DE60011155T2

DE60011155T2 - Haltevorrichtung, Transfervorrichtung , Bildaufnahme-vorrichtung und Methode

Info

Publication number: DE60011155T2
Application number: DE60011155T
Authority: DE
Inventors: Shinsuke Chiryu-shi Suhara; Hiroshi Chiryu-shi Katsumi; Jiro Chiryu-shi Kodama; Noriaki Chiryu-shi Iwaki
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2020-01-15
Also published as: DE60011155D1; US6437333B1; JP4353567B2; EP1024685A3; EP1024685A2; EP1024685B1; JP2000223900A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung zum Halten eines Gegenstandes, derart wie eines elektrischen Bauteils (z.B. ein elektronisches Bauteil), eine Durchlassvorrichtung einschließlich der Haltevorrichtung und ein Bildaufnahmesystem und ein Bildaufnahmeverfahren, und zwar jeweils zum Aufnehmen eines Bildes eines Gegenstandes, der durch eine Haltevorrichtung gehalten wird, und bezieht sich insbesondere auf die Technik der Beleuchtung eines Gegenstandes.
Aussagen über die verwandte Technik
Die vorstehend bezeichnete Haltevorrichtung, eine Durchlassvorrichtung, ein Bildaufnahmesystem und ein Bildaufnahmeverfahren werden z.B. durch ein Montagesystem für elektrische Bauteile verwendet, welches ein elektrisches Bauteil auf eine gedruckte Leiterplatte ("PCB") montiert. Bei dem Montagesystem für elektrische Bauteile nimmt die Haltevorrichtung ein elektrisches Bauteil von einer Zuführeinrichtung für elektrische Bauteile auf und montiert das Bauteil an einer vorherbestimmten Position auf die PCB. Sogar wenn die üblichen bzw. derzeitigen Positionen der X-Richtung und der Y-Richtung des Bauteils, das durch die Haltevorrichtung gehalten wird, von den jeweiligen Referenzpositionen abweichen, kann das Bauteil genau an der vorherbestimmten Position auf die PCB montiert werden, und zwar durch Bewegen der Haltevorrichtung in eine berichtigte oder modifizierte Position, die von der vorherbestimmten Position durch entsprechende Abstände zwischen den Positionen der X-Richtung und der Y- Richtung des Bauteils und der entsprechenden Referenzpositionen abgewichen ist. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die jeweiligen Abstände zwischen den Positionen der X-Richtung und der Y-Richtung des Bauteils, das durch die Haltevorrichtung gehalten wird, und der entsprechenden Referenzpositionen zu messen. Außerdem ist es in einigen Fällen erforderlich, die Eigenschaften und/oder einen Strichkode zu lesen, der an dem Bauteil befestigt ist, und zu beurteilen, von welcher Sorte das Bauteil ist, und zwar basierend auf den gelesenen Eigenschaften und/oder dem Strichkode. Zu diesem Zweck wird es weithin praktiziert, dass eine Bildaufnahmevorrichtung ein Bild des Bauteils aufnimmt. Abhängig von jeweiligen Formen von unterschiedlichen Sorten elektrischer Bauteile und/oder unterschiedlichen Zweckbestimmungen des Bildaufnehmens ist ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild von jedem Bauteil in einigen Fällen bevorzugt erforderlich, und ein Bild der vorderen Oberfläche von jedem Bauteil ist in anderen Fällen bevorzugt erforderlich. Um ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild eines elektrischen Bauteils aufzunehmen, das durch die Haltevorrichtung gehalten wird, ist es erforderlich, eine hintere Oberfläche des Bauteils zu belichten bzw. zu beleuchten, dass durch die Haltevorrichtung gehalten wird. Um ein Bild einer vorderen Oberfläche des Bauteils aufzunehmen, das durch die Haltevorrichtung gehalten wird, ist es erforderlich, eine vordere Oberfläche des Bauteils zu belichten bzw. zu beleuchten, das der Bildaufnahmevorrichtung gegenüberliegt.
Es gibt eine Haltevorrichtung, welche eine Saugdüse zum Saugen und Halten eines elektrischen Bauteils enthält; eine Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung, welche eine vordere Oberfläche des Bauteils beleuchtet, das durch die Düse gehalten wird; und eine Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung, welche eine hintere Oberfläche des Bauteils beleuchtet. Bei dieser Haltevorrichtung kann eine Bildaufnahmevorrichtung wahlweise ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild oder ein Bild der vorderen Oberfläche des Bauteils aufnehmen. Folglich kann die Haltevorrichtung weithin angewendet werden. Jedoch ist die lichtemittierende Oberfläche der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung beträchtlich hell bzw, beleuchtet und, wenn die Bildaufnahmevorrichtung ein Bild der vorderen Oberfläche des Bauteils bei dem Hintergrund aufnimmt, der durch die lichtemittierende Oberfläche definiert ist, während die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung die vordere Oberfläche des Bauteils belichtet bzw. beleuchtet, nimmt die Bildaufnahmevorrichtung zusätzlich zu dem Bild der vorderen Oberfläche des Bauteils ein helles bzw. belichtetes bzw. beleuchtetes Bild des Hintergrunds auf. In diesem Fall ist es schwierig, das Bild des Gegenstandes genau aus dem Hintergrund zu extrahieren bzw. zu gewinnen, und ungenaue Ergebnisse können durch das Entwickeln des extrahierten bzw. gewonnenen Bildes des Gegenstandes erhalten werden. Dieses Problem kann durch Bewegen der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung weg von dem Gegenstand gelöst werden, wenn das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes aufgenommen wird. In dem letzteren Fall erfordert jedoch die Haltevorrichtung einen komplizierteren Aufbau, welcher zu dem anderen Problem führt, dass sich die Produktionskosten der Haltevorrichtung erhöhen. Bei einem speziellen Fall, wo das Aufnehmen des Bildes der vorderen Oberfläche und das Aufnehmen des Silhouettenbildes bzw. Schattenbildes häufig miteinander gewechselt werden, braucht es eine lange Zeitdauer, um sie zu wechseln, was zu einer Minderung der Wirtschaftlichkeit der Haltevorrichtung führt.
Außerdem ist es weithin praktiziert worden, dass die Saugdüse und ein Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung als eine integrale bzw. einstückige Einheit aufgebaut sind. Zum Beispiel wird eine lichtemittierende Platte, die eine Vielzahl von Punktlichtquellen, derart wie lichtemittierende Dioden, und eine Diffusorschicht bzw. Streuschicht zum Diffundieren bzw. Streuen des Lichts enthält, das durch die Punktlichtquellen emittiert wird und dadurch ein im Wesentlichen einheitliches Licht emittiert, an der Saugdüse befestigt, oder alternativ wird eine lichtemittierende Platte, welche äußerlich dazu einfallende Infrarotstrahlen absorbiert und ein sichtbares Licht emittiert, eine Reflexionsplatte, welche ein äußerlich dazu einfallendes Licht reflektiert, oder ein Diffusorblock bzw. Streublock, welcher ein äußerlich dazu einfallendes Licht diffundiert bzw. streut und ein Licht in Richtung der Saugdüse emittiert, an der Saugdüse befestigt.
Wenn jedoch der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung als der integrale bzw. einstückige Abschnitt der Saugdüse vorgesehen ist, sind die Kosten der Saugdüse hoch. Im Allgemeinen enthält die Saugdüse ein Saugrohr, welches gebogen bzw. gekrümmt werden kann, um nicht verwendbar zu sein, oder dessen Saugoberfläche (d.h. die Oberfläche eines freien Endes) kann abgenutzt bzw. verschlissen sein, um nicht verwendbar zu sein. Wenn der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung als der integrale bzw. einstückige Abschnitt der Saugdüse vorgesehen ist, muss die Saugdüse als Ganzes, die den Hauptkörper der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung enthält, durch eine andere Saugdüse ersetzt werden, die einen Hauptabschnitt einer anderen Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung enthält. Diese Art und Weise führt zum Erhöhen der laufenden Kosten des Montagesystems für elektrische Bauteile. Mittlerweile wird in dem Fall, wo eine Vielzahl von Sorten der Saugdüsen entsprechend einer Vielzahl Sorten zu haltender elektrischer Bauteile miteinander ausgetauscht wird, die Anzahl der verwendeten Saugdüsen erhöht. Wenn jede dieser Saugdüsen einen Hauptabschnitt einer Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung enthält, sind die laufenden Kosten sehr hoch zu kalkulieren. Außerdem muss in dem Fall, wo der Hauptabschnitt jeder Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung eine lichtemittierende Quelle enthält, die lichtemittierende Quelle mit elektrischer Energie versorgt werden. In dem letzten Fall kann, wenn die Saugdüsen wiederholt miteinander ausgetauscht werden, der Kontakt eines elektrischen Energieversorgungsschaltkreises, welcher die elektrische Energie zu der lichtemittierenden Quelle zuführt, abgenutzt oder beschädigt werden, oder ein elektrisches Geräusch kann von dem Kontakt erzeugt werden.
Während sich die vorhergehende Erklärung auf die Haltevorrichtung, die Durchlassvorrichtung, die Bildaufnahmevorrichtung usw. bezieht, welche für die Verwendung mit elektrischen Bauteilen vorhanden sind, sind durch die Haltevorrichtung zu haltende Gegenstände nicht auf die elektrischen Bauteile beschränkt. Die vorstehend erklärten Probleme können im Allgemeinen bei allen Haltevorrichtungen, allen Durchlassvorrichtungen, allen Bildaufnahmevorrichtungen usw. auftreten, die für die Verwendung bei Gegenständen vorhanden sind, deren Bilder es erfordern, aufgenommen zu werden, um jeden Gegenstand durch Bildverarbeitung wieder zu erkennen oder die Positionen der X-Richtung, der Y-Richtung und der Drehung jedes Gegenstandes, das Maß einer oder mehrerer Abmessungen jedes Gegenstandes usw. zu bestimmen.
EP 0 386 581 beschreibt eine Detektiervorrichtung zum Detektieren einer Position eines elektronischen Bauteils, das durch eine Haltereinrichtung gehalten wird. Die Vorrich tung enthält einen ersten Lichtemitter bzw. -strahler zum Emittieren einer ersten Abstrahlung in Richtung einer Nähe des elektronischen Bauteils, einen zweiten Lichtemitter bzw. -strahler, der in der Nähe der Haltereinrichtung zum Absorbieren der ersten Strahlung angeordnet ist, und eine zweite Strahlung, die eine Wellenlänge hat, die unterschiedlich von der der ersten Strahlung ist, in Richtung des elektronischen Bauteils emittiert, und eine fotoelektrische Einrichtung, die unempfindlich für die erste Strahlung ist, um ein Projektionsbild bzw. Vorschaubild des elektronischen Bauelements aufzunehmen, das durch die zweite Strahlung gebildet wird.
JP 05-198996 beschreibt eine Montagemaschine für elektronische Bauteile, bei welcher eine erste Abstrahlungseinrichtung das Bauteil von der Seite seines Hintergrundes abstrahlt und eine zweite Abstrahlungseinrichtung die Montagefläche des Bauteils abstrahlt. Ein schwarzer semitransparenter Körper, dessen Oberfläche gebildet ist, eine Spiegelfläche zu sein, ist zwischen dem elektronischen Bauteil und der ersten Abstrahlungseinrichtung angeordnet.
JP 10-093300 beschreibt eine Montagevorrichtung, bei welcher Beleuchtungseinrichtungen, welche Strahlen einer spezifischen Farbe emittieren, hinter einer Diffusionsplatte angeordnet sind, und Reflexionseinheiten zum Emittieren von Licht einer Farbe, die sich mit der spezifischen Farbe ergänzt, sind vor der Diffusionsplatte angeordnet.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Haltevorrichtung, eine Durchlassvorrichtung, ein Bildaufnahmesystem und ein Bildaufnahmeverfahren bereitzustellen, wobei jedes von ihnen mühelos wahlweise ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild und ein Bild der vorderen Oberfläche eines Gegenstandes aufnehmen kann.
Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung stellt eine Haltevorrichtung bereit, die Folgendes aufweist:
eine Saugdüse zum Anwenden eines Unterdrucks auf eine hintere Oberfläche eines Gegenstandes, um den Gegenstand zu halten; und
eine Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung zum Emittieren sichtbaren Lichtes in Richtung einer vorderen Oberfläche des Gegenstandes, der durch die Saugdüse gehalten wird, um die vordere Oberfläche zu beleuchten und dadurch ein Bild der vorderen Oberfläche auszubilden; wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ferner aufweist:
eine dunkle Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung zum Emittieren von Infrarotstrahlen in Richtung der hinteren Oberfläche des Gegenstandes, der durch die Saugdüse gehalten wird, um die hintere Oberfläche zu beleuchten und dadurch ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden,
wobei, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung sichtbares Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert, die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung angeordnet ist, um Infrarotstrahlen nicht zu emittieren, und das sichtbare Licht nicht zu reflektieren, wodurch ein dunkler Hintergrund für das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet wird, das durch das sichtbare Licht ausgebildet wird; und wenn die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung Infrarotstrahlen emittiert, um das Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden, ist die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung angeordnet, um sichtbares Licht nicht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes zu emittieren.
Bevorzugt enthält die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung Folgendes:
(a) eine lichtemittierende Platte, die um einen Basisabschnitt der Saugdüse zum Emittieren eines zweiten Lichtes von einer lichtemittierenden Oberfläche der lichtemittierenden Platte vorgesehen ist, die einer Umgebung eines freien Endes der Saugdüse gegenüberliegt, die angepasst ist, den Gegenstand zu halten; und
(b) einen dunklen Infrarotstrahldurchlassfilter zum Abdecken der lichtemittierenden Oberfläche der lichtemittierenden Platte und zum Durchlassen von Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes, um die hintere Oberfläche des Gegenstandes zu beleuchten, der durch die Saugdüse gehalten wird. Der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter kann schwarz sein. Bei der vorliegenden Haltevorrichtung wird die lichtemittierende Oberfläche der lichtemittierenden Platte der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung durch den dunklen Infrarotstrahldurchlassfilter abgedeckt. Entsprechend wird, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung die vordere Oberfläche des Gegenstandes beim Aufnehmen eines Bildes der vorderen Oberfläche des Gegenstandes belichtet bzw. beleuchtet, der Hintergrund des Gegenstandes durch den dunklen Filter definiert. Wenn der Hintergrund hell bzw. beleuchtet ist, nimmt eine Bildaufnahmevorrichtung zusätzlich zu dem Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes ein helles bzw. beleuchtetes Bild des Hintergrundes auf, so dass es schwierig ist, wenn die aufgenommenen Bilder entwickelt werden, das Bild des Gegenstandes von dem des Hintergrundes genau zu extrahieren bzw. zu gewinnen. Weil die vorliegende Haltevorrichtung den dunklen Hintergrund bereitstellt, kann das Bild des Gegenstandes genau von dem des Hintergrundes extrahiert bzw. gewonnen werden. Mittlerweile emittiert, wenn ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes aufgenommen ist, die lichtemittierende Platte der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung ein Licht und der Infrarotstrahldurchlassfilter absorbiert eine sichtbare Strahlenkomponente des emittierten Lichtes und lässt nur Infrarotstrahlen durch. Deshalb kann mit einer Bildaufnahmevorrichtung, welche gegenüber den Infrarotstrahlen empfindlich ist, ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes aufgenommen werden. Dementsprechend ermöglicht die vorliegende Haltevorrichtung einem Benutzer oder einer Bedienperson, wahlweise ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild oder ein Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes zu erhalten, und zwar nur durch das wahlweise Betätigen der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung oder der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung. Folglich besitzt die vorliegende Haltevorrichtung mehr Leichtigkeit bei der Verwendung. In dem Fall, wo eine Bildaufnahmevorrichtung verwendet wird, welche sowohl gegenüber dem sichtbaren Licht als auch den Infrarotstrahlen empfindlich ist, kann die einzige Bildaufnahmevorrichtung im Allgemeinen verwendet werden, um sowohl das Silhouettenbild bzw. Schattenbild als auch das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes aufzunehmen. Dieses Merkmal trägt zum Verringern der Produktionskosten der Haltevorrichtung bei.
Die lichtemittierende Platte kann eine Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen, die entlang ihrer lichtemittierenden Oberfläche angeordnet sind, und eine Streuplatte aufweisen, die zum Streuen der Lichtstrahlen, die durch die jeweiligen lichtemittierenden Elemente emittiert werden, die lichtemittierende Oberfläche abdeckt und ein im Wesentlichen einheitliches Licht emittiert. Wenn eine Mehrzahl lichtemittierender Elemente entlang einer Ebene angeordnet ist, kann eine lichtemittierende Platte erhalten werden, welche eine lichtemittierende Oberfläche hat, die durch die Ebene definiert wird. In diesem Fall kann jedoch die Verteilung des Lichtes entlang der Lichtemittie renden Ebene nicht einheitlich sein. Bei der vorliegenden Haltevorrichtung wird die lichtemittierende Platte durch die Streuplatte abgedeckt, welche das durch die lichtemittierende Oberfläche emittierte Licht diffundiert bzw. streut, wodurch die ungleichmäßige Verteilung des Lichtes verringert wird und ein im Wesentlichen einheitliches Licht emittiert wird. Die Streuplatte und der Infrarotstrahldurchlassfilter können durch entsprechende Schichten bereitgestellt werden, welche übereinander überlagert werden, oder können durch eine einzige Schicht bereitgestellt werden, welche wie diese beiden funktioniert.
Die Haltevorrichtung kann ferner einen Trägerabschnitt aufweisen, an welchem die Saugdüse abnehmbar angebracht ist, wobei die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung einen Hauptabschnitt enthält, der von der Saugdüse abgesondert ist und durch den Trägerabschnitt getragen wird, so dass, wenn die Saugdüse von dem Trägerabschnitt abgenommen wird, der Hauptabschnitt durch den Trägerabschnitt getragen bleibt. Bei der vorliegenden Haltevorrichtung kann die Saugdüse von dem Trägerabschnitt abgenommen werden, wie dies erforderlich ist, während der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung durch den Trägerabschnitt getragen bleibt. Zum Beispiel kann in dem Fall, wo eine Mehrzahl Sorten der Saugdüsen miteinander ausgetauscht werden, und zwar entsprechend einer Mehrzahl Sorten zu haltender Gegenstände, der Hauptkörper der einzigen Hinterflächen-Beleuchtungseinichtung im Allgemeinen mit jeder ausgewählten Saugdüse der unterschiedlichen Sorten von Saugdüsen verwendet werden. Dieses Merkmal trägt ebenfalls zum Verringern der laufenden Kosten der Haltevorrichtung bei. Außerdem erfordert sogar in dem Fall, wo der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung eine lichtemittierende Quelle enthält, der Hauptabschnitt nicht, von dem Trägerabschnitt abgenommen zu werden, wenn die unterschiedlichen Sorten der Saugdüsen miteinander ausgetauscht werden. Dieses Merkmal löst die Probleme, dass der Kontakt eines elektrischen Energieversorgungsschaltkreises abgenutzt oder beschädigt wird und ein elektrisches Geräusch von dem Kontakt erzeugt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Abschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung als ein integraler bzw. einstückiger Abschnitt der Saugdüse oder jeder der unterschiedlichen Sorten von Saugdüsen bereitgestellt werden. In diesem Fall wird die Saugdüse oder jede Saugdüse, die den Abschnitt der Hinterflächen- Beleuchtungseinrichtung enthält, an den Trägerabschnitt des Haltekopfes eingebracht und von diesem abgenommen. Alternativ kann die Gesamtheit der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung direkt durch den Trägerabschnitt der Haltevorrichtung getragen werden. In dem letzten Fall wird, wenn die Saugdüse von dem Trägerabschnitt abgenommen wird, kein Abschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung von dem Trägerabschnitt abgenommen.
Der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung kann Folgendes aufweisen: einen rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt zum Emittieren eines ersten Lichtes von seiner einen inneren Oberfläche; und einen äußeren Beleuchtungsabschnitt, der sich von dem rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt zum Emittieren eines zweiten Lichtes von seiner einen Oberfläche in einer Richtung parallel zu einer Mittellinie des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes nach außen erstreckt, und wobei die Saugdüse einen Lichtumwandlungsabschnitt aufweist, der in einen Innenraum des rohrförmigen Beleuchtungsabschnitts zum Emittieren des ersten Lichtes einpassbar ist, das durch den rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt in ein drittes Licht emittiert wird, das die Richtung parallel zu der Mittellinie des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes hat; und ein Saugrohr zum Halten des Gegenstandes, und welches sich von einem Ende des Lichtumwandlungsabschnittes in der Richtung parallel zu der Mittellinie des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes erstreckt, wobei ein Endabschnitt der Saugdüse, der gegenüber dem Saugrohr ist, abnehmbar an dem Trägerabschnitt angebracht ist. Bei der vorliegenden Haltevorrichtung enthält die Saugdüse zusätzlich zu dem Saugrohr den Lichtumwandlungsabschnitt als einen Abschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung. In dem Zustand, in welchem die Saugdüse an dem Trägerabschnitt der Haltevorrichtung angebracht wird, wird der Lichtumwandlungsabschnitt in dem Innenraum des rohrförmigen Beleuchtungsabschnitts positioniert und wandelt das von der inneren Oberfläche emittierte Licht des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes in ein Licht um, das eine Richtung parallel zu der Mittellinie des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes hat. Folglich wird die hintere Oberfläche des Gegenstandes, der durch das Saugrohr gehalten wird, mit einer ausreichenden Lichtmenge beleuchtet, sogar in der Umgebung des Rohres, und ein klares Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes kann durch eine Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen werden. Es wird bevorzugt, dass die innere Oberflä che des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes einen kreisförmigen Querschnitt hat. Jedoch kann die innere Oberfläche einen quadratischen Querschnitt oder irgendeine andere geeignete Form haben. Das vorstehende Merkmal erfordert nicht, mit dem vorhergehenden Merkmal kombiniert zu werden, wobei die Saugdüse von dem Trägerabschnitt abgenommen werden kann, während der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung noch durch den Trägerabschnitt getragen bleibt. Das heißt, eine Haltevorrichtung kann das vorstehende Merkmal unabhängig von diesem vorhergehenden Merkmal verwenden.
Wenigstens einer der rohrförmigen Beleuchtungsabschnitte und der äußeren Beleuchtungsabschnitte kann eine Vielzahl lichtemittierender Elemente zum Emittieren der jeweiligen Lichtstrahlen, welche jeweils an einer Vielzahl Gitterpunkte angeordnet sind, und eine Streuschicht zum Streuen des Lichtes aufweisen, das durch die lichtemittierenden Elemente emittiert wird, und ein im Wesentlichen einheitliches Licht emittieren. Bei der vorliegenden Haltevorrichtung erfordern die lichtemittierenden Elemente die Zuführung von elektrischer Energie. Die lichtemittierenden Elemente können jedoch an dem Trägerabschnitt bleiben, wenn die Saugdüse von dem Trägerabschnitt abgenommen wird. Deshalb muss ein elektrischer Energieversorgungsschaltkreis, welcher die elektrische Energie den lichtemittierenden Elementen zuführt, nicht mit einem Kontakt versehen sein, der häufig angeschlossen und abgeklemmt wird. Folglich ist die vorliegende Haltevorrichtung frei von den Problemen, dass der Kontakt beschädigt wird und ein elektrisches Geräusch von dem Kontakt erzeugt wird.
Der Lichtumwandlungsabschnitt kann eine sich verjüngende Reflexionsfläche aufweisen, welche koaxial mit dem Saugrohr ist und deren Radius sich in einer Richtung weg von einem freien Ende des Saugrohres vergrößert, um den Gegenstand zu halten. Die sich verjüngende Reflexionsfläche kann das von einer zylindrischen inneren Umfangsoberfläche des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes radial nach innen emittierte Licht leicht ablenken bzw. beugen, und zwar in eine Richtung, die im Wesentlichen parallel zu einer Achsenlinie des Saugrohres ist.
Der Lichtumwandlungsabschnitt kann einen Streublock zum Streuen des ersten Lichtes aufweisen, das durch den rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt emittiert wird und das dritte Licht von seiner einen äußeren Oberfläche emittiert, die an einer Seite des Saugrohres angeordnet ist. Der Streublock kann an seiner äußeren Oberfläche das von der inneren Oberfläche des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes emittierte Licht aufnehmen und darin das aufgenommene Licht diffundieren bzw. streuen, so dass der Block als Ganzes heller wird. Entsprechend kann ein Licht in Richtung des Gegenstandes emittiert werden, der durch das Saugrohr von einer Rohrseitenfläche des Streublockes gehalten wird.
Die Haltevorrichtung kann ferner Folgendes aufweisen: eine Trägerstange, welche durch den Trägerabschnitt getragen wird, so dass die Trägerstange in einer Richtung parallel zu einer Achsenlinie des Saugrohres bewegbar ist; eine Anbringungseinrichtung zum Anbringen der Saugdüse an einen Endabschnitt der Trägerstange, so dass die Saugdüse von der Trägerstange abnehmbar ist; und eine Trägerstangenbewegungseinrichtung zum Bewegen der Trägerstange in einer Richtung parallel zu ihrer einen Achsenlinie, wodurch der Lichtumwandlungsabschnitt der Saugdüse relativ zu dem rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt in der Richtung parallel zu seiner Mittellinie bewegt wird, so dass das Saugrohr der Saugdüse in der Richtung parallel zu seiner Achsenlinie vorwärts bringbar und zurückziehbar ist. Bei der vorliegenden Haltevorrichtung können die Saugdüse, die den Lichtumwandlungsabschnitt enthält, und das Saugrohr über die Trägerstange an dem Trägerabschnitt angebracht werden und die Trägerstange kann durch die Trägerstangenbewegungseinrichtung relativ zu dem Trägerabschnitt in einer axialen Richtung der Stange bewegt werden, so dass das Saugrohr in seiner axialen Richtung vorwärts gebracht und zurückgezogen wird. Die vorwärts bringende und zurückziehende Bewegung des Saugrohrs kann z.B. für das Veranlassen des Rohres verwendet werden, den Gegenstand zu halten oder den Gegenstand an einer Montageoberfläche zu montieren. Zum Beispiel kann in dem Fall, wo der Gegenstand ein elektrisches Bauteil ist, das Saugrohr veranlasst werden, den Gegenstand von einer elektrischen Bauteilzuführvorrichtung zu nehmen und denselben auf eine PCB zu montieren. In diesem Fall kann, weil es der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung nicht erfordert, mit der Saugdüse vorwärts gebracht oder zu rückgezogen zu werden, die Düse schnell vorwärts gebracht und zurückgezogen werden, während sie am Erzeugen von Vibration oder Geräusch gehindert wird. Folglich kann die vorliegende Haltevorrichtung elektrische Bauteile mit hoher Effizienz montieren. Außerdem kann der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung effektiv am Eingreifen oder Stören mit elektrischen Bauteilen gehindert werden, welche bereits auf der PCB montiert worden sind, und die Kraft, mit welcher die Saugdüse jedes elektrische Bauteil berührt und/oder die Kraft, mit welcher die Düse jedes Bauteil auf die PCB drückt, kann genau gesteuert werden.
Der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung kann ferner einen Hilfsbeleuchtungsabschnitt aufweisen, der einer Lücke gegenüberliegt, die zwischen dem rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt und dem Lichtumwandlungsabschnitt vorgesehen ist, zum Emittieren eines vierten Lichtes in Richtung einer Seite des Saugrohres über der Lücke. Bei der vorliegenden Haltevorrichtung kann der Hilfsbeleuchtungsabschnitt die Lücke beleuchten, die zwischen dem rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt und dem äußeren Beleuchtungsabschnitt vorgesehen ist. Entsprechend kann die hintere Oberfläche des Gegenstandes mit einem einheitlichen Licht beleuchtet werden, und ein klares Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes kann erhalten werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Übertragungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Haltevorrichtung, wie vorstehend erwähnt; eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Saugdüse und der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung der Haltevorrichtung in einer Richtung senkrecht zu einer Achsenlinie der Saugdüse; und eine Bildaufnahmeeinrichtung, die an einer vorbestimmten Position in einem Bereich vorgesehen ist, in dem die Bewegungseinrichtung angepasst ist, um die Saugdüse und die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung der Haltevorrichtung zu bewegen, so dass sich, wenn die Saugdüse und die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung an der vorbestimmten Position positioniert sind, die Bildaufnahmeeinrichtung gegenüber der Saugdüse und der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung zum Aufnehmen eines Bildes des Gegenstandes befindet, der durch die Saugdüse gehalten wird. Der Bereich, in dem die Haltevorrichtung bewegt wird, kann ein eindimensionaler, zweidimensionaler oder dreidimensionaler Bereich sein. Bei der vorliegenden Übertragungsvorrichtung kann der Gegenstand durch die Haltevorrichtung gehalten werden, welcher wiederum durch die Bewegungseinrichtung bewegt werden kann, so dass die Haltevorrichtung gegenüber der Bildaufnahmeeinrichtung ist. Folglich kann ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes, der durch die Saugdüse gehalten wird, durch die Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen werden. Bilddaten, die das somit aufgenommene Silhouettenbild bzw. Schattenbild darstellen, können verarbeitet werden, um den Gegenstand zu identifizieren, eine oder mehrere Positionen des durch die Saugdüse gehaltenen Gegenstandes und/oder das Maß einer oder mehrerer Abmessungen des Gegenstandes zu bestimmen. Zum Beispiel kann in dem Fall, wo der Gegenstand ein elektrisches Bauteil ist, die Haltevorrichtung das elektrische Bauteil von einer Zuführvorrichtung für elektrische Bauteile aufnehmen, es weiterleiten bzw. übergeben und es an eine PCB montieren. Bevor die Haltevorrichtung das Bauteil auf die PCB montiert, kann die Bildaufnahmevorrichtung das Bild des Bauteils aufnehmen, das durch die Saugdüse gehalten wird, und das aufgenommene Bild wird entwickelt, um eine oder mehrere Sorten von Positionsfehlern des Bauteils zu bestimmen, das durch die Düse gehalten wird. Nachdem die Positionsfehler des Bauteils berichtigt worden sind, kann die Haltevorrichtung das Bauteil auf die PCB montieren.
Die Übertragungsvorrichtung kann ferner Folgendes aufweisen: einen Düsenspeicher zum Speichern von zumindest einer Saugdüse; und eine Düsenaustauschsteuereinrichtung zum Steuern der Bewegungseinrichtung, um die Saugdüse der Haltevorrichtung zu einer Position zu bewegen, wo sich die Saugdüse der Haltevorrichtung gegenüber dem Düsenspeicher befindet und die Saugdüse der Haltevorrichtung veranlasst, mit einer Saugdüse ausgetauscht zu werden, die an dem Düsenspeicher gespeichert ist. Bei der vorliegenden Übertragungsvorrichtung kann die Bewegungseinrichtung zum Übertragen des Gegenstandes, der durch die Saugdüse gehalten wird, zusätzlich zum automatischen Austauschen der Saugdüsen miteinander verwendet werden. Folglich kann die Übertragungsvorrichtung, die im Stande ist, die Saugdüsen automatisch auszutauschen, mit niedrigen Kosten produziert werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bildaufnahmesystem zum Aufnehmen eines Bildes eines Gegenstandes bereitgestellt, der durch einen Halteabschnitt einer Haltevorrichtung gehalten wird, welches Folgendes aufweist:
eine Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung zum Emittieren eines ersten sichtbaren Lichtes in Richtung einer vorderen Oberfläche eines Gegenstandes, dessen hintere Oberfläche durch den Halteabschnitt der Haltevorrichtung gehalten wird, um die vordere Oberfläche zu beleuchten und dadurch ein Bild der vorderen Oberfläche zu bilden bzw. zu erzeugen;
eine erste Bildaufnahmevorrichtung, die empfindlich für das erste sichtbare Licht ist, zum Aufnehmen eines Bildes des Gegenstandes, der durch die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird; und
eine Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der hinteren Oberfläche des Gegenstandes, der durch den Halteabschnitt gehalten wird, um ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden, und welche
(a) eine lichtemittierende Platte zum Emittieren eines zweiten Lichtes von einer lichtemittierenden Oberfläche der lichtemittierenden Platte, die einer Umgebung des Halteabschnittes gegenüber liegt, der angepasst ist, um die hintere Oberfläche des Gegenstandes zu halten;
wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung ferner
(b) einen dunklen Infrarotstrahldurchlassfilter zum Abdecken der lichtemittierenden Oberfläche der lichtemittierenden Platte enthält und Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes durchlässt, um die hintere Oberfläche des durch den Halteabschnitt gehaltenen Gegenstandes zu beleuchten und dadurch das Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden;
wobei das System ferner eine zweite Bildaufnahmevorrichtung aufweist, die gegenüber den Infrarotstrahlen empfindlich ist, um das Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes aufzunehmen, der durch die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird; und
wobei, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung das erste sichtbare Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert, die lichtemittierende Platte angeordnet ist, um das zweite Licht nicht zu emittieren, und der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter die Infrarotstrahlen nicht durchlässt und das erste sichtbare Licht nicht reflektiert, wodurch ein dunkler Hintergrund für das Bild der vorderen Ober fläche des Gegenstandes ausgebildet wird, das durch das erste sichtbare Licht ausgebildet wird; und wenn die lichtemittierende Platte das zweite Licht emittiert und der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter die Infrarotstrahlen durchlässt, um das Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden, ist die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung angeordnet, um das erste sichtbare Licht nicht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes zu emittieren. Das vorliegende Bildaufnahmesystem kann ein hervorragendes Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes aufnehmen, während die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung mit den Infrarotstrahlen die hintere Oberfläche des Gegenstandes beleuchtet, und kann ein leicht entwickelbares Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes bei einem dunklen Hintergrund aufnehmen, der durch den Infrarotstrahldurchlassfilter der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung definiert ist. Folglich kann das vorliegende Bildaufnahmesystem wahlweise mühelos ein hervorragendes Silhouettenbild bzw. Schattenbild und ein hervorragendes Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes aufnehmen.
Die erste und die zweite Bildaufnahmevorrichtung können durch eine einzige Bildaufnahmevorrichtung vorgesehen werden, welche sowohl für das erste sichtbare Licht als auch die Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes empfindlich ist. Bei dem vorliegenden Bildaufnahmesystem kann die einzige Bildaufnahmevorrichtung im Allgemeinen verwendet werden, um ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild aufzunehmen, das durch die Infrarotstrahlen gebildet wird, und ein Bild der vorderen Oberfläche aufnehmen, das durch das sichtbare Licht gebildet wird. Dieses Merkmal trägt zum Verringern der Produktionskosten des Bildaufnahmesystems bei.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren des Aufnehmens eines Bildes eines Gegenstandes zur Verfügung gestellt, welcher durch eine Haltevorrichtung gehalten wird, das die folgenden Schritte aufweist:
Vorsehen einer Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung, welche ein erstes sichtbares Licht in Richtung einer vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert und dadurch die vordere Oberfläche beleuchtet, vor dem Gegenstand, dessen hintere Oberfläche durch einen Halteabschnitt der Haltevorrichtung gehalten wird, und
Vorsehen einer Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung, welche die hintere Oberfläche des Gegenstandes beleuchtet, der durch den Halteabschnitt gehalten wird, hinter dem Gegenstand, der durch den Halteabschnitt der Haltevorrichtung gehalten wird, und welche
(a) eine lichtemittierende Platte enthält, welche ein zweites Licht von einer lichtemittierenden Oberfläche der lichtemittierenden Platte emittiert, die einer Umgebung des Halteabschnittes gegenüberliegt, der die hintere Oberfläche des Gegenstandes hält; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass:
der Schritt des Vorsehens der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung das Vorsehen einer Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung aufweist, die ferner
(b) einen dunklen Infrarotstrahldurchlassfilter enthält, welcher dunkel ist, die lichtemittierende Oberfläche der lichtemittierenden Platte abdeckt, und Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes durchlässt, und wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist:
Betätigen der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung und einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung, welche für das erste sichtbare Licht empfindlich ist, um in einem Hintergrund, der durch den dunklen Infrarotstrahldurchlassfilter definiert wird, ein Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes aufzunehmen, der durch die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, und
Betätigen der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung und einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung, welche für die Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes empfindlich ist, um ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes aufzunehmen, dessen hintere Oberfläche durch die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, und
dass, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung sichtbares Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert, die lichtemittierende Platte nicht das zweite Licht emittiert, und der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter die Infrarotstrahlen nicht durchlässt und das erste sichtbare Licht nicht reflektiert, wodurch ein dunkler Hintergrund für das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet wird, das durch das erste sichtbare Licht ausgebildet wird; und wenn die lichtemittierende Platte das zweite Licht emittiert, und der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter die Infrarotstrahlen durchlässt, um das Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden, emittiert die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung das erste sichtbare Licht nicht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes. Das vor liegende Bildaufnahmeverfahren kann dieselben Vorteile besitzen, wie jene des vorstehend genannten Bildaufnahmesystems.
Der Schritt des Betätigens der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung und der ersten Bildaufnahmeeinrichtung kann das Betätigen der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung und der ersten Bildaufnahmeeinrichtung in der Form einer einzigen Bildaufnahmeeinrichtung aufweisen, welche sowohl für das erste sichtbare Licht als auch die Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes empfindlich ist, und der Schritt des Betätigens der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung und der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung weist das Betätigen der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung und der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung in der Form der einzigen Bildaufnahmeeinrichtung auf.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und optionalen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser durch das Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in Betracht gezogen werden, in welchen:
1 ist eine schematische Draufsicht eines Montagesystems für elektronische Bauteile ("EC"), das eine Haltevorrichtung enthält, mit der die vorliegende Erfindung angewendet wird;
2 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Haltevorrichtung und einer Bildaufnahmevorrichtung des EC-Montagesystems von 1;
3 ist eine geschnittene Vorderansicht einer Saugdüse, eines Halterkörpers und einer Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung der Haltevorrichtung von 2;
4 ist eine Ansicht zum Erläutern der Art und Weise, in welcher Saugdüsen bei dem EC-Montagesystem von 1 miteinander ausgetauscht werden; und
5 ist eine schematische Ansicht eines relevanten Abschnittes einer Steuervorrichtung des EC-Montagesystems von 1.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend wird ein Montagesystem für elektronische Bauteile ("EC") als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. Das EC-Montagesystem montiert ein EC 32 (2) als eine Sorte des elektrischen Bauteils als einen Gegenstand auf eine gedruckte Leiterplatte ("PCB") als eine Sorte des Schaltkreissubstrats bzw. -trägermaterials.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Basis, auf welcher eine EC-Übertragungs- und Montagevorrichtung 12, eine EC-Zuführvorrichtung 14 und eine PCB-Fördervorrichtung 16 vorgesehen sind. Die PCB-Fördervorrichtung 16 enthält eine PCB-Fördereinrichtung 18, welche sich in einer X-Richtung erstreckt, was durch den Pfeil in 1 bezeichnet wird, und welche eine PCB 20 zu einer vorherbestimmten EC-Montageposition fördert, wo die PCB 20 durch eine PCB-Positionier- und Tragevorrichtung (nicht gezeigt) positioniert und getragen wird.
Die EC-Zuführvorrichtung 14, die mit einer Zwei-Punkt-Strich-Linie in 1 bezeichnet wird, ist an einer Seite der PCB-Fördereinrichtung 18 in einer Y-Richtung vorgesehen, welche senkrecht zu der X-Richtung auf einer horizontalen Ebene ist. Die EC-Zuführvorrichtung 14 enthält eine Anzahl EC-Zuführkassetten bzw. -Einsteckmodule 22, welche in der X-Richtung angeordnet sind, und ist an einer vorherbestimmten Position befestigt.
Die EC-Übertragungs- und Montage("T/M")-Vorrichtung 12 enthält eine EC-Haltereinrichtung 30 (2), welche in jeder der X- und Y-Richtung linear beweglich ist, um das EC 32 von der EC-Zuführvorrichtung 14 aufzunehmen, das EC 32 zu übertragen bzw. zu übergeben und dasselbe 32 auf die PCB 20 zu montieren. Zu diesem Zweck enthält die EC-T/M-Vorrichtung 12 zusätzlich zwei Kugelumlaufspindeln 34, welche an der Basis 10 vorgesehen sind, und zwar an beiden Seiten der PCB-Fördereinrichtung 18 in der Y-Richtung, so dass sich die zwei Kugelumlaufspindeln 34 parallel zueinander erstrecken. Die zwei Kugelumlaufspindeln 34 sind jeweils gewin demäßig mit zwei Muttern (nicht gezeigt) in Eingriff, welche an einer X-Richtung-Gleiteinrichtung 36 befestigt sind. Wenn die zwei Kugelumlaufspindeln 34 jeweils durch zwei X-Richtung-Stellmotoren 38 gedreht werden, wird die X-Richtung-Gleiteinrichtung 36 in der X-Richtung bewegt. An der Basis 10 sind jeweils zwei Führungsschienen (nicht gezeigt) als zwei Führungsglieder unterhalb der zwei Kugelumlaufspindeln 34 vorgesehen. Die X-Richtung-Gleiteinrichtung 36 hat zwei Führungsblöcke (nicht gezeigt) als zwei geführte Glieder, welche jeweils gleitbar an den zwei Führungsschienen angebracht sind, und mit denselben zusammenwirken, um die Bewegung der Gleiteinrichtung 36 in der X-Richtung zu führen.
Die X-Richtung-Gleiteinrichtung 36 trägt eine Kugelumlaufspindel 40 (2), welche sich in der Y-Richtung erstreckt, und eine Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 ist gewindemäßig mit der Kugelumlaufspindel 40 über eine Mutter (nicht gezeigt) in Eingriff. Wenn die Kugelumlaufspindel 40 durch einen Y-Richtung-Stellmotor 44 gedreht wird, wird die Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 in der Y-Richtung bewegt, während sie durch ein Paar Führungsschienen 46 geführt wird, welche sich in der Y-Richtung erstrecken.
Die Basis 10, die Muttern, die Kugelumlaufspindeln 34, die X-Richtung-Stellmotoren 38, die X-Richtung-Gleiteinrichtung 36, die Mutter, die Kugelumlaufspindel 40, der Y-Richtung-Stellmotor 44 und die Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 wirken miteinander zusammen, um einen X-Y-Roboter 48 bereitzustellen.
Wie dies in 2 gezeigt ist, ist die EC-Haltereinrichtung 30 an einer vertikalen Oberfläche 60 angebracht, so dass die EC-Haltereinrichtung 30 auf und ab bewegbar ist und um eine vertikale Achsenlinie herum drehbar ist. Die vertikale Oberfläche 60 trägt zusätzlich eine Hebe- und Senkeinrichtung 62, welche die EC-Haltereinrichtung 30 hebt und senkt, das heißt dieselbe 30 auf und ab bewegt; eine Drehvorrichtung 64, welche die EC-Haltereinrichtung 30 um die vertikale Achsenlinie herum dreht und dadurch das EC 32, das durch die Haltereinrichtung 30 gehalten wird, um dieselbe Achsenlinie dreht; und eine CCD(ladungsgekoppelte Schaltung)-Kamera 66 (1), welche jeweilige Bilder der Referenzmarken aufnimmt, die an der PCB 20 befestigt sind.
Die EC-Haltereinrichtung enthält eine Saugdüse 68, welche das EC 32 ansaugt und hält; und einen Halterkörper 70, welcher die Saugdüse 68 trägt. Der Halterkörper 70 enthält ein Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied 72, welches in ein Keilloch einer Buchse 74 passt. Die Buchse 74 passt in einen Arm 78, der von der vertikalen Oberfläche 60 der Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 vorsteht, so dass die Buchse 74 um die vertikale Achsenlinie herum drehbar ist und in ihrer einen axialen Richtung unbeweglich ist. Ein unterer Endabschnitt der Buchse 78, der von dem Arm 78 abwärts vorsteht, trägt ein Paar Räder 80, 82, die Spiel verhindern. Die zwei Räder 80, 82 stehen mit einem Rad 88 in Eingriff, welches an einer Ausgabewelle 86 eines Drehungsstellmotors 84 der Drehvorrichtung 64 angebracht ist, und wird durch den Drehungsstellmotor 84 gedreht. Folglich wird das Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied 72 durch den Stellmotor 84 über die Räder 88, 80, 82 und die Buchse 74 genau um seine Achsenlinie herum gedreht, und entsprechend wird die EC-Haltereinrichtung 30 genau um die vertikale Achsenlinie herum gedreht, welche mit der Achsenlinie des Keilgliedes 72 übereinstimmt. Der Drehungsstellmotor 84 kann sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, und der momentane Rotationswinkel des Stellmotors 84 wird durch eine Kodiereinrichtung 90 als eine Sorte der Rotationswinkeldetektionseinrichtung detektiert. Folglich wird der momentane Rotationswinkel der EC-Haltereinrichtung 30 detektiert oder erhalten.
Ein Verbindungsglied 100 ist an einem oberen Endabschnitt des Keilachsengliedes bzw. Keilwellengliedes 72 angebracht, so dass das Verbindungsglied 100 relativ zu dem Keilglied 72 drehbar ist und relativ zu demselben 72 in seiner axialen Richtung unbeweglich ist. Das Verbindungsglied 100 enthält einen horizontalen Abschnitt 102, welcher an einer Mutter 106 befestigt ist, welche wiederum mit einer Kugelumlaufspindel 104 gewindemäßig in Eingriff ist. Die Kugelumlaufspindel 104 wird an der vertikalen Oberfläche 60 der Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 angebracht, so dass die Kugelumlaufspindel 104 um ihre vertikale Achsenlinie herum drehbar ist und in ihrer axialen Richtung unbeweglich ist. Wenn die Kugelumlaufspindel 104 durch einen Hebe- und Senkstellmotor 114 über Zahnriemenräder 108, 110 und einen Zahnriemen 112 gedreht wird, wird die Mutter 106 gehoben und gesenkt, so dass das Verbindungsglied 100, der Halterkörper 70 und die EC-Haltereinrichtung 30 gehoben und gesenkt werden, das heißt auf und ab bewegt werden.
Der Hebe- und Senkstellmotor 114 kann sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, und der momentane Rotationswinkel des Stellmotors 114 wird durch eine Kodiereinrichtung 116 als eine Sorte der Rotationswinkeldetektionseinrichtung detektiert. Folglich wird die momentane Höhenposition der EC-Haltereinrichtung 30 detektiert oder erhalten. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die EC-Haltereinrichtung 30 beim Saugen (das heißt Halten) und Montieren des EC 32 gehoben und gesenkt, und zwar in einem EC-Saug- und Montierbereich unter ihrer Abwärtsbewegungs-Startposition (das heißt höchste Endposition), wie dies in 2 gezeigt ist. Jeder des Hebe- und Senkstellmotors 114, des X-Richtung-Stellmotors 38 und des Y-Richtung-Stellmotors 44 ist ein elektrischer Drehmotor als eine Sorte des elektrischen Motors und ist in Bezug auf den Drehwinkel oder -phase und die Drehzahl genau steuerbar. Diese Stellmotoren 114, 38, 44 können durch Schrittmotoren ersetzt werden.
Die Saugdüse 68 wird durch einen unteren Endabschnitt des Keilachsengliedes bzw. Keilwellengliedes 72 getragen. Die Saugdüse 68 wendet einen Unterdruck auf eine hintere Oberfläche des EC 32 an und hält dadurch dasselbe 32. Das Keilglied 72 hat einen inneren Durchgang 132, welcher mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) über einen Port 134 verbunden ist. Ein solenoidbetätigtes Richtungssteuerventil 136 (5) ist zwischen dem Durchgang 132 und der Vakuumquelle vorgesehen. Beim Umschalten des Richtungssteuerventils 136 wird die Saugdüse 68 wahlweise mit der Vakuumquelle oder der Atmosphäre in Verbindung gebracht und saugt das EC 32 an oder gibt es frei.
Wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist, wird die Saugdüse 68 über einen Adapter 150 an dem Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied 72 angebracht, so dass die Saugdüse 68 koaxial mit dem Keilglied 72 ist. Der Adapter 150 passt in ein Aufnahmeloch 154, das in einem Düsenaufnahmeabschnitt 152 gebildet ist, der durch den unteren Endabschnitt des Keilgliedes 72 vorgesehen ist, so dass der Adapter 150 relativ zu dem Aufnahmeabschnitt 152 in der axialen Richtung des Keilgliedes 72 bewegbar ist. Der Adapter 150 wird durch eine Mehrzahl von Haltegliedern 156 gehalten (nur ein Halteglied 156 ist in den 2 und 3 gezeigt), welche durch den Düsenaufnahmeabschnitt 152 getragen werden, so dass die Halteglieder 156 gleichwinklig voneinander um die Achsenlinie des Keilgliedes 72 herum beabstandet sind. Der Adapter 150 wird durch eine Spiraldruckfeder 158 als eine Sorte des Federgliedes als ein elastisches Glied als ein Vorspannglied oder -einrichtung vorgespannt, und zwar in einer Richtung, in welcher der Adapter 150 abwärts aus dem Düsenaufnahmeabschnitt 152 bewegt oder gedrängt wird.
Der Düsenaufnahmeabschnitt 152 hat eine Mehrzahl von Aussparungen 162, welche sich parallel zu der Achsenlinie des Keilachsengliedes bzw. Keilwellengliedes 72 erstrecken und welche gleichwinklig voneinander um die Achsenlinie herum beabstandet sind. Die Halteglieder 156 passen jeweils in die Aussparungen 162, so dass jedes der Halteglieder 156 um eine horizontale Achsenlinie herum schwenkbar bzw. drehbar ist, und sie am Lösen des Düsenaufnahmeabschnittes 152 gehindert werden, und zwar durch ein ringähnliches Federglied 164, das um den Aufnahmeabschnitt 152 herum gewunden ist. Jedes Halteglied 156 hat einen Vorsprung 166, welcher in Richtung einer Mittellinie des Düsenaufnahmeabschnittes 152 vorsteht und welcher in eine untere Aussparung 168 passt, welche bei dem untersten Teil des Aufnahmeabschnittes 152 gebildet ist. Jedes Halteglied 156 ist um seine horizontale Achsenlinie herum schwenkbar bzw. drehbar, bei welcher der Vorsprung 166 eine untere Oberfläche der unteren Aussparung 168 berührt. Die horizontale Achsenlinie ist senkrecht zu einer Längsrichtung des jeweiligen Haltegliedes 156 und ist parallel zu einer tangentialen Linie, welche einen Abschnitt des Aufnahmeabschnittes 152 berührt, an welchem das jeweilige Halteglied 156 angebracht ist.
Jedes der Halteglieder 156 hat oberhalb des Vorsprunges 166 einen betriebsbereiten Abschnitt 170, welcher in eine obere Aussparung 172 passt, die in dem Düsenaufnahmeabschnitt 152 gebildet ist. Weil jedes Halteglied 156 in die Aussparung 162 passt und sein betriebsbereiter Abschnitt 170 in die obere Aussparung 172 passt, wird das jeweilige Halteglied 156 am gedreht werden oder geschwenkt werden um eine horizontale Achsenlinie herum gehindert, die senkrecht zu der Achsenlinie des Keilachsengliedes bzw. Keilwellengliedes 72 ist.
Ein unterer Endabschnitt von jedem der Halteglieder 156 passt in eine untere Aussparung 176, die bei einem Abschnitt 174 mit großem Durchmesser des Adapters 150 ge bildet ist. Folglich wird der Adapter 150 am gedreht werden relativ zu dem Düsenaufnahmeabschnitt 152 gehindert. Der untere Endabschnitt des jeweiligen Haltegliedes 156 hat einen Eingriffsvorsprung 178, welcher in Richtung des Adapters 150 vorsteht. Weil die jeweiligen Eingriffsvorsprünge 178 der Halteglieder 156 mit einer unteren Oberfläche des Abschnittes 174 mit großem Durchmesser des Adapters 150 in Eingriff sind, wird der Adapter 150 am Lösen von dem Aufnahmeloch 154 des Düsenaufnahmeabschnittes 152 gehindert. Wenn der Adapter 150 von dem Düsenaufnahmeabschnitt 152 entfernt wird, wird zuerst das Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied 72 abwärts von einer Abwärtsbewegungs-Startposition bewegt, und dann werden die jeweiligen betriebsbereiten Abschnitte 170 der Halteglieder 156 gedrängt, um die Halteglieder 156 gegen die Vorspannkraft des Federgliedes 164 zu schwenken. Folglich werden die Eingriffsvorsprünge 178 der Halteglieder 156 von dem Eingriff mit dem Abschnitt 174 mit großem Durchmesser des Adapters 150 freigegeben, so dass der Adapter 150 von dem Aufnahmeabschnitt 152 entfernt werden kann. Der Adapter 150 hat eine untere Endoberfläche, die eine plane bzw. ebene Kontaktoberfläche 180 bereitstellt, die senkrecht zu der Achsenlinie des Keilachsenglieds bzw. Keilwellenglieds 72 ist.
Die Saugdüse 68 enthält ein Saugrohr 192 und einen Saugrohrhalter 190, der aus einem Kunstharz gebildet ist und welcher das Saugrohr 192 hält, so dass das Rohr 192 koaxial damit ist. Ein Endabschnitt des Rohrhalters 190, der von dem Saugrohr 192 beabstandet ist, stellt einen Passabschnitt 194 bereit, welcher in ein Aufnahmeloch 196 passt, das in dem Adapter 150 ausgebildet ist, und welcher vom Lösen von dem Adapter 150 durch ein Federglied 204 gehindert wird. Der Rohrhalter 190 hat eine gestufte zylindrische Form, dessen Durchmesser schrittweise in einer Aufwärtsrichtung abnimmt, und hat eine gestufte plane bzw. ebene Kontaktoberfläche 198, die senkrecht zu der Mittellinie des Halters 190 ist. Ein oberer Endabschnitt des Passabschnittes 194 hat eine sich verjüngende Oberfläche 200, deren Durchmesser in einer Aufwärtsrichtung abnimmt. Das Federglied 204 hat einen im Allgemeinen U-förmigen Aufbau, dessen zwei Arme jeweils in zwei Aussparungen 206 passen, die in dem Adapter 150 gebildet sind, so dass jeweiligen Zwischenabschnitte der zwei Arme vorstehen, und zwar wegen der elastischen Rückstellkraft des Federgliedes 204 radial einwärts von der inneren umfänglichen Oberfläche des Aufnahmeloches 196 des Adapters 150. Weil die zwei Arme des Feder gliedes 204 gebogen bzw. abgewinkelt sind, so dass sich jeweilige freie Endabschnitte der zwei Arme einander annähern, wird das Federglied 204 am Lösen von dem Adapter 150 gehindert.
Wenn der Passabschnitt 194 des Saugrohrhalters 190 in das Aufnahmeloch 196 des Adapters 150 eingesetzt wird, während die sich verjüngende Oberfläche 200 des Passabschnittes 194 die zwei Arme des Federgliedes 204 aufweitet, passen die zwei Arme des Federgliedes 204 in eine ringförmige Nut 210, die bei dem Passabschnitt 194 gebildet ist, und sind dadurch mit dem Passabschnitt 194 in Eingriff. Folglich hält das Federglied 204 den Rohrhalter 190 und saugt oder zieht denselben 190 etwas in das Aufnahmeloch 196 des Adapters 150. Der Passabschnitt 194 passt in das Aufnahmeloch 196, so dass die Kontaktoberfläche 198 des Rohrhalters 190 in Kontakt mit der Kontaktoberfläche 180 des Adapters 150 gehalten wird, und in diesem Zustand ist das Zentrum bzw. die Mitte des kreisförmigen Querschnitts des Federgliedes 204 etwas niedriger als das bzw. die des halbkreisförmigen Querschnitts der ringförmigen Nut 210. Deshalb ist das Federglied 204 mit dem oberen Abschnitt der inneren Oberfläche der ringförmigen Nut 210 im Eingriff, wodurch wegen seiner elastischen Rückhaltekraft der Rohrhalter 190 in das Aufnahmeloch 196 gesaugt oder gezogen wird. Weil die zwei Kontaktoberflächen 198, 180 miteinander in Kontakt gehalten werden, ist die Saugdüse 68 in einer vertikalen Richtung positioniert und wird am Geneigtwerden relativ zu dem Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied 72 gehindert. Die Saugdüse 68 kann von dem Adapter 150 durch Ziehen der Düse 68 mit einer Kraft entfernt werden, die größer als die Zugkraft des Federgliedes 204 ist, und zwar in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in welcher das Federglied 204 in der Düse 68 zieht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wirkt das Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied 72 mit dem Adapter 150 zusammen, um eine Trägerstange bereitzustellen, welche die Saugdüse 68 trägt, so dass die Düse 68 von der Trägerstange abnehmbar ist. Das Federglied 204 als die Einrichtung zum Anbringen der Saugdüse 68 an die Trägerstange, so dass die Düse 68 von der Stange abnehmbar ist, kann durch eine Vorrichtung ersetzt werden, welche wegen eines Unterdruckes oder einer magnetischen Kraft die Düse 68 an die Stange anbringt, so dass die Düse 68 von der Stange abnehmbar ist.
Der Saugrohrhalter 190 enthält einen Blockabschnitt 220, welcher dem Passabschnitt 194 gegenüberliegend ist und welcher eine zylindrische Form hat, dessen Durchmesser größer als der des Passabschnittes 194 ist. Der Blockabschnitt 220 enthält einen oberen Abschnitt 222 und einen unteren Abschnitt 224, welche als getrennte Glieder für leichtere Herstellung vorgesehen sind und miteinander montiert werden. Der obere Abschnitt 222 ist integral bzw. einstückig mit dem Passabschnitt 194 gebildet, und das Saugrohr 192 wird an dem unteren Abschnitt 224 angebracht, so dass sich das Rohr 192 abwärts von seiner unteren Oberfläche 226 entlang einer geraden Linie erstreckt, die sich abwärts von der Mittellinie des Rohrhalters 190 erstreckt. Der obere Abschnitt 222 hat eine untere, sich verjüngende Oberfläche 228, welche mit dem Saugrohr 192 koaxial ist, und um 45 Grad relativ zu der Mittellinie des Rohrhalters 190 geneigt ist, und dessen Durchmesser in einer Richtung weg von dem Saugrohr 192 zunimmt. Der untere Abschnitt 224 hat eine obere, sich verjüngende Oberfläche 230, entsprechend der unteren, sich verjüngenden Oberfläche 228 des oberen Abschnittes 222. Der obere und der untere Abschnitt 222, 224 sind miteinander an den jeweiligen sich verjüngenden Oberflächen 228, 230 verbunden, und zwar über eine sich verjüngende Reflexionsoberfläche 232, die den sich verjüngenden Oberflächen 228, 290 entspricht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Metallschicht 234, derart wie Aluminium oder Silber, durch z.B. Aufdampfung auf der unteren, sich verjüngenden Oberfläche 228 des oberen Abschnittes 222 gebildet, und die Reflexionsoberfläche 232 wird durch eine untere Oberfläche der Metallschicht 234 definiert oder bereitgestellt. Es ist jedoch möglich, die Reflexionsoberfläche 232 durch Bilden einer Metallschicht auf der oberen, sich verjüngenden Oberfläche 230 des unteren Abschnittes 224 zu bilden, oder es ist möglich, eine Spiegelbelegungsreaktion anstelle der Aufdampfung zu verwenden. Außerdem ist es möglich, einen oberen Abschnitt 222 zu verwenden, der aus Metall gebildet ist, und eine untere, sich verjüngende Oberfläche 228 des oberen Abschnittes 222 in einer sich verjüngenden Reflexionsoberfläche 232 zu polieren. Der untere Abschnitt 224 des Blockabschnittes 220 ist aus einem transparenten Kunstharz gebildet, und die untere Oberfläche 226 des unteren Abschnittes 224 ist mit einem dunklen (z.B. schwarz) Infrarotstrahl("IR-Strahl")-Durchlassfilter 240 abgedeckt. Der IR-Strahldurchlassfilter 240 enthält eine IR-Strahldurchlassschicht und eine Streu- bzw. Diffusorschicht, welche aufeinander überlagert oder laminiert sind. Der IR-Strahldurchlassfilter 240 absorbiert sichtbare Strahlen und lässt IR-Strahlen durch und diffundiert diese bzw. streut diese aus. Folglich funktioniert der IR-Strahldurchlassfilter 240 ebenfalls als eine Streu- bzw. Diffusorplatte.
Ein Hauptbeleuchtungsabschnitt 248 wird durch die vertikale Oberfläche 60 der Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 getragen, so dass der Hauptbeleuchtungsabschnitt 248 koaxial mit der Saugdüse 68 ist und dieselbe 68 umgibt, die an ihrer Abwärtsbewegungs-Startposition positioniert ist. Der Hauptbeleuchtungsabschnitt 248 wirkt mit dem Blockabschnitt 220 und einem Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 zusammen, um eine Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 bereitzustellen. Der Hauptbeleuchtungsabschnitt 248 enthält einen zylindrischen Beleuchtungsabschnitt 252 (nachstehend als der "rohrförmige" Beleuchtungsabschnitt 252 bezeichnet) und einen flanschähnlichen Beleuchtungsabschnitt 254, der sich radial auswärts von einem unteren Ende des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes 252 erstreckt und eine ringförmige flanschähnliche Form hat. Der flanschähnliche Beleuchtungsabschnitt 254 ist an der vertikalen Oberfläche 60 der Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 über einen Träger bzw. Konsole (nicht gezeigt) befestigt. Eine kleine Lücke ist zwischen dem Saugrohrhalter 190 und den zwei Beleuchtungsabschnitten 252, 254 vorgesehen. Die Saugdüse 68 ist relativ zu dem Hauptbeleuchtungsabschnitt 248 in einer axialen Richtung der Düse 68 beweglich. In 3 ist die zwischen dem Rohrhalter 190 und dem Hauptbeleuchtungsabschnitt 248 vorgesehene Lücke nur für leichterte Verständigungszwecke übertrieben.
Der rohrförmige Beleuchtungsabschnitt 252 enthält einen lichtemittierenden Körper 258, welcher eine scheibenähnliche PCB und eine Anzahl lichtemittierender Dioden enthält, die an Gitterpunkten auf der PCB angeordnet sind. Eine Oberfläche der PCB, die nicht die Dioden trägt, wird durch ein zylindrisches Trageglied 260 getragen, so dass eine lichtemittierende Oberfläche 262 des Beleuchtungsabschnittes 252 radial einwärts gegenüberliegend ist. Weil die PCB und die Dioden in der Technik gut bekannt sind, werden ihre Beschreibung und Darstellung weggelassen. Das zylindrische Trageglied 260 wird über einen Zuleitungsdraht (in nicht gezeigt) mit einer Treiberschaltung 406 verbunden (5, wird später beschrieben). Wenn die Treiberschaltung 406 einen elektrischen Strom zu dem lichtemittierenden Körper 258 zuführt, emittiert der rohr förmige Beleuchtungsabschnitt 252 ein Licht von der lichtemittierenden Oberfläche 262, das heißt seiner inneren Umfangsoberfläche in Richtung der Saugdüse 68. Die Dioden des lichtemittierenden Körpers 258 sind Dioden, von denen jede ein Licht, einschließlich einer Menge IR-Strahlen emittiert.
Wenn das Licht von der lichtemittierenden Oberfläche 262 des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes 252 in Richtung der Saugrohr-Haltereinrichtung 190 der Saugdüse 68 in einer Richtung, senkrecht zu der Achsenlinie der Düse 68 emittiert wird, wird das Licht durch die reflektierende Oberfläche 232 der Rohr-Haltereinrichtung 190 reflektiert und dadurch in eine Abwärtsrichtung abgelenkt bzw. gebeugt. Das Licht führt durch den unteren Abschnitt 224 des Blockabschnittes 220, und seine Bestandteile werden, anders als die IR-Strahlen, entfernt, und die IR-Strahlen werden durch einen IR-Strahldurchlassfilter 240 diffundiert bzw. gestreut. Folglich wird die hintere Oberfläche des EC 32, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, nur mit den im Wesentlichen einheitlichen IR-Strahlen beleuchtet.
Wie der rohrförmige Beleuchtungsabschnitt 252 enthält der flanschähnliche Beleuchtungsabschnitt 254 einen lichtemittierenden Körper 270, welcher eine scheibenähnliche PCB und eine Anzahl lichtemittierender Dioden enthält, die in einem Gitter oder einer Matrix auf der PCB angeordnet sind. Eine Oberfläche der PCB, die nicht die Dioden trägt, wird durch ein rohrförmiges Trageglied 272 getragen, so dass eine lichtemittierende Oberfläche 274 des Beleuchtungsabschnittes 270 abwärts gerichtet ist, das heißt in Richtung des Saugrohres 192. Die lichtemittierende Oberfläche 274, das heißt die untere Oberfläche des lichtemittierenden Körpers 270 ist mit einem ringförmigen IR-Strahldurchlassfilter 278 abgedeckt. Weil der lichtemittierende Körper 270 und der Durchlassfilter 278 jeweils ähnlich gegenüber dem lichtemittierenden Körper 258 und dem Durchlassfilter 240 sind, werden im Wesentlichen einheitliche IR-Strahlen abwärts von der Oberfläche 274 emittiert, so dass die hintere Oberfläche des EC 32, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, mit den im Wesentlichen einheitlichen IR-Strahlen beleuchtet wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der flanschähnliche Beleuchtungsabschnitt 254 durch dieselbe Treiberschaltung 406 getrieben wie die für den rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt 252. Es ist jedoch möglich, jeweils zwei Treiberschaltungen zum Treiben der zwei Beleuchtungsabschnitte 252, 254 zu verwenden.
Ein Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 ist oberhalb des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes 252 vorgesehen, so dass der Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 gegenüber der Lücke ist, die zwischen dem rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt 252 und der Saugrohr-Haltereinrichtung 190 vorgesehen ist. Der Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 ist an der vertikalen Oberfläche 60 der Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 über einen Träger bzw. Konsole (nicht gezeigt) befestigt. Der Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 enthält einen lichtemittierenden Körper 294, welcher durch eine ringförmige Trägerplatte 292 getragen wird und dessen untere Oberfläche, das heißt lichtemittierende Oberfläche 296, mit einem ringförmigen IR-Durchlassfilter 300 ähnlich dem flanschähnlichen Beleuchtungsabschnitt 254 abgedeckt ist. Weil der lichtemittierende Körper 294 und der IR-Durchlassfilter 300 jeweils ähnlich zu dem lichtemittierenden Körper 258 und dem Durchlassfilter 240 sind, emittiert der Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 im Wesentlichen nur einheitliche IR-Strahlen, welche in Richtung des Saugrohres 192 gerichtet sind, und zwar über die Lücke, die zwischen der Rohr-Haltereinrichtung 190 und dem ringförmigen Beleuchtungsabschnitt 252 vorgesehen ist.
Eine CCD-Kamera 310 als eine Bildaufnahmevorrichtung, welche ein Bild des EC 32 aufnimmt, das durch die Saugdüse 68 gehalten wird, ist an der Basis 10 an einer Position zwischen der EC-Zuführvorrichtung 14 und der PCB-Fördervorrichtung 16 in der Y-Richtung vorgesehen. Die CCD-Kamera 310 enthält ein Linsensystem und eine Matrix von CCDs und ist in dem Zustand, in welchem die EC-Haltereinrichtung 30 an einer EC-Bildaufnahmeposition positioniert ist, wo das Saugrohr 192 gerade oberhalb der CCD-Kamera 310 positioniert ist, zu der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 mit dem EC 32 gegenüberliegend, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, das zwischen der Kamera 310 und der Beleuchtungseinrichtung 250 positioniert ist. Eine Ringlampe 320 ist um die CCD-Kamera 310 herum vorgesehen und ist an der Basis 10 über einen Träger bzw. Konsole (nicht gezeigt) befestigt. Die Ringlampe 320 emittiert ein sichtbares Licht in Richtung einer vorderen Oberfläche des EC 32, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, und folglich funktioniert sie als eine Vorderflächen- Beleuchtungseinrichtung. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die CCD-Kamera 310 jeweils gegenüber dem sichtbaren Licht und den IR-Strahlen empfindlich.
Außerdem ist eine Düsenlagereinrichtung 330 an der Basis 10 an einer Position zwischen der EC-Zuführvorrichtung 14 und der PCB-Zuführvorrichtung 16 in der Y-Richtung vorgesehen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Düsenlagereinrichtung 330 denselben Aufbau wie die der Düsenlagereinrichtung, die in der europäischen Patentanmeldung Nr. 99 300 768.1 offenbart ist. Dementsprechend wird die ausführliche Beschreibung und Darstellung der Düsenlagereinrichtung 330 weggelassen und wird nachstehend kurz beschrieben.
Wie dies in 4 gezeigt ist, enthält die Düsenlagereinrichtung 330 ein im Allgemeinen plattenähnliches Düsenhalteglied 332 und eine Verhinderungs- bzw. Schutzplatte 334. Die Düsenlagereinrichtung 330 lagert oder speichert eine Mehrzahl von Sorten von Saugdüsen 68 (nur eine Düse 68 ist in 4 gezeigt), einschließlich jeweiliger Saugrohre 192, die unterschiedliche Durchmesser entsprechend den unterschiedlichen Formen und/oder Durchmessern der ECs 32 haben. Das Düsenhalteglied 332 hat eine Mehrzahl von gestuften Haltelöchern 340 (nur ein Loch 340 ist in 4 gezeigt), wobei jedes von ihnen eine Saugdüse 68 aufnimmt. Jedes Halteloch 340 enthält einen Abschnitt 342 mit kleinem Durchmesser, dessen Durchmesser es einem Saugrohr 192 erlaubt, den größten Durchmesser da hinein zu passen, und einen Abschnitt 344 mit großem Durchmesser, dessen Durchmesser etwas größer als der des Blockabschnittes 220 der Rohr-Haltereinrichtung 190 ist.
Die Verhinderungs- bzw. Schutzplatte 334 hat eine dünne plattenähnliche Form und deckt die Haltelöcher 340 des Düsenhalteglieds 332 ab. Die Platte 334 hat eine Mehrzahl von kreisförmigen Löchern 350 (nur ein Loch 350 ist in 4 gezeigt) und eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 352, wobei jedes von ihnen zwischen angrenzenden zwei kreisförmigen Löchern 350 verbindet. Jedes der kreisförmigen Löcher 350 hat einen Durchmesser, der etwas größer ist als der des Abschnittes 344 mit dem großen Durchmesser von jedem Düsenhalteloch 340. Die kreisförmigen Löcher 350 sind mit einem Abstand gebildet, der gleich zu dem ist, mit welchem die Düsenhaltelöcher 340 in dem Düsenhalteglied 332 in jeder ihrer Längsrichtung und ihrer Breitenrichtung, senkrecht zu der Längsrichtung, gebildet sind. Jedes Verbindungsloch 352 hat eine Breite, die kleiner ist als der Durchmesser des Blockabschnittes 220 der Rohr-Haltereinrichtung 190 von jeder Saugdüse 68. Die Breite jedes Verbindungsloches 352 wird als sein Abstand in einer Richtung parallel zu einer Richtung der Breite der Verhinderung- bzw. Schutzplatte 334 definiert, und zwar auf einer Ebene parallel zu der Ebene der Platte 334. Ein Paar Vorsprünge der Verhinderung- bzw. Schutzplatte 334, die miteinander zusammenwirken, um jedes Verbindungsloch 352 zu definieren, stellen Verhinderungsabschnitte 354 zur Verfügung, welche jede Saugdüse 68 vom Lösen von dem Düsenhalteglied 332 hindern. Jedes Paar Verhinderungsabschnitte 354 ist voneinander beabstandet und einander in der Richtung der Breite der Verhinderungsplatte 354 gegenüberliegend.
Eine Verhinderungsplatten-Bewegungsvorrichtung 360 (5) bewegt die Verhinderungsplatte 324 relativ zu dem Düsenhalteglied 332 in der Längsrichtung der Platte 324 oder dem Glied 332 in eine betriebsbereite Position, wo die Paare der Verhinderungsabschnitte 354 jeweils oberhalb der Düsenhaltelöcher 340 positioniert sind, und hindert die Saugdüsen 68 jeweils am Lösen aus den Löchern 340, und in eine zurückgezogene Position, wo die kreisförmigen Löcher 350 jeweils gerade oberhalb der Haltelöcher 340 positioniert sind, und erlaubt den Düsen 68, jeweils von den Löchern 340 entnommen zu werden. Die Verhinderungsplatten-Bewegungseinrichtung 360 kann eine luftdruckbetätigte Zylindereinrichtung enthalten.
Das vorliegende EC-Montagesystem wird durch eine Steuervorrichtung 370 gesteuert, die in 5 gezeigt ist. Die Steuervorrichtung 370 wird im Wesentlichen durch einen Computer 380 zur Verfügung gestellt, der eine PU (Verarbeitungseinheit) 372, einen ROM (Festwertspeicher) 374, einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 376 und einen Bus 378 enthält, der die Elemente 372, 374, 376 miteinander verbindet. Eine Eingabeschnittstelle 382 ist mit dem Bus 378 verbunden, und die CCD-Kameras 66, 310, die Codiereinrichtungen 90, 116 und eine Eingabeeinrichtung 384 sind mit der Eingabeschnittstelle 382 verbunden. Die Eingabeeinrichtung 384 enthält eine Tastatur oder eine Bedienungstafel, welche durch eine Bedienperson bedienbar ist. Eine Ausgabeschnittstelle 386 ist einerseits mit dem Bus 378 verbunden und ist andererseits mit den verschiedenen Treiberschaltungen 400, 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407 und 408 verbunden. Die PCB-Fördereinrichtung 18, die X-Richtung-Stellmotoren 38, der Y-Richtung-Stellmotor 44, der Drehungsstellmotor 84, der Hebe- und Senkstellmotor 114, die solenoidbetätigte Richtungssteuereinrichtung 136, die drei Beleuchtungsabschnitte 252, 254, 290 (das heißt, der rohrförmige Beleuchtungsabschnitt 252, der flanschähnliche Beleuchtungsabschnitt 254, der Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290), die Ringlampe 320 und die Verhinderungsplatten-Bewegungseinrichtung 360 sind jeweils mit den Treiberschaltungen 401 bis 409 verbunden. Der ROM 374 speichert verschiedene Steuerprogramme, welche erforderlich sind, um das EC 32 anzusaugen (das heißt, zu halten) und zu montieren.
Bei dem, wie vorstehend beschrieben, aufgebauten EC-Montagesystem nimmt die Saugdüse das EC 32 von der EC-Zuführvorrichtung 14 an der EC-Aufnahmeposition auf (das heißt, der EC-Ansaugposition) und montiert dasselbe 32 auf die PCB 20 an der EC-Montageposition. Zwischen der EC-Aufnahmeposition und der EC-Montageposition nimmt die CCD-Kamera 310 ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild oder ein Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 auf, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird. Die Steuervorrichtung 370 verarbeitet Bilddaten, die das aufgenommene Silhouettenbild bzw. Schattenbild oder Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 bilden und bestimmt die derzeitige Drehposition des EC 32 und die Positionsfehler der X-Richtung und der Y-Richtung des EC 32, das durch die Saugdüse 68 gehalten wird. Die Steuervorrichtung 370 berichtigt die momentane bzw. derzeitige Drehposition des EC 32 und die Positionsfehler der X-Richtung und der Y-Richtung des EC 32, und zwar durch Drehen der Saugdüse 68 und Stoppen bzw. Anhalten der EC-Haltereinrichtung 30 bei berichtigten Positionen der X-Richtung und der Y-Richtung. Dann montiert die Saugdüse 68 das EC 32 auf die PCB 20.
Wenn die EC-Haltereinrichtung 30 ein EC 32 von der EC-Zuführvorrichtung 14 aufnimmt, werden die X-Richtung-Gleiteinrichtung 36 und/oder die Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 bewegt, um das Saugrohr 192 zu einer Position gerade oberhalb einer der EC-Zuführkassetten bzw. -Einsteckmodule 22 zu positionieren, die das EC 32 zuführen, um durch die EC-Haltereinrichtung 30 aufgenommen zu werden. Dann senkt die Hebe- und Senkeinrichtung 62 die EC-Haltereinrichtung 30 von ihrer Abwärtsbewegungs-Startposition, so dass das Saugrohr 192 die obere Oberfläche des EC 32 kontaktiert. Obwohl das Rohr 192 durch einen kleinen Abstand nach dem Kontaktieren des EC 32 weiter abgesenkt wird, werden das Rohr 192 und das EC 32 am Knicken bzw. Brechen gehindert, weil das Rohr 192 die Spiraldruckfeder 158 zusammendrückt und sich relativ zu dem Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied 72 bewegt. In diesem Zustand ist das Saugrohr 192 mit der Vakuumquelle in Verbindung, um das EC 32 anzusaugen und zu halten.
Dann wird die EC-Haltereinrichtung 30 gehoben, und der X-Y-Roboter 48 wird betätigt, um das Saugrohr 192 zu der Bildaufnahmeposition gerade oberhalb der CCD-Kamera 310 zu positionieren, welche ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild oder ein Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 aufnimmt, das durch das Rohr 192 gehalten wird. Zum Beispiel wählt in dem Fall, wo das EC 32 vom Typ einer flachen Baueinheit ist, wie dies in 2 gezeigt ist, bei welchem Zuleitungsdrähte auswärts von den Seitenflächen eines Hauptkörpers vorstehen, die Steuereinrichtung 370 das Aufnehmen eines Silhouettenbildes bzw. Schattenbildes des EC 32. Wenn die CCD-Kamera 310 ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild bzw. des EC 32 aufnimmt, schaltet die Steuereinrichtung 370 die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 an und schaltet die Ringlampe 320 aus. Folglich beleuchten die IR-Strahlen, die durch den flanschähnlichen Beleuchtungsabschnitt 254 emittiert werden, die hintere Fläche des EC 32, und das durch den rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt 252 emittierte Licht wird in eine Abwärtsrichtung abgelenkt bzw. gebeugt, und zwar durch die Reflexionsoberfläche 232, und dann werden durch den IR-Strahldurchlassfilter 240 nur IR-Strahlen durchgelassen und im Wesentlichen einheitlich gemacht bzw. vereinheitlicht, so dass die IR-Strahlen die hintere Oberfläche des EC 32 in der Umgebung des Saugrohres 192 beleuchten. Außerdem emittiert der Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 IR-Strahlen in Richtung der Lücke, die zwischen der Saugrohr-Haltereinrichtung 190 und dem ringförmigen Beleuchtungsabschnitt 252 vorgesehen ist. Folglich beleuchten die IR-Strahlen, die durch die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 emittiert werden, einheitlich die hintere Oberfläche des EC 32 und ihren Hintergrund und bilden dadurch ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des EC 32 auf der Bildoberfläche der CCD-Kamera 310, das heißt der Matrix, der Festkörperabbildungselemente (das heißt der Matrix der CCDs) derselben 310. Weil die CCD-Kamera 310 gegenüber den IR-Strahlen empfindlich ist, nimmt die Kamera 310 ein klares Silhouettenbild bzw. Schattenbild des EC 32 mit einem helleren Hintergrund auf.
Jedoch gibt es einige Fälle, wo ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des EC 32, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, nicht ausreichende Informationen zur Verfügung stellt. Zum Beispiel in dem Fall eines EC des Typs PLCC, bei welchem Zuleitungsdrähte von Seitenflächen eines Hauptkörpers vorstehen, so dass jeweilige freie Endabschnitte der Zuleitungsdrähte ähnlich "J" gekrümmt sind und innerhalb eines äußeren peripheren Randes des Hauptkörpers gelegen sind, oder in dem Fall eines EC des Pin-Grid-Array-Typs (PGA), bei welchem Zuleitungsdrähte senkrecht von Raster- oder Gitterpunkten an einer vorderen Oberfläche des Hauptkörpers vorstehen, wobei die Steuereinrichtung 370 das Aufnehmen eines Bildes der vorderen Oberfläche des EC 32 ausgewählt. So weit dies die vorliegende Erfindung betrifft, wird die "vordere" Oberfläche des EC 32 als eine Oberfläche definiert, die gegenüber der CCD-Kamera 310 liegt, und die "hintere" Oberfläche des EC 32 als eine Oberfläche definiert wird, die gegenüber der "vorderen" Oberfläche liegt. Wenn das EC des PGA-Typs auf der PCB 20 montiert wird, berührt die "vordere" Oberfläche des EC die PCB 20. Wenn die CCD-Kamera 310 ein Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 aufnimmt, schaltet die Steuereinrichtung 370 die Ringlampe 320 an und schaltet die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 aus. Folglich emittiert die Ringlampe 320 das sichtbare Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des EC 32, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, und das Licht, das durch die vordere Oberfläche reflektiert wird, ist in die CCD-Kamera 310 einfallend. Obwohl die CCD-Kamera 310 für jeden der IR-Strahlen und das sichtbare Licht empfindlich ist, ist die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 in einem Aus-Zustand und emittiert nicht die IR-Strahlen. Folglich nimmt die CCD-Kamera 310 ein Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 auf, das durch das sichtbare Licht gebildet wird. Wenn die vordere Oberfläche des EC 32 durch das sichtbare Licht beleuchtet wird, das durch die Ringlampe 320 emittiert wird, ist das sichtbare Licht ebenfalls auf die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 einfallend, die an der Rückseite des EC 32 gelegen ist. Weil jedoch der Blockabschnitt 220, der flanschähnliche Beleuchtungsabschnitt 254 und der Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 durch die dunklen IR-Strahldurchlassfilter 240, 278, 300 abgedeckt sind, wird beinahe das gesamte sichtbare Licht durch die Filter 240, 278, 300 absorbiert, so dass die CCD-Kamera 310 ein helles Bild des EC 32 aufnehmen kann, und zwar mit einem dunklen Hintergrund, das für Bilddatenverarbeitung geeignet ist.
Die Steuereinrichtung 370 nimmt Bilddaten auf und verarbeitet diese, die das Silhouettenbild bzw. Schattenbild oder Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 bilden, das durch die CCD-Kamera 310 aufgenommen wird, oder binäre Daten, die aus den Bilddaten umgewandelt werden. Die Steuereinrichtung 370 beurteilt, ob das EC 32, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, von einer richtigen Sorte ist, um auf die PCB 20 montiert zu werden, und bestimmt die momentane Drehposition und die momentanen X-Richtung- und Y-Richtung-Positionen des EC 32, das durch das Rohr 192 gehalten wird. Dann vergleicht die Steuereinrichtung 370 die somit bestimmte Drehposition und die X-Richtung- und Y-Richtung-Positionen des EC 32 mit jeweiligen Referenzpositionen, die vorher in dem ROM 374 gespeichert wurden, und berechnet einen winkligen Fehler δθ des EC 32 um seine Mittellinie (das heißt, die Mittellinie des Saugrohres 192) und X-Richtung- und Y-Richtung-Positionsfehler, δX und δY des Mittelpunktes bzw. Zentrums des EC 32. In dem Fall, wo die CCD-Kamera 310 das Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 aufnimmt, kann das Bild der vorderen Oberfläche Bilder von Zeichen und/oder einen Strichkode enthalten, der an der vorderen Oberfläche des EC 32 befestigt ist. In diesem Fall analysiert die Steuereinrchtung 370 diese Bilder und identifiziert, von welcher Sorte das EC 32 ist.
Während die Steuereinheit 370 die Bilddaten oder die binären Daten verarbeitet, wird das EC 32 an die EC-Montageposition übertragen bzw. übergeben. Bevor das EC 32 die EC-Montageposition erreicht, beendet die Steuereinrichtung 370 das Verarbeiten der Daten. Folglich betätigt die Steuereinrichtung 370 den Drehungsstellmotor 84, um das Saugrohr 192 zum Entfernen des winkligen Fehlers δθ zu drehen und betätigt den X-Y- Roboter 48, um die EC-Haltereinrichtung 30 in eine modifizierte EC-Montageposition zu bewegen, welche die Positionsfehler δX, δY der X-Richtung und der Y-Richtung beseitigt. An der modifizierten EC-Montageposition hat das EC 32, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, eine geeignete Drehposition oder -phase und geeignete X-Richtung- und Y-Richtung-Positionen, relativ zu der PCB 20, um auf die PCB 20 montiert zu werden. Dann wird die EC-Haltereinrichtung 30 gesenkt, das EC 32, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, wird an eine vorherbestimmte Position auf die PCB 20 gedrückt und wird auf derselben 20 durch z.B. Anhaften bzw. Ankleben befestigt. Anschließend wird das solenoidbetätigte Richtungssteuerventil 136 umgeschaltet, um das Saugrohr 192 mit der Atmosphäre zu verbinden und dadurch das Rohr 192 zu veranlassen, das EC 32 freizugeben. Dann wird das Rohr 192 gehoben. Folglich endet das Montieren eines EC 32 auf der PCB 20. In dem Fall, in dem die Steuereinrichtung 370 einen übermäßig gebogenen bzw. abgewinkelten Zuleitungsdraht des EC 32 detektiert oder beurteilt, dass das EC 32 nicht von der Sorte ist, die montiert werden muss, oder in irgendeinem anderen Fall, wo die Steuereinrichtung 370 beurteilt, dass das EC 32 nicht auf die PCB 20 montiert werden sollte, betätigt die Steuereinrichtung 370 den X-Y-Roboter 48 und die EC-Haltereinrichtung 30, um das EC 32 in einem EC-Sammelbehälter (nicht gezeigt) abzulegen oder andere geeignete Handlungen vorzunehmen. Die Steuereinrichtung 370 kann beurteilen, dass das EC 32 nicht von der Sorte ist, die montiert werden soll, z.B., wenn das EC 32 nicht eine Stellung annimmt, in welcher das EC 32 zu montieren ist.
Wenn die momentane Saugdüse 68, die durch den Halterkörper 70 der EC-Haltereinrichtung 30 gehalten wird, nicht zum Halten eines zu montierenden EC 32 geeignet ist, wird die momentane Düse 68 mit einer geeigneten Düse 68 ausgetauscht, die durch die Düsenlagereinrichtung 330 gelagert wird. Auf halbem Wege wird bei einer Bewegung, um das EC 32 von der EC-Zuführeinrichtung 14 zunehmen, die EC-Haltereinrichtung 30 bei einer Position oberhalb der Düsenlagereinrichtung 330 angehalten bzw. gestoppt, um die momentane Düse 68 mit einer geeigneten Düse 68 auszutauschen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die momentane Düse 68, die durch den Düsenhalterkörper 70 gehalten wird, zu ihrem ausschließlich entsprechenden Halteloch 340 der Düsenlagereinrichtung 330 zurückgeführt. Die Steuerein richtung 370 kann jedoch modifiziert werden, um die momentane Düse 68 zu irgendeinem der Haltelöcher 340, von denen jedes dieselbe Sorte der Düse 68 wie die der momentanen Düse 68 halten kann, oder zu irgendeiner all der Sorten Haltelöcher 340 zurückführen, die jeweils all den Sorten der Düsen 68 entsprechen.
Die Steuereinrichtung 370 speichert in dem RAM 376 des Computers 380 Daten, die die Sorte der momentanen Düse 68 bezeichnen, die durch den Halterkörper 70 gehalten wird, und Daten, die die Position des Halteloches 340 bezeichnen, welches die momentane Düse 68 gehalten hatte, aber nun leer ist. Basierend auf diesen Daten, bewegt die Steuereinrichtung 370 den Halterkörper 70 in eine Position gerade oberhalb des leeren Halteloches 340. Bei dieser Zeitsteuerung hat die Verhinderungsplatten-Bewegungseinrichtung 360 die Verhinderungsplatte 334 zu ihrer zurückgezogenen Position an der Düsenlagereinrichtung 330 bewegt. In diesem Zustand wird das Düsenhalteglied 332 durch eine Hebe- und Senkeinrichtung (nicht gezeigt) gehoben, und der Halterkörper 70 wird durch die Hebe- und Senkeinrichtung 62 gesenkt, so dass das Saugrohr 192 der momentanen Düse 68 in das leere Halteloch 340 passt. Eine übermäßige Abwärtsbewegung des Halterkörpers 70 wird durch das Zusammendrücken der Spiraldruckfeder 158 aufgenommen. Anschließend wird die Verhinderungsplatte 334 in ihre betriebsbereite Position bewegt, so dass ein Paar Verhinderungsabschnitte 354 oberhalb der oberen Endoberfläche des Blockabschnittes 220 positioniert ist und dadurch die Düse 68 am Lösen aus dem Halteloch 340 hindert. Dann wird der Halterkörper 70 in Richtung seiner obersten Endposition gehoben und, wenn das Paar Verhinderungsabschnitte 354 auf die Düse 68 eine Ausziehkraft anwendet, die größer als die Haltekraft ist, die durch das Federglied 204 darauf angewendet wird, wird der Passabschnitt 194 der Düse 68 von dem Aufnahmeloch 196 des Adapters 150 entfernt, und das Zurückführen der Düse 68 zu der Düsenlagereinrichtung 330 endet.
Nachdem der Halterkörper 70 somit die momentane Düse 68 zu der Düsenlagereinrichtung 330 zurückgeführt hat, bewegt der X-Y-Roboter 48 den Halterkörper 70 in eine Position oberhalb einer anderen Düse 68, um als Nächste verwendet zu werden, wie dies in 4 gezeigt ist. Der Halterkörper 70 wird gesenkt, und der Passabschnitt 194 der nächsten Düse 68 passt in das Aufnahmeloch 196 des Adapters 150 und wird durch das Federglied 204 gehalten. Anschließend wird die Verhinderungsplatte 334 in ihre zurückgezogene Position bewegt, und der Halterkörper 70 wird gehoben, um die nächste Düse 68 von der Düsenlagereinrichtung 330 herauszunehmen. Dann wird die Verhinderungsplatte 334 in ihre betriebsbereite Position bewegt, um all die Düsen 68 am Lösen von dem Düsenhalteglied 332 zu hindern. Folglich endet das Austauschen der Saugdüsen 68. Dann wird die EC-Haltereinrichtung 30 zu der EC-Zuführeinrichtung 14 bewegt, um das EC 32 herauszunehmen. Wie dies vorstehend beschrieben ist, nimmt die CCD-Kamera 310, die an der Bildaufnahmeposition vorgesehen ist, ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild oder ein Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 auf. Nachdem die Positions- und winkligen Fehler der EC 32 berichtigt wurden, wird das EC 32 auf die PCB 20 montiert.
Die momentane Düse 68, die durch den Halterkörper 70 gehalten wird, wird mit einer anderen Düse 68 ausgetauscht, wenn die momentane Düse 68 darauf gerichtet ist, fehlerhaft oder schadhaft zu sein, und zwar als ein Ergebnis der Verwendung. Zum Beispiel nimmt in dem Fall, wo die Steuereinrichtung 370 beurteilt, basierend auf dem Bild, das durch die CCD-Kamera 310 aufgenommen wird, dass die momentane Düse 68 nicht ein EC 32 hält oder ein EC 32 in einer abweichenden Stellung hält, oder irgendeinen anderen EC-Haltefehler detektiert, die Steuereinrichtung 370 Daten auf, die die Tatsache bezeichnen, und zwar in dem RAM 376 des Computers 380. Wenn der detektierte EC-Haltefehler ein vorherbestimmtes Kriterium oder Zustand erfüllt, beurteilt die Steuereinrichtung 370, dass die momentane Düse 68 einen Defekt, derart wie Biegung, Bruch oder übermäßige Abnutzung hat, was zu dem Auftreten des EC-Haltefehlers führt, und betätigt zum Austauschen die momentane Düse 68 mit einer anderen Düse 68 wie sie dies tut, wenn das EC-Montagesystem die momentane Sorte der ECs 32 in eine abweichende Sorte von ECs 32 ändert, um als Nächstes auf der PCB 20 montiert zu werden.
Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, wirken bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42, die EC-Haltereinrichtung 30, die Hebe- und Senkeinrichtung 62, die Drehungseinrichtung 64, die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250, die Ringlampe 320 usw. miteinander zusammen, um eine EC-Haltevorrichtung als eine Sorte der Haltevorrichtung vorzusehen; und die Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 sieht einen Tragabschnitt der Haltevorrichtung vor. Das Saugrohr 192 stellt einen Halteabschnitt der Haltevorrichtung bereit. Der Halterkörper 70, der das Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied 72 und den Adapter 150 enthält, stellt eine Trägerstange zur Verfügung; der Adapter 150 und das Federglied 204 wirken miteinander zusammen, um eine Anbringungsvorrichtung vorzusehen, welche die Saugdüse 68 an die Trägerstange anbringt; und die Hebe- und Senkeinrichtung 62 sieht eine Trägerstangenbewegungseinrichtung vor, welche die Trägerstange in ihrer axialen Richtung vorwärts bringt und zurück zieht. Der X-Y-Roboter 48 sieht eine Bewegungseinrichtung vor, welche die Haltevorrichtung bewegt; und die CCD-Kamera 310 sieht eine allgemeine bzw. gemeinsame Bildaufnahmevorrichtung vor, welche als jeweilige einer ersten und einer zweiten Bildaufnahmevorrichtung funktioniert. Der Blockabschnitt 220 der Saugrohrhalteeinrichtung 190 sieht einen Lichtumwandlungsabschnitt vor; und die reflektierende Oberfläche 232 sieht eine sich verjüngende Reflexionsoberfläche vor. Die lichtemittierenden Dioden der lichtemittierenden Körper 258, 270, 294 sehen lichtemittierende Elemente als eine Sorte der Punktlichtquellen vor. Der rohrförmige Beleuchtungsabschnitt 252, der flanschähnliche Beleuchtungsabschnitt 254, der Hilfsbeleuchtungsabschnitt 290 und der Blockabschnitt 220 wirken miteinander zusammen, um eine lichtemittierende Platte vorzusehen; und die lichtemittierenden Oberflächen 274, 290 der lichtemittierenden Körper 270, 294 und die untere Oberfläche 226 des Blockabschnitts 220 wirken miteinander zusammen, um eine lichtemittierende Oberfläche der lichtemittierenden Platte vorzusehen. Die IR-Strahldurchlassfilter 240, 278, 300 funktionieren ebenfalls als Diffusor- bzw. Streuschichten oder -platten.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die CCD-Kamera 310 entweder ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild oder ein Bild einer vorderen Oberfläche von jedem EC 32 aufnehmen, abhängig von z.B. der Sorte von jedem EC 32, und zwar durch lediglich dem auswählenden Drehen auf die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 oder die Ringlampe 320. Wenn die CCD-Kamera 310 ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild eines EC 32 aufnimmt, wird die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 angeschaltet, um die IR-Strahlen auf die hintere Oberfläche des EC 32 zu emittieren, das durch das Saugrohr 192 gehalten wird, so dass die CCD-Kamera 310 ein hervorra gendes Silhouettenbild bzw. Schattenbild des EC 32 mit einem ausreichend hellen Hintergrund aufnehmen kann. Inzwischen funktionieren, wenn die CCD-Kamera 310 ein Bild der vorderen Oberfläche eines EC 32 aufnimmt, die IR-Strahldurchlassfilter 240, 278, 300 der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 als ein dunkler Hintergrund des EC 32, so dass die CCD-Kamera 310 ein klares Bild der vorderen Oberfläche des EC 32 aufnehmen kann. Weil es die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 nicht erfordert, weg von der Bildaufnahmeposition bewegt zu werden, wenn die CCD-Kamera 310 ein Bild der vorderen Oberfläche aufnimmt, kann die vorliegende Haltevorrichtung einen einfachen Aufbau besitzen. Außerdem kann, weil die CCD-Kamera 310 sowohl für die IR-Strahlen als auch das sichtbare Licht empfindlich ist, die EC-Übertragungs- und Montagevorrichtung 12 einen einfachen Aufbau besitzen, welcher zum Verringern ihrer Produktionskosten beiträgt. Außerdem bleibt, weil der Hauptabschnitt 252, 254, 290 der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 getrennt von der Saugdüse 68 ist, der Hauptabschnitt 252, 254, 290 an der Haltevorrichtung, wenn die momentane Düse 68 mit einer unterschiedlichen Düse 68 ausgetauscht wird, und kann mit der unterschiedlichen Düse 68 verwendet werden. Dieses Merkmal trägt zum Verringern der Gesamtkosten bei, die erforderlich sind, um das vorliegende EC-Montagesystem zu betreiben. Ferner können, weil die Saugdüse 68 leicht vorwärts gebracht und zurückgezogen werden kann, die ECs 32 schnell auf der PCB 20 montiert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Hebe- und Senkeinrichtung 62 im Allgemeinen zum Bewegen der Saugdüse 68 verwendet werden, und zwar zum Aufnehmen und Montieren des EC 32 und zum Bewegen derselben 68, um die momentane Düse 68 mit einer anderen Düse 68 auszutauschen.
Die Hebe- und Senkeinrichtung 62 und die Drehvorrichtung 64, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet werden, können durch jene ersetzt werden, die in der japanischen Patentanmeldung offenbart sind, die für Einsichtnahmezwecke unter der Veröffentlichungsnummer 8(1996)-78882 offengelegt wurde, in welcher ein Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied als eine Trägerstange mit einer Kugelumlaufspindel verbunden ist, so dass das Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied relativ zu der Kugelumlaufspindel drehbar ist und unbeweglich zu derselben in ihrer axialen Richtung ist, wobei das Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied und die Kugelumlaufspindel durch einen Z-Achsenmotor als eine Einheit gehoben und gesenkt werden und das Keilachsenglied bzw. Keilwellenglied durch einen θ-Achsenmotor relativ zu der Kugelumlaufspindel gedreht wird. Die Trägerstangen-Bewegungseinrichtung kann durch eine fluiddruckbetätigte Zylindereinrichtung oder irgendeine der anderen bekannten geeigneten Einrichtungen vorgesehen werden. Die Punktlichtquellen können durch einen lichtemittierenden Körper, der eine Anzahl optischer Fasern enthält, oder irgendeine der anderen bekannten geeigneten Lichtquellen vorgesehen werden. Die allgemeine bzw. gemeinsame Bildaufnahmevorrichtung kann durch ein Array bzw. eine Anordnung von Bildaufbereitungselementen (das heißt "einen Liniensensor") vorgesehen werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Hauptabschnitt 252, 254, 290 der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 und die Ringlampe 320 als die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung an der Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 angebracht, und folglich funktioniert die Y-Richtung-Gleiteinrichtung 42 als der Trageabschnitt der Haltevorrichtung. Der Halterkörper 70 und die Saugdüse 68 können jedoch als die Haltevorrichtung angesehen werden, und der Halterkörper 70 kann als der Trageabschnitt der Haltevorrichtung angesehen werden. In dem letzteren Fall können der Hauptabschnitt 252, 254, 290 der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 und wenigstens ein Abschnitt der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung an den Halterkörper 70 angebracht werden. Alternativ kann ein Glied oder eine Einrichtung entsprechend dem Halterkörper 70 an ein bewegliches Glied oder eine drehbare Platte bzw. Drehplatte angebracht werden, und der Hauptabschnitt 252, 254, 290 der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung 250 und zumindest der Abschnitt der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung kann an eines der Glieder oder der Einrichtung entsprechend dem Halterkörper 70, dem beweglichen Glied und der drehbaren Platte bzw. Drehplatte angebracht werden.
Es ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Änderungen, Verbesserungen und Modifikationen ausgedrückt werden kann, die einem Fachmann in den Sinn kommen können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, die in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.

Claims

Haltevorrichtung (68, 250, 320), die Folgendes aufweist: eine Saugdüse (68) zum Anwenden eines Unterdrucks auf eine hintere Oberfläche eines Gegenstandes (32), um den Gegenstand zu halten; und eine Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung (320) zum Emittieren sichtbaren Lichtes in Richtung einer vorderen Oberfläche des Gegenstandes, der durch die Saugdüse gehalten wird, um die vordere Oberfläche zu beleuchten und dadurch ein Bild der vorderen Oberfläche auszubilden; wobei die Vorrichtung dadurch gekenn zeichnet ist, dass sie ferner aufweist: eine dunkle Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung (250) zum Emittieren von Infrarotstrahlen in Richtung der hinteren Oberfläche des Gegenstandes, der durch die Saugdüse gehalten wird, um die hintere Oberfläche zu beleuchten und dadurch ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden; wobei, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung (320) sichtbares Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert, die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung (250) angeordnet ist, um Infrarotstrahlen nicht zu emittieren, und das sichtbare Licht nicht reflektiert, wodurch ein dunkler Hintergrund für das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet wird, das durch das sichtbare Licht ausgebildet wird; und wenn die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung Infrarotstrahlen emittiert, um das Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden, ist die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung angeordnet, um sichtbares Licht nicht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes zu emittieren.
Haltevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung (250) Folgendes enthält: (a) eine lichtemittierende Platte (252, 254, 290, 220), die um einen Basisabschnitt der Saugdüse zum Emittieren eines zweiten Lichtes von einer lichtemittierenden Oberfläche (274, 296, 226) der lichtemittierenden Platte vorgesehen ist, die einer Umgebung eines freien Endes der Saugdüse gegenüberliegt, die angepasst ist, den Gegenstand zu halten; und (b) einen dunklen Infrarotstrahldurchlassfilter (240, 278, 300) zum Abdecken der lichtemittierenden Oberfläche der lichtemittierenden Platte und zum Durchlassen von Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes, um die hintere Oberfläche des Gegenstandes zu beleuchten, der durch die Saugdüse gehalten wird.
Haltevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die lichtemittierende Platte eine Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen (258, 270, 294), die entlang ihrer lichtemittierenden Oberfläche angeordnet sind, und eine Streuplatte (240, 278, 300) aufweist, die zum Streuen der Lichtstrahlen, die durch die jeweiligen lichtemittierenden Elemente emittiert werden, die lichtemittierende Oberfläche abdeckt, und dadurch ein im Wesentlichen einheitliches Licht emittiert.
Haltevorrichtung gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, die ferner einen Trägerabschnitt (42) aufweist, an welchem die Saugdüse abnehmbar angebracht ist, wobei die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung einen Hauptabschnitt (252, 254, 290) enthält, der von der Saugdüse abgesondert ist und durch den Trägerabschnitt getragen wird, so dass, wenn die Saugdüse von dem Trägerabschnitt abgenommen wird, der Hauptabschnitt durch den Trägerabschnitt getragen bleibt.
Haltevorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung Folgendes aufweist: einen rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt (252) zum Emittieren eines ersten Lichtes von seiner einen inneren Oberfläche (262); und einen äußeren Beleuchtungsabschnitt (254), der sich von dem rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt zum Emittieren eines zweiten Lichtes von seiner einen Oberfläche (274) in einer Richtung parallel zu einer Mittellinie des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes nach außen erstreckt, und wobei die Saugdüse einen Lichtumwandlungsabschnitt (220) aufweist, der in einen Innenraum des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes zum Umwandeln des ersten Lichtes einpassbar ist, das durch den rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt in ein drittes Licht emittiert wird, das die Richtung parallel zu der Mittellinie des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes hat; und ein Saugrohr (192) zum Halten des Gegenstandes, und welches sich von einem Ende des Lichtumwandlungsabschnittes in der Richtung parallel zu der Mittellinie des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes erstreckt, wobei ein Endabschnitt (194) der Saugdüse, der gegenüber dem Saugrohr ist, abnehmbar an dem Trägerabschnitt angebracht ist.
Haltevorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei zumindest einer des rohrförmigen Beleuchtungsabschnittes (252) und des äußeren Beleuchtungsabschnittes (254) eine Mehrzahl lichtemittierender Elemente (258, 270) zum Emittieren der jeweiligen Lichtstrahlen, und welche jeweils an einer Mehrzahl Gitterpunkte angeordnet sind; und eine Streuschicht (278) zum Streuen des Lichts aufweist, das durch die lichtemittierenden Elemente emittiert wird, die ein im Wesentlichen einheitliches Licht emittieren.
Haltevorrichtung gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei der Lichtumwandlungsabschnitt eine sich verjüngende Reflexionsfläche (232) aufweist, welche koaxial mit dem Saugrohr ist und deren Radius sich in einer Richtung weg von einem freien Ende des Saugrohres vergrößert, um den Gegenstand zu halten.
Haltevorrichtung gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei der Lichtumwandlungsabschnitt einen Streublock (224) zum Streuen des ersten Lichtes aufweist, das durch den rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt emittiert wird, und das dritte Licht von seiner einen äußeren Oberfläche (226) emittiert, die an einer Seite des Saugrohres angeordnet ist.
Haltevorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 8, die ferner aufweist: eine Trägerstange (70), welche durch den Trägerabschnitt getragen wird, so dass die Trägerstange in einer Richtung parallel zu einer Achsenlinie des Saugrohres beweg bar ist; eine Anbringungseinrichtung (150, 204) zum Anbringen der Saugdüse an einen Endabschnitt der Trägerstange, so dass die Saugdüse von der Trägerstange abnehmbar ist; und eine Trägerstangenbewegungseinrichtung (62) zum Bewegen der Trägerstange in einer Richtung parallel zu ihrer einen Achsenlinie, wodurch der Lichtumwandlungsabschnitt der Saugdüse relativ zu dem rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt in der Richtung parallel zu seiner Mittellinie bewegt wird, so dass das Saugrohr der Düse in der Richtung parallel zu seiner Achsenlinie vorwärts bringbar und zurückziehbar ist.
Haltevorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Hauptabschnitt der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung ferner einen Hilfsbeleuchtungsabschnitt (290) aufweist, der einer Lücke gegenüberliegt, die zwischen dem rohrförmigen Beleuchtungsabschnitt und dem Lichtumwandlungsabschnitt vorgesehen ist, zum Emittieren eines vierten Lichtes in Richtung einer Seite des Saugrohres über der Lücke.
Übertragungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Haltevorrichtung (68, 250, 320) gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 10; eine Bewegungseinrichtung (48) zum Bewegen der Saugdüse und der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung der Haltevorrichtung in einer Richtung senkrecht zu einer Achsenlinie der Saugdüse; und eine Bildaufnahmeeinrichtung (310), die an einer vorbestimmten Position in einem Bereich vorgesehen ist, in dem die Bewegungseinrichtung angepasst ist, um die Saugdüse und die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung der Haltevorrichtung zu bewegen, so dass sich, wenn die Saugdüse und die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung an der vorbestimmten Position positioniert sind, die Bildaufnahmeeinrichtung gegenüber der Saugdüse und der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung zum Aufnehmen des Bildes des Gegenstandes befindet, der durch die Saugdüse gehalten wird.
Übertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, die ferner aufweist: einen Düsenspeicher (330) zum Speichern von zumindest einer Saugdüse; und eine Düsenaustauschsteuereinrichtung (370) zum Steuern der Bewegungseinrichtung, um die Saugdüse der Haltevorrichtung zu einer Position zu bewegen, wo sich die Saugdüse der Haltevorrichtung gegenüber dem Düsenspeicher befindet und die Saugdüse der Haltevorrichtung veranlasst, mit einer Saugdüse ausgetauscht zu werden, die an dem Düsenspeicher gespeichert ist.
Ein Bildaufnahmesystem zum Aufnehmen eines Bildes eines Gegenstandes, das Folgendes aufweist: die Haltevorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 10 zum Halten des Gegenstandes; eine erste Bildaufnahmeeinrichtung (310), die für das sichtbare Licht empfindlich ist, das von der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung emittiert wird, um ein Bild des Gegenstandes aufzunehmen, der durch die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird; und eine zweite Bildaufnahmeeinrichtung (310), die für die Infrarotstrahlen empfindlich ist, die von der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung emittiert werden, um das Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes aufzunehmen, der durch die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird.
Bildaufnahmesystem gemäß Anspruch 13, wobei die erste und die zweite Bildaufnahmeeinrichtung durch eine einzige Bildaufnahmeeinrichtung (310) vorgesehen sind, welche sowohl für das erste sichtbare Licht als auch für die Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes empfindlich ist.
Verfahren des Aufnehmens eines Bildes eines Gegenstandes (32), welcher durch eine Haltevorrichtung (68, 250, 320) gehalten wird, das die folgenden Schritte aufweist: Vorsehen einer Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung (320), welche ein erstes sichtbares Licht in Richtung einer vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert und dadurch die vordere Oberfläche beleuchtet, vor dem Gegenstand, dessen hintere Oberfläche durch einen Halteabschnitt (192) der Haltevorrichtung gehalten wird, und Vorsehen einer Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung (250), welche die hintere Oberfläche des Gegenstandes beleuchtet, der durch den Halteabschnitt gehalten wird, hinter dem Gegenstand, der durch den Halteabschnitt der Haltevorrichtung gehalten wird, und welche: (a) eine lichtemittierende Platte (252, 254, 290, 220) enthält, welche ein zweites Licht von einer lichtemittierenden Oberfläche (274, 296, 226) der lichtemittierenden Platte emittiert, die einer Umgebung des Halteabschnittes gegenüberliegt, der die hintere Oberfläche des Gegenstandes hält; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schritt des Vorsehens der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung das Vorsehen einer Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung aufweist, die ferner (b) einen dunklen Infrarotstrahldurchlassfilter (240, 278, 300) enthält, welcher dunkel ist, die lichtemittierende Oberfläche der lichtemittierenden Platte abdeckt und Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes durchlässt, und wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Betätigen der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung und einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung (310), welche für das erste sichtbare Licht empfindlich ist, um in einem Hintergrund, der durch den dunklen Infrarotstrahldurchlassfilter definiert wird, ein Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes aufzunehmen, der durch die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, und Betätigen der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung und einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung (310), welche für die Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes empfindlich ist, um ein Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes aufzunehmen, dessen hintere Oberfläche durch die Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, und dass, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung (320) sichtbares Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert, die lichtemittierende Platte (252, 254, 290, 220) nicht das zweite Licht emittiert, und der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter die Infrarotstrahlen nicht durchlässt und das erste sichtbare Licht nicht reflektiert, wodurch ein dunkler Hintergrund für das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet wird, das durch das erste sichtbare Licht ausgebildet wird; und wenn die lichtemittierende Platte das zweite Licht emittiert, und der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter die Infrarotstrahlen durchlässt, um das Silhouettenbild bzw. Schattenbild des Gegenstandes auszubilden, emittiert die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung das erste sichtbare Licht nicht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei der Schritt des Betätigens der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung (320) und der ersten Bildaufnahmeeinrichtung das Betätigen der Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung und der ersten Bildaufnahmeeinrichtung in der Form einer einzigen Bildaufnahmeeinrichtung (310) aufweist, welche so wohl für das erste sichtbare Licht als auch die Infrarotstrahlen des zweiten Lichtes empfindlich ist, und der Schritt des Betätigens der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung (250) und der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung (310) weist das Betätigen der Hinterflächen-Beleuchtungseinrichtung und der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung in der Form der einzigen Bildaufnahmeeinrichtung auf.
Durchlassvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung eine Kamera einer ladungsgekoppelten Einrichtung aufweist.
Bildaufnahmesystem gemäß Anspruch 14, wobei die einzige Bildaufnahmeeinrichtung eine Kamera einer ladungsgekoppelten Einrichtung aufweist.
Haltevorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 10, wobei der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter (240, 278, 300) einen schwarzen Infrarotstrahldurchlassfilter aufweist, und wobei, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung (320) sichtbares Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert, wird die lichtemittierende Platte (252, 254, 290, 220) ausgerichtet, nicht das zweite Licht zu emittieren, und der schwarze Infrarotstrahldurchlassfilter lässt die Infrarotstrahlen nicht durch und reflektiert das sichtbare Licht nicht, wodurch ein schwarzer Hintergrund für das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet wird, das durch das sichtbare Licht ausgebildet wird.
Bildaufnahmesystem gemäß Anspruch 13, 14 oder 18, wobei der schwarze Infrarotstrahldurchlassfilter (240, 278, 300) einen schwarzen Infrarotstrahldurchlassfilter aufweist, und wobei, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung (320) das erste sichtbare Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert, wird die lichtemittierende Platte (252, 254, 290, 220) ausgerichtet, das zweite Licht nicht zu emittieren, und der schwarze Infrarotstrahldurchlassfilter lässt die Infrarotstrahlen nicht durch und reflektiert das sichtbare Licht nicht, wodurch ein schwarzer Hintergrund für das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet wird, das durch das sichtbare Licht ausgebildet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei der dunkle Infrarotstrahldurchlassfilter (240, 278, 300) einen schwarzen Infrarotstrahldurchlassfilter aufweist, und wobei, wenn die Vorderflächen-Beleuchtungseinrichtung (320) das erste sichtbare Licht in Richtung der vorderen Oberfläche des Gegenstandes emittiert, emittiert die lichtemittierende Platte (252, 254, 290, 220) das zweite Licht nicht, und der schwarze Infrarotstrahldurchlassfilter lässt die Infrarotstrahlen nicht durch und reflektiert das erste sichtbare Licht nicht, wodurch ein schwarzer Hintergrund für das Bild der vorderen Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet wird, das durch das sichtbare Licht ausgebildet wird.