CN112945092B - 一种多工位设备的模板定位方法及*** - Google Patents

一种多工位设备的模板定位方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多工位设备的模板定位方法及***，该模板定位方法包括：位置计算步骤：控制第一工位模块移动至第二工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第一坐标；控制第一工位模块移动至第三工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第二坐标；相对位置计算步骤：根据第一坐标和第二坐标，计算第二工位模块和第三工位模块的相对位置。本发明的有益效果是：本发明计算出各个工位的相对位置，从而实现精准贴合，且计算工位相对位置的方法不受设备的机构限制。

Description

一种多工位设备的模板定位方法及***
技术领域
本发明涉及芯片/元器件贴合技术领域，尤其涉及一种多工位设备的模板定位方法及***。
背景技术
随着科学技术的进步，对自动化设备的精度要求越来越高的同时，设备的复杂程度也越来越高，对于面向微小产品尺寸的设备，其走位精准度是通过影像来决定的，但是随着设备复杂程度的提高，有时候无法通过影像来直接获得产品定位或者产品走位，这给本领域技术人员带来了极大的困扰。
发明内容
本发明提供一种多工位设备的模板定位方法，有效果解决了多工位复杂设备中无法采用影像直接获得位置信息的问题。
本发明提供了一种多工位设备的模板定位方法，包括如下步骤：
位置计算步骤：控制第一工位模块移动至第二工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第一坐标；控制第一工位模块移动至第三工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第二坐标；
相对位置计算步骤：根据第一坐标和第二坐标，计算第二工位模块和第三工位模块的相对位置。
作为本发明的进一步改进，第一工位模块安装有定位模板，定位模板设有特征标识，在所述位置计算步骤中，控制第一工位模块移动至第二工位模块位置，确认此时第二工位模块正处于定位模板上特征标识的中心，记录此时的第一工位模块的第一坐标；控制第一工位模块移动至第三工位模块位置，确认此时第三工位模块正处于定位模板上特征标识的中心，记录此时的第一工位模块的第二坐标。
作为本发明的进一步改进，所述特征标识为十字线。
作为本发明的进一步改进，所述定位模板设有多个十字线，所述十字线穿透所述定位模板。
作为本发明的进一步改进，所述第一工位模块为贴合台，所述第二工位模块为贴合头，所述贴合头设有吸嘴，所述第三工位模块为贴合相机；在所述位置计算步骤中，控制贴合台移动至贴合头的吸嘴下方，确认此时贴合头的吸嘴正处于定位模板上某个十字线的中心，记下对应的十字线，记下此时贴合台的坐标(x1,y1)；控制贴合台移动至贴合相机下方，将定位模板上与吸嘴中心重合的十字线与贴合相机十字线重合，记下此时贴合台的坐标(x2,y2)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标(x1,y1)和坐标(x2,y2)，计算贴合头和贴合相机的相对位置(x12,y12)。
作为本发明的进一步改进，该模板定位方法还包括贴合步骤，在所述贴合步骤中将贴合头移动至芯片供给位，芯片供给位上放置有芯片，通过贴合头的吸嘴吸取芯片，通过贴合相机获得的芯片的贴合位置，加上补偿后，便可获得吸嘴的位置，所述补偿为根据相对位置(x12,y12)计算吸嘴的坐标，将贴合头移动至贴合台，将芯片贴合于贴合台的基板上。
作为本发明的进一步改进，所述第一工位模块为元件环，所述第二工位模块为第一相机，所述第三工位模块为第二相机；在所述位置计算步骤中，控制元件环移动至第一相机所在位置，让定位模板上某个十字线与第一相机十字线重合，记下定位模板上对应的十字线，并且记下此时的元件环位置(x3,y3)；控制元件环移动至第二相机所在位置让与第一相机十字线重合的定位模板上的十字线与第二相机的十字线重合，记下此时的元件环位置(x4,y4)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标(x3,y3)和坐标(x4,y4)，计算第一相机和第二相机的相对位置(x34,y34)。
本发明还提供了一种多工位设备的模板定位***，包括：
位置计算模块：用于控制第一工位模块移动至第二工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第一坐标；控制第一工位模块移动至第三工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第二坐标；
相对位置计算模块：用于根据第一坐标和第二坐标，计算第二工位模块和第三工位模块的相对位置。
作为本发明的进一步改进，所述第一工位模块为贴合台，所述第二工位模块为贴合头，所述贴合头设有吸嘴，所述第三工位模块为贴合相机；在所述位置计算步骤中，控制贴合台移动至贴合头的吸嘴下方，确认此时贴合头的吸嘴正处于定位模板上某个十字线的中心，记下对应的十字线，记下此时贴合台的坐标(x1,y1)；控制贴合台移动至贴合相机下方，将定位模板上与吸嘴中心重合的十字线与贴合相机十字线重合，记下此时贴合台的坐标(x2,y2)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标(x1,y1)和坐标(x2,y2)，计算贴合头和贴合相机的相对位置(x12,y12)。
作为本发明的进一步改进，所述第一工位模块为元件环，所述第二工位模块为第一相机，所述第三工位模块为第二相机；在所述位置计算步骤中，控制元件环移动至第一相机所在位置，让定位模板上某个十字线与第一相机十字线重合，记下定位模板上对应的十字线，并且记下此时的元件环位置(x3,y3)；控制元件环移动至第二相机所在位置让与第一相机十字线重合的定位模板上的十字线与第二相机的十字线重合，记下此时的元件环位置(x4,y4)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标(x3,y3)和坐标(x4,y4)，计算第一相机和第二相机的相对位置(x34,y34)。
本发明的有益效果是：本发明计算出各个工位的相对位置，从而实现精准贴合，且计算工位相对位置的方法不受设备的机构限制。
附图说明
图1是贴合设备的原理图；
图2是定位模板示意图；
图3是另一贴合设备的原理图；
图4是图3贴合设备的贴合示意图。
具体实施方式
本发明将应用场景假定为图1的贴合设备，但是其应用场景不局限于此类设备，可以在此类设备上扩充。
图1为一种贴合设备的布局，其工作流程为：贴合头的吸嘴吸取需要贴合的元器件后，通过贴合相机定位，将元器件精准的贴合在贴合台上的工件位置。根据图1的指示，贴合相机和贴合头并未处于同一个位置，这就需要一种方法来确定并计算出贴合相机和贴合头之间的相对位置，如此，才能保证元器件贴合位置的精度。
本发明公开了一种多工位设备的模板定位方法，如图2所示，本发明先制作一个定位模板，定位模板有影像可以精准识别的特征标识，特征标认之间的相对位置精度有效保证。特征标识可以是定位模板上的若干个十字线标记，相邻十字线间的相对距离被有效保证，十字线穿透定位模板。
如图1所示，将定位模板放置于贴合台上，贴合台可沿XY两方向移动。本发明的多工位设备的模板定位方法包括如下步骤：
位置计算步骤：控制第一工位模块移动至第二工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第一坐标；控制第一工位模块移动至第三工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第二坐标；
相对位置计算步骤：根据第一坐标和第二坐标，计算第二工位模块和第三工位模块的相对位置。
如图1所示，所述第一工位模块为贴合台，所述第二工位模块为贴合头，所述贴合头设有吸嘴，所述第三工位模块为贴合相机；在所述位置计算步骤中，控制贴合台移动至贴合头的吸嘴下方，仔细微调贴合台后，确认此时贴合头的吸嘴正处于定位模板上某个十字线的中心，记下对应的十字线，记下此时贴合台的坐标(x1,y1)；控制贴合台移动至贴合相机下方，微调贴合台后，将定位模板上与吸嘴中心重合的十字线与贴合相机十字线重合，记下此时贴合台的坐标(x2,y2)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标(x1,y1)和坐标(x2,y2)，计算贴合头和贴合相机的相对位置(x12,y12)。
本发明还包括贴合步骤，在所述贴合步骤中将贴合头移动至芯片供给位，芯片供给位上放置有芯片，通过贴合头的吸嘴吸取芯片，通过贴合相机获得的芯片的贴合位置，加上补偿后，便可获得吸嘴的位置，所述补偿为根据相对位置(x12,y12)计算吸嘴的坐标，将贴合头移动至贴合台，将芯片贴合于贴合台的基板上，实现精准贴合。
本发明还可以通过定位模板上两个十字线之间的距离来核对移动平台走位的精准度，具体说明如下：定位模板作为定位治具，认为上面的十字线的距离为准确的和已知的，当其中一个十字线对准某个影像(第一相机或第二相机)的十字线时，通过移动电机使得另外一个十字线对准之前相机的十字线，此时电机移动的距离应该与两个十字线之间的距离一致，否则就认为电机走位由问题，走位存在偏差。
作为本发明的另一实施例，本发明也可实现多相机间的相互定位，如图3所示。
通过本发明的模板定位方法，实现图3中元件环/第一相机/第二相机/贴合头之间的定位。
在该实施例中，所述第一工位模块为元件环，所述第二工位模块为第一相机，所述第三工位模块为第二相机，将定位模板安装在元件环上，元件环可XY方向运动。
在所述位置计算步骤中，控制元件环移动至第一相机所在位置，让定位模板上某个十字线与第一相机十字线重合，记下定位模板上对应的十字线，并且记下此时的元件环位置(x3,y3)；控制元件环移动至第二相机所在位置让与第一相机十字线重合的定位模板上的十字线与第二相机的十字线重合，记下此时的元件环位置(x4,y4)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标(x3,y3)和坐标(x4,y4)，计算第一相机和第二相机的相对位置(x34,y34)。通过第一相机和第二相机的相对位置，便可以计算出第一相机和贴合头的相对位置。通过第二相机计算出贴合台和贴合头的相对位置，便可以将对应的贴合位置精准的移动到贴合头正下方。通过第一相机获得元件环上元件的精准位置，根据已知的第一相机和第二相机的相对位置，以及第二相机和贴合头的相对位置，便可以将元件环上的对应元件精准的移动到贴合头下方，从而实现精准贴合。
如图3、4所示，该贴合设备包括元件环、元件环驱动机构、贴合台、贴合台驱动机构、贴合头、第一相机、第二相机、以及驱动所述贴合头运动的贴合头驱动机构，所述贴合头设有推针，所述元件环用于放置芯片，所述贴合台用于放置基板，所述第一相机位于所述元件环下方，所述第二相机位于所述贴合台上方，所述元件环驱动机构用于驱动所述元件环移动，所述贴合台驱动机构用于驱动所述贴合台进行移动；在芯片未转移之前，控制元件环移动到第一相机位置，通过第一相机记录每一颗芯片在元件环上的位置；控制贴合台移动到第二相机位置，通过第二相机记录每一个芯片转移的具***置以及角度偏差，控制贴合台移动到贴合头下方，控制元件环移动到贴合头和贴合台之间，需要转移的芯片和芯片接受位置以及贴合头在同一条线上；在进行芯片转移时，根据记录的元件环上的芯片位置信息，实时调整贴合台位置，贴合头的推针刺穿元件环上的蓝膜，将芯片从蓝膜上剥离并转移至正下方的贴合台的基板上，该贴合设备的芯片转移行程短，效率高；芯片转移没有中间搬运环节，降低了芯片的损伤率。
综上，本发明通过定位模板能够计算出各个工位的相对位置，也可计算多个相机间的相对位置，还可计算不同朝向相机间的相对位置，本发明计算工位相对位置的方法不受设备的机构限制；通过计算出各个工位的相对位置，从而实现精准贴合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种多工位设备的模板定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
位置计算步骤：控制第一工位模块移动至第二工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第一坐标；控制第一工位模块移动至第三工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第二坐标；
相对位置计算步骤：根据第一坐标和第二坐标，计算第二工位模块和第三工位模块的相对位置；
第一工位模块安装有定位模板，定位模板设有特征标识，在所述位置计算步骤中，控制第一工位模块移动至第二工位模块位置，确认此时第二工位模块正处于定位模板上特征标识的中心，记录此时的第一工位模块的第一坐标；控制第一工位模块移动至第三工位模块位置，确认此时第三工位模块正处于定位模板上特征标识的中心，记录此时的第一工位模块的第二坐标；
所述特征标识为十字线，所述定位模板设有多个十字线，所述十字线穿透所述定位模板；
所述第一工位模块为贴合台，所述第二工位模块为贴合头，所述贴合头设有吸嘴，所述第三工位模块为贴合相机；在所述位置计算步骤中，控制贴合台移动至贴合头的吸嘴下方，确认此时贴合头的吸嘴正处于定位模板上某个十字线的中心，记下对应的十字线，记下此时贴合台的坐标（x1,y1）；控制贴合台移动至贴合相机下方，将定位模板上与吸嘴中心重合的十字线与贴合相机十字线重合，记下此时贴合台的坐标 (x2,y2)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标（x1,y1）和坐标 (x2,y2)，计算贴合头和贴合相机的相对位置 (x12,y12)；
或者，所述第一工位模块为元件环，所述第二工位模块为第一相机，所述第三工位模块为第二相机；在所述位置计算步骤中，控制元件环移动至第一相机所在位置，让定位模板上某个十字线与第一相机十字线重合，记下定位模板上对应的十字线，并且记下此时的元件环位置(x3,y3)；控制元件环移动至第二相机所在位置让与第一相机十字线重合的定位模板上的十字线与第二相机的十字线重合，记下此时的元件环位置(x4,y4)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标 (x3,y3)和坐标 (x4,y4)，计算第一相机和第二相机的相对位置(x34,y34)。
2.根据权利要求1所述的模板定位方法，其特征在于，该模板定位方法还包括贴合步骤，在所述贴合步骤中将贴合头移动至芯片供给位，芯片供给位上放置有芯片，通过贴合头的吸嘴吸取芯片，通过贴合相机获得的芯片的贴合位置，加上补偿后，便可获得吸嘴的位置，所述补偿为根据相对位置 (x12,y12)计算吸嘴的坐标，将贴合头移动至贴合台，将芯片贴合于贴合台的基板上。
3.一种多工位设备的模板定位***，其特征在于，包括：
位置计算模块：用于控制第一工位模块移动至第二工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第一坐标；控制第一工位模块移动至第三工位模块位置，记录此时的第一工位模块的第二坐标；
相对位置计算模块：用于根据第一坐标和第二坐标，计算第二工位模块和第三工位模块的相对位置；
所述第一工位模块为贴合台，所述第二工位模块为贴合头，所述贴合头设有吸嘴，所述第三工位模块为贴合相机；在所述位置计算步骤中，控制贴合台移动至贴合头的吸嘴下方，确认此时贴合头的吸嘴正处于定位模板上某个十字线的中心，记下对应的十字线，记下此时贴合台的坐标（x1,y1）；控制贴合台移动至贴合相机下方，将定位模板上与吸嘴中心重合的十字线与贴合相机十字线重合，记下此时贴合台的坐标 (x2,y2)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标（x1,y1）和坐标 (x2,y2)，计算贴合头和贴合相机的相对位置 (x12,y12)；
或者，所述第一工位模块为元件环，所述第二工位模块为第一相机，所述第三工位模块为第二相机；在所述位置计算步骤中，控制元件环移动至第一相机所在位置，让定位模板上某个十字线与第一相机十字线重合，记下定位模板上对应的十字线，并且记下此时的元件环位置(x3,y3)；控制元件环移动至第二相机所在位置让与第一相机十字线重合的定位模板上的十字线与第二相机的十字线重合，记下此时的元件环位置(x4,y4)；在所述相对位置计算步骤中，根据坐标 (x3,y3)和坐标 (x4,y4)，计算第一相机和第二相机的相对位置(x34,y34)。
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