专利名称：用于确定两个基本平面元件之间的相对位置的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的用于确定两个基本平面元件之间在X-Y平面中的相对位置的装置，这两个基本平面元件沿Z方向隔开且基本彼此叠置。
背景技术：
这种装置例如用在用于印刷带有条形电线的电路板或类似衬底的丝网印刷机 或模板印刷机中，从而在丝网和待印刷的电路板或待印刷的衬底之间实现非常精确 的相对位置，因此确保在通过丝网印刷的过程中，例如焊剂或粘合剂之类的待印刷 介质精确地到达设在电路板上的相应接点。在这方面，实际应用中需要小于20)im 甚至更小的精度。在从欧洲专利EP0 469 856 A3中知道的这种装置中，照相装置设置在要相对 于彼此定位的两个元件之间，所述照相装置在两个元件的相互面对的表面上分别确 定两个参考点。计算单元比较参考点的图像，接着计算参考点彼此之间的精确位置， 其中，以校正变量的形式将因此获得的坐标输入调整装置，该调整装置沿X-Y方 向相对于彼此定位两个元件，从而成对的参考点分别彼此重合。可以看到这种已知装置的缺点是对于电路板或衬底的每个变化或尺寸需要重 新确定参考点，从而当改变到新的电路板模型时，系统需要"训练"或需要复杂的 调整，并且，由于衬底或电路板的制造公差，只用几对参考点尤其是两对参考点不 能确保丝网和电路板或衬底的足够精确地重合。尤其，所谓的"电路板伸展"常常 会导致相当大的偏移，对于各种类型的电路板来说需要分别地用实验来确定该偏 移。尤其，这需要较高的监测费用，还会导致较高的废品率。发明内容基于本技术的现有水平，本发明旨在开发一种上述类型的装置，该装置能够容 易地操作、设计简单且精度提高。3这个目的是用如权利要求1的特征所述装置来实现的。 本发明的有利实施例形成了从属权利要求的目的。用于确定两个基本平面元件之间在X-Y平面中的相对位置的装置通常具有至 少一个光学传感器，这两个基本平面元件沿Z方向隔开且基本彼此叠置，该光学 传感器设置在元件之间，且能够传感元件的相互面对的表面的至少两个点。在这种情况下，X-Y平面是分别由两个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轴线，因此垂直于X-Y平面。与本技术的现有水平相比，该光学传感器具有至少一个线传感器，该线传感器 可以相对于两个元件移位，以使相互面对的表面可以扫描器的方式至少局部地被光 学扫描。该线传感器较佳地实施成彩色线传感器的形式。换句话说，这意味着，与本技术的现有水平相比，不是确定了几对参考点的相 对位置，而是扫描了两个元件的表面区域以产生图像。然后将这些图像馈送至计算 单元，在该计算单元中，例如可以借助软件控制的自动图像比较来与X-Y平面中 的相对位置来作比较，其中，因此确定的位置差可用作第一和/或第二元件的定位 装置的校正信号。因为确定了元件之间的实际位置差而不是各参考点的位置差，所 以一方面可以提高精度，另一方面在改变到不同类型和种类的元件时就不需要训练 过程。本发明装置的另一决定性优点是，不再需要考虑由于电路板伸展而造成的偏 移。线传感器可以基本任意的方式固定地设置，待扫描的两个元件可以移过固定的 线传感器。在这种情况下，唯一决定性的方面是待扫描的元件和线传感器之间的相 对运动。根据本发明的一个尤其较佳的实施例，线传感器设置在托架上，该托架可 以借助驱动器在待扫描的元件之间基本在X-Y平面中移动。这可以容易地扫描元 件的相互面对的表面的较大区域。根据另一实施例，通过将线传感器以可移动的方式设置在托架上，可以扩大待 扫描的区域。原则上还可想到，设置仅仅一个线传感器，该线传感器首先扫描待扫描的第一 元件的表面区域。接着，该线传感器用来扫描待扫描的第二元件的表面区域。例如 这可通过以下实现首先用线传感器在线传感器通过两个元件之间的间隙的过程中 扫描第一元件，然后线传感器在其托架上基本枢转180度，随后在返回过程中扫描 第二元件。然而根据另一实施例，设置至少两个线传感器，其中，至少两个线传感 器较佳地设置在托架上，以使第一线传感器针对第一元件的指定表面，而第二线传感器针对第二元件的指定表面，从而可在一个行程中同时扫描两个元件。本发明还涉及用于借助如前述权利要求中一项所述的装置来印刷电路板或衬 底以使其设有条形电线的系统，其中，两个元件中的第一个由印刷模板构成，而所 述两个元件中的第二个由待印刷的所述电路板或待印刷的所述衬底构成。根据该系统的一个较佳实施例，在印刷了电路板或衬底之后，仍可在该系统中 使用该装置，从而通过在已印刷区域扫描已印刷的电路板并再次将因此获得的图像 与计算单元中的参考图像作比较，来检查印刷质量。在这种情况下，在实施检查时 可同时印刷下一个电路板。这可以免除单独的下游测试装置。
下面将参照在附图中示出的仅有的一个实施例来更详细地描述本发明。在这些 附图中图1以示意俯视图的形式示出了本发明装置的实施例，以及 图2示出了根据图1的实施例的侧视图。
具体实施方式
附图示出了本发明装置的实施例，该装置具有示意示出的底架1。以待印刷的 电路板形式存在的第一元件2设置在该底架1上方的输送和保持装置(这里未示出) 上。以印刷模板形式存在的第二元件3沿Z方向设置在电路板2上方，且借助框 架装置(这里未示出)保持在该位置。在这种情况下，印刷模板具有待印刷到电路板2上的图形。印刷模板3需要以精确匹配的方式与电路板2相接触，以将图形转印到电路板上，从而例如在后续的印刷过程中相对于接点精确地设置。托架4基本沿Y方向延伸且可借助示意示出的驱动器5沿X方向移位，该托 架4设置在电路板2和印刷模板3之间。上部线传感器7和下部线传感器8分别设 置在托架4上的支承板6上，并且可借助驱动器5和托架4沿X方向移位。支承 板6同时可在托架4上沿Y方向移位，从而电路板2和印刷模板3的全部相互面 对的表面可以由两个线传感器7和8来作光学扫描。借助计算单元(这里未示出) 对由两个线传感器7和8记录的电路板2和印刷模板3的相应区域的图像作比较， 可以高度精确的方式容易地确定电路板和印刷模板之间的相对位置。
权利要求
1.一种用于确定两个基本平面元件之间在X-Y平面中的相对位置的装置，所述两个基本平面元件沿Z方向隔开且基本彼此叠置，其中，所述装置具有至少一个光学传感器，所述光学传感器设置在所述元件之间，且能够传感所述元件的相互面对的表面的至少两个点，所述装置还具有计算单元，在该计算单元中，可以相对于在所述X-Y平面中的相对位置来计算图像点，其特征在于，所述光学传感器具有至少一个线传感器(7、8)，所述线传感器可以相对于所述两个元件(2、3)移位，以使所述元件(2、3)的所述相互面对的表面可以扫描器的方式至少局部地被光学扫描。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线传感器(7、 8)设置在托 架(4)上，该托架可在所述元件(2、 3)之间借助驱动器(5)基本在所述X-Y 平面中移位。
3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述线传感器(7、 8)可移动地 设置在所述托架(4)上。
4. 如权利要求1至3中一项所述的装置，其特征在于，设置了至少两个线传 感器(7、 8)。
5. 如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少两个线传感器(7、 8) 设置在所述托架(4)上，以使第一线传感器(7)针对第一元件(2)的指定表面， 而第二线传感器(8)针对第二元件(3)的指定表面。
6. 如权利要求1至5中一项所述的装置，其特征在于，所述线传感器(7、 8) 是彩色线传感器。
7. —种用于借助如前述权利要求中一项所述的装置来印刷电路板或衬底以使 其设有条形电线的系统，其中，所述两个元件中的第一个由印刷模板(3)构成， 而所述两个元件中的第二个由待印刷的所述电路板(2)或待印刷的所述衬底构成。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定两个基本平面元件之间在X-Y平面中的相对位置的装置，这两个基本平面元件沿Z方向隔开且基本彼此叠置，其中，所述装置具有至少一个光学传感器，该光学传感器设置在元件之间，且能够传感元件的相互面对的表面的至少两个点，所述装置还具有计算单元，在该计算单元中，可以相对于在X-Y平面中的相对位置来计算图像点。在这种情况下，光学传感器具有至少一个线传感器，该线传感器可以相对于两个元件移位，以使元件的相互面对的表面可以扫描器的方式至少局部地被光学扫描。
文档编号H05K3/00GK101263433SQ200680033039
公开日2008年9月10日 申请日期2006年8月11日 优先权日2005年9月13日
发明者H·格鲁姆, M·坎农, R·库尔茨, W·胡伯切 申请人:尔萨有限公司