用於給基板裝備電器元件的設備的製作方法

2023-05-08 09:48:46

專利名稱：用於給基板裝備電器元件的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種設備，其藉助於一個可平行於基板移動的裝配頭給基板裝備電器元件，其中至少一部分晶片形式的元件可以在一個平行於基板的晶片臺上提供，該晶片臺至少部分位於裝配頭的可觸及區域中。
這種設備例如通過EP0971390 A已經為公眾所熟知。根據該文獻，裝配頭在兩個固定的預給定位置之間可平行於基板線性移動，該基板在脈衝式帶式傳送裝置上導向。在帶式傳送裝置旁邊還有一個可在x-y方向移動的晶片臺，在該晶片臺上提供與基板平行的晶片形式的元件。在此每次可以由裝配頭抓住其中一個元件，在側向可移動的基板上移動並將元件安放在該基板上。因為晶片臺只有有限的x-y向移動區域，不能將所有晶片元件帶到裝配頭的取件位置上。但是晶片放在可以旋轉90°或者180°的轉盤上，以便取用其餘的元件。這種不靈活的設備只適合用於單一類型的元件的處理。為了製造複雜的電路需要其它的元件，這些元件必須在其它的設備中裝備。
本發明的任務在於提供一種設備，使用該設備除了晶片元件外，還能裝備其它元件。
該任務通過按權利要求1所述的本發明來解決。通過應用一個可兩維移動的裝配頭，只要一個定位系統就既用於取件區域，又用於裝備區域，而不必移動基板或者元件的輸送裝置。這種能在大的空間範圍內移動的裝配頭的定位精度與晶片元件的精密結構相匹配，這通過設備構造和設計時的特殊措施來實現。
這種裝配頭的移動區域能夠保持很大，使得其不僅覆蓋晶片表面，而且還覆蓋其它元件輸送裝置的取件位置。由此可以在基板上製造複雜的電路。
本發明的優選改進方案在權利要求2至4中描述。
通過按權利要求2所述的改進方案，提供了其它元件輸送裝置的附加安放空間。
通過按權利要求3所述的改進方案，該設備的外部尺寸保持很小。
通過按權利要求4所述的改進方案，可以將晶片臺用普通的元件輸送裝置來代替，這樣該設備可以作為簡單的裝配設備使用。
下面根據一個在附圖中示出的實施例來詳細說明本發明。
附圖示出

圖1示出了一個按本發明的裝配設備的側視圖；圖2示出了沿圖1中II-II線的剖視圖。
圖1和2示出了一個藉助於在工作平面中可平行於基板1移動的裝配頭3給平面基板1裝備電器元件2的設備。該設備的機架4具有一個靜止的梁5，在該梁上一個定位臂6可在坐標方向y上移動。裝配頭3在縱向的定位臂6上可沿與坐標方向y垂直的坐標方向x移動。梁布置在定位臂6的上方，並在橫向方向上覆蓋定位臂6的一部分，並且在這個區域中具有用於定位臂6的縱嚮導向件7。梁5從那裡在橫向方向上一直延伸越過定位臂6的一個端部，並在該處與一個向下指向且沿縱向延伸的剛性承載壁8在其整個長度上固定連接。
承載壁8在其中間區域中設有穿孔9，該穿孔用於基板1的運輸段10垂直穿過。整個設備關於承載壁8的兩側鏡面對稱地裝有向兩側伸出的梁5、縱嚮導向件7、定位臂6和裝配頭3。相應地基板1可以在裝配位置上的運輸段上臨時地固定在承載壁8的兩側。
承載壁8在其下側設有支腳11並進行卸載。另外機架4在運輸段的下方還具有一個橫向於承載壁8的管狀支承體12，支承體橫向於承載壁8延伸並且在其外側設有側面支撐壁13，該側面支撐壁設有用於窄小的並排的元件輸送裝置15的支承片14。這些輸送裝置具有一排取件位置23，在這些取件位置上例如由捲軸供給的元件2可以通過裝配頭3取出，然後該裝配頭將該元件2輸送到其在基板1上的安裝位置。
用於定位臂6的縱嚮導向件7設置在梁5的外側縱邊16上。該縱邊16傾斜於工作面，並且定位臂的相應的導向側與縱邊16的傾角相匹配。縱嚮導向件7設置在兩個軌道中並且構成了一個導向面，該導向面平行於縱邊16。定位臂6的縱嚮導向件17嵌入縱嚮導向件7中。
定位臂6用直線電動機驅動，其中沿梁4的外部縱邊16設置的磁體18構成了靜止的驅動件。定位臂對應的移動的線圈件19設置在定位臂6的縱嚮導向件17之間，並構成了移動的驅動件。直線電動機的靜止件和移動件之間的分隔平面接近梁5的傾斜的縱邊16。
縱邊16設置在梁5的前自由側，並且向後向下傾斜，由此例如對於維修保養目的實現對設備的功能區域良好的可觸及性。定位臂6通過一個集成的頂蓋形連接件20與縱嚮導向件17連接。連接件20的傾斜的壁一直延伸到定位臂6的端部附近，該定位臂6由此相應地被加強了。特別是通過這種斜置實現了定位臂和承載壁8之間有利的力線分布，這樣在裝備時出現的慣性力可以特別有效地傳遞到機架4上。
類似於梁6，用於裝配頭3的定位臂6也具有一個傾斜的導向側邊，其構造在一個傾斜的縱壁22上。在裝配頭的傾斜區域有一個結構空間，在其中可以節省空間地安置裝配頭3不同的組件，由此特別可以使具有裝配頭的定位臂的結構寬度保持較小。
用點劃線表示的裝配頭3的最大觸及區域24覆蓋了基板1的裝配區域和具有取件位置23的元件2取件區域。在承載壁8的一側，一部分元件輸送裝置15用晶片臺21代替，其中與基板平行的晶片25放置在一個轉盤26上，該轉盤設有與晶片25垂直的旋轉軸線。延長縱嚮導向件7，使得觸及區域24在坐標方向y顯著地擴大並超出取件位置23，並且在這個方向上將晶片25完全覆蓋。由此可以不必移動晶片臺使得可以用裝配頭觸及所有晶片元件。
晶片臺21沿坐標方向x偏移到觸及區域24的邊緣區域中，使得晶片25的一部分從觸及區域20中伸出一直到側面的支撐壁13上，支撐壁13從裝配過程來看是該設備的死區。這個陰影區域可以通過轉盤沿所示的旋轉箭頭轉動180°帶到觸及區域24並進行清空。通過晶片側向偏移超出觸及區域可以設置用於附加元件的附加元件輸送裝置15，由此可以對於不同的元件類型相應地擴大了範圍。如果觸及區域24在y方向上的長度例如一直縮短到轉盤26的旋轉軸線，那麼就可以將晶片25的其它不能觸及的區域通過減小角度步、例如90°旋轉到晶片25的相應的縮小的可觸及的扇形中。
固定了元件輸送裝置15和晶片臺21的輸送臺27在晶片臺21的區域中這樣構造，使得可以在這個位置上固定其它的元件輸送裝置15來代替該晶片臺21，這提高了元件類型的多樣性。不言而喻，在另一個輸送臺27上也可以設置另一個晶片臺21來代替一些元件輸送裝置15，這樣基板1就可以裝備另一種晶片元件。
附圖標記x、y坐標方向1 基板2 元件3 裝配頭4 機架5 梁6 定位臂7 縱嚮導向件8 承載壁9 穿孔10 運輸段11 支腳12 支承體13 支撐壁14 支承片15 元件輸送裝置16 縱邊17 縱嚮導向件18 磁體19 線圈件20 連接件21 晶片臺22 縱壁23 取件位置24 觸及區域25 晶片26 轉盤27 輸送臺
權利要求
1.設備，其藉助於可平行於基板(1)移動的裝配頭(3)給基板(1)裝備電器元件(2)，其中至少一部分晶片(25)形式的元件(2)可以在與基板(1)平行的晶片臺(21)上提供，該晶片臺至少部分位於裝配頭(3)的觸及區域(24)中，其特徵在於所述裝配頭(3)可沿兩個坐標方向(x、y)平行於基板(1)移動，並且在裝配頭(3)的觸及區域(24)中在晶片臺(21)旁邊還設有用於其它元件輸送裝置(15)的另外放置位置。
2.按權利要求1所述的設備，其特徵在於所述晶片臺(21)設置在裝配頭(3)的觸及區域(24)的邊緣區域中，使得晶片(25)的部分區域位於觸及區域(24)的外面，並且晶片臺(21)具有用於容納晶片(25)的轉盤(26)，該轉盤具有與晶片(25)垂直的旋轉軸線。
3.按權利要求1或者2所述的設備，其特徵在於所述晶片(25)的不能觸及的區域伸入設備的死區。
4.按權利要求1或者2所述的設備，其特徵在於所述由晶片臺(21)佔據的放置位置配置用於可選地設置其它元件輸送裝置(15)。
全文摘要
裝配頭(3)可以沿兩個坐標方向(x、y)平行於基板(1)移動。其觸及區域(24)的大小使得其覆蓋一個與基板(1)平行的晶片(25)以及另一個元件輸送裝置(15)，該元件輸送裝置設置在一個支承晶片(25)的晶片臺(21)的旁邊。由此除了晶片(25)的元件(2)還可以應用其它元件(2)用於製造複雜的電路。
文檔編號H05K13/04GK1857045SQ200480027596
公開日2006年11月1日 申請日期2004年8月18日 優先權日2003年9月23日
發明者H·施坦茨爾, M·梅迪安普爾, M·弗林德特 申請人:西門子公司