447227 A7 B7_ 五、發明説明（1 ) 發明之背景說明： 發明之範固 本發明係有闞於一種將組件安裝至一目標位置上的組件 安装裝置，更精確言之，係具有使用相櫬Μ檢測組件的位 置及目標安裝位置的一種組件安裝裝置。 習知之技術 —種組件安裝裝置，將例如為TCP(捲帶式承載器封裝） 的姐件*使用檄器人安裝在一即將被装入個人用電腦內的 印刷電路板上。於此種裝置中·一·固定在該裝置上的單一 的相櫬，檢測由檄器人所固持的组件的位置，另一固定在 頭部的相櫬則檢測在印刷電路板上的目檷位置。然後，機 器人在X軸及Y聃方向上的移動距離，則由姐件位置及目標 位置來計算，在機器人移動之後，將該姐件安裝在印刷電 路板上的目檷位置上。 但是，於節面描述之组件安裝裝置中*該組件位置及目 標位置係由個別的相機所檢測，且依據组件位置及目標位 置來移動機器人，因此，相機的位置準確性及櫬器人的移
經濟部中央梯準局貝工消f合作社印U (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 動準確性，會直接的影《组件的安裝準確性。故，很困難 以高準確性來將姐件安裝於目標位置上。 特別的*機器人的移動距離*係由個別相機所檢測出之 組件位置及目棵位置來計算。如果在相櫬的位置上存在有 誤差·則移動的距離也會產生誤差。此外，在所計算出之 移動距離及依捶所計算出之移動距離而移動的櫬器人實際 移動距離之間，也會產生誤差。而且，依據在搡作時的溫 本紙法尺度適用中困困家#率（CNS M4规格（210X297公釐） _ J _ 經濟部中央橾準局員工消费合作社印策 447227 A7 _B7_ 五、發明説明（2 ) 度及濕度變化，也舍使許多部份產生誤差。因為這些理由 *難K增加組件的安裝準確性。 為了增加櫬器人的移動準確性，可K提供一直線尺度來 加強，但是，也同樣的增加了成本。 發明之概要說明 本發明之一目的係提供一種以低成本且高準確性來安裝 組件的組件安装裝置。 為使達到此一目的，該組件安裝装置包含：一組件安裝 頭，具有一用JK固持所供應之組件的固持單位* Μ將組件 安装至一預定之目標位置上，及具有一相櫬，用以檢測形 成在鄰近目標位置上的一目的參考標記的位置，及檢测該 驵件相闞於固持位置•且該相機係同時的檢測目摞參考標 記的位置及該固持位置；一誤差計算裝置，用以計算固持 位置上的组件之固持角度的誤差；一角度調整機構，用Μ 依據间持角度的誤差來調整固持單位的角度：及一頭部移 動櫬構，用以依據目棵參考標記的位置及組件的固持位置 來移動該組件安装頭*從而將組件定位在目標位置上。 依此•在固持該姐件之前，頭部移動機構將組件安裝頭 移動至目檷位置上，且該相櫬檢測該目標#考標記。在檢 测之後，一固持里位固持一被供應的姐件，且一相機檢测 相關於固持單位的組件固持位置。依據事先檢測的目襴參 考攔記之位置及姐件的固持位置•來計算固持角度的誤差 。依據固持角誤差，經由角度調整拥構來調整固持單位的 角度|因此使得姐件的角度與目摞位置的角度成為一致的。 本紙張尺度遑用中两國家揉率（CNS ) A4規格（210X297公釐） I----11-; -r------IT----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 447227 B7_ 五、發明説明（3 ) 接下來，組件安装頭再次的移動至目標位置*因此，使 得該姐件與目標位置是一致的。然後，該相機同時的檢測 組件及目欏參考標記。其後，該組件的位置與該參考標記 的位置相比較。依據此一比較结果，精细的調整該組件安 裝頭的位置，因杜，該組件的位置與目標位置成為一致的 ，然後再將组件安裝上目標位置。 檢測姐件位置、調整角度、定位、Μ及類似的操作，係 可Μ在頭部已吸入組件的條件下，於組件安裝頭移動至目 標位置上之後才處理。 在姐件安装裝置中·置於姐件安裝頭上的固持單位是一 吸入嘴*用Κ吸入並固持該組件，於吸人嘴的二側之二位 置上各置有一相機*該角度調整機構係一用Κ轉動該吸入 嘴的轉動裝置，供吸入嘴往復動作用的裝置係被置於組件 安裝頭上*且該頭部移動機構將該組件安裝頭移動在工作 台上的X軸及Υ軸方向上。 依此*當一供應组件即將被固持單位取出時，吸入嘴往 復動作機構將該吸入嘴前進，使該吸入嘴可吸入並固持該 組件。然後，經由該往復動作機構將吸人嘴縮回。使得提 昇了該組件。當該組件即將要安裝在目標位置上時，經由 該往復動作櫬構將吸入嘴再次的前進。在此情況下，取消 掉吸入及固持操作*而寊施组件的安裝操作。 當依據姐件的®持角度誤差來調整固持單位的角度時. 該吸入嘴與該姐件一起轉動。二個相櫬檢测個別的形成在 二或更多位置上之目禰參考檷紀的位置，被固持的組件則 本紙張尺度適用中國«家榡率（CNS> Α4規格（2!ΟΧ297公釐） I-----；---篆------訂-----W (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印策 經濟部中央標準局負工消费合作社印装 447227 A7 _B7_ 五、發明説明（4 ) 被置入這些目標參考標記之間。 圖式之簡要說明 圖1係依據本發明之組件安裝裝置之一實施例中，顯示 印刷霣路板，TCP，及相機的視野範園之間的位置闞係之 一平面鬮： 圈2係顯示全體組件安裝裝置之一平面Η ; 圖3係顯示一組件安裝頭的視匯*其中圖3(A)係一平面 圖，圖3(B)係一前視圓•及圓3(C)係一仰視圖； 圖4係顯示一加热器頭的視圖*其中，圈4(A)係一平面 圓，圈4(B)係一前視ΒΙ ; 圖5係顔示一加热器頭的仰視圈； 圈6係顳示一加熱器頭的一蓋被移除的情況下之側視圖 ;及 圖7係顯示一操作控制單位的方塊矚。 較佳實施例之詳细說明 參照所附之較佳簧施例的圈形，於下將詳述本發明之裝 置的结構。於較佳實施例中，將詳述將TCP安裝在印刷霣 路板上的組件安裝装置。本發明之組件安装裝置亦可將不 同種類的組件，安裝在另一種型式的板或類似物上。 如示於鼷2及_3中，組件安裝装置1包含了一組件安裝 頭8，該安装頭8具有：一由吸入嘴5所组成的固持單位， 該固持單位固持由一進姶器2所供應的例如為TCP3的姐件 ，且將TCP3安裝至例如為印刷電路板4上的安裝位置之一 預定的目摞位置上；及相皤7*用以撿澜TCP3的固持位置 本紙張尺度適用中國國家楳率（CNS) A*»規格（210X297公釐） _ 7 I | —4— 訂 ^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 447227 A7 B7 I修正 錢 五、發明説明（5 ) 及固持角度，且檢測形成在鄰近於印刷s路板4上的安装 位置處之目欏參考播記的位置。該組件安装装置進一步的 包含了一轉動馬達9，用以作為調整吸入嘴5的角度之調整 櫬檐；及一往復式馬達10，用以作為珂前進及缩回吸入嘴 5的嗔嘴往復動作機構；及一頭部移動櫬嫌12’用Μ在工 作台11上移動該組件安裝頭8(於後ΜΧΥ平面示之）。 如示於豳3，該組件安裝頭8包含了 ：吸入嘴5，用Μ於 垂直於工作台11的方向上吸人並固持TCP3(於後似Ζ袖方向 示之）：個钊具有視野範困F的一相《7*該視野範圍F係鄰 近於吸入嚆5且於該明5之二傷上的二個位置用Μ照亮由 吸入《5所固持的TCP3之光源13;用以將吸入嘴5沿著Ζ_ 滑動且作為角度調整播構的轉動禺達9;用以將吸入嘴5沿 著2袖滑動且作為嗔_往復動作檄構的往復式馬達1〇;及 將吸入嘴5沿著Ζ軸方向及離開工作台11的方向上推擠的彌 簧14。 例如為S鏡15及鏑子16的光學元件•被置於相機7的光 學影像糸統之每一光學通路S上。依此•光學通路S為彎曲 的，因此該相拥7可被装S在不面對個刖影像位置的位置 上。只要在ΧΥ平面上及吸入嘴5的二側上的二影像可被個 別的檢拥到•可Μ使用任何其他的光學影像系妹。只要相 機7可以一鱺的裝置在组件安装頭8上，可以不限制相櫬7 的安裝位置。於本霣麻例中*二相機7被置於對角線位置 上使用。可選擇性的，亦可使用一相播，或二栢機或更多 的相櫬。依據本實施例的结構，MS大距離間瞄開之組件 本紙張尺度逋用中國困家橾率（CNS )八4規格（210X297公釐） ~ 8 - 修正頁 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本页) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 447227 五、發明説明（6 ) 的位置，可由植小數最的相機所檢拥到，因而缗加了位置 檢測準確性。 如示於圓2*該頭部移動摑構12包含了二固定在工作台 11的Y軸17; —可沿著 Υ» 17移動的供頭部用之18 ; 及一滑件19·該滑件19上固定有組件安装頭8且可滑動在 相Μ的供頭部用之X输18上。經由滑件19及供頭部用之X輸 18之移動，組件安裝頭8可以在工作台11上的X袖方向及Υ 軸方向上移動。 該進給器2 —個接一個的且Μ預先設定之形钃，自成叠 的TCP3中取出TCP3，且將TCP3供應至工作台11上〇 TCP3具 有方型薄板狀本髖，且具有大董的向外延伸且置於本體之 側邊上的小接頭。一自工作台11的侧邊上執行2_方向照 明的光台20*及一用以輪送印刷®路板4且置於工作台11 上的输送器21。 如示於圔1，具有方形肜態且由TCP3所接附的一横附著 塾21，被提供在印刷霣路板4的中央都份。多數的供接頭 用之印刷鑄型22，壤繞著模附著墊21而形成，Κ使垂直於 該方形的饀別之供*。在鄰近於模附著墊21的四個角處， 個別的形成具有小圓形形狀且埋數為四個的目檷參考標記 6。該印刷鑄型22係被箱上焊科。於此實施例中，目標參 考棵記6的數最為四個。目標參考搮記的數霣可依據安裝 組件所需要的準確度而改變。較佳的，為了獲致充分的高 準確度’可提供二或更多的目棵參考標記6。 如示於圖2及4，在組件安裝裝置1的工作台11上，置有 本紙張尺度適用中Η國家橾準{ CNS ) Α4规格（21〇Χ297公釐） (請先閲讀背面之注$項存填寫本頁) 訂 -線W- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 修正頁 Α7 Β7 五、發明説明（7 ) 執行软焊的加熱器頭24及在0平面上移動該加熱器頭24的 加熱器移動機構25。該加熱器頭24包含了 ••加热器26*具 有一方形空氣供應口 ’热空氣可經由此一開口朝向工作台 11吹出；蓋27，自該加热器26的一側邊瑁镍該加熱器26而 覆蓋（該側係加熱器26面向工作台11之一側邊的另一俩邊> :吹風櫬28*用K吸出於釐27内的空氣ί噴射器29，用 供應粘著繭：及另一噴射器30，用Μ供應焊劑。 該加熱器移動機構25*包含了一可沿著固定在工作台11 上的Υ轴17移動的供加热器使用之X軸31，及一可滑動於相 翮的供加热器使用之X袖31上的滑件32，且加熱器頭24固 定在該滑件32上。經由滑件32及供加熱器使用之Χ_31的 移動，該加热器頭24可移動在工作台11上的X»及方向 上。圖7顬示供控制搡作用的结構。一输送器21，一加热 器，及一連接至顚序器40上且控制姐件安装頭8及加热器 頭24之搡作的檄器人控制器50，該顒序器40控制全髏枭統 的搡作。一影像處理裝置70娌由一 CPU60而連接至檄器人 控制器50。二枏機7則連接至影像處理裝置70。 於此實豳例中•因為姐件安装頭8及加熱器顥2 4係分別 的放置，因此*加热器頭24的热度不會傳送至組件安裝頭 8上。依此，姐件安装頭8之安裝TCP3的搡作，可具有高度 準確性，且不會被热度所影響。此外，因為組件安裝頭8 及加热器頭24係分別的放置*因此，例如為組件安装頭8 自進給器2取出TCP3的操作*可同時的與加熱器頭24的施 加粘著謂或類似物的操作一起執行。依此，該組件安裝操 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂. 崠 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國·家樑率< CNS > Α4规格（2丨0Χ297公釐） 修正頁 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 447227 A7 B7 五、發明説明（8 ) 作可以快速的執行° 於本實施例中，自加热器2 6吹出热空氣來執行軟焊操作 。與使用热桿的習知技術相比較’可以以較低的準確度來 執行此一安裝至砍焊部份上的操作°持別的*自空氣供應 開口吹出的热空氣係些微的插敗形式*故可容許加熱器26 相鼷於TCP3作相當大的位移。在使用熱桿的情況下，僅可 容許自TCP3作一小的位移。因此，不必將加熱器頭24的移 動精確度設定為非常高。在使用热桿的情況下，必須執行 平行方向的接觸部份之校準及接觸部份上的清潔搡作。相 反的，於本資施例中，不需要此種操作。依此，加熱器頭 24及加热器移動機構25的製埴成本及維護成本可K降低。 當TCP3即將經由組件安裝裝置1安裝在印糾霣路板4上時， 該印刷電路板4經由-«I送器21蓮送至工作台11上的一預定 位置上。然後，羥由頭部移動檄構將姐件安裝頭8移動至 印刷霄路板4上，且組件安装頭8上的光源13發亮《相機7攝 取於符合位置上的目棵參考標記6的影像，該影像處理裝 置70則檢測該標記6的位罝。组件安裝頭8進一步的移動至 自進給器2所供懕的TCP3的位置上。吸入嘴5經由往復式馬 達10而向前方伸出，且該吸人嘴5吸人且固持該TCP3。然 伐，該吸人嘴5埔回且提昇起該TCP3。在TCP3被固持的件 下，該姐件安裝頭8移動至光台20上。 該相機7接收來自光台20的光煽，以使可攝取TCP3的部 份外形輪麻影像·且膨像處理裝S 70檢拥TCP3的位置。破 澜得到的位置被貯存於CPU60内。因為TCP3係由傅送光的 本紙張尺度逋用中BH家樣率（CNS > A4规格（210X297公釐） 11 ------；—:-.r------訂-----_ (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 447227 A7 B7__· 五、發明说明（9 ) 裝置所檢測，因此，可Μ高準確性來執行檢測操作。由二 相櫬7所攝取的影像，如示於圃7的被傳送至影像處理裝置 70，而檢測到影像中之角的位置及向外突出之接頭的位置 ，從而檢测出TCP3的位置。在TCP3具有對定位極有用的標 記時，該棵記也可被檢測到。可遘擇的*亦可偵側該組件 之特有外形形狀。於此一檢測中，該吸人嘴5經由轉動馬 達9轉動45β的程度。其结果，可獲致TCP3之本身外形輪 郸及TCP3的接頭之外形輪廓，因而可檢澜到TCP3可能的缺 陷及TCP 3之接頭可能彎曲的數量。依此*可以用來判斷 TCP3的不良品/非不良品。在使用二相櫬7的情況下，足夠 供吸入嘴5被僅Μ18(Γ轉動，但二相機7之間的位置闞係 必須加以修正。在使用二相機7之一相機的情況下*可Κ 僅以360 °來轉動吸入嘴5來執行檢葫操作。 該CPU60依據TCP3被檢測到的位置，來計算符合TCP3的 組件參考襴記33之位置。當TCP3裝配在目標位置上時，該 組件參考搮記33為被計算過之檷記，且其形成位置與目標 參考標記6的位置為一致的。 因為印刷霣路板4上的目搮參考標記6已被檢測且已被貯 存，產生在TCP3即將被安裝上的角度及TCP3S際上被固持 的角度之間的角度誤差•可經由此較目禰參考禰記6的位 置及組件#考禰記33的位置來加Μ計算。依據固持角度的 誤差，該吸入嘴5被轉動，因此，TCP3被固持的角度，可 與TCP3被安装的角度成為一致。然後，該姐件安裝頭8再 次的移K)越通印刷霣路板4。 本紙張尺度遑用中國Η家椹準（CNS ) A4规格（210X297公漦） -----7--.-r------IT-----w (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印策 12 447227 A7 B7____ 五、發明说明（l〇 ) 另一方面，自设有固持TCP3的組件安裝頭8自印刷霣路 板4縮回，至固捋TCP3的姐件安裝頭8再次的置於印刷霣路 板4上方之間的時間區段裡，該加热器頭24依據貯存在 CPU60内的目棟參考棟記6的位置’而由加熱器移動機構25 移動至印刷®路板4上。經由唄射器29及30將焊劑及粘著 劑施加於印刷®路板4上。而後，該加熱器頭24回復至等 待位置上。 固持TCP3的姐件安裝頭8再次的置於印刷®路板4上方’ 且光源13發亮。該相機7再次的檢測目標參考標記6。如示 於_1，相機7的每一視好範豳p可同時的捕捉相關之目檷 參考檷記6及TCP3的部份外形輪麻。TCP3的組件參考標記 33所計算出之位置，與實際檢澜到的目檷參考禰記6的位 置相比較，K使計算其間的位置誤差。該姐件安裝頭8由 —回授控制所移動’因此，使位置誤差成為0°當位置誤 差成為0且TCP3到達即將被安装的印刷®路板4上之位置時 ，該吸人嘴5向外的前進。其结果’該TCP3被供應到印刷 霣路执4的横附著墊21上，且被粘著在該墊21上。 然後，經由加熱器移動《«25 ’該加热器頭2 4再次的被 置於印刷霣路板4的上方。於此時•在羞27為開啓的條件 下•該加热器26S於該TCP3上，且該羞27然後被藺閉。热 空氣自加热器26吹出，因此· TCP3的接頭被软焊在印刷鏞 型22上》於同時，經由吹Μ檐28吸入汽化的焊爾。依此， 焊劑蒸氣不畲敗出。 .前述之實施例為本發明之較佳實雎例*但本發明並不侷 本紙張尺度逋用中國國家揲率（CNS } A4规格U10X297公釐） _ . , _ -----7--；- 'r------ir-----^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消t合作社印裝 447227 A7 B7 五、發明説明（11 ) 限於前述實施例中。多種的改良可在不雄本發明之範睡内 來執行。例如•本安裝裝置可以下列方式來改良。不再安 置一光台。當組件安裝頭自進姶器承接一組件時*該頭同 著目標位置移動。於該目標位置上|檢测到該組件的位置 ，且執行角度調整及定位的操作。而後，該組件被供應到 一®路板上。於前述货施例中•該加熱器頭2 4安置在組件 安裝裝置1上。可選擇的。該加熱器頭24也可被安置為一 傾別的裝置。即為，該組件安装装置1之结構，可K為僅 導致TCP3粘著於印刷電路板4上的一種裝置。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 依據本發明之組件安裝裝置*由前面之描述可清楚了解 到一目檷參考標記及一姐件，係為可由一相同相機所同時 懷測到的。因此•可經由此較組件位置及目標參考標記的 位置，經由一回授控制而決定該组件的安裝位置。其結果 ，該組件可K高準確性來安裝，且不會被例如為溫度及濕 度的外在環境因素影響到此一高準確性的穩定維持。此外 ，組件安裝頭的位置準確性，與组件的安装準確性無直接 關係，因此，組件安裝頭的位置控制並不需要設定為具有 特別高的準確性》因此，可以減少頭部移動機構及類似物 的生產成本及雄護成本。 因為一相機被置於吸人嘴二側的二位置上，於二位置上 的目檷參考補記可被同時的檢測，且固持該姐件於二位置 之間的中央部份。依此*該組件之固持角度的誤差，可Μ 以高準確性來加以計算，因此*該姐件可以高準確性來安 装。此外*該固持單位係由吸入嘴所構成，因此*可確實 氏張尺度適用中a國家揉率（CN_sTa4规格（210X297公釐） 4472 2¾ A7 B7 五、發明説明（l2 ) 的將該組件固持在一個方向上。 元件编號之說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 組 件 安 裝 裝 置 2 進 給 器 3 TCP 4 印 刷 電 路 板 5 吸 入 嘴 6 百 摞 參 考 摞 記 7 相 機 8 安 裝 頭 9 轉 動 馬 達 10 往 Ά 式 馬 達 11 X 作 台 12 頭 部 移 動 檐 13 光 源 14 m 簧 15 透 嫌 16 嫌 子 17 Y軸 18 X軸 19 滑 件 20 光 台 21 横 附 著 墊 輸送器 22 印 刷 m 型 —^^1* ......I -I 1 -II ί - - - ...... - - :- -- - I··1 - - - --. 一ffJi^i^i t— '. ·" (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂率（CNS ) A4規格（210X297公釐） 15 修正頁 4 47 2 2^ ▲ A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（l3) 24 加 熱 器 頭 25 加 热 器 移 動 機 26 加 熱 器 27 蓋 28 吹 風 機 29 噴 射 器 30 噴 射 器 31 X粬 32 滑 件 33 組 件 參 考 摞 記 40 順 序 器 50 機 器 人 控 制 器 60 CPU 70 影 像 處 理 裝 置 F 視 野 範 園 S 光 學 通 路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 山 -16 - 修正頁