TW201619023A - 作業裝置之校正單元及其校正方法 - Google Patents
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Abstract
一種作業裝置之校正單元及其校正方法，該作業裝置係於機台上設有具至少一移送器之作業機構，該校正單元包含校正機構、取像機構及比對機構，該校正機構係於機台上設有具至少一基準部件之基準器，該取像機構係於作業機構之至少一移送器上設有至少一取像器，取像器係由移送器帶動同步位移，使取像器取像基準器上之各基準部件，並將該取像影像資料傳輸至比對機構之資料庫，使比對機構之控制器將該取像影像資料與資料庫內建之基準影像資料進行比對，以分析取像器之實際位置與預設位置之差異，進而判別出移送器作動之偏差量，控制器依據偏差量而計算出補償值，並以該補償值補正移送器後續正式作業之位移量，而提升移送器作動之精準性，達到精準校正及節省作業時間之實用效益。
Description
本發明係提供一種可利用作業機構之移送器帶動取像機構之取像器同步位移，令取像器取像校正機構之基準器，並經比對機構比對出取像器之位移偏差，而判別移送器作動之偏差量，以對移送器之位移量進行補正，進而提升移送器作動之精準性之校正單元。
在現今，作業設備之不同作業裝置裝配於機台後，各作業裝置之作業器易因移送器之裝配精準度或機件組裝累積公差等因素而影響定位精準性，尤其電子元件日趨精密且體積小，使得作業設備之作業器將電子元件置入工作區的精準度要求相當高，若精準度稍有偏差，即導致電子元件無法在工作區有效執行預設作業，進而降低作業品質，因此，於完成作業設備之組裝作業後，即必須進行各作業裝置之移送器的校正作業；以電子元件測試設備為例，請參閱第1圖，該電子元件測試設備係於機台10上配置有供料裝置11、輸送裝置12、測試裝置13及收料裝置14；該輸送裝置12之第一搬移機構121係將供料裝置11上待測之電子元件搬送至測試裝置13之測試座131內，測試裝置13之測試座131即對電子元件執行測試作業，於完成測試後，該輸送裝置12之第二搬移機構122係於測試座131取出已測之電子元件，並依據測試結果將已測之電子元件輸送至收料裝置14分類放置；以目前業者校正第一搬移機構121之裝配精準度為例，請參閱第2、3圖，該第一搬移機構121之Y軸向移送器1211係裝配於機台10，並於Y軸向移送器1211上裝配X軸向移送器1212，X軸向移送器1212上則裝配有具吸嘴之作業器1213，以取放電子元件，然為了校正第一搬移機構121之移送器的裝配精準度，工作人員係將作業器1213之吸嘴更換為尖針151，另於作業器1213之下方放置有墨板152，於進行X軸向移送器1212之校正作業時，該X軸向移送器1212係帶動作業器121
3作X軸向位移，令作業器1213上之尖針151於墨板152上劃出一X軸向線條，再以人工利用直角板(圖未示出)及目測該尖針151於墨板152上劃出來的X軸向線條是否偏斜，若尖針151所劃出來的X軸向線條是傾斜的，則必須不斷調整X軸向移送器1212之裝配角度，直至尖針151所劃出來的X軸向線條在允許範圍內即完成校正作業，由於Y軸向移送器1211係裝配固設於機台10，於調整上相當不便，因此，業者大多僅校正X軸向移送器1212之裝配角度；惟，由於工作人員係以目測方式調整X軸向移送器1212，並無法精確得知X軸向移送器1212之偏差量，以致僅能粗略調整X軸向移送器1212之裝配角度，對於取放大尺寸電子元件之作業器1213而言，或許X軸向移送器1212之偏差量，仍可使其帶動作業器1213進行取放大尺寸電子元件的作業，但對於對位精準度要求相當高之小尺寸電子元件而言，X軸向移送器1212即會因此一偏差量而無法帶動作業器1213精準對位小尺寸之電子元件，以致作業器1213無法準確執行取放小尺寸電子元件之作業，造成作業不便之缺失；再者，由於校正作業係以人工目測，再作不斷調整校正，不僅易發生目測判別誤差，並相當耗時費力，進而降低出機生產效能。
本發明之目的一，係提供一種作業裝置之校正單元及其校正方法，該作業裝置係於機台上設有具至少一移送器之作業機構，該校正單元包含校正機構、取像機構及比對機構，該校正機構係於機台上設有具至少一基準部件之基準器，該取像機構係於作業機構之至少一移送器上設有至少一取像器，取像器係由移送器帶動同步位移，使取像器取像基準器上之各基準部件，並將該取像影像資料傳輸至比對機構之資料庫，使比對機構之控制器將該取像影像資料與資料庫內建之基準影像資料進行比對，以分析取像器之實際位置與預設位置之差異，進而判別出移送器作動之偏差量，控制器依據偏差量而計算出補償值，並以該補償值補正移送器後續正式作業之位移量，而提升移送器作動之精準性，達到便利精準校正之實用效益。
本發明之目的二，係提供一種作業裝置之校正單元及其校正
方法，其中，該校正單元可利用作業機構之移送器帶動取像機構之取像器同步位移，令取像器取像校正機構之基準器，並經由比對機構比對出移送器的偏差量，且補償移送器之位移量，進而自動化校正作業機構，以有效縮減校正作業時間及人力，達到提升使用便利之實用效益。
〔習知〕
10‧‧‧機台
11‧‧‧供料裝置
12‧‧‧輸送裝置
121‧‧‧第一搬移機構
1211‧‧‧Y軸向移送器
1212‧‧‧X軸向移送器
1213‧‧‧作業器
122‧‧‧第二搬移機構
13‧‧‧測試裝置
131‧‧‧測試座
14‧‧‧收料裝置
151‧‧‧尖針
152‧‧‧墨板
〔本發明〕
20‧‧‧作業裝置
21‧‧‧作業機構
211‧‧‧Y軸向移送器
212‧‧‧X軸向移送器
22‧‧‧校正機構
221‧‧‧基準器
2211‧‧‧基準部件
222‧‧‧定位件
23‧‧‧取像機構
231‧‧‧取像器
24‧‧‧比對機構
241‧‧‧資料庫
242‧‧‧控制器
第1圖：習知電子元件測試設備之示意圖。
第2圖：習知校正第一搬移機構之使用示意圖(一)。
第3圖：習知校正第一搬移機構之使用示意圖(二)。
第4圖：本發明作業裝置之配置示意圖。
第5圖：本發明作業裝置之校正動作示意圖(一)。
第6圖：本發明作業裝置之校正動作示意圖(二)。
第7圖：本發明作業裝置之校正動作示意圖(三)。
為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如後：請參閱第4圖，本發明作業裝置20包含至少一作業機構21及校正單元，該作業機構21可為搬移機構或壓取機構等，係設有至少一移送器，並於移送器上裝配有至少一作業器(圖未示出，如取放器)，用以執行預設作業，於本實施例中，該作業機構21係為搬移機構，並設有Y軸向移送器211及X軸向移送器212，該Y軸向移送器211係裝配於機台，並帶動X軸向移送器212作Y軸向位移，該X軸向移送器212係裝配有至少一作業器(圖未示出)，使作業器作X-Y軸向位移；該校正單元包含校正機構22、取像機構23及比對機構24，該校正機構22係於機台上設有具至少一基準部件之基準器221，於本實施例中，校正機構22係於機台上之校正基準位置處設有複數個定位件222，由於定位件222之裝配位置相對於機台具有精準度，當基準器221置入於複數個定位件222之間時，即可利用複數個定位件222定位基準器221，使基準器221之X-Y軸向保持精準擺置，更進一步，該校正基準位置可為日後裝配料盤之位置，以利校正移送器帶動作業器正式於料
盤上取放電子元件之位移量，該基準器221係為一基準治具，並於頂面設有X-Y軸向陣列之複數個基準部件2211，該基準部件2211可為平面標記圖案或立體元件，於本實施例中，係於基準器221頂面之每10mm X-Y軸向相交處設有為圓形標記之基準部件2211；該取像機構23係於作業機構21之至少一移送器上設有至少一取像器，使取像器由移送器帶動同步位移，並取像基準器221上之各基準部件2211，且將該取像影像資料傳輸至比對機構24，於本實施例中，該取像機構23係設有一為CCD之取像器231，該取像器231係取代作業器而裝配於作業機構21之X軸向移送器212上，而由作業機構21之Y軸向移送器211及X軸向移送器212帶動作X-Y軸向位移，因此，該取像器231之移動位置即為作業器之移動位置，並將該取像影像資料傳輸至比對機構24；該比對機構24係設有至少一資料庫241及至少一控制器242，該資料庫241係具有基準器221之基準影像資料，該控制器242係接收取像機構23所傳輸之該取像影像資料，並將該取像影像資料與資料庫241之基準影像資料作一比對，而判別出作業機構21之Y軸向移送器211及X軸向移送器212帶動取像器231位移之實際位置與預設位置間的偏差量，並依據偏差量而計算出補償值，並以該補償值補正Y軸向移送器211及X軸向移送器212後續正式作業之位移量，使Y軸向移送器211及X軸向移送器212帶動作業機構21日後正式裝配之作業器準確位移至預設位置。
請參閱第5圖，本發明之校正方法係先進行校正定位件程序，其係利用另一取像機構取像定位件222，並將取像資料傳輸至比對機構24進行比對，以判別定位件222之裝配位置是否偏差，並進行校正調整，使定位件222精確定位，於本實施例中，可利用其他具裝配精準度之取像機構(圖未示出)取像定位件222，並將取像資料傳輸至比對機構24之控制器242，由於比對機構24之資料庫241具有定位件222之正確影像資料，該控制器242即可將定位件222之取像資料與正確影像資料作一比對，若定位件222之位置具有誤差，工作人員可進行校正調整，以使定位件222精確定位於機台，接著進行架設基準器程序，係將該校正機構22之基準器221定位於該機台上之校正基準
位置，於本實施例中，由於該校正機構22之定位件222係設置於機台上之校正基準位置，並相對於機台具有精準度，進而可利用複數個定位件222將基準器221精準定位於機台上之校正基準位置，以確保基準器221之X-Y軸向精準度。
請參閱第6圖，於校正作業機構21之移送器時，係進行取像程序，其係該作業機構21之至少一移送器帶動取像機構23之取像器231位移，使取像器231取像校正機構22之基準器221，並將該取像影像資料傳輸至比對機構24，於本實施例中，由於取像機構23之取像器231裝配於作業機構21上之位置，即為日後裝配作業器(圖未示出，如取放器)之位置，故作業機構21之Y軸向移送器211及X軸向移送器212帶動取像器231移動之位置，即為日後Y軸向移送器211及X軸向移送器212帶動作業器移動之位置，因此，於執行取像作業時，可預設該作業機構21係以Y軸向移送器211帶動X軸向移送器212及取像器231移動10mm Y軸向位移量，並以X軸向移送器212帶動取像器231移動10mm X軸向位移量，令取像器231取像校正機構22之基準器221，由於基準器221係每10mm X-Y軸向相交處設有為圓形標記之基準部件2211，使得取像器231可取像基準器221之基準部件2211，依此類推，該作業機構21係以Y軸向移送器211及X軸向移送器212帶動取像器231作X-Y軸向位移，使取像器231於複數個位置取像基準器221之複數個基準部件2211，並將複數個取像影像資料傳輸至比對機構24；接著進行比對程序，該比對程序係為比對機構24之控制器242將該取像影像資料與資料庫241中之基準影像資料進行比對，而判別出該移送器作動之偏差量，於本實施例中，由於作業機構21之Y軸向移送器211及X軸向移送器212帶動取像器231移動之實際位置不一定為正確之預設位置(如座標(10，10))，可能為座標(9.57，10.01)位置，因此，比對機構24之控制器242係將資料庫241中建立之基準器221的基準影像資料與取像器231取像之基準器221的取像影像資料進行比對分析，以分析取像器231之實際位置與預設位置之差異，進而判別出Y軸向移送器211及X軸向移送器212作動之偏差量。
請參閱第7圖，為使作業機構21之移送器帶動日後裝配之作業器準確位移至預設位置，於完成比對程序後，再進一步執行補償校位程序，係比對機構24之控制器242依據偏差量而計算出補償值，並以該補償值補正移送器之位移量，使移送器精確作動，於本實施例中，若X軸向移送器212因組裝偏差或元件累積誤差的因素，原本應帶動取像器231位移至10mm之預設位置，卻帶動取像器231位移至9.57mm之實際位置，該比對機構24即於資料庫241內建一X軸向移送器212之0.43mm位移量補償值，令X軸向移送器212於正式作業時，係帶動取像器231作10.43mm之位移量，使取像器231精確定位於10mm X軸向之預設位置，若Y軸向移送器211原本應帶動取像器231位移至10mm之預設位置，卻帶動取像器231位移至10.05mm之實際位置，該比對機構24即於資料庫241內建一Y軸向移送器212之-0.05mm位移量補償值，令Y軸向移送器212於正式作業時，係帶動取像器231作9.95mm之位移量，使取像器231精確定位於10mm Y軸向之預設位置，因此，該作業機構21之Y軸向移送器211及X軸向移送器212可帶動取像器231精確位移至預設位置，換言之，係可帶動日後正式裝配之作業器精確位移至預設位置，進而提升作業精準度之實用效益。
20‧‧‧作業裝置
21‧‧‧作業機構
211‧‧‧Y軸向移送器
212‧‧‧X軸向移送器
22‧‧‧校正機構
221‧‧‧基準器
2211‧‧‧基準部件
222‧‧‧定位件
23‧‧‧取像機構
231‧‧‧取像器
24‧‧‧比對機構
241‧‧‧資料庫
242‧‧‧控制器
Claims (8)
- 一種作業裝置之校正單元，包含：機台；作業機構：係於該機台設有至少一移送器；校正單元：係設有校正機構、取像機構及比對機構，該校正機構係於該機台上設有具至少一基準部件之基準器，該取像機構係於該作業機構之至少一移送器上設有至少一取像器，並以該取像器取像該基準器，且將取像影像資料傳輸至該比對機構，該比對機構係設有資料庫及控制器，該控制器係將該取像影像資料與該資料庫之基準影像資料進行比對，而判別出該移送器作動之偏差量，並建立該移送器之位移量補償值。
- 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之校正單元，其中，該作業機構係設有Y軸向移送器及X軸向移送器，該Y軸向移送器係配置於該機台，該X軸向移送器係裝配於該Y軸向移送器，並裝設有該取像機構之取像器。
- 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之校正單元，其中，該校正機構之基準器係裝配於該機台之校正基準位置，使該基準器保持精準擺置。
- 依申請專利範圍第3項所述之作業裝置之校正單元，其中，該校正機構係於該機台上之校正基準位置處設有至少一定位件，以定位該基準器。
- 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之校正單元，其中，該校正機構之基準器係設有X-Y軸向陣列之複數個基準部件，該基準部件為平面標記圖案或立體元件。
- 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之校正單元，其中，該取像機構之取像器係為CCD。
- 一種作業裝置之校正方法，包含：架設基準器程序：係將該校正機構之基準器定位於該機台上之校正基準位置； 取像程序：係該作業機構之至少一移送器帶動該取像機構之取像器位移，使該取像器取像該校正機構之基準器，並將該取像影像資料傳輸至該比對機構；比對程序：係該比對機構將該取像影像資料與資料庫中之基準影像資料進行比對，而判別出該移送器作動之偏差量；補償校位程序：係該比對機構之控制器依據偏差量而計算出補償值，並以該補償值補正該移送器之位移量。
- 依申請專利範圍第7項所述之作業裝置之校正方法，其中，於該架設基準器程序前，係可先進行校正定位件程序，其係利用另一取像機構取像該定位件，並將取像資料傳輸至該比對機構進行比對，以判別該定位件之裝配位置是否偏差，並進行校正調整。
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