在自动装配机上进行装备监控的方法技术

在自动装配机（１）中，对需装配的元件（３）的装备监控至今都是用人工实现的，或者采取对元件（３）的载体进行识别。且至今还没有规定对单个元件（３）实行监控。利用装设于装配头（４）处、且后接有图像分析单元的摄像机（１１），在装配之前拍摄元件（３）的表面（１４）图像，并将其同预先暂存于图像分析单元内的元件（３）图样进行比较。根据比较结果来判断是否出现正确的元件（３）和对它进行装配，或者是否发出故障信号。适用于所述图样的特征有字迹（１５，１６）、条形码（１７）或其它标记（１８）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。在为基片(譬如印刷电路板或陶瓷基片)自动地装配SMD元件(SMD=表面安装器件)时，借助装配头从进料装置中取出各个元件，然后将其定位在基片上的预定位置。迄今为止，对进料装置内是否准备(装备)好正确元件的监控是通过操作员人工地实现的。大家都知道，对装有元件袋的传送带形式的进料装置而言，需给线圈管-其周围在交付状态时绕有传送带-装设条形码。在装入之前，该条形码被读出到自动装配机内，并由此对正确元件的到位形成一定的监控。但是，这种装配监控只检验所述的线圈管；必须单独地确定传送带与线圈管是否匹配。因此本专利技术的任务在于提供一种方法，用来对自动装配机的装备实现自动监控。根据本专利技术，该任务由具有权利要求1所述特征的、本文开头所述类型的方法来实现。优选地，在装配头从进料装置取出需装配的元件之前，由摄像机对进料装置内的该元件的表面图像进行拍摄。在此，概念“表面”还包括需从上边进行识别的元件端子。由一种后接的图像分析单元将该图像和预先暂存的元件图样进行比较，只有当图像同该图样一致时才装配所述的元件。该检验通过摄像机和图像分析单元自动地实现。该图像分析单元与操作员无关，并直接对元件进行分析，而不分析诸如线圈管等中间连接的载体。在权利要求2所述的优选方法中，元件在进料装置中的位置也通过比较该图像和图样来进行确定。因此，在接收元件之前，装配头可以被放到对接收有利的位置。该方法尤其适用于位于尺寸较大的袋内的元件，这样，可以首先只是不精确地知道这些元件的位置。在权利要求3所述的优选实施方案中，所述暂存的图样包括字迹，譬如公司名称、公司标志(Firmenlogos)或型号名称等，借助所述的图像分析单元来在元件图像上识别该字迹，以便进行装备监控。如权利要求4或5所述，也可以借助图像分析单元对装于元件表面上的编码标识(条形码，矩阵码)或标记(功能标记或位置标记)进行识别。如权利要求6所述，如果存在可从上面进行识别的端子，则在图样中同样也包含该端子，以便利用该端子对正确的装备或元件的正确位置进行识别。在权利要求7所述的优选方法中，采取在装配头处安装一种摄像机，用来附加地识别基片标记，以便对基片进行位置识别。现在借助附图所示的实施例来详细讲述本专利技术。其中附图说明图1示出了带有进料装置的装配头的俯视图，以及图2示出了元件的俯视图。在图1中，示出了一种用于装配基片2(譬如印刷电路板或陶瓷基片)的自动装配机1。为了进行装配，借助装配头4将元件3从进料装置5中取出。利用一种x-y构台系统6、7使装配头4在基片2的上方进行加工。控制装置8负责将元件3放到基片2上的预定位置。为了进行传送，装配头4譬如具有在图中未示出的吸管，该吸管利用负压吸住元件3，并在放置时释放。另外还示出了传送系统9，由自动装配机在该传送系统上传送基片2，并将其传送至图中未示出的其它自动处理机上(譬如去装配其它元件)。在此，进料装置5是以具有袋的传送带形式示出的，在该袋内传送和准备所述的元件3。但已知还有其它一些进料单元，譬如平面料箱，它们也可应用于本专利技术的方法。为了识别是否已输入正确的元件3，在装配头4处安放了摄像机11，由该摄像机在其视场12内拍摄进料装置5内元件3的图像。摄像机11还后接了一个图中未示出的图像分析单元，它譬如可配给摄像机11或集成在控制装置8之内，由该图像分析单元对所述的图像进行分析。对此，该图像和预先暂存在图像分析单元内的元件3图样进行比较，而该图样描述了元件3的一定特征。该特征譬如包括元件的大小和形状，但也可以是如图2所示的元件3表面14的其它特征。这些特征可以包括诸如公司名称或公司标志15等字迹、元件3的型号名称16、诸如条形码或矩阵码等编码标识17、或其它譬如通过激光书写而装上的标记18。端子13在元件3上的位置-通常可从上方识别-也可存放在所述的图样内，并被用于进行分析。对于所述的可用已知方法实现并被用于图像分析的图样比较，此时借助它一方面可以识别是否提供了正确的元件3，由此来判断是否让装配头4接收元件3并将其放到基片2上，或是否发出故障信号。另外，在确定图样特征时，如果识别出譬如字迹15的图像和字迹15的图样之间的角度，则还可以识别元件3在进料装置5中的位置，于是，该位置、尤其是旋转位置可以由装配头4在提取元件3之前预先考虑，以便该装配头可靠地到达提取位置。摄像机11尤其适用于本方法，它装设在装配头4处，并附加地拍摄基片标记10，借助该标记可在装配之前在图像分析单元内确定基片2的位置。因此，利用本专利技术方法可以确保在自动装配机1上自动地实现装备监控，该监控适合于不同的进料装置5。权利要求1．在自动装配机(1)上进行装备监控以便为基片(2)装配元件(3)的方法，其中，用摄像机(11)对进料装置(4)内的需装配元件(3)的表面图像进行拍摄，由后接于所述摄像机(11)之上的图像分析单元将所述图像同需装配的元件(3)的存储图样进行比较，若比较结果正确，则将所述元件(3)装配到所述基片(2)上，且若比较结果错误，则输出与此有关的故障信号。2．如权利要求1所述的在自动装配机(1)上进行装备监控的方法，其特征在于借助所述图像与存储图样之间的比较来确定所述元件(3)在进料装置(4)内的位置。3．如权利要求1或2所述的在自动装配机(1)上进行装配监控的方法，其特征在于所述图样包含有装于元件(3)表面(14)之上的字迹(15,16)说明。4．如权利要求1～3之一所述的在自动装配机(1)上进行装配监控的方法，其特征在于所述图样包含有装于元件(3)表面(14)之上的编码标识(17)说明。5．如权利要求1～4之一所述的在自动装配机(1)上进行装配监控方法，其特征在于所述图样包含有装于元件(3)表面(14)之上的标记(18)说明。6．如权利要求1～5之一所述的在自动装配机上进行装配监控的方法，其特征在于所述图样包含有从上方可识别的元件(3)端子(13)的位置说明。7．如权利要求1～6之一所述的在自动装配机(1)上进行装配监控的方法，其特征在于采用了一种装设于装配头(4)处的摄像机(11)。全文摘要在自动装配机(1)中,对需装配的元件(3)的装备监控至今都是用人工实现的,或者采取对元件(3)的载体进行识别。且至今还没有规定对单个元件(3)实行监控。利用装设于装配头(4)处、且后接有图像分析单元的摄像机(11),在装配之前拍摄元件(3)的表面(14)图像,并将其同预先暂存于图像分析单元内的元件(3)图样进行比较。根据比较结果来判断是否出现正确的元件(3)和对它进行装配,或者是否发出故障信号。适用于所述图样的特征有字迹(15,16)、条形码(17)或其它标记(18)。文档编号H05K13/04GK1320358SQ99811552 公开日2001年10月31日 申请日期1999年9月2日 优先权日1998年9月29日专利技术者H·斯坦茨尔, J·普里特曼 申请人:西门子生产及后勤系统股份公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
在自动装配机（１）上进行装备监控以便为基片（２）装配元件（３）的方法，其中， 用摄像机（１１）对进料装置（４）内的需装配元件（３）的表面图像进行拍摄， 由后接于所述摄像机（１１）之上的图像分析单元将所述图像同需装配的元件（３）的存储图样进行比较， 若比较结果正确，则将所述元件（３）装配到所述基片（２）上，且 若比较结果错误，则输出与此有关的故障信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H斯坦茨尔，J普里特曼，
申请(专利权)人：西门子生产及后勤系统股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]