TWI757897B - 將部件定位在板上期望位置的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了將部件定位在板上的期望位置的方法。所述方法包括如下步驟:(a)用一取放機的一能移動放置單元的一噴嘴拾取部件;(b)根據期望位置朝所述板上輸送所述部件;(c)用所述能移動放置單元的一感應器獲取有關所述部件相對於噴嘴的定向的一感應器資料;(d)獲取有關所述噴嘴相對於所述能移動放置單元的定向的所述感應器的一旋轉資料;(e)在所述感應器內將所述感應器資料和所述旋轉資料組合為一資料集;(f)將所述資料集從所述感應器發送至一固定電腦並且在所述固定電腦內計算一校正指令;並且(g)根據來自所述固定電腦的所述校正指令在所述板上放置所述部件。
Description
本發明涉及將部件定位在板上期望位置的方法,藉此用取放機( pick and place machine )的能移動放置單元的噴嘴拾取部件。本發明還涉及取放機和用於這種取放機的感應器。
使用取放機,部件可隨著噴嘴(繞噴嘴的旋轉軸)沿著φ方向和沿與φ方向相反的方向旋轉,並且可隨著噴嘴在( i )垂直於旋轉軸延伸的 XY 平面和( ii )沿平行於旋轉軸延伸的 Z 方向移動。
已知若干方法來確定部件相對於噴嘴和 / 或取放機的定向。 關於部件所使用的單詞「定向(orientation)」將在本文獻通篇使用,包括部件相對於標稱φ基準的角位置以及部件相對於標稱(x,y)基準的(x,y)位置。這種標稱φ基準可以是噴嘴的旋轉軸基準(例如刻度位置(index position)),同時標稱(x,y)基準可以是以旋轉軸的旋轉點為中心的垂直於旋轉軸延伸的 y 平面。但是,也可使用取放機中的其它基準。
通過現有技術的方法,感應器的感應器資料被發送至固定的對齊處理單元。編碼器資料也可從用於旋轉噴嘴的致動器發送至固定的對齊處理單元。在對齊處理單元中,感應器資料和編碼器資料被即時合併並且用於計算校正指令。來自對齊處理單元的校正指令用於指示致動器的運動控制單元。對齊處理單元和運動控制單元能設置於相同的外殼或不同的外殼內。
感應器、致動器和噴嘴一般設置於相對於部件將放置於其上的板的能移動放置單元內。對齊處理單元固定地設置於取放機中或外部。
這種現有技術方法的一個缺陷在於在感應器資料和編碼器資料合併之前來自感應器和致動器的資料需要傳送經過相對較大的距離才能到達固定的對齊處理單元。這種現有技術方法的另一個缺陷在於感應器讀取時間一般不與噴嘴的旋轉速度同步,人們必須恆速操作來最小化編碼器資料與感應器資料之間的波動。
為了保持兩個通訊路徑內(包括處理單元內的資料傳送)資料的等待時間較少,即時處理環境是期望的。
美國第 6,195,165 號專利公開了一種方法,藉此感測部件相對於噴嘴的角位置,並且計算校正指令。感測和計算均在感應器內進行。校正指令被傳輸至取放機,且部件根據校正指令被放置在板上。
通過該方法,來自致動器的有關噴嘴角位置的資訊和來自感應器的資訊在感應器內被即時合併且用於計算校正指令。所述計算在感應器的計算部分內執行。
這種方法的優點在於致動器、感應器的感測部分和感應器的計算部分之間的距離相對較短。然而,一般來說感應器的外殼較小並且直接安裝在還承載噴嘴的放置單元內。保持較低的局部生熱以防止放置單元升溫。熱會導致熱膨脹,對放置精確度產生不良影響。因此,感應器內處理電子器件的功率必須受到限制,這也限制了感應器內執行的計算的複雜性和速度。實際上,旋轉速度基本上保持恆定從而能夠以固定頻率進行感應器讀取並且能夠應用更簡單的處理例行程式。存儲來自致動器的有關噴嘴角位置的資訊和來自感應器的資訊以備隨後分析是不實用的,因為感應器內的儲存體是有限的。
鑑於上述習知技術之缺點,本發明提供改進的取放機、用於取放機的改進感應器和在板上定位部件的改進方法。
根據本發明的一個示例實施例,提供了將部件定位在板上期望位置的方法。所述方法包括如下步驟:(a)用一取放機的一能移動放置單元的一噴嘴拾取部件;(b)根據所述期望位置朝所述板上輸送所述部件;(c)用所述能移動放置單元的一感應器獲取有關所述部件相對於噴嘴的定向的一感應器資料;(d )獲取有關所述噴嘴相對於所述能移動放置單元的定向的所述感應器的一旋轉資料;(e)在所述感應器內將所述感應器資料和所述旋轉資料組合為一資料集;(f)將所述資料集從所述感應器發送至一固定電腦並且在所述固定電腦內計算一校正指令;並且(g )根據來自所述固定電腦的所述校正指令在所述板上放置所述部件。
根據本發明的另一示例實施例,提供了一種取放機。所述取放機包括:一部件輸送系統;一板輸送系統;一固定電腦;以及包括一噴嘴和一感應器的至少一個能移動放置單元。所述能移動放置單元被構造為在相對於所述部件輸送系統和所述板輸送系統間移動。所述感應器包括:在所述感應器內(例如在感應器的外殼內)的接收電路,被構造為接收有關所述噴嘴的一旋轉位置的一旋轉資料;在所述感應器內(例如在感應器的外殼內)的一光學器件和一檢測電子器件,被構造為獲取有關可移除地附接於所述噴嘴的一部件的定向的一感應器資料,以及在所述感應器內(例如在感應器的外殼內)的信號處理電路,被構造為將所述旋轉資料和所述感應器資料合併為一資料集,及將所述資料集發送至所述固定電腦。所述固定電腦包括:接收來自所述感應器的所述資料集的一接收電路;以及計算來自所述資料集的一校正指令且將所述校正指令作為校正信號輸出至所述至少一個能移動放置單元的信號處理電路。
根據本發明的又一示例實施例,提供了用於一取放機的一感應器。 所述取放機包括至少一個噴嘴和一固定電腦。所述感應器包括:(a)在所述感應器內(例如在感應器的外殼內)的一接收電路,被構造為接收有關所述噴嘴的一旋轉位置的一旋轉資料;(b)在所述感應器內(例如在感應器的外殼內)的一光學器件和一檢測電子器件,被構造為獲取有關可移除地附接於所述噴嘴的一部件所述定向的一感應器資料,以及(c)在所述感應器內(例如在感應器的外殼內)的信號處理電路,被構造為將所述旋轉資料和所述感應器資料合併為一資料集且發送所述資料集至所述固定電腦。
此處使用的術語「部件」指的是可使用取放機「取」和「放」的廣義部件。示例的部件包括半導體模具、電容器、電阻器、積體電路、封裝裝置等等。
此處使用的術語「板( board )」指的是可使用取放機將部件放置於其上的廣義基板。示例的板(也稱為基板)包括印刷電路板、引線框架、晶片、玻璃基板、金屬板等等。
本發明涉及將部件定位在板上期望位置的方法,藉此利用取放機的能移動放置單元的噴嘴拾取所述部件。放置單元包括感應器。在確定所述部件相對於噴嘴的定向之後,部件以正確的定向被放置在板上期望位置。本發明還涉及用於執行所述方法的取放機和用於所述取放機的感應器。
本發明的一個目的是提供將部件定位在板上期望位置的方法,藉此在被放置在板上之前能夠容易和可靠地確定部件的定向。
本發明的另一目的是提供將部件定位在板上期望位置的方法,藉此能保留所獲取的用於確定部件定向的資料以便用於隨後分析。
根據本發明的論述,將感應器資料和相應旋轉資料合併為感應器內(例如在感應器的外殼內)的資料集具有的一個優點是可使用相對小的信號處理電路。這種信號處理電路可使用較少量的電能,因而顯著地減少了局部生熱的風險。此外,對信號處理電子器件的較低要求也降低了感應器的成本。而且,由於將資料合併為資料集發生在感應器內,獲取感應器資料的位置與信號處理電路之間的距離以及獲取感應器旋轉資料的位置與信號處理電路之間的距離相對較小。因此,產生的資料集也更具可靠性。資料集可被即時或非即時傳送至固定電腦,在固定電腦中資料集可在任何期望的時刻被處理。此外,感應器資料可容易地與噴嘴的旋轉速度和感應器旋轉資料同步,因而噴嘴也能以變化的速度旋轉。
合併的資料集被發送至固定電腦,在該處能在非即時的環境下進行更複雜和靈活的處理。固定電腦能根據需求設置期望多的CPU的數量(和RAM的數量),因為運轉電腦所需的電能不會使放置單元有局部生熱的風險。
根據本發明的某些示例實施例,可在噴嘴相對於取放機的多個不同旋轉位置執行如下步驟:( i )在感應器內獲取有關噴嘴相對於放置單元的定向的旋轉資料和( ii )在感應器內將感應器資料和旋轉資料合併為資料集。其中,感應器資料和相應旋轉資料的多個資料集被發送至固定電腦,並且基於所述多個資料集在固定電腦內計算校正指令。通過獲取若干資料集,進一步提高了所述部件的定向的精確度。
根據本發明的某些示例實施例,以等間隔的旋轉位置獲取感應器資料。因為旋轉資料已經能在感應器內得到,因此感應器資料和旋轉資料能容易地同步,即使旋轉速度變化較大時亦如此。
根據本發明的某些示例實施例,本發明的將部件定位在板上期望位置的方法包括在固定電腦中存儲資料集,以及在固定電腦內接收至少一定數量(例如預定數量)的資料集後再進行校正指令的計算。
由於在感應器內花費的測量時間一般長於固定電腦中的高速處理能力,資料集因而可以被臨時儲存。在此情況下,感應器內不需要強大的處理能力。感應器內的處理能力能在具有較小占地面積和小功率要求如FPGA內實施,還可能存儲資料集以便未來分析。
根據本發明的某些示例實施例,執行感應器內感應器資料的預處理(將感應器資料壓縮為壓縮感應器資料)的步驟後,壓縮感應器資料和旋轉資料接著被合併為資料集。通過壓縮所述感應器資料可獲取壓縮資料組,並可減少資料流量和從感應器至固定電腦的高速通信裝置的需求。壓縮感應器資料可包括如僅僅有關圖像內所述部件的輪廓邊緣的位置的資訊。所述技術可應用於其它圖像壓縮技術如「JPEG」。此外,其它資料簡化技術如僅傳送輪廓邊緣附近圖像資料的「興趣區域選擇(region-of-interest selection)」亦可被使用。
根據本發明的多個論述,因為感應器內的信號處理電路主要用來將感應器資料和旋轉資料合併為資料集,而固定電腦內的信號處理電路用於處理資料集,因此感應器內的信號處理電路與固定電腦內的比起來相對簡單。
根據本發明的某些示例實施例,所述取放機包括多個能移動放置單元(其中每個放置單元設置有根據本發明的感應器),且固定電腦能被多個(也許所有)放置單元所使用。放置單元的感應器內的相對簡單的信號處理電路的成本相對較低,因此僅需使用一台昂貴的固定電腦。
在本發明的某些實施例中,感應器包括一光源以獲取所述部件所需要的照明。該光源可透過檢測電子器件拍攝部件的圖像,或在檢測電子器件上投下部件的陰影。
根據本發明的某些實施例,感應器資料表示部件的側面圖像。其中,固定電腦中的信號處理電路適用於計算多個旋轉位置處的所述部件的視覺外殼( visual hull )的形狀。在部件的側面圖像中,部件的輪廓邊緣的位置將清楚可見。輪廓邊緣的位置在部件旋轉期間變化。根據邊緣位置的位移,可確定部件的拐角的位置。
如上所述(例如在本發明的實施方式部分),本發明提供了用於取放機的一感應器。使用所述感應器時,可依改進的性能如時間、可靠性和/或精確度來確定部件的定向。由於這種感應器中的信號處理電路主要用於將感應器資料和旋轉資料合併為資料集,同時該資料集將在固定電腦中處理完畢,因此感應器中的信號處理電路相對簡單。然而,由於信號處理電路相當靠近感應器中的接收電路和檢測電子器件,因此資料集可以容易地及可靠地即時完成。
圖 1 示出美國第7941913號專利 中所述取放機 1 的一部分的透視圖。取放機1包括基板送入/送出裝置2和三個部件放置單元3。基板送入/送出裝置2形成板輸送系統。每個部件放置單元3包括細長的U形框架4、可沿雙箭頭Y所示的方向相對於框架4 移動的第一滑塊 5 以及可沿雙箭頭 X 所示的方向相對於第一滑塊 5 移動的第二滑塊 6。第二滑塊6設有噴嘴7,噴嘴7可沿雙箭頭Z所示的方向相對於第二滑塊6移動。如圖2清楚所示,噴嘴7可繞平行於Z方向延伸的中心軸8沿雙箭頭φ所示的方向旋轉。第二滑塊6還設置有裝置9,裝置9的光軸10平行於中心軸8延伸。裝置9包括成像裝置11、配置在其前部的透鏡12、13、局部配置在透鏡13前部的偏轉鏡14以及光源15。偏轉鏡14包括一與光軸10的45°角。透鏡12、13形成遠心(telecentric)光學元件,其第一聚焦面16 與噴嘴 7 的中心軸 8 重合。第一聚焦面16還與由基板送入/送出裝置2所支撐的基板17重合。由透鏡12、13形成的光學元件的第二聚焦面18與成像裝置11重合。
光源 15 位於光學元件 12 、13 的遠離聚焦面 16 的一側上並且提供了漫射照明給如已被噴嘴 7 拾取(例如通過施加真空)的部件 19。部件19已經由噴嘴7從部件輸送系統的部件供應位置20拾取。噴嘴7已經以現有技術的方式沿箭頭X和Y所示的方向移動。
當部件 19 從部件供應位置 20 移至基板 17 上的期望位置 21 時,部件 19 黏附於其中的噴嘴 7 繞中心軸 8 沿由雙箭頭φ所示的方向旋轉。在旋轉期間,在提前已知的多個旋轉位置處藉由成像裝置11產生出現在聚焦面16中的部件19輪廓圖像。透過運算單元,便可從輪廓圖像中確定部件19相對於噴嘴7的位置和定向。此外,成像裝置11可在基板17上的期望位置21產生一個或多個圖像。由存儲在運算單元中的在滑塊6相對於框架4的位置處產生的圖像,可確定位置21相對於噴嘴7(從而相對於部件 19 )的定位。隨後,部件19能被準確地放置在期望位置21處。
由於透鏡 12 、13 位於中心軸 8 的旁邊,因此部件 19 能被放置在基板 17 上而不需要移動成像裝置 11 的各部分。這樣就確保了部件放置單元的各個元件將保持相對於彼此的正確定位。
透過成像裝置 11 感測部件 19 的輪廓,能以相對簡單的方式確定部件 19 相對於噴嘴 7 的位置和定向。由於光學元件是遠心的,因此可獲取部件19的清晰圖像,且當部件的輪廓點不在焦點上時,部件邊緣在成像裝置11上的位置不會改變。
如圖 3 所示,中心軸 8 與光軸 10 相交。中心軸8的這個位置特別適於相對較小的部件19,其整個輪廓能成像在成像裝置11上。 在部件19更大的情形下,合適的是將中心軸8定位在距光軸10一定距離處,同時中心軸8仍然位於聚焦面 16內。在這個位置,僅部件19的靠近光軸10的一側將成像在成像裝置11上。但是,通過令部件19圍繞中心軸8旋轉,在部件完全旋轉及部件19輪廓的若干圖像產生後,便能確定部件19相對於中心軸 8的位置。
光源 15 可以是能消除衍射效應的非相干光源。相對較小的單個LED光源的准直照明(Collimated illumination)和遠心成像也能合併使用。
使用成像光學提供了成像光學的聚焦平面內更高的光學解析度,這就能對齊更小和更薄的部件。當部件19變得非常薄(例如約為10µm厚的等級)時,由於放置裝配中的機械公差特別是部件相對於噴嘴的傾斜會生成,所以很難確定部件的正確邊緣。通過使用2D光電二極體陣列檢測器,在每個採集定向處能獲得多個線而非單線。通過合併這些線中的資訊,能發現實際的正確邊緣位置。
使用成像光學的另一個優點是當成像光在透鏡和照明元件處散焦時對塵粒在光學元件上的阻礙不那麼敏感了。在這種遠心成像裝配中,廓影圖像(silhouette images)中的邊緣位置也必須被處理為部件尺寸資料。
圖 4 是現有技術感應器 31 的另一實施例的頂視圖,其包括鐳射二極體 32 、准直透鏡 33 和光電二極體陣列 34。部件19能在准直透鏡33與光電二極體陣列34之間沿雙箭頭φ所示的方向繞中心軸8旋轉。
准直雷射光束 35 照亮垂直於旋轉軸 8 的部件 19 。准直雷射光束35內的部件19在光電二極體陣列34上投下陰影,使得部件19在光電二極體陣列34 上的廓影的位置和尺寸能由陰影的邊緣位置所確定。當部件19旋轉時,在部件19的多個定向處可獲得陰影圖像。通過合併陰影圖像內的邊緣位置,可確定部件19相對於旋轉軸8沿x 、y 、φ的偏移。使用相干雷射光束提供了光的定義明確的方向性的優點。
圖 5A -5C 是三個不同的現有技術取放機 41 、51 、 61 的示意圖。每個取放機41、51、61包括感應器9、對齊處理單元42、旋轉噴嘴7和連接於其的部件19的致動器43以及觸發致動器43的運動控制單元44。校正資料從對齊處理單元42經由線路45被發送至運動控制單元44。電動機電流從運動控制單元44經由線路46被發送至致動器43。編碼器資料從致動器43經由線路48也被發送至對齊處理單元42。感應器資料從感應器9經由線路49被發送至對齊處理單元42。
編碼器資料和感應器資料沿兩個不同的線路 48、 49 被置入對齊處理單元 42。在對齊處理單元42中,編碼器資料可和相應的感應器資料同步,並且基於編碼器資料和相應的感應器資料計算校正資料。校正資料用於校正運動控制單元44以便以正確定向將部件19放置在板上。
在對齊處理單元 42 的位置上,取放機 41 、 51、 61 彼此各異。
通過取放機 41,對齊處理單元 42 設置於第一固定電腦 52 內,同時運動控制單元 45 設置於第二固定電腦 53 內。單詞「固定」意味著電腦不隨著噴嘴7和感應器9在板上移動。
通過取放機 51,對齊處理單元 42 和運動控制單元 45 設置於相同的固定電腦 54 內。通過令對齊處理單元42固定地定位在距能移動噴嘴7和能移動感應器9一定距離處,在感應器資料和編碼器資料合併之前感應器資料和編碼器資料經由相對較大的距離被傳送至固定的對齊處理單元。
通過取放機 61,對齊處理單元 42 設置於與感應器 9 相同的外殼 55 內並且隨著感應器 9 同時移動。運動控制單元45設置於固定電腦53內。令對齊處理單元與感應器9設置在同樣的外殼內,具有局部生熱和熱膨脹的風險,這對放置精確度有不良影響。因此,必須限制對齊處理單元內處理電子器件的功率,這也限制了在外殼55內執行的計算的複雜性和速度。
通過每個現有技術的取放機 41 、 51 、 61 ,編碼器資料和感應器資料沿兩個不同的線路 48、 49 被置入對齊處理單元 42 ,藉此,編碼器資料和感應器資料在對齊處理單元 42 內同步,隨後並根據編碼器資料和相應的感應器資料計算校正資料。
圖 6 是根據本發明一個示例實施例的取放機系統 71 的示意圖。取放機71包括感應器79 、對齊處理單元72 、旋轉噴嘴7和連接於其的部件19的致動器43以及觸發致動器43的運動控制單元44。校正資料從對齊處理單元72經由線路45被發送至運動控制單元44。電動機電流從運動控制單元44經由線路46被發送至致動器43。編碼器資料從致動器43經由線路47被發送至運動控制單元44。
對齊處理單元 72 和運動控制單元 44 位於固定電腦 73 內。若有需求運動控制單元44也能設置於固定電腦73的外部。
透鏡 12 、13 形成感應器 79 的光學器件。同時光源 15 和成像裝置 11 是感應器 79 中的檢測電子器件的一部分。光學器件和檢測電子器件被構造為獲取有關可移除地附接於噴嘴7的部件19的位置的感應器資料。
感應器 79 包括接收電路 74。接收電路 74 被構造為經由線路 75 接收來自致動器 43 的有關噴嘴 7 旋轉位置的旋轉資料例如編碼器資料。 旋轉資料從接收電路74經由線路77被發送至信號處理電路76。感應器資料從成像裝置11經由線路78被發送至信號處理電路76。
在信號處理電路 76 中,旋轉資料和感應器資料被合併為資料集。資料集從信號處理電路76經由線路80被發送至固定電腦73中的對齊處理單元72。
固定電腦 73 中的對齊處理單元 72 包括接收電路 81 ,以經由線路 80 從感應器 79 內的信號處理電路 76 接收資料集。從接收電路81,資料集經由線路82被發送至固定電腦73的對齊處理單元72內的信號處理電路83。 在信號處理電路83中,由資料集計算校正指令。校正指令作為校正資料,其從信號處理電路83經由運動控制單元44被發送至噴嘴7的致動器43,從而使部件 19在安裝在板上之前先將部件19定位在正確的角位置。此外,校正資料還被發送至第一和第二滑塊5、6的致動器從而將部件19定位在板上的期望位置的上方。在期望位置處,噴嘴7沿z方向移動以將部件定位在板上。
除了經由線路(如電線或其它連接)傳送信號,當然也可能經由無線傳輸發送至少一些信號。
固定電腦 73 也能設置有資料儲存體 84,資料集能經由線路 80 被輸入和存儲在資料儲存體 84 中。資料集從資料儲存體84經由線路85被輸入對齊處理單元72,對齊處理單元72在接收至少若干資料集之後會開始計算校正指令。校正資料被計算後,資料儲存體84內的資料集可被刪除,或被保留以便隨後評估。
圖 7A -7E 示出如圖 6 所示的取放機的五個不同的資料集。圖7A示出資料集91,其包括感應器資料陣列92(例如圖元值93)。資料集91通過將旋轉資料93補加於感應器資料陣列92來擴展旋轉資料94(例如編碼器資料)。 圖7B示出不同於資料集91的資料集95,區別在於補加的順序相反,首先是旋轉資料94然後是感應器資料 92。圖7C示出資料集96,在此感應器資料被預處理為僅包括基本象素位置的資料並且由此壓縮待發送的感應器資料量。壓縮的感應器資料97與旋轉資料94合併。圖7D示出資料集98,其中感應器資料99包括在相同編碼器位置處捕獲的多個感應器資料線路。圖7E示出資料集102,通過施加簡單的算數運算如加法、求平均值或感測相應位置的最小或最大值,多個資料線路100能合併為一個單線路101。在多線路100的情形下,資料甚至能被進一步壓縮為基本象素位置資料。多線路的合併以及感應器資料的壓縮運用很少的資料處理,並且能容易在感應器79的相對簡單的信號處理電路76中執行。
圖 8 是當獲取感應器資料時,噴嘴 7 以恒定轉速旋轉的速度 - 時間圖。從圖表可看出,恒定轉速可以是如每秒10轉,因此獲取感應器資料所需的加速度和時間是有限的。
在大約 0.04 秒期間的第一部分 102 中,噴嘴 7 開始旋轉和加速。進一步地,噴嘴7沿z方向向上移動以將部件19定位在感應器79內。在第二部分103期間,噴嘴7以每秒10轉的恒定轉速旋轉。在該第二部分103期間,通過感應器79在不同時間點104獲取圖像。在第三部分105,105'中,噴嘴7減速並且基於算出的校正資料旋轉至期望的角位置。進一步地,噴嘴7沿z方向向下移動離開感應器79。根據期望的校正,噴嘴7將跟隨部分105或105'。總時間約為0.25秒。
圖 9 是當獲取感應器資料時噴嘴 7以變化旋轉速度旋轉 的速度 - 時間圖。在第一部分112中,噴嘴7噴嘴開始旋轉並且以與圖8相同的加速度加速。進一步地,噴嘴7沿z方向向上移動以將部件19定位在感應器79內。 在第二部分113期間,噴嘴7以每秒20轉的恒定轉速旋轉。在第一部分112以及第二部分113期間,通過感應器79在不同時間點104獲取圖像。在第三部分115,115'中,噴嘴7減速並且基於算出的校正資料旋轉至期望的角位置。此外,噴嘴7沿z方向向下移動離開感應器79。根據期望的校正,噴嘴7將跟隨部分115或115'。總時間約為0.17秒。
用本發明的取放機 71,有可能使用圖 8 和 9 所示的兩個速度 - 時間圖。例如,可能期望使用圖9所示的速度-時間圖,因為總時間更短。由於還在加速度部分期間獲取圖像,該更短的時間是可能的,因為旋轉資料能在感應器79中直接得到並且能直接與感應器79內相應的感應器資料合併為資料集。
通過取放機 71 ,感應器 79 僅用於確定部件 19 在噴嘴 7 上的定向。還可能使用感應器79確定通過取放機1放在板上的期望位置。
儘管本發明的示例實施例具體示出和描述了本發明的細節,但本發明並不局限於此。相反地,在專利範圍內對本發明中的各個細節做出不同的改進,並不脫離本發明的範圍。
本申請主張美國第62/268578號臨時申請的優先權,申請日為 2015 年 12 月 17 日,其內容通過引用併入本文。
1:取放機
2:基板送入/送出裝置
3:放置單元
4:框架
5:第一滑塊
6:第二滑塊、滑塊
7:噴嘴
8:中心軸
9:裝置、感應器
10:光軸
11:成像裝置
12:透鏡
13:透鏡
14:偏轉鏡
15:光源
16:第一聚焦面、聚焦面
17:基板
18:第二聚焦面
19:部件
20:部件供應位置
21:期望位置
31:感應器
32:鐳射二極體
33:准直透鏡
34:光電二極體陣列
35:准直雷射光束
41:取放機
42:對齊處理單元
43:致動器
44:運動控制單元
45:運動控制單元
46:線路
47:線路
48:線路
49:線路
51:取放機
52:第一固定電腦
53:第二固定電腦、固定電腦
54:固定電腦
55:外殼
61:取放機
71:取放機、取放機系統
72:對齊處理單元
73:固定電腦
74:接收電路
75:線路
76:信號處理電路
77:線路
78:線路
79:感應器
80:線路
81:接收電路
82:線路
83:信號處理電路
84:資料儲存體
85:線路
91:資料集
92:感應器資料、感應器資料陣列
93:圖元值、旋轉資料
94:旋轉資料
95:資料集
96:資料集
97:感應器資料
98:資料集
99:感應器資料
100:多線路、資料線路
101:單線路
102:第一部分、資料集
103:第二部分
104:時間點
105:第三部分
105’:第三部分
112:第一部分
113:第二部分
115:第三部分、部分
115’:第三部分、部分
所屬領域的技術人員透過與附圖一起閱讀本說明書,可以更加了解發明的內容。根據慣例,附圖中各個特徵不按等比例繪製;相反地,各個特徵的尺寸是以清晰性為目的被局部地放大或縮小。附圖包括:
圖 1 是習知取放機的一部分的透視圖;
圖 2 是圖 1 的習知取放機的部件放置單元的側視圖;
圖 3 是圖 2 的習知部件放置單元的光學光路的展開平面圖;
圖 4 是習知感應器的另一實施例的頂視圖;
圖 5A -5C 是三個不同的習知取放機的示意圖;
圖 6 是根據本發明的一個示例實施例的取放機的示意圖;
圖 7 A -7E 是圖 6的取放機的五個不同資料集;
圖 8 是根據本發明的一個示例實施例的當獲取感應器資料時噴嘴以恒定轉速旋轉的速度時間圖;並且
圖 9 是根據本發明的一個示例實施例的當獲取感應器資料時噴嘴以變化的轉速旋轉的速度時間圖;
類似的元件 / 部分可在不同附圖中用相同的示記表示,不論該元件 / 部分是習知結構還是本發明的結構都如此。
7:噴嘴
11:成像裝置
12:透鏡
13:透鏡
15:光源
19:部件
43:致動器
44:運動控制單元
45:線路
46:線路
47:線路
71:取放機
72:對齊處理單元
73:固定電腦
74:接收電路
75:線路
76:信號處理電路
77:線路
78:線路
79:感應器
80:線路
81:接收電路
82:線路
83:信號處理電路
84:資料儲存體
85:線路
Claims (5)
- 一種將部件定位在板上期望的定向和位置的方法,該方法包括以下步驟:(a)用一取放機的一能移動放置單元的一噴嘴拾取該部件,該能移動放置單元包括(i)用於提供該部件相對於該板對齊的校正指令的一感應器,(ii)用於旋轉該噴嘴和連接在其上的該部件的一致動器,該致動器包括一旋轉的編碼器;(b)根據該期望位置,朝該板輸送該部件;(c)通過該感應器的一成像裝置獲取有關該部件相對於該噴嘴的定向的一影像感應器資料;(d)從該編碼器獲取有關該噴嘴相對於該能移動放置單元的定向的一旋轉編碼器資料;(e)在該感應器內將(i)來自該成像裝置之該影像感應器資料和(ii)來自該編碼器的該旋轉編碼器資料合併為一資料集;(f)將該資料集從該感應器發送至一固定電腦並且在該固定電腦內計算該校正指令;以及(g)根據來自該固定電腦的該校正指令將該部件放置在該板上。
- 根據申請專利範圍第1項所述的方法,其中,在該噴嘴相對於該取放機的不同複數個旋轉位置處執行該步驟(d)和該步驟(e),其中,該影像感應器資料和相應該旋轉編碼器資料的複數個該資料集被 發送至該固定電腦,並且基於該等資料集在該固定電腦內計算該校正指令。
- 根據申請專利範圍第2項所述的方法,其中,在等間距的該等旋轉位置處獲取該影像感應器資料。
- 根據申請專利範圍第2項所述的方法,其中,該方法進一步包括在該固定電腦中存儲該等資料集,並且在該固定電腦內接收至少該等資料集之後再進行該校正指令的計算。
- 根據申請專利範圍第1項所述的方法,其中,該方法包括在該感應器內預處理該影像感應器資料以將該影像感應器資料壓縮為一壓縮影像感應器資料,並且將該壓縮影像感應器資料和該旋轉編碼器資料合併為該資料集。
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