专利名称：丝网印刷机及方法
技术领域：
本发明涉及丝网印刷机(screen printing machine)，具体而言涉及表面安装技术(SMT)丝网印刷机，其除常规印刷操作外，还通过并入附加的末端执行器，例如材料分配 执行器，来将材料的沉积物分配到工件上，以实现附加功能。本发明还涉及这种丝网印刷机 的操作方法。
背景技术：
常规地，SMT装配线包括多个专用的机器，这些机器以SMT加工所需的方式彼此独 立地对通常为印刷电路板的工件进行操作，这些机器包括丝网印刷机，其用于进行丝网印 刷操作，以穿过印刷丝网使用例如焊膏或粘合剂等材料沉积物的图案来印刷工件；分配机， 其将例如同样是焊膏或粘合剂等材料沉积物直接分配到工件上。在一些情况下，有必要既 将材料沉积物丝网印刷到工件上，又将材料沉积物分配到工件上。例如，DEKINTERNATIONAL GMBH 公司(瑞士苏黎世)、EKRAAUTOMATISIERUNGS SYSTEME GMBH 公司(德国B5nningheim)和 SPEEDLINE TECHNOLOGIES 公司(美国，MA， Franklin)均供应这种丝网印刷机。
发明内容
本发明人意识到可将丝网印刷机配置成实现另一操作，具体说是材料分配操作， 其实现方式是通过设置与视像照相机(vision camera)相联结的末端执行器，该视像照 相机作为对齐机构的一部分，在被支承在丝网印刷机中并以之为基准的工件的表面上方移 动，以允许末端执行器参照视像照相机定位。丝网印刷机的这种用途有利地实现了丝网印刷机的长期使用，并且避免需要专用 的设备来进行不常用的操作。这种设备既昂贵又占场地，该场地可以被更好地利用。本发明一方面提供一种丝网印刷机，该丝网印刷机包括印刷头、摄像单元和末端 执行器，所述印刷头可被操作以驱使材料穿过印刷丝网并将该材料沉积到工件上，所述摄 像单元包括用于拍摄所述印刷丝网和所述工件中至少一个的视像照相机和可被操作以定 位所述视像照相机的定位机构，所述末端执行器可被操作以对所述工件进行操作，并且所 述末端执行器被耦接至所述视像照相机以通过所述定位机构与所述视像照相机共同移动， 其中，能以第一模式和第二模式中的一个来操作该丝网印刷机，在所述第一模式中所述印 刷头被操作以将材料沉积物印刷到工件上，而在所述第二模式中所述末端执行器被致动以 在限定位置对所述工件进行操作。在一实施方式中，丝网印刷机能以第一模式、第二模式和第三模式中的一个来进行操作，在所述第一模式中只有印刷头被操作以将材料沉积物印刷到工件上；在所述第二 模式中优选是印刷头先被操作以将材料沉积物印刷到工件上，接着是末端执行器被致动以 在限定位置对所述工件进行操作；在所述第三模式中只有末端执行器被致动以在限定位置 对工件进行操作。
在一实施方式中，定位机构可被操作以在印刷丝网与工件之间定位视像照相机。在一实施方式中，丝网印刷机还包括用于支承印刷丝网单元的框体支承件，所述 印刷丝网单元包括印刷丝网，在该印刷丝网中具有由孔形成的图案。在一实施方式中，丝网印刷机还包括对齐单元，该对齐单元用于响应于在印刷丝 网和工件中至少一个上所拍摄的特征来相对于工件对齐印刷丝网单元。在一实施方式中，丝网印刷机还包括用于支承工件的工件支承件。在一实施方式中，定位机构可被操作以在X-Y平面中定位视像照相机。在一实施方式中，定位机构包括X-Y托台(gantry)。在一实施方式中，定位机构包括第一定位单元和第二定位单元，所述第一定位单 元和第二定位单元实现视像照相机在相互垂直的X、Y轴中相应一个上的定位，以便能被一 起操作来实现视像照相机在X-Y平面中的定位。在一实施方式中，一个定位单元即第一定位单元包括第一定位器、第二定位器和 桥构件，其中所述第一定位器和第二定位器以并列关系安装，所述桥构件使所述第一定位 器和第二定位器互连，并被所述第一定位器和第二定位器的共同操作移动以在一个轴上定 位视像照相机。在一实施方式中，所述第一定位单元包括用于致动其中的第一和第二定位器的至 少一个致动器。在一实施方式中，所述至少一个致动器包括步进电动机或伺服电动机。在一实施方式中，所述第一定位单元包括用于致动其中的第一和第二定位器的单 个致动器。在一实施方式中，另一个定位单元即第二定位单元包括定位器，该定位器以垂直 于所述第一定位单元的第一定位器和第二定位器的关系安装至所述第一定位单元的桥构 件，并可被操作以在另一个垂直的轴上定位视像照相机。在一实施方式中，所述第二定位单元包括用于致动该第二定位单元中的定位器的 致动器。 在一实施方式中，该致动器包括步进电动机或伺服电动机。在一实施方式中，末端执行器是用于以所需图案将材料沉积物分配到工件上的材 料分配执行器。在一实施方式中，材料分配执行器被控制以根据其移动来分配材料沉积物。在一实施方式中，印刷头所沉积的材料与末端执行器所沉积的材料不同。在另一实施方式中，印刷头所沉积的材料与末端执行器所沉积的材料相同。在一实施方式中，所述材料选自焊膏(solder paste)、焊剂(solder flux)和粘合剂。在另一实施方式中，末端执行器是用于以所需图案将液体供给至工件上的喷墨执 行器。在再一实施方式中，末端执行器是用于将部件安装在工件上的限定位置的部件安 装执行器。在又一实施方式中，末端执行器是用于在工件中激光蚀刻出所需图案的激光蚀刻 执行器。
本发明另一方面提供了这样一种丝网印刷机，该丝网印刷机包括印刷头、摄像单元和末端执行器，所述印刷头可被操作以驱使材料穿过印刷丝网并将该材料沉积到工件 上，所述摄像单元包括用于拍摄所述印刷丝网和所述工件中至少一个的视像照相机和可被 操作以定位所述视像照相机的定位机构，所述末端执行器可被操作以对所述工件进行操 作，并且所述末端执行器被耦接至所述视像照相机以通过所述定位机构与之共同移动，其 中，能以第一模式和第二模式中的一个来操作该丝网印刷机，在所述第一模式中所述印刷 头被操作以将材料沉积物印刷到工件上，而在所述第二模式中所述印刷头被操作以将材料 沉积物印刷到工件上，并且所述末端执行器被致动以在限定位置对所述工件进行操作。本发明再一方面提供了一种操作丝网印刷机的方法，所述丝网印刷机包括印刷 头、摄像单元和末端执行器，所述印刷头可被操作以驱使材料穿过印刷丝网并将该材料沉 积到工件上，所述摄像单元包括用于拍摄所述印刷丝网和所述工件中至少一个的视像照相 机和可被操作以定位所述视像照相机的定位机构，所述末端执行器可被操作以对所述工件 进行操作，并且所述末端执行器被耦接至所述视像照相机以与之共同移动；所述方法包括 以下步骤以第一模式和第二模式中的一个来操作该丝网印刷机，在所述第一模式中所述 印刷头被驱动以将材料沉积物印刷到工件上，而在所述第二模式中所述末端执行器被致动 以在限定位置对所述工件进行操作。在一实施方式中，丝网印刷机操作步骤包括以下步骤以第一模式、第二模式和第 三模式中的一个来操作丝网印刷机，在所述第一模式中只有印刷头被驱动以将材料沉积物 印刷到工件上；在所述第二模式中优选是印刷头先被驱动以将材料沉积物印刷到工件上， 接着是末端执行器被致动以在限定位置对该工件进行操作；在所述第三模式中只有末端执 行器被致动以在限定位置对工件进行操作。在一实施方式中，定位机构可被操作以在印刷丝网与工件之间定位视像照相机。在一实施方式中，所述方法还包括以下步骤操作摄像单元以移动视像照相机，并 拍摄印刷丝网和工件中至少一个上的特征；并且响应于所拍摄的特征相对于工件对齐印刷 丝网。在一实施方式中，末端执行器是用于以所需图案将材料沉积物分配到工件上的材 料分配执行器。在一实施方式中，材料分配执行器被控制以根据其移动来分配材料沉积物。在一实施方式中，印刷头所沉积的材料与末端执行器所沉积的材料不同。在另一实施方式中，印刷头所沉积的材料与末端执行器所沉积的材料相同。在一实施方式中，所述材料选自焊膏、焊剂和粘合剂。在另一实施方式中，末端执行器是被致动而将液体以所需图案供给至工件的喷墨 执行器。在再一实施方式中，末端执行器是被致动而将部件安装在工件上的限定位置的部 件安装执行器。在又一实施方式中，末端执行器是被致动而在工件中激光蚀刻出所需图案的激光 蚀刻执行器。在一实施方式中，工件是印刷电路板。本发明又一方面提供了一种操作丝网印刷机的方法，所述丝网印刷机包括印刷头、摄像单元和末端执行器，所述印刷头可被操作以驱使材料穿过印刷丝网并将该材料沉积到工件上，所述摄像单元包括用于拍摄所述印刷丝网和所述工件中至少一个的视像照相 机和可被操作以定位所述视像照相机的定位机构，所述末端执行器可被操作以对所述工件 进行操作并且所述末端执行器被耦接至所述视像照相机以与之共同移动；所述方法包括以 下步骤以第一模式和第二模式中的一个来操作该丝网印刷机，在所述第一模式中所述印 刷头被驱动以将材料沉积物印刷到工件上，而在所述第二模式中所述印刷头被驱动以将材 料沉积物印刷到工件上，并且所述末端执行器被致动以在限定位置对所述工件进行操作。
下面将通过只参考附图的示例来描述本发明的优选实施方式，在附图中图1是根据本发明的优选实施方式的丝网印刷机的透视图；图2是图1所示丝网印刷机的摄像单元的透视图；图3是图1所示丝网印刷机的一操作模式的流程图；图4是图1所示丝网印刷机的另一操作模式的流程图；图5是图1所示丝网印刷机的再一操作模式的流程具体实施例方式丝网印刷机包括框体支承件103和印刷头111，其中所述框体支承件103支承印 刷丝网单元105，所述印刷丝网单元105包括安装框体107和安装至安装框体107的印刷丝 网109 ；所述印刷头111可横跨印刷丝网109来回移动，以驱使例如焊膏或粘合剂等材料穿 过印刷丝网109中的孔所形成的图案，并将所述材料沉积到设置于印刷丝网109下方的工 件W上。丝网印刷机还包括工件支承件115和工件运输机构117，所述工件支承件115设置 于印刷丝网109下方以在操作区域支承工件W，所述工件运输机构117包括一对运输导轨 119、120，工件W沿所述运输导轨119、120被运输至工件支承件115或从工件支承件115运 输出来。丝网印刷机还包括摄像单元121，该摄像单元121用于拍摄工件W和印刷丝网109 上的基准物(fiducials)的图像。在本实施方式中，摄像单元121包括视像照相机123和定位机构125，该定位机构 125可被操作以在印刷丝网109与工件W之间的X-Y平面中定位视像照相机123，以便视像 照相机123拍摄印刷丝网109和工件W的图像，并检测其上的基准物。在本实施方式中，定 位机构125配置成在X-Y平面中沿预定路径移动视像照相机123，以拍摄包括所有基准物的 图像序列。在本实施方式中，定位机构125包括X-Y托台，该X-Y托台包括第一和第二定位单 元126、127，这两个定位单元126、127实现视像照相机123在相互垂直的X、Y轴中相应一 个上的定位，以便能被一起操作来实现视像照相机123在X-Y平面中的定位。在本实施方式中，第一定位单元126 (这里是Y轴定位单元)包括第一 Y轴定位器 129、第二 Y轴定位器131、桥构件133和至少一个(在本实施方式中为单个)致动器134，其 中，桥构件133使第一和第二 Y轴定位器129、131互连并通过第一和第二 Y轴定位器129、131的共同操作而移动，致动器134用于致动Y轴定位器129、131以沿Y轴定位视像照相机123。在本实施方式中，所述至少一个致动器134包括步进电动机或伺服电动机，还包括实现视像照相机123的高精确定位的编码器。在本实施方式中，第二定位单元127 (这里是X轴定位单元)包括X轴定位器135和致动器136，其中X轴定位器135以垂直于Y轴定位器126、127的关系安装于Y轴定位单 元126的桥构件133 ；致动器136用于致动X轴定位器135，以沿X轴定位视像照相机123。丝网印刷机还包括对齐单元137，该对齐单元137 (在本实施方式中为X-X-Y 台)用于响应于所拍摄的基准物使印刷丝网单元105相对于工件支承件115在X、Y和θ 上对齐。在本实施方式中，摄像单元121还包括末端执行器(end effector)141，该末端执 行器141与视像照相机123耦接，以便与之共同移动。在本实施方式中，末端执行器141相 对于基准点即视像照相机123 (the datum of thevision camera 123)具有固定的偏差位 置，这能实现末端执行器141按照需要在X-Y平面中相对于工件W定位，以对工件W进行操 作，正如后文将详细描述的。在本实施方式中，末端执行器141是用于从贮存器将材料的沉积物以所需图案分配到工件W上的材料分配执行器，其中所述材料通常是粘性材料或液体，例如粘合剂、焊剂 或焊膏，流体分配执行器被控制以基于其移动来分配材料沉积物。在替代实施方式中，末端执行器141可以是用于相对于工件W进行操作的任意其它类型的执行器，包括但不限于将液体以所需图案供给至工件W的喷墨执行器；将部件安 装在工件W上的限定位置的部件安装执行器；和在工件W中激光蚀刻出所需图案的激光蚀 刻执行器。丝网印刷机还包括用于控制丝网印刷机的操作的控制器145。下面将具体参考图3来描述上述丝网印刷机的一个操作模式，其中丝网印刷机被操作以只实现将材料沉积物丝网印刷到工件W上。在第一步骤(步骤Si)中，通过工件运输机构117将例如印刷电路板等工件W运输至工件支承件115上方的位置。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序连续 地自动运输工件W。在第二步骤(步骤S2)中，致动工件支承件115以支承通过工件运输机构117位于工件支承件115上方的工件W。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自动地 操作工件支承件115。在第三步骤(步骤S3)中，操作摄像单元121以拍摄印刷丝网109和工件W两者上的基准物，在本实施方式中是通过操作定位机构125以使视像照相机123移动穿过位于 印刷丝网109与工件W之间的X-Y平面来实现的。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正 常控制程序自动地操作摄像单元121。在第四步骤(步骤S4)中，操作对齐单元137以相对于工件W对齐印刷丝网109，来建立共同的X、Y轴和0，0基准点。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自 动地操作对齐单元137。在本实施方式中，印刷丝网单元105相对于工件支承件115移动， 以相对于工件W对齐印刷丝网109。在一替代实施方式中，可相对于印刷丝网单元105移动工件支承件115，以相对于工件W对齐印刷丝网109。在第五步骤(步骤S5)中，操作工件支承件115以将被支承的工件W带至邻近印 刷丝网109下侧的位置。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序操作工件支承 件115。在本实施方式中，工件支承件115相对于印刷丝网109垂直地移动，以使被支承的 工件W与印刷丝网109相对于彼此定位。在替代实施方式中，可相对于工件支承件115移 动印刷丝网109，或移动印刷丝网109和工件支承件115两者。在第六步骤(步骤S6)中，操作印刷头111以驱使材料穿过印刷丝网109中的孔， 并将材料(例如焊膏或粘合剂)的沉积物的所需图案印刷到工件W上。在第七步骤(步骤S7)中，操作工件支承件115以使被支承的工件W与印刷丝网109的下侧分离。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序操作工件支承件115。 在本实施方式中，工件支承件115相对于印刷丝网109垂直地移动，以使被支承的工件W与 印刷丝网109相对于彼此定位。在替代实施方式中，可相对于工件支承件115移动印刷丝 网109，或移动印刷丝网109和工件支承件115两者。在第八步骤(步骤S8)中，致动工件支承件115以使工件W返回工件运输机构117。 在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序致动工件支承件115。在第九步骤(步骤S9)中，根据正常控制程序操作工件运输机构117以从丝网印 刷机自动地运输工件W。然后，对各个待处理的工件W重复该操作。下面将具体参考图4描述上述丝网印刷机的另一操作模式，其中丝网印刷机被操 作以既实现丝网印刷又实现通过末端执行器141对工件W的操作，在本实施方式中末端执 行器141对工件W的操作是直接将材料分配到工件W上。在第一步骤(步骤Si)中，通过工件运输机构117将例如印刷电路板等工件W运 输至工件支承件115上方的位置。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序连续 地自动运输工件W。在第二步骤(步骤S2)中，致动工件支承件115以支承通过工件运输机构117位 于工件支承件115上方的工件W。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自动地 操作工件支承件115。在第三步骤(步骤S3)中，操作摄像单元121以拍摄印刷丝网109和工件W两者 上的基准物，在本实施方式中是通过操作定位机构125以使视像照相机123移动穿过位于 印刷丝网109与工件W之间的X-Y平面来实现的。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正 常控制程序自动地操作摄像单元121。在第四步骤(步骤S4)中，操作对齐单元137以相对于工件W对齐印刷丝网109， 来建立共同的X-Y轴和0，0基准点。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自 动地操作对齐单元137。在本实施方式中，印刷丝网单元105相对于工件支承件115移动， 以相对于工件W对齐印刷丝网109。在一替代实施方式中，可相对于印刷丝网单元105移动 工件支承件115，以相对于工件W对齐印刷丝网109。在第五步骤(步骤S5)中，操作工件支承件115以将被支承的工件W带至邻近印 刷丝网109下侧的位置。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自动地操作工 件支承件115。在本实施方式中，工件支承件115相对于印刷丝网109垂直地移动，以使被支承的工件W与印刷丝网109相对于彼此定位。在替代实施方式中，可相对于工件支承件 115移动印刷丝网109，或移动印刷丝网109和工件支承件115两者。在第六步骤(步骤S6)中，操作印刷头111以驱使材料(例如焊膏或粘合剂)穿 过印刷丝网109中的孔，并将该材料的沉积物的所需图案印刷到工件W上。在第七步骤(步骤S7)中，操作工件支承件115以使被支承的工件W与印刷丝网 109的下侧分离。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自动地操作工件支承件 115。在本实施方式中，工件支承件115相对于印刷丝网109垂直地移动，以使被支承的工 件W与印刷丝网109相对于彼此定位。在替代实施方式中，可相对于工件支承件115移动 印刷丝网109，或移动印刷丝网109和工件支承件115两者。在第八步骤(步骤S8)中，操作摄像单元121以相对于工件W在X-Y平面中移动 末端执行器141，其中根据预编程序操作末端执行器141以使末端执行器141对工件W进行 所需的操作，在本实施方式中是在所需位置以所需体积来分配材料(例如焊膏或粘合剂) 的沉积物。在本实施方式中，末端执行器141所沉积的材料与印刷头111所沉积的材料相 同，例如是焊膏或粘合剂，但是在一替代实施方式中，材料可以是不同的，例如是焊膏和粘 合剂。在第九步骤(步骤S9)中，致动工件支承件115以使工件W返回工件运输机构117。 在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自动地致动工件支承件115。在第十步骤(步骤S10)中，根据正常控制程序操作工件运输机构117以从丝网印 刷机自动地运输工件W。然后，对各个待处理的工件W重复该操作。下面将具体参考图5描述上述丝网印刷机的再一操作模式，其中丝网印刷机被操 作以只实现末端执行器141对工件W的操作，在本实施方式中末端执行器141对工件W的 操作是直接将材料分配到工件W上。在第一步骤(步骤S1)中，通过工件运输机构117将例如印刷电路板等工件W运 输至工件支承件115上方的位置。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序连续 地自动运输工件W。在第二步骤(步骤S2)中，致动工件支承件115以支承通过工件运输机构117位 于工件支承件115上方的工件W。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自动地 操作工件支承件115。在第三步骤(步骤S3)中，操作摄像单元121以拍摄印刷丝网109和工件W两者 上的基准物，在本实施方式中是通过操作定位机构125以使视像照相机123移动穿过位于 印刷丝网109与工件W之间的X-Y平面来实现的。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正 常控制程序自动地操作摄像单元121。在第四步骤(步骤S4)中，操作对齐单元137以相对于工件W对齐印刷丝网109， 来建立共同的X-Y轴和0，0基准点。在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自 动地操作对齐单元137。在本实施方式中，印刷丝网单元105相对于工件支承件115移动， 以相对于工件W对齐印刷丝网109。在一替代实施方式中，可相对于印刷丝网单元105移动 工件支承件115，以相对于工件W对齐印刷丝网109。在第五步骤(步骤S5)中，操作摄像单元121以相对于工件W在X-Y平面中移动
12末端执行器141，其中根据预编程序操作末端执行器141以使末端执行器141对工件W进行 所需的操作，在本实施方式中是在所需位置以所需体积来分配材料(例如焊膏或粘合剂) 的沉积物。在第六步骤(步骤S6)中，致动工件支承件115以使工件W返回工件运输机构117。 在本实施方式中，根据丝网印刷机的正常控制程序自动地致动工件支承件115。在第七步骤(步骤S7)中，根据正常控制程序操作工件运输机构117以从丝网印 刷机自动地运输工件W。然后，对各个待处理的工件W重复该操作。最后，应该理解的是上面参考优选实施方式描述了本发明，但是在不背离由所附 权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以以多种不同方法进行修改。在一变型中，可用线性电动机更换定位器129、131、135以及相关联的致动器134、 136。
权利要求
一种丝网印刷机，包括印刷头，所述印刷头可被操作以驱使材料穿过印刷丝网，并将该材料沉积到工件上；摄像单元，该摄像单元包括视像照相机和定位机构，所述视像照相机用于拍摄所述印刷丝网和所述工件中的至少一个，所述定位机构可被操作以定位所述视像照相机；和末端执行器，该末端执行器可被操作以对所述工件进行操作，并且该末端执行器被耦接至所述视像照相机，以通过所述定位机构与所述视像照相机共同移动；其中，能以第一模式和第二模式中的一个来操作所述丝网印刷机，在所述第一模式中所述印刷头被操作以将材料沉积物印刷到所述工件上，而在所述第二模式中所述末端执行器被致动以在限定位置对所述工件进行操作。
2.如权利要求1所述的丝网印刷机，其中，能以第一模式、第二模式和第三模式中的一 个来进行操作，在所述第一模式中只有所述印刷头被操作以将材料沉积物印刷到所述工件 上；在所述第二模式中优选是所述印刷头先被操作以将材料沉积物印刷到所述工件上，接 着是所述末端执行器被致动以在限定位置对所述工件进行操作；在所述第三模式中只有所 述末端执行器被致动以在限定位置对所述工件进行操作。
3.如权利要求1或2所述的丝网印刷机，其中，所述定位机构可被操作以在所述印刷丝 网与所述工件之间定位所述视像照相机。
4.如权利要求1-3中任一项所述的丝网印刷机，其中，还包括用于支承印刷丝网单元 的框体支承件，所述印刷丝网单元包括印刷丝网，该印刷丝网中具有由孔形成的图案。
5.如权利要求4所述的丝网印刷机，其中，还包括对齐单元，该对齐单元用于响应于在 所述印刷丝网和所述工件中至少一个上所拍摄的特征来相对于所述工件对齐所述印刷丝 网单元。
6.如权利要求1-5中任一项所述的丝网印刷机，其中，还包括用于支承所述工件的工 件支承件。
7.如权利要求1-6中任一项所述的丝网印刷机，其中，所述定位机构可被操作以在X-Y 平面中定位所述视像照相机。
8.如权利要求7所述的丝网印刷机，其中，所述定位机构包括X-Y托台。
9.如权利要求7所述的丝网印刷机，其中，所述定位机构包括第一定位单元和第二定 位单元，所述第一定位单元和第二定位单元实现所述视像照相机在相互垂直的X、Y轴中相 应一个上的定位，以便能被一起操作来实现所述视像照相机在X-Y平面中的定位。
10.如权利要求9所述的丝网印刷机，其中，一个定位单元即第一定位单元包括第一定 位器、第二定位器和桥构件，其中所述第一定位器和第二定位器以并列关系安装，所述桥构 件使所述第一定位器和第二定位器互连，并被所述第一定位器和第二定位器的共同操作移 动以在一个轴上定位所述视像照相机。
11.如权利要求10所述的丝网印刷机，其中，所述第一定位单元包括用于致动所述第 一定位器和第二定位器的至少一个致动器。
12.如权利要求11所述的丝网印刷机，其中，所述至少一个致动器包括步进电动机或 伺服电动机。
13.如权利要求11或12所述的丝网印刷机，其中，所述第一定位单元包括用于致动所 述第一定位器和第二定位器的单个致动器。
14.如权利要求10-13中任一项所述的丝网印刷机，其中，另一个定位单元即第二定位 单元包括定位器，该定位器以垂直于所述第一定位单元的所述第一定位器和第二定位器的 关系安装至所述第一定位单元的桥构件，并可被操作以在另一个垂直的轴上定位所述视像 照相机。
15.如权利要求14所述的丝网印刷机，其中，所述第二定位单元包括用于致动该第二 定位单元的定位器的致动器。
16.如权利要求15所述的丝网印刷机，其中，所述致动器包括步进电动机或伺服电动机。
17.如权利要求1-16中任一项所述的丝网印刷机，其中，所述末端执行器是用于以所 需图案将材料沉积物分配到所述工件上的材料分配执行器。
18.如权利要求17所述的丝网印刷机，其中，所述材料分配执行器被控制，以根据该材 料分配执行器的移动来分配材料沉积物。
19.如权利要求17或18所述的丝网印刷机，其中，所述印刷头沉积的材料与所述末端 执行器沉积的材料不同。
20.如权利要求17或18所述的丝网印刷机，其中，所述印刷头沉积的材料与所述末端 执行器沉积的材料相同。
21.如权利要求17-20中任一项所述的丝网印刷机，其中，所述材料选自焊膏、焊剂和 粘合剂。
22.如权利要求1-16中任一项所述的丝网印刷机，其中，所述末端执行器是用于以所 需图案将液体供给至所述工件的喷墨执行器。
23.如权利要求1-16中任一项所述的丝网印刷机，其中，所述末端执行器是用于将部 件安装在所述工件上的限定位置的部件安装执行器。
24.如权利要求1-16中任一项所述的丝网印刷机，其中，所述末端执行器是用于在所 述工件中激光蚀刻出所需图案的激光蚀刻执行器。
25.—种丝网印刷机，包括印刷头，所述印刷头可被操作以驱使材料穿过印刷丝网，并将该材料沉积到工件上；摄像单元，该摄像单元包括视像照相机和定位机构，所述视像照相机用于拍摄所述印 刷丝网和所述工件中的至少一个，所述定位机构可被操作以定位所述视像照相机；和末端执行器，该末端执行器可被操作以对所述工件进行操作，并且该末端执行器被耦 接至所述视像照相机，以通过所述定位机构与所述视像照相机共同移动；其中，能以第一模式和第二模式中的一个来操作所述丝网印刷机，在所述第一模式中 所述印刷头被操作以将材料沉积物印刷到所述工件上；而在所述第二模式中所述印刷头被 操作以将材料沉积物印刷到所述工件上，并且所述末端执行器被致动以在限定位置对所述 工件进行操作。
26.一种操作丝网印刷机的方法，所述丝网印刷机包括印刷头、摄像单元和末端执行器，所述印刷头可被操作以驱使材 料穿过印刷丝网并将该材料沉积到工件上；所述摄像单元包括用于拍摄所述印刷丝网和所 述工件中至少一个的视像照相机和可被操作以定位所述视像照相机的定位机构；所述末端 执行器可被操作以对所述工件进行操作，并且所述末端执行器被耦接至所述视像照相机以与之共同移动，所述方法包括以下步骤以第一模式和第二模式中的一个来操作所述丝网印刷机，在所述第一模式中所述印刷 头被驱动以将材料沉积物印刷到工件上，而在所述第二模式中所述末端执行器被致动以在 限定位置对所述工件进行操作。
27.如权利要求26所述的方法，其中，丝网印刷机操作步骤包括以下步骤以第一模 式、第二模式和第三模式中的一个来操作所述丝网印刷机，在所述第一模式中只有所述印 刷头被驱动以将材料沉积物印刷到工件上；在所述第二模式中优选是所述印刷头先被驱动 以将材料沉积物印刷到工件上，接着是所述末端执行器被致动以在限定位置对该工件进行 操作；在所述第三模式中只有所述末端执行器被致动以在限定位置对工件进行操作。
28.如权利要求26或27所述的方法，其中，所述定位机构可被操作以在所述印刷丝网 与所述工件之间定位所述视像照相机。
29.如权利要求26-28中任一项所述的方法，其中，还包括以下步骤操作所述摄像单 元以移动所述视像照相机，并拍摄所述印刷丝网和所述工件中至少一个上的特征；并且响 应于所拍摄的特征相对于所述工件对齐所述印刷丝网。
30.如权利要求26-29中任一项所述的方法，其中，所述末端执行器是用于以所需图案 将材料沉积物分配到所述工件上的材料分配执行器。
31.如权利要求30所述的方法，其中，所述材料分配执行器被控制，以根据该材料分配 执行器的移动来分配材料沉积物。
32.如权利要求30或31所述的方法，其中，所述印刷头沉积的材料与所述末端执行器 沉积的材料不同。
33.如权利要求30或31所述的方法，其中，所述印刷头沉积的材料与所述末端执行器 沉积的材料相同。
34.如权利要求30-33中任一项所述的方法，其中，所述材料选自焊膏、焊剂和粘合剂。
35.如权利要求26-29中任一项所述的方法，其中，所述末端执行器是被致动而以所需 图案将液体供给至所述工件的喷墨执行器。
36.如权利要求26-29中任一项所述的方法，其中，所述末端执行器是被致动而将部件 安装在所述工件上的限定位置的部件安装执行器。
37.如权利要求26-29中任一项所述的方法，其中，所述末端执行器是被致动而在所述 工件中激光蚀刻出所需图案的激光蚀刻执行器。
38.如权利要求26-37中任一项所述的方法，其中，所述工件是印刷电路板。
39.一种操作丝网印刷机的方法，所述丝网印刷机包括印刷头、摄像单元和末端执行器，所述印刷头可被操作以驱使材 料穿过印刷丝网并将该材料沉积到工件上；所述摄像单元包括用于拍摄所述印刷丝网和所 述工件中至少一个的视像照相机和可被操作以定位所述视像照相机的定位机构；所述末端 执行器可被操作以对所述工件进行操作，并且所述末端执行器被耦接至所述视像照相机以 与之共同移动，所述方法包括以下步骤以第一模式和第二模式中的一个来操作所述丝网印刷机，在所述第一模式中所述印刷头被驱动以将材料沉积物印刷到工件上；而在所述第二模式中所述印刷头被驱动以将材料 沉积物印刷到工件上，并且所述末端执行器被致动以在限定位置对所述工件进行操作.
全文摘要
一种丝网印刷机及方法，该丝网印刷机包括印刷头(111)、摄像单元(121)和末端执行器(141)，所述印刷头(111)可被操作以驱使材料穿过印刷丝网(109)并将该材料沉积到工件(w)上，所述摄像单元(121)包括用于拍摄印刷丝网(109)和工件(w)中至少一个的视像照相机(123)和可被操作以定位视像照相机的定位机构(125)，所述末端执行器(141)可被操作以对工件进行操作，并且末端执行器(141)被耦接至视像照相机以通过定位机构与之共同移动，其中，能以第一模式和第二模式中的一个来操作该丝网印刷机，在所述第一模式中印刷头被操作以将材料沉积物印刷到工件上，而在所述第二模式中末端执行器被致动以在限定位置对工件进行操作。
文档编号B41F15/40GK101801668SQ200880012124
公开日2010年8月11日 申请日期2008年2月19日 优先权日2007年2月20日
发明者查尔斯·蒙卡瓦格 申请人:Dek国际有限责任公司