基准标记分配方法、基准标记分配设备、安装方法和安装系统转让专利

申请号 : CN201980095883.X

文献号 : CN113785671B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 近藤大悟

申请人 : 株式会社富士

摘要 :

基准标记分配方法包括:将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算部件在板上的安装位置的校正量;确定部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内,其中基于部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内来执行所述至少两个基准标记的分配。

权利要求 :

1.一种基准标记分配方法,包括:

将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;

确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,其中

基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。

2.根据权利要求1所述的基准标记分配方法,其中

如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向两者上限定的所述范围外,则在所有所述基准标记中,将彼此相隔最大距离的两个基准标记分配给所述部件。

3.一种基准标记分配方法,包括:

将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;

确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,其中

基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在仅所述X方向或仅所述Y方向上限定的所述范围内,则在所有所述基准标记中,将最靠近所述部件的两个基准标记分配给所述部件。

4.一种基准标记分配方法,包括:

将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;

确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,其中

基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向两者上限定的所述范围外,则在所有所述基准标记中,将彼此相隔最大距离的两个基准标记分配给所述部件。

5.一种基准标记分配方法,包括:

将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;

确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,其中

基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向两者上限定的所述范围外,则在所有所述基准标记中,将彼此相隔最大距离的两个基准标记分配给所述部件,并且对于所述两个基准标记而言,在连接所述两个基准标记的线与连接所述两个基准标记的中心点和所述部件的所述安装位置的中心点的线之间的角度大于在连接另外两个基准标记的线与连接所述另外两个基准标记的中心点和所述部件的所述安装位置的所述中心点的线之间的角度。

6.一种基准标记分配设备,包括:

分配电路,所述分配电路被构造成将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;

确定电路,所述确定电路被构造成确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,其中

所述分配电路被构造成基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内来分配所述至少两个基准标记,并且如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。

7.一种安装方法,包括:

读取板上的至少三个基准标记;

将至少两个所述基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;

确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内;

基于已分配的所述基准标记,计算所述部件的所述安装位置的所述校正量;以及将所述部件安装在被所述校正量校正的所述安装位置处,其中

基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。

8.一种安装系统,包括:

传送机,所述传送机被构造成传送板;

成像设备,所述成像设备被构造成读取所述板上的至少三个基准标记;

分配控制电路,所述分配控制电路被构造成将至少两个所述基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;

确定电路,所述确定电路被构造成确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内;

计算控制电路,所述计算控制电路被构造成基于已分配的所述基准标记来计算所述部件的所述安装位置的所述校正量;

安装设备,所述安装设备被构造成将所述部件安装在被所述校正量校正的所述安装位置处;并且其中

所述分配控制电路被构造成基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的所述范围内来分配所述至少两个基准标记,并且如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。

9.一种安装系统,包括:

传送装置,所述传送装置被构造成传送板;

成像装置,所述成像装置被构造成读取所述板上的至少三个基准标记;

分配装置,所述分配装置被构造成将至少两个所述基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;

计算装置,所述计算装置被构造成基于已分配的所述基准标记来计算所述部件的所述安装位置的所述校正量;

安装装置,所述安装装置被构造成将所述部件安装在被所述校正量校正的所述安装位置处;以及确定装置,所述确定装置被构造成确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,其中

所述分配装置被构造成基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的所述范围内来分配所述至少两个基准标记,并且如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。

说明书 :

基准标记分配方法、基准标记分配设备、安装方法和安装系统

技术领域

[0001] 本申请涉及一种用于分配用于校正部件在板上的安装位置的基准标记的基准标记分配方法,并且涉及执行该基准标记分配方法的基准标记分配设备、安装方法和安装系统。

背景技术

[0002] 在将物品安装到板(诸如电路板、载体或基板)上的制造过程中,基准标记用作位置参考。例如,在电子制造中,在电路板(也被称为“板”)上的给定位置处设置基准标记(也被称为“标记”)。标记的位置例如由部件安装机(也被称为“安装机”)测量,并且用于校正待安装在板上的部件的安装位置。单个基准标记可以用于仅在X方向和Y方向上校正偏移(基于设计数据的板的预期位置与测量出的板的实际位置之间的差异)。两个或更多个基准标记可以用于校正在X方向和Y方向上的偏移、旋转和在单个方向上的拉伸。三个或更多个基准标记可以用于校正在X方向和Y方向上的偏移、旋转以及在X方向和Y方向上的非线性失真(诸如缩放、拉伸或扭曲)。
[0003] 通常,板被设计成具有全局基准标记,该全局基准标记在比部件的任何安装位置更靠近边缘的位置处被设置在板的边缘的附近。在此,安装位置可以是电路的安装有部件的焊盘。(注意,部件通常经由导电材料(例如焊膏)被安装在焊盘上。)一些板还设置有靠近特定部件的安装位置的局部基准标记,因此需要高安装精度。
[0004] 读取基准标记需要时间,因此期望执行尽可能少的标记的读取。通常可以通过对位于这些全局基准标记的范围内的任何部件使用全局基准标记来实现安装位置的精确校正。因此,例如,当为安装机创建生产程序(作业)时,通常将全局基准标记自动分配给待安装在板上的每一个部件,使得可以使用测量出的标记的位置来校正部件的相应安装位置。在此,分配是指指定哪些基准标记将被测量并用于校正哪些部件。
[0005] 当特定部件需要特别高的精度时,可以附加地分配被设置在部件的安装位置附近的单个局部基准标记或多个局部基准标记,以校正该特定部件的安装位置。如果使用单个局部基准标记,则期望该标记在期望的安装位置的中心处。如果使用多个局部基准标记,则标记应当包围部件。例如,如果使用两个局部基准标记,则应当分别在处于其安装位置的部件的相反的角部的外侧各定位一个局部基准标记。
[0006] 在公开的专利申请WO 2014076804 A1(“WO'804”)和美国专利号6,374,484B2(“US'484”)中公开了采用上述内容的设备和方法的示例。
[0007] WO'804公开了一种参考标记读取方法,在该参考标记读取方法中,读取印刷在电路基板(板)上的多个基准标记。该方法包括确定将要安装部件的顺序、确定当安装部件时待参考的基准标记、确定基准标记的有效时间段以及基于有效时间段来选择性地读取基准标记。WO'804的图4中示出了具有安装顺序和待参考的基准标记的生产作业数据的示例。基准标记的选择性读取意味着在适当时刻读取标记。然而,WO'804未提供关于如何为每一个部件分配基准标记的细节。假设基于包围相应部件的基准标记来分配适当的基准标记。
[0008] US'484公开了一种控制设备和由该控制设备控制的电路板移动设备。电路板移动设备在移动最靠近部件供给位置的部件安装位置之后移动最靠近识别设备的电路板。在这种状态下,检测电路板上的基准标记,从而识别电路板的位置。在US'484的图4至图6中示出了具有安装位置、供给位置和标记位置顺序的生产作业数据的示例。将电路板移动成靠近识别设备节省了当读取标记时的时间。然而,US'484也没有提供关于如何为每一个部件分配基准标记的细节。
[0009] 引文列表
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:公开的专利申请WO2014076804A1
[0012] 专利文献2:美国专利US6,374,484B2

发明内容

[0013] 技术问题
[0014] 在上述专利文献中,因为假设标记被设置在比安装位置更靠近板的边缘的位置处,所以几乎没有关注基准标记的分配。然而,由于诸如表面积有限和多图案板(具有相同电路图案的多个实例的电路板,其安装有部件,然后在生产后期阶段期间进行分割)的使用等因素而对电路板设计的限制意味着在许多情况下没有提供包围所有部件的合适的全局基准标记。为特定部件提供的局部基准标记可能是可用的,但局部标记被设计成提高特定部件的精度,并且用户难以确定应将哪些基准标记分配给其他部件以实现精确且高效的安装。从上文可知,为了实现高效且精确的安装,期望一种高效且可靠的方法和设备来分配基准标记。
[0015] 问题的解决方案
[0016] 为此,发明人提出了一种基准标记分配方法,该基准标记分配方法包括:
[0017] 将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算该部件在板上的安装位置的校正量;
[0018] 确定部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内,
[0019] 其中
[0020] 基于部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且
[0021] 如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。
[0022] 发明人提出的另一种基准标记分配方法包括:
[0023] 将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;
[0024] 确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,
[0025] 其中
[0026] 基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且[0027] 如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在仅所述X方向或仅所述Y方向上限定的所述范围内,则在所有所述基准标记中,将最靠近所述部件的两个基准标记分配给所述部件。
[0028] 发明人提出的又一种基准标记分配方法包括:
[0029] 将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;
[0030] 确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,
[0031] 其中
[0032] 基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且[0033] 如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向两者上限定的所述范围外,则在所有所述基准标记中,将彼此相隔最大距离的两个基准标记分配给所述部件。
[0034] 发明人提出的再一种基准标记分配方法包括:
[0035] 将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;
[0036] 确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,
[0037] 其中
[0038] 基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且[0039] 如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向两者上限定的所述范围外,则在所有所述基准标记中,将彼此相隔最大距离的两个基准标记分配给所述部件,并且对于所述两个基准标记而言,在连接所述两个基准标记的线与连接所述两个基准标记的中心点和所述部件的所述安装位置的中心点的线之间的角度大于在连接另外两个基准标记的线与连接所述另外两个基准标记的中心点和所述部件的所述安装位置的所述中心点的线之间的角度。
[0040] 为了执行上述方法,发明人还提出了一种基准标记分配设备,该基准标记分配设备包括:
[0041] 分配电路,该分配电路被构造成将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件,以用于计算该部件在板上的安装位置的校正量;
[0042] 确定电路,该确定电路被构造成确定部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内,
[0043] 其中
[0044] 分配电路被构造成基于部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内来分配所述至少两个基准标记,并且
[0045] 如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。
[0046] 此外,发明人还提出了一种安装方法,该安装方法包括:
[0047] 读取板上的至少三个基准标记;
[0048] 将至少两个基准标记分配给部件,以用于计算该部件在板上的安装位置的校正量;
[0049] 确定部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内
[0050] 基于已分配的基准标记,计算部件的安装位置的校正量;以及
[0051] 将部件安装在被校正量校正的安装位置处,
[0052] 其中
[0053] 基于部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内,执行所述至少两个基准标记的分配,并且
[0054] 如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。
[0055] 此外,发明人还提出了一种安装系统,该安装系统包括:
[0056] 传送机,该传送机被构造成传送板;
[0057] 成像设备,该成像设备被构造成读取板上的至少三个基准标记;
[0058] 分配控制电路,该分配控制电路被构造成将至少两个基准标记分配给部件,以用于计算该部件在板上的安装位置的校正量;
[0059] 确定电路,该确定电路被构造成确定部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内;
[0060] 计算控制电路,该计算控制电路被构造成基于已分配的基准标记来计算部件的安装位置的校正量;
[0061] 安装设备,该安装设备被构造成将部件安装在被校正量校正的安装位置处;并且[0062] 其中
[0063] 分配控制电路被构造成基于部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内来分配所述至少两个基准标记,并且
[0064] 如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。
[0065] 此外,发明人还提出了另一种安装系统,该安装系统包括:
[0066] 传送装置,所述传送装置被构造成传送板;
[0067] 成像装置,所述成像装置被构造成读取所述板上的至少三个基准标记;
[0068] 分配装置,所述分配装置被构造成将至少两个所述基准标记分配给部件,以用于计算所述部件在所述板上的安装位置的校正量;
[0069] 计算装置,所述计算装置被构造成基于已分配的所述基准标记来计算所述部件的所述安装位置的所述校正量;
[0070] 安装装置,所述安装装置被构造成将所述部件安装在被所述校正量校正的所述安装位置处;以及
[0071] 确定装置,所述确定装置被构造成确定所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在X方向、Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的范围内,
[0072] 其中
[0073] 所述分配装置被构造成基于所述部件的所述安装位置是否在由所述基准标记在所述X方向、所述Y方向或所述X方向和所述Y方向两者上限定的所述范围内来分配所述至少两个基准标记,并且
[0074] 如果所述部件的所述安装位置在由所述基准标记在所述X方向和所述Y方向上限定的所述范围内,则将在所述X方向和所述Y方向上包围所述部件的至少两个所述基准标记分配给所述部件。
[0075] 发明的有益效果
[0076] 根据上述基准标记分配方法、基准标记分配设备、安装方法和安装系统,当将设置在板上的三个或更多个基准标记中的至少两个基准标记分配给部件以用于计算该部件在板上的安装位置的校正量时,确定部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内,并且基于部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内来执行所述至少两个基准标记的分配。这使得能够为每一个部件分配合适的基准标记,从而即使在难以决定基准标记的分配的情况下也允许高效且精确地安装。

附图说明

[0077] [图1]图1是根据本公开的某些方面的包括安装机和控制器的安装系统的整体视图。
[0078] [图2]图2是示出了根据本公开的某些方面的安装系统的整体构造的框图。
[0079] [图3]图3示出了根据本公开的某些方面的生产程序(作业)数据的示例。
[0080] [图4]图4示出了根据本公开的某些方面的设置有基准标记的板和安装在板上的部件的示例。
[0081] [图5]图5是示出了根据本公开的某些方面的安装处理的示例的流程图。
[0082] [图6]图6示出了根据本公开的某些方面的由于将合适的基准标记分配给每一个部件以用于安装位置校正而提高的安装精度的示例。
[0083] [图7]图7示出了根据本公开的某些方面的设置有基准标记的板和安装在板上的部件的示例。
[0084] [图8]图8是示出了根据本公开的某些方面的安装处理的示例的流程图。

具体实施方式

[0085] 本文讨论的材料、方法和示例仅是说明性的,并非旨在进行限制。在附图中,在所有若干视图中,相同的附图标记表示相同或对应的零件。此外,如本文所用,除非另有说明,否则词语“一”、“一个”等包括“一个或多个”的含义。除非另有说明,否则附图通常不是按比例绘制的。
[0086] 图1是安装系统100的整体视图,该安装系统100是使用本公开的方法将部件安装在电路板B上并分配基准标记的安装系统的示例。在安装系统100中,安装机1设置有传送机40(传送装置)、部件供应段50、安装设备30(安装装置)、XY机器人32、安装头34、吸嘴36、部件相机70、标记相机10(成像设备或装置)和控制器20。如图1所示,安装机1的宽度方向是X方向,安装机1的深度方向是Y方向,并且竖直方向是Z方向。
[0087] 用于供应待安装在板B上的部件的供给器52被装载在安装机1的部件供应段50上。供给器52是带供给器,该带供给器顺序地将存储在带卷中的部件供给到拾取位置。可以使用的其他类型的部件供给器包括例如托盘供给器、棒式供给器、碗式供给器、径向供给器、轴向供给器和松散部件(散装)供给器。
[0088] 安装设备30包括XY机器人32,该XY机器人32使安装头34在X方向和Y方向上移动。安装头34设置有吸嘴36。吸嘴36被附接到安装头34,以能够在Z方向上降低和升高。安装头
34可以设置有多个吸嘴36。此外,可以使用另一类型的部件处理工具(诸如机械卡盘)代替吸嘴。
[0089] 部件相机60在部件供应段50与传送机40之间被设置在安装机1中。部件相机60面向上,并且能够对由吸嘴36保持的部件、安装头34上的标记等进行成像。标记相机10被附接到XY机器人32以与安装头34一起移动。标记相机10面向下,并且能够拍摄板B上的基准标记、拾取位置处的部件、识别标记(诸如喷嘴储料器上的标记,未示出)、安装机1内部和板B上的其他特征等的图像。
[0090] 图2是示出了安装系统100的整体结构的框图。控制器20是由安装控制电路21(安装装置)、分配电路22(分配装置)、确定电路23(确定装置)、计算电路24(计算装置)和存储器25构成的计算机。控制器20可以被构造成具有CPU、硬盘、ROM、RAM、输入‑输出接口等的计算机。
[0091] 在图中,控制器20被示出为与安装机1分开的独立计算机,但控制器20的部分或全部功能段可以被包括在安装机1的内部。可替代地,控制器20的功能段可以分成彼此连接的分离的独立控制器。控制器20还可以控制一条或多条生产线,每一条生产线由多个安装机1构成。在图1中,安装系统100由安装机1和控制器20构成,但安装系统100可以包括安装机1和控制器20中的每一个中的一个或多个。
[0092] 基于生产程序数据(作业数据70,参见图3),控制器20的安装控制电路21执行控制,以将安装头34移动到装载在供给器段50上的供给器52的拾取位置的上方、降低吸嘴36以拾取部件、升高吸嘴36、将安装头34移动到部件相机60的上方使得可以对部件进行成像、将安装头34移动到板B的上方、并降低吸嘴36以将部件安装在板B上的指定安装位置。稍后将描述关于为部件分配基准标记、读取基准标记和校正部件的安装位置的细节。
[0093] 图3示出了例如被存储在控制器20的存储器25中的生产程序数据、作业数据70的示例。作业数据70包括例如将部件安装到板B上的安装顺序、部件名称、装载部件以用于供应的供给器槽、指定板B上的安装位置X和Y的坐标、指定板B上的多个基准标记位置的坐标以及将哪些基准标记分配给哪些部件(即,指定哪些基准被测量并用于校正该部件)。
[0094] 图4示出了设置有基准标记的板B和安装在板B上的部件的示例。根据板的设计数据,部件C1至C4被示出在板上,该部件C1至C4被定位成就像安装在它们相应的安装位置一样。在板B上有三个基准标记(M1至M3)。由基准标记M1至M3在X方向上限定的范围是范围X1至X2,其为在X方向上相隔最大距离的两个基准标记之间的距离。由基准标记M1至M4在Y方向上限定的范围是范围Y1至Y2,其为在Y方向上相隔最大距离的两个基准标记之间的距离。稍后描述如何将基准标记分配给图4中所示的部件C1至C4中的每一个部件的细节。
[0095] 图5是示出了根据本公开的某些方面的包括基准标记分配方法的安装处理的示例的流程图。首先,在S100中,控制器20加载作业数据70并将作业数据70存储在存储器25中。然后,在S101中,基于作业数据70,确定电路23确定安装顺序中的下一个部件。在S102中,基于作业数据70,确定电路23确定由基准标记在X方向和Y方向上限定的范围。然后,在S103中,确定电路23确定部件的安装位置是否在由基准标记在X方向上限定的范围内。
[0096] 如果在S103中确定出部件的安装位置在由基准标记在X方向上限定的范围内,则处理前进到S104,并且确定电路23确定部件的安装位置是否在由基准标记在Y方向上限定的范围内。
[0097] 然后,如果在S104中确定出部件的安装位置在由基准标记在Y方向上限定的范围内,则在S105中,通过分配电路22将在X方向和Y方向上包围部件的至少两个基准标记分配给部件。
[0098] 接下来,在S106中,读取已分配的标记的位置。这通过如下方式来执行:控制器20控制安装设备30和标记相机10,使得标记相机10在板的上方移动,以使标记相机10能够拍摄基准标记的图像。
[0099] 在S110中,计算电路24基于由标记相机10读取的已分配的基准标记来计算部件的安装位置的校正量。注意,由标记相机10拍摄的图像中的基准标记的位置可以通过公知的图像处理方法来识别。校正量的计算也可以通过公知的计算方法来执行。
[0100] 接下来,在S111中,安装控制电路21控制安装设备30,以将安装头34移动到被装载在供给器段50上的供给器52的拾取位置的上方、降低吸嘴36以拾取部件、升高吸嘴36、将安装头34移动到部件相机60的上方使得可以对部件进行成像、将板B的上方的安装头34移动到被校正量校正的安装位置、并降低吸嘴36以将部件安装到板B上的已校正的安装位置。
[0101] 接下来,在S112中,确定电路23确定部件是否是安装顺序中的最终部件。如果部件是最终部件,则处理结束。如果部件不是最终部件,则处理返回到S101。
[0102] 返回到S103,如果在S103中确定出部件的安装位置不在由基准标记在X方向上限定的范围内(S103:否),则处理前进到S107。在S107中,确定电路23确定部件的安装位置是否在由基准标记在Y方向上限定的范围内。
[0103] 在S107中,如果确定出部件的安装位置在由基准标记在Y方向上限定的范围内,则在S108中,分配电路22将最靠近该部件的两个基准标记分配给该部件作为用于计算该部件的安装位置的校正量的基准标记。然后,处理前进到S106(参见以上描述)。
[0104] 与在S103中确定为“否”且在S107中确定为“是”的情况类似,在在S103中确定为“是”且在S104中确定为“否”的情况下,在S108中,分配电路22将最靠近部件的两个基准标记分配给该部件作为用于计算该部件的安装位置的校正量的基准标记。然后,处理前进到S106(参见以上描述)。
[0105] 相反,在S107中,如果确定出部件的安装位置不在由基准标记在Y方向上限定的范围内(S107:否),则处理前进到S109。在S109中,分配电路22将彼此相隔最大距离的两个基准标记分配给部件作为用于计算该部件的安装位置的校正量的基准标记。然后,处理前进到S106(参见以上描述)。
[0106] 基于上述流程图,现在将描述如图4所示的基准标记的分配以及部件C1至C4的安装。对于部件C1,安装位置在由基准标记在X方向上限定的范围(X1至X2)内并且在由基准标记在Y方向上限定的范围(Y1至Y2)内。因此,在S103和S104中确定为“是”,并且将在X方向和Y方向上包围部件的至少两个基准标记分配给该部件。例如,所有基准标记(即,M1至M3)均被分配给部件C1。
[0107] 对于部件C2,安装位置在由基准标记在X方向上限定的范围(X1至X2)内,但不在由基准标记在Y方向上限定的范围(Y1至Y2)内。即,在S103中确定为“是”且在S104中确定为“否”。因此,在S108中,将最靠近部件的两个基准标记(即,M2和M3)分配给部件C2。
[0108] 对于部件C3,安装位置不在由基准标记在X方向上限定的范围(X1至X2)内,而是在由基准标记在Y方向上限定的范围(Y1至Y2)内。即,在S103中确定为“否”且在S107中确定为“是”。因此,在S108中,将最靠近部件的两个基准标记(即,M1和M2)分配给部件C3。
[0109] 对于部件C4,安装位置不在由基准标记在X方向上限定的范围(X1至X2)内,并且不在由基准标记在Y方向上限定的范围(Y1至Y2)内。即,在S103中确定为“否”且在S107中确定为“否”。因此,在S109中,将彼此相隔最大距离的两个基准标记(即,M1和M3)分配给部件C4。
[0110] 以这种方式,以高效且可靠的方式为部件C1至C4中的每一个部件分配基准标记,并且实现高效且精确的安装。此外,即使在操作者难以确定将哪个基准标记分配给部件的情况下,也以容易的方式为部件分配合适的基准标记。
[0111] 图6示出了由于将合适的基准标记分配给每一个部件以用于安装位置校正而提高的安装精度的示例。每一个点代表在被安装在板上之后的一个部件,其中与期望位置(设计位置)的偏差是与图上的(0,0)点的距离(通常,部件安装机以+/‑5至+/‑50微米的精度安装部件)。
[0112] 在图6中,灰点表示诸如图1中的C1的部件,其安装位置在由基准标记在X方向上限定的范围内且在由基准标记在Y方向上限定的范围内。白点代表诸如图4中的部件C2至C4的部件,其安装位置不在由基准标记在X方向上限定的范围内或不在由基准标记在Y方向上限定的范围内或者既不在由基准标记在X方向上限定的范围内也不在由基准标记在Y方向上限定的范围内。左图示出了未使用本公开的方法的用于分配的安装精度;右图示出了使用本公开的方法的用于分配的安装精度。
[0113] 当所有基准标记(Ml至M3)均被分配给部件C1至C4中的每一个部件时,无论部件的安装位置是否在由基准标记在X方向和Y方向上限定的范围内,均实现了左图中示出的精度水平。相反,右图示出了当使用上述方法时的安装精度。在此,因为基于部件的安装位置是否在由基准标记在X方向、Y方向或X方向和Y方向两者上限定的范围内来执行将至少两个基准标记分配给部件,所以安装精度显著提高,并且容易分配。注意,安装精度的提高归因于由白点表示的部件的精度较高,这是因为当使用本公开的方法时,为这些部件分配的基准标记是不同的。
[0114] 在存在多于一对的相隔相同最大距离的基准标记的情况下,可以如下文参考图7和图8所述地执行分配。在此,如图7所示,板B设置有四个基准标记M1至M4。M1与M3之间的距离和M2与M4之间的距离相同(这些距离大于四个基准标记的其他组合之间的距离)。在这种情况下,基于在连接基准标记的线与连接部件的安装位置的中心点和连接基准标记的线的中心点的线之间的角度,将基准标记分配给部件C4(其安装位置不在由基准标记在X方向上限定的范围[X1至X2]内,并且不在由基准标记在Y方向上限定的范围[Y1至Y2]内)。具体地,如图7所示,部件C4的安装位置的中心点是C4cp。连接M1和M3的线的中心点是M1‑M3cp。连接M2和M4的线的中心点是M2‑M4cp(在这种情况下,两个中心点处于同一位置)。连接C4cp和M1‑M3cp的线与连接M1和M3的线之间的角度是θy。连接C4cp和M2‑M4cp的线与连接M1和M3的线之间的角度是θx。θy大于θx,因此将两个基准标记M1和M3分配给部件C4。
[0115] 在图8中示出了上述情况下的处理流程的示例。在此,除了代替图5的S109的S109b之外,处理与图5所示的处理相同。在S109b中,将彼此相隔最大距离的两个基准标记分配给部件,并且对于所述两个基准标记而言,在连接两个基准标记的线与连接两个基准标记的中心点和部件的安装位置中心点的线之间的角度大于在连接另外两个基准标记的线与连接另外两个基准标记的中心点和部件的安装位置的中心点的线之间的角度。即,如以上参考图7所描述的,将两个基准标记M1和M3分配给部件C4。
[0116] 同样在这种情况下,以高效且可靠的方式将基准标记分配给部件,并且实现了高效且精确的安装。此外,即使在操作者难以确定将哪个基准标记分配给部件的情况下,也以容易的方式为部件分配合适的基准标记。
[0117] 从以上描述清楚的是,执行上述基准标记分配方法的基准标记分配设备、安装方法和安装系统具有与针对基准标记分配方法本身所描述的相同的优点。
[0118] 控制器20是执行上述基准标记分配方法的标记分配设备的示例,并且安装系统100是执行上述基准标记分配方法的安装系统的示例。
[0119] 注意,上述本公开的目的的实施例仅仅是示例。本领域技术人员将理解,本公开的目的可以在不脱离其精神或本质特征的情况下以其他具体形式来体现。因此,本公开旨在是说明性的,而不是对本公开的目的或权利要求的范围的限制。
[0120] 根据上述教导,对本公开的多种变型和变体是可能的。因此,应当理解,在所附权利要求的范围内,可以以不同于本文具体描述的方式来实践本公开。
[0121] 例如,在上述实施例中,存在设置在板B上的三个或四个基准标记。然而,只要存在至少三个基准标记,数量就没有特别限制。此外,基准标记可以被设置在板上的任何位置处。
[0122] 此外,在上述实施例中,假设部件安装位置和基准标记位置基于部件和基准标记的中心位置,但部件安装位置可以基于部件和基准标记的边缘或任何其他可识别的特征。
[0123] 此外,板B和部件C1至C4的类型没有特别限制,只要使用板的基准标记将部件安装在板上以用于位置校正即可。基准标记的形状也没有特别限制,并且可以是例如圆形、三角形、方形、十字形、星形或不规则形状。
[0124] 此外,图5和图8的流程图中的步骤的顺序不限于所示的顺序。例如,可以预先对所有基准标记执行已分配的标记的读取,然后对每一个部件进行分配和计算。此外,可以首先对所有部件执行基准标记范围的确定和基准标记的分配,然后基于每一个部件的安装位置的相应校正量来执行安装。
[0125] 工业实用性
[0126] 本发明可以被应用于部件安装领域,特别是分配用于校正部件在板上的安装位置的基准标记的领域。
[0127] 附图标记列表
[0128] 1:安装机;
[0129] 10:标记相机;
[0130] 20:控制器;
[0131] 21:安装控制电路;
[0132] 22:分配电路;
[0133] 23:确定电路;
[0134] 24:计算电路;
[0135] 25:存储器;
[0136] 30:安装设备;
[0137] 32:XY机器人;
[0138] 34:头;
[0139] 36:喷嘴;
[0140] 40:传送机;
[0141] 50:供给器段;
[0142] 52:供给器;
[0143] 60:部件相机;
[0144] 70:作业数据(生产程序);
[0145] B:板;
[0146] C1至C4:部件;
[0147] M1至M4:标记(基准标记);
[0148] θx、θy:角度