在元件进给设备的拾取位置自适应位置地提供元件制造技术

本发明专利技术描述一种用于在拾取位置提供元件的元件进给设备（100、500、600、605）。该元件进给设备（100、500、600、605）包括：（a）机架（110）；（b）用于将元件输送到提供结构（186）的机构，拾取位置位于该提供结构之中或之上；（c）驱动器（115、520、542、544），其具有与机架（110）耦联的静止部件以及与提供结构（180、186）耦联的活动部件（540、552）；以及（d）控制单元，其用于控制驱动器（115、520、542、544），使得提供结构（180、186）至少能沿Z方向相对于机架（110）移动。本发明专利技术还描述一种包括这种元件进给设备（100、500、600、605）的装配系统（630）以及一种使用这种元件进给设备（100、500、600、605）提供元件的方法。

Provide components adaptively at the pick-up position of the component feed device

【技术实现步骤摘要】
在元件进给设备的拾取位置自适应位置地提供元件
本专利技术总体上涉及装配元件载体与（电子）元件的
，更具体涉及借助自动装配机执行将元件进给到装配过程。本专利技术特别是涉及一种用于在拾取位置提供元件的元件进给设备，装配头能够在该拾取位置抓取元件并且再将其放置到元件载体上。本专利技术还涉及一种包括自动装配机和至少一个这种元件进给设备的装配系统以及一种使用这种元件进给设备提供元件的方法。
技术介绍
在机械装配元件载体与（电子）元件的过程中，将待处理的元件提供给通常在自动装配机中执行的装配过程。通常如此进行元件的进给：在定义的元件拾取位置提供元件，然后能够由自动装配机的装配头自此快速又可靠地抓取元件并将其以预定的空间位置和取向放置在相关的元件载体上。为了确保可靠地进给或提供元件，一般将元件封装在所谓的元件封带中。通过专用的元件封带进给设备将这些传送带逐渐送到自动装配机，这样就使位于元件封带中的元件依序在定义的空间位置输送到元件拾取位置。但将元件封装在这类元件封带中的成本很高。另外，在去除元件之后，须将封带材料作为废物处理。为了避免高成本的封装和前述的废物问题，公知采用所谓的振动输送机，这种振动输送机能够传送散料形式的待处理元件。但需要尤其可观的机械工作量才能将元件依序带到特定的元件拾取位置。为了达成这一目的，振动输送机常规上构造为借助通常又称“隔板”的机械引导装置依序以适当的方位提供元件。为了确保稳妥地抓取元件并就此确保较高的工艺可靠性，重点在于，确切获知相对于相关自动装配机的坐标系的拾取位置，以便装配头能够正确地“接近”所提供的元件。在不利于装配头的位置提供元件可能导致不牢固地抓取相应的元件和/或装配头须行经不必要的行程才能抓取相应的元件。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用如下方式改进为装配过程提供元件，即通过自动装配机的装配头能够可靠又高效地抓取元件。本专利技术用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的主题。本专利技术的有利实施方式参阅从属权利要求。根据本专利技术的第一方面，描述一种用于在拾取位置提供元件的元件进给设备。所述元件进给设备包括：（a）机架；（b）用于将元件输送到提供结构的机构，拾取位置位于该提供结构之中或之上；（c）驱动器，其具有与机架（刚性）耦联的静止部件以及与提供结构（刚性）耦联的活动部件；以及（d）控制单元，其用于控制驱动器，使得提供结构至少能沿Z方向相对于机架移动。所述元件进给设备是基于以下认识：通过空间上变动自动装配机的装配头取件的元件拾取位置，元件进给设备经由适当的接口（以能脱离的方式）附接至该自动装配机，即使在自动装配机和/或附接至其上的元件进给设备的运行期间，也能使装配头就其最短行程得以优化。可以实施沿Z方向的变动，该Z方向在元件进给设备的运行中通常是垂直方向（平行于重力），以便可以缩短以能滑动的方式附接至装配头的元件保持装置（特别是抽吸夹具）沿垂直的Z方向的行程，从而加快装配过程。这样就能改进装配性能，其中术语“装配性能”应指在预定的时间段内能够借助相关的自动装配机放置到待装配元件载体上的元件数目。在本专利技术中，术语“机架”应指承载元件进给设备的各个部件的任何框架或承载结构。机架上特别是附设或构造有适当的接口，元件进给设备能够经由该接口以能脱离的方式附接至自动装配机。这样的接口不仅可以包括纯机械的接口。元件进给设备上也能设置有例如用于从自动装配机向元件进给设备供电的电力接口和/或用于在自动装配机与元件进给设备之间通信的数据接口。在本专利技术中，术语“用于输送元件的机构”应指能够将元件从储器输送到拾取位置的任何功能装置。根据元件进给设备的类型，可以采用完全不同的方式构造这个功能装置。在所谓的带式输送机的情况下，这种机构特别是包括旋转驱动器和与之连接的销轮，该销轮卡入相关元件封带的开口中并且在激活旋转驱动器时朝向元件拾取位置运动。在带式输送机中，可以将元件封带与相应存放在所谓带袋中的元件缠绕在其上的线筒或线管视为元件储器。在振动输送机的情况下，将振动的输送结构与该输送结构的表面上构造的输送路段或输送区域（酌情连同适当的振动致动器）视为“用于输送元件的机构”。在这种情况下，储器是散料形式的元件处于其中的容器。提供结构可以是简单的（平）板，在其上将元件呈递给装配头以供拾取。应当指出，在振动输送机的情况下，未预先获知或确定借助振动输送相关元件的拾取位置。因此，在进行拾取之前，仍需对每一个元件测量、例如借助相机光学检测相应元件的拾取位置所处的精确位置。仅预先获知该拾取位置位于提供结构之中或之上的某个空间扩展的展示区域内。在此背景下，在本专利技术的上下文中，表述“在拾取位置提供元件”应指“在某处”将相关的元件输送到展示区域内。每一个元件在终止振动输送（该元件）的过程并自此拾取该元件的（任意）位置就是拾取位置。在本专利技术中，术语“提供结构”可指能够在其上或其处将元件展示给装配头以供拾取的任何结构。在带式输送机的情况下，提供结构包括适当的引导装置和/或支承面，其确保至少当前正从中取出元件的元件封带的那个区段位于尽量精确的所定义的空间位置。在振动输送机的情况下，可以用简单的平面（酌情具有边框以防元件意外掉落）实现提供结构，在该平面上将一个或多个元件展示给装配头以供拾取。在本专利技术中，术语“驱动器”可指配置为使得提供结构相对于机架运动的任何类型的致动装置。该驱动器可以是：（a）机械驱动器，例如主轴或偏心轮；（b）电动驱动器，例如线性电动机；和/或（c）气动或液压驱动器，例如升降缸。术语“控制装置”可指用于驱动器和/或数据处理装置的驱动电路，其能确保使得提供结构以期望的方式运动。在数据处理装置中可以采用软件，该软件计算关于提供结构的最佳Z位置。这例如可以借助校准程序来完成，在该校准程序中（例如借助相机），测量拾取位置周围的干扰轮廓和区域，以便能够调整到装配头的最佳距离，从而尽量缩短装配头的元件保持装置的垂直行程。例如，当使用所述元件进给设备提供的元件的类型有所改变时，可以（动态地）变动提供结构的Z位置。特别是，当提供高度比先前处理的元件更高的元件时，提供结构可以向下运动。采用相应的方式，在从较高的元件变为较低的元件时，提供结构可以向上移行，使得元件保持装置和/或装配头在抓取元件时始终仅需沿Z方向行经最短的距离。在任何情况下，通过沿Z方向的可调性，有助于提高装配性能。例如，也能变动提供结构的Z位置，以便对元件进给设备进行单独的容差补偿和/或将元件进给设备单独地机械附接至自动装配机。由此，可以针对每一个元件进给设备单独地提高提供元件的精度，并且可以履行“元件进给设备的单独贡献”来提高装配性能。简而言之，所述元件进给设备具备能够（动态地）沿（垂直）Z方向变动拾取位置的功能。可以通过控制单元调整拾取位置的Z位置，以使拾取位置尽量靠近装配头。这样就能尽量缩短装配头和/或相关元件保持装置的垂直行程，从而有助于提高装配性能。此外，可以补偿容差，以便不同元件进给设备的行为至少近似相同，只要涉及到从装配头到拾取位置的距离即可。根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在拾取位置提供元件的元件进给设备（100、500、600、605），所述元件进给设备（100、500、600、605）包括：/n机架（110）；/n用于将元件输送到提供结构（186）的机构，所述拾取位置位于所述提供结构之中或之上；/n驱动器（115、520、542、544），其具有与所述机架（110）耦联的静止部件以及与所述提供结构（180、186）耦联的活动部件（540、552）；以及/n控制单元，其用于控制所述驱动器（115、520、542、544），使得所述提供结构（180、186）至少能沿Z方向相对于所述机架（110）移动。/n

【技术特征摘要】
20181031 DE 102018127276.61.一种用于在拾取位置提供元件的元件进给设备（100、500、600、605），所述元件进给设备（100、500、600、605）包括：
机架（110）；
用于将元件输送到提供结构（186）的机构，所述拾取位置位于所述提供结构之中或之上；
驱动器（115、520、542、544），其具有与所述机架（110）耦联的静止部件以及与所述提供结构（180、186）耦联的活动部件（540、552）；以及
控制单元，其用于控制所述驱动器（115、520、542、544），使得所述提供结构（180、186）至少能沿Z方向相对于所述机架（110）移动。


2.根据权利要求1所述的元件进给设备（100、500、600、605），进一步包括：
至少一个另外的驱动器（562、563、564），其能被控制为使得所述提供结构（180、186）至少能沿X方向和/或沿Y方向相对于所述机架（110）变动，其中，所述X方向和所述Y方向垂直于所述Z方向。


3.根据前述权利要求中任一项所述的元件进给设备（100、500、600、605），进一步包括：
所述活动部件（552）和/或所述提供结构（180、186）上附设或构造的接口结构，其中，所述接口结构配置为使得所述提供结构（180、186）以能脱离的方式附接至所述活动部件（552）。


4.根据前述权利要求中任一项所述的元件进给设备（100、500、600、605），进一步包括：
光学系统（570），其用于检测在所述提供结构（186）之中或之上提供的至少一个元件的类型、数目和/或位置。


5.根据权利要求4所述的元件进给设备（100、500、600、605），其中，
所述控制单元和所述驱动器配置为使得所述提供结构能在所述光学系统（570）的聚焦平面（270a）中移行。


6.根据权利要求4或5所述的元件进给设备（100、500、600、605），其中，
所述提供结构包括光学透明的展示板（186），在其顶侧提供元件，并且
所述光学系统（570）包括相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗美尔·塞巴斯蒂安，罗斯曼·托马斯，萨德勒·克劳斯，塞茨·斯蒂芬，特里贾尼·米歇尔，昂格尔·塞韦林，盖尔·斯蒂芬，
申请(专利权)人：先进装配系统有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE