04179200A (ja) * 1990-11-08 1992-06-25 Sanyo Electric Co Ltd 部品装着装置
JP2961993B2 (ja) * 1991-09-11 1999-10-12 日本電気株式会社 超音波送受波器
US5416684A (en) * 1992-03-27 1995-05-16 General Electric Company Luminaire having predominantly refractive downlight capabilities
US5309544A (en) * 1992-03-31 1994-05-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Light pipe having optimized cross-section
JP3123832B2 (ja) * 1992-10-12 2001-01-15 三洋電機株式会社 部品装着装置
US5339382A (en) * 1993-02-23 1994-08-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Prism light guide luminaire with efficient directional output
JP3276770B2 (ja) * 1994-04-28 2002-04-22 三洋電機株式会社 電子部品自動装着装置
US5631165A (en) * 1994-08-01 1997-05-20 Abbott Laboratories Method for performing automated hematology and cytometry analysis
US5615012A (en) * 1996-03-04 1997-03-25 Motorola, Inc. Method for detecting obstructed nozzles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2324460A1 (de) * 1972-05-15 1973-11-22 Vyzk Ustav Mech Einrichtung zur ueberwachung der arbeitsweise eines pneumatischen saugorgans, insbesondere eines sauggreifers
DE2535460B2 (de) * 1975-08-08 1977-08-11 G. Siempelkamp Gmbh & Co, 4150 Krefeld Uebergabevorrichtung zum manipulieren von pressheissen spanplatten, faserplatten u.dgl. und betriebsverfahren dazu

Also Published As

Publication number Publication date
DE19721953B4 (de) 2004-02-05
JP4082758B2 (ja) 2008-04-30
US5742396A (en) 1998-04-21
JPH1068697A (ja) 1998-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2266380B1 (de) Optische erfassungsvorrichtung und verfahren für die erfassung von oberflächen von bauteilen
DE69525195T2 (de) Optische Inspektion von Dimensionsparametern von Behältern
DE112004000329B4 (de) Koaxiale Kleinwinkel-Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung
DE102009044151B4 (de) Vorrichtung zur optischen Waferinspektion
EP1532479A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur inspektion eines objekts
DE3540916A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur raster-lichtmikroskopischen darstellung von objekten im dunkelfeld
DE19721953B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung blockierter Vakuumdüsen
DE19809505A1 (de) Einrichtung zum Prüfen optischer Elemente
DE10065290A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur optischen Inspektion von Flaschen
DE3114285C2 (de) Prüfvorrichtung zur Feststellung von Mündungsfehlern von Glasgegenständen
DE3872906T2 (de) Einrichtung zum ueberpruefen der groesse des vakuums in einem geschlossenen behaelter.
EP2294368B1 (de) Verfahren sowie vorrichtung zur erfassung des kantenprofils von flaschen oder dergleichen behältern
US5615012A (en) Method for detecting obstructed nozzles
DE10157244B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Defektanalyse von Wafern
DE10045245A1 (de) Einrichtung für optische Inspektion einer auf Defekte hin zu prüfenden Oberfläche eines Objekts
DE3501533C2 (de)
DE10244767A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Abstands zwischen einer Referenzebene und einer inneren oder äußeren optischen Grenzfläche eines Objekts sowie Verwendung derselben zum Bestimmen eines Oberflächenprofils eines, inbesondere metallischen, Objekts, Autofokus-Modul, Mikroskop und Verfahren zum Autofokussieren eines Mikroskops
EP1456602B1 (de) Sensor zur visuellen positionserfassung ( bauelement, substrat ) mit einer modularen beleuchtungseinheit
DE102006016209A1 (de) Anordnung zur Erfassung und Verarbeitung von Marken für die Registerregelung an Druckmaschinen
DE10359723A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Inspektion eines Wafers
DE102018213601B3 (de) Abbildungsvorrichtung mit passivem Durchlicht
DE4115841A1 (de) Vorrichtung zur optischen kontrolle von gegenstaenden
DE69711944T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum sortieren von granulaten
DE2823912A1 (de) Vorrichtung zur messung der reflexion einer ebenen, spiegelnd reflektierenden flaeche
DE3602395C2 (de) Verfahren zur Selbstkontrolle einer optoelektronischen Rißerkennungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8181 Inventor (new situation)

Free format text: KAZEM-GOUDARZI, VAHID, SUNRISE, FLA., US MARRON, ALEX, PLANTATION, FLA., US HILLMAN, VAL JEAN F., PLANTATION, FLA., US

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee