TW202104831A - 具有調節單元的部件輸送裝置和用於調節部件輸送裝置的方法 - Google Patents

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Abstract

一種部件輸送裝置，具有用於輸送部件的第一及第二輸送器件。該第一輸送器件被配置成在傳送點上將該部件傳送給該第二輸送器件。該部件輸送裝置還包括調節單元，其用來相對該另一輸送器件沿至少一調節軸或圍繞至少一調節軸對該等兩個輸送器件中的一個進行調節，以及，該部件輸送裝置包括成像單元。該成像單元攝製該傳送點的至少一影像，該影像在該影像之第一區段中示出該第一輸送器件的端區，並且在該影像之第二區段中示出該第二輸送器件的端區。該部件輸送裝置還包括與該調節單元連接之用於分析該影像的分析單元，其被配置成針對該至少一影像來測定該第一輸送器件之端區與該第二輸送器件之端區間的用於不對稱的程度，其中該調節單元被配置成，根據該所測不對稱程度，相對該相應的另一輸送器件沿該至少一調節軸或圍繞該至少一調節軸對該二輸送器件中的至少一個進行調節。

Description

具有調節單元的部件輸送裝置和用於調節部件輸送裝置的方法
本文描述一種具有用於輸送部件之第一輸送器件及第二輸送器件的部件輸送裝置。該部件尤指電子半導體部件，如晶片。該第一輸送器件被配置成在傳送點上將該部件傳送給該第二輸送器件。本文亦有描述一種用於調節此種部件輸送裝置的方法。
由DE 10 2015 013 495 A1已知一種用於輸送晶片的部件輸送裝置。該裝置包括可圍繞第一水平軸旋轉的第一星形換向設備，其沿周邊具有多個輸送器件，其形式為具有吸力接觸點之用於容置晶片的容置器。可用該第一換向設備自晶圓接收晶片並透過第一換向設備之旋轉來使其以180°換向。此外，該裝置還包括具有相應容置器的第二星形換向設備，其可圍繞垂直於該第一水平軸的第二水平軸旋轉。
待輸送之晶片被第一換向設備之處於容置位置中的容置器自晶圓接收。隨後將第一換向設備旋轉180°，從而將容置器自容置位置移至傳送位置。在此處將晶片自第一換向設備之處於傳送位置中的容置器傳送給第二換向設備之處於傳送位置中的容置器。隨後旋轉第二換向設備，使得第二換向設備之容置器自傳送位置移至另一位置。控制裝置用於驅動此等換向設備。該裝置還包括用於偵測換向設備之方位資料的方位感測器，此等方位資料被提供給控制裝置。
為了在傳送點上可靠地傳送晶片，該二皆處於傳送位置中之容置器必須精確地彼此對齊。透過手動調節該二換向設備來費力地精確調節此種相對定向。
由US 10,056,278 B2已知一種用於輸送電子部件的裝置。該裝置包括可圍繞水平軸旋轉的取用設備，其具有用於自晶圓接收晶片的圓形佈置之容置器。透過取用設備的旋轉來使得所容置之晶片以180°換向。該裝置還包括可圍繞豎軸旋轉的輸送設備，其具有圓形佈置之容置器，此等容置器在傳送點上接收被取用設備換向的晶片。透過輸送設備圍繞豎軸的旋轉來進一步輸送晶片。在傳送晶片時，取用設備的相關容置器相應地處於傳送位置中，輸送設備的相關容置器同樣處於傳送位置中。為了在傳送點上對該二容置器進行精確的彼此定向，該裝置包括指向下方的第一攝影機，其用於攝製取用設備之容置器的影像；及指向上方的第二攝影機，其用於攝製輸送設備之容置器的影像。使用以此等攝影機所攝製的影像來計算處於預設傳送位置中之兩個容置器間的偏差。使用該距離來在傳送點上對容置器進行精確調節或校準。
為了計算此等距離而使用某些向量，其描述此等容置器之用於與晶片連接的接觸點的方位。由此，此等計算需要相對較高的計算複雜度。此外，指向下方之攝影機係佈置在輸送設備的兩個容置器之間。此種方案需要佔用相應的空間，因而會限制輸送設備的設計自由度。此外，指向上方的攝影機係背離傳送點佈置。因而當該容置器處於其傳送位置中時，無法用該攝影機來創建輸送設備之相應容置器的影像。而是必須在攝影完畢後進一步旋轉輸送設備，直至相應容置器處於其傳送位置中。但在此狀態下便無法藉由指向上方的攝影機來檢查此等容置器的彼此定向。因而所能達到的精確度是有限的。
需要解決的課題
需要提供一種相應有所改善的部件輸送裝置，以便在用於傳送的位置中對該二輸送器件進行方便且有效的調節。 本文所提供的解決方案
本發明用以達成上述目的之解決方案為一種部件輸送裝置，其具有用於輸送部件的第一輸送器件及用於輸送該部件的第二輸送器件，其中該第一輸送器件被配置成在傳送點上將該部件傳送給該第二輸送器件。該第一輸送器件特別是具有主軸，預設傳送路徑的至少一區段沿該主軸延伸。此外，部件輸送裝置包括調節單元，其用來相對相應的另一輸送器件沿至少一調節軸或圍繞至少一調節軸對該二輸送器件中的一個進行調節，以及包括成像單元，其被配置成攝製傳送點的至少一影像，該影像在該至少一影像之第一區段中示出該第一輸送器件的至少一端區，並且在該至少一影像之第二區段中示出該第二輸送器件的至少一端區。此外，該部件輸送裝置包括與該調節單元連接之用於分析該至少一影像的分析單元，其被配置成針對該至少一影像來測定第一輸送器件之端區與第二輸送器件之端區間的用於不對稱的程度，其中該調節單元被配置成，根據所測不對稱程度，相對相應的另一輸送器件沿該至少一調節軸或圍繞該至少一調節軸對該二輸送器件中的至少一個進行調節。
透過僅使用該二相應輸送器件的端區之一視圖，便能藉由基於簡單對稱的相對簡單的分析，以相對較短的計算時間，透過簡單的算術運算求得該二端區之相對佈置方案的適宜不對稱程度。如此便能實現分析單元之簡單設計。較短的計算時間使得透過調節單元對該二輸送器件所實施的調節過程總共所需之時間特別短。
在一個方案中，該第一輸送器件之端區具有針對待輸送部件所設置之接觸點，該接觸點大體與第一輸送器件之端區（軸）對稱地構建，且該第二輸送器件之端區具有針對待輸送部件所設置之接觸點，該接觸點大體與第二輸送器件之端區（軸）對稱地構建。第一或第二輸送器件例如可指吸管，其端區在初步近似中具有截錐形狀，其中所設置的接觸點圍繞該截錐形狀之中心縱軸或對稱軸對稱地構建。如此便能對該二端區之彼此對齊的定向進行特別簡單且精確的測定。
在一個方案中，該分析單元被配置成，使用鏡像軸來測定第一輸送器件之端區與第二輸送器件之端區間的對稱性之不對稱程度，該鏡像軸要麼垂直於傳送路徑，要麼與傳送路徑重合。如此便能對用於測定不對稱程度之影像進行特別簡單的分析。
在一個方案中，如此地選擇該鏡像軸，使其垂直於傳送路徑，並且穿過該傳送路徑之中心地延伸。換言之，在此情形下，第一輸送器件之端區的用於與部件接觸之接觸點與鏡像平面的距離與第二輸送器件之所設端區的接觸點與鏡像平面的距離相同。就該二接觸點而言，以該方式對不對稱程度進行測定較為適宜。
在一個方案中，該分析單元被配置成，為了測定不對稱程度 (a)        針對鏡像軸之一側上的每個像素偵測一灰度值， (b)        針對所觀察的像素，以鏡像軸測定鏡像像素並偵測其灰度值， (c)        各測定一差值，該差值表示像素之灰度值與鏡像影像之對應像素的灰度值之差的程度，以及 (d)        將所有測得的差值相加， 其中步驟(d)中求得之和確定相應影像之不對稱程度。在一個實施方案中，將該和直接用作不對稱程度。在一個替代實施方案中，使用另一影像資訊來將該和標準化，其中將該標準化之值用作不對稱程度。
該方案為用於確定不對稱程度之特別簡單且高效的計算規則。
例如可將灰度值之差的平方用作差值。根據一個替代方案，可將灰度值之差的數值用作差值。
在一個替代方案中，該分析單元被配置成，為了測定相應影像之不對稱程度 (a)        創建鏡像影像，該鏡像影像透過圍繞至少近似平行於傳送路徑（W）之鏡像軸進行鏡像映射而形成， (b)        針對影像之每個像素及鏡像影像之對應像素偵測灰度值， (c)        各確定一差值，該差值表示像素之灰度值與鏡像影像之對應像素的灰度值之差的程度， (d)        將所有測得的差值相加， (e)        透過將步驟(a)中形成的鏡像影像沿垂直於鏡像軸之方向移動來形成至少另一鏡像影像，以及 (f)         使用該至少另一鏡像軸重複步驟(a)至(d)， 其中將步驟(d)中求得之和進行比較，且和之最小值確定相應影像之不對稱程度。如此亦能特別簡單且高效地確定不對稱程度。
在一個方案中，在步驟(e)中形成多個其他鏡像影像，其中各透過一垂直於步驟(a)中創建的鏡像影像之側緣的簡單移動來形成該等多個鏡像影像。該方案需要較低的計算複雜度。可透過在多個鏡像影像間選擇較大或較小的距離來簡單地實現期望的精度。
在一個方案中，成像單元被配置成，使得至少一影像之側緣至少近似地平行於預設傳送路徑。在此情形下，為了創建步驟(a)中之鏡像影像，將該側緣用作鏡像軸。其優點在於，毋須透過影像分析來確定鏡像軸。在一個方案中，該側緣與可由影像推導出的傳送路徑成一角度，該角度小於預設的極限角。極限角例如可為約3°至約10°。
在一個方案中，部件輸送裝置被配置成用於以給出之順序執行以下步驟： (i)         用成像單元攝製第一影像； (ii)       透過分析單元來測定第一影像的不對稱程度； (iii)     透過調節單元來相對相應的另一輸送器件沿第一方向調節該二輸送器件中的一個； (iv)      用成像單元攝製第二影像； (v)        透過分析單元來測定第二影像的不對稱程度； (vi)      透過分析單元來對第二影像的不對稱程度與第一影像的不對稱程度進行比較； (vii)   若第二影像的不對稱程度小於第一影像的不對稱程度：透過調節單元來相對另一輸送器件沿第一方向進一步調節一輸送器件；以及 若第二影像的不對稱程度大於或等於第一影像的不對稱程度：透過調節單元來相對另一輸送器件沿反向於第一方向之第二方向調節一輸送器件。 如此便能特別高效且簡單地調節該二輸送器件以使其彼此定向。
此外，在一個方案中，部件輸送裝置被配置成用於隨後以給出之順序執行以下其他步驟： (viii) 用成像單元攝製第三影像； (ix)      透過分析單元來測定第三影像的不對稱程度； (x)        透過分析單元來對第三影像的不對稱程度與第二影像的不對稱程度進行比較； (xi)      若第三影像的不對稱程度小於第二影像的不對稱程度：透過調節單元來相對另一輸送器件沿最後實施調節之方向進一步調節一輸送器件；以及 若第三影像的不對稱程度大於或等於第二影像的不對稱程度：透過調節單元來相對另一輸送器件沿反向於最後實施調節之方向的方向調節一輸送器件。
在一個方案中，隨後，攝製其他影像並以類似的方式繼續執行，直至不對稱程度之值經過最小值。在經過最小值後，沿反向於最後的方向之方向調節該輸送器件，例如直至重新達到最小值。在此情形下，該二端區–自成像單元之視向視之–，以期望的精度彼此對準。
可將該精度調節至期望的程度，具體方式為：在調節一輸送器件時選擇較長或較短的路徑長度。調節時所選擇的路徑長度愈短，可達到的精度愈大。
在一個方案中，該第一輸送器件及/或該第二輸送器件由吸管、噴射器或具有吸力接觸點之容置器構成。該等類型之輸送器件通常具有形狀簡單且對稱地圍繞所設接觸點構建之端區。因此，所描述的分析單元特別適用於該情形。
在一個方案中，該第一輸送器件及/或該第二輸送器件為可沿軸線線性運動地支承及/或可圍繞旋轉軸旋轉地支承的輸送設備之部分，其中透過輸送設備沿軸線或圍繞旋轉軸的預調節運動，可將相應輸送器件移至用於沿傳送路徑傳送部件之預設傳送位置，且其中該調節單元被配置成，為校準相應輸送器件之傳送位置，沿軸線移動相應輸送設備及/或圍繞旋轉軸旋轉相應輸送設備。藉此，部件輸送裝置之用於驅動輸送設備的驅動單元就功能而言既有利於在輸送部件時移動輸送設備，又有利於調節或校準相應輸送器件之傳送位置。
在一個方案中，該輸送設備為換向設備（或換向裝置）或直線軸。
在一個方案中，該第一輸送器件為第一換向設備之部分，該第二輸送器件為第二換向設備之部分。
在一個方案中，調節軸與第一輸送器件之主軸成一角度，該角度介於70°與110°之間。其中，假定第一輸送器件處於傳送位置。該角度例如可為90°。如此便能進行調節，在該調節中傳輸路徑之長度實際上不發生變化。
在一個方案中，自成像單元朝傳送點之方向與第一輸送器件之主軸成一角度，該角度介於70°與110°之間。其中，假定第一輸送器件處於傳送位置。因此，該二輸送器件之端區實際上可透過成像單元成像，而不會發生透視畸變。
在一個方案中，該部件輸送裝置還具有另一成像單元，該成像單元被配置成攝製傳送點之至少另一影像，該影像在該至少另一影像之第一區段中示出該第一輸送器件的至少一端區，並且在該至少另一影像之第二區段中示出該第二輸送器件的至少一端區，其中自該另一成像單元至傳送點之方向不同於自前一成像單元至傳送點之方向。如此便能使用該另一成像單元在另一平面內對該二輸送器件進行相互校準或微調。
在一個實施方案中，上述該二方向相差超過70°。如此便能藉由該二成像單元在完全不同的視向上對端區進行評價。從而進一步提高精度。
若該二成像單元對準傳送點之該二方向相差約90°，該二輸送器件便能特別簡單且精確地彼此對齊。因此，在一個方案中，前一成像單元對準傳送點之方向與另一成像單元對準傳送點之方向相差一角度，該角度為70°至110°，較佳80°至100°。
在一個方案中，該分析單元還被配置成，分析該至少另一影像並測定第一輸送器件之端區與第二輸送器件之端區間的用於不對稱的另一程度，其中該調節單元被配置成，根據所測另一不對稱程度，相對相應的另一輸送器件沿該調節軸或圍繞另一調節軸對該二輸送器件中的至少一個進行調節。
一種調節部件輸送裝置之方法，該部件輸送裝置具有用於輸送部件的第一輸送器件及用於輸送該部件的第二輸送器件，其中該第一輸送器件被配置成在傳送點上沿預設傳送路徑將該部件傳送給該第二輸送器件，該方法具有以下步驟： (i)         用成像單元攝製傳送點之第一影像； (ii)       透過分析單元來測定第一影像的不對稱程度； (iii)     透過調節單元來相對另一輸送器件沿第一方向調節該二輸送器件中的一個； (iv)      用成像單元攝製傳送點之第二影像； (v)        透過分析單元來測定第二影像的不對稱程度； (vi)      透過分析單元來對第二影像的不對稱程度與第一影像的不對稱程度進行比較； (vii)   若第二影像的不對稱程度小於第一影像的不對稱程度：透過調節單元來相對另一輸送器件沿第一方向進一步調節一輸送器件；以及 若第二影像的不對稱程度大於或等於第一影像的不對稱程度：透過調節單元來相對另一輸送器件沿反向於第一方向之第二方向調節一輸送器件。
圖式詳細說明
圖1為部件輸送裝置100的透視圖。部件輸送裝置100包括具有用於輸送電子部件之第一輸送器件F1的第一輸送設備101及具有用於輸送該部件之第二輸送器件F2的第二輸送設備102。在所示示例中，該二輸送器件F1、F2為所謂之容置器。圖1a示出該二輸送器件F1、F2周圍的區域。
第一輸送器件F1被配置成在傳送點ÜS上沿預設傳送路徑W將該部件傳送給第二輸送器件F2。第一輸送器件F1具有主軸H0 ，預設傳送路徑W的至少一區段沿該主軸延伸。
第一輸送設備101為換向設備，其相對部件輸送裝置100之（未繪示於圖1中的）殼體可動支承，使得該換向設備可沿某個軸線進行線性運動且可圍繞旋轉軸進行旋轉。在圖1之視圖中，直角座標系的y軸被選為軸線及旋轉軸。線性運動方案用第一箭頭P1表示，旋轉運動方案用彎曲的第二箭頭P2表示。部件輸送裝置100之（未繪示於圖中的）控制裝置用於移動第一輸送設備101。
此外，第一輸送設備101具有另一輸送器件，其相對y軸而言與第一輸送器件F1相對佈置。在未予繪示的方案中，第一輸送設備101具有兩個以上輸送器件，如四個或八個相應的輸送器件，其環繞y軸均勻佈置。
透過第一輸送設備101圍繞y軸進行旋轉，第一輸送器件F1圍繞y軸進行旋轉，從而將其帶至不同位置。設有圖1所示之用於在傳送點ÜS上將部件自第一輸送器件F1傳送給第二輸送器件F2的傳送位置。第一輸送器件F1的容置位置係用於自結構化之部件儲備103（如晶圓）容置部件，該容置位置例如相對y軸而言與傳送位置相對佈置。
第二輸送設備102為直線軸，其相對殼體可動支承，以便沿y軸及x軸用該控制裝置來移動該直線軸。透過第二輸送設備102沿x軸及/或沿y軸的運動而將該第二輸送器件F2帶至不同位置。設有圖1所示之用於在傳送點ÜS上將部件自第一輸送器件F1傳送給第二輸送器件F2的傳送位置。第二輸送設備102可在擺放點上將該部件擺放在接收裝置（未予繪示）中或其上。此種接收裝置例如可為提供容置基板的（晶圓）台或者具有部件容置腔的部件傳送帶。
為了將部件可靠地自第一輸送器件F1傳送給第二輸送器件F2，第一輸送器件F1與第二輸送器件F2的精確對齊係必要之舉。否則便存在部件在傳送過程中滑落的危險。
為此，部件輸送裝置100另具調節單元，其用來相對另一輸送器件沿至少一調節軸或圍繞至少一調節軸對該二輸送器件F1、F2中的一個進行調節或校準。為了進行調節，首先透過預調節將該二輸送器件F1、F2帶至其相應的傳送位置。隨後，藉由該調節單元對該二輸送器件F1、F2的彼此定向進行微調或校準。
換言之，調節裝置係用於校準該二傳送位置中的至少一個，從而使得該二輸送器件F1、F2精確地彼此對準。在所示示例中，可用該調節單元透過沿y軸移動第一輸送設備101或者透過圍繞y軸旋轉第一輸送設備101來校準或調節第一輸送器件F1的傳送位置。可用該調節單元透過沿x軸移動第二輸送設備102以及/或者透過沿y軸移動第二輸送設備102來調節第二輸送器件F2的傳送位置。
此外，亦可透過該控制裝置沿z軸移動第二輸送設備102。
在一種未予繪示的方案中，該第二輸送設備構建為結構與前一換向設備類似的另一換向設備，但其中該另一換向設備的旋轉軸與前一換向設備的旋轉軸（即y軸）形成大於0°的角度。在一種方案中，該另一換向設備的旋轉軸為x軸。在另一未予繪示的方案中，第一換向設備及第二換向設備的旋轉軸為y軸。
此外，部件輸送裝置100具有成像單元K1，其被配置成攝製傳送點ÜS的至少一（例如）圖3所示影像，該影像在其第一區段H1中示出第一輸送器件F1的至少一端區E1，並且在其第二區段H2中示出第二輸送器件的至少一端區E2。圖3中示出第一輸送器件F1的主軸，預設傳送路徑W的至少一區段沿該主軸延伸。
此外，部件輸送裝置100具有與調節單元連接之用於分析該至少一影像的分析單元，其被配置成針對該至少一影像來測定第一輸送器件F1之端區E1與第二輸送器件F2之端區E2間的用於不對稱的程度，簡稱不對稱程度。該調節單元被配置成，相對第二輸送器件F2沿調節軸（此處係y軸）-根據所測不對稱程度-來調節第一輸送器件F1。
下面對調節或校準該二輸送器件F1、F2之彼此對齊的定向所採取的步驟進行描述。
在透過相應移動該二輸送設備101、102來將該二輸送器件F1、F2帶至相應之傳送位置後，以給出之順序執行以下步驟： (i)         用成像單元K1攝製第一影像； (ii)       透過分析單元來測定第一影像的不對稱程度； (iii)     透過調節單元來相對另一輸送器件F1沿第一方向（此處例如為y向）調節該二輸送器件中的一個（此處例如為第二輸送器件F2）。 (iv)      用成像單元K1攝製第二影像； (v)        透過分析單元來測定第二影像的不對稱程度； (vi)      透過分析單元來對第二影像的不對稱程度與第一影像的不對稱程度進行比較； (vii)   若第二影像的不對稱程度小於第一影像的不對稱程度：透過調節單元來相對第一輸送器件F1沿y向進一步調節第二輸送器件F2；以及 若第二影像的不對稱程度大於或等於第一影像的不對稱程度：透過調節單元來相對第一輸送器件F1沿反向於y向的第二方向（即''-y''向）調節第二輸送器件F2。
如此便使得第二輸送器件F2更為接近期望之對齊定向。
隨後，可使用更多影像來重複該等步驟，直至達到該二輸送器件F1、F2之彼此定向的期望精確度。
若相對第二輸送器件F2來調節第一輸送器件F1，則結果完全相似。
在圖2a至2k中，結合傳送點ÜS之用成像單元K1所攝製的相應影像B1、B2、B3…B11來示例性且大幅簡化地示出對第二輸送器件F2進行多次相應調節的情形。
圖2a左側為第一影像B1。從白色背景上的黑色標記可看出第一輸送器件F1的端區E1（此處例如為“吸管”），及第二輸送器件F2的端區E2及鏡像軸SA。圖中亦示出第一輸送器件F1的主軸H0 。
在前述步驟(i)中攝製第一影像B1後，在步驟(ii)中測定第一影像B1的相關不對稱程度，此處表示為第一不對稱程度A1。下文將對測定影像之不對稱程度的方式進行詳細闡述。
在步驟(iii)中，以圖2a所示起始狀況為出發點沿第一方向（此處例如朝右）以較小的調節程度調節第二輸送器件F2。隨後在步驟(iv)中，攝製圖2b所示第二影像B2。在所示示例中，以一個像素的寬度（參見圖2b左上方的標記''1 pix --＞''）朝右進行調節。一般而言，該較小的調節程度例如遠小於一毫米且原則上可根據期望之校準精度而自由選擇。
而後在步驟(v)中，針對第二影像B2以類似的方式測定第二不對稱程度A2。
隨後在步驟(vi)中，將第一不對稱程度A1與第二不對稱程度A2相比較。在所示示例中，第二不對稱程度A2大於等於第一不對稱程度A1，下文將對此進行詳細闡述。
在步驟(vii)中將兩種情形區別開來。若第二不對稱程度A2大於或等於第一不對稱程度A1，即在A2大於或等於A1的情況下，在下一步驟中沿相反方向調節第二輸送器件F2。從而實現圖2c所示狀況。此步驟持續至-如圖2i及2j例示性地所示-不對稱程度重新變大。亦即，若不對稱程度在調節後重新變大，則沿相反方向調節第二輸送器件F2。如此便能形成該二輸送器件F1、F2之相對調節，不對稱程度在該相對調節中具有最小值。
圖5a及5b示出相應的流程圖：在步驟S01中，透過預調節如此地移動該二輸送設備101、102，使得該二輸送器件F1、F2處於其相應的傳送位置。在步驟S02中，攝製第一影像並測定相關的不對稱程度。在步驟S03中，沿第一方向調節該二輸送器件中的一個。在步驟S04中，攝製另一影像並測定相關的不對稱程度。在步驟S05中，測定最後測得的不對稱程度相較於在其之前一次測得的不對稱程度是否有所減小。換言之，在步驟S05中詢問對稱性是否因最後的調節而得到改善。若未得到改善，則在步驟S06中沿相反方向進行調節，且在隨後的步驟S04中重新攝製另一影像並測定相關的不對稱程度。
但若在步驟S05中測得對稱性有所改善，則在步驟S07中沿同一方向進行進一步調節。在實施步驟S07後，在步驟S08中重新攝製一影像並測定相關的不對稱程度。隨後，在步驟S09中重新測定最後測得的不對稱程度相較於在其之前一次測得的不對稱程度是否有所減小。換言之，在步驟S09中詢問對稱性是否因最後的調節而得到改善。若對稱性有所改善，則回到步驟S07並重新沿同一方向進行進一步調節。若在步驟S09中測得對稱性未得到改善，則在步驟S10中沿相反方向以更小的調節程度進行調節。
在步驟S11中，重新攝製一影像並測定相關的不對稱程度。隨後，在步驟S12中重新測定最後測得的不對稱程度相較於在其之前一次測得的不對稱程度是否有所減小。若為是，則去往步驟S10並進行進一步調節。若為否，則使用成像單元K1之調節在步驟S13中結束。將測得的調節值儲存在與控制裝置連接之記憶體中。在隨後使用部件輸送裝置100時，在透過相應地移動輸送設備101、102來將該二輸送器件F1、F2移至其傳送位置的情況下，控制裝置及調節單元可使用該等調節值。
下面對根據第一示例，分析單元測定影像之不對稱程度的方式進行描述。
該分析單元被配置成，使用鏡像軸SA來測定不對稱程度，該鏡像軸-如圖3及圖2a所示-垂直於預設傳送路徑W。較佳地，鏡像軸SA與傳送路徑W在其幾何中心M相交。
結合圖2a對分析單元所實施之用於測定第一影像B1之不對稱程度A1的步驟進行說明。影像B1具有第一區段H1及第二區段H2，在該第一區段中示出第一輸送器件F1之端區E1，在該第二區段中示出第二輸送器件F2之端區E2。在此，第一區段H1在鏡像軸SA下方延伸，第二區段H2在鏡像軸SA上方延伸。
第一影像B1由多個像素B1 、B2 、B3 …組成，其中每個像素皆具一特定的灰度值。在圖2a中，影像B1之第二區段H2包括分佈為十行及十六列之總共160個像素。其中，為黑色選擇灰度值''1''，為白色選擇灰度值''0''。
在步驟(a)中，針對鏡像軸SA上方的每個像素B1 、B2 、B3 …B160 偵測相應灰度值。
在步驟(b)中，針對該等像素B1 、B2 、B3 …B160 中之每個使用鏡像軸SA測定一鏡像的像素B1 ´、B2 ´、B3 ´…B160 ´並偵測其灰度值。鏡像的像素B1 ´、B2 ´、B3 ´…B160 ´相應地處於鏡像軸SA下方。
在步驟(c)中，針對該等像素B1 、B2 、B3 …B160 中之每個各確定一差值Δ1 、Δ2 、Δ3 … Δ160 ，確切而言，透過求得相應像素Bi 之灰度值與相應鏡像像素Bi ´之間的差來確定，隨後將該差乘方。所得差值Δi 在圖2a右側的相應網格中給出。
在步驟(d)中，將所有測得的差值Δ1 、Δ2 、Δ3 … Δ160 相加。在圖2a所示示例中，如圖2a右側所示，該和∑Δi 之值為''72''。
選擇步驟(d)中求得之和∑Δi 作為相應影像之不對稱程度。亦即，圖2a所示第一影像B1之不對稱程度A1的值為72。
在圖2f所示第六影像B6中，不對稱程度A6之值為44。直觀且簡化地，透過將第一輸送器件F1圍繞鏡像軸SA“翻轉”形成具有第二輸送器件F2之重疊區域，在該區域內差值為零。該重疊區域愈大，對稱性愈佳從而更好地對齊。藉此，不對稱程度隨著重疊區域的增大而減小。
在圖2l中，在圖表中繪示有圖2a至2k中相應地示出的十一個影像B1至B11之不對稱程度A1至A11。
根據第二實施例，可用鏡像軸來測定不對稱程度，該鏡像軸與預設傳送路徑W，即第一輸送器件F1的主軸H0 重合。
如結合圖3之合理性考慮所示，鏡像軸與主軸H0 之重合使得第一輸送器件F1或其端區E1理想地與鏡像軸對稱。若第二輸送器件F2相對鏡像軸有所偏移，透過第二輸送器件F2之鏡像映射不產生上述重疊區域，或僅產生一極小的重疊區域，因而不對稱程度之值較大。但若第二輸送器件F2理想地對齊，則產生最大的重疊區域，因而不對稱程度之值最小化。
如此亦能在此情形下以類似的方式實施上述計算步驟。
根據第三示例，透過以下步驟測定該不對稱程度： (a)        為相應影像創建鏡像影像，該鏡像影像透過圍繞平行於傳送路徑W之鏡像軸進行鏡像映射而形成， (b)        針對影像之每個像素及鏡像影像之對應像素偵測灰度值， (c)        隨後，各測定一差值，該差值表示像素之灰度值與鏡像影像之對應像素的灰度值之差的程度， (d)        將所有測得的差值相加， (e)        隨後，基於該影像，使用至少另一鏡像軸形成另一鏡像影像，該鏡像軸垂直於前一鏡像軸地有所偏移， (f)         隨後，使用該至少另一鏡像影像重複步驟(a)至(d)。 隨後，將步驟(d)中求得之和進行比較，並將和之最小值用作相應影像之不對稱程度。
一般而言，所使用的鏡像影像愈多，可達到的精度愈高。
在此所描述之方法的一優點在於，如圖4a至4c例示性地所示，亦可在採用不同形狀的輸送器件的情形下透過調節單元實施校準。
在此描述之方法方案以及裝置方案及其功能及運行情況僅為了使結構、工作方式及特性更易理解；本案揭露內容並不會因此侷限於該等實施例。附圖中部分地採用示意性顯示，其中主要特性及效應被部分地顯著放大展示，用以闡釋功能、作用原理、技術方案及特徵。其中，附圖或文本中所揭露的任何一種工作方式、原理、技術方案及特徵皆可與任一請求項、說明書及其他附圖中的任一項特徵、本揭露案所包含抑或可自本揭露案推導之其他工作方式、原理、技術方案及特徵自由組合，凡可設想之組合，皆可指定給在此描述的處理方式。另，說明書各章節及申請專利範圍中所有單個實施方案間之組合以及說明書、申請專利範圍及附圖中不同方案間的組合亦屬本發明之揭露內容。申請專利範圍亦不對本案揭露內容及所有揭露特徵間的可能組合構成限制。顯然，凡被揭露特徵，無論其為單項特徵抑或與所有其他特徵組合，皆為本案揭露內容。
100:部件輸送裝置 101:第一輸送設備 102:第二輸送設備 103:部件儲備 A1…A11:不對稱程度 B:部件 B1，B2，B3…B160:像素 B1´，B2´，B3´…B160´:像素 E1:端區 E2:端區 F1:第一輸送器件 F2:第二輸送器件 H0:主軸 H1:第一區段 H2:第二區段 K1:成像單元 K2:成像單元 M:幾何中心 P1:第一箭頭 P2:第二箭頭 R1:方向 R2:方向 SA:鏡像軸 ÜS:傳送點 W:傳送路徑 Δ1，Δ2，Δ3…Δ160:差值 ∑Δi:和 x、y、z:軸
下面結合附圖對更多特徵、特性、優點及對相關領域通常知識者而言可能的變體進行詳細說明。附圖示意性示出部件輸送裝置的若干方案，本文所描述之裝置的各方案不因此而受到任何限制。 圖1為部件輸送裝置的透視圖，在第一輸送器件與第二輸送器件之間設有傳送點。 圖1a為圖1中在傳送點周圍的詳圖。 圖2a至2k為用部件輸送裝置之成像單元所攝製之傳送點影像的示意圖，其中以不同的方式相對第一輸送器件對第二輸送器件進行調節。 圖2l為展示圖2a至2k所示影像之不對稱程度的圖表。 圖3為用成像單元所攝製之傳送點影像的原理圖。 圖4a至4c為例如針對不同形狀時傳送點的示意性影像。 圖5a及5b為用於部件輸送裝置之調節方法的流程圖。
100:部件輸送裝置
101:第一輸送設備
102:第二輸送設備
103:部件儲備
F1:第一輸送器件
F2:第二輸送器件
K1:成像單元
K2:成像單元
P1:第一箭頭
P2:第二箭頭
x、y、z:軸

Claims (14)

  1. 一種部件輸送裝置（100），包括： 用於輸送部件之第一輸送器件（F1）； 用於輸送該部件之第二輸送器件（F2）； 其中該第一輸送器件（F1）被配置成在傳送點（ÜS）上將該部件傳送給該第二輸送器件（F2）； 調節單元，其用來對該第一輸送器件及該第二輸送器件（F1，F2）中的一者進行調節，該調節是相對該第一輸送器件及該第二輸送器件中的另一輸送器件（F2，F1）沿至少一調節軸或圍繞至少一調節軸（x軸，y軸，z軸）來進行調節； 成像單元（K1），其被配置成攝製該傳送點（ÜS）的至少一影像（B1，B2，B3…B11），該影像在第一區段（H1）中示出該第一輸送器件（F1）的至少一端區（E1），並且在第二區段（H2）中示出該第二輸送器件（F2）的至少一端區（E2）；以及 與該調節單元連接之用於分析該至少一影像（B1，B2，B3…B11）的分析單元，該分析單元被配置成用於由該至少一影像（B1，B2，B3…B11）來測定該第一輸送器件（F1）之端區（E1）與該第二輸送器件（F2）之端區（E2）間的不對稱程度（A1，A2，A3…A11）；其中 該調節單元被配置成，根據所測的不對稱程度（A1，A2，A3…A11），相對該另一輸送器件（F2，F1）沿該至少一調節軸或圍繞該至少一調節軸（x軸，y軸，z軸）對該第一輸送器件及該第二輸送器件（F1，F2）中的至少一個進行調節。
  2. 如請求項1所述的部件輸送裝置（100），其中該分析單元被配置成，使用鏡像軸（SA）來測定該第一輸送器件（F1）之端區（E1）與該第二輸送器件（F2）之端區（E2）間的不對稱程度（A1，A2，A3…A11），該鏡像軸垂直於該部件之傳送路徑（W）或與該傳送路徑（W）重合。
  3. 如請求項2所述的部件輸送裝置（100），其中該分析單元被配置成，為了測定該不對稱程度（A1，A2，A3…A11）， (a)        針對該鏡像軸（SA）之一側上的每個像素（B1 ，B2 ，B3 …）偵測一灰度值， (b)        針對所觀察的該等像素（B1 ，B2 ，B3 …），以該鏡像軸（SA）測定鏡像像素（B1 ´，B2 ´，B3 ´…）並偵測其灰度值， (c)        各確定一差值（Δ1 ，Δ2 ，Δ3 …），該差值表示該像素（B1 ，B2 ，B3 …）之灰度值與該鏡像像素（B1 ´，B2 ´，B3 ´…）之灰度值之差的程度，以及 (d)        將所有測得的差值（Δ1 ，Δ2 ，Δ3 …）相加， 其中步驟(d)中求得之和（∑Δi ）確定相應的該影像（B1，B2，B3…B11）之不對稱程度（A1，A2，A3…A11）。
  4. 如請求項1所述的部件輸送裝置（100），其中為了測定相應的該影像之不對稱程度，該分析單元被配置成 (a)        創建鏡像影像，該鏡像影像透過圍繞至少近似平行於傳送路徑（W）之鏡像軸進行鏡像映射而形成， (b)        針對該影像之每個像素及該鏡像影像之對應像素偵測灰度值， (c)        各確定一差值，該差值表示該像素之灰度值與該鏡像影像之對應像素的灰度值之差的程度， (d)        將所有測得的差值相加， (e)        透過將步驟(a)中形成的該鏡像影像沿垂直於該鏡像軸之方向移動來形成至少另一鏡像影像，以及 (f)         使用該至少另一鏡像影像重複步驟(b)至(d)， 其中將步驟(d)中求得之和進行比較，且該等和之最小值確定相應的該影像之不對稱程度。
  5. 如前述請求項中任一項所述的部件輸送裝置（100），其被配置成以給出之順序執行以下步驟： (i)         用該成像單元（K1）攝製第一影像（B1）； (ii)       透過該分析單元來測定該第一影像（B1）的不對稱程度（A1）； (iii)     透過該調節單元來相對相應的該另一輸送器件（F2，F1）沿第一方向調節該第一輸送器件及該第二輸送器件（F1，F2）中的一者； (iv)      用該成像單元（K1）攝製第二影像（B2）； (v)        透過該分析單元來測定該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）； (vi)      透過該分析單元來對該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）與該第一影像（B1）的不對稱程度（A1）進行比較； (vii)   若該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）小於該第一影像（B1）的不對稱程度（A1）：透過該調節單元來相對相應的該另一輸送器件（F2，F1）沿該第一方向進一步調節該一輸送器件（F1，F2）；以及 若該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）大於或等於該第一影像（B1）的不對稱程度（A1）：透過該調節單元來相對相應的該另一輸送器件（F2，F1）沿反向於該第一方向之第二方向調節該一輸送器件（F1，F2）。
  6. 如請求項5所述的部件輸送裝置，其被配置成用於隨後以給出之順序執行以下其他步驟： (viii) 用該成像單元（K1）攝製第三影像（B3）； (ix)      透過該分析單元來測定該第三影像（B3）的不對稱程度（A3）； (x)        透過該分析單元來對該第三影像（B3）的不對稱程度（A3）與該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）進行比較； (xi)      若該第三影像（B3）的不對稱程度（A3）小於該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）：透過該調節單元來相對相應的該另一輸送器件（F2，F1）沿最後實施調節之方向進一步調節該一輸送器件（F1，F2）；以及 若該第三影像（B3）的不對稱程度（A3）大於或等於該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）：透過該調節單元來相對相應的該另一輸送器件（F2，F1）沿反向於最後實施調節之方向的方向調節該一輸送器件（F1，F2）。
  7. 如前述請求項中任一項所述的部件輸送裝置（100），其中該第一輸送器件（F1）及/或該第二輸送器件（F2）由吸管、噴射器或具有吸力接觸點之容置器構成。
  8. 如前述請求項中任一項所述的部件輸送裝置（100），其中該第一輸送器件（F1）及/或該第二輸送器件（F2）為可沿軸線線性運動地支承及/或可圍繞旋轉軸旋轉地支承的輸送設備（101，102）之部分，其中透過該輸送設備（101，102）沿該軸線或圍繞該旋轉軸的預調節運動，可將相應的該第一輸送器件（F1）及/或該第二輸送器件（F2）移至用於沿傳送路徑（W）傳送該部件（B）之預設傳送位置； 其中該調節單元被配置成，為校準相應的該第一輸送器件（F1）及/或該第二輸送器件（F2）之傳送位置，沿該軸線移動相應的該輸送設備（101，102）及/或圍繞該旋轉軸旋轉相應的該輸送設備。
  9. 如請求項7所述的部件輸送裝置，其中該輸送設備（101，102）為換向設備（101）或直線軸（102）。
  10. 如前述請求項中任一項所述的部件輸送裝置（100），其中該調節軸與該第一輸送器件（F1）之主軸（H0 ）成一角度，該角度介於70°與110°之間。
  11. 如前述請求項中任一項所述的部件輸送裝置（100），其中自該成像單元（K1）朝該傳送點（ÜS）之方向（R1）與該第一輸送器件（F1）之主軸（H0 ）成一角度，該角度介於70°與110°之間。
  12. 如前述請求項中任一項所述的部件輸送裝置（100），進一步包括另一成像單元（K2），該成像單元被配置成攝製該傳送點（ÜS）之至少另一影像，該影像在該至少另一影像之第一區段中示出該第一輸送器件（F1）的至少一端區（E1），並且在該至少另一影像之第二區段中示出該第二輸送器件（F2）的至少一端區（E2），其中自該另一成像單元（K2）至該傳送點（ÜS）之方向（R2）不同於自該成像單元（K1）至傳送點（ÜS）之方向（R1）。
  13. 如請求項12所述的部件輸送裝置（100），其中該分析單元進一步被配置成，用於分析該至少另一影像並測定該第一輸送器件（F1）之端區（E1）與該第二輸送器件（F2）之端區（E2）間的另一不對稱程度； 其中該調節單元被配置成，根據所測的另一不對稱程度，相對相應的該另一輸送器件（F2，F1）沿該調節軸或圍繞另一調節軸對該第一輸送器件及該第二輸送器件（F1，F2）中的至少一個進行調節。
  14. 一種調節部件輸送裝置（100）之方法，該部件輸送裝置包括用於輸送部件的第一輸送器件（F1）及用於輸送該部件的第二輸送器件（F2），其中該第一輸送器件（F1）被配置成在傳送點（ÜS）上將該部件傳送給該第二輸送器件（F2），該方法包括以下步驟： (ii)       用成像單元（K1）攝製該傳送點（ÜS）之第一影像（B1）； (iii)     透過分析單元來測定該第一影像（B1）的不對稱程度（A1）； (iv)      透過調節單元來沿第一方向（y向）調節該第一輸送器件及該第二輸送器件（F1，F2）中的一個，該調節是相對相應的該第一輸送器件及該第二輸送器件中的另一輸送器件（F2，F1）而進行； (v)        用該成像單元（K1）攝製該傳送點（ÜS）之第二影像（B2）； (vi)      透過該分析單元來測定該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）； (vii)   透過該分析單元來對該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）與該第一影像（B1）的不對稱程度（A1）進行比較； (viii) 若該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）小於該第一影像（B1）的不對稱程度（A1）：透過該調節單元來相對相應的該另一輸送器件（F2，F1）沿該第一方向（y向）進一步調節該一輸送器件（F1，F2）；以及 (ix)      若該第二影像（B2）的不對稱程度（A2）大於或等於該第一影像（B1）的不對稱程度（A1）： (x)        透過該調節單元來相對相關的該另一輸送器件（F2，F1）沿反向於該第一方向（y向）之第二方向（-y向）調節該一輸送器件（F1，F2）。
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