用于为衬底装配元件的自动装配机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于为衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）装配元件（１５０，２５０）的自动装配机（１００，２００），其包括：一个装配区，用于安放至少一个需要装配元件（１５０，２５０）的衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）；一个可沿一Ｙ方向移动的第一悬臂（１１１ａ／ｂ，２１１ａ），所述第一悬臂带有一个可在所述第一悬臂上沿一Ｘ方向移动的第一装配头（１１６ａ／ｂ，２１６ａ），所述第一装配头用于在所述装配区内对所述衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）进行装配；一个可沿所述Ｙ方向移动的第二悬臂（１１２ａ／ｂ，２１２ａ），所述第二悬臂带有一个可在所述第二悬臂上沿所述Ｘ方向移动的第二装配头（１１７ａ／ｂ，２１７ａ），所述第二装配头用于在所述装配区内对所述衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）进行装配；其中，在所述自动装配机（１００，２００）的一种并行工作模式下，设置有一个第一装配分区（１３６ａ／ｂ，２３６ａ）和一个与所述第一装配分区不重叠的第二装配分区（１３７ａ／ｂ，２３７ａ），在所述并行工作模式下，所述第一装配头（１１６ａ／ｂ，２１６ａ）只将所述元件（１５０，２５０）放置在所述第一装配分区（１３６ａ／ｂ，２３６ａ）内，所述第二装配头（１１７ａ／ｂ，２１７ａ）只将所述元件（１５０，２５０）放置在所述第二装配分区内（１３７ａ／ｂ，２３７ａ），在所述并行工作模式下，所述第一装配头（１１６ａ／ｂ，２１６ａ）和所述第二装配头（１１７ａ／ｂ，２１７ａ）彼此独立地进行工作，特定而言是彼此独立地依次为多个衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）进行装配，所述第一装配头（１１６ａ／ｂ，２１６ａ）和所述第二装配头（１１７ａ／ｂ，２１７ａ）位于所述第一悬臂（１１１ａ／ｂ，２１１ａ）和所述第二悬臂（１１２ａ／ｂ，２１２ａ）彼此靠近的一侧，特定而言由所述第一悬臂和所述第二悬臂彼此靠近的一侧导引。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于为衬底装配元件的自动装配机，其包括 一一个装配区，用于安放至少一个需要装配元件的衬底， 一 一个可沿一 Y方向移动的第一悬臂，所述第一悬臂带有一个可在所述第一悬臂上沿一 X方向移动的第一装配头，所述第一装配头用于在所述装配区内对衬底进行装配，一 一个可沿所述Y方向移动的第二悬臂，所述第二悬臂带有一个可在所述第二悬臂上沿所述X方向移动的第二装配头，所述第二装配头用于在所述装配区内对衬底进行装配，其中，在所述自动装配机的一种并行工作模式下，设置有一个第一装配分区和一个与所述第一装配分区不重叠的第二装配分区，在所述并行工作模式下，所述第一装配头只将元件放置在所述第一装配分区内，所述第二装配头只将元件放置在所述第二装配分区内。
技术介绍
这类自动装配机属于现有技术。举例而言，美国专利申请公幵案US2004/0128827 Al揭示了一种具有两个平行输送轨道的自动装配机，这两个 输送轨道具有数个用于装配衬底的相应附属工作区。准备装配装置(确切而 言是为装配装置配备两个独立输送轨道)时，对需要在不同工作区内进行装 配的衬底进行虚拟概括，并在生产软件中像处理一件产品那样对这些衬底进 行处理。当一个装配装置出现故障，如由于一个装配头出现问题而须打开这个装 配装置时，必须使整个装配装置或整条装配线停止工作。而这会严重影响生 产进度。此外，在用两个装配头进行衬底装配的情况下，装配头有可能在待 装配衬底的某些特定区域内发生碰撞。因此，通常需要使其中一个装配头避 开或等待另一装配头，这就会影响衬底装配的进度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是减轻生产进度因一个装配头失灵而受到的影响， 从而对整个元件装配过程进行改善。这个巨的通过一种用于为衬底装配元件的自动装配机而达成，该自动装配机包括——个装配区，用于安放至少一个需要装配元件的衬底，一 一个可沿一 Y方向移动的第一悬臂，该第一悬臂带有一个可在该第 -一悬臂上沿一 X方向移动的第一装配头，这个第一装配头用于在所述装配区 内对衬底进行装配，一 一个可沿所述Y方向移动的第二悬臂，该第二悬臂带有一个可在该 第二悬臂上沿所述X方向移动的第二装配头，这个第二装配头用于在所述装 配区内对衬底进行装配，其中，在自动装配机的一种并行工作模式下，设置有一个第一装配分区，和与该第一装配分区不重叠的一个第二装配分区，在这种并行工作模式下， 第一装配头只将元件放置在该第一装配分区内，而第二装配头也只将元件放 置在该第二装配分区内，其中，在所述并行工作模式下，第一装配头和第二装配头彼此独立地进 行工作，特定而言是彼此独立地依次为数个衬底进行装配，并且，第一装配头和第二装配头位于所述第一悬臂和所述第二悬臂彼此靠近 的边侧，特定而言由所述第一悬臂和所述第二悬臂彼此靠近的边侧导引。由于第一装配头和第二装配头在所述并行工作模式下彼此独立地进行 工作，因而可为自动装配机采用如下设计，即当其中一个装配头发生故障时， 另一装配头可以不受影响地继续工作。借此可减轻生产进度所受到的影响， 因为机器的至少一部分仍可继续工作。此外在装配头彼此独立地进行工作的 情况下，不会产生对于单个装配头而言可能出现的等待时间或避开运动。"装配头彼此独立地进行工作"指的是其中一个装配头可以在不注意另 一装配头的位置的情况下进行工作，以及/或者其中一个装配头在其工作过程 中无需考虑另一装配头的位置和运动，或者说根本无需知道另一装配头的存 在。也就是说，自动装配机在并行工作模式下设定为，无论装配头在并行工 作模式下进行何种运动和/或处于哪个停留位置，装配头之间都不存在碰撞危 险，或者说装配头不会发生碰撞。第一装配分区和第二装配分区不重叠这一事实可使两个装配头彼此独 立地进行工作这一情况得到改善。因为在此情况下，并不存在可能由两个装 配头同时放置元件的区域。通过将第一装配头和第二装配头布置在相应悬臂彼此靠近的边侧，可使 自动装配机的结构更紧凑，进而縮短装配头在为衬底装配元件时所需行走的 距离。其原因主要在于，由于悬臂具有一定宽度，如果将装配头以其他方式 安装在悬臂上，就须使装配分区之间或装配分区与元件供给单元之间保持更 大距离，才能确保两个装配分区内的独立装配。而这会导致装配头在为衬底进行装配时必须行走更长的距离。因此，通过这种设计可使衬底的元件装配 得到加速和改善。本专利技术主要基于以下认识通过为第一装配分区内的装配工作进行独立 的配置优化，可将自动装配机的第一装配分区视为一个分离且独立的第一装 配单元。这样就可对这个第一装配单元进行独立控制，因此，即便对由一个 第二输送轨道输送并在所述第二装配分区内进行装配的那些第二电路载体 实施换批时，也无需中断第一装配分区内的装配工作。通过这种由不同的非 重叠装配分区而定义的装配装置的分割，可以最佳的配置分别对两个不同的 衬底进行完全相互独立的有效装配。需要指出的是，无论配置优化软件还是配置支持软件和整个生产设备软 件，均可将这两个非重叠装配分区的空间分割考虑在内。还需进一步指出的是，这种配置优化不只包括一个单一的装配装置。在 --条装配线上包括有数个且有时互不相同的自动装配机，且这些自动装配机 沿一个或数个平行输送轨道成行布置的情况下，所述配置优化也可包括这些 数个自动装配机，或包括该整条装配线。此外，在批量较小的情况下，进行 配置优化时还可将改装时间、试装配和试运行一并考虑在内。优选在实施配 置优化时对时间-路径进行优化，其中也可对定位系统的动力加以考虑。也 就是说，特别在装配头(a) 从元件供给单元的不同给料轨道上拣取元件(b) 将元件输送至自动装配机的工作区或装配区以及 (C)将元件放置在相应衬底上时所需运动的距离较短的情况下，可在实施配置优化时将装配头的加速 过程和制动过程考虑在内。这种将一个装配装置虚拟分割成至少两个彼此独立的不同装配单元的 方案的优点在于，借助一个装配装置几乎就可实现多个装配装置的功能。其 中，上述具有至少两个非重叠装配分区的自动装配机的所需投入和安装时的占地面积远远小于相应数量的独立装配装置。所述第一装配头和第二装配头例如可设计为一个具有一单独的元件抓 持器的单一装配头，或者也可设计为具有多个元件抓持器的多重装配头。其 中，所述抓持器可设计为机械抓持器和/或吸管。多重装配头可设计为所谓的矩阵头。此外，该多重装配头还可包括一个 可旋转单元，所述多个抓持器即布置在这个可旋转单元上。该可旋转单元可 采用可绕一轴垂直、倾斜或平行于衬底表面进行旋转的安装方式。自动装配机的第一和第二装配头在功能上采用如下设计和布置方式每 个装配头均至少原则上可在整个装配区内放置元件。所述衬底可以是用于电子电路的印制电路板，或者也可以是用于承载元 件的机械载体。所述元件可以是带外壳或不带外壳的电子、光学、光电子或 机械元器件。所述第一悬臂和第二悬臂均可由至少一个导轨导引。这些悬臂既可由一 个支架导引，也可由两个支架导引，即一端或两端导引。第一悬臂可由至少 一个导轨导引，第二悬臂同样可由这至少一个导轨导引。两个悬臂由同一个 导轨或相同的几个导轨导引，这一点可简化自动装配机的设计，使其具有紧 凑结构。其中，各悬臂可设计为一端导引，另一端简单支承或悬空。此外， 两个悬臂均可进行两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于为衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）装配元件（１５０，２５０）的自动装配机（１００，２００），该自动装配机包括：　一个装配区，用于安放至少一个需要装配元件（１５０，２５０）的衬底（１４１，１４２，２４１，２４２），　 一个可沿一Ｙ方向移动的第一悬臂（１１１ａ／ｂ，２１１ａ），所述第一悬臂带有一个可在所述第一悬臂上沿一Ｘ方向移动的第一装配头（１１６ａ／ｂ，２１６ａ），所述第一装配头用于在所述装配区内对所述衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）进行装配，　 　一个可沿所述Ｙ方向移动的第二悬臂（１１２ａ／ｂ，２１２ａ），所述第二悬臂带有一个可在所述第二悬臂上沿所述Ｘ方向移动的第二装配头（１１７ａ／ｂ，２１７ａ），所述第二装配头用于在所述装配区内对所述衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）进行装 配，　其中，在所述自动装配机（１００，２００）的一种并行工作模式下，设置有一个第一装配分区（１３６ａ／ｂ，２３６ａ）和一个与所述第一装配分区不重叠的第二装配分区（１３７ａ／ｂ，２３７ａ），在所述并行工作模式下，所述第一装配头（１１６ａ ／ｂ，２１６ａ）只将所述元件（１５０，２５０）放在所述第一装配分区（１３６ａ／ｂ，２３６ａ）内，所述第二装配头（１１７ａ／ｂ，２１７ａ）只将所述元件（１５０，２５０）放在所述第二装配分区内（１３７ａ／ｂ，２３７ａ），　其特征在于，　 　在所述并行工作模式下，所述第一装配头（１１６ａ／ｂ，２１６ａ）和所述第二装配头（１１７ａ／ｂ，２１７ａ）彼此独立地进行工作，特定而言是彼此独立地依次为复数个衬底（１４１，１４２，２４１，２４２）进行装配，　所述第一装配头（１１６ａ ／ｂ，２１６ａ）和所述第二装配头（１１７ａ／ｂ，２１７ａ）位于所述第一悬臂（１１１ａ／ｂ，２１１ａ）和所述第二悬臂（１１２ａ／ｂ，２１２ａ）彼此靠近的边侧，特定而言由所述第一悬臂和所述第二悬臂彼此靠近的边侧导引。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：维尔纳利格尔，
申请(专利权)人：西门子电子集成系统有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]