用于标定分配器的方法和设备的制造方法_2

文档序号:9222059阅读:来源:国知局
从而将分配单元14和/或16定位在电路板上方的预定位置。分配器10可以可选地包括与控制器18连接的显示单元或显示器28,用于向用户显示各种信息。可以有用于控制第二分配单元16的可选的第二控制器。
[0023]如上所述,在进行分配操作之前,电子基板(例如印刷电路板)必须与分配器的分配单元对齐或者以其他方式配准。分配器进一步包括视觉系统30,该视觉系统与视觉系统台架32连接,该视觉系统台架可活动地与框架20连接,用于支撑并移动视觉系统。如上所述,视觉系统30用于验证基板上的地标(称为基准点)的位置。一旦定位,控制器就可以编程以操作分配单元14和/或16的运动来在电子基板上分配材料。视觉系统30也可以用于检查上面沉积组装材料的电路板,以确保材料沉积位于正确的位置。
[0024]各分配单元14、16可以被配置成将非常少量或几点分配到在电路板上。在能够分配几点材料的一个系统中,分配单元14和/或16利用具有螺旋槽的旋转螺旋钻以迫使材料从喷嘴中出来并到达电路板上。在标题为“具有密封螺旋钻螺杆的液体分配系统和用于分配的方法”的美国专利N0.5,819,983中公开了一个这样的系统,该专利由本公开的受让人的子公司,位于马塞诸塞州富兰克林的依工讯密公司(Speedl ine Technologies Inc.)所有。在采用螺旋式分配器的操作中,分配器单元在将材料点或线分配到电路板上之前朝着电路板的表面下降,并且在将材料点或线分配之后升高。通过使用这种类型的分配器,可以以很高的精度放置小且精确的材料的量。执行分配操作所需的时间取决于通常称为ζ轴移动的在垂直于电路板的方向上降低和升高分配器单元所需的时间。具体地,用螺旋式分配器,在分配材料点或线之前,分配器单元下降,以便材料接触或“润湿”电路板。润湿的过程使得分配操作在更长的时间内进行。
[0025]在自动分配器的领域中还已知的是,朝着电路板发射或喷射粘性材料点。在这种喷射式系统中,粘性材料的微小的、离散的量以足够的动量从喷嘴喷出,使得材料在接触电路板之前或者在接触电路板时从喷嘴分离。如上所述,用螺旋式应用或其他先前的传统分配器,在从喷嘴释放材料点之前必须用材料点润湿电路板。在喷射时,这些点可以以不连续的点的图案沉积在在没有润湿的基板上,或者可选择地,这些点可以放置成彼此足够靠近以使它们或多或少地合并成连续图案。在标题为“一种用于将粘性材料分配在基板上的方法和设备”的美国专利N0.7,980,197中公开了一种这样的喷射式系统,该专利由本公开的受让人,位于伊利诺斯州格伦维尤的伊利诺斯工具制品有限公司所有。
[0026]在一个实施例中,分配器10配置成使用常规的“流”技术来分配粘性材料,其中分配器以对每个沉积物可控的体积流速朝着基板发射或喷射单独的材料的量。分配器10可以被配置成以可控的方式分配材料的变化量。应当认识到,在分配器10的给定配置中分配的材料的量可以根据正在分配的材料的粘性发生变化。例如,具有高粘性的材料往往比具有低粘性的材料对流速具有更高的抗性,因此影响在给定配置且用于给定材料的分配器10的流动速率。另外,由于温度或材料的其他性能的变化,或者由于组合物的变化影响(例如,材料的不同批次之间),特定材料的粘度会在相对较短时间周期内(例如小时内)发生变化,这会进一步影响流动速率,并且相应地因此影响每次喷射沉积的材料的量。因此,根据一些方面,可以将分配器10以给定配置所分配的材料的量确定为在沉积材料时材料的粘度的函数。以下将描述一个示例性函数。
[0027]由于仔细控制正在被分配的材料的量很重要,所以应当在使用之前或使用期间标定分配器10以确保可以以可预测的方式分配所需的材料的量。根据一个实施例,在标定过程中,在周期性或连续性的基础上,收集的信息可以使用来自动调节分配器10,从而响应于材料粘度的变化来维持所需的体积流量。
[0028]一个标定过程包括称量由分配头14和/或16分配的材料的样品。例如,可以分配并称量一系列样品。因此可以从这些样品数据得出输出函数,该样品数据描述对于具有给定粘度的给定材料的给定配置的分配器的期望输出。通过使用导出的输出函数,至少对于分配样品的分配头14和/或16而言,可以以合理的精度来确定产生分配材料的所需量(或重量)的的标定的分配操作。
[0029]在至少一个实施例中,应当认识到,使用两个或更多个分配头分配相同或相似的材料,每个分配头在配置上基本相同,一个分配头相对于另一个分配头的输出特性可以基本上类似,使得各分配头的输出函数几乎相同。在这些实施例的一些实施例中,可以通过将偏移变量应用于分配头之一的导出的输出函数而计算多个分配头的输出函数之间的任何差异。例如,假设第一和第二分配头两者分配具有基本上相同粘度的相同材料,如果第一分配头的输出描述为y = f (X),则第二分配头的输出可以描述为y = f (X) +具有合理精度的偏移,。偏移可以用于将标定调节快速地应用于分配器10。例如,已知的是,材料的粘度可以在几小时的过程中发生变化。因此,可能有利的是,以操作的周期性间隔重新标定分配器10来帮助确保实际输出位于所需的公差内。可以独立推导各分配头的输出函数。可以独立标定各分配头以匹配目标在规定的公差内。一旦完成标定,就可以计算偏移率以匹配分配头的输出。
[0030]现在将根据本公开的各种实施例来描述分配器10的一个示例性配置程序。在一个实施例中,配置程序使用户能够将分配器10配置以每次喷射特定量的材料,并且如有需要,则进一步使分配器能够测量和/或进行更正,使得分配器的输出在一段时间内(例如,一天操作)保持基本上相同以计算材料的粘度(或其他性能)的任何变化。在另一个实施例中,配置程序使用户能够标定具有两个分配头的分配器10以确保两个分配头的输出基本上相同。
[0031]根据各种实施例,应当认识到,在多个分配器执行类似分配操作的情况下(例如,在具有多个分配机器同时运行以生产相同零件的车间中),上述的表征过程是适合用于确保从所有分配机器向所有部件分配连续体积的材料。在一些实施例中,两个或更多个分配机可以通过网络连接起来,使得可以从单个点配置所有这些联网的机器。
[0032]计算机系统可以包括操作系统,该操作系统管理包括在计算机系统中的硬件元件的至少一部分。通常,处理器或控制器执行操作系统,该操作系统可以是,例如基于Windows的操作系统,例如,从微软公司获得的Windows NT、Windows 2000 (Windows ME)、WindowsXP或Windows Vista操作系统,从苹果公司获得的MAC OS系统X操作系统,多种基于Linux操作系统分布的一种,例如,从红帽公司可获得的企业Linux操作系统,从太阳微系统公司可获得的Solaris操作系统,或从各种来源获得的UNIX操作系统。可以使用许多其他操作系统,并且本文公开的实施例并非旨在局限于任何特定的实施方式。
[0033]处理器和操作系统一起形成计算机平台,可以为该计算机平台以高水平编程语言编写应用程序。这些组件应用可以是可执行的、起媒介作用,例如,C-、字节代码或翻译码,其在例如因特网的通信网络上使用例如TCP/IP通信协议通信。类似地,可以使用面向对象的编程语言,例如,.Net、SmallTalk、Java、C++、Ada或C# (C-Sharp),来实现根据本发明的方面。也可以使用其他面向对象的编程语言。可选择地,可以使用功能、脚本或逻辑编程语言。
[0034]另外,根据本公开的多个方面和功能可以在非编程环境中实施,例如,当在浏览器程序的窗口中浏览时,以HTML、XML或其他格式创建的文件,提供图形用户界面的多个方面或者执行其他功能。另外,可以用程序化或非程序化元素、或者它们的任意组合来实现根据本发明的各种实施例。例如,网页可以使用HTML来实施,而从网页内调用的数据对象可以用C++编写。因此,本公开不限于具体的编程语言,并且也可以使用任何合适的编程语言。
[0035]本公开的实施例通过模仿分配单元14和/或16在正常分配操作期间的运动来执行标定子程序。具体地讲,当在标定子程序期间在称重器26的板27上沉积材料时,分配单元以与分配单元在将材料分配在基板上时的运动类似的方式运动。基于沉积在称重器26上的材料的样品的重量,可以调节分配器台架的速度以控制分配的量。在另一个实施例中,用螺旋式分配器,可以调节分配单元的螺旋钻的旋转速度来控制分配的量。在另一个实施例中,用喷射式分配器,可以调节分配单元的射出量以控制分配的量。
[0036]在本公开的一个实施例中,并且参照图2,通过执行标定子程序来确定分配在表面上的材料(例如,焊膏)的量的方法一般表示为200。如图所示,该方法在202处开始。在204处,在控制器的控制下对分配器进行编程,以在称重器26的板27上分配一个或多个材料(例如,焊膏)线或点。材料线和/或点在本文中可以称为材料的“图案”,因为图案可以包括线
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