CN108093617B - 元件在加工工位之间的空间存储 - Google Patents

Abstract

本发明一种用来给元件载体装配元件的装配系统，具有至少三个加工工位，沿元件载体的传输方向依次设置，至少一个加工工位是第一自动装配机，其配置得用来给元件载体装配来自第一元件‑存储单元的元件，且至少一个加工工位是第二自动装配机，其配置得用来给元件载体装配来自第二元件‑存储单元的元件；该装配系统还具有输送装置，其配置得用来将元件载体从相对于传输方向处于第一的加工工位传输到相对于传输方向处于最后的加工工位。该装配系统具有元件‑存储器，其在相对于传输方向处于第一的加工工位和相对于传输方向处于最后的加工工位之间设置在输送装置上，且其具有存储腔，配置得用来存储第一元件‑存储单元和第二元件‑存储单元。

Description

元件在加工工位之间的空间存储

技术领域

本发明涉及制造电子组件这一技术领域。本发明尤其涉及一种用来给元件载体装配元件的装配系统、一种生产线以及用来制造电子组件的生产设备。此外，本发明还涉及一种用来给元件载体装配元件的方法，并且涉及一种用来驱动生产设备的方法。

背景技术

具有电子元件的电子组件和电路典型地安装在一个或多个元件载体（例如印刷电路板（PCB）上。电子组件的制造工艺典型地包含给元件载体装配元件。如果将元件设置在元件载体的表面上，则是指“表面贴装技术”（SMT）。SMT工艺由装配头执行，其是自动装配机的重要组成部分。装配头将元件从元件-供应装置上取下，并且将此元件传输至自动装配机的装配区域，并且在该处将此元件安放在元件载体上。为此，至少一个元件-保持装置能够安放在装配头上，该元件能够借助此装配头固定。

该元件在正常情况下在元件-皮带中由塑料或油毛毡或纸包装。装有元件的袋子位于该皮带中。这些袋子的上侧通过箔封闭，该箔被撕下，以便取出该元件。该皮带自身缠绕在元件-卷筒上。传输洞口位于皮带的至少一侧上，元件-供应装置的针轮嵌入该传输洞口中，因此相关的皮带在针轮旋转时移动。这些元件供借助该元件-供应装置（其也称为进料器）供应至装配工艺。典型的是，这些元件-卷筒是由操作员手动地放到自动装配机的元件-供应装置中。这些元件-卷筒在使用之前存放在物料箱中，其为许多自动装配机准备元件-卷筒。在这种物料箱中除了滚筒以外，还能够存放管子、托盘或消耗物料如吸管、焊膏或清洁布。

在操作生产设备时，供应材料或元件时的物流费用占主要部分。为此在图5中示出了现有技术的例子。在图5中尤其示出了三条生产线，它们相互平行地设置并且一起构成生产设备500。单个的生产线具有多个自动装配机510，总是需要一再给这些自动装配机供应元件-卷筒。此外，该生产线还具有焊膏-印刷机572和炉子580。该生产线例如还能够额外地具有以下工位：库存下料器570、打标器571、焊膏-检测装置573、缓冲器574、部件-到场-检测装置（CPI）575、自动光学检测装置（AOI）581和库存上料器582。按现有技术，在生产设备旁边设置有物料箱，元件-卷筒或上述其它物料存放在此物料箱中。一旦生产线上需要新的物料，则将物料从物料箱中转移出来。该物料箱自身在一定的时间间隔（例如2秒抑或根据装载水平进行结果控制）再次从中央存储处再次装载物料。即如果需要另一元件-卷筒，操作者不必每次都探查中央存储处，而是使用物料箱就行。

但出现的问题是，操作人员或操作者要走非常长的路，物料箱和自动装配机之间的间距例如是20m。这种情况在以下的例子中更加明显在生产线功率为300k （300000）BE /h （元件/小时）或平均的滚筒尺寸为10k 元件（更换30次滚筒/小时）时， 这种生产线上的操作者所走的总路程是12km （40m一次，每小时更换30次滚筒，10小时），如果平均速度是3km/小时，则要耗费将近4小时。这意味着，操作者要花将近一半时间走向物料箱。大多数情况下，这意味着，最终必须安排超过1个操作者。

因此需要，在操作者的时间和体力耗费方面改善尤其在生产设备中给元件载体装配元件这一工作，并因此能够有效且灵活地给元件载体装配元件。

发明内容

这一需求能够借助按独立权利要求的用来给元件载体装配元件的装配系统和方法、用来制造电子组件的生产线和生产设备以及用来驱动该生产设备的方法得以实现。在从属权利要求中描述了本发明的有利的实施例。

按本发明的另一角度，提供了一种用来给元件载体装配元件的自动装配机。该装配系统具有至少三个加工工位，它们沿元件载体的传输方向依次设置，其中至少一个加工工位是第一自动装配机，其配置得用来给元件载体装配来自第一元件-存储单元的元件，并且其中至少一个加工工位是第二自动装配机，其配置得用来给元件载体装配来自第二元件-存储单元的元件。此外，该装配系统还具有输送装置，其配置得用来将元件载体从相对于传输方向处于第一的加工工位传输到相对于传输方向处于最后的加工工位。此外，该装配系统还具有元件-存储器，其在相对于传输方向处于第一的加工工位和相对于传输方向处于最后的加工工位之间设置在输送装置上，并且该元件-存储器具有存储腔，其配置得用来存储第一元件-存储单元和第二元件-存储单元。

所述的装配系统是以这样的理念为基础，即元件-存储器不再设置有多个生产线之外（例如设备的开端），而是该元件-存储器能够直接设置在生产线之内。元件载体（应该给此元件载体装备元件）能够以这种方式通过输送装置从第一自动装配机传输至第二自动装配机，其中元件-存储器在第一自动装配机和第二输送装置之间设置在输送装置上。

该元件-存储器具有存储腔，包含元件的元件-存储单元能够存储在它里面。此外，一旦自动装配机需要元件-存储单元，则该元件-存储器还能够送出元件-存储单元。这种元件-存储器的最简单实施例能够是具有存放格层的简单架子，消耗物料（例如元件）存放在此存放格层上。然后能够手动地取出来自这些存放格层的元件。在此每个存放格层的LED能够显示，在特定的时间点应该取出哪些滚筒。在另一实施例中，该元件-存储器能够实现全自动输出。

元件-存储单元尤其能够是上述元件-卷筒。因此元件-存储器集成在生产线中，其中既不会在空间上也不会在时间上阻挡元件载体从第一自动装配机至第二自动装配机的传输。换言之，以所述方式不会干扰或在时间上延迟该工艺路程。因此明显缩短了操作者走过的路程。

与如上述现有技术已知的40m相比，抵达元件-存储器的路程现在例如能够是2m至4m。操作者当然也能够以相同的比例节省时间。此外，该被存储的元件-存储单元配属于特定的生产线，不再存在用于多个生产线或整个生产设备的物料箱。因此明显地简化了根据产品、批次或部门的分配。总的说来，所述装配系统的优点是，通过降低操作者走过的路程明显地提高了生产设备的生产率。

此外，不必为实现所述装配系统而费力地改变现有的生产线。该自动装配机和输送装置典型地已存在于已知的生产线中，只需相应地加入元件-存储器并且联结到输送装置上。该元件-存储器例如能够拧在输送装置上。此外，该元件-存储器也能够无接触地放置在输送装置上。该输送装置例如能够构成为输送带，其延伸穿过元件-存储器的开口。其优点是，能够在可靠的生产线中成本低廉地执行所述装配系统。

按本发明的另一角度，提供了一种用来制造电子组件的生产线，该生产线具有上述装配系统。所述生产线还具有另一自动装配机，其设置在输送装置上并且配置得用来给元件载体装配来自另一元件-存储单元的元件。此装置的理念基础与所述装配系统一致，并且能够具有与装配系统一样的优点。

按本发明的另一角度，提供了一种用来制造电子组件的生产设备，其具有至少两个上述生产线，其中这些生产线设置得基本上相互平行。此生产设备的理念基础与所述装配系统一致，并且能够具有与装配系统一样的优点。

按本发明的另一角度，提供了一种用来给元件载体装配元件的方法。所述方法具有：i） 将第一元件-存储单元从元件-存储器的存储腔中取出；ii） 将第二元件-存储单元从该元件-存储器的存储腔中取出；iii） 借助至少三个加工工位来加工元件载体，这些加工工位沿元件载体的传输方向依次设置，其中这些加工工位中的至少一个是第一自动装配机，并且这些加工工位中的至少一个是第二自动装配机；iv） 借助第一自动装配机给元件载体装配来自第一元件-存储单元的元件；v） 借助第二自动装配机给元件载体装配来自第二元件-存储单元的元件；以及vi） 借助输送装置将元件载体从相对于传输方向处于第一的加工工位传输至相对于传输方向处于最后的加工工位。此外，该元件-存储器在相对于传输方向处于第一的加工工位和相对于传输方向处于最后的加工工位之间设置在输送装置上。

所述方法能够由上述装配系统、上述生产线以及上述生产设备执行。此方法的理念基础与所述装配系统一致，并且能够具有与装配系统一样的优点。

按本发明的另一角度，描述了一种用来驱动上述生产设备的方法，其中该方法具有：如果第二元件-存储器不包含所需的元件-存储单元，则通过传递装置将所需的元件-存储单元从第一元件-存储器传递到第二元件-存储器，和/或ii）如果第一元件-存储器不包含所需的元件-存储单元，则通过传递装置将所需的元件-存储单元从第二元件-存储器传递到第一元件-存储器。

借助所述的驱动方法能够驱动上述生产设备。此驱动方法的理念基础与所述装配系统和生产设备一致，并且能够具有一样的优点。

在此文件中，“元件”这一概念指具有能够以物理电子方式实现的特性的载体。所述元件能够具有至少一个接口，所述元件能够借助所述接口固定到元件载体上。该元件能够由不同的零件组装而成。该元件能够例如是电阻、电容、线圈、二极管、晶体管、集成电路或微处理器，其中在此不再穷举。原则上，在此文件中各种可装配的目标均能理解成元件，其能够安装到元件载体上并且尤其能够实现电接触。

在此文件中，“元件载体”这一概念尤其指支撑结构，其上能够接纳一个或多个元件。在此，既提供机械支撑，也提供电连接。元件载体能够具有导电层和电绝缘层。该导电层能够例如是铜，电绝缘层能够例如是树脂、尤其是环氧树脂，和/或材料FR4。在此，元件载体能够构成为所述层的积层。元件载体能够是印刷电路板（printed circuit board， PCB）。

在此文件中，“元件-存储器”这一概念尤其指具有适合存储元件-存储单元的存储腔的装置。该存储腔在此能够是任意的容积，只要它大得足以保存元件-存储单元。该元件-存储器例如能够构成为物料存储器，其具有多个架子和格层，元件-存储单元能够存放在这些架子和格层中，其中这些元件-存储单元尤其能够根据其特性或元件的类型进行整理。在优选的实施中，元件-存储器具有用来发送元件-存储单元的自动化系统。这一点例如能够借助可活动的保管格层或借助可活动的机械手实现。该元件-存储器例如能够具有控制器和显示器，因此操作者能够直接要求期望的元件-存储单元。在另一优选的实施例中，该自动发送能够通过计算机程序控制。计算机程序在此能够与控制生产线或生产设备的计算机程序结合在一起。元件-存储器能够以这种方式自动地将必要的元件-存储单元发送给操作者。此外，元件-存储器能够具有多个存储腔，其中这些存储腔在空间上相互隔开。在此，例如每个存储腔均能够与自己的自动发送装置相连。在此还能够配置存储腔，以便只存储特定组和/或特定大小的元件-存储单元。

在此文件中，“元件-存储单元”这一概念尤其指适合保管多个元件的各种装置。如上所述，元件能够例如包装在元件-皮带中，它们能够缠绕在元件-卷筒上。典型的是，这些元件-卷筒是由操作员手动地放到自动装配机的元件-供应单元中。但元件也能够堆在所谓的货栈中。在此能够应用由塑料构成的库，其具有用于元件的存放格层。这一点例如对于较大元件来说是尤其有利的。

在此文件中，“自动装配机”这一概念尤其指适合给元件载体装配元件的装置。如同上面已描述的一样，所述自动装配机能够具有装配头，其将元件从元件-供应装置上取下，并且将此元件传输至自动装配机的装配区域，并且在该处将此元件安放在元件载体上。自动装配机在此上有机架，其具有承载臂，装配头能可推移地设置在此承载臂上。

在此文件中，“输送装置”这一概念尤其指适合在生产线之内传输元件载体的装置。此外该输送装置适合在自动装配机之内传输元件载体，产且将元件载体从一个自动装配机传输至另一自动装配机。此外还能够设置输送装置，其能够延伸穿透元件-存储器，并且元件载体能够以这种方式由自动装配机无时间损失地穿透元件-存储器传输至第二自动装配机。该输送装置能够例如作为输送带实现，其尤其借助两个侧面的传输皮带实现。

在此文件中，“生产线”这一概念尤其指一个生产系统，在此生产系统中多个工位、臧是加工工位在工艺线内相连。该工艺线在此具有传输方向。这些加工工位（它们例如能够具有自动装配机）能够沿着工艺线在传输方向上依次设置，其中它们能够借助输送装置、尤其是输送带相连。传输方向在此相当于生产线的主要延伸方向。换言之，传输方向是指这样的方向，即待生产的产品沿此方向穿过生产线。

除了自动装配机以外，生产线例如还能够具有以下“加工工位”：焊膏-印刷机、炉子、库存下料器、打标器、焊膏-检测装置、缓冲 器、CPI装置、自动光学检测装置（AOI）和库存上料器。例如元件载体（尤其电路板）能够由库存下料器接纳到生产线中，然后沿着输送装置（例如输送带）沿着主要延伸方向传输，并在此被自动装配机装配元件。然后，电子组件（尤其是经装配的电路板）在生产线的末端能够由库存上料器从生产线上取下。

在此文件中，“生产设备”这一概念尤其指多个如上描述的生产线。在此，例如三个生产线能够基本上相互平行地定向。同样，多个（例如10个）生产线能够基本上相互平行地定向。此外，该生产设备还能够具有其它部件（例如物料支座），元件-存储单元能够在生产线上从此物料支座上传送出来。此外，该生产设备还能够具有控制单元，这些控制单元是必要的，以便控制生产线的工艺步骤。

在此文献中“平行”这一概念根据几何定义是指，如果它们位于一个平面中并且相互不相交，则两条直线是平行的。在此，直线能够沿着主要延伸方向延伸。例如，直线能够沿着生产线的主要延伸方向延伸。如果两条生产线并排设置，则第一生产线具有第一主要延伸方向，第一直线沿着此主要延伸方向延伸，第二生产线具有第二主要延伸方向，第二直线沿着此主要延伸方向延伸。在此，第一直线和第二直线能够相互平行地定向。在此，第一直线和第二直线尤其能够基本相互平行地定向。如果这两条直线精确地相互平行定向，则这些直线之间的角度是0°。“基本”这一概念能够指直线之间的角度为0° 至 20°、尤其 0° 至5°。

下面阐述了所述方法和所述装置的实施例。

按实施例，至少一个加工工位是由以下构成的工位：焊膏-印刷机、炉子、库存下料器、打标器、焊膏-检测装置、缓冲 器、物件-到场检测装置（CPI ）、自动光学检测装置（AOI）和库存上料器。其优点是，能够将所述的装配系统直接集成在可靠的系统中。

按另一实施例元件-存储器在第一自动装配机和第二输送装置之间设置在输送装置上。其优点是，能够尤其有效地节省路程，因为元件-存储单元能够尽量保存在其预定使用的位置附近，即自动装配机附近。

按另一实施例，第一自动装配机具有：i）用来装配元件的第一装配头；以及ii）第一元件-供应单元，其配置得用来接纳第一元件-存储单元，因此来自第一元件-存储单元的元件能够由第一装配头拾取。此外，第二自动装配机还具有：iii）用来装配元件的第二装配头；以及iv）第二元件-供应单元，其配置得用来接纳第二元件-存储单元，因此来自第二元件-存储单元的元件能够由第二装配头拾取。其优点是，能够将所述的装配系统直接集成在可靠的系统中。

该装配头能够例如设置在自动装配机的承载臂上，装配头能够在此承载臂上在空间方向之内推移。在装配头上能够安放着元件-止动装置，其配置得用来在元件-供应单元中从准备好的元件-存储单元中提取元件，并且用来将这些元件装配到元件载体上。

按另一实施例，所述第一元件-存储单元、尤其是第一元件-皮带，其被配置来送入第一自动装配机的第一元件-供应单元中，尤其通过操作者被手动地送入第一自动装配机的第一元件-供应单元中。此外还设置第二元件-存储单元、尤其是第二元件-皮带，其被配置来送入第二自动装配机的第二元件-供应单元中。尤其通过操作者手动地送入第二自动装配机的第二元件-供应单元中。其优点同样是，能够将所述的装配系统集成在可靠的系统中。

元件-存储单元能够例如配置成元件-皮带，其在元件-卷筒上滚动。这种元件-卷筒能够放置到自动装配机的元件-供应单元中或耦合到元件-供应单元上，其方式是：将相关元件-皮带的前端导入元件-供应单元中。为此，元件-供应单元例如能够具有元件-卷筒-止动装置，元件-卷筒能够可旋转地放置在此止动装置中。该元件-皮带现在能够这样张紧，使得装配头能够从元件-皮带上拾取元件。一旦拾取了元件，则该元件-卷筒能够继续旋转，因此位于元件-皮带上的下一个元件能够由装配头拾取。

按另一实施例，元件-存储器还具有自动发送装置，用来自动将元件-存储单元发送给操作者。其优点是，能够快速有效地执行装配工艺。

元件-存储器具有多个架子和/或格层，元件-存储单元能够存放在这些架子和格层中。元件-存储单元例如能够借助可活动的保管格层或借助可活动的机械手选出。该元件-存储器例如能够具有控制器和显示器，因此操作者能够直接要求期望的元件-存储单元。该自动发送同样能够通过计算机程序控制。元件-存储器能够具有发送装置，元件-存储单元借助它从元件-存储器中发出。在最简单的实施例中，该发送装置能够是元件-存储器的孔口。此外，该发送装置能够构成为抽屉。该发送装置能够借助输送带或借助机器臂发送元件-存储单元。在元件-存储器具有多个存储腔的情况下，也能够设置多个发送装置，其中发送装置分别与存储腔之一相连。

按另一实施例，元件-存储器具有用来存储元件载体的元件载体-存储器。其优点是，能够灵活地应用装配系统并且不需要额外的位置。

如同元件-存储单元一样，该元件-存储器也能够存储元件载体或其它消耗物料。为此，它们例如能够相互重叠地堆在格层中，并且例如借助机械臂拾取。能够像在所谓的PCB-栈中一样执行所述存储。以这种方式能够省略额外的元件载体-存储器，因而能够进一步节省位置。

按另一实施例，元件-存储器具有用来翻转元件载体的翻转结构。其优点还在于，能够灵活地应用装配系统并且不需要额外的位置。

该翻转结构在此能够具有适合翻转元件载体的机制。这一点例如能够借肋两个装配头实现，其中一个装配头拾取该元件并且扭转180°，并且将翻转的元件传递到另一装配头上。此外，抓臂也能够执行翻转功能。以这种方式能够省略额外的翻转工位，因而能够进一步节省位置。

按另一实施例，元件-存储器具有辐射源、尤其是UV辐射源，用来硬化设置在元件载体上的硬化元件。其优点还在于，能够灵活地应用装配系统并且不需要额外的位置。

借助辐射、尤其是UV-辐射实现的硬化是指这样的工艺，即借助高能辐射能够将反应物质从低分子状态转换成高分子状态。相应的材料例如是液态的涂层材料如粘贴剂或漆，它们能够通过由辐射触发的化学化应发展成固定状态。例如能够应用UV灯作为辐射源，尤其是掺杂金属的UV 灯（例如铅、铁、镓或铊）、未掺杂的UV灯（如水银灯）或UV-LED灯。以这种方式能够省略额外的硬化工位，因而能够进一步节省位置。

按另一实施例，该输送装置至少部分地穿透元件-存储器。其优点是，能够在装配系统之内尽可能快地传输元件载体。

输送装置能够这样延伸穿过元件-存储器，即元件载体能够从第一自动装配机穿透元件-存储器传输至第二自动装配机。这是这些自动装配机之间的最短路程，因为工艺速度不会被中间插入的元件-存储器拖慢。

按另一实施例，所述输送装置具有：i） 元件-存储器-输送部段，其设置在元件-存储器中；ii） 第一自动装配机-输送部段，其设置在第一自动装配机中；以及 iii）第二自动装配机-输送部段，其设置在第二自动装配机中，元件-存储器-输送部段在此能够位于与第一自动装配机-输送部段和第二自动装配机-输送部段相同的空间高度上。其优点是，能够在装配系统之内尽可能快地传输元件载体，因为不必克服其它高度差。

此外，元件-存储器-输送部段也能够位于与第一自动装配机-输送部段和第二自动装配机-输送部段不同的空间高度上。其优点是，能够非常灵活地配置该装配系统。

该元件-存储器-输送部段能够构成为所谓的旁路，其将元件载体暂时从工艺线或传输方向中取出或带过。如果在特定的元件载体上无需由特定自动装配机进行装配，则这一点是有意义的。此外，也只能将一组多个元件载体通过该旁路引出并且进行单独处理，此时沿着工艺线继续引导并且加工其它元件载体。

按另一实施例，所述装配系统还具有以下特征：i）元件-存储器设置在输送装置之上，ii）元件-存储器设置在输送装置之下，或iii）元件-存储器设置在输送装置旁边。其优点同样是，能够非常灵活地配置该装配系统。

输送装置能够从第一自动装配机直接延伸至第二自动装配机。元件-存储器在此能够设置在输送装置之上、之下或旁边，其中元件-存储器仍然设置在第一自动装配机和第二自动装配机之间。因此，元件-存储器的空间定位非常灵活，能够集成在多个生产线中。

按另一实施例，输送装置具有主要延伸方向，其平行于元件载体的传输方向并且垂直于重力方向。其优点是，能够将装配系统集成在可靠的系统中。

按另一实施例，如果该另外的自动装配机在空间上设置得离第一自动装配机比离第二自动装配机更近，则在生产线中该另外的自动装配机在空间上设置得离第一自动装配机比离元件-存储器更近。备选地，如果该另外的自动装配机在空间上设置得离第二自动装配机比离第一自动装配机更近，则该另外的自动装配机在空间上设置得离第二自动装配机比离元件-存储器更近。其优点是，能够尤其有效地驱动该生产线。

元件-存储器在生产线之内的定位并不强制必须在生产线的中心，而是根据分析性标准进行定位，其中已为元件-存储器找到最有效的位置。

按另一实施例，第一自动装配机具有第一装配功率，第二自动装配机具有第二装配功率，第三自动装配机具有第三装配功率。在此，第一装配功率和第二装配功率分别大于第二装配功率。其优点是，能够更有效地驱动该生产线。

元件-存储器应该在空间上尽量靠近具有尤其高装配功率的自动装配机。此外，与具有较低装配功率的自动装配机相比，元件-存储器应该在空间上更靠近那些具有尤其高装配功率的自动装配机。与具有较低装配功率的自动装配机相比，具有高装配功率的元件-存储器也能够消耗更多来自元件-存储单元的元件。即，与具有较低装配功率的自动装配机相比，要为具有较高装配功率的自动装配机更频繁地提供来自元件-存储器的元件-存储单元。如果元件-存储器现在在空间上更靠近更快的自动装配机，则因此能够最有效地缩短操作者必须经过的路程。

对于装配功率来说，最重要的是单位时间内经装配的元件的数量，而不是装配头的速度（例如移动速度）。装配功率能够例如以“每小时经装配的元件”来表示。

按实施例，第一生产线的第一元件-存储器和第二生产线的第二元件-存储器这样设置，即它们与直线相交，该直线垂直于第一生产线的主要延伸方向和/或第二生产线的主要延伸方向。其优点是，能够有效缩短路程。

两个平行的生产线的元件-存储器能够在空间上并排设置。如果该元件-存储单元正好通到第二生产线的第二元件-存储单元中，则操作者能够以这种方式从第一生产线的第一元件-存储器中取出元件-存储单元并且带到第二生产线中。如果操作员注意到在元件-存储器中正好没有所需的元件-存储单元，它则借助所述结构不必走额外的路程。

按另一实施例，生产设备还具有传递装置，其联结第一生产线的第一元件-存储器和第二生产线的第二元件-存储器，因此元件-存储单元能够在第一元件-存储器和第二元件-存储器之间传递。其优点是，总是确保生产设备的物料供应。

该传递装置也可构造得与输送装置类似。因此，传递装置例如能够构成为输送带，其将第一元件-存储器与第二元件-存储器连接起来。但传递装置也能够以其它方式构成，例如构成为机器人、尤其是可移动的机器人，其将元件-存储单元从第一元件-存储器传递到第二元件-存储器。此外，该传递装置也能够构成为机器臂。

按另一实施例，设置第一元件-存储器，以便借助传递装置将元件-存储单元传递到第二元件-存储器上，

和/或设置第二元件-存储器，以便借助传递装置将元件-存储单元传递到第一元件-存储器上。其优点同样是，能够尤其有效地驱动该生产设备。

在此实施例中，不是一定需要操作者或机器人触发元件-存储单元在元件-存储器之间的传递。换而言之，一旦其它生产线上需要元件-存储单元，则这些元件-存储器能够配置得自动发送元件-存储单元。

按另一实施例，生产设备还具有物料支座，其配置得用来存放元件-存储单元并且与传递装置耦合，因此元件-存储单元能够从该物料支座直接输送至传递装置。其优点是，能够持续地用充足的物料量来供应该生产设备。

物料支座在此构成为空间支座，其例如具有用来保管物料的格层和架子。该物料支座同样能够构成为物料存储器或物料塔。物料支座在此是中心点，其能够在许多生产线上实现物料供应。这种材料能够具有元件-存储单元。这些物料能够通过可移动单元、尤其是机器人传输至传递装置，然后传递到生产线的各元件-存储器。此外，元件-存储器自身也能够直接由机器人装料。例如机器人将物料摆放到元件-存储器的支座面上。此外还可能的是，在物料支座和传递装置之间设置运送装置。该运送装置能够例如构成为输送带，因此物料能够直接从物料支座运送至传递装置。

应指出，本发明的实施例已参照不同的发明内容进行描述。尤其描述了本发明的具有装置权利要求的几个实施例，并且描述了本发明的具有方法权利要求的其它实施例。对于专业人员来说在阅读该申请时能够立即明白，如果没有另外的详细说明，则除了这些属于这类发明内容的特征组合以外，还可能实现这些特征的任意组合，这些任意的特征组合属于其它类型的发明内容。

附图说明

本发明的其它优点和特征从目前优选的实施例的以下示例性描述中得出。

图1在纵向剖视图中示出了用来给元件载体装配元件的系统。

图2在俯视图中示出了生产线。

图3在俯视图中示出了生产设备。

图4示出了元件-存储器的实施例。

图5示出了现有技术的生产设备和物料存储器。

附图标记

100装配系统

101起始部段

102末端部段

110第一自动装配机

111, 121承载臂

112, 122装配头/止动装置

120第二自动装配机

113, 123支柱/滚筒

130元件载体

135a,b元件

136a,b元件-存储单元

150, 350, 450元件-存储器

350a,b,c第一、第二、第三元件-存储器

151存储腔

160, 460 输送装置

160a第一自动装配机-输送部段

160b第二自动装配机-输送部段

160c元件-存储器-输送部段

200生产线

200a,b,c第一、第二、第三生产线

240其它自动装配机

270, 570库存下料器

271, 571打标器

272, 572焊膏-印刷机

273, 573焊膏-检测装置

274, 574缓冲器

275, 575CPI-装置

280, 580炉子

281, 581自动光学检测装置

282, 582库存上料器

300生产设备

390传递装置

390a,b传递装置的部段

391物料支座

452, 552显示器

453, 553发送装置

500现有技术的系统

510自动装配机

550物料箱

G重力方向

H主要延伸方向

P工艺方向、传输方向。

具体实施方式

相同或相似的部件在附图中用相同的参考标记表示。

按一个实施例，供应物料时的后勤费用目前占操纵生产线和生产设备时的主要部分。物料供应经常以各种不同的方式解决，因为合适的解决方案不多。在本文献的基础上，通过大幅缩短生产线或生产设备上的路程来明显降低该后勤费用。

根据本发明的另一实施例，该基本理念在于，将多个功能结合起来并因此将元件-存储器直接集成在生产线中。在此实施例中，将输送装置（尤其是输送带）与元件-存储器结合起来。在此存在着能够存储和转移物料的模块，但该模块也能够实现待装配的元件载体的流动。该模块能够直接集成在生产线中，并且已经明显地缩短了路程。与如现有技术已知的40m相比，抵达元件-存储器的路程现在例如是2m至4m，因此平均是6m（来回路程）。并且以相同的比例节省了时间。此外，该物料现在配属于该生产线，而不再配属于多个生产线。因此针对每个产品、批次和部门的划分也简单。

按另一实施例，在理念情况下根据分析性标准来定位该元件-存储器，不是选择生产线的中心，而是选择平均最快的路径。这意味着，与朝向具有较低装配功率的自动装配机的路程相比，在生产线的开端更明显地缩短了朝向具有较低装配功率的自动装配机（所谓的高速机）的路程，因为它们在每个单位时间内需要平均更少的元件-存储单元。

按另一实施例，不同的元件-存储器单元通过传递装置相连。这意味着，存在中心点、尤其是物料支座，其能够给由几部分组成的元件-存储器供应材料。通过该点例如通过移动单元（尤其机器人）能够实现元件-存储器单元的供应。

按另一实施例，在元件-存储器上应用冗余原理。如果不必按生产线严格地划分物料，则元件-存储器像所谓的Raid系统一样在计算机硬盘中并行运转。这意味着，在理想情况下每个元件-存储单元保持在至少两个元件-存储器中一次（也就是说，总共至少两次），以便在第一元件-存储器失效时能够从冗余系统中通过第二生产线的第二元件-存储器实现第一生产线的供应。

按另一实施例，元件-存储器与其它功能结合，例如i）用于电路板的元件-存储器，类似堆垛；ii）翻转工位或iii）用于粘合点的UV-硬化器或类似物。事实上，能够在无附加空间需求的情况下实现生产线的现今长度，因为该功能反正已定位在此位置上。生产线复合体的高度和生产线复合体的宽度均被使用，因为生产线的所谓“空间性能”（Floor-Space-Performance“）由于取消了生产线前的以前的元件-存储器区域而额外提高。

按另一实施例，所述装配系统、生产线和生产设备具有以下优点：i） 通过降低路程提高生产力；ii） 根据每个单位的功率和滚筒大小，能够实现用来将平均路程缩至最短的算法；iii） 能够实现物料的中央供应；iv）能够实现冗余原理；以及v）改善空间性能。

因此，将多个现有的功能集成在迄今无用的位置上。借助滚筒大小和功率进行的路程计划算法得以实现，并且Raid系统的冗余原理能够传递到生产线的元件-存储器的区域上。

图1示出了一种用来给元件载体130装配元件135a,135b的装配系统100。该系统100具有第一自动装配机110，其配置得用来给元件载体130装配来自第一元件-存储单元136a的元件135a。第一自动装配机110具有用来装配元件135a的第一装配头112，其可活动且可推移地设置在第一自动装配机的承载臂111上。第一自动装配机110还具有第一元件-供应单元（未示出），其配置得用来接纳第一元件-存储单元136a，因此来自第一元件-存储单元136a的元件135a能够由第一装配头112拾取。

此外，该系统具有第二自动装配机120，其配置得用来给元件载体130装配来自第二元件-存储单元136b的元件135b。第二自动装配机120具有用来装配元件135b的第二装配头122，其可活动且可推移地设置在第二自动装配机的承载臂121上。第二自动装配机120还具有第二元件-供应单元（未示出），其配置得用来接纳第二元件-存储单元136b，因此来自第二元件-存储单元136b的元件135b能够由第二装配头122拾取。两个自动装配机均支承在滚筒上113、123上，以便在需要时在空间中移动。

在此，设置这些元件-存储单元136a、136b（它们分别具有在卷筒上滚动的元件-皮带），以便被手动地通过操作者带到第一自动装配机110的第一元件-供应单元中或第二自动装配机120的第二元件-供应单元中。

装配系统还具有输送装置160，其配置得用来将元件载体130从第一自动装配机110传输到第二自动装配机120。输送装置160具有主要延伸方向H，其平行于元件载体130的工艺或传输方向P并且垂直于重力方向G。在给元件载体130装配来自第一元件-存储单元136a的元件135a之前，该工艺方向在起始部段101上开始，并且在已给元件载体130装配来自第二元件-存储单元136b的元件135b之后，该工艺方向沿末端部段102延伸。输送装置160具有第一自动装配机-输送部段 160a，其设置在第一自动装配机110中；并且具有第二自动装配机-输送部段160b，其设置在第一自动装配机110中。

同样，装配系统100具有元件-存储器150，其在第一自动装配机110和第二输送装置120之间设置在输送装置160上，并且具有存储腔151，其配置得用来存储第一元件-存储单元136a和第二元件-存储单元136b。元件-存储器150在此还具有自动发送装置，用来自动将元件-存储单元136a、136b发送给操作者。

输送装置160还具有元件-存储器-输送部段 160c，其设置穿过元件-存储器150，其中元件-存储器-输送部段160c位于与第一自动装配机-输送部段160a和第二自动装配机-输送部段160b相同的空间高度上。

图2示出了一种用来制造电子组件的生产线200。生产线200在此具有如图1所示的装配系统100。生产线200还具有另一自动装配机240，其设置在输送装置160上并且配置得用来给元件载体130装配来自另一元件-存储单元的元件135a,135b。此外，该生产线200还具有焊膏-印刷机272和炉子280。该生产线200还能够额外地具有以下部件：库存下料器270、打标器271、焊膏-检测装置273、缓冲器274、CPI检测装置275、自动光学检测装置（AOI）281和库存上料器282。

该另外的自动装配机240在空间上设置得离第一自动装配机110比离元件-存储器150更近。

其中该另外的自动装配机240在空间上设置得离第一自动装配机110比离第二自动装配机120更近。另一自动装配机240也在空间上设置得离第二自动装配机120比离元件-存储器150更近，其中该另外的自动装配机240在空间上设置得离第二自动装配机120比离第一自动装配机110更近。在此，第一自动装配机110的第一装配功率和第二自动装配机120的装配功率分别大于该另外的自动装配机240的装配功率。

图3示出了一种用来制造电子组件的生产设备300。生产设备300具有生产线200a、200b和200c，它们分别相当于图1已述的生产线。第一生产线200a的主要延伸方向H、第二生产线200b的主要延伸方向H以及第三生产线200c的主要延伸方向H设置得相互平行。按，第一生产线200a的第一元件-存储器350a、第二生产线200b的第二元件-存储器350b和第三生产线200c的第三元件-存储器350c这样设置：即这三个均与元件-存储器-直线相交，其垂直于生产线200a、200b、200c的主要延伸方向H。

该生产设备300还具有传递装置390，其联结到第一生产线200a的第一元件-存储器350a、第二生产线200b的第二元件-存储器350b和第三生产线200c的第三元件-存储器350c上。在此，第二生产线200b和第三生产线200c通过传递装置的第一部段390a联结，并且第一生产线200a和第二生产线200b通过传递装置的第二部段390b联结。元件-存储单元以这种方式能够在第一元件-存储器350a、第二元件-存储器350b和第三元件-存储器350c之间传递。因此，例如设置第一元件-存储器350a，以便如果第二元件-存储器350b或第三元件-存储器350c不包含所需的元件-存储单元，借助传递装置390、390a、390b将所需的元件-存储单元传递到第二元件-存储器350b或第三元件-存储器350c上。

生产设备300还具有物料支座391，其配置得用来存放元件-存储单元并且与传递装置390联结，因此元件-存储单元能够从该物料支座直接输送至传递装置390。

图4在俯视图和前视图中示出了元件-存储器 450的实施例。

在俯视图中示出，该输送装置460延伸穿透元件-存储器450。

按前视图，元件-存储器450具有显示器452，元件-存储器450能够借助该显示器由操作者手动控制。此外，元件-存储器450还具有自动发送装置453，用来自动将元件-存储单元发送给操作者。在此，一个发送装置453能够构成为输入端，另一发送装置453构成为发出端。同样，上面的发送装置453能够适用于手动的操作者，而下面的发送装置适用于机器人。每个发送装置453均在存储腔151上在元件-存储器之内相连，其中这些存储腔151在空间上相互分开。

应注意，概念“具有”并不排除其它元件或步骤，并且冠词„一个“的应用并不排除多个。同样，结合不同实施例描述的元件她能够相互组合。还应该注意的是，权利要求中的参考标记不应限定这些权利要求的范围。

Claims (19)

1.一种用来给元件载体（130）装配元件（135a,135b）的装配系统（100），其特征在于，所述装配系统（100）具有：

至少三个加工工位，它们沿元件载体（130）的传输方向（P）依次设置，其中至少一个加工工位是第一自动装配机（110），其配置得用来给元件载体（130）装配来自第一元件-存储单元 （136a）的元件（135a），并且其中至少一个加工工位是第二自动装配机（120），其配置得用来给元件载体（130）装配来自第二元件-存储单元 （136b）的元件（135b）；

所述第一自动装配机（110）具有：

用来装配元件 （135a）的第一装配头（112）；以及

第一元件-供应单元，其配置得用来接纳第一元件-存储单元 （136a），因此来自第一元件-存储单元（136a）的元件（135a）能够由第一装配头（112）拾取，以及

所述第二自动装配机（120）具有：

用来装配元件 （135b）的第二装配头（122）；以及

第二元件-供应单元，其配置得用来接纳第二元件-存储单元 （136b），因此来自第二元件-存储单元（136b）的元件（135b）能够由第二装配头（122）拾取；

输送装置（160），其配置得用来将元件载体（130）从相对于传输方向（P）的第一加工工位传输到相对于传输方向（P）的处于最后的加工工位；以及

元件-存储器（150），其在相对于传输方向（P）的处于第一的加工工位和相对于传输方向（P）的处于最后的加工工位之间设置在输送装置（160）上，其具有：

存储腔（151），其配置得用来存储第一元件-存储单元（136a）和第二元件-存储单元（136b）。

2.根据权利要求1所述的装配系统（100），其特征在于，至少一个加工工位是由以下群组构成的，其包含：焊膏-印刷机、炉子、库存下料器、打标器、焊膏-检测装置、缓冲器、物件-到场检测装置（CPI）、自动光学检测装置（AOI）和库存上料器。

3.根据权利要求1或2所述的装配系统（100），其特征在于：所述元件-存储器（150）在第一自动装配机（110）和第二自动装配机（120）之间设置在输送装置（160）上。

4.根据权利要求1所述的装配系统（100），其特征在于：

所述第一元件-存储单元 （136a）被配置送入第一自动装配机（110）的第一元件-供应单元中；以及

所述第二元件-存储单元 （136b）被配置送入第二自动装配机（120）的第二元件-供应单元中。

5.根据权利要求4所述的装配系统（100），其特征在于，所述元件-存储器（150）还具有：自动发送装置（453），其用来自动将元件-存储单元（136a、136b）发送给操作者。

6.根据权利要求1所述的装配系统（100），其特征在于，其中元件-存储器（150）还具有以下特征中的至少一项：

用来存储元件载体（130）的元件载体-存储器；

用来翻转元件（135a,135b）和/或元件载体（130）的翻转结构；

辐射源，用来硬化设置在元件载体（130）上的硬化元件。

7.根据权利要求1所述的装配系统（100），其特征在于：所述输送装置（160）至少部分地穿过元件-存储器（150）。

8.根据权利要求7所述的装配系统（100），其特征在于：所述输送装置（160）具有:

元件-存储器-输送部段 （160c），其设置在元件-存储器（150）中；

第一自动装配机-输送部段（160a），其设置在第一自动装配机（110）中；以及

第二自动装配机-输送部段（160b），其设置在第二自动装配机（120）中；

所述元件-存储器-输送部段（160c）位于与第一自动装配机-输送部段（160a）和第二自动装配机-输送部段（160b）相同的空间高度上，

或者：

所述元件-存储器-输送部段（160c）位于与第一自动装配机-输送部段（160a）和第二自动装配机-输送部段（160b）不同的空间高度上。

9.根据权利要求1所述的装配系统（100），其特征在于：装配系统（100）具有以下特征中的一项：

元件-存储器（150）设置在输送装置（160）之上；

元件-存储器（150）设置在输送装置（160）之下；或者

元件-存储器（150）设置在输送装置（160）旁边。

10.一种生产线（200），用来制造电子组件，其特征在于：该生产线（200）具有：

根据权利要求1至9中任一项所述的装配系统（100）；

还具有另外的自动装配机（240），其设置在输送装置（160）上并且配置得用来给元件载体（130）装配来自另一元件-存储单元的元件（135a,135b）。

11.根据权利要求10所述的生产线（200），其特征在于：

如果该另外的自动装配机（240）在空间上设置得离第一自动装配机（110）比离第二自动装配机（120）更近，则该另外的自动装配机（240）在空间上设置得离第一自动装配机（110）比离元件-存储器（150）更近；或者

如果该另外的自动装配机（240）在空间上设置得离第二自动装配机（120）比离第一自动装配机（110）更近，则该另外的自动装配机（240）在空间上设置得离第二自动装配机（120）比离元件-存储器（150）更近。

12.根据权利要求10或11所述的生产线（200），其特征在于：

所述第一自动装配机（110）具有第一装配功率；

所述第二自动装配机（120）具有第二装配功率；以及

所述另外的自动装配机（240）具有另外的装配功率；

所述第一装配功率和第二装配功率分别大于该另外的装配功率。

13. 一种生产设备（300），用来制造电子组件，其特征在于，该生产设备（300）具有：

根据上述权利要求10至12中任一项所述的第一生产线（200a）；以及

根据上述权利要求10至12中任一项所述的第二生产线（200b）；

所述第一生产线（200a）的主要延伸方向（H）和第二生产线（200b）的主要延伸方向设置得相互平行。

14.根据权利要求13所述的生产设备（300），其特征在于：

所述第一生产线（200a）的元件-存储器（350a）和第二生产线（200b）的元件-存储器（350b）这样设置：即它们均与直线相交，该直线垂直于第一生产线（200a）的主要延伸方向（H） 和/或第二生产线（200b）的主要延伸方向（H）。

15.根据权利要求13或14所述的生产设备（300），其特征在于，还具有：

传递装置（390），其联结第一生产线（200a）的元件-存储器（350a）和第二生产线（200b）的元件-存储器（350b），

元件-存储单元（136）能够在第一生产线（200a）的元件-存储器（350a）和第二生产线（200b）的元件-存储器（350b）之间传递。

16.根据权利要求15所述的生产设备（300），其特征在于：

设置第一生产线（200a）的元件-存储器（350a），以便借助传递装置（390）将元件-存储单元（136）传递到第二生产线（200b）的元件-存储器（350b）上，

和/或

设置第二生产线（200b）的元件-存储器（350b），以便借助传递装置（390）将元件-存储单元（136）传递到第一生产线（200a）的元件-存储器（350a）上。

17.根据权利要求15所述的生产设备（300），其特征在于，还具有：

物料支座（391），其配置得用来存放元件-存储单元 （136）并且与传递装置（390）联结，

所述元件-存储单元（136）能够从该物料支座（391）直接输送至传递装置（390）。

18.一种用来给元件载体（130）装配元件（135a,135b）的方法，其特征在于，所述方法具有：

将第一元件-存储单元（136a）从元件-存储器 （150）的存储腔（151）中取出；

将第二元件-存储单元（136b）从元件-存储器 （150）的存储腔（151）中取出；

借助至少三个加工工位来加工元件载体（130），这些加工工位沿元件载体（130）的传输方向（P）依次设置，

所述这些加工工位中的至少一个是第一自动装配机（110），并且

所述这些加工工位中的至少一个是第二自动装配机（120），并且所述第一自动装配机（110）具有：

用来装配元件 （135a）的第一装配头（112）；以及

第一元件-供应单元，其配置得用来接纳第一元件-存储单元 （136a），因此来自第一元件-存储单元（136a）的元件（135a）能够由第一装配头（112）拾取，以及

所述第二自动装配机（120）具有：

用来装配元件 （135b）的第二装配头（122）；以及

第二元件-供应单元，其配置得用来接纳第二元件-存储单元 （136b），因此来自第二元件-存储单元（136b）的元件（135b）能够由第二装配头（122）拾取；

借助第一自动装配机 （110）给元件载体（130）装配来自第一元件-存储单元（136a）的元件（135a）；

借助第二自动装配机 （120）给元件载体（130）装配来自第二元件-存储单元（136b）的元件（135b）；以及

借助输送装置 （160）将元件载体（130）从相对于传输方向（P）处于第一的加工工位传输至相对于传输方向（P）处于最后的加工工位；

所述元件-存储器（150）在相对于传输方向（P）处于第一的加工工位和相对于传输方向（P）处于最后的加工工位之间设置在输送装置（160）上。

19.一种用来驱动根据权利要求15至17中任一项所述的生产设备（300）的方法，其特征在于，其具有：

如果第二生产线（200b）的元件-存储器（350b）不包含所需的元件-存储单元（136），则将所需的元件-存储单元（136）经由传递装置（390）从第一生产线（200a）的元件-存储器（350a）传递到第二生产线（200b）的元件-存储器（350b）上；

和/或

如果第一生产线（200a）的元件-存储器（350a）不包含所需的元件-存储单元（136），则将所需的元件-存储单元（136）经由传递装置从第二生产线（200b）的元件-存储器（350b）传递到第一生产线（200a）的元件-存储器（350a）上。

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