CN110678969A - 带有光学传感器的组件接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于组件的接收装置，所述接收装置设计为借助于至少一个线性驱动器以受控方式相对于放置点(ABS)至少部分地沿着第一、第二和/或第三轴进行调节，和/或借助驱动器使由所述接收装置引导的支承件沿着第一和/或第二轴之一移动。所述接收装置具有与组件放置点配对的位置传感器，以便在组件放置点处检测仅被部分地放置在支承件的槽中的组件，其中所述位置传感器在支承件侧面连接到接收装置，以便位置传感器直接随接收装置一起移动。

Description

带有光学传感器的组件接收装置
技术领域
本文描述了用于组件的接收装置。结合组件处理装置和成像传感器来说明该接收装置。
背景技术
本文中，组件例如是(电子的)半导体组件，也称为“芯片”或“管芯”。这样的组件通常具有棱柱形的形状，即具有多个侧边面以及顶面和端面，和诸如四边形(矩形或正方形)的大致多边形的横截面。组件的侧边面以及两个(下和上)端面在下文中通常称为侧面。该组件还可以具有除四个之外的多个侧边面。组件也可以是光学组件(棱镜，反射镜，透镜等)。总体而言，组件可以具有任何几何形状。
根据申请人的操作实践，已知有所谓的拾取和放下装置，其中，借助抽吸装置或保持装置从组件台拾取组件，然后将该组件放置在支承件上或运输容器或类似物中。在放置组件之前，通常会进行组件的检测。为此，通过一个或多个照相机记录该组件的一个或多个侧面的图像，并借助于自动图像处理对其进行评估。
这样的保持装置在运输期间和在采集组件的端面(例如，下端面)的图像期间保持组件。例如，DE 10 2008 018 586 A1公开了一种用于检测从第一工作站运输到第二工作站的组件的表面的光学检测装置，至少指向该组件的第一表面的照相机，将短波光束发送到第一表面的光源。第二光源将长波光束发送到组件的至少一第二表面。照相机接收在所述表面反射的第一和第二光束。与第一表面相比，第二表面的定向不同，例如，具有底面和总共四个侧边面的四边形组件就是这种情况。
EP 1 470 747 B1涉及芯片取出装置，芯片取出***，装配***以及用于取出和进一步处理芯片的方法。将芯片从晶片上取出并运输到转移位置并同时转向。这种用于从结构化的半导体晶片上取出芯片的芯片取出装置装配有可旋转的取出工具和可旋转的转向工具，该取出工具用于从晶片上取出芯片并将所取出的芯片绕其纵向或横向轴旋转180度，该转向工具用于将所取出的芯片绕其纵向或横向轴再次旋转180度，该转向工具与该取出工具配合使用。该取出工具具有第一转移位置和该转向工具具有第二转移位置，在这些位置处，芯片能够被转移到装配头以进行进一步处理。
EP 0 906 011 A2涉及一种用于在基板上取出和装配电子组件的装置。该装置包括可旋转的转移装置，该转移装置在拾取位置处从进给模块中取出电子组件，并在第一转移位置处将它们转移到抽吸带用于进一步处理。借助于可旋转的装配头，从抽吸带上拾取组件并将其运输到第二转移位置。
WO 02/054480 A1涉及一种用于光学检测待安装的芯片的各个表面的装置。该装置包括适于从进给单元取出芯片并将该芯片运输到第一转移位置的第一上运输板。所述芯片被保持在形成在上运输滚筒的侧边面上的抽吸口中，并通过上运输板的旋转而移动。该装置还具有与第一运输板相同设计的第二下运输板，该第二下运输板在第一转移位置处拾取所取出的芯片并将其运输到第二转移位置。该装置允许检测芯片，因为将照相机横向放置在运输板旁边，该摄像头在芯片的上侧和下侧上检测芯片。芯片无需相对于其原始方向进行旋转就进一步转移到分拣装置中，以进行进一步处理。
US 4,619,043公开了一种用于在电路板上取出和安装电子组件，特别是芯片的设备和方法。该设备包括用于在拾取单元中拾取芯片并将所拾取的芯片运输至第一转移位置的传送机构。该传送机构具有彼此接合的传送链和可旋转的链轮。所述设备还包括带有安装头的可旋转的固定工具，用于在第一转移位置处拾取芯片。该固定工具还适于通过旋转运动来将所拾取的芯片传送到第二转移位置，从而使芯片转向。
JP 2-193813涉及一种用于拾取和旋转由测试设备检测的电子组件的设备。该设备包括进给单元，通过第一旋转体从该进给单元取出芯片状电子组件并且将该电子组件布置在该第一旋转体的***处。借助于该旋转体的旋转运动，电子组件被运输到第一转移位置，由此电子组件绕其纵向或横向轴转向。该设备还包括第二旋转体，该第二旋转体在第一转移位置处拾取所取出的电子组件并将其运输到第二转移位置。由此，电子组件进一步绕其纵向或横向轴转向。因此，该设备允许检测组件的不同侧面。
US 6,079,284涉及一种用于片剂的详细视觉检测的设备。该设备包括第一检测滚筒，该第一检测滚筒借助于形成在其侧边面上的抽吸孔将片剂从供应设备中取出，并通过旋转将其运输到第二检测滚筒。对应于第一滚筒的第二滚筒设置有抽吸孔，这些抽吸孔在转移位置处拾取片剂。该设备还包括检测单元，其允许对片剂进行详细检测。
在文件JP 2001-74664(A)，JP 1-193630(A)，US 5,750,979，WO 85/04385 A1，DE199 13 134 A1，JP 8-227904 A中能够找到更多的技术背景。
发明内容
有待解决的问题
用于组件的接收装置允许组件的精确处理和以高吞吐量对其的检测。
本文介绍的解决方案
该目的通过一种用于组件的接收装置来实现，该接收装置适于借助于至少一个线性驱动器以受控方式相对于放置点至少部分地沿着第一、第二和/或第三轴进行调节，和/或借助于驱动器以受控的方式沿着第一和/或第二轴之一来移动由所述接收装置引导的支承件。所述接收装置具有与组件放置点相关联的位置传感器，用于在组件放置点处检测倾斜或扭曲并且仅部分地放置在支承件的槽中的组件，其中所述位置传感器以如下方式从支承件侧面连接到接收装置，即所述位置传感器直接随所述接收装置一起执行接收装置的运动。
在一种变型中，在用于组件的接收装置的的上游处功能性地布置有用于从结构化组件供应装置中取出棱柱形的组件并且将所取出的组件放置在接收装置处的组件处理装置。具有多个拾取元件的第一转向装置适于在分配点处接收来自结构化组件供应装置的组件，以使接收到的组件绕其纵向或横向轴转向第一预定角度，并将所述组件传送到转移点。具有多个拾取元件的第二转向装置适于在转移点处接收来自第一转向装置的拾取元件的组件，以使接收到的组件绕其纵向或横向轴转向第二预定角度，并将所述组件传送到放置点。与第一和第二转向装置相关联的位置和特性传感器适于检测第一和第二转向装置的位置数据，位于拾取元件处的组件的位置数据，和/或位于拾取元件处的组件的特性，并将它们提供给控制器。所述控制器适于借助于第一旋转驱动器以受控的方式绕着第一轴来旋转第一转向装置，借助于第一线性驱动器以受控的方式沿第一轴来移动第一转向装置，借助于第二旋转驱动器以受控的方式绕与第一轴不共线的第二轴来旋转第二转向装置，以及借助于第二线性驱动器以受控的方式沿第二轴来移动第二转向装置。
因此，本文提出的布置形成用于组件的集成的接收装置/检测装置。接收点和(放置)槽这些表述在本文中是同义词。由此能够剔除次品零件。集成到转移过程中的组件光学检查分为多个检查过程。它使用一个或多个成像传感器来光学地检测组件的端面和/或侧边面，以及拾取元件在转移/接收点处的位置。这些成像传感器适于在每一种情况下在多个检查过程中采集组件的端面和/或侧边面之一的至少一个图像。在转向装置的各个拾取元件分别保持组件的同时进行组件的进给/运输。被保持的组件在运输时会经过各个检查过程。成像传感器的所采集的(图像)数据还用于协调操纵器(拾取元件)和接收点的位置控制。组件进给器适于基本连续地或周期性地沿其路径进给组件。
此处介绍的完整装配组在功能性上结合了两个方面：处理和检测。这两个功能相互交织在一起，随着将组件以单个化形式迅速地从组件供应装置中取出，对组件的多个(多达六个或更多)侧面的进行快速、精确的质量评定，以及，当在通过检测而将组件归类为好零件时，将所述组件精确地放置在接收点或各接收点处。
所述处理装置具有两个近似星形或轮形的转向装置，它们优选以受调节的方式操作并且优选地相对于彼此基本正交地(90°加/减15°)布置。所述转向装置也可以具有矩形形状。这些转向装置中的每一个都运载多个拾取元件，这些拾取元件相对于其旋转轴是可径向地移动的，以在组件接收和转移之间的枢转角度内将每个固定在拾取元件上的组件传送到一个或多个用于检测、剔除次品零件的处理工位以及可选的其他工位。
在本文提出的组件处理装置中，星形或轮形的转向装置运载径向向外朝向的拾取元件上的组件，所述拾取元件布置在两个转向装置的(假想的)***上。这与其中一个或两个转向装置的拾取元件以共面方式或平行于其旋转轴定向的组件处理装置相反。
尽管上面提到了多个检查过程，但这并不旨在指定按时间顺序或次序(首先在第一检查过程中采集图像，然后在另一检查过程中采集图像)。实际上，也能够想到相反次序而更有利的情况。由于也能够在每个转向装置上同时拾取多个组件，因此根据于各个转向装置上的拾取元件的数量，尽管在不同的组件上，检查过程也同时进行。
由成像传感器在各个检查过程中检测到的组件的(上/下)端面和/或(侧)侧边面能够是组件的彼此不同的端面和/或侧边面。
光学检查的一个方面规定，具有组件的组件进给器基本上不停止或几乎不停止地走完组件路径。由此，当组件移动时或在最小停止时间期间，通过成像传感器检测组件的一个或多个端面和/或侧边面。然后通过图像处理方法评估这些图像。这种光学检测/检查的一种变型规定，设置一个或多个彩色照相机或黑白照相机作为成像传感器。
所述成像传感器能够具有一个或多个反射镜、光学棱镜、透镜或类似物。
所述成像传感器能够具有相关联的辐射源或光源。每个源可适于发射具有不同光谱或波长范围的光/辐射，以照亮该组件的至少一部分。波长范围可以彼此不同，重叠或至少在部分上一致。例如，第一光源的光可以是红色，第二光源的光可以是蓝色。但是，也可以选择反向关联或不同的波长对(例如红外和可见光)。
当带有组件的拾取元件在相应的检测区域中时，能够通过控制装置短暂地接通每个光源，从而能够用光的短暂闪烁照亮组件的端面和/或侧边面，以便通过相应的成像传感器进行检测。或者，可以使用持久照明。
在一种变型中，组件处理装置具有相关联的递送装置，该递送装置适于将组件从结构化组件供应装置递送到第一转向装置的由控制器相应地定位的拾取元件。该递送装置可以是借助于针将组件推过晶片载体膜的组件排出器(芯片排出器)，或者可以是有意使在载体膜上的组件的粘合剂熔化的激光脉冲发生器。所述递送装置具有相关联的位置和/或特性传感器，其适于检测递送装置相对于待递送的组件的位置和/或待递送的组件的位置数据和/或待递送的组件的特性，并将它们提供给控制器以操作递送装置。
在一种变型中，组件处理装置装配有与用于进给到其的组件的放置点相关联的接收装置。所述接收装置具有相关联的位置和/或特性传感器，所述位置和/或特性传感器适于检测进给到放置点的组件的位置数据、接收装置中的接收点和/或位于其中的组件的位置数据和/或特性，并将它们提供给控制器。所述控制器适于借助于第三旋转驱动器以受控的方式至少部分地绕着包含放置点的第三轴旋转接收装置。所述控制器还能够适于借助于至少第三线性驱动器以受控的方式至少部分地沿着轴移动接收装置。最后，所述控制器还能够适于借助于线性驱动器以受控的方式沿着第一和/或第二轴之一移动由接收装置引导的支承件。该支承件用于拾取单个化形式的组件。
在一种变型中，组件处理装置中的第一和/或第二转向装置的拾取元件适于以受控的方式相对于相应转向装置的旋转轴或旋转中心径向地展开和缩回，和/或以受控方式承受负压和/或过压，以接收和递送要进给的组件，和/或围绕它们各自的径向运动轴而不可移动，或者以受控的方式绕它们各自的径向运动轴旋转一旋转角度。
在这种类型的组件处理装置的一种变型中，第一和/或第二转向装置的拾取元件设置有相关联的线性驱动器，以用于在分配点和第一和第二转向装置之间的转移点处径向展开/缩回。这些线性驱动器从相应的转向装置外部与相应定位的拾取元件接合，并展开或缩回相应的拾取元件。在另一变型中，这些线性驱动器仅展开相应的拾取元件，而复位弹簧使相应的拾取元件缩回。在另一变型中，每个拾取元件具有相关联的双向或单向径向驱动器。
在组件处理装置的一种变型中，阀分别在正确的位置上为每个单独的拾取元件提供负压和过压，以便自由地或以位置受控的方式执行以下功能：(i)组件的抽吸，(ii)组件的保持，(iii)带有或不带有受控吹除脉冲的组件的放置，和/或组件的自由吹除。
在组件处理装置的一种变型中，位置和特性传感器与在分配点和转移点之间的第一转向装置相关联和/或与在转移点和放置点之间的第二转向装置相关联。这些传感器适于检测所进给的组件的位置数据和/或特性和/或用于调节操纵器(拾取元件)和接收点的位置的位置数据，并将它们提供给控制器。
在组件处理装置的一种变型中，位置和特性传感器中的至少一些适于检测进给的组件的至少一个端面和/或一个或多个侧边面，以便检测其位置数据和/或特性并将它们提供给控制器。
在组件处理装置的一种变型中，在第一转向装置的中心和/或第二转向装置的中心中设置有用于确定待接收的组件的特性和/或位置或用于确定在接收装置中的接收点和/或位于其中的组件的位置的成像特性和/或位置传感器。然后，基于一个或这些传感器的特性数据和/或位置数据，控制器能够在待接收的组件或接收点的特性缺陷和/或位置错误的情况下进行校正。因此，该一个或多个成像位置传感器适于在第一或第二转向装置的转向运动期间在相邻的拾取元件之间执行图像采集并将其提供给控制器，以实现排出单元、组件供应装置或晶片、转向装置和/或接收装置的相应校正运动。在另一种变型中，所述排出单元是固定的。
除了或替代这些成像特性和/或位置传感器，可以设置有相对于第一和第二转向装置外部地设置的成像特性和/或位置传感器，用于确定待接收的组件的特性和/或位置，或用于确定在接收装置中的接收点和/或位于其中的组件的位置。然后，基于这个/这些传感器的特性数据和/或位置数据，控制器能够在待接收的组件或接收点的特性缺陷和/或位置错误的情况下进行校正。独立于上述检测***并且为了作为组成部分而与处理***进行功能关联，可以在两个转向装置的每一个的中心中设置向上指向的组件供应照相机(带有90°反射镜***和照明装置)或者向下指向的优选但不必具有相同构造的装配组，作为放置照相机。它们用于检测组件或接收点的位置，目的是如果出现组件或接收点的位置错误则校正位置。在每一种情况下在两个转向装置的枢转运动期间穿过拾取元件之间的窗口区域来进行图像采集，随后进行晶片或接收装置校正运动。在这里也可以使用外部安装的晶片或放置照相机的替代方案。
在组件处理装置的一种变型中，在转移点和/或放置点的上游或下游布置有剔除点，该剔除点适于在控制器的控制下借助于至少一个位置和特性传感器剔除被控制器识别为次品零件的组件，且不将该组件作为合格零件而放置在接收装置中。
在组件处理装置的一种变型中，总共n个拾取元件与第一和/或第二转向装置相关联。因此n>＝2。所述第一转向装置的拾取元件的数量和第二转向装置的拾取元件的数量可以相同或不同。
在组件处理装置的一种变型中，第一、第二和/或第三轴相对于彼此围成在每一种情况下为90°加/减不超过10°或15°的角度。
在组件处理装置的一种变型中，位置/特性传感器是具有相应或不同检测光谱的成像传感器，或者是通过接触或不接触来测量距离的位置传感器，或者是通过接触或不接触来检测的特性传感器。
所述位置和特性传感器可以是具有直线或弯曲光轴的成像传感器。
位置和特性传感器的照相机***，包括它们的反射镜和照明单元，能够通过它们的空间布置进行组合，使得能够在单个处理位置处并行地执行相对的组件面及组件的两个侧边面的组件检测。总体而言，两个处理位置足以对例如四棱柱组件的全部六个侧面进行完整检测。为此，在两个处理位置中的每个位置处，对组件的六个侧面中的三个进行检测。作为每个转向装置的检测位置，在一个变形中，相应的第三处理位置可以大致水平地固定在旋转轴或枢转轴的高度处。
可以将附加的位置测量功能分配给另外两个照相机***(前/后照相机)。
在组件处理装置的一种变型中，第一和/或第二转向装置至少近似为星形或轮形。所述转向装置可以精确安装，并且可以借助于线性或旋转作用的、与高分辨率(例如旋转或线性)编码器配对的轴向布置的驱动器来实现沿各个轴或围绕各个轴的它们的定位。所述拾取元件可以分布在外周上并且具有径向向外朝向的用于待传送的组件的抽吸接触点。
以彼此大约90度轴向错开方式布置转向装置的优点是，在进给过程中，随着组件从一个转向装置转移到下一个转向装置，组件在其位置上相对于拾取元件的特定运动平面(或转向装置轴)绕着拾取元件轴执行90°转向，而拾取元件本身不必以可旋转地移动的方式安装。组件方向的这种变化又基本上简化了对四个组件切割面(＝组件侧面)的检测。为此目的，使用照相机***，所述照相机***面向组件切割面并且正交于拾取元件移动平面(也就是沿转向装置的轴向方向)布置在距组件切割面(＝组件的侧边面)本身的很小距离处。
利用作为拾取元件或组件位置检测测量***的照相机***，来进行拾取元件和组件相对于彼此或相对于转移和检测位置的错误定位的检测。如果对精度的要求很高，则可以为每个转向装置额外设置三个距离测量传感器用于接合工具位置检测。
照相机的光轴“穿透”检测的组件表面。它们形成了拾取元件位置的参考***。基于此，拾取元件运动路径与目标运动路径的偏离可以通过布置在平行于旋转的转向装置的理想拾取传感器移动平面的平面中的距离测量传感器来确定。由此可以确定在转移位置中出现的位置错误，并由控制器进行补偿。
根据附加位置传感器的功能原理，可以在处理运行中或在(例如，借助于触摸操作的测量传感器所需的)循环重复参考行程期间进行拾取元件位置的参考测量因此，在处理的开始时为了检测空间位置错误，以及在处理期间为了包括热有关的位移，都需要循环参考行程(具有短暂处理中断的接触传感器的情况下)，该循环参考行程也能够相对较长。
在一种变型中，为了补偿拾取元件的转向装置的位置错误，特别是在组件转移位置中的位置错误，以及固定在其上的组件(在转移和检测位置)的位置误差，进行转子驱动器的旋转校正运动和在轴方向上正交的线性校正运动。为此，在一种变型中，旋转驱动器装配组可以布置在滑块上并且借助于位置受控的驱动器，例如偏心驱动器通过有限的路径段移动。
在组件处理装置的一种变型中，多个拾取元件与转向装置的刚性连接需要将校正值从组件转移位置或检测位置转移到序列中下一个位置。这些校正可以在固定的转移位置处开始和当最后一个组件转移到接收点时结束。由此，通过接收装置来补偿沿着多达三个轴的总的位置错误和围绕多达三个轴的扭转。
在组件处理装置的一种变型中，拾取元件没有可旋转地安装在它们各自的转向装置上。因此，组件的方向错误在其自身的进给期间无法被补偿。因此，在一种变型中，在下游周边区域中，特别是在接收装置中，除了轴位置校正之外，还提供旋转校正的可能性。
在组件处理装置的另一种变型中，旋转校正通过可旋转地安装的拾取元件来进行。因此，组件的方向错误在其自身的进给期间能够被补偿。然后，通过上和/或下转向装置的可旋转地安装的拾取元件，优选通过下转向装置的拾取元件来校正方向错误。
与现有技术相比，这里提出的变型更便宜，并且提供了更高的组件产量，更多的检测时间并且具有更少的移动质量。
更准确地说，提供一种用于接收装置，特别是用于上述类型的组件处理装置的解决方案，其中，用于组件的接收装置适于借助于至少一个线性驱动器以受控方式相对于放置点至少部分地沿着第一、第二和/或第三轴进行调节，和/或借助驱动器以受控的方式沿着第一和/或第二轴之一移动由所述接收装置引导的支承件。所述接收装置具有与组件放置点相关联的位置传感器，以在组件放置点处检测仅部分地放置在支承件的槽中的组件，其中位置传感器以如下方式从支承件侧面连接到接收装置，即位置传感器直接随接收装置一起执行接收装置的运动。
在一种变型中，这种接收装置适于借助于旋转驱动器以受控的方式来至少部分地绕着包含放置点的第三轴进行旋转。
在一种变型中，所述传感器可以与接收装置一起执行接收装置沿着第一轴和/或沿着第二轴和/或围绕第三轴的运动。
为此，在一种变型中，传感器固定地连接至接收装置的框架，在所述框架中引导具有用于接收组件的槽的支承件。因此，所述传感器可以关于组件的位置在放置点处检测在框架中引导的支承件的槽的上边缘。
在一种变型中，所述传感器为带状光传感器的形式。它可以以固定的方式布置在框架的一侧上，并且适于检测从布置在框架的相对侧上的条形光源所发射的光带。
所述传感器还可以适于在光带以至少大致在平行于支承件的上侧的方式横向于支承件的进给方向经过了至少超过对应于槽在进给方向上的尺寸的长度之后检测光带，并在其整个长度上评估所检测到的光带。由此，所述光源可以使光带在放置点处相对于在框架中引导的支承件的槽的上边缘对齐，使得没有完全放置在支承件的槽中、至少部分地从槽中突出的组件因此相应地至少部分地遮住了光带。为此，所述传感器适于将其用信号发送给控制器。
在一种变型中，所述传感器可以在支承件下方从侧面布置在框架上，并且可以设置偏转镜(M)，以使经过支承件上侧的光带偏转到固定在框架上的传感器。替代地或此外，所述光源可以在支承件下方从侧面布置在框架上，并且第二偏转镜可以将支承件上方的光带在其上侧上方偏转到偏转镜。
所述传感器可以是黑白照相机的形式或者彩色照相机的形式。
在接收装置上可以设置成像特性和/或位置传感器，用于确定待接收的组件的关于其特性和/或其相对于至少一个接收点的位置的特性和/或位置，目的是在待接收的组件或接收点的特性缺陷和/或位置错误的情况下借助于所述控制器生成校正指令，以实现相应的校正运动，和/或其中，第四旋转驱动器适于在来自控制器的控制信号的控制下，以受控方式沿第一和/或第二轴之一来移动由接收装置引导的支承件，和/或
其中，第三旋转驱动器适于在来自控制器(ECU)的控制信号的控制下并根据来自成像特性和/或位置传感器的信号，以受控的方式绕着包含放置点的第三轴来旋转至少一个接收点和位于那里的支承件的组件接收器，和/或
其中，至少一个线性驱动器适于在来自控制器的控制信号的控制下，以受控的方式沿第一、第二和/或第三轴中的一个以支承件的相邻组件接收器的间距的一部分来移动接收装置，和/或
其中，旋转驱动器适于根据支承件的相邻组件接收器的间距沿第一和/或第二轴之一向前进给由接收装置引导的支承件。
抽吸和/或吹出装置可以与接收装置相关联，以从接收装置中的至少一个接收点和/或在接收装置中引导的支承件上取出被识别为被损坏和/或被错误放置的组件，和/或
其中，所述接收装置从其旋转轴基本平行于接收装置的进给方向定向的转向装置接收组件，
或其中，所述接收装置从其旋转轴基本横向于接收装置的进给方向定向的转向装置接收组件。
在转向装置的中心中的用于确定待接收的组件的特性和/或位置和/或用于确定在接收装置中的接收点和/或位于其中的组件的位置的成像特性和/或位置传感器能够指向接收装置，并适于在位于旋转装置***处的相邻接收器之间对接收装置中的放置点或接收点中的至少一个进行图像采集。
所述接收装置借助于线性驱动器以受控的方式相对于放置点至少部分地沿着第一轴在两个方向上是可移动的，和/或由接收装置引导的支承件借助于旋转驱动器以受控方式沿着第一和/或第二轴中的一个在支承件的进给方向上是可移动的。由接收装置引导的支承件可以装配通过驱动器的受控操作而被定向为至少大致地与组件的放置点对准的两个接收点，以及成像特性和/或位置传感器能够提供接收装置中的至少一个接收点中的、关于其特性和/或其位置而要被检测的组件的特性和/或位置，其中，基于来自所述特性和/或位置传感器的图像数据，控制器在组件的特性缺陷和/或位置错误的情况下给出校正指令，以实现接收装置和/或在其中引导的支承件的相应校正运动。此外，接收装置可以具有相关联的抽吸和/或吹除装置，用于从接收装置中的至少一个接收点和/或在接收装置中引导的支承件中取出被识别出被损坏和/或被错误放置的组件。
此处提出的解决方案允许通过定位和/或旋转接收装置同时补偿转向装置的位置和定位。因此，与现有技术相比，可以提高机器的组件吞吐率。为了避免放置带的带驱动器中的间隙，在现有技术中必须相对于彼此调节驱动器。这里提出的解决方案避免了这种情况，因为运输只发生在一个方向上。特别在其中运载带的槽被粘性覆盖带逐渐闭合的应用中，这很有用。如果运载带被再次向后运输，如果必须再次拆下覆盖带，则会出现问题。由此可以忽略驱动器中的间隙。
在另一种变型中，运输也可以发生在相反的方向中。
组件的位置的校正在接收装置处进行。因此，这有更多时间可用。在其中放置有组件的带的回程运输不再需要。因此，接收装置可以具有更简单的构造。不再需要如现有技术中的用于带的回程运输的第二驱动轮。相反，如果需要，整个接收装置将逆着放置带的运输方向移动。优点是，与仅经由运载带的运输来实现定位的现有技术变型相比，可以实现带的更高定位精度。由此也可以使随后的(自粘的)覆盖带施加到运载带上变得容易。
在一种变型中，所述接收装置布置在固定的基板上方，并且三个驱动器的电动机布置在所述基板下方。接收装置的位置可以在X、Y方向上调整并绕Z轴旋转。所述接收装置的每个运动方向都有自己的驱动器。各个驱动器的位置不固定。用于Z校正的旋转的轴靠近组件放置位置或落在其中心。
在接收装置的一种变型中，所述接收装置装配有两个接收点，这两个接收点通过线性驱动器的旋转驱动器的受控操作被定向为至少大致地与放置点对准。所述两个接收点将根据支承件的相邻组件接收器的间距相对于彼此定位。
在接收装置的一种变型中，设置有成像特性和/或位置传感器，用于确定待接收的组件的关于其特性的特性和/或位置和/或其相对于接收装置中至少一个的接收点的位置。该成像特性和/或位置传感器位于下转向装置的中心中或处。利用来自该传感器的图像数据，所述控制器能够在待接收的组件或接收点的特性缺陷和/或位置错误的情况下产生校正指令，以便实现相应的校正运动。
在另一变型中，在接收装置处设置两个另外的成像特性和/或位置传感器。一个传感器从上方指向第二窗口，以检测质量缺陷。另一个传感器从侧面布置在第一窗口处，以便与上述传感器相比能够更好地检测组件的倾斜。
在接收装置的一种变型中，第四旋转驱动器适于在来自控制器的控制信号的控制下，借助于机械牵引，使由接收装置引导的支承件以受控的方式沿第一和/或第二轴之一移动支承件的相邻组件接收器的间距的大约80％至120％，优选是大约100％加/减不超过3％。所述旋转驱动器还适于在来自控制器的控制信号的控制下并根据来自成像特性和/或位置传感器的信号，使至少一个接收点和支承件的位于那里的组件接收器以受控方式绕着包含放置点的第三轴旋转多达正/负6°，优选多达正/负3°。此外，另外或替代地，至少一个线性驱动器适于在来自控制器的控制信号的控制下，使接收装置以受控方式沿第一、第二和/或第三轴中的一个以受控方式移动支承件的相邻组件接收器的间距的大约正/负不超过20％，优选多达正/负3％，
在接收装置的一种变型中，所述第四旋转驱动器适于根据支承件的相邻组件接收器的间距沿第一和/或第二轴之一向前进给由接收装置引导的支承件。
在接收装置的一种变型中，设置抽吸和/或吹除装置，用于从接收装置中的至少一个接收点和/或在接收装置中引导的支承件中取出被识别为被损坏和/或被错误放置的组件。
在接收装置的一种变型的操作期间，由第四旋转驱动器驱动的链轮接合在用于其沿进给方向的运输的放置带内的运输孔中。所述链轮优选地仅沿向前方向旋转。所述放置带每隔一定间隔具有用于组件的放置槽。对于每个放置槽，链轮旋转固定角度(例如30°，60°，90°，180°...，360°)。从由在第二转向装置的中心中的照相机所记录的图像可以获知在其中放置组件的放置槽的位置。此外，从位于第二转向装置的***处的照相机中获知待放置的下一个组件在拾取元件处是否错位。根据该位置信息，在控制器中计算出接收装置必须重新定位的距离和/或角度。此外，接收装置的定位还考虑到以下事实：转向装置将相应地在x和y方向上移动，以便在转移位置处正确地将组件从上转向装置转移到下转向装置。然后，在必要时，使接收装置沿(X-，Y-)轴线性地移动并可选地旋转，以确保对组件的放置进行微调。
当组件已经被放置在放置位置时，布置在其上方的、位于第二转向装置的中心中的照相机也已经检测该组件是否有缺陷，也就是说，该组件是否被放置损坏或已经在事先就存在缺陷。如果组件被识别为事先有缺陷，则不会放置该组件。
接收装置中的放置位置同时也可以是第一抽吸位置。为此，在接收装置中的放置位置处布置具有负压的抽吸装置。在运载带的进给方向上存在第二个替代抽吸位置。也就是说，在接收装置处设置有两个窗口：具有放置位置的第一窗口和具有抽吸位置的第二窗口。两个窗口之间的距离对应于运载带的间距，并且可以调整为所述间距。如果没有正确地放置组件使得组件是歪的或仍然部分地突出，则这可以由第二个转向装置的中心中的照相机进行识别。由于错误地放置组件，因此无法进一步运输运载带。因此，所述组件在放置位置处通过抽吸而被取出，并由待放置的下一个组件替代。如果组件是损坏的，则同样可以在此位置处将其取出，并由待放置的下一个组件替代。在第二个窗口的位置处，可选地使用其他照相机来检测组件是否有缺陷。如果组件被识别为是有缺陷的，则将接收装置作为整体向后移动，并在放置位置处通过抽吸来取出被识别为有缺陷的组件。
替代地，第二抽吸位置可以用于取出被识别为有缺陷的组件。
通过此处呈现的布置，检测组件以识别缺陷是可能的。所述组件将由第一和第二转向装置放置，并且被识别为有缺陷的组件将在放置位置处被取出。这发生在同一位置处。
所述接收装置在三个方向上移动：在X-和Y-方向上，并绕着所述接收装置在放置位置的中心处/接近放置位置的中心的(Z-)纵轴。这也与常规布置相反，在常规布置中，在运输方向上进给运载带，并且接收装置垂直于带的运输方向移动，用于对组件放置进行定位。所述放置点也可以是托盘(例如Jedec托盘)的形式或为天线胶带。
在替代的变型中，接收装置具有相关联的抽吸和/或吹除装置，用于从接收装置中的至少一个接收点和/或在接收装置中引导的支承件中取出被识别出被损坏和/或被错误放置的组件。
在一种变型中，所述接收装置能够从其旋转轴基本平行于接收装置的进给方向定向的转向装置接收组件，或者在另一种变型中，所述接收装置能够从其旋转轴基本横向于接收装置的进给方向定向的转向装置接收组件。
在一种变型中，在转向装置的中心中设置有成像特性和/或位置传感器，用于确定待接收的组件的特性和/或位置或用于确定在接收装置中的接收点和/或位于其中的组件的位置。该成像特性和/或位置传感器适于在位于转向装置的***处的相邻拾取元件之间对接收装置中的至少一个接收点进行图像采集。
在替代的变型中，在转向装置的中心中布置有偏转镜或棱镜，该偏转镜或棱镜与布置在转向装置外部的成像特性和/或位置传感器相关联，用于确定待接收的组件的特性和/或位置或用于确定在接收装置中的接收点和/或位于其中的组件的位置。偏转镜或棱镜与布置在转向装置外部的成像特性和/或位置传感器一起，适于在位于转向装置的***处的相邻拾取元件之间对接收装置中的至少一个接收点进行图像采集。
接收装置借助于线性驱动器将以受控方式相对于放置点至少部分地沿第一轴在两个方向上移动。借助于旋转驱动器，由接收装置引导的支承件将以受控的方式沿第一和/或第二轴中的一个在支承件的进给方向上移动。由接收装置引导的支承件装配有两个接收点，通过驱动器的受控操作，该两个接收点被定向为至少与组件的放置点大致对准。成像特性和/或位置传感器就其特性和/或其位置而言提供接收装置中至少一个接收点中的待检测的组件的特性和/或位置。基于来自特性和/或位置传感器的图像数据，在组件的特性缺陷和/或位置错误的情况下，由控制器提供校正指令，以实现接收装置和/或在其中引导的支承件的相应的校正运动。所述接收装置具有相关联的用于从接收装置中的至少一个接收点和/或从在接收装置中引导的支承件中取出被识别为被损坏和/或被错误放置的组件的抽吸和/或吹除装置。
用于从特别具有上述功能的结构/模式的接收装置中取出有缺陷的组件的方法，包括以下步骤：
在第一接收点处检测在用于组件的支承件的槽中的被错误放置的组件，
借助于线性驱动器使接收装置沿着进给方向移动，使得被错误放置的组件位于第二接收点处，而不进给在接收装置中引导的支承件，
通过抽吸从用于组件的槽中抽出在第二接收点处的被错误放置的组件；
借助于线性驱动器使接收装置逆着进给方向移动，使得用于存放组件的空槽位于第一接收点处，而不进给在接收装置中引导的支承件，
在第一接收点处将组件放置在支承件的槽中。
由于对电子组件的质量要求提高，而同时电子组件的尺寸减小，并且由于将以越来越少的处理时间对其进行处理，因此传统的传感器布置已被认为是不令人满意的。
因此，作为变型提出了一种成像传感器，该成像传感器适合并且旨在用于检测组件的位置和/或特性，特别是在上述类型的组件处理装置中。该成像传感器装配有至少两个彼此不同的检测光谱。它尤其适合于检测在接收装置的接收点上的组件的特性缺陷和/或位置误差。该成像传感器适合于并且旨在与辐射源共同作用，所述辐射源在辐射光谱和辐射入射角和/或辐射反射角方面与成像传感器相匹配。所述成像传感器适合并且适于针对其每个检测光谱向下游图像评估单元提供单独的图像。
在该成像传感器中，至少两个不同的检测光谱配置为在例如在可见和不可见范围内。它们也可以配置为红色范围是630nm正/负30nm、绿色范围是530nm正/负60nm、蓝色范围是460nm正/负50nm的色彩传感器。
在成像传感器的一种变型中，设置有光学有效元件，该光学有效元件适于将传感器与在接收装置中的至少一个接收点处的组件和/或在接收装置中引导的支承件光学地耦合。
在成像传感器的一种变型中，光学有效元件包括偏转镜，棱镜，滤色器和/或透镜。
光学有效元件中的一些和/或辐射源中的一些可以适于独立于其他而被激活、定向和/或被调整/聚焦。
在此公开的集成的处理/检测装置使用成像传感器，该成像传感器一方面检测组件的所有或几乎所有端面和/或侧边面，并且因此另一方面还提供用于在第一和/或第二转向装置和接收点处操纵器(拾取元件)的定位的相关数据。
在一种变型中，第一(上)转向装置的成像传感器是位于转向装置中央的彩色照相机。替代地，所述照相机也可以是黑白照相机，在另一变型中，该照相机横向地与在转向装置中央的45°偏转镜配合。在上转向装置旋转期间，该照相机以穿过两个拾取元件之间的间隙的方式对在下一步骤中被组件排出器从组件供应装置中分离出的组件进行检测。根据由此获得的图像，既可以检测组件，又可以确定其在组件供应装置中的确切位置。在上转向装置的旋转期间，在称为观察窗的时间段内进行图像采集。
在此公开的集成的处理/检测装置另外在上转向装置上使用侧向照相机形式的成像传感器。这些照相机以大约90°径向地布置在上转向装置外侧，其方式是：通过中间照相机在组件的圆形路径上检测组件的正面，并通过中间照相机的两侧检测相对的侧边面。这些照相机不一定是彩色照相机。由于上转向装置因为随后的组件转移而在短时间内(10ms至60ms，例如40ms)停在180°位置，因此可以准备多个图像采集。短暂的停止时间足以进行检测。黑白相机也可以用于此目的。通过两个侧向照相机进行侧边面检测，可以检测组件的端部是否损坏。通过中间照相机进行后侧检测，可以检测组件的后侧是否损坏。可以进行多个图像采集以用于后侧的检测，以便突出不同的缺陷。此处使用的照相机同样可以是彩色照相机。但是，这并不是绝对必要的，因为如上所述，由于停止期间而有足够的时间可用。
在此公开的集成的处理/检测装置另外在下转向装置上使用侧向照相机形式的成像传感器。这些照相机以大约90°径向地布置在下转向装置外侧，其方式是：通过中间照相机在组件的圆形路径下检测组件的前侧，并通过位于中间照相机的两侧的照相机检测相对的侧边面。这些照相机不一定是彩色照相机。代替地，也可以使用黑白照相机。在此位置，均检测组件是否有缺陷，并评估图像数据的位置数据。通过两个侧向照相机进行侧边面检测，可以检测组件的切割面是否损坏。通过中间照相机进行后侧检测，可以检测组件的后侧是否损坏。可以进行多个图像采集以用于后侧的检测，以便突出不同的缺陷。为了随后将组件放置在接收装置中，可以通过横向检测确定组件的位置数据(x，y，旋转)。在另一种变型中，为此使用后侧检测。控制器使用此信息进行任何校正。此处使用的照相机同样可以是彩色照相机。但是，这并不是绝对必要的，因为在停止期间有足够的时间可用。
在此公开的集成的处理/检测装置另外在下转向装置中心的照相机形式的成像传感器。该照相机可以是具有红、绿蓝三个单通道的彩色照相机。使用3-芯片彩色照相机还是1-芯片彩色照相机并不重要。3-芯片照相机针对红、绿、蓝每种颜色具有单独的图像传感器；1-芯片照相机在图像传感器前面使用交替激活的滤镜。可在此处使用的黑白照相机具有一个包含例如255个灰度级的通道；在彩色照相机中，三个通道的每个通道具有例如255个颜色的强度级别。重要的是，照相机的三个颜色通道是可寻址的/可以彼此分开读取，或者这三个颜色通道至少可以在控制器中分开。每个通道可能有不同的曝光时间。例如，可以使用以下曝光时间：5毫秒(绿色)，12毫秒(红色)，15毫秒(蓝色)。根据在特定情况下激活的颜色通道，在这里公开的集成处理/检测装置中还使用了不同的照明颜色。白光是所有颜色的混合，因此所有通道都可以用这种发光颜色同时寻址。然而，当可达到的图像质量不满足要求时，这绝对不会在这里发生。
在一种变型中，成像传感器具有相关联的半透明反射镜，该半透明反射镜与照相机芯片的光轴成大约45度角布置并用于光学耦合来自相应光源的两个、多个或任何所需数量的不同检测光谱的彩色光，并将该彩色光指向检测区域。指向检测区域，即组件端面或侧边面以及可选择地在槽中的周围环境的该光在此被反射，并被成像传感器的至少一个照相机芯片检测到。
在一种变型中，成像传感器还具有围绕检测点的呈环形光源形式的相关光源。该环形光源在第三颜色范围内以大约5°到45°的角度发射散射光。指向检测区域的该光也在那里反射并且被至少一个成像传感器的照相机芯片检测到。可以根据需要布置一个或多个不同颜色的光源，或者也可以具有相同的辐射角。
在此公开的集成的处理/检测装置使用在下转向装置的中心偏转镜，以耦合在接收装置中的同轴照明。更精确地，由照相机来检测具有用于由接收装置引导的组件的放置槽的呈放置带形式的支承件。借助于单个图像采集，检测是否有因为例如组件歪的放置从而无法正确地放置在组件的放置槽中的错误，或者是否有质量缺陷。另外，通过该单个图像采集来检测放置带的用于下一组件的放置的放置槽的位置数据。从各个颜色通道获得的信息可以根据要检测的因素按需要进行划分，例如：照明类型为1的图像通道1：用于放置下一个组件的放置带的放置槽的位置。照明类型为2的图像通道2：组件的质量检测(裂纹，激光痕迹，断裂等)。照明类型为3的图像通道3：对特殊组件或客户特定缺陷的附加检测。
在集成的处理/检测装置的一种变型中，组件被“盲”放置。也就是说，实际的放置过程基于在放置过程之前的从与先前组件相关联的图像所获得的信息或位置数据。在放置过程中，位于第二转向装置中心的照相机看不到放置点，因为当时被拾取元件的放置阻挡了视野。
在一种变型中，关于组件是否扭曲的信息或位置数据由在下转向装置的外周上的照相机提供。信息或位置数据被转发到接收装置的控制器。从先前放置在放置带的放置槽中的组件的图像中知道接收装置的位置。两个槽之间的距离同样是已知的。由此可以计算出接收装置必须移动的角度以及x和y值，以用于下一个待放置的组件。
从其他装置方面出发，遵循相应的附加或替代方法步骤。
与常规传感器布置相比，此处介绍的成像传感器***的布置能够以更少的图像采集进行管理。所获得的图像数据既可以评估次品零件的剔除情况，也可以评估处理/检测装置的致动器的定位。这种集成的体系结构及其可能的程序减少了处理时间，并提供具有更高的生产量的更高的检测质量。
附图说明
通过下面的描述，进一步的特征、特性、优点和可能的修改对于本领域技术人员将是清楚的，在下面的描述中参考了附图。附图以示意图的形式示出了用于组件的光学检测装置，
图1是用于从结构化的组件供应装置中取出棱柱形或圆柱形组件并将其放置在接收装置中的组件处理装置的示意性形式的侧视图。
图2以示意性形式示出了图1的组件处理装置的各种位置和特性传感器相对于组件的侧面的定向。
图3是布置在组件处理装置的一个或两个转向装置的***处的位置和特性传感器之一的示意性形式的俯视图。
图4是用于与组件处理装置一起使用的接收装置的第一变型的示意性形式的透视图。
图5以示意性形式示出了用于与组件处理装置一起使用的、具有相关联的照明装置的各位置和特性传感器的其中之一。
图6是用于与组件处理装置一起使用的接收装置的第二变型的示意性形式的透视图。
具体实施方式
图1示出了用于从结构化组件供应装置中取出电子半导体芯片形式的棱柱形组件B并将其放置在接收装置200处的组件处理装置100。在此示出的组件处理装置100借助于固定的排出单元110从水平地布置在组件处理装置的上部区域中的组件供应装置中取出组件B，这里是晶片。
排出单元110在所示的变型中通过由控制器ECU控制的针来工作，或者例如它以非接触方式与激光束一起工作，以使组件从组件供应装置中单独释放出来，使得它们被传送至第一转向装置130。第一转向装置130具有星形或轮形，并且在其***上具有用于各个单个化的组件B的多个拾取元件132(在所示的示例中为八个)。该多个拾取元件132的每一个都适合于当其位于第一转向装置130的最靠近排出单元110的0°位置时，在分配点SPS处接收来自结构化组件供应装置的组件。
该多个拾取元件132布置在星形或轮形的第一转向装置130的(假想的)***上面对径向向外，并且运载组件B。第一转向装置130的该多个拾取元件132可相对于旋转轴(此处为X-轴)径向地移动。因此，该多个拾取元件132能够在组件接收和转移之间在枢转角(在此为0°至180°之间)内进给各个组件B，每个固定至该多个拾取元件132的其中之一。
由未详细示出的控制器ECU控制的第一转向装置130来使得组件B绕第一轴(在此为X-轴)旋转第一预定角度(在此为180°)至第一转移点
Figure BDA0002276806780000221
由此，组件B绕其纵向或横向轴旋转。第二转向装置150类似于第一转向装置130并且具有多个第二拾取元件152，在此同样是八个拾取元件，第二转向装置150适于当组件B位于第一转向装置130的最靠近转移点的0°位置时，在转移点
Figure BDA0002276806780000223
处从第一转向装置130的拾取元件132接收组件B。
由控制器ECU控制的第二转向装置150绕其纵向或横向轴将接收到的组件B绕第二轴(此处为Y-轴)转向第二预定角度(此处为大约180°)并将其进给到放置点ABS。
第一、第二和/或第三轴彼此之间成90°加/减不大于10°或15°的角度，并根据三维正交坐标系定向。
所述两个星形或轮形的转向装置130、150彼此正交地布置，并且在其他方面就结构而言相对应。与图1的图示不同，两个转向装置130、150相对于接收装置200的进给方向的布置也可以绕Z-轴旋转90°。在这种情况下，下转向装置150至少大致横向于接收装置200的进给方向定向。
第一和第二转向装置130、150具有相关联的位置和特性传感器K1...K4。如图1中所示，这些传感器整体上位于装置的多个点上。它们适于检测第一和第二转向装置130、150的位置数据，位于拾取元件132、152上的组件B的位置数据以及位于拾取元件132、152上的组件B的特性。将由此获得的数据提供给控制器。在这里示出的实施例中，在第一转向装置130的中心中的第一照相装置K1垂直向上地指向组件供应装置。在第一转向装置130的***处的具有三个照相机的第二照相装置K2(在图1中不可见)以90°的角度指向被引导经过其上的组件B。将结合图3讨论第二照相装置K2的细节。在第二转向装置150的***处的对应于第二照相装置K2的具有三个照相机的第三照相装置K3以90°的角度指向被引导经过其上的组件B。在第二转向装置150的中心中的第四照相装置K4指向接收装置200中的放置点ABS或第一接收点ES1。
所述控制器ECU适于借助于第一旋转驱动器DA1以受控方式绕着第一轴(在此为X-轴)旋转第一转向装置130，并且借助于第一线性驱动器LA1以受控方式沿着第一轴移动第一转向装置130。
所述控制器ECU还适于借助于第二旋转驱动器DA1以受控方式绕着与第一轴(在此为X-轴)不共线的第二轴(在此为Y-轴)旋转第二转向装置150，并且借助于第二线性驱动器LA2以受控方式沿着第二轴移动第二转向装置150。
成像传感器检测组件B的端面和/或侧面，并且还提供用于对第一和第二转向装置130、150沿着和围绕它们的轴进行定位以及拾取元件132、152和位于其上的组件B以及接收点的相关数据。
组件处理装置100装配有与放置点ABS相关联的、用于向其进给的组件B的接收装置200。所述接收装置200具有相关的位置和特性传感器K4、K5，其适于检测进给到放置点ABS的组件B的位置数据、接收装置200中的接收点ES1、ES2和位于其中的组件B的位置数据和特性，并将它们提供给控制器ECU。位置和特性传感器K5是第五照相装置，其指向第二接收点ES2处的第二窗口。所述控制器ECU适于借助于第三旋转驱动器DA3以受控方式绕着包含放置点ABS的第三轴(在此为Z-轴)来旋转接收装置200，并且借助于第三和第四线性驱动器LA3、LA4以受控方式沿着第一和第二轴来移动所述接收装置。借助于第四旋转驱动器DA4，控制器ECU以受控的方式沿着第一轴(在此为X-轴)移动由接收装置200引导的支承件320。该支承件320用于从第二转向装置150拾取单个化形式的组件B。转向装置130、150和旋转驱动器DA1、DA2，...每一个具有连接至控制器ECU以确定其各自的旋转位置的高分辨率旋转角编码器(未更详细示出)。
在接收装置200中，第四旋转驱动器DA4在来自控制器ECU的控制信号的控制下，用于以受控方式使由接收装置200引导的支承件320沿着第一轴(此处为X-轴)移动支承件320的相邻组件接收器(槽)的间距的大约100％加/减不超过3％。所述间距由两个连续的槽的中心距给出。第三旋转驱动器DA3适于在来自控制器ECU的控制信号的控制下并根据来自第二转向装置150中心重的成像特性和位置传感器的信号，以受控的方式使接收点ES1之一和位于那里的支承件320的组件接收器绕着包含放置点的Z-轴旋转多达正/负6°。
在图4中所示的变型中，接收装置200的第四旋转驱动器DA4具有链轮，其接合在支承件320(放置带)的运输孔325中以便沿进给方向运输支承件320。所述链轮优选地仅沿向前方向旋转。
在该变型中，在接收装置200中相对于接收点ES1的下游侧上设置有抽吸和/或吹除装置340。但是，这是可选的。因此，在来自控制器ECU的控制信号的控制下，被识别为损坏或错误地放置的组件会被从其槽中取出。
为了将组件B吸入到拾取元件132、152中，为了将组件B保持在拾取元件132、152中，为了在有或没有受控吹除脉冲的情况下放置组件B以及为了从拾取元件132、152中自由吹出组件B，这些与未详细示出的气动单元连接。由控制器ECU控制的所述气动单元在阀门控制下，在所需的时间点或所需的时间段内，使各个拾取元件132、152承受过压或负压，以便分别拾取组件，保持它们，并且再次放置它们。
如果借助于控制器ECU和在各个工位处的位置和特性传感器获得的检测结果是肯定的，则将相关的组件B放置在接收点ES1中，即当前位于放置点ABS处的支承件320的槽中。如果获得的检测结果是否定的，则将组件B进一步旋转到另一个位置至第一抽吸装置330，在那里通过抽吸将组件B从第二转向装置150上的拾取元件152上抽出。如果从监视该接收点ES1(另请参见图5)的位置和特性传感器可以明显看出，在放置后所放置的组件B具有位置误差或特性缺陷，则可以借助于位于相对于接收点ES1的下游侧上的第二抽吸装置340通过抽吸将其从支承件320的槽中抽出。在这种情况下，然后通过控制器ECU控制，整个接收装置200与支承件320一起借助于第三线性驱动单元LA3逆着支承件320的进给方向向后移动支承件320的两个槽的中心到中心的距离。然后将第二转向装置150上的下一个组件B引入支承件320的已经空的槽中。
在另一变型中，附加的抽吸装置(未详细示出)与第一接收点ES1相关联，用于通过抽吸将在接收点ES1处歪的组件抽出。位置和特性传感器K4或在第二窗口处的位置和特性传感器K5可以检测到任何质量缺陷。如果位置和特性传感器K5检测到质量缺陷，则将接收装置200与支承件320一起向后运输，然后在放置点处通过抽吸将组件B从支承件320的槽中抽出。
在组件放置点ABS/接收点ES1处歪的组件的倾斜，即仅部分地被接收或放置在支承件320的槽内的组件，可以通过与接收点ES1相关联的另外的位置和特性传感器K6来检测。在此处所示的变型中，此位置和特性传感器K6从支承件320侧面布置，并经由在支承件320上边缘上方的偏转镜检测接收点ES1。在此处所示的变型中，传感器K6以如下方式固定地连接到接收装置200：调节其运动，或者更准确来说，调节接收装置200的框架350的由驱动器LA3实现的沿着第一轴(在此为X-轴)、由驱动器LA4实现的沿着第二轴(在此为Y-轴)或由驱动器DA3实现的绕着第三轴(在此为Z-轴)的运动，也可以直接由传感器K6执行。因为例如在位于接收装置200外部的传感器的情况下，要检测的位置不会相对于传感器K6而在空间上移动，因此，由传感器K6采集的信息不太准确/不清晰。指向接收装置200中的放置点ABS/第一接收点ES1的位于第二转向装置150中心的第四照相装置K4代表例如位于接收装置200外部的这种传感器。
特别地，传感器K6固定地连接到框架350，在框架350中引导具有用于接收组件B的槽的支承件320。因此，对于传感器K6来说存在在空间上明确定义的测量情况，即在有关于组件的位置的放置点处检测支承件320的槽的上边缘。
即使在很高的运输速度的情况下，这也提供了采取正确的措施的可能性，从而在短时间内确定情况、评估和反应每个组件。正确的措施可以是由于组件已正确地位于在检查槽中而进一步移动支承件320，或者是通过抽吸从支承件320的检查槽中抽出组件并可选地再次用不同的组件B填充检查槽。
在此处所示的变型中，传感器K6是简单的带状光传感器，其以固定的方式布置在框架350的图6中的后侧处的纵向侧面上。该(带状光)传感器K6受到来自以固定方式布置在框架350的图6中的前面处的纵向侧面上的带状光源360中的光带LB的照射。更确切地，与带状光源360相对地布置有与传感器K6相关联的偏转镜M，该偏转镜将从光源360发射的与支承件320的上侧平行的光带LB偏转到(带状光)传感器K6。因此，光带LB在支撑件320上方以最小距离从其上侧横向于支撑件320的进给方向经过超过沿进给方向所述槽在两侧上的尺寸的长度。尚未完全放置在支承件320的槽中的组件B至少部分地从槽中突出，并因此相应地部分地遮挡了光带LB。图6所示的该(部分)遮挡可以被传感器K6非常容易和有效地检测到，并通过传感器用信号发送给控制器ECU。
在此处所示的变型中，由于空间的原因，(带状光)传感器K6以固定的方式从侧面布置在框架350上，以使得偏转镜M将越过支承件320的上侧的光带LB偏转到固定在框架350上的(带状光)传感器K6。类似于(带状光)传感器K6的光源360也可以在底部固定到框架350，并经由第二偏转镜(未示出)使光带LB在支承件320上方，以与支承件320的上侧具有最小距离的方式，横向于支承件320的进给方向而偏转到偏转镜M。
代替简单的(带状光)传感器，还可以提供黑白照相机或彩色照相机作为传感器K6。在对于传感器K6清楚的、充足的照明和观察条件下，在(带状光)传感器形式和照相机形式的变型中也可以省略带状光源360。带状光源360可以由并排放置的多个单独的光源形成，但是也可以以具有相应的光学元件形成光束的单个光源的形式形成。发射的光可以处于可见光谱或不可见光谱中，并且与传感器K6的接收光谱匹配。
因此，如果放置在支承件320的槽中的组件没有正确地放置在槽中而是在槽中倾斜，也就是说，组件的角或边缘(部分地)突出于槽的上边缘，则它可以非常可靠且也非常迅速地被检测出。尽管这对于从上方垂直指向槽的传感器装置K4也是可能的，但支承件320必须在槽如此填充的情况下保持静止，直到第二转向装置152中心中的传感器K4再次在第二转向装置152的两个拾取元件之间具有接收装置200中的放置点ABS或第一接收点ES1的无阻碍的视野为止。这代表对生产量的时间限制，因为要填充的下一个槽的重新定向同样需要足够的时间。
上面详细描述的在位于组件放置点ABS处的槽的区域内横向检测支承件320的上边缘的传感器K6不具有这个限制，因为该传感器K6集成在支承件320侧面的接收装置200的框架上的外壳内。它实际上从外部是不可见的，并且借助于偏转镜可以看到支承件320的上边缘。
该传感器K6以及可选地该光源固定地连接到接收装置200的框架350，并且与接收装置200一起在槽的方向上移动到第二转向装置152的放置组件B的拾取元件(处于6点钟位置)。相反，传感器K4、K5以固定方式布置。由于接收装置200的框架350在操作期间相对于那些传感器K4、K5移动，这使得可靠和快速的图像评估更加困难。
如果传感器K6检测到在槽中倾斜的组件并将其用信号发送给控制器ECU，则控制器ECU会使接收装置200(更确切地说是具有位于其中的支承件的框架320)移回到抽吸位置。为了取出倾斜的组件，抽吸装置340例如从上方或从侧面倾斜地运动到抽吸位置。同时，具有倾斜的组件位于其中的槽的框架320借助于线性驱动器LA3在x-方向上移动到抽吸位置AP。由此进给支承件的旋转驱动器DA4不旋转。在另一种变型中，所述接收装置200与其驱动器作为整体安装在刚性基板上的滑动件上，从而沿x-方向是可纵向移动的。由此接收装置200与基板一起可以固定在工作位置中的第二转向装置152之下以便操作，并且例如为了维护目的，可以相对于第二转向装置152移动然后固定在维护位置中。
因此，可以检测并消除错误地放置在支承件的槽中的组件的任何倾斜或突出。
在一种变型中，一种用于从接收装置200取出有缺陷的组件B的方法执行以下步骤：
在第一接收点ES1处检测被错误放置在支承件320的槽中的组件B，为此目的，接收装置200尤其以上述方式装配有传感器装置；
沿进给方向移动接收装置200，直到被错误放置的组件B位于抽吸位置处，而没有因此进给在接收装置200中引导的支承件320；
在抽吸位置处通过抽吸从支承件320的槽中抽出被错误放置的组件B；
沿进给方向移动接收装置200，直到空的槽位于第一接收点ES1处，而没有进给在接收装置200中引导的支承件320；以及
在第一接收点ES1处将组件B放置在支承件320的槽中。
如图中6所示，抽吸位置可以与第二接收点ES2一致。但是，也可以将抽吸位置设置在相对于放置点ABS的上游侧或下游侧上的与第二接收点ES2不同的位置。抽吸位置在接收装置中引导的支承件的进给方向上可以比第一接收点ES1更远离第二接收点ES2。抽吸装置450还可以适于从缩回(静止)位置枢转或移动到抽吸位置。
如结合图1的图2中所示，作为位置和特性传感器的照相装置K1在第一转向装置130中心指向组件供应装置。由此为了位置和缺陷而检测组件B的端面D2。由此照相装置K1适于在第一转向装置130的转向运动期间在两个相邻的拾取元件132之间执行图像采集。控制器根据这些图像数据生成排出单元、组件供应装置或晶片以及第一转向装置130的相应校正运动。
作为位置和特性传感器的第二照相装置K2利用它的位于第一转向装置130的***处的三个照相机以大约90°指向组件B的三个侧面S2、S4和D1。具有其三个照相机K2-1、K2-2和K2-3的照相装置K2的俯视图在图3中示出。中间照相机K2-2检测组件B的端面D1，两个外部照相机K2-1和K2-3经由各自的反射镜SP1和SP2检测组件B的侧面S2和S4。根据由此检测到的图像采集，除了组件B在那些面上的任何缺陷之外，还确定组件B在其拾取元件132上的准确位置和旋转是可能的。当被检测的组件B在转移点
Figure BDA0002276806780000291
处从第一转向装置130转移到第二转向装置130时，该信息在控制器ECU中使用以改变第一转向装置130和第二转向装置150沿其轴和旋转方向的方向。
作为位置和特性传感器的第三照相装置K3利用它的外部地位于第二转向装置150的***处的三个照相机以大约90°指向组件B的三个侧面S1、S3和D2。该照相装置K3在构造和布置上与图3中具有其三个照相机和两个镜子的照相装置K2相对应。根据由此检测到的图像采集，除了组件B在那些面上的任何缺陷之外，还确定组件B在第二转向装置150的其拾取元件152上的准确位置和旋转是可能的。当被检测的组件B在转移点
Figure BDA0002276806780000301
处从第二转向装置150被放置到位于放置点ABS的接收点ES1中，也就是说，被放置到支承件320的槽时，该信息在控制器ECU中使用以改变第二转向装置130和接收装置200沿其轴和旋转方向的方向。
作为第二转向装置150的中心中的位置和特性传感器的第四照相装置K4指向接收装置200中的接收点E1。该照相装置K4也适于在第二转向装置150的转向运动期间在两个相邻的拾取元件之间执行图像采集。然后控制器ECU实现第二转向装置150和接收装置200的相应校正运动。
图5中所示的作为成像传感器的位置和特性传感器400是照相装置K1-K5的变型。该传感器400具有记录可见光谱的照相机芯片410。在此成像传感器400中，三个不同的检测光谱是彩色传感器的红色范围–630nm加/减30nm、绿色范围–530nm加/减60nm和蓝色范围–460nm加/减50nm。
成像传感器400具有相关联的以相对于相机芯片410的光轴大约45°的角度布置的半透明反射镜420。半透明反射镜420用于光学地耦合来自相应光源440的两个检测光谱，这里是绿色范围和蓝色范围的彩色光，并将其指向到组件B的端面。在绿色和蓝色范围的指向组件B的光由相机芯片410检测。根据空间条件，还可以提供其他偏转镜、棱镜、滤色镜或透镜。
在一个实施例中，另一光源450被布置为围绕位于放置点ABS处的接收点ES1的环形光源，并在红色范围内以大约5°至45°的角度向组件B的端面提供散射光。照相机芯片410也检测指向组件B的红色范围内的该光。
光学有效元件和/或辐射源中的一些可以适于独立于其他来定向和/或调整/聚焦。
在本变型中的照相机芯片410是具有三个单独的通道R、G、B的彩色照相机。然而，它也可以是具有多个通道的照相机。照相机的三个颜色通道是可寻址的/彼此分开读取的。通过单个图像采集，检测组件B的，例如因为组件B歪的放置而没有正确定位在支承件320的预期槽中的错误，或者质量缺陷。此外，通过该单个图像采集还可以检测支承件320的槽的准确位置数据，用于下一个组件B的放置。将从各个颜色通道获得的信息划分如下：具有照明类型1的图像通道1：用于放置下一个组件的放置带的放置槽的位置；具有照明类型2的图像通道2：组件的质量检测(裂纹，激光痕迹，断裂等)；具有照明类型3的图像通道3：对特殊组件或客户特定缺陷的附加检测。
由于本文提出的成像传感器***，与常规传感器布置相比，需要较少的图像采集，以实现次品零件的剔除和致动器的定位。
应该注意的是，尽管本文已经公开了数值范围和数值，但是在公开的数值和所述范围内的任何数值子范围之间的所有数值同样被认为是公开的。
装置的上述变型及其结构和操作方面仅用于更好地理解其结构，功能和特性；它们不将本公开限制于例如示例性实施例。这些图部分是示意性的，在某些情况下，重要的特性和效果以放大的比例显示，以阐明功能，有效原理，技术配置和功能。在附图或文本中公开的任何功能模式，任何原理，任何技术配置和任何特征都可以与所有权利要求自由地任意组合，本文和其他附图中的任何特征，包含在本公开中或从其得出的其他功能模式，原理，技术配置和特征，以便将所有可能的组合分配给所描述的过程。也包括在文本中的所有单个实施方式之间的组合，也就是说，在说明书的每个部分中，在权利要求中，以及在文本中、在权利要求中和在附图中的不同变型之间的组合。权利要求书也不限制本公开，因此不限制所有指示的特征彼此的可能组合。所有公开的特征也明确地在此单独地并且与所有其他特征结合地公开。

Claims (14)

1.用于组件(B)的接收装置(200)，所述接收装置(200)适于借助于至少一个线性驱动器(LA4)以受控方式相对于放置点(ABS)至少部分地沿着第一、第二和/或第三轴(X-轴、Y-轴、Z-轴)进行调节，和/或借助于驱动器(DA4)以受控的方式沿着第一和/或第二轴(X-轴、Y-轴)之一来移动由所述接收装置(200)引导的支承件(320)，所述接收装置具有与组件放置点(ABS)相关联的位置传感器(K6)，用于在所述组件放置点(ABS)处检测仅部分地放置在所述支承件(320)的槽中的组件(B)，其中所述位置传感器(K6)以如下方式在支承件(320)侧面连接到所述接收装置(200)，即所述位置传感器(K6)直接与所述接收装置一起执行所述接收装置(200)的运动。
2.根据权利要求1所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其适于借助于旋转驱动器(DA3)以受控方式至少部分地绕着包含所述放置点(ABS)的第三轴(Z-轴)进行旋转。
3.根据权利要求1或2所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，所述传感器(K6)与所述接收装置(200)一起执行所述接收装置(200)的由所述驱动器(LA3)实现的沿所述第一轴(X-轴)的、和/或由所述驱动器(LA4)实现的沿着所述第二轴(Y-轴)的、和/或由所述驱动器(LA3)实现的绕着所述第三轴(Z-轴)的运动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，所述传感器(K6)固定地连接至所述接收装置(200)的框架(350)，其中在所述框架(350)中引导具有用于接收所述组件(B)的槽的所述支承件(320)，以便在相对于所述组件(B)的所述放置点(ABS)处检测在所述框架(350)中引导的所述支承件(320)的所述槽的上边缘。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，所述传感器(K6)为带状光传感器的形式，其以固定方式布置在所述框架(350)的一侧上，并且适于检测来自布置在所述框架(350)的相对侧上的带状光源(360)的光带(LB)。
6.根据权利要求4或5所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，所述传感器(K6)适于在所述光带(LB)以至少大致平行于所述支承件(320)的上侧的方式在横向于所述支承件(320)的进给方向上经过了至少对应于所述槽的在所述进给方向上的尺寸的长度之后检测所述光带(LB)并在其长度上评估所检测到的光带(LB)，其中，所述光带(LB)在所述放置点(ABS)处相对于在所述框架(350)中引导的所述支承件(320)的所述槽的上边缘对齐，使得未完全放置在所述支承件(320)的所述槽中的组件(B)至少部分地从所述槽突出并且因此相应地至少部分遮住了所述光带(LB)，其中，所述传感器(K6)适于将其用信号发送给控制器(ECU)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，所述传感器(K6)在所述支承件(320)的下方从侧面布置在所述框架(350)上，并且还设置有偏转镜(M)，所述偏转镜(M)将越过所述支承件(320)上侧的所述光带(LB)偏转到固定在所述框架(350)上的所述传感器(K6)，和/或所述光源(360)在所述支承件(320)的下方从侧面布置在所述框架(350)上，并且第二偏转镜将所述支承件(320)上方的所述光带(LB)在其上侧上方偏转到所述偏转镜(M)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，所述传感器(K6)是黑白照相机的形式或彩色照相机的形式。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，设置有成像特性和/或位置传感器(K4)，用于确定特性和/或待接收的组件(B)相对于其特性的位置和/或其相对于所述接收点(ES1、ES2)中的至少一个的位置，目的是在所述待接收的组件(B)或所述接收点的特性缺陷和/或位置错误的情况下时借助于控制器(ECU)生成校正指令，以实现相应的校正运动，和/或
其中，第四旋转驱动器(DA4)适于在来自所述控制器(ECU)的控制信号的控制下，借助于机械牵引力以受控的方式沿着所述第一和/或第二轴(X-轴、Y-轴)来移动由所述接收装置(200)引导的所述支承件(320)，和/或
其中，第三旋转驱动器(DA3)适于在来自所述控制器(ECU)的控制信号的控制下并根据来自成像特性和/或位置传感器的信号，以受控的方式绕着包含所述放置点(ABS)的所述第三轴(Z-轴)来旋转所述至少一个接收点(ES1、ES2)和位于那里的所述支承件(320)的组件接收器，和/或
其中，至少一个线性驱动器适于在来自所述控制器(ECU)的控制信号的控制下，以受控的方式沿所述第一、第二和/或第三轴(X-轴、Y-轴、Z-轴)中的一个以所述支承件(320)的相邻组件接收器的间距的一部分来移动所述接收装置(200)，和/或
其中，所述旋转驱动器(DA4)适于根据所述支承件(320)的相邻组件接收器的间距沿所述第一和/或第二轴(X-轴、Y-轴)之一向前进给由所述接收装置(200)引导的所述支承件(320)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，设置有抽吸和/或吹除装置(340)，用于从所述接收装置(200)的所述接收点(ES1、ES2)中的至少一个和/或在所述接收装置(200)中引导的所述支承件(320)中取出被识别为被损坏和/或被错误放置的组件(B)，和/或
其中，所述接收装置从其旋转轴基本上平行于所述接收装置(200)的进给方向的转向装置(150)中接收组件，或者其中所述接收装置(200)从其旋转轴基本上横向于所述接收装置(200)的进给方向而定向的转向装置(150)中接收组件(B)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，在转向装置(150)的中心中设有成像特性和/或位置传感器(K4)，用于确定待接收的组件的特性和/或位置和/或用于确定在所述接收装置中的接收点和/或位于其中的组件的位置，并且所述成像特性和/或位置传感器适于在位于所述转向装置(150)的***处的相邻拾取元件(152)之间对所述接收装置(200)中的所述放置点(ABS)或所述接收点(ES1、ES2)中的至少一个进行图像采集。
12.根据前述权利要求中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，所述接收装置将借助于线性驱动器以受控的方式相对于所述放置点(ABS)至少部分地沿着所述第一轴(X-轴)在两个方向上移动，和/或由所述接收装置(200)引导的支承件(320)借助于旋转驱动器(DA4)以受控地方式沿所述第一和/或第二轴中的一个在所述支承件(320)的进给方向上移动，由所述接收装置(200)引导的所述支承件(320)装配有两个接收点(ES1、ES2)，所述两个接收点(ES1、ES2)通过驱动器的受控操作被定向为至少大致与组件(B)的放置点(ABS)对齐，成像特性和/或位置传感器(K4)提供在所述接收装置中的所述接收点(ES1、ES2)的至少一个中的关于其特性和/或其位置待检测的组件的特性和位置，其中，基于来自所述特性和/或位置传感器的图像数据，在所述组件的特性缺陷和/或位置错误的情况下，由控制器(ECU)给出校正指令，以实现所述接收装置(200)和/或在其中引导的所述支承件(320)的相应校正运动，以及所述接收装置(200)具有相关联的抽吸和/或吹除装置(340)，用于从所述接收装置(200)的所述接收点(ES1，ES2)的至少一个和/或在所述接收装置(200)中引导的所述支承件中取出被时别为被损坏和/或被错误放置的组件(B)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的用于组件(B)的接收装置(200)，其中，抽吸位置与所述放置点(ABS)一致或设置在相对于所述放置点(ABS)的上游或下游上的与第二接收点(ES2)不同的位置，和/或其中，所述抽吸位置(ABS)在所述接收装置(200)中引导的所述支承件的进给方向上比所述第一接收点(ES1)更远离所述第二接收点(ES2)，和/或其中抽吸和/或吹除装置(340)适于从缩回(静止)位置枢转或移动到所述抽吸位置，以便取出被识别为被损坏和/或被错误放置的组件(B)。
14.用于从尤其根据权利要求1所述的接收装置(200)中取出有缺陷的组件(B)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
在第一接收点(ES1)处检测在用于组件(B)的支承件(320)的槽中的被错误放置的组件(B)，
借助于线性驱动器(LA3)使所述接收装置(200)逆着进给方向移动，使得所述被错误放置的组件(B)位于抽吸位置，而由此不进给在所述接收装置(200)中引导的所述支承件(320)，
在所述抽吸位置处通过抽吸从所述支承件的所述槽中抽出所述被错误放置的组件(B)，
借助于线性驱动器(LA3)使所述接收装置(200)沿着所述进给方向移动，使得用于组件(B)的空槽位于所述第一接收点(ES1)处，而由此不进给在所述接收装置(200)中引导的所述支承件(320)，
在所述第一接收点(ES1)处将组件(B)放置在所述支承件(320)的所述槽中。
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