[发明专利]识别结构元件接头及/或边缘的位置的方法和装置

说明书

本发明涉及按照权利要求1前序部分的识别结构元件的接头及/或边缘位置的一种方法。

采用自动插装机在印刷线路板或者陶瓷基片上插装SMD-结构元件时，要用插装头从一个料箱中或者从送料装置中取出单个的结构元件，然后再装在印刷线路板或者陶瓷基片预先规定的位置上。由于料箱中结构元件的位置或者从送料装置中的取料位置误差是在1mm左右，必须以很高的精确度在印刷线路板或陶瓷基片上定位，所以就需要一种自动识别和矫正装置。识别装置要求时间短暂，方才有可能进行高效插装。

用于识别结构元件接头及/或边缘位置的已知结构是通过一个镜头在一个平面CCD摄象机上形成结构元件或元件轮廓的图像，然后用数字式图像处理器计算出结构元件的位置。接着再借助于一个在插装头上装有结构元件的运输装置在插装之前矫正结构元件的位置。实际上将这种方法称之为结构元件的光学定心装置。

在WO 93/19577中发表了一种位置识别方法，其中以有位置分辨能力的光电子转换器的感光面作为相机使用，形成一个结构元件侧端连接范围的投影图，该光电子变换器被连接在插装头上，用来测定以光电子变换器为基准的接头位置。通过光电变换器与插装头之间的已知相对位置，求出以插装头为基准的结构元件位置。采用这种方法的先决条件是，要知道相机与运输装置之间的精确相对位置，并且能够进行精确操作。相机位置若有任何偏差或者由于操作相机位置造成的振动过程使相机位置产生的任何偏差，都会归入测量误差之中。因此，必须要等待，一直等到运输装置处于静止状态为止。

另外还发表过一种方法，利用这种方法，在装有结构元件的运输装置的移动过程中，利用极短暂的暴光时间(操作闪光灯)能够拍摄到结构元件的图像。在拍摄的一瞬间，通过接收运输装置轴上的计数器读数，确定运输装置与相机之间的相对位置。倘若在计数器和运输装置实际图像之间有滞后误差，采用这种方法就难以测定结构元件和运输装置之间的相对位置。

因此，本发明的任务是，提供一种方法和装置以保证参照运输装置能够对元件进行精确和快速的位置识别。

本发明的任务通过具有权利要求1的特征部分的特征的开头所述类型的方法解决。

通过将牢固连接在运输装置上的位置标记以及元件接头和/或边缘拍摄在一起的照片，不必确认相机的准确位置，在图像求算单元中测定运输装置和接头和或边缘之间的相对位置，从而保证能够获得精确识别位置的办法。由于位置标记以及接头和边缘都受到振动过程同等程度的作用，所以后者不会对精确度产生影响。

按照权利要求2中方法的结构，位置标记和运输装置的连接方式使前者紧靠接头和/或边缘的附近，从而使其和接头和/或边缘共同位于相机同样的景深清晰度范围以内，拍出同等清晰度的图像。

按照权利要求3中方法的优选方式，通过一种光学成像装置，在紧靠接头和/或边缘的附近拍摄位置标记的图像，从而省却在接头和/或边缘附近设置昂贵的结构。

在权利要求4的方法中通过进一步改进使该方法处于有利的地步，其中在紧靠接头和/或边缘的附近的一片调焦屏上形成图像，从而简化了相机的成像方式。

在权利要求5的方法中，通过加快识别结构元件位置的过程，保证能够在较短的时间进行暴光，在运输装置的移动过程中也能实现识别。

在权利要求6中通过实施在附属权利要求项中的其他改进的结构设计，提供实现该方法的装置。

在按照权利要求7的装置中，通过直接将位置标记设在紧靠接头及/或边缘附近设置在牢固支架上的方式，将运输装置的实际位置直接传输到照片上。

在按照权利要求8的装置的结构设计中显示的另外的优点是，通过光学成像装置，形成紧靠接头及/或边缘的位置标记的实际图像。借此省却了在紧靠接头和/或边缘附近的昂贵紧固结构。

在按照权利要求9的有利结构设计中，也是将光学成像装置牢固地连接在运输装置上，实际图像的位置不取决于在光学成像装置中有可能发生的位置变化。

在按照权利要求10的结构设计中另外配置了一片调焦屏，将实际图像投影在调焦屏上，因而易于用相机进行拍照。

按照权利要求11，也是为了避免在测定位置时由于另外发生不稳定因素而将调焦屏牢固连接在运输装置上。

调焦屏采用一种有利的结构设计，按照权利要求12的规定连接在相机上。以此传输装置能够轻易地并且简单地进行运动。

按照权利要求13的规定，采用一种有利的结构设计，将调焦屏做成场效应透镜的一个部件，借以作为向实际图像提供更强的光线之用。

以下借助附图中的实施例对本发明的实施例作详细说明。