JP6949882B2 - 液体材料または粘性材料を基材上にディスペンスするためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2016年6月8日出願の米国特許出願第15/176,570の優先権を主張するものである。この米国出願は、その全体の内容が、当該参照によって本明細書に組み込まれる(incorporated by reference)。
制御プログラムを生成する別の従来方法は、基材のCAD(コンピュータ支援設計)モデルまたは他の詳細なデジタルモデルをインポートして、当該モデルを使用して制御プログラムを生成することを含む。この方法は、しかし、材料がディスペンスされ得る様々なタイプの基材に対する複数のCADモデルのライブラリを維持するための必要な時間と経費とのため、不満足であることが判明している。従って、液体材料または粘性材料を基材にディスペンスするための制御プログラムを生成するための改良されたシステム及び方法のニーズが存在している。
動作シーケンスは、異なる環境条件、異なるタイプの基板12、または異なるタイプの材料、に適応するように調整され得る。動作中、コントローラ18は、動作コントローラ26での実行のために、通信リンク25を介して動作コントローラ26に電気信号として制御プログラム全体を転送することができる。あるいは、コントローラ18は、後続の実行のために、通信リンク25を介して、電気信号としての1または複数の指令を1バッチの指令及びデータで動作コントローラ26に転送することができる。オペレータは、基板12のタイプ、基板12の識別子、基板12の説明、材料のタイプ、材料圧力、アシスト空気圧、アプリケータ16の速度、基板12とアプリケータ16との間の距離、などのパラメータをHMIデバイス19に入力することができる。入力されたパラメータは、動作シーケンスにおける将来の使用のために、コントローラ18のメモリ44に記憶される。各基板12は、コントローラ18によって、材料が塗布されるべき当該基板12の特定の構成要素及び領域を決定するディスペンシング制御プログラムによって適合される。典型的には、材料は、基板12上の選択された領域及び/または構成要素のみに塗布される。
なお、出願時の請求項は、以下の通りである。
<請求項1>
液体材料または粘性材料を電子基板上にディスペンスするように構成されたディスペンシングシステムのアプリケータを位置決めする方法であって、
前記ディスペンシングシステムに通信可能に接続されたカメラを使用して、電子基板の2次元画像を生成する工程と、
前記電子基板の2次元画像に基づいて、前記電子基板の表面上に突出する1または複数の構成要素を有する前記電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別する工程と、
前記ディスペンシングシステムが前記電子基板に対して前記アプリケータを位置決めして前記液体材料または粘性材料を前記電子基板上にディスペンスするための制御プログラムを決定するために、前記1または複数の構成要素を有する前記1または複数のサブ領域の第1セットに関する高さ情報を使用する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
<請求項2>
前記ディスペンシングシステムは、更に、前記アプリケータが取り付けられたロボットを有しており、
前記制御プログラムは、前記電子基板の識別された前記1または複数のサブ領域の第1セットに対応する1または複数の位置に前記アプリケータを移動するよう前記ロボットに指示する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項3>
前記カメラは、前記ロボットに取り付けられており、
前記ロボットは、前記カメラを用いて前記電子基板の前記2次元画像を生成するように前記電子基板に対して位置決めされている
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。
<請求項4>
前記ディスペンシングシステムは、更に、前記電子基板を移動するように構成されたロボットを有しており、
前記制御プログラムは、前記アプリケータに対して前記電子基板を移動するよう前記ロボットに指示する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項5>
前記電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別する工程は、前記2次元画像の色変化を検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項6>
前記2次元画像の色変化を検出する工程は、前記2次元画像の第1領域の色と前記2次元画像の第2領域の色とを比較する工程を含む
ことを特徴とする請求項5に記載の方法。
<請求項7>
前記電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別する工程は、前記2次元画像の強度変化を検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項8>
前記2次元画像の強度変化を検出する工程は、前記2次元画像の第1領域の強度と前記2次元画像の第2領域の強度とを比較する工程を含む
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。
<請求項9>
前記電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別する工程は、更に、前記2次元画像とは異なる前記電子基板のデジタル表現に基づく
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項10>
前記電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別する工程は、当該電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別するためのユーザ入力を受容する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項11>
前記電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別する工程は、前記1または複数の構成要素の形状を構成要素形状の既知のプロファイルと相互参照する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項12>
前記電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別する工程は、前記1または複数の構成要素の色を構成要素色の既知のプロファイルと相互参照する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項13>
前記ディスペンシングシステムは、更に、高さセンサを有しており、
当該方法は、更に、前記高さセンサを用いて前記高さ情報を決定する工程を備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項14>
前記高さ情報は、前記1または複数の構成要素の各々の高さ値を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
<請求項15>
前記制御プログラムは、前記アプリケータが前記1または複数の構成要素と衝突することを避けるような指示を含む
ことを特徴とする請求項14に記載の方法。
<請求項16>
前記制御プログラムは、前記1または複数の構成要素と衝突することを避けるように前記ディスペンシングシステムが前記アプリケータと前記電子基板との間の鉛直方向距離を調整するための指示を含む
ことを特徴とする請求項15に記載の方法。
<請求項17>
前記制御プログラムは、前記アプリケータが前記1または複数の構成要素の上方に位置決めされないようにする指示を含む
ことを特徴とする請求項15に記載の方法。
<請求項18>
液体材料または粘性材料を電子基板上にディスペンスするように構成されたディスペンシングシステムのアプリケータを位置決めする方法であって、
高さセンサを使用して、電子基板の複数の領域の各々の高さ値を決定する工程と、
前記電子基板の複数の領域の各々の高さ値に基づいて、前記電子基板の高さマップを生成する工程と、
前記高さマップに基づいて、前記ディスペンシングシステムが前記電子基板に対して前記アプリケータを位置決めして前記液体材料または粘性材料を前記電子基板上にディスペンスするための制御プログラムを決定する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
<請求項19>
前記ディスペンシングシステムは、更に、前記アプリケータが取り付けられたロボットを有しており、
前記制御プログラムは、前記電子基板に対して前記アプリケータを移動するよう前記ロボットに指示する
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
<請求項20>
前記アプリケータは、前記電子基板の複数の領域の各々の高さ値を決定するために利用される前記高さセンサを有している
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
<請求項21>
前記ディスペンシングシステムは、更に、前記電子基板を移動するように構成されたロボットを有しており、
前記制御プログラムは、前記アプリケータに対して前記電子基板を移動するよう前記ロボットに指示する
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
<請求項22>
前記高さマップは、複数のセルを有する2次元グリッドを有しており、
前記複数のセルの各々は、前記電子基板の前記複数の領域のうちの1領域に対応している
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
<請求項23>
前記高さマップに基づいて、前記電子基板の前記複数の領域のうちの第1サブセットの領域群を識別する工程
を更に備え、
前記第1サブセットの領域群の各領域は、前記電子基板から垂直方向に突出しており、
前記ディスペンシングシステムの前記制御プログラムを決定する工程は、識別された前記第1サブセットの領域群に基づいて、前記アプリケータが垂直方向に突出する前記第1サブセットの領域群と衝突することを避けるように前記ディスペンシングシステムの前記制御プログラムを決定する工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
<請求項24>
前記制御プログラムは、垂直方向に突出する前記第1サブセットの領域群と衝突することを避けるように前記ディスペンシングシステムが前記アプリケータと前記電子基板との間の鉛直方向距離を調整するための指示を含む
ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
<請求項25>
前記制御プログラムは、前記アプリケータが垂直方向に突出する前記第1サブセットの領域群の上方に位置決めされないようにする指示を含む
ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
<請求項26>
前記電子基板の前記複数の領域のうちの第1サブセットの領域群を識別する工程は、前記電子基板の前記複数の領域の各々の高さ値を予め決定された高さ閾値と比較する工程を含む
ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
<請求項27>
前記電子基板の前記複数の領域のうちの第2サブセットの領域群を識別する工程
を更に備え、
前記ディスペンシングシステムの前記制御プログラムを決定する工程は、識別された前記第2サブセットの領域群に基づいて、前記アプリケータが前記第2サブセットの領域群の各々の上方に位置決めされて当該領域上に液体材料または粘性材料をディスペンスするように前記制御プログラムを決定する工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
<請求項28>
前記第2サブセットの領域群を識別する工程は、前記電子基板の2次元画像に基づく
ことを特徴とする請求項27に記載の方法。
<請求項29>
前記2次元画像は、前記ディスペンシングシステムに通信可能に接続されたカメラを用いて生成される
ことを特徴とする請求項28に記載の方法。
<請求項30>
前記第2サブセットの領域群を識別する工程は、前記2次元画像の色変化を検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項28に記載の方法。
<請求項31>
前記2次元画像の色変化を検出する工程は、前記2次元画像の第1領域の色と前記2次元画像の第2領域の色とを比較する工程を含む
ことを特徴とする請求項30に記載の方法。
<請求項32>
前記第2サブセットの領域群を識別する工程は、前記2次元画像の強度変化を検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項28に記載の方法。
<請求項33>
前記2次元画像の強度変化を検出する工程は、前記2次元画像の第1領域の強度と前記2次元画像の第2領域の強度とを比較する工程を含む
ことを特徴とする請求項32に記載の方法。
<請求項34>
前記第2サブセットの領域群を識別する工程は、前記第2サブセットの領域群を識別するためのユーザ入力を受容する工程を含む
ことを特徴とする請求項27に記載の方法。
<請求項35>
液体材料または粘性材料を電子基板上にディスペンスするように構成されたディスペンシングシステムのアプリケータを位置決めする方法であって、
前記ディスペンシングシステムに通信可能に接続されたカメラを使用して、電子基板の2次元画像を生成する工程と、
高さセンサを使用して、前記電子基板の高さマップを生成する工程と、
前記2次元画像と前記高さマップとに基づいて、前記電子基板の3次元表現を生成する工程と、
前記3次元表現に基づいて、前記ディスペンシングシステムが前記電子基板に対して前記アプリケータを位置決めして前記液体材料または粘性材料を前記電子基板上にディスペンスするための制御プログラムを決定する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
<請求項36>
前記ディスペンシングシステムは、更に、前記アプリケータが取り付けられたロボットを有しており、
前記制御プログラムは、前記電子基板に対して前記アプリケータを移動するよう前記ロボットに指示する
ことを特徴とする請求項35に記載の方法。
<請求項37>
前記ディスペンシングシステムは、更に、前記電子基板を移動するように構成されたロボットを有しており、
前記制御プログラムは、前記アプリケータに対して前記電子基板を移動するよう前記ロボットに指示する
ことを特徴とする請求項35に記載の方法。
<請求項38>
前記3次元表現に基づいて、前記電子基板の第1の複数の領域を識別する工程
を更に備え、
前記第1の複数の領域の各領域は、前記電子基板から垂直方向に突出しており、
前記ディスペンシングシステムの前記制御プログラムを決定する工程は、識別された前記第1の複数の領域に基づいて、前記アプリケータが垂直方向に突出する前記第1の複数の領域と衝突することを避けるように前記制御プログラムを決定する工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項35に記載の方法。
<請求項39>
前記3次元表現に基づいて、前記電子基板の第2の複数の領域を識別する工程
を更に備え、
前記制御プログラムは、更に、前記第2の複数の領域の各々の上方にアプリケータを位置決めして当該領域上に液体材料または粘性材料をディスペンスするように決定される
ことを特徴とする請求項38に記載の方法。
<請求項40>
前記高さマップは、複数の高さ値を有している
ことを特徴とする請求項39に記載の方法。
<請求項41>
前記3次元表現は、X特徴、Y特徴及びZ特徴を含んでおり、
前記X特徴及び前記Y特徴は、前記2次元画像に基づいて決定され、
前記Z特徴は、前記複数の高さ値に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項40に記載の方法。
<請求項42>
前記電子基板の第1の複数の領域を識別する工程は、前記3次元表現の前記Z特徴の1または複数を予め決定された閾値と比較する工程を含む
ことを特徴とする請求項41に記載の方法。
<請求項43>
前記電子基板の第2の複数の領域を識別する工程は、X特徴及びY特徴の第1セットの属性と、X特徴及びY特徴の第2セットの属性と、の変化を検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項41に記載の方法。
<請求項44>
X特徴及びY特徴の前記第1セットの属性とX特徴及びY特徴の前記第2セットの属性とは、色である
ことを特徴とする請求項43に記載の方法。
<請求項45>
X特徴及びY特徴の前記第1セットの属性とX特徴及びY特徴の前記第2セットの属性とは、強度である
ことを特徴とする請求項43に記載の方法。
<請求項46>
前記電子基板の第2の複数の領域を識別する工程は、当該電子基板の第2の複数の領域の少なくとも1つが前記電子基板から垂直方向に突出していることを判定する工程を含む
ことを特徴とする請求項39に記載の方法。
<請求項47>
前記電子基板の第2の複数の領域を識別する工程は、前記3次元表現の3次元形状を識別して当該3次元形状を構成要素形状の既知のプロファイルと相互参照する工程を含む
ことを特徴とする請求項39に記載の方法。
<請求項48>
前記高さセンサ及び前記カメラは、前記アプリケータに取り付けられている
ことを特徴とする請求項35に記載の方法。
Claims (15)
- 液体材料または粘性材料を電子基板上にディスペンスするように構成されたディスペンシングシステムのアプリケータを位置決めする方法であって、
前記ディスペンシングシステムに通信可能に接続されたカメラを使用して、電子基板の2次元画像を生成する工程と、
前記電子基板の2次元画像に基づいて、前記電子基板の表面上に突出する1または複数の構成要素を有する前記電子基板の複数のサブ領域のセットであって、当該複数のサブ領域のセットの第1のサブ領域は第1の高さを有し当該複数のサブ領域のセットの第2のサブ領域は第2の高さを有する、という複数のサブ領域のセットを識別する工程と、
前記第1の高さを有する前記第1のサブ領域及び前記第2の高さを有する前記第2のサブ領域のための高さ値であって、前記第1の高さ及び前記第2の高さを代表する高さ値を決定する工程と、
前記ディスペンシングシステムが前記電子基板に対して前記アプリケータを位置決めして前記液体材料または粘性材料を前記電子基板上にディスペンスするための制御プログラムを決定するために、代表的な高さとして前記高さ値を使用する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記ディスペンシングシステムは、更に、前記アプリケータが取り付けられたロボットを有しており、
前記制御プログラムは、前記電子基板の識別された前記複数のサブ領域のセットに対応する1または複数の位置に前記アプリケータを移動するよう前記ロボットに指示する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記カメラは、前記ロボットに取り付けられており、
前記ロボットは、前記カメラを用いて前記電子基板の前記2次元画像を生成するように前記電子基板に対して位置決めされている
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記ディスペンシングシステムは、更に、前記電子基板を移動するように構成されたロボットを有しており、
前記制御プログラムは、前記アプリケータに対して前記電子基板を移動するよう前記ロボットに指示する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記電子基板の前記複数のサブ領域のセットを識別する工程は、前記2次元画像の色変化を検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記電子基板の前記複数のサブ領域のセットを識別する工程は、前記2次元画像の強度変化を検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記電子基板の前記複数のサブ領域のセットを識別する工程は、更に、前記2次元画像とは異なる前記電子基板のデジタル表現に基づく
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記電子基板の前記複数のサブ領域のセットを識別する工程は、当該電子基板の1または複数のサブ領域の第1セットを識別するためのユーザ入力を受容する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記電子基板の前記複数のサブ領域のセットを識別する工程は、前記1または複数の構成要素の形状を構成要素形状の既知のプロファイルと相互参照する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記電子基板の前記複数のサブ領域のセットを識別する工程は、前記1または複数の構成要素の色を構成要素色の既知のプロファイルと相互参照する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記ディスペンシングシステムは、更に、高さセンサを有しており、
当該方法は、更に、前記高さセンサを用いて前記高さ値を決定する工程を備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記高さ値は、前記1または複数の構成要素の全てのための高さ値である
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記制御プログラムは、前記アプリケータが前記1または複数の構成要素と衝突することを避けるような指示を含む
ことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 前記制御プログラムは、前記1または複数の構成要素と衝突することを避けるように前記ディスペンシングシステムが前記アプリケータと前記電子基板との間の鉛直方向距離を調整するための指示を含む
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記制御プログラムは、前記アプリケータが前記1または複数の構成要素の上方に位置決めされないようにする指示を含む
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
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