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装配头、装配装置以及用于为基板装配电子元件的方法制造方法及图纸

技术编号:3720455 阅读:246 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为基板装配元件的装配头(250),包括:定子(260);转子(270),相对定子(260)绕转子旋转轴线(275)旋转;至少两个元件保持装置(280),以垂直转子旋转轴线(275)的平面设在转子(270)上。多个保持装置(280)相对转子(270)平行旋转轴线(282)旋转,平行旋转轴线(282)的移动方向(285b)移动设置。装配头(250)包括:旋转促动器(285),与保持装置(280)连接,保持装置在旋转促动器(285)启动时绕其旋转轴线(282)旋转;升降促动器(290),相对转子(270)绕转子旋转轴线(275)旋转设置,随所选保持装置(280)的旋转单独供应,其可与所选保持装置(280)单独连接且引起所选保持装置(280)以移动方向(285b)升降运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种装配头、 一种装配装置以及一种用于为基板装 配电子元件的方法。
技术介绍
在通过所谓的自动装配设备自动装配基板和元件载体时,元件 由元件输送装置提供到确定的捡取位置并在那里由装配头捡取,该 装配头可以通过定位系统在工作区域内定位。被捡取的元件由装配 头传送到装配位置并且在待装配的基板上安装到由相应接线面限 定的安装位置上。为了实现尽可能高的装配效率,研发了所谓的多头装配头。装 配j文率的扭无念在上下文中应理解为在预定的时间单4立(例如一'J、 时)内大量的元件可以以所要求的准确度安装到待装配的基板上。多头装配头在工作中从元件输送装置上同时接纳多个元件,并 且在可能的光学测量之后将这些元件顺序地安装到基板上的不同位置中。该原理经常^皮形容为集中并定位(Collect & Place )原理。 为了可以方位正确地安装由装配头容纳的多个元件,不仫 f又需要保 持装置相对于装配头下降,而且保持装置也要能够围绕其纵向轴线旋转。已知的是,为了使多头装配头保持尽可能小的重量,不是所有 的保持装置都具有自身的用于旋转和上升或下降的驱动技术。不如 可以在装配头内使用用于多个保持装置的单一的驱动元件。从而, 例如可以使用 一个集合式旋转驱动装置,通过该装置所有的保持装 置都一同围绕其纵轴旋转。当保持装置例如在所谓的轮转装配头中 一个4妾一个在装配头内部的确定的位置上力走转时,这不Y又可以乂于于 所有的保持装置进行也可以轮流进行。然而, <吏用整体上应用于多个保持装置的驱动4支术还是有缺点 的,即当装配效率没有明显降^f氐时,在将冲妾纳的元件安装在4寺装配 的基一反时,至少必须遵守一个特定的装配顺序。这种装配效率的降 低有可能例如在轮转装配头中由星形地安装到装配头的转子上的 保持装置的多次的来回旋转造成。这将导致,特别是当多个不同类 型的元件要安装到基板上时,装配头有可能必须经过额外的运行路 径,以4吏得元件对应于预定的装配顺序分別安装到正确的位置上。由专利申请US 7 159 395 B2已知一种装配头,其中各个4呆持 装置的下降运动通过围绕转子轴线旋转的升降促动器实现。各个保 持装置旋转固定地设置在转子中。待装配的元件通过转子的旋转旋 转到各自的额定角度位置中,其中升降促动器也通过围绕转子旋转 轴线的旋转随之运动。x-y座标通过框架的控制运动而校正。此外,由专利申i青US 6 588 096 Bl已知一种具有多个以圓周 设置、相互平行的保持装置的装配头,其中保持装置在旋转固定设 置的载体中可以单一地^走4争并JIJ从向上可移动地r没置。在元4牛安装 到印刷电路板上之前,所涉及的保持装置通过中心的旋转驱动装置 43、 45、 46、 42转动到各自的额定角度位置中。在多个保持装置上 方,这些中心的旋转驱动装置对应于气缸43,保持装置中的一个可 以通过该气缸向前推动到制动器上。预选的保持装置随后通过调整 的升降驱动装置40、 39、 38以捡取水平或安装水平下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提出一种装配头,该装配头相对于可行的 安装顺序,特别是由不同的组件实现良好的灵活性。该目的通过独立片又利要求的特;f正来实现。本专利技术的有利的实施 例将在从属的4又利要求中描述。本专利技术描述了一种装配头,用于为基板装配电子元件。装配头具有(a)定子;(b)转子,该转子可以相对于定子围绕转子旋转 轴线旋转;以及(c)至少两个〗呆持装置,用于临时地容纳电子元 件,这些保持装置在垂直于转子旋转轴线定位的平面上设置在转子 上,其中保持装置相对于转子各自围绕平行于转子旋转轴线的旋转 轴线可旋转地设置并且在平行于旋转轴线的移动方向中可移动地 设置。装配头还具有(d)旋转促动器,其与保持装置这样地连接, 即这些保持装置在旋转促动器启动时分别围绕其旋转轴线旋转; (e)升降促动器,其相对于转子和定子围绕转子旋转轴线可旋转 地i殳置,至少两个保持装置的一个保持装置通过旋转可以单独地供 应并且其这样设计,即该升降促动器可以与一个保持装置单独地连 接并且该升降促动器可引起保持装置在移动方向上的升降运动。本专利技术的构思在于,即基于具有仅仅一个集体式旋转促动器的 水平转动的、所谓的轮转装配头可以额外地使用 一个围绕转子旋转 轴线旋转的升降促动器。该升降促动器可以在对应于转子的相对角 度位置中从不同的保持装置中选择一 个保持装置沿着z方向运动。 在此,z方向平行于转子旋转轴线或平行于保持装置的各个的旋转 轴线。升降促动器相对于单一的保持装置的单独的供应性具有优点, 即元件通过单独的〗呆持装置以4壬意的顺序^皮-接纳并且可以通过影像系统对可能被接纳的元件的测量以任意的顺序安装到基板或元 件载体上。被接纳的元件可以以不依赖于捡取顺序的装配顺序安装 到基^反上,这具有优点,即基板的完全装配或至少部分装配所需要 的装配头的运行线路可以相对于基板明显地降低。因此,自动装配 设备的效率被明显地提高。优选地,参与捡取过程或安装过程的保持装置的角度位置将不 依赖于转子的实际旋转角度来自由地设定。因此,集体式旋转促动 器例如可以这样被控制,即保持装置产生的自身旋转正好通过转子 的旋转校正了轨道旋转。在这种情况中在转子旋转时不会改变一个 或多个被接纳的元件的角度位置。以在可代替的机械和/或电子成本中明显地才是高了装配头的灵活性。 当相应的用于单独升降促动器的旋转促动器可以不<又完全不依赖 于集体式旋转促动器也不依赖于单独的升降促动器来启动时,装配 头相比已知的装配头在灵活性上的提高是特别强烈的。通过这种方 式,在升降促动器和单 一 的保持装置之间实现了灵活及单独的保持 装置。才艮据本专利技术的实施例,装配头额外具有另一升降促动器,该升 降促动器这样设置,即该升降促动器可以与另一保持装置连接并且 可引起另一保持装置在移动方向上的升降运动。这具有优点,即至少两个^f呆持装置的两个可以同时沿着平4亍于魂:转轴线的移动方向 移动。因此,例如在彼此以相应的间隔设置的元件捡取位置中同时 乂人元件输送装置捡耳又两个元件。由此,在运用所谓的集体和定位原 理中元件捡取过程明显地加速。在集体和定位原理中首先通过装配 头从具有多个单独的输送装置的元件输送装置中捡取多个元件,并 且在传送到待装配的基板后多个元件^皮依次安装到基板上相应的 元件安装位置中。根据本专利技术的另 一实施例,另 一升降促动器相对于定子设置在 相关于定子和/或相关于转子的固定的角度位置中。具有可移动的升 降促动器和固定的另一升降促动器的该实施例具有优点,即用于实降促动器仅仅不明显地提高。根据本专利技术的另 一实施例,另 一升降促动器相对于转子和定子 围绕转子旋转轴线可旋转地设置并且通过旋转相对于至少两个保 持装置的另一保持装置单独地供应。在此,另一升降促动器这样设 计,即其与另 一保持装置可以单独地连4妄并且该另 一升降促动器可 引起另一保持装置在移动方向的升降运动。这个具有两个可移动的升降促动器的实施例具有优点,即相关 于多个电子元件的接纳顺序和多个电子元件的安装顺序的灵活性 被进一步提高。由此,通过两个可移动的升降促动器的相应的定位, 至少两个保持装置的任意两个平行于其旋转轴线单独地,也就是同 时本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种装配头,用于为基板(130)装配电子元件,所述装配头(150、250、350)具有:    ●定子(260、360);    ●转子(270、370),所述转子可以相对于所述定子(260、360)围绕转子旋转轴线(275、375)旋转;    ●至少两个保持装置(280、380),用于临时地容纳所述电子元件,所述这些保持装置(280、380)在垂直于所述转子旋转轴线(275、375)指向的平面中设置在所述转子(270、370)上,其中    所述保持装置(280、380)相对于所述转子(270、370)围绕分别平行于所述转子旋转轴线(275、375)的旋转轴线(283、382)可旋转地设置并且在平行于所述旋转轴线(282、382)的移动方向(285b)可移动地设置;    ●旋转促动器(285、385),其与所述保持装置(280、380)这样连接,即所述保持装置(280、380)在所述旋转促动器(285、385)启动时分别围绕其旋转轴线(282、382)旋转;以及    ●升降促动器(290、390),    -其相对于所述转子(270、370)和所述定子(260、360)围绕所述转子旋转轴线(275、375)可旋转地设置,    -其可通过旋转单独地供给至少两个所述保持装置(280、380)中的一个保持装置(280、380)并且    -其这样设计,即所述升降促动器可以与所述一个保持装置(280、380)单独地连接并且所述升降促动器可引起这个保持装置(280)在移动方向上的升降运动(285b)。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特劳赫
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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