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電子元件安裝裝置的制作方法

文檔序號:6141605閱讀:143來源:國知局
專利名稱:電子元件安裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電子元件安裝裝置,用于識別印刷電路板上的特定位置的標(biāo)記,以及在印刷電路板上安裝電子元件。
背景技術(shù)
眾所周知,電子元件安裝裝置,用于在印刷電路板上安裝電子元件,在安裝操作期間,使用比如CCD攝像機(jī)或傳感器識別印刷電路板上的標(biāo)記和所安裝的電子或其它元件的位置。在物體識別期間,使用照明設(shè)備向物體發(fā)射光或向物體附近發(fā)射光,從而照亮物體。


圖12顯示常規(guī)照明設(shè)備的一個(gè)實(shí)例。照明設(shè)備50有一個(gè)CCD攝像機(jī)51,用于識別位于外殼57頂部中心的物體59;照明源單元52,它包括在CCD攝像機(jī)51下面的多個(gè)光源53(例如燈泡或LED)。孔徑52a形成在照明源單元52的中部,以收集物體反射的光。
如圖12實(shí)線箭頭所示,按照這種常規(guī)配置的照明設(shè)備50,從照明源單元52的每一個(gè)光源53發(fā)射的部分光照射到物體59,從該物體反射的光通過孔徑52a,并由CCD攝像機(jī)51收集。應(yīng)當(dāng)注意,按照這種常規(guī)的照明設(shè)備50,照明單元52中的所有光源53在使用時(shí)都被接通,以致光不均勻地發(fā)射到物體59。
近年來,不同表面狀況的材料被用于電子元件以及在印刷電路板上作為物體的標(biāo)記,并進(jìn)行了各種表面處理。因此,對照明設(shè)備也進(jìn)行了各種改進(jìn),從而能夠滿意地識別具有不同表面狀況的物體的變體。
圖13顯示另一種常規(guī)配置的照明設(shè)備中的照明源單元62。在這種照明源單元62中,許多光源63排列成多個(gè)不同直徑圓圈(即共中心)的形式,以便相同圓圈的光源63形成光源組,光量可由每一個(gè)光源組調(diào)節(jié)。每一個(gè)單元圓圈的光量按照物體的表面狀況調(diào)節(jié),從而為物體識別提供了最佳的亮度。
然而,即使具有如上所述的照明源單元62的照明設(shè)備,如果所選被接通光源的光量不是足夠的,就不能夠獲得所需物體識別的亮度,識別率降低或出現(xiàn)檢測誤差。
此外,因?yàn)樗泄庠?3都設(shè)在相同方向的相同面上,光的照射角取決于光源63的方向性,所以,難于在所要求的照射角上獲得足夠的亮度是。因?yàn)檫@個(gè)問題,通過譬如增加光源63的數(shù)量或增加每一個(gè)光源63的光量增加亮度是可能的。但是,這可能導(dǎo)致增加電流消耗的問題,還導(dǎo)致光源發(fā)射的熱量增加,降低亮度穩(wěn)定性,縮短光源63的使用壽命。
也可以改變光源63的照射角,從而可以按要求設(shè)定照射角。但是,在這種情況下,設(shè)備的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,體積也較大,并引起了成本的增加。此外,在實(shí)際應(yīng)用中,調(diào)整照射角是很復(fù)雜的工作,并不是很容易,所以,實(shí)際應(yīng)用中不采用這種方案。
如上所述,具有常規(guī)照明設(shè)備的電子元件安裝裝置發(fā)射適當(dāng)?shù)恼斩纫宰R別不同表面狀況的物體并獲得滿意的物體識別是非常困難的。
發(fā)明簡述根據(jù)上述的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是提供一種電子元件安裝裝置,用于完成可靠的物體識別和安裝任務(wù),包括照射源單元,利用簡單的配置,向物體發(fā)射適當(dāng)?shù)恼丈涔猓辉黾庸庠吹臄?shù)量或每個(gè)光源的光量。
按照本發(fā)明,提供一種電子元件安裝裝置,用于在印刷電路板上識別特定位置的標(biāo)記,并在所述印刷電路板上安裝電子元件,包括具有光路調(diào)節(jié)部件的照明設(shè)備,作為一種用于照亮物體識別的標(biāo)記的設(shè)備。至少所述光路調(diào)節(jié)部件的光入射側(cè)或發(fā)射側(cè)被分成為具有各自不同折射率的多個(gè)分區(qū),其中光路調(diào)節(jié)部件被放置在由發(fā)射光照量的物體和在所述物體的方向發(fā)射光的照明源單元之間。利用從照射源單元發(fā)射的入射光,從每一個(gè)具有不同折射率的分區(qū),光路調(diào)節(jié)部件收集包括所述物體的特定區(qū)域發(fā)射的光。
最好至少將光入射側(cè)或所述光路調(diào)節(jié)部件的發(fā)射側(cè)分成為多個(gè)形成共中心圓圈的帶狀分區(qū),當(dāng)帶狀分區(qū)靠近中心時(shí),在每一個(gè)帶狀分區(qū)的發(fā)射側(cè)上的折射率可能減少。所述光路調(diào)節(jié)部件中的多個(gè)分區(qū)的光發(fā)射表面最好還可以是曲線表面的弧形段,每一個(gè)分區(qū)中的弧形段的曲率是不同的。
光路調(diào)節(jié)部件的光入射側(cè)和發(fā)射側(cè)兩者都可以被分成為多個(gè)分區(qū),每一個(gè)分區(qū)具有不同的折射率,每一個(gè)分區(qū)的兩個(gè)光發(fā)射表面是凸起的曲線表面的弧形段。每一個(gè)分區(qū)的光發(fā)射表面可以按毛玻璃表面的形狀形成。
此外,照明源單元可包括多個(gè)指向每一個(gè)光路調(diào)節(jié)部件分區(qū)的光源,可以選擇性地接通所述各光源。每一個(gè)光源可以向印刷電路板或標(biāo)記的顏色發(fā)射具有互補(bǔ)色的光,并可包括多個(gè)不同顏色的光發(fā)射單元。
本發(fā)明電子元件安裝裝置的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這種安裝裝置能夠向物體發(fā)射適當(dāng)?shù)恼彰鞴?,因此,令人滿意地實(shí)現(xiàn)物體識別和安裝操作。作為識別印刷電路板上標(biāo)記的設(shè)備,該裝置包括放置在照明源單元之間的具有光路調(diào)節(jié)部件的照明設(shè)備,用于照亮物體,并將光發(fā)射到該物體上,其中,光路調(diào)節(jié)部件的光入射側(cè)或照射側(cè)至少被分成為多個(gè)分區(qū),每一個(gè)分區(qū)具有不同的折射率,通過以不同的折射率從照明源單元發(fā)射的入射光,收集包括物體的特殊區(qū)域上發(fā)射的光。
此外,本發(fā)明電子元件安裝裝置的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過每一個(gè)分區(qū)的照明光可以向著照明光的中心方向被聚集,因?yàn)楣饴氛{(diào)節(jié)部件的光入射側(cè)或照射側(cè)至少被分成為多個(gè)形成共中心圓圈的分區(qū),當(dāng)它靠近中心時(shí),每一個(gè)分區(qū)段的照射側(cè)的折射率就減少。
而且,本發(fā)明電子元件安裝裝置的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是照明源單元的光被折射,并在每一個(gè)光發(fā)射表面的所有點(diǎn)上指向物體,因此,可以精確地聚集物體上的光,因?yàn)樵诠饴氛{(diào)節(jié)部件中的多個(gè)分區(qū)的光發(fā)射表面是曲線表面的弧形段;每一個(gè)分區(qū)的曲線表面的曲率是不同的。
再有,本發(fā)明電子元件安裝裝置的第四個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用光路調(diào)節(jié)部件兩側(cè)的折射,可以獲得顯著的光聚集結(jié)果,因?yàn)楣饴氛{(diào)節(jié)部件的光入射側(cè)和照射側(cè)被分成為多個(gè)分區(qū),每一個(gè)分區(qū)具有不同的折射率,每一個(gè)分區(qū)的兩個(gè)光發(fā)射表面是凸起的曲線表面的弧形段。
此外,本發(fā)明電子元件安裝裝置的第五個(gè)優(yōu)點(diǎn)是照明源單元的光可以散射,并被發(fā)射到包括物體的特定區(qū)域,而沒有降低每一個(gè)具有特殊折射率的光發(fā)射表面的光聚集效果,因?yàn)槊恳粋€(gè)分區(qū)的光發(fā)射表面按毛玻璃表面的形狀形成。
另外,本發(fā)明電子元件安裝裝置的第六個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,當(dāng)選擇性地接通照明源單元的光源時(shí),加強(qiáng)了標(biāo)記和形成背景的印刷電路板之間的對比度,因而得到清晰的圖像,改善了裝置識別標(biāo)記的精度,因?yàn)檎彰髟磫卧ǘ鄠€(gè)指向每一個(gè)光路調(diào)劑部件分區(qū)的光源,可以選擇性地接通所述的光源。
還有,本發(fā)明電子元件安裝裝置的第七個(gè)優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)照明源單元可以向印刷電路板和標(biāo)記發(fā)射適應(yīng)于與印刷電路板和標(biāo)記顏色互補(bǔ)的照明光,標(biāo)記和印刷電路板之間的對比度可以被加強(qiáng),并可得到清晰的圖像,可以改善裝置識別標(biāo)記的精度,因?yàn)槊恳粋€(gè)光源可以發(fā)射補(bǔ)充印刷電路板和標(biāo)記顏色的光。
本發(fā)明電子元件安裝裝置的第八個(gè)優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)光源可以內(nèi)部地產(chǎn)生與印刷電路板和標(biāo)記顏色的互補(bǔ)色,互補(bǔ)色的照度可以直接從每一個(gè)光源發(fā)射,并可以發(fā)射不規(guī)則顏色的照明光,因?yàn)槊恳粋€(gè)光源包括多個(gè)不同顏色的光發(fā)射單元。結(jié)果,標(biāo)記和印刷電路板之間的對比度根據(jù)任何印刷電路板或標(biāo)記的表面狀況可靠地加強(qiáng)了。此外,對每一種顏色不需要提供不同的光源,例如,紅、綠和藍(lán),在包括這樣光源的照明源單元中,可以減少光源的數(shù)量,并可以減少照明源單元的尺寸和重量。
附圖的簡要說明圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例安裝裝置整體配置的斜視圖;圖2是上面安裝裝置中設(shè)置的照明設(shè)備的剖面圖;圖3是照明設(shè)備的斜視圖;圖4是在照明設(shè)備中的照明源單元的平面圖;圖5A是照明設(shè)備中光路調(diào)節(jié)部件的平面圖;圖5B是光路調(diào)節(jié)部件的斜視圖;圖5C是沿圖5AX-X線的剖面圖;圖6顯示了在照明設(shè)備照射期間,聚集在物體上的光的剖面圖。
圖7A是照明源單元的示意圖,其中按照標(biāo)記的鏡面狀況選擇性地接通光源;圖7B是照明源單元的示意圖,其中按照印刷電路板的鏡面狀況選擇性地接通光源;
圖8是光路調(diào)節(jié)部件的局部剖面圖,每個(gè)分區(qū)包括曲面光發(fā)射表面;圖9是在兩側(cè)將光路調(diào)節(jié)部件分成為多個(gè)分區(qū)的剖面圖;圖10是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的照明源單元的平面圖;圖11本發(fā)明又一實(shí)施例的照明電路的電路圖;圖12是常規(guī)照明設(shè)備照射期間,聚集在物體上的光的剖面圖;圖13是常規(guī)照明設(shè)備中照明源單元的平面圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最好方式下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例安裝裝置1整體配置的斜視圖。這個(gè)電子元件安裝裝置1識別印刷電路板14上特定位置提供的標(biāo)記9,并在印刷電路板14上安裝電子元件。安裝裝置1包括在標(biāo)記識別操作期間照明標(biāo)記9的照明設(shè)備10。應(yīng)當(dāng)注意,被識別的物體的表面狀況(即標(biāo)記9)可以是各種各樣的。例如,所述表面可由焊料涂敷(被稱為焊料標(biāo)記)。
照明設(shè)備10與CCD攝像機(jī)一起被包括在頂部單元15內(nèi),用于對標(biāo)記9成象。頂部單元15由X軸驅(qū)動(dòng)單元17控制,Y軸驅(qū)動(dòng)單元18A和18B沿Y軸方向移動(dòng)X軸驅(qū)動(dòng)單元,它們是雙軸(X-Y)機(jī)器人的部件。因此,當(dāng)頂部單元15被驅(qū)動(dòng)時(shí),照明設(shè)備10自由地在印刷電路板14上移動(dòng)。
圖2和圖3分別是縱向剖面圖和局部暴露的斜視圖,分別表示照明設(shè)備10的整體配置。采用這種照明設(shè)備10,用于物體識別的CCD攝像機(jī)11放置在圓筒外殼12的頂部中心,在CCD攝像機(jī)11的下面,具有多個(gè)光源3的照明源單元2被放置在基板4上。與照明源單元2相對并在其發(fā)射側(cè)上,用螺釘13把用于調(diào)節(jié)光源3發(fā)射光路的光路調(diào)節(jié)板5固定在外殼12的下部。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,光路調(diào)節(jié)板5靠近照明源單元2放置,為的是有效地聚集來自光源3的光。用來透過自標(biāo)記(未示出)反射的光的孔徑4a和5a形成于光路調(diào)節(jié)板5和照明源單元2的基板4內(nèi),在安裝操作期間,標(biāo)記被提供在印刷電路板上作為由照明光照明的物體。應(yīng)當(dāng)注意,圖3中省略了一些光源3,為的是免得使附圖太復(fù)雜。
采用如此構(gòu)成的照明設(shè)備10,照明源單元2中每個(gè)光源3的部分光照射印刷電路板,反射光透過孔徑4a和5a,并由CCD攝像機(jī)11收集。該CCD攝像機(jī)11連接到圖像識別裝置16。由CCD攝像機(jī)11收集的物體反射光作為電信號被傳遞到圖像識別裝置16,并被識別為特殊圖像識別處理結(jié)果的圖像。
照明源單元2中的多個(gè)光源3的配置顯示在圖4中。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,可以使用譬如白光LED作為光源3。從附圖可知,這些光源3以不同直徑的多個(gè)圓圈排列在圓形基板4上(即同心圓),于是,形成四組光源3A、3B、3C、3D。最靠近內(nèi)圓的光源組3A布置在基板4中心的孔徑4a的周圍,最外側(cè)圓上的光源組3D沿基板4的外側(cè)圓周布置。包括光源組3A到3D的光源3與基板4垂直布置,并指向安裝在照明源單元2下面的光路調(diào)節(jié)版5。
應(yīng)當(dāng)注意,在照明源單元2內(nèi),光源3以同心圓的形式排列,所以,關(guān)于CCD攝像機(jī)11的光軸從所有方向發(fā)射具有均勻照度的照射光。然而,可以采用任何排列獲得均勻照度的照射光。
作為本優(yōu)選實(shí)施例中所用的光路調(diào)節(jié)板5顯示在圖5A到5C。圖5A到5C分別是光路調(diào)節(jié)板5的平面圖、斜視圖和剖面圖。此光路調(diào)節(jié)板5由透明的丙烯酸樹脂制成圓盤形。光路調(diào)節(jié)板5的發(fā)射側(cè)被分成為形成同心圓的三個(gè)帶狀分區(qū)6、7、8,與光路調(diào)節(jié)板5的平面方向形成不同角度的光發(fā)射表面6a、7a和8a形成在每一個(gè)帶狀分區(qū)6、7、和8內(nèi)。光路調(diào)節(jié)板5的圓面上還提供向著光路調(diào)節(jié)板5中心的開口5b,當(dāng)光路調(diào)節(jié)板5安裝到外殼時(shí),開口5b容納螺釘13(見圖2)。
在光路調(diào)節(jié)板5的發(fā)射側(cè)最內(nèi)側(cè)圓周的帶裝分區(qū)6的光發(fā)射表面6a基本上與光路調(diào)節(jié)板5的平面方向平行,而位于帶裝分區(qū)6外側(cè)的帶裝分區(qū)7和8的光發(fā)射表面7a和8a以一個(gè)特定的角度與光路調(diào)節(jié)板5的平面方向傾斜。本優(yōu)選實(shí)施例中,帶裝分區(qū)7內(nèi)的光發(fā)射表面7a的傾斜角小于外側(cè)帶狀分區(qū)8內(nèi)的光發(fā)射表面8a的傾斜角。
應(yīng)當(dāng)注意,本優(yōu)選實(shí)施例中,除最內(nèi)側(cè)圓周的帶狀分區(qū)6外,帶裝分區(qū)7和8的最大深度和最大寬度分別設(shè)定為1毫米和接近3毫米。此外,雖然把透明丙烯酸樹脂用為光路調(diào)節(jié)板5,但本發(fā)明并不受此限制,例如,可以替換使用透明或半透明的玻璃或塑料作為光路調(diào)節(jié)板。
上述照明設(shè)備10的光路調(diào)節(jié)板5的光收集作用將參考附圖6描述。
如圖6所示,當(dāng)接通所有照明源單元2中的光源3時(shí),在光路調(diào)節(jié)板5的最外側(cè)位置上來自右上分區(qū)6C的入射光在光發(fā)射表面6c折射一個(gè)角度,其由照明設(shè)備10的實(shí)線箭頭所顯示。來自右上分區(qū)6B的入射光在光發(fā)射表面6b折射一個(gè)角度。如上所述,因?yàn)楣獍l(fā)射表面6b的傾斜角小于光路調(diào)節(jié)板5的外側(cè)的光發(fā)射表面6c的傾斜角,所以,光發(fā)射表面6b的折射角小于光發(fā)射表面6c的折射角。
此外,在光路調(diào)節(jié)板5的最內(nèi)側(cè)圓周來自右上分區(qū)6A的入射光通過光路調(diào)節(jié)板5,而不被光發(fā)射表面6a折射(即折射角是0°)。
結(jié)果,來自已通過光路調(diào)節(jié)板5的照明源單元2的光被聚集在相對于照明設(shè)備10表面上的特定區(qū)域。即聚集通過光路調(diào)節(jié)板5的來自照明源單元2的光,當(dāng)把印刷電路板14和標(biāo)記9放置在相對于照明設(shè)備10的CCD攝像機(jī)11的光軸上時(shí)(見圖2),照明設(shè)備10可用適當(dāng)光量照射印刷電路板14和標(biāo)記9。此外,在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,因?yàn)楣饴氛{(diào)節(jié)板5靠近照明源單元2放置,所以,可以有效地收集特定數(shù)量或光量的光源3的光,并將其集中在標(biāo)記9上。
因此,按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例,照明設(shè)備10可以適合于物體識別的光量在印刷電路板14上暴露標(biāo)記9,而不增加光源數(shù)量或每一個(gè)光源的輸出,也不要求復(fù)雜的結(jié)構(gòu)調(diào)整光路。
還應(yīng)當(dāng)注意,根據(jù)印刷電路板14或標(biāo)記9的表面狀況,可以為照明設(shè)備10提供特殊的照度控制裝置(未在圖中示出),以調(diào)節(jié)光源3的輸出,或在相對光路調(diào)節(jié)板5的照明源單元2中只部分地接通光源3。圖7A和圖7B是照明設(shè)備10的剖面圖,圖中根據(jù)不同的表面狀況,選擇性地接通部分光源3。
如果標(biāo)記9的表面是鏡面,例如,在陶瓷印刷電路板14上的標(biāo)記被涂以焊料,當(dāng)光按對CCD攝像機(jī)11光軸成鈍角的方向發(fā)射時(shí)(見圖2),照射光將全反射,基本上沒有光進(jìn)入CCD攝像機(jī)11。在這種情況下,最內(nèi)側(cè)圓周的屬于光源組3A的光源3被接通(見圖4),如圖7A所示,照射光在標(biāo)記9的表面全反射,并由CCD攝像機(jī)11收集。
此外,如果印刷電路板14的表面是近似鏡面,例如銅標(biāo)記形成在玻璃環(huán)氧樹脂制成的印刷電路板上,如圖7B所示,在外側(cè)圓周上屬于光源組3C和3D(見圖4)的光源3被接通。在這種情況中,入射到印刷電路板14的光全被反射,基本上沒有光進(jìn)入CCD攝像機(jī)。另一方面,入射到標(biāo)記9的光無規(guī)則地反射,部分光進(jìn)入CCD攝像機(jī)11。結(jié)果,所看到的標(biāo)記9比背景印刷電路板14亮。
根據(jù)印刷電路板14和形成的標(biāo)記的表面狀況,選擇性地接通照明源單元2的光源3,加強(qiáng)了標(biāo)記9和背景印刷電路板14之間的對比度,通過CCD攝像機(jī)獲得了清晰的圖像,并改善了裝置識別標(biāo)記9的精度。
在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,光路調(diào)節(jié)板5的發(fā)射側(cè)被分成為三個(gè)分區(qū)6、7和8,不過本發(fā)明并不局限于此。例如,光路調(diào)節(jié)板5的發(fā)射側(cè)可以被分成為兩個(gè)分區(qū)或多于三個(gè)分區(qū)。特別是,當(dāng)分區(qū)超過三個(gè)時(shí),照明源單元的光可以更有效地集中在物體上,例如,通過對印刷電路板和標(biāo)記設(shè)置不同的折射角,用于每一個(gè)分區(qū)的光發(fā)射表面,以便來自照明源單元的光在每一個(gè)光發(fā)射表面以不同的折射角折射。結(jié)果,發(fā)射適當(dāng)?shù)恼彰鞴庥糜谖矬w識別。
另一種光路調(diào)節(jié)板5示于圖8中。這個(gè)光路調(diào)節(jié)板25包括多個(gè)按同心圓形式形成的分區(qū)26。每個(gè)分區(qū)26的光發(fā)射表面26a是一個(gè)曲線表面的弧形段,每個(gè)分區(qū)26中弧形段的曲率是不同的。隨著它靠近中心,每個(gè)分區(qū)26的折射率減小。因此,當(dāng)使用如此構(gòu)成的光路調(diào)節(jié)板25時(shí),照明源單元的光在每個(gè)光發(fā)射表面26a的每一點(diǎn)上被折射,使得它指向物體,如印刷電路板和標(biāo)記。結(jié)果,照明源單元的光可以精確地聚集在印刷電路板和標(biāo)記上。
又一種光路調(diào)節(jié)板5被示于圖9中。采用這種光路調(diào)節(jié)板27,光路調(diào)節(jié)板27的光入射側(cè)和發(fā)射側(cè)被分成為形成同心圓的帶狀分區(qū)28、29和30。每個(gè)分區(qū)具有光發(fā)射表面28a、29a和30a,各有不同的曲率。它們中間的光發(fā)射表面29a和30a是凸出的曲線弧形段。隨著它靠近中心,每個(gè)分區(qū)28、29和30的折射率減小。這個(gè)光路調(diào)節(jié)板的光聚集效果大于只在板的一側(cè)形成分區(qū)的光路調(diào)節(jié)板的聚集效果,并能有效地把光聚集在印刷電路板和標(biāo)記上。
盡管沒有特別顯示在附圖中,可以把這個(gè)光路調(diào)節(jié)板的光發(fā)射表面處理成梨皮表面(即粗躁的毛玻璃表面)。在這種情況下,照明源單元的光被發(fā)射到包括物體的特定區(qū)域,同時(shí)散射該光到該范圍,從而保持了具有特定折射率的每一個(gè)光發(fā)射表面的光聚集效果。
還應(yīng)當(dāng)注意,雖然上述優(yōu)選實(shí)施例使用白光LED作為照明源單元2的光源3,但本發(fā)明并不局限于此。例如,可以使用發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的LED作為光源。圖10顯示了包括這種光源的照明源單元42。
在這種照明源單元42中,光源43按同心圓的形式排列,每個(gè)光源43包括能夠發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的LED。照明源單元42能夠產(chǎn)生由三原色(RGB)構(gòu)成顏色的光,通過控制供給每個(gè)光源43的電流調(diào)節(jié)該光的亮度和色度。結(jié)果,照明源單元42可發(fā)出多種顏色的光。
例如,當(dāng)識別標(biāo)記是在綠色的印刷電路板上時(shí),可使用發(fā)射“紅”光的照明源單元,即具有對綠色為互補(bǔ)色的光(即只接通紅色光源),因而使印刷電路板變暗,其形成標(biāo)記的背景。在標(biāo)記的范圍內(nèi)不呈現(xiàn)綠色,照射標(biāo)記的“紅”光將被CCD攝像機(jī)收集,所以,在印刷電路板和標(biāo)記之間可以得到對比度加強(qiáng)的清晰圖像。
此外,如果印刷電路板上的標(biāo)記是紅色的,在這個(gè)實(shí)施例中,同樣可接通綠和藍(lán)光源,控制供給每個(gè)光源的電流,產(chǎn)生“藍(lán)-綠”光,即具有對紅色為互補(bǔ)色的光,從而使印刷電路板變暗,形成標(biāo)記的背景。
通過對標(biāo)記的顏色形成互補(bǔ)色,并使標(biāo)記變暗,可增強(qiáng)印刷電路板和標(biāo)記之間的對比度。例如,如果黃色的標(biāo)記粘在白色的印刷電路板上,接通照明源單元42的紅色和藍(lán)色光源,控制供給到光源的電流,形成藍(lán)-紫光,即對黃色以互補(bǔ)色的光。結(jié)果,標(biāo)記被變暗,而發(fā)射到印刷電路板的藍(lán)-紫光由CCD攝像機(jī)收集,結(jié)果,增強(qiáng)了印刷電路板和標(biāo)記之間的對比度。
如上所述,采用包含RGB光源43的照明源單元42,通過控制供給到光源43的電流,可以產(chǎn)生對印刷電路板或標(biāo)記的互補(bǔ)色顏色,從而,增強(qiáng)了印刷電路板和標(biāo)記之間的對比度。結(jié)果,CCD攝像機(jī)可以收集到清晰的圖像,并可以改善裝置識別標(biāo)記的精度。
照明源單元還選擇性地包括能夠發(fā)射多種顏色的光源,例如,三合一類型的LED,作為光源用于產(chǎn)生對印刷電路板或標(biāo)記的顏色的互補(bǔ)色。這種三合一LED包括RGB三種顏色LED,并能夠單獨(dú)發(fā)射多種顏色的光,可以控制每一種顏色的電流調(diào)節(jié)亮度和色度。
圖11是包括這種三合一LED照明電路的電路圖。提供在這個(gè)照明電路45中的多個(gè)三合一LED按照顏色排列成行的RGB LED構(gòu)成。在這個(gè)電路45中,所有的三合一LED串聯(lián)連接。對于每一種顏色的LED,流到這些三和以LED47的電流由這個(gè)照明電路45中的照明控制器49控制。采用上述以串聯(lián)形式連接各LED的照明電路45,可相對地降低功耗。
如圖10所示的照明源單元40,每一個(gè)光源43只發(fā)射一種顏色,紅、綠和藍(lán),來自光源43的不同顏色的光在印刷電路板或標(biāo)記上混合,以形成互補(bǔ)色。如果印刷電路板或標(biāo)記的表面不平坦,則可以導(dǎo)致從印刷電路板或標(biāo)記的表面反射的顏色不規(guī)則或五彩繽紛,因?yàn)橐圆煌嵌劝l(fā)射的不同顏色相應(yīng)地按不同角度反射。
照明源單元包括三合一LED47光源,可以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)光源發(fā)射早已經(jīng)適應(yīng)補(bǔ)充印刷電路板或標(biāo)記顏色的光。因此,可以發(fā)射沒有顏色不規(guī)則的照明光,結(jié)果,根據(jù)印刷電路板或標(biāo)記的表面狀況,可靠地增強(qiáng)了印刷電路板和標(biāo)記之間的對比度。
此外,如上所述的具有三合一LED47的照明源單元,沒有必要為每一種顏色提供光源,只需要相對少的光源,所以照明源單元的尺寸和重量可以減小。
在本發(fā)明上述實(shí)施例中,熒光燈或白熾燈可以用作為照明源單元的光源。光源也可以是一種發(fā)射不同顏色或波長的光。在選擇光源時(shí),選擇適應(yīng)印刷電路板或標(biāo)記的表面狀況的顏色或波長的光源,以便CCD攝像機(jī)能夠收集清晰的圖像。
此外,當(dāng)濾光器放置在照明源單元和物體之間時(shí),例如,印刷電路板和標(biāo)記,為獲得具有所要求顏色或波長的照明光的目的,這個(gè)濾光器可以與光路調(diào)節(jié)部件一起使用。
本發(fā)明已經(jīng)參考某些優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的描述,但應(yīng)當(dāng)理解,在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種電子元件安裝裝置,用于在印刷電路板上識別特定位置的標(biāo)記,并在所述的印刷電路板上安裝電子元件,所述的安裝裝置包括照亮所述標(biāo)記的設(shè)備具有光路調(diào)節(jié)部件的照明設(shè)備,其中,至少光的入射側(cè)或發(fā)射側(cè)被分成為具有各自不同折射率的多個(gè)分區(qū),光路調(diào)節(jié)部件被放置在由發(fā)射光照明的物體和沿所述物體方向發(fā)射光的照明源單元之間;其中,通過從照射源單元發(fā)射的入射光,從每個(gè)具有不同折射率的分區(qū),光路調(diào)節(jié)部件收集包括所述物體的特定區(qū)域發(fā)射的光。
2.按權(quán)利要求1所述的電子元件安裝裝置,其特征在于至少光路調(diào)節(jié)部件的光入射側(cè)或照射側(cè)被分成為多個(gè)形成同心圓的帶狀分區(qū),隨著靠近中心,每一個(gè)帶狀分區(qū)的照射側(cè)的折射率減小。
3.按權(quán)利要求1或2所述的電子元件安裝裝置,其特征在于在光路調(diào)節(jié)部件中的多個(gè)分區(qū)的光發(fā)射表面是曲線表面的弧形段,每個(gè)分區(qū)的曲線表面的曲率不同。
4.按權(quán)利要求3所述的電子元件安裝裝置,其特征在于光路調(diào)節(jié)部件的光入射側(cè)和照射側(cè)被分成為多個(gè)分區(qū),每個(gè)分區(qū)具有不同的折射率,每個(gè)分區(qū)的兩個(gè)光發(fā)射表面是凸起的曲線表面的弧形段。
5.按權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電子元件安裝裝置,其特征在于每個(gè)分區(qū)的光發(fā)射表面以毛玻璃表面的形狀形成。
6.按權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電子元件安裝裝置,其特征在于照明源單元包括多個(gè)指向每個(gè)光路調(diào)劑部件分區(qū)的光源,所述的光源可以選擇性地接通。
7.按權(quán)利要求6所述的電子元件安裝裝置,其特征在于每個(gè)光源可以發(fā)射與印刷電路板和標(biāo)記顏色互補(bǔ)充色的光。
8.按權(quán)利要求7所述的電子元件安裝裝置,其特征在于每個(gè)光源包括多個(gè)不同顏色的光發(fā)射單元。
全文摘要
電子元件安裝裝置(1)包括具有光路調(diào)節(jié)部件(5)的照明設(shè)備(10),其作為設(shè)備用于照亮物體(9)識別的標(biāo)記。這個(gè)光路調(diào)節(jié)部件(5)被放置在由發(fā)射光照量的物體(9)和在照明源單元(2)之間。光路調(diào)節(jié)部件(5)的光的入射側(cè)或發(fā)射側(cè)至少被分成為具有各自不同折射率的多個(gè)分區(qū)(6)、(7)、(8)。每個(gè)分區(qū)(6)、(7)、(8)以各自不同的折射率發(fā)射光,光路調(diào)節(jié)部件收集包括所述物體(9)的特定區(qū)域發(fā)射的光,因此,適當(dāng)?shù)恼彰鞴饪梢园l(fā)射到物體(9)。
文檔編號G01N21/88GK1291422SQ99803216
公開日2001年4月11日 申請日期1999年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月27日
發(fā)明者坪井保孝, 中野和幸, 福田尚三 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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