一种修正元件载体的方法及自动装配机技术

本发明专利技术描述了一种用来对元件载体（150）的描述进行修正的方法，该描述包括电子元件（172、174、178、180）的几何形状方面的额定数据。所述方法具有：（a）借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第一部分的第一图像（242）；（b）将第一图像存储在（242）中；（c）在第一时间段中示出第一图像（242）；（d）得出第一元件‑连接面（292、294、296）在第一图像（242）内的实际位置，所述元件‑连接面配属于用于第一元件（180）的第一装配位置；（e）将实际位置与在第一装配位置中待装配的第一元件（180）的第一元件‑连接触点（282、284、286）的额定位置进行比较，所述代表几何形状方面的额定数据的一部分，（f）就第一元件（180）的额定位置而言，对元件载体的描述进行修正，因此产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第一元件（180）的第一元件‑A连接触点（282、284、286）和的第一元件‑连接面（292、294、296）之间的空间重合；（g）在第一时间段内将照相机（340）移至第二位置；（h）借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第二部分的第二图；（i）存储第二图像；（j）在第一时间段中示出第二图像。本发明专利技术还涉及一种用来装配元件载体（150）的方法、一种计算机程序以及自动装配机（300），它们设计得用来执行所述修正方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的
是给元件载体自动地装配电子元件。本专利技术尤其涉及一种方法，以便对待装配的、但至少部分还未装配的元件载体的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体上的电子元件的几何形状方面的额定数据。本专利技术还涉及一种用来装配元件载体（150）的方法、一种计算机程序以及自动装配机（300），它们设计得用来执行所述修正方法。
技术介绍
在借助所谓的自动装配机给元件载体自动装配电子元件时，借助所谓的元件-供应装置将这些元件提供给装配工艺，这些提供的电子元件被装配头抓住，并且在预定的位置上安放在分别待装配的元件载体上。由于电子组件越来越微型化，这种装配过程必须以高的精度进行，以确保各元件的电接口也与元件载体上的相应接口（接口垫）接触。在此文件中，（元件）接口垫也称为（元件）接口面。为了可靠地确保高的装配精度，需要不时地校正承载着装配头的平面-定位系统。借助非常精确制成的参照-元件载体（典型地是玻璃板，其具有非常精确设置的标记）来实现这种校正过程，该参照-元件载体装配有特制的玻璃砖，并且对玻璃砖的装配位置进行光学测量。因此能够识别出平面-定位系统的扭曲，并且在随后的装配过程中通过适当地补偿式地操控平面-定位系统来平衡该扭曲。另一经常应用的用来确保高装配精度的程序是装配位置的所谓的“示教”或“学习”。在此对元件载体（尤其是元件-连接面的单个或预定义的群组）上的真实结构的位置进行测量，并且在随后的装配过程中通过适当地控制平面-定位系统来考虑从中获得的识别情况。因此这种示教是必要的，因为在实践中在装配时的相当大的且因此明显的不精确性是以待装配的元件载体的不精度性为基础，并且尤其以接口垫在元件载体的表面上的预定义的非精确的位置为基础。这不仅适用于接口垫相对于各元件载体的角部和/或边缘的位置，而且相对于特制的参照标记，这些参照标记设置在元件载体的表面上。从自动装配机的涉及软件的操控来看，这意味着，各待装配的元件载体的描述不是无错误的，所述描述是以平面-定位系统的操控为基础的，并且所述描述包含元件-连接触点的几何形状方面的额定数据，所述元件-连接触点为了实现正确的装配过程必须与各元件的电接口接触。典型的是，所述示教不仅相对于接口垫的（不期望的）位移或偏置（沿着x-方向和/或y-方向）执行，而且还相对于一个接口垫以及尤其一组接口垫的不期望的扭转（角度偏差）执行。上面描述的自动装配机中的“示教”优选能够在应用照相机的情况下执行，该照相机在正常的装配运转时尤其用来测量待装配的元件载体的位置，该元件载体已由传输系统带到自动装配机的装配区域中。这种照相机也称为“电路板照相机”，其为此目的从上方探测待装配的元件载体上的标记。为此目的，电路板照相机由各自动装配机的平面-定位系统移到相应的位置上，并且在屏幕上显示出照相机图像。该装配位置优选位于各照相机图像的中点。该中点例如能够借助十字线示出。备选的或组合的是，相关元件的壳体形状或一组元件的壳体形状的虚拟视图与该照相机图像重叠。因此能够以相对简单的方式通过适当的图像评估和/或由操作人员在数量上探测到不期望的线性偏置和/或角度偏差，并且用于后继装配过程的“示教”。对于较大的元件来说还具有不同的策略：在有些系统中只示出照相机的画面范围。那么，所述示教通过电路板照相机在长方形的优选两个角部上的移动或定位来执行，装配位置则位于该长方形的中点中。配属于这两个角部的照相机图像能够在时间上依次示出或在空间上并排地示出，并且构成图像评估的基础。此外还能够拍摄超过两个的单个照相机图像，并且将它们组合成共同的图像，并且构成上述图像评估的基础。但对这种组合来说，单个照相机图像之间还需要一定的空间重叠，因此必须拍摄许多这种照相机图像。因此提高了装配位置的“示教”的时间成本。因此随后能够开始元件载体的原本装配，因此通过元件载体的装配相应地降低了制造电子组件的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是，加速装配位置的“示教”，并因此提高给元件载体装配电子元件的效率。此目的通过独立权利要求的内容得以实现。在从属权利要求中描述了本专利技术的有利的实施例。按本专利技术的第一角度，描述了一种方法，以便对待装配的、但至少部分还未装配的元件载体的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体上的电子元件的几何形状方面的额定数据。描述的方法具有：（a）借助照相机探测元件载体的表面的第一部分的第一图像；（b）将探测到的第一图像存储在数据存储器中；（c）在第一时间段中示出存储的第一图像；（d）得出第一元件-连接面在所示第一图像中的实际位置，所述元件-连接面配属于用于待装配的第一元件的第一装配位置；（e）将得出的实际位置与在第一装配位置中待装配的第一元件的第一元件-连接触点的额定位置进行比较，所述额定位置代表几何形状方面的额定数据的一部分，所述部分配属于待装配的第一元件；（f）就待装配的第一元件在元件载体上的额定位置而言，对元件载体的描述进行修正，因此产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第一元件的第一元件-连接触点和所示第一图像内的第一元件-连接面之间的空间重合；（g）在第一时间段内将照相机移至第二位置；（h）借助照相机探测元件载体的表面的第二部分的第二图像，其中第二部分与第一部分是不同的；（i）将第二图像存储在数据存储器中；以及（j）在第一时间段中示出第二图像。所述方法是以下面的知识为基础：通过以下方式能够加速在待装配的元件载体上的装配位置的示教或学习的过程，至少在一定的时间段内暂时存储并且示出待装配的元件载体的表面部分的图像（其由照相机探测到），其中照相机在此时间段内已经驶向新的位置，并且能够拍摄或探测到元件载体的另一表面部分的相应图像。在第一时间段内，对该存储的且示出的第一图像进行图像评估或图像处理。按本专利技术，在这种图像评估中（a）得出配属于各装配位置的元件-连接面的真实的实际位置；（b）将得出的实际位置与相应的额定位置进行比较；以及（c）使元件载体的描述与真实情况、即真实的元件-连接面的位置相匹配。描述的图像评估尤其由用于图像处理的合适软件在数据处理单元上实施。但备选的或组合的是，图像评估也能够由操作人员（由手）实施，其例如通过适当地推移元件-连接面的在触摸敏感的屏幕上预先设定的样式，使该样式与由照相机探测到的真实的元件-连接面重合。直观地表达是，操作人员在所示的屏幕上将预先设定的样式移至由照相机探测到的真实的元件-连接面。表述“扩大空间重合”在此文件中不仅指扩大已存在的重合，还指这种重合的首次建立。在此上下文中，表述“扩大”涉及（i）在（原始的）额定位置上待装配的第一元件的第一元件-连接触点和（ii）所示第一图像内的第一元件-连接面之间的原始较小的重合。表述“几何形状方面的额定数据”尤其指配属于各元件的元件-连接面的额定位置和/或额定角度。由于有针对性地扩大了重合，所以就元件载体的装配而言，与所述额定位置相比，在位置上优化了经修正的额定位置，因此在以高的工艺稳定性装配元件载体时，能够在各元件的电连接触点和所属的元件-连接面之间建立导电的连接。在此文件中，（元件）连接面也称为（元件）接口垫，其以已知的方式设置在待装配的元件载体上。概念“元件-连接触点”尤其指用于各元件的元件侧的电连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用来对待装配的、但至少部分还未装配的元件载体（150）的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体（150）上的电子元件（172、174、178、180）的几何形状方面的额定数据，所述方法具有：借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第一部分的第一图像（242）；将探测到的第一图像（242）存储在数据存储器中；在第一时间段中示出存储的第一图像（242）；得出第一元件‑连接面（292、294、296）在所示第一图像（242）内的实际位置，所述元件‑连接面（292、294、296）配属于用于待装配的第一元件（180）的第一装配位置；将得出的实际位置与在第一装配位置中待装配的第一元件（180）的第一元件‑连接触点（282、284、286）的额定位置进行比较，所述额定位置代表几何形状方面的额定数据的一部分，所述部分配属于待装配的第一元件（180）；就待装配的第一元件（180）在元件载体（150）上的额定位置而言，对元件载体（150）的描述进行修正，因此产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第一元件（180）的第一元件‑连接触点（282、284、286）和所示第一图像（242）内的第一元件‑连接面（292、294、296）之间的空间重合；在第一时间段内将照相机（340）移至第二位置；借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第二部分的第二图像，其中第二部分与第一部分是不同的；将第二图像存储在数据存储器中；以及在第一时间段中示出第二图像。...

【技术特征摘要】
2015.09.08 DE 102015115065.41.一种方法，用来对待装配的、但至少部分还未装配的元件载体（150）的描述进行修正，该描述包括借助装配过程待安放在元件载体（150）上的电子元件（172、174、178、180）的几何形状方面的额定数据，所述方法具有：借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第一部分的第一图像（242）；将探测到的第一图像（242）存储在数据存储器中；在第一时间段中示出存储的第一图像（242）；得出第一元件-连接面（292、294、296）在所示第一图像（242）内的实际位置，所述元件-连接面（292、294、296）配属于用于待装配的第一元件（180）的第一装配位置；将得出的实际位置与在第一装配位置中待装配的第一元件（180）的第一元件-连接触点（282、284、286）的额定位置进行比较，所述额定位置代表几何形状方面的额定数据的一部分，所述部分配属于待装配的第一元件（180）；就待装配的第一元件（180）在元件载体（150）上的额定位置而言，对元件载体（150）的描述进行修正，因此产生了修正的额定位置，为此扩大了在修正的额定位置上待装配的第一元件（180）的第一元件-连接触点（282、284、286）和所示第一图像（242）内的第一元件-连接面（292、294、296）之间的空间重合；在第一时间段内将照相机（340）移至第二位置；借助照相机（340）探测元件载体（150）的表面的第二部分的第二图像，其中第二部分与第一部分是不同的；将第二图像存储在数据存储器中；以及在第一时间段中示出第二图像。2.按上述权利要求所述的方法，其中第一部分和第二部分具有（i）空间重合或者（ii）在空间上相互隔开。3.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中在图形显示装置（308）上示出第一图像（242）和/或示出第二图像。4.按上述权利要求所述的方法，其中图形显示装置是触摸敏感的屏幕（308）。5.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述照相机是自动装配机（300）的照相机（340）。6.按上述权利要求所述的方法，其中所述照相机是电路板照相机（340）。7.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中第一图像（242）的探测具有：探测第一部分的第一局部图像和第二局部图像；以及将这两个局部图像组合成第一图像（242）。8.按上述权利要求所述的方法，其中各局部图像中的至少一个连接面配属于特定的电子元件。9.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中第二位置通过第二元件的类型确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔斯·卡洛斯·阿尔卡斯，马丁·梅尔茨，
申请(专利权)人：先进装配系统有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE