CN106465573A - 电子元件安装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在基板上安装电子元件的系统，该系统包括：多个元件托架(2)，每个元件托架(2)设置为保持待安装到基板上的至少一个电子元件(C)；旋转装置(1)，设置为沿预定的路径旋转所述元件托架(2)，以便每个元件托架(2)能够被带到接收电子元件的元件接收位置和/或被带到在基板上安装电子元件(C)的元件安装位置；致动器(3)，用于在所述元件接收位置和/或所述元件安装位置致动所述元件托架(2)；以及安全装置(4)，用于确定待致动的元件托架(2)是否恰当地放置在所述旋转装置(1)的操作位置以实现致动器(3)的致动。所述安全装置(4)与所述致动器(3)分开设置且沿所述预定路径与所述致动器(3)间隔开。

Description

电子元件安装系统
技术领域
本发明涉及一种在诸如印刷电路板的基板上安装诸如集成电路元件的电子元件的系统。
背景技术
该系统包括多个元件托架和旋转装置，每个元件托架保持待安装在基板上的至少一个电子元件，旋转装置沿预定的路径旋转元件托架，例如，绕旋转轴旋转元件托架，以便每个元件托架可被带入到接收电子元件的元件接收位置和/或在基板上安装电子元件的元件安装位置，元件接收位置和元件安装位置设置在所述预定路径的轨迹上。此外，该系统包括致动在元件接收位置的元件托架的致动器以将电子元件贴附至元件托架和/或元件安装位置中的元件托架，以将电子元件安装在基板上。这种系统在WO 2009/066592 A1中有描述。
进一步元件安装系统从EP 0845 934 B1已知。已知系统的致动器具有安全装置，安全装置用于确定待致动的元件托架是否恰当放置在旋转装置上以实现致动器的致动。这用来避免偏离的元件和致动器之间可能的冲突。例如，当元件托架致动后未返回到旋转装置的初始位置时，元件托架会发生位移。然而，操作中的致动器的力度可由安全装置破坏。
发明内容
本发明的目的是通过避免安全装置破坏致动器改善上面所述的电子元件安装系统。
根据本发明，安全装置与致动器分开设计且与致动器间隔开。通过将安全装置从致动器分离，致动器的操作不受安全装置破坏。
特别是，安全装置被与致动器以如下方式间隔开：旋转装置旋转过程中元件托架到达致动器之前，安全装置能检测到元件托架的可能位移。为此，考虑到所述旋转装置的运动方向，安全装置可邻近致动器设置。
元件托架可设置在旋转装置上，以便元件托架相对于旋转装置能上下运动，而致动器可设计为提升或下降在元件接收位置或元件安装位置的各个元件托架的上升和/或下降装置。结果，元件托架接收电子元件和/或将电子元件放置在基板上。
配置每个元件托架，这样，如果系统正常工作，致动后，每个元件托架一定能返回到其在旋转装置(操作位置)上的初始位置。由于致动器的影响和/或通过弹性工具，比如，弹簧或另一驱动机构将每个元件托架偏置到其操作位置，这可能会实现。例如，可由致动器将元件托架返回到其操作位置且由弹性工具保持在该位置。假如安装在旋转装置上的元件托架能够相对于旋转装置上下移动，致动后元件托架返回到其操作高度。
安全装置可由位置探测器来实现以检测从旋转装置操作位置的元件托架的位移。
根据本发明的一个方面，安全装置包括机械位置检测器，该机械位置检测器用于机械筛选旋转装置上的元件托架的位置。机械位置检测器可包括活动部件，一方面，形成活动部件，而另一方面，形成各个元件托架，这样，如果元件托架恰当放置在旋转装置的操作位置，切口和对应的突出物彼此啮合。相反地，如果元件托架相对于操作位置位移，将引起活动部件的偏转。因此，可通过停止旋转装置避免元件托架和制动器之间的碰撞。
位置检测器的活动部件可以是旋转安装在位置检测器上的杆。合适的传感器，比如，光电屏障或电位器，可用于检测活动部件的偏转。
根据本发明的另一方面，位置检测器为无触点检测器的形式，比如，无触点传感器或摄像机。摄像机不能检测元件托架的位置，但也可用于调查电子元件是否贴附在元件托架上。
附图说明
本发明将根据附图进一步详细解释。在附图中：
图1A示出电子元件安装系统的第一实施方式的俯视图；
图1B示出根据图1A的电子元件安装系统的侧视图；
图2A示出电子元件安装系统的第二实施方式的俯视图；
图2B示出根据图2A的电子元件安装系统的侧视图。
具体实施方式
根据图1A和图1B，在基板上安装电子元件C的系统(旋转捡起和放置仪器)包括绕轴A旋转的旋转装置1，活动安装在旋转装置1上的多个元件托架2(元件安置件)，以及致动各个元件托架2的致动器3，以便贴附在元件托架2上的电子元件C放置在诸如印刷电路板的基板上。
旋转装置1具有接收元件托架2的基座部分10和将旋转装置1连接到电力单元的驱动部分12，电力单元驱动旋转装置1，以便旋转装置绕轴A进行旋转R。
每个元件托架2以如下方式安装在旋转装置1上：元件托架2在纵向上相对于旋转装置可移动，例如，沿旋转装置1的旋转轴A。换句话，根据图1A和1B所示的实施方式，元件托架2相对于旋转装置1上下移动。
元件托架2沿旋转方向R分布在旋转装置1上且彼此间隔开。每个元件托架2包括用于将各个元件托架2活动安装到旋转装置1的安装部分20和贴附电子元件C的保持(holding)部分22。
在保持部分22的对面，周向突出物26和28配置在每个元件托架2上。这用来相对于旋转装置1上的操作位置检测元件托架2的可能位移；操作位置被定义为由致动器3或更精确地，安装在致动器3的基体30上的致动器3的致动杆35可恰当致动各个元件托架2的位置。
为了通过致动器3被致动，元件托架2通过旋转装置1的旋转(绕旋转轴A)被带入到元件安装位置L。在其元件安装位置L，各个元件托架2耦合到致动器3或更精确地到其致动杆35。因此，元件托架2可由致动器3致动，这样，如果元件托架2恰当放置在旋转装置1的操作位置，贴附在元件托架2上的电子元件C放置在基板上，例如，印刷电路板。(电子元件C必须贴附在位于某些元件接收位置的元件托架2上，某些元件接收位置可与元件安装位置相同或可以是单独的位置。)放置好电子元件C后，元件托架2例如通过致动器3返回到其操作位置。为此，致动杆35可设置有啮合部分，比如，叉形部分，通过啮合部分，致动杆与元件托架2分别啮合以上下移动杆。
从现有技术中，例如，从WO 2009/066592 A1或EP 0 845 934 B1，已知以旋转捡起和放置仪器的形式在基板上安装电子元件的系统。
图1A和1B中，在各个操作位置示出元件托架2，如图1B所描述的，元件托架2被带入到图1A所示的元件安装位置L后，在各个操作位置，元件托架2可由致动器3通过其致动杆35致动。致动器3致动元件托架2导致各个元件托架2沿旋转轴A移动。由于这种向下移动，贴附在各个元件托架2上的电子元件C可安装在位于元件托架2下方的基板。此后，元件托架2应返回到其初始位置/操作位置。这可由通过弹簧或驱动机构产生的弹力实现。
当各个元件托架2到达元件安装位置L时，确保各个元件托架2的确定位在其操作位置很重要。元件托架2相对于其操作位置的位移不但导致系统发生故障，而且导致与致动器3发生碰撞，可能损坏其致动杆35。
为检测元件托架2相对于其操作位置的可能位移，设置的安全装置4邻近致动器3。安全装置4与致动器3分开且沿旋转装置1的旋转方向R与致动器3间隔开。
安全装置4为机械位置检测器，在旋转装置1旋转过程中，机械位置检测器到达其元件安装位置L之前机械筛选各个元件托架2的位置。安全装置4包括移动部件45，移动部件45活动附接到安全装置4的基体40上。根据图1A和1B示出的实施方式，活动部件45是由杆形成，杆旋转安装到基体40上，以便活动部件能绕轴42旋转。一般来说，活动部件45也可以是沿非圆形路径移动。
如图1B所示，活动部件45包括切口46和48，切口46和48通过元件托架2的突出物26和28啮合，如果各个元件托架2恰当放置在其操作位置，元件托架2刚要到达元件安装位置L。
另一方面，如果与安全装置4交互的元件托架2相对于其操作位置(例如，沿轴A)位移，元件托架2的突出物26和28不与活动部件45的切口46和48啮合。由于活动部件45与位移的元件托架2碰撞，将引起活动部件45相对于基体40偏转。具体地，在图1A和图1B示出的实施方式中，如图1A中的箭头所示，活动部件45绕轴42旋转。可由任何合适的传感器44，比如，挡光板、电位器等等检测活动部件45的偏转。
活动部件45的偏转表明，当前与活动部件45交互的元件托架2相对于其操作位置发生位移。因此，可停止旋转装置1的旋转以避免各个元件托架2和致动器3之间的碰撞。
安全装置4的活动部件45可通过弹性工具，比如，弹簧向其起始位置偏置，这样，活动部件45与位移的元件托架2交互后返回到其起始位置。
由于安全装置4物理上与致动器3分开且间隔开，安全装置不与致动器3的操作相干扰，致动器3在于致动位于元件安装位置L的元件托架2。
根据图2A和图2B示出的发明的另一实施方式，安全装置5由诸如传感器或摄像机的无触点位置检测器形成。除了安全装置的设计，该实施方式与图1A和1B所示的系统一致。因此，关于图2A和2B的电子元件安装系统的剩余元件，参考图1A和1B的描述。对于附图检查的设施，图2A和图2B只示出致动器3的一部分。
无触点检测器形式的安全装置5用来在安全装置到达元件安装位置L之前检测元件托架2的位移。如图1A和图1B的实施方式，这种位移通常以元件托架2沿旋转轴A竖直位移的方式发生，尤其是，如果元件托架2在致动后没有返回到其操作位置。无触点位置检测器可通过诸如光电传感器、电容传感器等的传感器实现。
根据图2B，无触点检测器形式的安全装置5被设置为检测元件托架2在元件托架2的背向保持部分22的端部24的可能位移。
或者，也如图2B所示，可设置无触点检测器形式的安全装置5’，以便安全装置5’检测元件托架2在保持位置22的位移。如果安全装置5’包括摄像机，安全装置不仅可用于检测元件托架2的位移，而且用于检验电子部件C是否贴附到元件托架2。

Claims (15)

1.一种用于在基板上安装电子元件的系统，包括：
-多个元件托架(2)，每个元件托架(2)设置为保持待安装到基板上的至少一个电子元件(C)，
-旋转装置(1)，设置为沿预定的路径旋转所述元件托架(2)，以便每个元件托架(2)能够被带到接收电子元件的元件接收位置和/或被带到在基板上安装电子元件(C)的元件安装位置，
-致动器(3)，用于在所述元件接收位置和/或所述元件安装位置致动所述元件托架(2)，以及
-安全装置(4,5,5’)，用于确定所述致动器(3)将致动的元件托架(2)是否恰当地放置在所述旋转装置(1)上的操作位置，
其特征在于，
所述安全装置(4,5,5’)与所述致动器(3)分开设置且沿所述预定路径与所述致动器(3)间隔开。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全装置(4)以当致动元件托架(2)时所述致动器(3)的操作不受安全装置(4,5,5’)破坏的方式与所述致动器(3)分开设置。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述安全装置(4,5,5’)以如下方式与所述致动器(3)间隔开：在旋转装置(1)旋转的过程中所述元件托架(2)到达所述致动器(3)之前由安全装置(4,5,5’)确定所述元件托架(2)的位置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述安全装置(4)邻近所述致动器(3)设置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述致动器(3)致动后，各个元件托架(2)被设计为返回到其操作位置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述元件托架(2)安装在所述旋转装置(1)上以沿着所述旋转装置(1)的旋转轴(A)上下移动。
7.根据权利要求5和6所述的系统，其特征在于，所述元件托架(2)被设计为沿与其操作位置对应的旋转轴(A)返回到一水平。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述安全装置(4,5,5’)包括位置检测器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述安全装置(4)包括机械位置检测器，所述机械位置检测器适于机械筛选旋转装置(1)上的元件托架(2)的位置。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述安全装置(4)包括活动部件(45)，所述活动部件(45)能够与元件托架(2)接触以确定其位置。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述活动部件(45)由旋转安装在所述安全装置(4)的基体(40)上的杆构成。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，设置传感器(44)以检测活动部件(45)的移动。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述安全装置(5,5’)包括无触点位置检测器。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述安全装置(5,5’)包括传感器或摄像机以确定元件托架(2)相对于旋转装置(1)的位置。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述摄像机(5’)也用来确定电子元件(C)是否贴附在所述元件托架(2)上。
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