WO2020260091A1 - Bauteilfördervorrichtung mit einer einstelleinheit und verfahren zum einstellen einer bauteilfördervorrichtung - Google Patents

Bauteilfördervorrichtung mit einer einstelleinheit und verfahren zum einstellen einer bauteilfördervorrichtung Download PDF

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Rainer Miehlich
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    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer

Definitions

  • Component conveying device with a setting unit and method for setting a component conveying device
  • a component conveying device with a first conveying instrument and a second conveying instrument for conveying the component is described here.
  • the component can in particular be an electronic semiconductor component, such as a chip.
  • the first conveyor instrument is set up to transfer the component to the second conveyor instrument at a transfer point.
  • a method for adjusting such a component conveying device is also described.
  • a device for promoting electronic components is known from US 10,056,278 B2.
  • the device comprises a removal device rotatable about a horizontal axis with receivers arranged in a circle for taking chips from a wafer. By rotating the removal device, the picked chips are turned through 180 °.
  • the device further comprises a conveying device which can be rotated about a vertical axis and has receivers arranged in a circle, which receive the chips turned by the removal device at a transfer point. The chips are then conveyed further by rotating the conveyor device around the vertical axis. When a chip is transferred, the relevant pick-up of the removal device is accordingly in a transfer position and the relevant pick-up of the conveying device is likewise in a transfer position.
  • the component conveying device further comprises an adjustment unit for setting one of the two conveying instruments with respect to the other conveying instrument in question along at least one or around at least one setting axis and an imaging unit which is set up to record at least one image of the transfer point, which is in a first section of the at least an image of at least one end portion of the sten it shows ⁇ support instrument, and in a second portion of the at least one image of at least one end portion of the second conveying instrument.
  • the component conveying device further comprises an analysis unit, connected to the setting unit, for analyzing the at least one image, which is set up to determine, in relation to the at least one image, a measure of asymmetry between the end region of the first conveying instrument and the end region of the second conveying instrument, the Adjustment unit is set up to adjust at least one of the two delivery instruments relative to the other delivery instrument in question along the at least one or around the at least one adjustment axis as a function of the determined degree of asymmetry.
  • the mirror axis is selected such that it is oriented perpendicular to the transfer path and runs through the center of the transfer path.
  • the contact point of the end region of the first conveying instrument provided for contact with the component is at the same distance from the mirror plane as the intended contact point of the end region of the second conveying instrument.
  • the determination of Asymmetry ⁇ RIE measure is based on this way suitable to the two contact points.
  • the square of the difference between the gray values can be used as the difference value.
  • the amount of the difference between the gray values can be used as the difference value.
  • the analysis unit is set up to determine the degree of asymmetry for the relevant image
  • step (e) generating at least one further mirror image by shifting the mirror image generated in step (a) in a direction perpendicular to the mirror axis, and
  • step (e) several further mirror images are generated in step (e), the several mirror images each being generated by a simple displacement perpendicular to the side edge of the mirror image generated in step (a). This requires little computing effort. A desired accuracy can be achieved simply by choosing a distance between the multiple mirror images larger or smaller.
  • the component conveying device is set up to carry out the following steps - in the given order:
  • the component conveying device is also set up for the subsequent implementation of the following further steps - in the given order:
  • the first conveying instrument and / or the second conveying instrument is part of a conveying device that is linearly movably mounted along an axis and / or rotatably mounted about an axis of rotation in a, for the Kochga ⁇ be of the component along the transfer path provided for delivery position can be moved, and wherein the setting unit is adapted for adjusting the transfer-Posi ⁇ of the relevant support instrument tion the conveyor in question along the axis to move and / or to rotate around the axis of rotation. Therefore, a driving unit of the construction ⁇ can partially conveying device, which serves for driving the conveyor apparatus are functionally advantageously used both for moving the conveying apparatus during conveyance of the components, as well as for setting or adjusting the transfer position of the relevant conveyor instrument.
  • the component conveying device comprises a further imaging unit, which is adapted réelle at least one further image of the transfer point ⁇ assume that in a first portion of at least one further image shows at least an end portion of the first conveying instrument and in a second portion the WE ⁇ ilias another image of at least one end portion of the second support instrument, wherein a direction from the further imaging device is different to the transfer point of a direction from the first-mentioned imaging unit to the transfer point.
  • the further imaging unit a mutual adjustment or fine adjustment of the two conveying instruments to one another can be effected in a further plane.
  • the two directions mentioned differ by more than 70 °.
  • the end areas can be assessed from clearly different viewing directions. This allows the accuracy to be increased further.
  • the two conveying instruments can be precisely aligned with one another in a particularly simple manner.
  • the direction from which the first-mentioned imaging unit is directed towards the transfer point and the direction from which the further imaging unit is directed towards the transfer point differ by an angle between 70 ° and 110 °, preferably between 80 ° and 100 °.
  • the analysis unit is further set up to analyze the at least one further image and to determine a further measure of an asymmetry between the end area of the first conveying instrument and the end area of the second conveying instrument, the setting unit being set up to at least one of the two Adjustment of funding instruments with respect to the other funding instrument in question along or around a further adjustment axis depending on the further degree of asymmetry determined.
  • a method for adjusting a component conveying device having a first support instrument for conveying a component, and a second conveyor instrument for delivering the component, wherein the first conveying instrument is adapted to the component at an over ⁇ transfer point to pass along an intended transfer path to the second conveying instrument includes the following steps:
  • FIG. 1 shows a perspective sketch of a component conveying device with a transfer point between a first conveying instrument and a second conveying instrument.
  • FIGS. 2a to 2k show schematically images of the transfer point recorded with an imaging unit of the component conveying device, the second conveying instrument being adjusted in different ways relative to the first conveying instrument.
  • FIG. 21 shows a diagram which shows the asymmetry dimensions of the images sketched in FIGS. 2a to 2k.
  • FIG. 3 shows a basic sketch of an image of the transfer point recorded by the imaging unit.
  • Figures 4a to 4c show schematic images of the transfer point by way of example for differently shaped conveyor instruments.
  • FIGS. 5a and 5b show a flow diagram for a parting method for a component conveying device.
  • the first conveying device 101 also has a further conveying instrument which is arranged opposite the first conveying instrument F1 with reference to the y-axis.
  • the first conveyor 101 more than two funding instruments ⁇ on, for example, four or eight corresponding support instruments, which are arranged in the same ⁇ moderately about the y-axis.
  • the first conveyor instrument F1 By rotating the first conveyor device 101 about the y-axis, the first conveyor instrument F1 is rotated about the y-axis so that it can be brought into different positions.
  • a transfer position sketched in FIG. 1, is provided for the transfer of the component from the first conveying instrument F1 to the second conveying instrument F2 at the transfer point ÜS.
  • a recording position of the first support instrument Fl which is opposite to, for example, the transfer position with respect to the y-axis, see for accommodating the component of a structured component storage 103, such as a wafer, pre ⁇ .
  • the second conveyor device 102 is a linear axis, which is mounted movable relative to the housing so that they along the y-axis and along the x-axis can be moved by the controller be ⁇ .
  • the second conveyor instrument F2 is brought into different positions.
  • a transfer position sketched in FIG. 1 is provided for the transfer of the component from the first conveying instrument F1 to the second conveying instrument F2 at the transfer point ÜS .
  • the second conveyor device 102 can deposit the component at a storage location in or on a receiving device (not shown).
  • a receiving device can be, for example, a (wafer) table providing a receiving substrate or a component belt with receiving pockets for components.
  • the component conveying device 100 furthermore has an adjusting unit with which one of the two conveying instruments F1, F2 can be set or adjusted relative to the relevant other conveying instrument along at least one or about at least one setting axis.
  • the two conveying instruments F1, F2 are first brought into their respective transfer positions by presetting. A fine adjustment or adjustment of the mutual alignment of the two conveying instruments F1, F2 then takes place with the aid of the adjustment unit.
  • the second conveyor device is decor with dark ⁇ tet as a further turning device which corresponds to the turning device first mentioned in construction, but the rotation ⁇ axis of another turning device with the axis of rotation of the first-mentioned turning device, so the y-axis, an angle of more than 0 °.
  • the rotation axis of ⁇ is another turning machine, the x-axis.
  • the axis of rotation of the first turning device and of the second turning device is the y-axis.
  • the component conveying device 100 has an imaging unit Kl which is set up to record at least one image of the transfer point ÜS, sketched by way of example in FIG. 3, which shows at least one end region El of the first conveying instrument F1 in a first section Hl of the image, and in a second portion H2 of the image of at least a ⁇ end portion E2 of the second conveyor instrument.
  • the major axis of the first conveyor Instruments Fl is sketched, extends along at least a portion of the vorgese ⁇ Henen transfer path W.
  • Funding instrument F2 with respect to the other relevant funding instrument F1 in a first direction here by way of example the y-direction through the setting unit;
  • the asymmetry level of the second image greater than or equal to the Asym ⁇ geometry dimension of the first image is moving the second support instrument F2 relative to the first support instrument Fl in a, to the y-direction opposite second direction, ie in the y "- Direction, through the setting unit.
  • the second conveying instrument F2 is brought closer to the desired aligned alignment.
  • the steps can then be repeated using further images until a desired precision of the mutual alignment of the two conveying instruments F1, F2 is achieved. If the first conveyor instrument F1 is adjusted relative to the second conveyor instrument F2, the result is completely analogous.
  • step (ii) the associated degree of asymmetry for the first image B1 is determined in step (ii), here referred to as the first degree of asymmetry A1.
  • the way in which a measure of asymmetry is determined for an image is discussed in more detail below.
  • step (v) the second degree of asymmetry A2 is determined in a corresponding manner for the second image B2.
  • step (vi) the first degree of asymmetry A1 and the second degree of asymmetry A2 are compared with one another.
  • ⁇ out leads is - the second asymmetry degree A2 is equal to the first asymmetry-level Al.
  • step (vii) two cases are distinguished. If the second asymmetry dimension A2 is greater than or equal to the first asymmetry dimension A1, that is to say if, as is the case here A2> A1, the second conveying instrument F2 is adjusted in a next step the opposite direction. The situation outlined in FIG. 2c is thus achieved. This is continued until - as outlined by way of example with reference to FIGS. 2i and 2j - the degree of asymmetry increases again. If the degree of asymmetry increases again after an adjustment, the second conveying instrument F2 is adjusted in the opposite direction. In this way, a relative setting of the two conveying instruments F1, F2 can be found in which the degree of asymmetry has a minimum.
  • Figures 5a and 5b show a corresponding flow chart:
  • step SOI the two conveyor devices 101, 102 are moved by presetting so that the two conveyor instruments F1, F2 are in their respective transfer position.
  • the first image is recorded in step S02 and the associated degree of asymmetry is determined.
  • step S03 one of the two conveyor instruments is adjusted in a first direction.
  • step S04 another image is recorded and the associated degree of asymmetry is determined.
  • step S05 it is determined whether the most recently ascertained degree of asymmetry has decreased compared to the degree of asymmetry ascertained immediately before. In other words, it is queried in step S05 whether the symmetry has been improved by the last adjustment. If this is not the case, in step S06 there is an adjustment in the opposite direction and in the then following step S04 another image is recorded and the associated degree of asymmetry is determined.
  • step S05 determines whether the symmetry has improved.
  • step S07 After step S07 has been carried out, an image is recorded again in step S08 and the associated degree of asymmetry is determined.
  • step S09 it is then determined again whether the most recently ascertained degree of asymmetry has decreased compared to the degree of asymmetry ascertained immediately before. In other words, is interrogated in step S09 whether the symmetry has improved set by the last Ver ⁇ . If the symmetry has improved, it goes back to step S07 and there is another adjustment in the same direction. If in step S09 ermit ⁇ is telt, the symmetry that does not improve is made at step S10 an adjustment in the opposite direction, and using a smaller new adjusting measure.
  • step Sil another image is recorded and the associated degree of asymmetry is determined.
  • step S12 it is then determined again whether the most recently ascertained degree of asymmetry has decreased compared to the degree of asymmetry ascertained immediately before. If so, it goes back to step S10 and there is a further adjustment. If not, the setting is ended using the imaging unit K1 in step S13.
  • the determined setting values are stored in a memory connected to the control. In a subsequent use of the component conveying device 100, the setting values from the Control and adjustment unit to be used when the two funding instruments Fl, F2 are moved by a corresponding movement of the conveyors 101, NEN in their handover positio ⁇ 102nd
  • the analysis unit is set up to use a mirror axis SA to determine the degree of asymmetry, which - as sketched in FIG. 3 and also in FIG. 2a - is oriented perpendicular to the transfer path W provided.
  • the mirror axis SA preferably intersects the transfer path W in its geometric center M.
  • the image B1 has a first section Hl, in which the end region El of the first conveyor instrument F1 is shown, and a second section H2, in which the end region E2 of the second conveyor ⁇ instrument F2 is shown.
  • the first portion extends below the mirror Hl ⁇ axis SA and the second portion H2 above the mirror axis SA.
  • the first image is Bl having a certain gray value of many pixels Bi, B 2, B 3 composite, ..., each image ⁇ point.
  • the second portion H2 of the image comprises a total of Bl 160 pixels which is distributed on ⁇ ten rows and sixteen columns are arranged.
  • the gray value "1" is selected for black and the gray value "0" for white.
  • step (b) of these pixels Bi, B 2 for each, B 3, ... B160 using the mirror axis SA ⁇ a mirrored image point B, B 2 ', B 3', ... determined B160 'and its Gray value recorded.
  • the mirrored image points BG, B 2 ' , B 3 ' , ... BIQO ' are accordingly located below the mirror axis SA.
  • step (c) a difference value Di, A 2 , D 3 , ... D 160 is determined for each of the image points Bi, B2, B3, ... BI 6 O, namely by forming a difference between the Gray value of the relevant image point B and the gray value of the relevant mirrored image point Bi 'and then squaring the difference.
  • the difference values A obtained in this way are indicated on the right in FIG. 2a in a corresponding grid.
  • step (d) all the difference values Di, D 2 , D 3 ,... Di 6 o determined in this way are added up. In the example shown in FIG. 2a, the value "72" results for this sum SD, as indicated on the right in FIG. 2a.
  • the sum SDi formed in step (d) is selected as a measure of asymmetry for the relevant image.
  • the degree of asymmetry A1 of the first image B1 shown in FIG. 2a therefore has the value 72.
  • FIG. 21 the asymmetry dimensions A1 to All of the eleven images B1 to B1 shown accordingly in FIGS. 2a to 2k are plotted in a diagram.
  • the degree of asymmetry can be determined using a mirror axis which coincides with the intended transfer path W, that is to say with the main axis Ho of the first conveying instrument F1.
  • the fact that the mirror axis coincides with the main axis Ho here means that the first conveying instrument F1 or its end region El is ideally aligned symmetrically to the mirror axis. If the second conveyor instrument F2 has an offset with respect to the mirror axis, mirroring the second conveyor instrument F2 does not result in any overlap area in the above sense or only a very small overlap area and thus a high value for the degree of asymmetry. However, if the second funding instrument F2 is ideally aligned, a maximum overlap area and thus a minimum value for the degree of asymmetry results.
  • the degree of asymmetry can be determined by the following steps:
  • a mirror image is created for the image in question, which is created by mirroring about a mirror axis parallel to the movement path W, (b) the gray values are recorded for each pixel of the image and the corresponding pixel of the mirror image,
  • At least one further mirror image is generated using at least one further mirror axis which is offset perpendicular to the first-mentioned mirror axis,
  • step (d) The sums generated in each case in step (d) are then compared and the minimum of the sums is used as a measure of asymmetry for the relevant image.
  • One advantage of the method described here is that the adjustment can also be carried out by the setting unit in the case of differently shaped conveying instruments, as outlined by way of example in FIGS. 4a to 4c.

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Abstract

Eine Bauteilfördervorrichtung weist ein erstes und ein zweites Förderinstrument zum Fördern des Bauteiles auf. Das erste Förderinstrument ist dazu eingerichtet, das Bauteil an einer Übergabestelle auf das zweite Förderinstrument zu übergeben. Weiter umfasst die Bauteilfördervorrichtung eine Einstelleinheit für ein Einstellen eines der zwei Förderinstrumente gegenüber dem anderen Förderinstrument entlang wenigstens einer oder um wenigstens eine Einstellachse und eine bildgebende Einheit. Diese nimmt wenigstens ein Bild der Übergabestelle auf, das in einem ersten Abschnitt des Bildes einen Endbereich des ersten Förderinstruments zeigt, und in einem zweiten Abschnitt des Bildes einen Endbereich des zweiten Förderinstruments. Weiter umfasst die Bauteilfördervorrichtung eine, mit der Einstelleinheit verbundene Analyseeinheit zur Analyse des Bildes, die dazu eingerichtet ist, zu dem wenigstens einen Bild ein Maß für eine Asymmetrie zwischen dem Endbereich des ersten Förderinstruments und dem Endbereich des zweiten Förderinstruments zu ermitteln, wobei die Einstelleinheit dazu eingerichtet ist, wenigstens eines der beiden Förderinstrumente gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument entlang der wenigstens einen oder um die wenigstens eine Einstellachse abhängig von dem ermittelten Asymmetrie-Maß einzustellen.

Description

Bauteilfördervorrichtung mit einer Einstelieinheit und Verfahren zum Einstellen einer Bauteilfördervorrichtung
Hintergrund
Hier wird eine Bauteilfördervorrichtung mit einem ersten Förderinstrument einem zweiten Förderinstrument zum Fördern des Bauteils beschrieben. Das Bauteil kann insbesondere ein elektronisches Halbleiterbauteil, wie beispielsweise ein Chip sein. Dabei ist das erste Förderinstrument dazu eingerichtet, das Bauteil an einer Übergabestelle auf das zweite Förderin strument zu übergeben. Außerdem wird ein Verfahren zum Einstellen einer solchen Bauteilfördervorrichtung beschrieben.
Stand der Technik
Eine Bauteilfördervorrichtung zum Fördern von Chips ist aus der DE 10 2015 013 495 Al bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein, um eine erste horizontale Achse drehbares, erstes sternförmiges Wendegerät, das entlang des Umfangs mehrere Förderinstrumente in Form von Aufnehmern mit Saugkontaktstellen zum Aufnehmen von Chips aufweist. Mit dem ersten Wendegerät können die Chips von einem Wafer entgegengenommen werden und anschließend durch eine Drehung des ersten Wendegeräts um 180° gewendet werden. Außerdem umfasst die Vorrichtung ein zweites sternförmiges Wendegerät mit entsprechenden Aufneh¬ mern, das um eine zweite horizontale Achse drehbar ist, die rechtwinklig zur ersten horizontalen Achse orientiert ist.
Ein zu fördernder Chip wird durch einen, in einer Aufnahme-Position befindlichen Aufnehmer des ersten Wendegeräts von dem Wafer aufgenommen. Dann wird das erste Wendegerät um 180° gedreht, wodurch der Aufnehmer von der Aufnahme-Position in eine Übergabe-Position bewegt wird. Dort erfolgt eine Übergabe des Chips von dem sich in der Übergabe-Position befindlichen Aufnehmer des ersten Wendegeräts an einen, in einer Übergabe-Position befindlichen Aufnehmer des zweiten Wendegeräts. Anschließend wird das zweite Wendegerät gedreht, wodurch sich der Aufnehmer des zweiten Wendegeräts aus der Übergabe-Position heraus in eine weitere Position bewegt. Zum Antrieb der Wendegeräte dient eine Steuerung. Weiter umfasst die Vorrichtung Lagesensoren zum Erfassen von Lagedaten der Wendegeräte, die der Steuerung zur Verfügung gestellt werden. Für eine zuverlässige Übergabe der Chips an der Übergabestelle müssen die beiden betreffenden, sich jeweils in ihrer Übergabe-Position befindlichen Aufnehmer genau fluchtend zueinander ausgerichtet sein. Eine präzise Einstellung dieser relativen Ausrichtung erfolgt unter erheblichem Aufwand durch manuelles Verstellen der beiden Wendegeräte.
Aus der US 10,056,278 B2 ist eine Vorrichtung zur Förderung elektronischer Bauteile be kannt. Die Vorrichtung umfasst ein, um eine horizontale Achse drehbares Entnahmegerät mit kreisförmig angeordneten Aufnehmern zum Aufnehmen von Chips von einem Wafer. Durch eine Drehung des Entnahmegeräts werden die aufgenommenen Chips um 180° gewendet. Weiter umfasst die Vorrichtung ein, um eine vertikale Achse drehbares Fördergerät mit kreisförmig angeordneten Aufnehmern, die die von dem Entnahmegerät gewendeten Chips an einer Übergabestelle entgegennehmen. Durch eine Drehung des Fördergeräts um die vertikale Achse werden dann die Chips weiter gefördert. Bei der Übergabe eines Chips befindet sich dementsprechend der betreffende Aufnehmer des Entnahmegeräts in einer Übergabe- Position und ebenso befindet sich der betreffende Aufnehmer des Fördergeräts in einer Übergabe-Position. Zur genauen gegenseitigen Ausrichtung dieser beiden Aufnehmer an der Übergabestelle umfasst die Vorrichtung eine erste, nach unten gerichtete Kamera, um Bilder der Aufnehmer des Entnahmegeräts aufzunehmen, und eine zweite, nach oben gerichtete Kamera, um Bilder der Aufnehmer des Fördergeräts aufzunehmen. Unter Nutzung der mit diesen Kameras aufgenommenen Bilder wird eine Abweichungen zwischen zwei Aufneh¬ mern, die sich in ihren voreingestellten Übergabe-Positionen befinden, berechnet. Dieser Abstand wird zur genauen gegenseitigen Einstellung der Aufnehmer bzw. deren Justierung an der Übergabestelle verwendet.
Zum Berechnen der Abstände werden dabei Vektoren verwendet, die die Lagen der zur Ver¬ bindung mit dem Chip vorgesehenen Kontakt-Stellen der Aufnehmer beschreiben. Dadurch erfordern diese Berechnungen einen vergleichsweise hohen Rechenaufwand. Weiterhin ist die nach unten gerichtete Kamera zwischen zwei Aufnehmern des Fördergeräts angeordnet. Dies ist mit einem entsprechenden Raumbedarf verbunden, wodurch die Gestaltungsfreiheit des Fördergeräts eingeschränkt ist. Zudem ist die nach oben gerichtete Kamera abseits der Übergabestelle angeordnet. Daher kann mit ihr kein Bild des betreffenden Aufnehmers des Fördergeräts erstellt werden, wenn sich dieser Aufnehmer in seiner Übergabe-Position be¬ findet. Vielmehr muss nach der Bildaufnahme das Fördergerät weitergedreht werden, bis sich der betreffende Aufnehmer in seiner Übergabe-Position befindet. Allerdings ist dann in diesem Zustand keine Kontrolle der gegenseitigen Ausrichtung der Aufnehmer mit Hilfe der nach oben gerichteten Kamera mehr möglich. Hierdurch ist die erzielbare Genauigkeit grund¬ sätzlich eingeschränkt. Zu lösendes Problem
Eine entsprechende verbesserte Bauteilfördervorrichtung soll ein erleichtertes und dabei effektives Einstellen der zwei Förderinstrumente in ihren, für die Übergabe vorgesehenen Positionen ermöglichen.
Hier voraestellte Lösung
Diese Aufgabe löst eine Bauteilfördervorrichtung mit einem ersten Förderinstrument zum Fördern eines Bauteils und einem zweiten Förderinstrument zum Fördern des Bauteiles, wobei das erste Förderinstrument dazu eingerichtet ist, das Bauteil an einer Übergabestelle auf das zweite Förderinstrument zu übergeben. Dabei hat das erste Förderinstrument insbeson¬ dere eine Hauptachse, entlang der zumindest ein Abschnitt eines vorgesehenen Übergabeweges verläuft. Weiter umfasst die Bauteilfördervorrichtung eine Einstelleinheit für ein Einstellen eines der zwei Förderinstrumente gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument entlang wenigstens einer oder um wenigstens eine Einstellachse und eine bildgebende Einheit, die dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Bild der Übergabestelle aufzunehmen, das in einem ersten Abschnitt des wenigstens einen Bildes zumindest einen Endbereich des er¬ sten Förderinstruments zeigt, und in einem zweiten Abschnitt des wenigstens einen Bildes zumindest einen Endbereich des zweiten Förderinstruments. Weiter umfasst die Bauteilfördervorrichtung eine, mit der Einstelleinheit verbundene Analyseeinheit zur Analyse des wenigstens einen Bildes, die dazu eingerichtet ist, zu dem wenigstens einen Bild ein Maß für eine Asymmetrie zwischen dem Endbereich des ersten Förderinstruments und dem Endbereich des zweiten Förderinstruments zu ermitteln, wobei die Einstelleinheit dazu eingerichtet ist, wenigstens eines der beiden Förderinstrumente gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument entlang der wenigstens einen oder um die wenigstens eine Einstellachse in Abhängigkeit von dem ermittelten Asymmetrie-Maße einzustellen.
Durch die Verwendung von nur einer Ansicht der Endbereiche der beiden betreffenden Förderinstrumente, lässt sich mit Hilfe einer vergleichsweise einfachen, auf einer einfachen Symmetrie basierenden Analyse unter vergleichsweise kurzer Rechenzeit mit einfachen Rechenoperationen ein geeignetes Asymmetrie-Maß zur relativen Anordnung der beiden Endbereiche gewinnen. Auf diese Weise ist eine einfache Gestaltung der Analyseeinheit ermöglicht. Die kurze Rechenzeit erlaubt, dass der durch die Einstelleinheit durchgeführte Einstellvorgang der beiden Förderinstrumente insgesamt besonders wenig Zeit erfordert. Bei einer Variante weist der Endbereich des ersten Förderinstruments eine vorgesehene Kontaktstelle für das zu fördernde Bauteil auf, die in etwa (achsen-)symmetrisch zur Form des Endbereichs des ersten Förderinstruments ausgebildet ist und der Endbereich des zweiten Förderinstruments weist eine vorgesehene Kontaktstelle für das zu fördernde Bauteil auf, die in etwa (achsen-)symmetrisch zur Form des Endbereichs des zweiten Förderinstruments aus gebildet ist. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten bzw. dem zweiten Förderinstrument um eine Pipette handeln, deren Endbereich in erster Näherung eine Kegelstumpfform auf weist, wobei die vorgesehene Kontaktstelle symmetrisch um die Mittellängsachse oder Symmetrieachse der Kegelstumpf-Form gebildet ist. Hierdurch ist eine besonders einfache und dabei präzise Ermittlung der gegenseitigen, fluchtenden Ausrichtung der beiden Endbereiche ermöglicht.
Bei einer Variante ist die Analyseeinheit dazu eingerichtet, zur Ermittlung des Asymmetrie- Maßes eine Symmetrie zwischen dem Endbereich des ersten Förderinstruments und dem Endbereich des zweiten Förderinstruments eine Spiegelachse zu nutzen, die entweder senkrecht zum Übergabeweg orientiert ist oder mit dem Übergabeweg zusammenfällt. Dies erlaubt eine besonders einfache Analyse des Bildes zur Ermittlung des Asymmetrie-Maßes.
Bei einer Variante ist die Spiegelachse derart gewählt, dass sie senkrecht zum Übergabeweg orientiert ist und dabei durch die Mitte des Übergabewegs verläuft. Mit anderen Worten ist in diesem Fall die für den Kontakt mit dem Bauteil vorgesehene Kontaktstelle des Endbereichs des ersten Förderinstruments gleich weit von der Spiegelebene entfernt wie die vorgesehene Kontaktstelle des Endbereichs des zweiten Förderinstruments. Die Ermittlung des Asymmet¬ rie-Maßes ist auf diese Weise geeignet auf die beiden Kontaktstellen bezogen.
Bei einer Variante ist die Analyseeinheit dazu eingerichtet, zum Ermitteln des Asymmetrie- Maßes
(a) für jeden Bildpunkt auf einer Seite der Spiegelachse einen Grauwert zu erfassen,
(b) jeweils für den betrachteten Bildpunkt mit der Spiegelachse den gespiegelten
Bildpunkt zu ermitteln und dessen Grauwert zu erfassen,
(c) jeweils einen Unterschieds-Wert zu bestimmen, der ein Maß für die Differenz
zwischen dem Grauwert des Bildpunkts und dem Grauwert des gespiegelten Bildpunkts darstellt, und
(d) alle so ermittelten Unterschieds-Werte aufzusummieren,
wobei die in Schritt (d) gebildete Summe das Asymmetrie-Maß zu dem betreffenden Bild bestimmt. Bei einer Ausführung wird die Summe unmittelbar als Asymmetrie-Maß verwendet. Bei einer alternativen Ausführung erfolgt eine Normierung der Summe unter Nutzung einer weiteren Bildinformation, wobei der normierte Wert als Asymmetrie-Maß verwendet wird.
Dies ist eine besonders einfache und effektive Rechenvorschrift zur Bestimmung des Asymmetrie-Maßes.
Als Unterschiedswert kann beispielsweise das Quadrat der Differenz der Grauwerte verwendet werden. Gemäß einer Alternative kann als Unterschiedswert der Betrag der Differenz der Grauwerte verwendet werden.
Bei einer alternativen Variante ist die Analyseeinheit dazu eingerichtet ist, zum Ermitteln des Asymmetrie-Maßes für das betreffende Bild
(a) ein Spiegelbild zu erstellen, das durch eine Spiegelung um eine, zumindest
näherungsweise zum Bewegungsweg (W) parallele Spiegelachse erzeugt ist,
(b) für jeden Bildpunkt des Bildes und den entsprechenden Bildpunkt des Spiegelbildes die Grauwerte zu erfassen,
(c) jeweils einen Unterschieds-Wert zu bestimmen, der ein Maß für die Differenz
zwischen dem Grauwert des Bildpunkts und dem Grauwert des entsprechenden Bildpunkts des Spiegelbildes darstellt,
(d) alle so ermittelten Unterschieds-Werte aufzusummieren,
(e) wenigstens ein weiteres Spiegelbild durch ein Verschieben des im Schritt (a) erzeugten Spiegelbildes in einer Richtung senkrecht zur Spiegelachse zu erzeugen, und
(f) Wiederholen der Schritte (a) bis (d) unter Verwendung des wenigstens einen
weiteren Spiegelbildes,
wobei die jeweils in Schritt (d) erstellten Summen verglichen werden und das Minimum der Summen das Asymmetrie-Maß zu dem betreffenden Bild bestimmt. Auch hierdurch ist eine besonders einfache und effektive Bestimmung des Asymmetrie-Maßes ermöglicht.
Bei einer Variante werden im Schritt (e) mehrere weitere Spiegelbilder erzeugt, wobei die mehreren Spiegelbilder jeweils durch eine einfache Verschiebung senkrecht zur Seitenkante des in Schritt (a) erstellten Spiegelbildes erzeugt werden. Dies erfordert geringen Rechenaufwand. Eine gewünschte Genauigkeit kann dabei einfach dadurch erzielt werden, dass ein Abstand zwischen den mehreren Spiegelbildern größer oder kleiner gewählt wird.
Bei einer Variante ist dabei die bildgebende Einheit derart eingerichtet, dass eine Seitenkante des wenigstens einen Bildes zumindest näherungsweise parallel zum vorgesehenen Übergabeweg orientiert ist. Zum Erstellen des Spiegelbildes im Schritt (a) wird dann die Sei- tenkante als Spiegelachse verwendet. Ein Vorteil hierbei liegt darin, dass keine Spiegelachse durch Bildanalyse bestimmt werden muss. Bei einer Variante schließt die Seitenkante mit dem aus dem Bild ableitbaren vorgesehenen Übergabeweg einen Winkel ein, der kleiner als ein vorgegebener Grenzwinkel ist. Der Grenzwinkel kann z.B. etwa 3° - etwa 10° betragen.
Bei einer Variante ist die Bauteilfördervorrichtung zur Durchführung der folgenden Schritte - in der gegebenen Reihenfolge - eingerichtet:
(i) Aufnehmen eines ersten Bildes mit der bildgebenden Einheit;
(ii) Ermitteln des Asymmetrie-Maßes des ersten Bildes durch die Analyseeinheit;
(iii) Verstellen eines der beiden Förderinstrumente gegenüber dem betreffenden
anderen Förderinstrument in einer ersten Richtung durch die Einstelleinheit;
(iv) Aufnehmen eines zweiten Bildes mit der bildgebenden Einheit;
(v) Ermitteln des Asymmetrie-Maßes des zweiten Bildes durch die Analyseeinheit;
(vi) Vergleichen des Asymmetrie-Maßes des zweiten Bildes mit dem Asymmetrie-Maß des ersten Bildes durch die Analyseeinheit;
(vii) Falls das Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes kleiner ist als das Asymmetrie-Maß des ersten Bildes: Weiteres Verstellen des einen Förderinstruments gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument in der ersten Richtung durch die Einstelleinheit; und
falls das Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes größer als oder gleich dem Asym¬ metrie-Maß des ersten Bildes ist: Verstellen des einen Förderinstruments gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument in einer, zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung durch die Einstelleinheit.
Auf diese Weise lässt sich ein besonders effektives und dabei einfaches Einstellen der beiden Förderinstrumente zur gegenseitigen Ausrichtung bewirken.
Bei einer Variante ist die Bauteilfördervorrichtung außerdem zur anschließenden Durchführung der folgenden weiteren Schritte - in der gegebenen Reihenfolge - eingerichtet:
(viii) Aufnehmen eines dritten Bildes mit der bildgebenden Einheit;
(ix) Ermitteln des Asymmetrie-Maßes des dritten Bildes durch die Analyseeinheit;
(x) Vergleichen des Asymmetrie-Maßes des dritten Bildes mit dem Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes durch die Analyseeinheit;
(xi) Falls das Asymmetrie-Maß des dritten Bildes kleiner ist als das Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes: Weiteres Verstellen des einen Förderinstruments gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument in der Richtung des zuletzt erfolgten Verstellens durch die Einstelleinheit; und
falls das Asymmetrie-Maß des dritten Bildes größer als oder gleich dem Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes ist: Verstellen des einen Förderinstruments gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument in der zu der Richtung des zuletzt erfolgten Verstellens entgegen gesetzten Richtung durch die Einstelieinheit.
Bei einer Variante ist vorgesehen, dass anschließend weitere Bilder aufgenommen werden und in analoger Weise weiterverfahren wird, bis die Werte der Asymmetrie-Maße ein Mini mum durchlaufen. Nach Durchlaufen des Minimums erfolgt ein dann Verstellen des einen Förderinstruments in die, zur letzten Richtung entgegen gesetzte Richtung, z. B. bis das Mi nimum wieder erreicht ist. Dann sind die beiden Endbereiche - aus der Blickrichtung der bildgebenden Einheit gesehen - mit einer gewünschten Genauigkeit fluchtend aufeinander eingestellt.
Die Genauigkeit kann dabei auf ein gewünschtes Maß eingestellt werden, in dem eine Weglänge beim Verstellen des einen Förderinstrument größer oder kleiner gewählt wird. Je kleiner die Weglänge beim Verstellen gewählt ist, desto größer ist die erzielbare Genauigkeit.
Bei einer Variante ist das erste Förderinstrument und/oder das zweite Förderinstrument durch eine Pipette oder einen Ejektor oder einen Aufnehmer mit einer Saugkontaktstelle gebildet. Diese Arten von Förderinstrumenten weisen typischerweise Endbereiche auf, deren Formen einfach sind und symmetrisch um die vorgesehen Kontaktstelle gebildet sind. Daher eignet sich die hier beschrieben Analyseeinheit in diesem Fall besonders.
Bei einer Variante ist das erste Förderinstrument und/oder das zweite Förderinstrument Teil eines, entlang einer Achse linear beweglich gelagerten und/oder um eine Drehachse drehbar gelagerten Fördergeräts, wobei durch eine Voreinstell-Bewegung des Fördergeräts entlang der Achse oder um die Drehachse das betreffende Förderinstrument in eine, für die Überga¬ be des Bauteils entlang des Übergabewegs vorgesehene Übergabe-Position bewegt werden kann, und wobei die Einstelleinheit dazu eingerichtet ist, zum Justieren der Übergabe-Posi¬ tion des betreffenden Förderinstruments das betreffende Fördergerät entlang der Achse zu bewegen und/oder um die Drehachse zu drehen. Daher kann eine Antriebseinheit der Bau¬ teilfördervorrichtung, die zum Antrieb des Fördergeräts dient, funktionell vorteilhaft sowohl zum Bewegen des Fördergeräts beim Fördern der Bauteile verwendet werden, als auch zum Einstellen bzw. Justieren der Übergabe-Position des betreffenden Förderinstruments.
Bei einer Variante ist das Fördergerät ein Wendegerät (oder Wendeeinrichtung) oder eine Linearachse.
Bei einer Variante ist das erste Förderinstrument Teil eines ersten Wendegeräts und das zweite Förderinstrument ist Teil eines zweiten Wendegeräts. Bein einer Variante schließt die Einsteliachse mit der Hauptachse des ersten Förderinstruments einen Winkel ein, der zwischen 70° und 110° beträgt. Dabei wird davon ausgegangen, dass sich das erste Förderinstrument in der Übergabe-Position befindet. Beispielsweise kann dieser Winkel 90° betragen. So lässt sich ein Einstellen bewirken, bei dem sich die Länge des Übertragungswegs praktisch nicht verändert.
Bei einer Variante schließt eine Richtung von der bildgebenden Einheit auf die Übergabestelle mit der Hauptachse des ersten Förderinstruments einen Winkel ein, der zwischen 70° und 110° beträgt. Dabei wird davon ausgegangen, dass sich das erste Förderinstrument in der Übergabe-Position befindet. So lässt sich erzielen, dass die Endbereiche der beiden Förderinstrumente praktisch ohne perspektivische Verzerrung durch die bildgebende Einheit ab¬ gebildet werden können.
Bei einer Variante weist die Bauteilfördervorrichtung außerdem eine weitere bildgebende Einheit auf, die dazu eingerichtet ist, wenigstens ein weiteres Bild der Übergabestelle aufzu¬ nehmen, das in einem ersten Abschnitt des wenigstens einen weiteren Bildes zumindest einen Endbereich des ersten Förderinstruments zeigt und in einem zweiten Abschnitt des we¬ nigstens einen weiteren Bildes zumindest einen Endbereich des zweiten Förderinstruments, wobei sich eine Richtung von der weiteren bildgebenden Einheit zu der Übergabestelle von einer Richtung von der zuerst genannten bildgebenden Einheit zu der Übergabestelle unterscheidet. So lässt sich unter Nutzung der weiteren bildgebenden Einheit ein gegenseitiges Justieren bzw. Feineinstellen der beiden Förderinstrumente zueinander in einer weiteren Ebene bewirken.
Bei einer Ausführung unterscheiden sich die beiden genannten Richtungen um mehr als 70°. So lassen sich mit den beiden bildgebenden Einheiten die Endbereiche aus deutlich unterschiedlichen Blickrichtungen beurteilen. Hierdurch lässt sich die Genauigkeit weiter steigern.
Wenn sich die beiden Richtungen, aus denen die beiden bildgebenden Einheiten auf die Übergabestelle gerichtet sind, um etwa 90° unterscheiden, lassen sich die beiden Förder¬ instrumente besonders einfach genau zueinander ausrichten. Daher ist bei einer Variante vorgesehen, dass sich die Richtung, aus der die zuerst genannte bildgebende Einheit auf die Übergabestelle gerichtet ist und die Richtung, aus der die weitere bildgebende Einheit auf die Übergabestelle gerichtet ist, um einen Winkel unterscheiden, der zwischen 70° und 110° beträgt, vorzugsweise zwischen 80° und 100°. Bei einer Variante ist die Analyseeinheit weiter dazu eingerichtet, das wenigstens eine weitere Bild zu analysieren und ein weiteres Maß für eine Asymmetrie zwischen dem Endbereich des ersten Förderinstruments und dem Endbereich des zweiten Förderinstruments zu ermitteln, wobei die Einstelleinheit dazu eingerichtet ist, wenigstens eines der beiden Förderinstrumente gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument entlang der oder um eine weitere Einstellachse in Abhängigkeit von dem ermittelten weiteren Asymmetrie-Maß einzustellen.
Ein Verfahren zum Einstellen einer Bauteilfördervorrichtung mit einem ersten Förderinstrument zum Fördern eines Bauteils und einem zweiten Förderinstrument zum Fördern des Bauteils, wobei das erste Förderinstrument dazu eingerichtet ist, das Bauteil an einer Über¬ gabestelle entlang eines vorgesehenen Übergabewegs auf das zweite Förderinstrument zu übergeben, weist folgende Schritte auf:
(i) Aufnehmen eines ersten Bildes der Übergabestelle mit einer bildgebenden Einheit;
(ii) Ermitteln eines Asymmetrie-Maßes des ersten Bildes durch eine Analyseeinheit;
(iii) Verstellen eines der beiden Förderinstrumente gegenüber dem betreffenden
anderen Förderinstrument in einer ersten Richtung durch eine Einstelleinheit;
(iv) Aufnehmen eines zweiten Bildes der Übergabestelle mit der bildgebenden Einheit;
(v) Ermitteln eines Asymmetrie-Maßes des zweiten Bildes durch die Analyseeinheit;
(vi) Vergleichen des Asymmetrie-Maßes des zweiten Bildes mit dem Asymmetrie-Maß des ersten Bildes durch die Analyseeinheit;
(vii) Falls das Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes kleiner ist als das Asymmetrie-Maß des ersten Bildes: Weiteres Verstellen des einen Förderinstruments gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument in der ersten Richtung durch die Einstelleinheit; und
falls das Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes größer als oder gleich dem Asymmetrie-Maß des ersten Bildes ist: Verstellen des einen Förderinstruments gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument in einer, zur ersten Richtung entge¬ gen gesetzten zweiten Richtung durch die Einstelleinheit.
Kurzbeschreibuna der Figuren
Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und mögliche Abwandlungen werden für einen Fachmann anhand der nachstehenden Beschreibung deutlich, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist. Dabei zeigen die Figuren schematisch Varianten einer Bauteilfördervorrichtung, ohne die Varianten der beschriebenen Vorrichtung auf diese zu beschränken. Fig, 1 zeigt eine perspektivische Skizze einer Bauteilfördervorrichtung mit einer Übergabestelle zwischen einem ersten Förderinstrument und einem zweiten Förderinstrument.
Fig. la zeigt ein Detail aus Fig. 1 um die Übergabestelle.
Figuren 2a bis 2k zeigen schematisch mit einer bildgebenden Einheit der Bauteilfördervorrichtung aufgenommene Bilder der Übergabestelle, wobei das zweite Förderinstrument in unterschiedlicher Weise gegenüber dem ersten Förderinstrument verstellt wird.
Fig. 21 zeigt ein Diagramm, das Asymmetrie-Maße der in den Figuren 2a bis 2k skizzierten Bilder darstellt.
Fig. 3 zeigt eine Prinzip-Skizze eines durch die bildgebende Einheit aufgenommenen Bildes der Übergabestelle.
Figuren 4a bis 4c zeigen schematische Bilder der Übergabestelle beispielhaft für unterschiedlich geformte Förderinstrumente.
Figuren 5a und 5b zeigen ein Flussdiagramm für ein Einsteil-Verfahren für eine Bauteilfördervorrichtung.
Detaillierte Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Skizze einer Bauteilfördervorrichtung 100. Die Bauteilfördervorrichtung 100 umfasst ein erstes Fördergerät 101 mit einem ersten Förderinstrument Fl zum Fördern eines elektronischen Bauteils und ein zweites Fördergerät 102 mit einem zweiten Förderinstrument F2 zum Fördern des Bauteils. Die beiden Förderinstrumente Fl, F2 sind im gezeigten Beispiel so genannte Aufnehmer. Fig. la zeigt einen Bereich um die beiden Förderinstrumente Fl, F2 näher.
Das erste Förderinstrument Fl ist dazu eingerichtet, das Bauteil an einer Übergabestelle ÜS entlang eines vorgesehenen Übergabewegs W auf das zweite Förderinstrument F2 zu übergeben. Dabei hat das erste Förderinstrument Fl eine Hauptachse H0, entlang der zumindest ein Abschnitt des vorgesehenen Übergabewegs W verläuft. Das erste Fördergerät 101 ist ein Wendegerät, das relativ zu einem (in Fig. 1 nicht gezeigten) Gehäuse der Bauteilfördervorrichtung 100 beweglich gelagert ist, so dass es entlang einer Achse linear bewegt werden kann und um eine Drehachse gedreht werden kann. In der Darstellung der Fig. 1 ist hierbei als Achse und als Drehachse die y-Achse eines kartesischen Koordinatensystems gewählt. Die lineare Bewegungsmöglichkeit ist durch einen ersten Pfeil PI angedeutet, die Drehbewegungsmöglichkeit durch einen gebogenen zweiten Pfeil P2. Zum Bewegen des ersten Fördergeräts 101 dient eine (in der Figur nicht gezeigte) Steuerung der Bauteilfördervorrichtung 100.
Das erste Fördergerät 101 weist außerdem ein weiteres Förderinstrument auf, das dem er sten Förderinstrument Fl mit Bezug auf die y-Achse gegenüberliegend angeordnet ist. In einer nicht dargestellten Variante weist das erste Fördergerät 101 mehr als zwei Förder¬ instrumente auf, beispielsweise vier oder acht entsprechende Förderinstrumente, die gleich¬ mäßig um die y-Achse herum angeordnet sind.
Durch ein Drehen des ersten Fördergeräts 101 um die y-Achse wird das erste Förderinstru¬ ment Fl um die y-Achse gedreht, so dass es in unterschiedliche Positionen gebracht werden kann. Dabei ist eine, in Fig. 1 skizzierte Übergabe-Position für die Übergabe des Bauteils von dem ersten Förderinstrument Fl auf das zweite Förderinstrument F2 an der Übergabestelle ÜS vorgesehen. Eine Aufnahme-Position des ersten Förderinstruments Fl, die beispielsweise der Übergabe-Position mit Bezug auf die y-Achse gegenüberliegt, ist für eine Aufnahme des Bauteils von einem strukturierten Bauteilvorrat 103, wie beispielsweise einem Wafer, vorge¬ sehen.
Das zweite Fördergerät 102 ist eine Linearachse, die relativ zu dem Gehäuse beweglich gelagert ist, so dass sie entlang der y-Achse und entlang der x-Achse durch die Steuerung be¬ wegt werden kann. Durch ein Bewegen des zweiten Fördergeräts 102 entlang der x- Achse und/oder entlang der y-Achse wird das zweite Förderinstrument F2 in unterschiedliche Positionen gebracht. Eine, in Fig. 1 skizzierte Übergabe-Position ist für die Übergabe des Bauteils von dem ersten Förderinstrument Fl auf das zweite Förderinstrument F2 an der Übergabe¬ stelle ÜS vorgesehen. Das zweite Fördergerät 102 kann das Bauteil an einer Ablagestelle in oder auf einer Empfangseinrichtung (nicht gezeigt) ablegen. Eine solche Empfangseinrichtung kann beispielsweise ein ein Aufnahmesubstrat bereitstellender (Wafer- )Tisch oder ein Bauteilgurt mit Aufnahmetaschen für Bauteile sein.
Für eine sichere Übergabe des Bauteils von dem ersten Förderinstrument Fl auf das zweite Förderinstrument F2 ist eine genaue fluchtende Ausrichtung des ersten Förderinstruments Fl und des zweiten Förderinstruments F2 erforderlich. Andernfalls besteht die Gefahr, dass das Bauteil bei der Übergabe herunterfällt.
Hierfür weist die Bauteilfördervorrichtung 100 weiterhin eine Einstelleinheit auf, mit der eines der beiden Förderinstrumente Fl, F2 gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument entlang wenigstens einer oder um wenigstens eine Einstellachse eingestellt bzw. justiert werden kann. Zum Einstellen werden dementsprechend die beiden Förderinstrumente Fl, F2 zunächst durch Voreinstellung in ihre jeweilige Übergabe-Position gebracht. Anschließend erfolgt eine Feineinstellung bzw. Justierung der gegenseitigen Ausrichtung der beiden Förderinstrumente Fl, F2 mit Hilfe der Einstelleinheit.
Mit anderen Worten dient die Einstellvorrichtung zum Justieren wenigstens einer der beiden Übergabe-Positionen, so dass hierdurch die beiden Förderinstrumente Fl, F2 präzise aufeinander ausgerichtet werden. Im gezeigten Beispiel kann die Übergabe-Position des ersten Förderinstruments Fl mit der Einstelleinheit durch ein Bewegen des ersten Fördergeräts 101 entlang der y-Achse oder durch Drehen des ersten Fördergeräts 101 um die y-Achse justiert bzw. eingestellt werden. Die Übergabe-Position des zweiten Förderinstruments F2 kann mit der Einstelleinheit durch Bewegen des zweiten Fördergeräts 102 entlang der x-Achse und/ oder durch Bewegen des zweiten Fördergeräts 102 entlang der y-Achse eingestellt werden.
Ferner kann das zweite Fördergerät 102 durch die Steuerung auch entlang der z-Achse be¬ wegt werden.
In einer nicht gezeigten Variante ist das zweite Fördergerät als weiteres Wendegerät gestal¬ tet, das im Aufbau dem zuerst genannten Wendegerät entspricht, wobei jedoch die Dreh¬ achse des weiteren Wendegeräts mit der Drehachse des zuerst genannten Wendegeräts, also der y-Achse, einen Winkel von mehr als 0° einschließt. In einer Variante ist die Dreh¬ achse des weiteren Wendegeräts die x-Achse. In einer weiteren nicht gezeigten Variante ist die Drehachse des ersten Wendegeräts und des zweiten Wendegeräts die y-Achse.
Weiterhin weist die Bauteilfördervorrichtung 100 eine bildgebende Einheit Kl auf, die dazu eingerichtet ist, wenigstens ein, beispielhaft in Fig. 3 skizziertes Bild der Übergabestelle ÜS aufzunehmen, das in einem ersten Abschnitt Hl des Bildes zumindest einen Endbereich El des ersten Förderinstruments Fl zeigt, und in einem zweiten Abschnitt H2 des Bildes zumin¬ dest einen Endbereich E2 des zweiten Förderinstruments. In Fig. 3 ist dabei die Hauptachse des ersten Förderinstruments Fl skizziert, entlang der zumindest ein Abschnitt des vorgese¬ henen Übergabewegs W verläuft. Weiterhin weist die Bauteiifördervorrichtung 100 eine, mit der Einstelleinheit verbundene Analyseeinheit zur Analyse des wenigstens einen Bildes auf, die dazu eingerichtet ist, zu dem wenigstens einen Bild ein Maß für eine Asymmetrie zwischen dem Endbereich El des ersten Förderinstruments Fl und dem Endbereich E2 des zweiten Förderinstruments F2 - kurz Asymmetrie-Maß - zu ermitteln. Dabei ist die Einstelleinheit dazu eingerichtet, das erste Förderinstrument Fl gegenüber dem zweiten Förderinstrument F2 entlang der Einstellachse - hier die y-Achse - in Abhängigkeit vom ermittelten Asymmetrie-Maß einzustellen.
Im Folgenden wird beschrieben, welche Schritte zum Einstellen bzw. Justieren der gegenseitigen fluchtenden Ausrichtung der beiden Förderinstrumente Fl, F2 durchgeführt werden.
Nachdem die beiden Förderinstrumente Fl, F2 durch entsprechendes Bewegen der beiden Fördergeräte 101, 102 in ihre jeweiligen Übergabe-Positionen gebracht worden sind, werden die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt:
(i) Aufnehmen eines ersten Bildes mit der bildgebenden Einheit Kl;
(ii) Ermitteln des Asymmetrie-Maßes des ersten Bildes durch die Analyseeinheit;
(iii) Verstellen eines der beiden Förderinstrumente, hier beispielhaft des zweiten
Förderinstruments F2 gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument Fl in einer ersten Richtung, hier beispielhaft der y-Richtung durch die Einstelleinheit;
(iv) Aufnehmen eines zweiten Bildes mit der bildgebenden Einheit Kl;
(v) Ermitteln des Asymmetrie-Maßes des zweiten Bildes durch die Analyseeinheit;
(vi) Vergleichen des Asymmetrie-Maßes des zweiten Bildes mit dem Asymmetrie-Maß des ersten Bildes durch die Analyseeinheit;
(vii) Falls das Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes kleiner ist als das Asymmetrie-Maß des ersten Bildes: Weiteres Verstellen des zweiten Förderinstruments F2 gegen¬ über dem ersten Förderinstrument Fl in der y-Richtung durch die Einstelleinheit; und
falls das Asymmetrie-Maß des zweiten Bildes größer als oder gleich dem Asym¬ metrie-Maß des ersten Bildes ist: Verstellen des zweiten Förderinstruments F2 gegenüber dem ersten Förderinstrument Fl in einer, zur y-Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung, also in der y"-Richtung, durch die Einstelleinheit.
Auf diese Weise wird das zweite Förderinstrument F2 der gewünschten fluchtenden Ausrichtung nähergebracht.
Anschließend können die Schritte unter Nutzung weiterer Bilder wiederholt werden, bis eine gewünschte Präzision der gegenseitigen Ausrichtung der beiden Förderinstrumente Fl, F2 erreicht ist. Wenn das erste Förderinstrument Fl gegenüber dem zweiten Förderinstrument F2 verstellt wird, ergibt sich völlig Analoges.
In den Figuren 2a bis 2k ist anhand entsprechender, mit der bildgebenden Einheit Kl aufgenommener Bilder Bl, B2, B3 ... Bll der Übergabestelle ÜS exemplarisch und stark verein fachend ein Fall skizziert, in dem das zweite Förderinstrument F2 mehrmals entsprechend verstellt wird.
Auf der linken Seite der Fig. 2a ist dabei das erste Bild Bl skizziert. Man erkennt durch schwarze Markierung auf weißem Hintergrund den Endbereich El des ersten Förderinstruments Fl, hier beispielhaft auch als„Pipette" bezeichnet, und entsprechend den Endbereich E2 des zweiten Förderinstruments F2 und die Spiegelachse SA. Außerdem ist die Hauptachse Ho des ersten Förderinstruments Fl skizziert.
Nach der Aufnahme des ersten Bildes Bl im oben genannten Schritt (i) wird im Schritt (ii) das zugehörige Asymmetrie-Maß für das erste Bild Bl ermittelt, hier als erstes Asymmetrie- Maß Al bezeichnet. Auf die Art und Weise, wie ein Asymmetrie-Maß für ein Bild ermittelt wird, wird weiter unten näher eingegangen.
Im Schritt (iii) wird das zweite Förderinstrument F2 ausgehend von der in Fig. 2a gezeigten Startsituation in einer ersten Richtung, hier beispielhaft nach rechts verstellt, und zwar um ein kleines Verstell-Maß. Dann wird im Schritt (iv) das in Fig. 2b gezeigte zweite Bild B2 aufgenommen. Im gezeigten Beispiel erfolgt das Verstellen nach rechts um die Breite eines Bildpunkts, wie in Fig. 2b oben links durch„1 pix ->" markiert. Im Allgemeinen kann das kleine Verstell-Maß beispielsweise einen Bruchteil eines Millimeters betragen und ist grund¬ sätzlich frei wählbar in Abhängigkeit der erwünschten Genauigkeit der Justierung.
Anschließend wird im Schritt (v) für das zweite Bild B2 das zweite Asymmetrie-Maß A2 in entsprechender Weise ermittelt.
Im Schritt (vi) werden dann das erste Asymmetrie-Maß Al und das zweite Asymmetrie-Maß A2 miteinander verglichen. Im gezeigten Beispiel ist - wie weiter unten noch näher ausge¬ führt wird - das zweite Asymmetrie-Maß A2 gleich groß wie das erste Asymmetrie-Maß Al.
Im Schritt (vii) werden zwei Fälle unterschieden. Wenn das zweite Asymmetrie-Maß A2 größer als oder gleich dem ersten Asymmetrie-Maß Al ist, also wenn, wie hier der Fall A2 > Al gilt, erfolgt in einem nächsten Schritt ein Verstellen des zweiten Förderinstruments F2 in die Gegenrichtung. So wird die in Fig. 2c skizzierte Situation erzielt. Dies wird solange fortgeführt, bis sich - wie anhand der Figuren 2i und 2j exemplarisch skizziert - das Asymmetrie-Maß wieder größer wird. Wenn also nach einem Verstellen das Asymmetrie-Maß wieder zunimmt, erfolgt ein Verstellen des zweiten Förderinstruments F2 in die Gegenrichtung. Auf diese Weise lässt sich eine Relativ-Einstellung der beiden Förderinstrumente Fl, F2 finden, in der das Asymmetrie-Maß ein Minimum hat.
Figuren 5a und 5b zeigen ein entsprechendes Ablaufdiagramm: Im Schritt SOI werden die beiden Fördergeräte 101, 102 durch Voreinstellung so bewegt, dass sich die beiden Förder instrumente Fl, F2 in ihrer jeweiligen Übergabe-Position befinden. Im Schritt S02 wird das erste Bild aufgenommen und das zugehörige Asymmetrie-Maß ermittelt. Im Schritt S03 erfolgt ein Verstellen eines der beiden Förderinstrumente in eine erste Richtung. Im Schritt S04 wird ein weiteres Bild aufgenommen und das zugehörige Asymmetrie-Maß ermittelt. Im Schritt S05 wird ermittelt, ob das zuletzt ermittelte Asymmetrie-Maß im Vergleich zu dem unmittelbar zuvor ermittelten Asymmetrie-Maß abgenommen hat. Mit anderen Worten wird im Schritt S05 abgefragt, ob sich die Symmetrie durch das letzte Verstellen verbessert hat. Falls dies nicht der Fall ist, erfolgt im Schritt S06 ein Verstellen in die Gegenrichtung und im dann folgenden Schritt S04 wieder die Aufnahme eines weiteren Bildes und die Ermittlung des zugehörigen Asymmetrie-Maßes.
Falls jedoch in Schritt S05 ermittelt wird, dass sich die Symmetrie verbessert hat, erfolgt im Schritt S07 ein weiteres Verstellen in dieselbe Richtung. Nach Durchführung des Schritts S07 wird im Schritt S08 wieder ein Bild aufgenommen und das zugehörige Asymmetrie-Maß ermittelt. Im Schritt S09 wird dann wieder ermittelt, ob das zuletzt ermittelte Asymmetrie-Maß im Vergleich zu dem unmittelbar zuvor ermittelten Asymmetrie-Maß abgenommen hat. Mit anderen Worten wird im Schritt S09 abgefragt, ob sich die Symmetrie durch das letzte Ver¬ stellen verbessert hat. Falls sich die Symmetrie verbessert hat, geht es zurück zu Schritt S07 und es erfolgt wieder ein weiteres Verstellen in dieselbe Richtung. Falls in Schritt S09 ermit¬ telt wird, dass sich die Symmetrie nicht verbessert hat, erfolgt im Schritt S10 ein Verstellen in die Gegenrichtung, und zwar unter Verwendung eines jetzt kleineren Verstell-Maßes.
Im Schritt Sil wird wieder ein Bild aufgenommen und das zugehörige Asymmetrie-Maß ermittelt. Im Schritt S12 wird dann wieder ermittelt, ob das zuletzt ermittelte Asymmetrie-Maß im Vergleich zu dem unmittelbar zuvor ermittelten Asymmetrie-Maß abgenommen hat. Fall ja, geht es wieder zu Schritt S10 und es erfolgt ein weiteres Verstellen. Falls nein, ist das Einstellen unter Nutzung der bildgebenden Einheit Kl in Schritt S13 beendet. Die ermittelten Einstellwerte werden in einem, mit der Steuerung verbundenen Speicher gespeichert. Bei einer folgenden Nutzung der Bauteilfördervorrichtung 100 können die Einstellwerte von der Steuerung und der Einstelleinheit genutzt werden, wenn die die beiden Förderinstrumente Fl, F2 durch entsprechendes Bewegen der Fördergeräte 101, 102 in ihre Übergabe-Positio¬ nen bewegt werden.
Im Folgenden wird beschrieben, wie gemäß einem ersten Beispiel von der Analyseeinheit das Asymmetrie-Maß zu einem Bild ermittelt wird.
Die Analyseeinheit ist dabei dazu eingerichtet, zur Ermittlung des Asymmetrie-Maßes eine Spiegelachse SA zu nutzen, die - wie in Fig. 3 und auch in Fig. 2a skizziert - senkrecht zum vorgesehenen Übergabeweg W orientiert ist. Vorzugsweise schneidet die Spiegelachse SA dabei den Übergabeweg W in dessen geometrischer Mitte M.
Anhand der Fig. 2a werden nun die Schritte erläutert, die von der Analyseeinheit zur Ermitt¬ lung des Asymmetrie-Maßes Al für das erste Bild Bl durchgeführt werden. Das Bild Bl weist einen ersten Abschnitt Hl auf, in dem der Endbereich El des ersten Förderinstruments Fl gezeigt ist, und einen zweiten Abschnitt H2, in dem der Endbereich E2 des zweiten Förder¬ instruments F2 gezeigt ist. Hier erstreckt sich der erste Abschnitt Hl unterhalb der Spiegel¬ achse SA und der zweite Abschnitt H2 oberhalb der Spiegelachse SA.
Das erste Bild Bl ist aus vielen Bildpunkten Bi, B2, B3, ... zusammengesetzt, wobei jeder Bild¬ punkt einen bestimmten Grauwert aufweist. In Fig. 2a umfasst der zweite Abschnitt H2 des Bildes Bl insgesamt 160 Bildpunkte, die auf zehn Zeilen und sechzehn Spalten verteilt ange¬ ordnet sind. Dabei ist für Schwarz der Grauwert„1" gewählt und für Weiß der Grauwert„0".
In einem Schritt (a) wird für jeden Bildpunkt Bi, B2, B3, ... BIQO oberhalb der Spiegelachse SA der betreffende Grauwert erfasst.
In Schritt (b) wird für jeden dieser Bildpunkte Bi, B2, B3, ... B160 unter Nutzung der Spiegel¬ achse SA ein gespiegelter Bildpunkt B , B2 ', B3 ', ... B160 ' ermittelt und dessen Grauwert erfasst. Die gespiegelten Bildpunkte BG, B2 ', B3 ', ... BIQO ' befinden sich dementsprechend unterhalb der Spiegelachse SA.
In Schritt (c) wird für jeden der Bildpunkte Bi, B2, B3, ... BI6O jeweils einen Unterschieds-Wert Di, A2, D3, ... D160 bestimmt, und zwar durch Bildung einer Differenz zwischen dem Grauwert des betreffenden Bildpunkts B, und dem Grauwert des betreffenden gespiegelten Bildpunkts Bi ' und anschließendes Quadrieren der Differenz. Die so erhaltenen Unterschieds-Werte A, sind rechts in Fig. 2a in einem entsprechenden Raster angegeben. In Schritt (d) werden alle so ermittelten Unterschieds-Werte Di, D2, D3, ... Di6o aufsummiert. In dem in Fig. 2a gezeigten Beispiel ergibt sich für diese Summe SD, der Wert„72", wie rechts in Fig. 2a angegeben.
Dabei wird die in Schritt (d) gebildete Summe SDi als Asymmetrie-Maß zu dem betreffenden Bild gewählt. Das Asymmetrie-Maß Al des in Fig. 2a dargestellten ersten Bildes Bl hat also den Wert 72.
Bei dem in Fig. 2f gezeigten sechsten Bild B6 hat das Asymmetrie-Maß A6 den Wert 44. An schaulich und vereinfacht ergibt sich durch„Klappen" des ersten Förderinstruments Fl um die Spiegelachse SA ein Überlappungsbereich mit dem zweiten Förderinstrument F2, in dem die Unterschieds-Werte Null sind. Je größer dieser Überlappungsbereich, desto besser die Symmetrie und somit die fluchtende Ausrichtung. Auf diese Weise nimmt mit zunehmendem Überlappungsbereich das Asymmetrie-Maß ab.
In Fig. 21 sind in einem Diagramm die Asymmetrie-Maße Al bis All der in den Figuren 2a bis 2k entsprechend gezeigten elf Bilder Bl bis Bll aufgetragen.
Gemäß einem zweiten Beispiel kann das Asymmetrie-Maß unter Verwendung einer Spiegelachse ermittelt werden, die mit dem vorgesehenen Übergabeweg W, also mit der Hauptachse Ho des ersten Förderinstruments Fl zusammenfällt.
Wie sich aus einer Plausibilitäts-Überlegung anhand der Fig. 3 ergibt, ist dadurch, dass hier die Spiegelachse mit der Hauptachse Ho zusammenfällt, das erste Förderinstrument Fl bzw. dessen Endbereich El ideal symmetrisch zur Spiegelachse ausgerichtet. Wenn das zweite Förderinstrument F2 gegenüber der Spiegelachse einen Offset hat, ergibt sich durch Spiegeln des zweiten Förderinstruments F2 kein Überlappungsbereich im oben genannten Sinn oder lediglich ein sehr kleiner Überlappungsbereich und somit ein hoher Wert für das Asymmetrie-Maß. Wenn das zweite Förderinstrument F2 jedoch ideal ausgerichtet ist, ergibt sich ein maximaler Überlappungsbereich und somit ein minimaler Wert für das Asymmetrie-Maß.
Daher können die oben genannten Rechenschritte auch in diesem Fall in analoger Weise durchgeführt werden.
Gemäß einem dritten Beispiel kann das Asymmetrie-Maß durch die folgenden Schritte ermittelt werden:
(a) Zu dem betreffenden Bild wird ein Spiegelbild erstellt, das durch eine Spiegelung um eine zum Bewegungsweg W parallele Spiegelachse erzeugt ist, (b) für jeden Bildpunkt des Bildes und den entsprechenden Bildpunkt des Spiegelbildes werden die Grauwerte erfasst,
(c) dann wird jeweils ein Unterschieds-Wert bestimmt, der ein Maß für die Differenz zwischen dem Grauwert des Bildpunkts und dem Grauwert des entsprechenden Bildpunkts des Spiegelbildes darstellt,
(d) alle so ermittelten Unterschieds-Werte werden aufsummiert,
(e) Anschließend wird ausgehend von dem Bild wenigstens ein weiteres Spiegelbild unter Nutzung wenigstens einer weiteren Spiegelachse erzeugt, die senkrecht zu der zuerst genannten Spiegelachse versetzt ist,
(f) Dann werden der Schritte (a) bis (d) unter Verwendung des wenigstens einen weiteren Spiegelbildes wiederholt.
Anschließend werden die jeweils in Schritt (d) erstellten Summen verglichen und das Minimum der Summen als Asymmetrie-Maß zu dem betreffenden Bild verwendet.
Je mehr Spiegelbilder hierbei verwendet werden, desto größer ist im Allgemeinen die Genauigkeit, die hierbei erreicht werden kann.
Ein Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens liegt darin, dass die Justierung durch die Einstelleinheit auch im Fall unterschiedlich geformter Förderinstrumenten durchgeführt werden kann, wie beispielhaft in den Figuren 4a bis 4c skizziert.
Die vorangehend beschriebenen Varianten der Vorrichtung sowie deren Aufbau- und Be¬ triebsaspekte dienen lediglich dem besseren Verständnis der Struktur, der Funktionsweise und der Eigenschaften; sie schränken die Offenbarung nicht etwa auf die Ausführungsbeispiele ein. Die Figuren sind teilweise schematisch, wobei wesentliche Eigenschaften und Effekte zum Teil deutlich vergrößert dargestellt sind, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen. Dabei kann jede Funktions¬ weise, jedes Prinzip, jede technische Ausgestaltung und jedes Merkmal, welches/welche in den Fig. oder im Text offenbart ist/sind, mit allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Fig., anderen Funktionsweisen, Prinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich daraus ergeben, frei und beliebig kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen der beschriebenen Vorge¬ hensweise zuzuordnen sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Aus¬ führungen im Text, das heißt in jedem Abschnitt der Beschreibung, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiedenen Varianten im Text, in den Ansprüchen und in den Fig. umfasst. Auch die Ansprüche limitieren nicht die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten aller aufgezeigten Merkmale untereinander. Alle offenbarten Merkmale sind explizit auch einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen hier offenbart.

Claims

Patentansprüche
1. Bauteilfördervorrichtung (100), mit
- einem ersten Förderinstrument (Fl) zum Fördern eines Bauteils;
- einem zweiten Förderinstrument (F2) zum Fördern des Bauteiles;
wobei das erste Förderinstrument (Fl) dazu eingerichtet ist, das Bauteil an einer Übergabestelle (ÜS) auf das zweite Förderinstrument (F2) zu übergeben;
- einer Einstelleinheit für ein Einstellen eines der zwei Förderinstrumente (Fl, F2) gegenüber dem anderen Förderinstrument (F2, Fl) entlang wenigstens einer oder um wenigstens eine Einstellachse (x-, y-, z-Achse);
- einer bildgebenden Einheit (Kl), die dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Bild (Bl, B2, B3, ... Bll) der Übergabestelle (ÜS) aufzunehmen, das in einem ersten Abschnitt (Hl) zumindest einen Endbereich (El) des ersten Förderinstruments (Fl) zeigt, und in einem zweiten Abschnitt (H2) zumindest einen Endbereich (E2) des zweiten Förderinstruments (F2);
- einer, mit der Einstelleinheit verbundenen Analyseeinheit zur Analyse des wenigstens einen Bildes (Bl, B2, B3, ... Bll), die dazu eingerichtet ist, aus dem wenigstens einen Bild (Bl, B2, B3, ... Bll) ein Maß für eine Asymmetrie (Al, A2, A3, ... All) zwischen dem Endbereich (El) des ersten Förderinstruments (Fl) und dem Endbereich (E2) des zweiten Förderinstruments (F2) zu ermitteln; wobei
- die Einstelleinheit dazu eingerichtet ist, wenigstens eines der beiden Förderinstrumente (Fl, F2) gegenüber dem anderen Förderinstrument (F2, Fl) entlang der wenigstens einen oder um die wenigstens eine Einstellachse (x-, y-, z-Achse) in Abhängigkeit von dem ermittelten Asymmetrie-Maß (Al, A2, A3, ... All) einzustellen.
2. Bauteilfördervorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der die Analyseeinheit dazu eingerichtet ist, zur Ermittlung des Asymmetrie-Maßes (Al, A2, A3, ... All) zwischen dem Endbereich (El) des ersten Förderinstruments (Fl) und dem Endbereich (E2) des zweiten Förderinstruments (F2) eine Spiegelachse (SA) zu nutzen, die entweder senkrecht zu einem Übergabeweg (W) des Bauteiles orientiert ist oder mit dem Übergabeweg (W) zusammen¬ fällt.
3. Bauteilfördervorrichtung (100) nach Anspruch 2, bei der die Analyseeinheit dazu eingerichtet ist, zum Ermitteln des Asymmetrie-Maßes (Al, A2, A3, ... All)
(a) für jeden Bildpunkt (Bi, B2, B3, ...) auf einer Seite der Spiegelachse (SA) einen Grauwert zu erfassen, (b) jeweils für den betrachteten Bildpunkt (Bi, B2, B3, ...) mit der Spiegelachse (SA) den gespiegelten Bildpunkt (B , B2 ', B3 ', ...) zu ermitteln und dessen Grauwert zu erfassen,
(c) jeweils einen Unterschieds-Wert (Di, D2, D3, ...) zu bestimmen, der ein Maß für die Differenz zwischen dem Grauwert des Bildpunkts (Bi, B2, B3, ...) und dem Grauwert des gespiegelten Bildpunkts (Bi ', B2 ', B3 ', ...) darstellt, und
(d) alle so ermittelten Unterschieds-Werte (Di, D2, D3, ...) aufzusummieren, wobei die in Schritt (d) gebildete Summe (SD,) das Asymmetrie-Maß (Al, A2, A3, ... All) zu dem betreffenden Bild (Bl, B2, B3, ... Bll) bestimmt.
4. Bauteilfördervorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der die Analyseeinheit dazu eingerichtet ist, zum Ermitteln des Asymmetrie-Maßes für das betreffende Bild
(a) ein Spiegelbild zu erstellen, das durch eine Spiegelung um eine, zumindest
näherungsweise zum Bewegungsweg (W) parallele Spiegelachse erzeugt ist,
(b) für jeden Bildpunkt des Bildes und den entsprechenden Bildpunkt des Spiegelbildes die Grauwerte zu erfassen,
(c) jeweils einen Unterschieds-Wert zu bestimmen, der ein Maß für die Differenz zwischen dem Grauwert des Bildpunkts und dem Grauwert des entsprechenden Bildpunkts des Spiegelbildes darstellt,
(d) alle so ermittelten Unterschieds-Werte aufzusummieren,
(e) wenigstens ein weiteres Spiegelbild durch ein Verschieben des im Schritt (a) erzeugten Spiegelbildes in einer Richtung senkrecht zur Spiegelachse zu erzeugen, und
(f) Wiederholen der Schritte (b) bis (d) unter Verwendung des wenigstens einen
weiteren Spiegelbildes,
wobei die jeweils in Schritt (d) erstellten Summen verglichen werden und das Minimum der Summen das Asymmetrie-Maß zu dem betreffenden Bild bestimmt.
5. Bauteilfördervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Durchführung der folgenden Schritte - in der gegebenen Reihenfolge - eingerichtet ist;
(i) Aufnehmen eines ersten Bildes (Bl) mit der bildgebenden Einheit (Kl);
(ii) Ermitteln des Asymmetrie-Maßes (Al) des ersten Bildes (Bl) durch die
Analyseeinheit;
(iii) Verstellen eines der beiden Förderinstrumente (Fl, F2) gegenüber dem
betreffenden anderen Förderinstrument (F2, Fl) in einer ersten Richtung durch die Einstelleinheit;
(iv) Aufnehmen eines zweiten Bildes (B2) mit der bildgebenden Einheit (Kl); (v) Ermitteln des Asymmetrie-Maßes (A2) des zweiten Bildes (B2) durch die
Analyseeinheit;
(vi) Vergleichen des Asymmetrie-Maßes (A2) des zweiten Bildes (B2) mit dem Asymmetrie-Maß (Al) des ersten Bildes (Bl) durch die Analyseeinheit;
(vii) Falls das Asymmetrie-Maß (A2) des zweiten Bildes (B2) kleiner ist als das Asymmetrie-Maß (Al) des ersten Bildes (Bl): Weiteres Verstellen des einen Förderinstruments (Fl, F2) gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument (F2, Fl) in der ersten Richtung durch die Einstelleinheit; und
falls das Asymmetrie-Maß (A2) des zweiten Bildes (B2) größer als oder gleich dem Asymmetrie-Maß (Al) des ersten Bildes (Bl) ist: Verstellen des einen Förderinstru ments (Fl, F2) gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument (F2, Fl) in einer, zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung durch die Einstelleinheit.
6. Bauteilfördervorrichtung nach Anspruch 5, die zur anschließenden Durchführung der folgenden weiteren Schritte - in der gegebenen Reihenfolge - eingerichtet ist:
(viii) Aufnehmen eines dritten Bildes (B3) mit der bildgebenden Einheit (Kl);
(ix) Ermitteln des Asymmetrie-Maßes (A3) des dritten Bildes (B3) durch die Analyseeinheit;
(x) Vergleichen des Asymmetrie-Maßes (A3) des dritten Bildes (B3) mit dem Asym¬ metrie-Maß (A2) des zweiten Bildes (B2) durch die Analyseeinheit;
(xi) Falls das Asymmetrie-Maß (A3) des dritten Bildes (B3) kleiner ist als das Asym¬ metrie-Maß (A2) des zweiten Bildes (B2): Weiteres Verstellen des einen Förderinstruments (Fl, F2) gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument (F2, Fl) in der Richtung des zuletzt erfolgten Verstellens durch die Einstelleinheit; und falls das Asymmetrie-Maß (A3) des dritten Bildes (B3) größer als oder gleich dem Asymmetrie-Maß (A2) des zweiten Bildes (B2) ist: Verstellen des einen Förderinstruments (Fl, F2) gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument (F2, Fl) in der zu der Richtung des zuletzt erfolgten Verstellens entgegen gesetzten Richtung durch die Einstelleinheit.
7. Bauteilfördervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Förderinstrument (Fl) und/oder das zweite Förderinstrument (F2) durch eine Pipette oder einen Ejektor oder einen Aufnehmer mit einer Saugkontaktstelle gebildet ist.
8. Bauteilfördervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Förderinstrument (Fl) und/oder das zweite Förderinstrument (F2) Teil eines, entlang einer Achse linear beweglich gelagerten und/oder um eine Drehachse drehbar gelager- ten Fördergeräts (101, 102) ist, wobei durch eine Voreinstell-Bewegung des Fördergeräts (101, 102) entlang der Achse oder um die Drehachse das betreffende Förderinstrument (Fl, F2) in eine, für die Übergabe des Bauteils (B) entlang des Übergabewegs (W) vorgesehene Übergabe-Position bewegt werden kann;
wobei die Einstelleinheit dazu eingerichtet ist, zum Justieren der Übergabe-Position des betreffenden Förderinstruments (Fl, F2) das betreffende Fördergerät (101, 102) entlang der Achse zu bewegen und/oder um die Drehachse zu drehen.
9. Bauteilfördervorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Fördergerät (101, 102) eine Wendeeinrichtung (101) oder eine Linearachse (102) ist.
10. Bauteilfördervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einstellachse mit der Hauptachse (Ho) des ersten Förderinstruments (Fl) einen Winkel einschließt, der zwischen 70° und 110° beträgt.
11. Bauteilfördervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Richtung (RI) von der bildgebenden Einheit (Kl) auf die Übergabestelle (ÜS) mit der Hauptachse (Ho) des ersten Förderinstruments (Fl) einen Winkel einschließt, der zwischen 70° und 110° beträgt.
12. Bauteilfördervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine weitere bildgebende Einheit (K2) aufweist, die dazu eingerichtet ist, wenig¬ stens ein weiteres Bild der Übergabestelle (ÜS) aufzunehmen, das in einem ersten Abschnitt des wenigstens einen weiteren Bildes zumindest einen Endbereich (El) des ersten Förderin¬ struments (Fl) zeigt und in einem zweiten Abschnitt des wenigstens einen weiteren Bildes zumindest einen Endbereich (E2) des zweiten Förderinstruments (F2), wobei sich eine Richtung (R2) von der weiteren bildgebenden Einheit (K2) zu der Übergabestelle (ÜS) von einer Richtung (RI) von der zuerst genannten bildgebenden Einheit (Kl) zu der Übergabestelle (ÜS) unterscheidet.
13. Bauteilfördervorrichtung (100) nach Anspruch 12, bei der die Analyseeinheit weiter dazu eingerichtet ist, das wenigstens eine weitere Bild zu analysieren und ein weiteres Maß für eine Asymmetrie zwischen dem Endbereich (El) des ersten Förderinstruments (Fl) und dem Endbereich (E2) des zweiten Förderinstruments (F2) zu ermitteln;
wobei die Einstelleinheit dazu eingerichtet ist, wenigstens eines der beiden Förderinstrumen¬ te (Fl, F2) gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument (F2, Fl) entlang der oder um eine weitere Einstellachse (x-, y-, z-Achse) in Abhängigkeit von dem ermittelten weiteren Asymmetrie-Maß einzustellen.
14. Verfahren zum Einstellen einer Bauteilfördervorrichtung (100) mit einem ersten Förderinstrument (Fl) zum Fördern eines Bauteils und einem zweiten Förderinstrument (F2) zum Fördern des Bauteils, wobei das erste Förderinstrument (Fl) dazu eingerichtet ist, das Bauteil an einer Übergabestelle (ÜS) auf das zweite Förderinstrument (F2) zu übergeben, aufweisend die Schritte:
(ii) Aufnehmen eines ersten Bildes (Bl) der Übergabestelle (ÜS) mit einer bildgebenden Einheit (Kl);
(iii) Ermitteln eines Asymmetrie-Maßes (Al) des ersten Bildes (Bl) durch eine Analyseeinheit;
(iv) Verstellen eines der beiden Förderinstrumente (Fl, F2) gegenüber dem anderen Förderinstrument (F2, Fl) in einer ersten Richtung (y-Richtung) durch eine Einstelleinheit;
(v) Aufnehmen eines zweiten Bildes (B2) der Übergabestelle (ÜS) mit der bildgeben¬ den Einheit (Kl);
(vi) Ermitteln eines Asymmetrie-Maßes (A2) des zweiten Bildes (B2) durch die Analyse¬ einheit;
(vii) Vergleichen des Asymmetrie-Maßes (A2) des zweiten Bildes (B2) mit dem Asym¬ metrie-Maß (Al) des ersten Bildes (Bl) durch die Analyseeinheit;
(viii) Falls das Asymmetrie-Maß (A2) des zweiten Bildes (B2) kleiner ist als das Asym¬ metrie-Maß (Al) des ersten Bildes (Bl): Weiteres Verstellen des einen Förderinstruments (Fl, F2) gegenüber dem betreffenden anderen Förderinstrument (F2, Fl) in der ersten Richtung (y-Richtung) durch die Einstelleinheit; und
(ix) falls das Asymmetrie-Maß (A2) des zweiten Bildes (B2) größer als oder gleich dem Asymmetrie-Maß (Al) des ersten Bildes (Bl) ist:
(x) Verstellen des einen Förderinstruments (Fl, F2) gegenüber dem anderen Förder¬ instrument (F2, Fl) in einer, zur ersten Richtung (y-Richtung) entgegen gesetzten zweiten Richtung (-y-Richtung) durch die Einstelleinheit.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120045852A1 (en) * 2009-02-23 2012-02-23 Applied Materials, Inc. Autotuned screen printing process
DE102015013495A1 (de) 2015-10-16 2017-04-20 Mühlbauer Gmbh & Co. Kg Empfangseinrichtung für Bauteile
US20180053671A1 (en) * 2016-08-22 2018-02-22 Asm Technology Singapore Pte Ltd Apparatus and method for transferring electronic devices

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH029A (ja) 1987-06-08 1990-01-05 Seiko Epson Corp 液晶ライトバルブの駆動方法
JPS6454889A (en) 1987-08-25 1989-03-02 Nec Corp Private branch electronic exchange with subscriber's number numbering function
DE102014016900A1 (de) * 2014-11-17 2016-05-19 Eisenmann Se Fördersystem zum Fördern von Gegenständen sowie Steuerungsverfahren hierfür

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120045852A1 (en) * 2009-02-23 2012-02-23 Applied Materials, Inc. Autotuned screen printing process
DE102015013495A1 (de) 2015-10-16 2017-04-20 Mühlbauer Gmbh & Co. Kg Empfangseinrichtung für Bauteile
US20180053671A1 (en) * 2016-08-22 2018-02-22 Asm Technology Singapore Pte Ltd Apparatus and method for transferring electronic devices
US10056278B2 (en) 2016-08-22 2018-08-21 Asm Technology Singapore Pte Ltd Apparatus and method for transferring electronic devices

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