装配头、自动装配机、拾取元件的方法及装配基板的方法技术

技术编号:3897141 阅读:134 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
根据本发明专利技术的用于自动装配机(1)的装配头(6)用于利用元件(3)装配基板(2),该装配头(6)具有至少一个第一和一个第二吸移管载体(7)用于支撑吸移管(8),其中,至少第一吸移管载体(7-1)具有多个用于操纵元件(3)的吸移管(8)。这些吸移管(8)设置在平行于基板(2)平面的一个平面内的、它们各自的吸移管载体(7)上,并沿着它们各自的吸移管轴(18)相对于它们各自的吸移管载体(7)在垂直于基板(2)平面的z方向上是可运动的及围绕各自的吸移管轴(18)是可旋转的。因此,至少第一吸移管载体(7-1)可围绕旋转轴线(12)旋转,该旋转轴线垂直于基板(2)的平面。借助于装配头(6),两个或更多设置在不同的吸移管载体(7)上的吸移管(8)的相对位置可以这样地变化,即多个元件(3)能够同时被捡取或被定位在基板(2)上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及借助自动装配机自动装配基板的领域,这样的自动 装配机具有临时保持元件的装配头,从而在装配头的相应运动中, 元件能够被拿起、传送和放置在元件载体上。本专利技术特别涉及用于 利用元件装配基外反的装配头。此外,本专利技术还涉及自动装配才几、用 于拾取元件的方法及用于装配基才反的方法。
技术介绍
在装配技术中借助于所谓的自动装配机利用不同类型的元件 来装配基板,例如电路板。为此,由安置在自动装配才几上的供给装 置在规定的拾取位置提供元件。自动装配机的一个通过定位系统可 活动的装配头在拾取位置拾取元件并把它们传送至自动装配机的 装配区,在装配区中它们被定位在已准备好的基板上。要装配的基 4反通过一个传送装置运送至装配区,完成装配的基寿反通过这个传送 装置再从装配区向外传送。例如,这样的自动装配机已由专利文献DE 10336609 B3公开了 。此外,由专利文献DE 102 36 604B4公开了具有多个抓手的装 配头,该装配头具有用于其内可位移的纵滑块或横滑块的纵导向装 置或横导向装置,其中, 一个抓手固定在纵滑轨上,而另一个抓手 固定在4黄滑轨上,从而它们可平4亍于基板平面位移运动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,纟是供装配头、自动装配才几,以及用于冲合取 元件的方法或装配基冲反的方法,借助它们可以提高装配效率。该目的通过根据独立权利要求的元件装配头、自动装配机及用 于拾取元件的方法或装配基板的方法来实现。优选的i殳计方案是从 属权利要求的主题。具有至少一个第一和一个第二吸移管载体,它们被设计用于支撑吸移管(Pipetten),其中,至少第 一吸移管载体具有多个用于操纵 (Handhaben )元件的吸移管。这些吸移管i殳置在它们各自的吸移 管载体上在平行于基板平面的平面内,并相对于它们各自的吸移管 载体沿着它们各自的轴线在垂直于基板平面的z方向上是可运动的 以及围绕各自的轴线是可S走转的。因此,至少第一p及移管载体可围 绕旋转轴线旋转,该旋转轴线垂直于基板的平面。借助这样设置的装配头能使至少一个吸移管相对于装配头在 平行于基板平面的平面内运动,并且能够以这种方式相对于彼此地 定位至少两个设置在不同的吸移管载体上的吸移管。因此,同时操 纵多个元件是可能的,例如从它们的拾取位置拾取。借助所谓的自 动装配机的供给装置向规定的拾取位置提供元件。因此,通过装配 头的位移运动(Verfahrbewegung )和两个吸移管相对于彼此的定位 运动的叠加,借助于在z方向上的、垂直于基板平面的进给运动 (Zustellbewegung),可以同时从拾取位置拾取至少两个元件。在此 要注意的是,拾取位置的分划间距对应于那些捡取元件的吸移管的 间距。由此可以明显缩短捡取元件的时间分量,这实现了自动装配 才几的更高的装配效率。在装配头的优选的设计方案中,装配头线性可活动地设置在自 动装配机的定位系统上,从而,相对于自动装配机固定的基板在定 位系统也同时相对于自动装配机固定的情况下至少是可带式装配的。"带式装配"在此可理解为,基板的带,也就是具有非零的宽 度的区域,在静止的基板和固定的定位系统中可以借助根据本专利技术 的装配头^皮装配。由此得出的优点在于,基才反的带内的各个的元件 的定位可仅由装配头的定位运动来执行-在此基板和定位系统本 身都不必移动。因而,不必^昔助定位系统和基^反间的相对运动来独 立控制每个在基板上的装配位置。相反地,这样就足够了,即定位 系统及基板这样地相对彼此定位,即^又通过装配头的定位运动可在 基寺反上的多个装配位置装配元件。通过避免定位系统的4立移运动和 只是装配头(并因此明显较小的质量)的运动,由定位系统的加速 引起的振荡明显减少。定位精度因此明显改善。因此,定位系统设计为或是可活动的或是用于装配头的固定线 性导向。带式装配的前提条件只是,在利用多个元件装配带时定位 系统静止。那么该带式装配仅通过在定位系统上装配头的线性位移运动(Verfahrbewegung )及通过各个吸移管或吸移管载体横向于装 配头的位移运动方向的调整可能性来实现。与在4专统的分开4由(Split-Axes)装配中,用于每个元4牛的定 4立的基才反必须;故移动,与传统的分开轴(Split-Axes)装配相比, 产生的优点是,即装配带时基板静止,从而4吏已装配的元件不通过 基板的位移运动而滑动。从几何角度来看,"带式装配"这样被定义,即多个元件能被 定位到在基板的要装配的带内的它们的装配位置上,其中,允许这些装配位置具有到装配头的活动轴的在基板上的垂直投影的不同 距离。带的宽度在此由吸移管的最大作用半径来限定。在装配头的另一优选的设计方案中,旋转轴线相对各个吸移管 载体偏心地设置,以使各个吸移管载体在平行于基板平面的平面内是可摆动的。用于吸移管载体的摆动轴线表示了 一种简单的可能性,即设置 在吸移管载体上的吸移管在平行于基才反平面的平面内运动,因而不 必使用线性轴或线性导向装置。因此,偏心的概念理解为,垂直于基才反平面的摆动轴线在平4亍 于基板平面的截面内要么设置在吸移管载体的边缘区域要么完全 设置在吸移管载体轮廓的外面。在旋转对称的吸移管载体情况下, 摆动轴线决不设置在吸移管载体的对称轴的交会点。在装配头的另一优选的设计方案中,至少一个吸移管载体至少在平行于基板平面的方向上在装配头上相对另一吸移管载体是线 性可活动的。通过两个吸移管载体的线性运动实现的、附加的自由度可实现i殳置在不同的吸移管载体上的两个吸移管的独立定4立,这两个吸移 管。因此,至少两个由吸移管保持的元件能够在平行于基板平面的 平面内被这样地定位,即借助在z方向上的进给运动可以在基板上 把它们同时被放置到它们的装配位置上。由此,用于装配基板的时 间分量可以明显净皮缩短,这再次明显提高了自动装配才几的装配效 率。在装配头的另一优选的设计方案中,每个吸移管载体具有z驱动机构以用于在z方向上沿吸移管各自的轴线使至少一个吸移管运动,其中,Z驱动机构在此耦合在各个吸移管载体的至少任一吸移管上。<昔助z驱动才几构可目标明确i也在垂直于基^反平面的z方向下降 和/或提升各个吸移管。为此z驱动机构可与各个吸移管耦合。因此, 在z方向上被加速的质量明显减小,因而导致了振荡性能的改善,并因此导致了更高的装配精度。此外,更高的加速通过更小的运动 质量是可能实现的,这样对装配效率产生积极影响。在装配头的另一优选的设计方案中,吸移管载体的每一个吸移管配置一个自己的、可独立控制的z驱动机构,其实现了各自的吸 移管在z方向上的运动。通过每一个吸移管具有一个自己的、可独立控制的z驱动才几构, 能够使各个吸移管的轴线在装配头位移运动时已经在z方向上预定 位了 。通过一方面的装配头位移运动和另一方面在z方向的吸移管的进给运动的并4于化,可以继续4是高装配效率。在装配头的另 一优选的设计方案中,吸移管载体的每一个吸移 管配置一个自己的、可独立控制的旋转驱动才几构,其实现了各个吸 移管围绕它们各自的轴线的旋转运动。通过每一个吸移管配置一个自己的、可独立控制的旋转驱动枳J构,在装配头位移运动期间或在吸移管在z方向上预定位期间,实 现了对所保持的元件围绕z轴线的角位的4交正。装配效率可由此进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于自动装配机(1)的、利用元件(3)装配基板(2)的装配头(6),具有: -至少一个第一和一个第二吸移管载体(7-1x,7-2),所述吸移管载体被设计用于支撑吸移管(8), -其中,至少所述第一吸移管载体(7-1x)具有多个用 于操纵所述元件(3)的所述吸移管(8), .其中,所述吸移管(8)设置在它们各自的吸移管载体(7)上平行于所述基板(2)平面的平面内, .其中,所述吸移管(8)可沿着它们各自的吸移管轴(18)相对于它们各自的吸移管载体(7)在垂 直于所述基板(2)平面的z方向上移动并且可围绕各自的吸移管轴(18)旋转, 其特征在于,至少所述第一吸移管载体(7-1x)可围绕旋转轴线(12)旋转,所述旋转轴线垂直于所述基板(2)的平面。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:穆罕默德迈赫迪安普维尔纳米勒
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]

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