发明内容
因此,本发明的目的在于提出一种在基板上涂覆粘性介质的改善的方法和改善的装置。
根据本发明,该目的通过一种装置实现,该装置具有:
-处理站,在该处理站时,在单个的基板上涂覆粘性介质;
-传送站,用于将具有粘性介质的基板传送至工件载体,其中,工件载体被设计用于固定多个基板;
-第一传输装置用于将工件载体与被固定住的基板一同以装配区域的方向在第一传输方向中传输。
此外,提出一种用于生产装配有组件的基板的方法,在该方法中,
-在单个的基板上涂覆粘性介质;
-将多个具有粘性介质的单个基板固定在工件载体上;以及
-将多个单个基板与工件载体一同传输到装配区域中,用于在那里装配组件。
通过将粘性介质涂覆在单个基板上并且接下来将单个基板组合在工件载体中可以非常精确地执行相关于单个基板的粘性介质的涂覆过程,而接下来将单个基板组合在工件载体中导致装配时的高的速度。装配过程可以通过在自动装配机中的测量系统来相关于单个基板精确地控制。
通过处理单个的基板,已经被分割的基板用于在根据本发明的装置中进一步加工。因此,在事先就已经实现了单个基板的质量控制并且例如仅仅无缺陷的基板可以被提供用于涂覆粘性介质的过程。由此,节省了粘性介质材料,这是因为已经被标记为损坏的基板不再被设置粘性介质。
在一个实施例中使用了用于涂覆粘性介质的模板。在此,在处理站中通过光学测量系统来彼此调整模板和单个的基板。第一光学测量系统确定在模板上的定位标记和在基板的远离模板的表面上的定位标记的位置。在通常情况中,该远离于模板的表面是基板的下侧,这是因为粘性介质被涂覆在基板的上侧。在处理站之前就已经例如通过第二光学测量系统对基板的两个表面上的定位标记进行了测量。在与第一和第二光学测量系统连接的控制单元中,可以由此测量出在模板和基板之间的当前的偏差并且例如通过控制升降台或者移动模板来进行补偿。
第二光学测量系统也可以被描述为“基准测量系统”,在该系统中,例如通过摄像机系统以所描述的方式和方法产生在基板的上侧的定位标记和基板的下侧的定位标记之间的相互关系。在处理站(其也被描述为“印刷位置”)中,在模板的下面还要读取一次在基板的下侧上的定位标记。通过相互关系了解到上侧的位置并且可以相对于模板来对准基板的上侧。
在有利的方式这样地设计模板,即设置基本相同的构造的部分区域。在此,分别有一个部分区域有效地用于粘性介质的涂覆。在通过第一部分区域涂覆粘性介质期间可以例如清洁另外的部分区域。在有效的部分区域被弄脏时,通过更换系统能够以清洁过的部分区域替换该被弄脏的部分区域,由此,被清洁过的部分区域成为有效的部分区域并且之前的有效区域可以被清洁。模板从一个部分区域向另一个部分区域的更换发生在基板的更换时间中,从而可以通过过程的平行性来最小化周期时间。
在另外的实施例中提出,使用至少两个基本相同构造的模板,其中只有一个用于当前地涂覆粘性介质。通过更换系统可以更换两个模板并且当时未被使用的模板可以在清洁装置中进行清洁。
通过在模板发生位置变换之后在上侧的摄像机对模板的位置的单次测量,不再需要在每次印刷之前在基板和模板之间的可移动的摄像机系统。
在另外的实施例中,多个基板、例如两个基板被同时传送到处理站中并且在那里被同时设置有粘性介质,由此提高了处理速度。
在另外的实施例中,在光学检查系统中控制粘性介质的涂覆质量,也就是焊膏印刷的质量。具有较差的质量的基板随后被挑选出来并且因此不会被传送到装配区域。这种挑选可以例如在传送到工件载体中之前或者也可以首先在基板已经传递到工件载体处之后实现。由此确保在装配线上仅仅处理良好的基板和良好的印刷品。
在另外的实施例中,在工件载体上不仅固定已经单侧地装配的基板而且还固定未被装配的基板并且共同传输到装配区域中。因为在需在两侧进行装配的基板时,上侧和下侧的装配内容通常可以是显著不同的,所以由此可以达到改善的生产线效率,这是因为在接下来的装配过程中不仅基板的下侧而且基板的上侧也被装配。由此,首先确保了稳定的生产线负荷,因为其避免了这样的情况,即在用于基板的一侧的例如在时间上很紧张的装配过程之后紧随着一个用于需装配较少的组件的一侧的非常短的装配过程。
为了生产双侧装配的基板,以有利的方式设置了用于旋转基板的旋转站或者用于翻倒工件载体的翻倒站,从而在旋转或者翻倒之后为基板的另一表面设置粘性介质。为此,基板分别被输送回装置的起始位置。
具体实施方式
在图1的俯视图中,一个实施例示出了根据本发明的装置100。在此,单个的基板102在处理站104中、例如在印刷站中通过应用模板106(“蜡纸”)以及在该种情况下由两个刮刀107(通常每个基板102对应一个刮刀107)来施加诸如像焊膏或者导线粘接剂的粘性介质,从而在基板102(例如用于移动电话的小型的电路板)的表面上的接触面被覆盖有粘性介质。
在此,模板106具有无效的部分区域108和有效的部分区域110,其结构基本相同,例如还具有用于在基板102上涂覆粘性介质的相同的图样。在无效的部分区域108在清洁装置111中进行清洁期间,有效的部分区域110被用于涂覆粘性介质。
一旦有效的部分区域被严重地弄脏,那么在图1中通过旋转运动箭头示出的更换装置112产生更换有效的和无效的部分区域108、110的作用。更换可以在继续传输基板102时实现,从而不会丢失附加的更换时间。
被印刷的基板102在传送站120中通过示意性地示出的第一捕获单元122传送给工件载体,在那里,多个被印刷的基板102被固定,并且通过第一传输装置、例如第一传输带124在传输方向125中传输到自动装配机126的装配区域中,在此,仅仅示意性地示出该自动装配机。
在此示出了一个实施例,在该实施例中,通过装置100,在两个平行的行130、132中的基板通过在第二传输装置134、例如第二传送带(在图2中示出)在第二传输方向136中传输,其中,每两个基板102共同在处理站104中印刷例如焊膏。在此,基板102可以例如在传送带134上的基板载体138中移动。
例如使用两个平行的行130、132,从而以有效的方式生产双侧装配的基板102。
在示出的实施例中,由供货商来供货的、例如在储存室140中的单个的、已经分开的基板102由第二捕获单元142从储存室140中取出并通过第二传输装置134在图1中的下部行130中输送给模板106。接下来,参考图2a和图2b来描述基板102相对于模板106的调整。
图2a以侧视图示意性地示出了对在基板102的朝向模板106的表面上的定位标记200的测量和对在基板102的远离模板106的表面上的定位标记202测量。在图2b中示出了在处理站104中示出的模板106的定位标记204和在基板102的远离模板106的表面上的定位标记202的测量。为此应用了在图2b中的第一光学测量系统210,该第一光学测量系统例如包括用于测量模板106的定位标记204的第一摄像机212以及用于测量基板102的远离于模板106的表面上的定位标记的第二摄像机214。第一光学测量系统210与控制单元220连接。在此,模板的定位标记204例如与用于涂覆粘性介质的模板106的结构一样被蚀透。
由此可以实现模板106相对于基板102的朝向模板106的表面的调整并且在朝向模板106的表面上的定位标记200是很难接近的(模板106在通常情况下阻止对定位标记200的光学识别),如图2a所示,在达到处理站104之前在位置137通过第二光学测量系统230来确定在基板102的两个表面上的定位标记200、202的位置。为此,第二光学测量系统230包括例如用于测量在基板102的朝向模板106的表面上的定位标记的第三摄像机232和用于同时测量在基板102的远离于模板的表面上的定位标记202的第四摄像机234。替代描述的第一至第四摄像机212、214、232、234也可以分别设置用于基板102以及模板106的定位标记200、202的独立的摄像机,这些摄像机分别与控制单元220连接。
第二光学测量系统230同样与控制单元220连接。通过对在基板的两个表面上的定位标记200、202的相对位置的认识以及对模板106相对于在远离于模板的一侧上的定位标记202的位置的认识,控制单元230可以这样地控制升降台240,即实现基板102相对于模板106的理想位置。为此,升降台240在平行于基板102的表面的平面中侧向地和旋转地移动,如在图2b中通过箭头示出。
在此,也可以共同使用第一光学测量系统210和第二光学测量系统230的单个的组件,例如也可以替代第一摄像机212和第三摄像机232而仅仅设置一个可移动的摄像机,如替代第二摄像机214和第四摄像机234也可以仅仅设置一个可移动的摄像机。
单侧印刷的基板102接下来由光学检查系统150来检查。在此,错误地印刷的基板102可以被识别。通过利用控制单元151与光学检查系统连接的选择机构152(在此通过固定在龙门架系统156上的捕获器154)可以将有故障的基板102从系统中提取出来。接下来,按规定印刷的基板102例如可以通过第二传输装置134输送到传送站120中并且代替被挑选出来的基板102传递给工件载体123。由此而确保在自动装配机126的装配区域中仅仅装配无故障地印刷的基板102。
在示出的实例中,单侧印刷的基板设置在第一行160中的工件载体内部。在穿过装配区域并且焊接触点之后,通过示意性示出的回传装置164将工件载体向回传输(在图1中的最左侧的位置)。单侧印刷、装配和焊接的基板102通过第四捕获单元170取出工件载体123并且在此在例如集成在第四捕获单元170中的旋转站中旋转,从而使被装配的表面现在为远离模板106的表面。被旋转的基板102例如设置在第二行132中并且利用传输装置134相同定时地利用第一行130输送给模板106。模板106具有适合于基板102的第二侧的图样并且因此可以同时为不同的基板的不同表面设置粘性介质。在模板106中印刷第二侧之后,该基板102通过光学检查系统150来检测,也可能通过选择机构152挑选出来,以及否则在工件载体的第二行162中分类并且在那里固定。在装配第二侧以及接下来的焊接步骤之后,两侧装配的彻底被从工件载体123上提取并且输送给接下来的处理步骤,例如装配。
对于装置100也可以设置另外的相同构造的装置170(仅仅示意性地示出),从而例如利用平行的双传输机构为自动装配机提供被印刷的基板。
工件载体123被如此地构造,即在装载单个的基板102之后,该基板102被夹在工件载体123上并因此在穿过装配机126(也许是多个装配机)时不会通过传输来改变在工件载体123中的相对位置。在每个工件载体123上都设置有整体的配合标记180。这些整体的配合标记可以通过第三光学测量系统182或者通过在第一装配机126中的测量系统来测量并且与基板102的定位标记200建立关系。在定位标记200和整体配合标记180之间的关系可以传输给接下来的装配机的控制单元,由此可以放弃在接下来的装配机中对所有定位标记200的重复测量。
基板102在工件载体123中的数量可以如此地选择,即在装置100的利用和装配机126的装配效率之间获得一个最佳值。在双侧装配的基板102的上侧和下侧的装配内容的区别经常非常大。
在图3中示出了用于在基板102上涂覆粘性介质的装置300的另外的实施例。在此,具有相同的参考标号的部件对应于在图1中描述的部件。
在此,取代模板106而设置有两个部分区域108、110,即应用至少两个用于印刷的、结构上基本相同的模板310,但是,在印刷过程中这两个模板中仅仅一个模板310与基板102接触。两个模板可以通过更换系统(未示出)来更换。各个未使用的模板310可以在清洁装置(未在图3中示出)中清洁。
挑选机构152的捕获器154在传输方向125中设置在传送站120之前。由此,捕获器154可以不依赖于用于传输至工件载体123的第一捕获单元122来工作。捕获器154将由光学检查系统150鉴定为错误地印刷的基板102放置在存放处320上。可以从该存放处320取出、清洁被错误地印刷的基板102并且随后再次通过供给单元330取出并再次输送到用于印刷的装置300中。
储存室140在该实施例中平行地相邻于第二传输装置134以及平行地相邻于供给单元330设置。因此,可以使用第四捕获单元340,从而不仅从储存室140中而且也从供给单元330中取出基板102。
此外,在向回输送具有单侧装配的基板102的工件载体123之后设置有翻倒站350,该翻倒站将具有处于其中的单侧装配的基板的向回输送的工件载体123翻倒,由此在解除在工件载体123中的固定之后,基板102利用未被装配的一侧向上地置于基板载体138中。之后,相应的还未装配的表面被印刷并在随后被装配。
对于装置300也可以是另外的结构相同的装置370(仅示意性地示出),从而例如通过平行的双传输机构来为装配机提供被印刷的基板。
空的基板载体138的向回传输例如可以通过升降系统一个在描述的工作面之下运行的传输带来实现。
此外,通过根据本发明的装置和根据本发明的方法可以实现以下优点:
-在较小的占地需求时实现用于单个基板的高的生产线生产率和较短的周期时间。
-生产商仅仅提供被检测的以及良好的基板,并且在装配线中处理,由此不会通过生产线传输“空位”(在印刷电路板中的故障位置)。
-节省了材料成本。单个的基板或者单个电路由于材料节省的原因在生产时要比多层印制板更加有利。
-节省了制造设备,例如多个印刷机是不必要的并且取消了印刷电路板分割器。