用于对板状或棒状的物体打标的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对棒状或板状的物体打标的方法和系统，所述物体布置在X-Y平面中并且至少局部受到Z方向上的挠曲。在此，该方法和系统允许改善标记的定位精度。
【背景技术】
[0002]在对物体的标记区打标的打标设备中，重要的是物体平整地位于打标机下方。然而在传统的设备中，物体通常在两个沿输送方向定向的板条上被输送。这导致物体在板条之间由于其自重而弯曲或挠曲。如果现在对物体打标，则挠曲会引起标记相对于希望位置的偏差。为了抵消这种效果，重要的是在打标之前使物体平整地定向。迄今为止有待打标的物体例如借助机械的中心支撑平整地被保持。
[0003]由DE 102 14 817 Al已知一种用于焊膏涂层的高度测量的方法，该方法基于三角测量方法。为此使用一种设备，该设备具有摄像机、以第一预给定角度相对于摄像机布置的用于在待测量表面上产生线的第一投影器、以第二预给定角度相对于摄像机布置的用于产生光点的第二投影器和评价系统。在此，第二投影器的光束被这样地调校，使得当印制电路板不受到挠曲时，该光束在待测量表面上的入射点与由第一投影器投射的线的一个端点重入口 ο
[0004]DE 699 26 885 T2公开一种用于检查部件缺陷的系统，该系统为此测量印制电路板的挠曲。该系统包括一个垂直安装的摄像机和一个直线激光器，该直线激光器以确定的角度相对于垂线布置。首先在系统中锁定一个标定板并且测量高度值，所述高度值作为额定值存储。每个待检查的印制电路板在真正的高度测量之前在如标定板一样的光栅中被测量。待检查的印制电路板的求出的高度值然后与存储的额定值比较并且作为高度测量的修正值使用，以便检测印制电路板上的部件布置中的缺陷。
[0005]DE 10 2010 050445 Al公开一种用于检查焊接位置的方法。首先将光束投射在标定物体上并且拍摄和存储投射的光线的图像。对待检查的印制电路板进行同样的过程。接着比较标定物体和待检查的印制电路板的投射光束。由此允许检测印制电路板的挠曲。
[0006]DE 10 2005 051318 Al描述一种用于求出印制电路板上的凸起的三角测量方法。
[0007]DE 103 52 561 Al公开一种用于对印制电路板打标的方法。因为标记不是始终具有良好质量/可读性，所以将施加的标记与额定值比较，然后适配。
[0008]DE 198 31 558 Cl公开一种用于对面状工件进行激光加工的装置。工件固定在保持装置的两个卡爪之间，其中，工件的加工区域位于激光器的偏转区域中。卡爪构造为框架形的并且以窄间距包围激光束的偏转区域，从而夹紧面保持得很小并且工件中的挠曲可忽略。
[0009]DE 100 35 446 Al公开一种用于借助激光器产生微孔的方法。在该方法中求出待加工的基底相对于X-Y工作台的位置和可能的偏转。为此借助摄像系统检测和比较在所述基底上存在的标记的额定和实际位置。
[0010]还已知的是，为了检查缺陷或为了测量焊膏高度而检测板状物体的挠曲。在所提到的文献中没有描述一种检测物体挠曲并且在接下来的打标方法中考虑物体挠曲的方法。
【发明内容】
[0011]因此要找到一种如何能够对产品打标的解决方案，其中，产品在Z方向上的(例如由其自重、其支撑状况或位于其上的元器件引起的)挠曲不会导致标记在X或Y方向上相对于希望的位置发生显著的偏差。
[0012]对于解决方案，为了对布置在X-Y平面中并且至少局部受到Z方向上的挠曲的棒状或板状的物体打标，提出一种具有权利要求1的步骤的方法。该方法尤其具有以下步骤:
[0013]在物体在X-Y平面中的旋转和位置方面借助至少一个对位标记确定棒状或板状的物体相对于参考点的定向；
[0014]确定至少一个与所述对位标记位于物体的同一表面上的样标(Unikat)的实际位置，其中，所述样标在物体的表面上位于一个物体在Z方向上具有显著的挠曲的地点；
[0015]求出样标的额定位置和样标的实际位置之间的偏差；和
[0016]借助激光束对物体打标，其中，为了打标，至少基于求出的偏差修正激光束的定向。
[0017]对于解决方案，也提出一种用于对棒状或板状的物体打标的系统，所述物体布置在X-Y平面中并且至少局部受到Z方向上的挠曲。
[0018]通过这些解决方案能够借助唯一的摄像机检测由物体的挠曲引起的偏差，该摄像机指向物体的表面。这能够减少整个系统中所需的部件的数量。也不需要在x、Y方向上的机械的修正位移或者围绕Z轴的修正转动来使物体对齐。物体并非多余地机械承载并且能够以更大的生产率执行打标。这引起更小的成本耗费以及很少的磨损和更长设备寿命。此夕卜，这是在操作设备中的集成翻转站中补偿物体在打标时挠曲的更有效途径。
[0019]在提出的解决方案中足够的是，求出样标的额定位置和实际位置之间的X偏差和在需要时Y偏差，以便接下来相应地修正用于打标的激光束的定向。换而言之，不需要计算或以测量技术确定对位标记和额定位置之间的Z偏差来修正激光束的定向。
[0020]在提出的解决方案中，样标可以例如是点状、十字形、正方形或圆形的。样标可以是印制电路板上的带状导线的特定部位、安装在印制电路板上的件的部件棱边或部件角部或类似物。对位标记与此无关地可以是例如点状、十字形、正方形或圆形的。对位标记可以蚀刻或印刷在物体上。
[0021]样标的额定位置是在物体没有Z方向的挠曲时样标所处的Χ/Υ坐标的空间位置。在此，样标的实际位置是物体表面上的一个在摄像机指向样标的实际位置时得到的地点。
[0022]物体可以是任何的板状或棒状的产品，例如印制电路板或识别卡(例如信用卡、身份证等)。在此，物体可以具有矩形、多边形、圆形、棒状或其它的形状。在物体上可以布置元器件，例如电路元器件。元器件可以包括处理器芯片、连接器件、开关、电阻元件、电容器、LED和/或其它可安装的元器件。元器件可以任意地布置在物体上。
[0023]物体还可以在X-Y平面中的至少三个支撑点上被支撑。在此，一个线状或带状的支柱是两个支撑点的静态等同物，从而物体能够像在X-Y平面中的一个线状支柱和另一个支撑点上类似地被支撑。在X-Y平面中也可以设置其它支撑点、支撑线和/或支撑面。例如，物体可以支撑在两个设置在物体的边缘区域中的板条上，这些板条限定X-Y平面。在此，板条可以平行地或相对彼此倾斜地布置。
[0024]物体的打标可以在标记区域中进行。在此，标记区域可以是物体表面上的基本上没有元器件的任何区域。标记区域可以通过线状的轮廓线或通过附加的层状材料限定。标记区域的形状可以是矩形、正方形、多角形、圆形、圆的或非圆的，或者具有任何其它形状。在标记区域中可以施加任何的文字、图像或设计信息。
[0025]对位标记可以位于测量区域中。在此，测量区域可以是物体表面上没有元器件的任何区域。测量区域可以例如完全位于标记区域内部。但是也可设想，测量区域仅部分地与标记区域重合，或者测量区域完全位于标记区域外部。在测量区域的大小和造型方面重要的是，测量区域足够大，以便包围由物体挠曲引起的投射图案的任何偏差。测量区域的形状可以是矩形、正方形、多角形、圆形、圆的或非圆的，或者具有任何其它形状。
[0026]此外可以针对第二对位标记、第二样标的第二额定位置和第二实际位置以及第二偏差执行以上步骤。然后在接下来的打标步骤中基于在求出的(第一)偏差和求出的第二偏差之间的线性的内插补的偏差修正激光束的定向。
[0027]因此，由物体的一部分或其整个表面上的挠曲引起的偏差可以被逼近。在此有意义的是，重复这些步骤，从而以希望的精度求出关于至少待打标的区域的偏差信息。
[0028]处理器可以是摄像机的一部分，或者摄像机可以是处理器的一部分。同样地，处理器单元可以是激光辐射器的一部分，或者激光辐射器可以是处理器单元的一部分。激光辐射器、摄像机和处理器单元在此被理解为功能单元，它们在实施方案中不意味着任何确定的划分。<