考虑到相对空间位置信息装配元件的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种借助自动装配机给元件载体装配元件的方法，具有：i）借助元件‑夹持装置将元件从至少一个元件‑供应装置上取下，所述元件至少暂时地与所述元件‑夹持装置的连接结构连接；ii）将所述至少一个取下的元件传输到所述自动装配机的装配区域中；iii）借助照相机对设置在所述元件‑夹持装置上的标记的图像进行光学探测，并且对暂时与所述元件‑夹持装置连接的所述元件的图像进行光学探测；iv）借助接在所述照相机下游的数据处理单元对探测到的图像进行评估，获得有关所述元件和所述元件‑夹持装置之间的相对空间位置的信息；以及v）在考虑有关所述元件和所述元件‑夹持装置之间的相对空间位置的信息的情况下，将所述元件装配到元件载体上。

Methods and devices considering the relative spatial position information assembly elements

The invention is a method by means of automatic assembly machine for element carrier assembly components: I) with element clamping device elements from at least one element supply device and remove the element at least temporarily with the element clamping device connecting structure; ii) the at least one element from the transmission to the automatic assembly machine assembly area; III) by means of the camera image is arranged on the clamping element marking device of optical detection, and temporarily with the element clamping device connected to the image of the optical detection element with the help of image; IV) connected to the downstream of the camera data processing unit of the detected to assess relative location information obtained between the relevant elements and the element clamping device; and V) in the test Worry about the element and the element clip relative space position between the holding device information, the element to element carrier assembly.

【技术实现步骤摘要】
考虑到相对空间位置信息装配元件的方法和装置
本专利技术涉及电子组件制造这一
本专利技术尤其涉及一种方法和一种元件-夹持装置，用来在考虑有关所述元件和所述元件-夹持装置之间的相对空间位置的信息的情况下，借助自动装配机给元件载体装配元件。此外，本专利技术还涉及一种用来给元件载体自动装配元件的自动装配机，并且涉及一种计算机程序。
技术介绍
通常具有电子元件的电子组件和电路安装在一个或多个元件载体（例如印刷电路板（PCB）上。电子组件的制造工艺通常包含给元件载体装配元件。将元件设置在元件载体的表面上，被称为“表面贴装技术”（SMT）。SMT工艺由装配头执行，其是自动装配机的重要组成部分。装配头将元件从元件-供应装置上取下，并且将此元件传输至自动装配机的装配区域，并且在该处将此元件放在元件载体上。为此，至少一个元件-夹持装置能够安放在装配头上，元件能够借助此装配头固定。元件-夹持装置通常构成为吸管，其将元件吸住。当然该元件-夹持装置也能够以其它方式实现，例如构成为机械夹具。元件被拾取之后与元件-夹持装置连接，并且能够借助装配头传输至元件载体，并且在预设的元件-安装位置上放置在元件载体上。然而，在装配工艺中，元件在正常情况下无法完美对称地由元件-夹持装置拾取。在横向位置和角度位置中，元件均不可能对称地由元件-夹持装置拾取。换言之，元件可能在偏移或扭转的位置中由元件-夹持装置拾取。但元件的空间位置对于精确的装配工艺来说是非常重要的。出于此原因，如果元件由元件-夹持装置拾取，则该元件能够由照相机拍摄，从而了解元件-夹持装置上的元件的位置。以这种方式能够正确地给元件载体装配元件。但存在的问题是，这种图像拍摄是费时的，必须将等待时间纳入装配工艺的计划中。例如在照相机和元件之间出现机械振动，必须等待照相机和装配头的驱动器之间的位置同步或位置校正。提到的振动必须衰退，并且在能够拍摄可靠图像之前，必须等待或执行所谓的位置同步。在现代自动装配机中，每小时装配例如100000个元件。为了进一步提高效能，每个装配步骤的时间应尽可能短。在此，等待振动的衰减是最不利的。最后，希望达到的目标是，在没有等待时间的情况下且在所谓的不停机状态下（即在驶过时）拍摄图像。因此需要借助照相机来加快光学元件测量，而不会影响光学测量时的精度。
技术实现思路
借助根据独立权利要求所述的用来给元件载体装配元件的方法、用来保持元件的装置、用来给元件载体装配元件的自动装配机以及计算机程序来实现此目的。本专利技术的有利的改进方案借助从属权利要求来描述。按本专利技术的第一角度，描述了一种借助自动装配机给元件载体装配元件的方法。所述方法具有：i）借助元件-夹持装置将元件从元件-供应装置上取下，所述元件至少暂时地与所述元件-夹持装置的连接结构连接，（ii）将所述至少一个取下的元件传输到所述自动装配机的装配区域中；借助照相机对设置在所述元件-夹持装置上的标记的图像进行光学探测，并且对暂时与所述元件-夹持装置连接的所述元件进行光学探测；iv）借助接在所述照相机下游的数据处理单元对探测到的图像进行评估，其中获得有关所述元件和所述元件-夹持装置之间的相对空间位置的信息；以及v）在考虑有关所述元件和所述元件-夹持装置之间的相对空间位置的信息的情况下，将所述元件装配到元件载体上。所述方法的理念基础是，通过以光学方式探测标记（所述标记设置在元件-夹持装置上）和所述元件（此时所述元件暂时地连接到元件-夹持装置上）的图像，能够获得有关所述元件和所述元件-夹持装置之间的相对空间位置的信息。该示出的图像能够由数据处理单元评估，因此在给所述元件载体装配元件时，能够应用所述信息。所述照相机如此定位，使得能够同时以光学方式探测到标记和元件。在此，只须拍摄唯一一张图像，其既显示所述标记（即所述基准），也显示所述元件。从所述图像中，能够读出所述元件相对于所述标记的空间位置。通过所述元件-夹持装置和所述暂时被拾取的元件之间的刚性连接，所述元件相对于所述元件-夹持装置的相对位置的光学探测与所述装配头、元件-夹持装置的振动无关，或者与所述元件-夹持装置的驱动器、尤其是旋转驱动器无关。即所述方法的优点是能够非常快速地获得有关所述元件和所述元件-夹持装置之间的相对空间位置的信息，并且能够减少或者完全消除等待时间。也就是说，不必再等待装配头或元件-夹持装置的渐停，或不必再执行进照相机和装配头的位置之间的同步。换而言之，原则上在经过时或只以非常短的等待时间就能实现所述光学探测。此外，整体系统的结构性要求不高，例如该系统不再需要很高的刚性。在测量位置和角度时，装配头或元件-夹持装置的运动和照相机或照明器件的触发之间的时间同步性可能并不精确。借助所述方法能够在装配工艺的内部提高精度，并且减少图像拍摄的持续时间。此外，不必为执行所述方法而费力地改变现有的自动装配机。照相机和数据处理单元已存在于自动装配机中，并且只须相应调节元件-夹持装置，以便展示出上述标记。其优点是，能够在可靠的系统中成本低廉地执行所述方法。按本专利技术的另一角度，提供用来保持元件的元件-夹持装置，所述元件设置得用来装配到元件载体上。所述元件-夹持装置具有连接结构，其配置得用来与元件暂时连接。此外，该元件-夹持装置具有标记，如果所述元件暂时连接到连接结构上，则一起以图像方式借助照相机对所述标记与所述元件进行光学探测。在此，在借助接在所述照相机下游的数据处理单元对探测到的图像进行评估时，获得了有关所述元件和所述元件-夹持装置之间的相对空间位置的信息。所述装置能够执行上述方法。此装置的理念基础与所述方法一致，并且能够具有与方法一样的优点。按本专利技术的另一角度，提供了一种自动装配机，用来给元件载体装配元件。所述自动装配机具有装配头，上述的元件-夹持装置能够安放在所述装配头上。此外，自动装配机具有所述照相机和所述数据处理单元。所述自动装配机能够执行上述方法。此自动装配机的理念基础与所述方法一致，并且能够具有与方法一样的优点。按本专利技术的另一角度，提供了一种用来给元件载体装配元件的计算机程序，如果该计算机程序被一个处理器或多个处理器执行，则所述计算机设计得用来执行上述方法。所述计算机程序能够执行上述方法。此装计算机程序的理念基础与所述方法一致，并且能够具有与方法一样的优点。在此文件中，“元件”这一概念尤其指具有能够以物理电子方式实现的特性的载体。所述元件能够具有至少一个接口，所述元件能够借助所述接口连接到元件载体上。所述元件能够由不同的零件组装而成。该元件能够例如是电阻、电容、线圈、二极管、晶体管、集成电路或微处理器，其中此列举不是穷举。原则上，在此文件中各种可装配的目标均能理解成元件，其能够安装到元件载体上并且尤其能够实现电接触。在此文件中，“元件载体”这一概念尤其指支撑结构，其上能够接收一个或多个元件。在此，既提供机械支撑，也提供电连接。元件载体能够具有导电层和电绝缘层。该导电层能够例如是铜，电绝缘层能够具有例如树脂，尤其是环氧树脂和/或材料FR4。在此，所述元件载体能够构成为所述层的积层。所述元件载体能够是印刷电路板（printedcircuitboard，PCB）。在此文件中，“元件-夹持装置”这一概念尤其指适合保持上述元件的各种装置。为此，例如应用所谓的吸管。吸管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助自动装配机（100）给元件载体（130）装配元件（335）的方法，所述方法包括：借助元件‑夹持装置（120）将元件（335）从至少一个元件‑供应装置（110）上取下，所述元件（335）至少暂时地与所述元件‑夹持装置（120）的连接结构（229）连接；将所述至少一个取下的元件（335）传输到所述自动装配机（100）的装配区域中；借助照相机（150）对设置在所述元件‑夹持装置（120）上的标记（225）的图像进行光学探测，并且对暂时与所述元件‑夹持装置（120）连接的所述元件（335）的图像进行光学探测；借助接在所述照相机（150）下游的数据处理单元（151）对探测到的图像进行评估，获得有关所述元件（335）和所述元件‑夹持装置（120）之间的相对空间位置的信息；以及在考虑有关所述元件（335）和所述元件‑夹持装置（120）之间的相对空间位置的信息的情况下，将所述元件（335）装配到元件载体（150）上。

【技术特征摘要】
2016.08.10 DE 102016114842.31.一种借助自动装配机（100）给元件载体（130）装配元件（335）的方法，所述方法包括：借助元件-夹持装置（120）将元件（335）从至少一个元件-供应装置（110）上取下，所述元件（335）至少暂时地与所述元件-夹持装置（120）的连接结构（229）连接；将所述至少一个取下的元件（335）传输到所述自动装配机（100）的装配区域中；借助照相机（150）对设置在所述元件-夹持装置（120）上的标记（225）的图像进行光学探测，并且对暂时与所述元件-夹持装置（120）连接的所述元件（335）的图像进行光学探测；借助接在所述照相机（150）下游的数据处理单元（151）对探测到的图像进行评估，获得有关所述元件（335）和所述元件-夹持装置（120）之间的相对空间位置的信息；以及在考虑有关所述元件（335）和所述元件-夹持装置（120）之间的相对空间位置的信息的情况下，将所述元件（335）装配到元件载体（150）上。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述传输期间执行所述光学探测。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将另一元件从所述元件-供应装置（110）上取下，将所述另外的元件装配到所述元件载体（130）上；在取下所述另外的元件时或者在装配所述另外的元件时，执行所述光学探测。4.如权利要求1至3中任一项权利要求所述的方法，其特征在于：所述有关相对空间位置的信息在此是指所述有关元件（335）在所述元件-夹持装置（120）上的横向位置的横向-信息，和/或指有关所述元件（335）在所述元件-夹持装置（120）上的角度位置的角度-信息。5.一种用来保持元件（335）的元件-夹持装置（120），所述元件设置得用来装配到所述元件载体（130）上，所述元件-夹持装置（120）具有：连接结构（229），其配置得用来与所述元件（335）暂时连接；标记（225），如果所述元件（335）暂时连接到所述连接结构（229）上，则以图像方式借助照相机（150）一起对所述标记与所述元件（335）进行光学探测，借助接在所述照相机（150）下游的数据处理单元（151）对探测到的图像进行评估时，获得有关所述元件（335）和所述元件-夹持装置（120）之间的相对空间位置的信息。6.如权利要求5所述的元件-夹持装置（120），其特征在于，还具有：连接部段（221），在所述连接部段中设置有中空腔（222），其中所述连接部段（221）能够设置在装配头（107）、尤其是装配头（107）的中空杆子上；以及尖部部段（227），其具有通道（228），所述通道沿着所述元件-夹持装置（120）的所述纵向方向（223）构成，所述尖部部段（227）能够与所述连接部段（221）连接，因此所述通道（228）和所述中空腔（222）处于流体相通状态，所述连接部段（221）具有第一圆周，并且所述尖部部段（227）具有第二圆周，其中所述第一圆周大于所述第二圆周。7.如权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝希·卡尔海因茨，特赖贝尔·马尔科，
申请(专利权)人：先进装配系统有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE