專利名稱：用于確定兩個基本平面元件之間的相對位置的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及如權利要求1的前序部分所述的用于確定兩個基本平面元件之間在X-Y平面中的相對位置的裝置，這兩個基本平面元件沿Z方向隔開且基本彼此疊置。
背景技術：
這種裝置例如用在用于印刷帶有條形電線的電路板或類似襯底的絲網印刷機 或模板印刷機中，從而在絲網和待印刷的電路板或待印刷的襯底之間實現非常精確 的相對位置，因此確保在通過絲網印刷的過程中，例如焊劑或粘合劑之類的待印刷 介質精確地到達設在電路板上的相應接點。在這方面，實際應用中需要小于20)im 甚至更小的精度。在從歐洲專利EP0 469 856 A3中知道的這種裝置中，照相裝置設置在要相對 于彼此定位的兩個元件之間，所述照相裝置在兩個元件的相互面對的表面上分別確 定兩個參考點。計算單元比較參考點的圖像，接著計算參考點彼此之間的精確位置， 其中，以校正變量的形式將因此獲得的坐標輸入調整裝置，該調整裝置沿X-Y方 向相對于彼此定位兩個元件，從而成對的參考點分別彼此重合。可以看到這種已知裝置的缺點是對于電路板或襯底的每個變化或尺寸需要重 新確定參考點，從而當改變到新的電路板模型時，系統需要"訓練"或需要復雜的 調整，并且，由于襯底或電路板的制造公差，只用幾對參考點尤其是兩對參考點不 能確保絲網和電路板或襯底的足夠精確地重合。尤其，所謂的"電路板伸展"常常 會導致相當大的偏移，對于各種類型的電路板來說需要分別地用實驗來確定該偏 移。尤其，這需要較高的監測費用，還會導致較高的廢品率。發明內容基于本技術的現有水平，本發明旨在開發一種上述類型的裝置，該裝置能夠容 易地操作、設計簡單且精度提高。3這個目的是用如權利要求1的特征所述裝置來實現的。 本發明的有利實施例形成了從屬權利要求的目的。用于確定兩個基本平面元件之間在X-Y平面中的相對位置的裝置通常具有至 少一個光學傳感器，這兩個基本平面元件沿Z方向隔開且基本彼此疊置，該光學 傳感器設置在元件之間，且能夠傳感元件的相互面對的表面的至少兩個點。在這種情況下，X-Y平面是分別由兩個元件形成的平面或平行于其延伸的平面。Z方向是 垂直于由元件形成的平面而延伸的軸線，因此垂直于X-Y平面。與本技術的現有水平相比，該光學傳感器具有至少一個線傳感器，該線傳感器 可以相對于兩個元件移位，以使相互面對的表面可以掃描器的方式至少局部地被光 學掃描。該線傳感器較佳地實施成彩色線傳感器的形式。換句話說，這意味著，與本技術的現有水平相比，不是確定了幾對參考點的相 對位置，而是掃描了兩個元件的表面區域以產生圖像。然后將這些圖像饋送至計算 單元，在該計算單元中，例如可以借助軟件控制的自動圖像比較來與X-Y平面中 的相對位置來作比較，其中，因此確定的位置差可用作第一和/或第二元件的定位 裝置的校正信號。因為確定了元件之間的實際位置差而不是各參考點的位置差，所 以一方面可以提高精度，另一方面在改變到不同類型和種類的元件時就不需要訓練 過程。本發明裝置的另一決定性優點是，不再需要考慮由于電路板伸展而造成的偏 移。線傳感器可以基本任意的方式固定地設置，待掃描的兩個元件可以移過固定的 線傳感器。在這種情況下，唯一決定性的方面是待掃描的元件和線傳感器之間的相 對運動。根據本發明的一個尤其較佳的實施例，線傳感器設置在托架上，該托架可 以借助驅動器在待掃描的元件之間基本在X-Y平面中移動。這可以容易地掃描元 件的相互面對的表面的較大區域。根據另一實施例，通過將線傳感器以可移動的方式設置在托架上，可以擴大待 掃描的區域。原則上還可想到，設置僅僅一個線傳感器，該線傳感器首先掃描待掃描的第一 元件的表面區域。接著，該線傳感器用來掃描待掃描的第二元件的表面區域。例如 這可通過以下實現首先用線傳感器在線傳感器通過兩個元件之間的間隙的過程中 掃描第一元件，然后線傳感器在其托架上基本樞轉180度，隨后在返回過程中掃描 第二元件。然而根據另一實施例，設置至少兩個線傳感器，其中，至少兩個線傳感 器較佳地設置在托架上，以使第一線傳感器針對第一元件的指定表面，而第二線傳感器針對第二元件的指定表面，從而可在一個行程中同時掃描兩個元件。本發明還涉及用于借助如前述權利要求中一項所述的裝置來印刷電路板或襯 底以使其設有條形電線的系統，其中，兩個元件中的第一個由印刷模板構成，而所 述兩個元件中的第二個由待印刷的所述電路板或待印刷的所述襯底構成。根據該系統的一個較佳實施例，在印刷了電路板或襯底之后，仍可在該系統中 使用該裝置，從而通過在已印刷區域掃描已印刷的電路板并再次將因此獲得的圖像 與計算單元中的參考圖像作比較，來檢查印刷質量。在這種情況下，在實施檢查時 可同時印刷下一個電路板。這可以免除單獨的下游測試裝置。
下面將參照在附圖中示出的僅有的一個實施例來更詳細地描述本發明。在這些 附圖中圖1以示意俯視圖的形式示出了本發明裝置的實施例，以及 圖2示出了根據圖1的實施例的側視圖。
具體實施方式
附圖示出了本發明裝置的實施例，該裝置具有示意示出的底架1。以待印刷的 電路板形式存在的第一元件2設置在該底架1上方的輸送和保持裝置(這里未示出) 上。以印刷模板形式存在的第二元件3沿Z方向設置在電路板2上方，且借助框 架裝置(這里未示出)保持在該位置。在這種情況下，印刷模板具有待印刷到電路板2上的圖形。印刷模板3需要以精確匹配的方式與電路板2相接觸，以將圖形轉印到電路板上，從而例如在后續的印刷過程中相對于接點精確地設置。托架4基本沿Y方向延伸且可借助示意示出的驅動器5沿X方向移位，該托 架4設置在電路板2和印刷模板3之間。上部線傳感器7和下部線傳感器8分別設 置在托架4上的支承板6上，并且可借助驅動器5和托架4沿X方向移位。支承 板6同時可在托架4上沿Y方向移位，從而電路板2和印刷模板3的全部相互面 對的表面可以由兩個線傳感器7和8來作光學掃描。借助計算單元(這里未示出) 對由兩個線傳感器7和8記錄的電路板2和印刷模板3的相應區域的圖像作比較， 可以高度精確的方式容易地確定電路板和印刷模板之間的相對位置。
權利要求
1.一種用于確定兩個基本平面元件之間在X-Y平面中的相對位置的裝置，所述兩個基本平面元件沿Z方向隔開且基本彼此疊置，其中，所述裝置具有至少一個光學傳感器，所述光學傳感器設置在所述元件之間，且能夠傳感所述元件的相互面對的表面的至少兩個點，所述裝置還具有計算單元，在該計算單元中，可以相對于在所述X-Y平面中的相對位置來計算圖像點，其特征在于，所述光學傳感器具有至少一個線傳感器(7、8)，所述線傳感器可以相對于所述兩個元件(2、3)移位，以使所述元件(2、3)的所述相互面對的表面可以掃描器的方式至少局部地被光學掃描。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述線傳感器(7、 8)設置在托 架(4)上，該托架可在所述元件(2、 3)之間借助驅動器(5)基本在所述X-Y 平面中移位。
3. 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述線傳感器(7、 8)可移動地 設置在所述托架(4)上。
4. 如權利要求1至3中一項所述的裝置，其特征在于，設置了至少兩個線傳 感器(7、 8)。
5. 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述至少兩個線傳感器(7、 8) 設置在所述托架(4)上，以使第一線傳感器(7)針對第一元件(2)的指定表面， 而第二線傳感器(8)針對第二元件(3)的指定表面。
6. 如權利要求1至5中一項所述的裝置，其特征在于，所述線傳感器(7、 8) 是彩色線傳感器。
7. —種用于借助如前述權利要求中一項所述的裝置來印刷電路板或襯底以使 其設有條形電線的系統，其中，所述兩個元件中的第一個由印刷模板(3)構成， 而所述兩個元件中的第二個由待印刷的所述電路板(2)或待印刷的所述襯底構成。
全文摘要
本發明涉及一種用于確定兩個基本平面元件之間在X-Y平面中的相對位置的裝置，這兩個基本平面元件沿Z方向隔開且基本彼此疊置，其中，所述裝置具有至少一個光學傳感器，該光學傳感器設置在元件之間，且能夠傳感元件的相互面對的表面的至少兩個點，所述裝置還具有計算單元，在該計算單元中，可以相對于在X-Y平面中的相對位置來計算圖像點。在這種情況下，光學傳感器具有至少一個線傳感器，該線傳感器可以相對于兩個元件移位，以使元件的相互面對的表面可以掃描器的方式至少局部地被光學掃描。
文檔編號H05K3/00GK101263433SQ200680033039
公開日2008年9月10日 申請日期2006年8月11日 優先權日2005年9月13日
發明者H·格魯姆, M·坎農, R·庫爾茨, W·胡伯切 申請人:爾薩有限公司