CN1939109B - 用于对基底安装电气元件的方法和转台式装配头 - Google Patents

Abstract

一种用于对基底(15)安装电气元件(9，10)的转台式装配头具有一个可以步进地旋转的具有环绕设置的夹取单元(5)的转子(3)，这些夹取单元设有可转动的轴(13)，在这些轴上分别在一个升降位置上吸住了所提供的元件(9，10)并将它们装在基底(15)上。至少一个吸住的元件(10)在升降位置上在一个固定于底架(12)上的光学扫描装置(11)上移动并接着旋转到一个规定的角度位置上并装在基底(15)上。

Description

用于对基底安装电气元件的方法和转台式装配头

技术领域

本发明涉及一种用于给基底装配电气元件的一种方法和装配头，它借助于一种装配装置工作，该装置具有一个底架和一个转台式装配头，装配头可平行于基底滑动并具有一个可逐步地旋转的转子。转子设有环绕设置的具有可旋转的轴的抓取单元用于抓取元件，其中装配头至少具有一个用于轴的旋转驱动部，而且其中周围所提供的元件分别在一个升降位置上被吸到轴上并将之装在基底上。

背景技术

一种这样的方法例如由WO 2001047334A就已知了，按此专利被输入装置取来的元件大致预先转到其安装位置，在一个扫描站进行光学测量并在一个在转子的旋转方向上随后布置的旋转站上转到其准确的装配位置上。通过对元件的测量也可以通过修正相关的装配座标来补偿正交的位置偏差。随装配头运动的扫描站由于空间和重量的原因具有一个有限的视区，从而不能检测大的元件。此外很厚的元件的安装面在扫描平面之外，因此这样的元件也不能进行装配。笨重的元件反正并不适宜于装配头的元件循环轨道。

这样的元件通常例如通过一个具有一个固定抓取单元的装配头来搬运并在一个固定于底架上的静止不动的扫描装置上进行测量，此扫描装置布置在输入装置和基底之间。装配循环的时间相应地长。固定的扫描装置没有重量和空间的限制。它因此也适合于那些要求更高定位精度的元件。

发明内容

本发明的任务是扩大可用转台式装配头装配的元件的范围，以使第二种装配头成为多余的。

此任务通过一种用于在装配装置里对基底装配电气元件的方法来完成，其中此装配装置具有底架和装配头，该装配头是平行于基底可以滑动的转台式的并具有可步进地旋转的转子，该转子设有环绕布置的具有可旋转轴的抓取单元用于保持住元件，其中装配头具有至少一个旋转驱动部用于轴；而且其中周围提供的元件各自在升降位置上被吸在轴上并被安装到基底上，根据本发明，至少一个被吸住的元件在升降位置上在固定在底架上的光学扫描装置上移动；而且带有元件的轴通过旋转驱动部被旋转到一个规定的角度位置上并被安装到基底上。

本发明的任务还通过一种用于实施上述方法的转台式安装头来完成，其具有多个设置于转子上的抓取单元用于吸住要安装到基底上去的电气元件，其中可步进旋转的转子至少可以在一个平行于基底的座标方向上滑动，其中抓取单元具有可围绕一轴线旋转的轴，在该轴上可固定元件；而且其中装配头至少具有一个旋转驱动部用于轴，根据本发明，每个抓取单元都具有用于配属轴的旋转驱动部。

通过上述方法可以用转台式的装配头也来搬运那些用在装配头上设有的扫描站不能进行测量的元件。这意味着，这些元件，只要它们适宜于装配头的循环轨道，那就可以更大量地首先在元件的输入装置上被接收。其余的轴可以用正常大小的元件占据，正常元件则可以通过装配头自身的扫描站节省时间地进行测量。然后装配头移动到固定于底架上的静止的扫描装置上，在此静止描述装置上对较大的元件按一步一步的次序进行测量。接着可以将所有保持于装配头上的元件在一个旋转运行中装在基底上。这意味着，对于单个的较大的元件来说不需要使装配头有附加的移动运动，正如这在一种单装配头情况时那样，这种情况可以完全放弃。

按照发明的一种改进方案可以使一个元件在扫描装置上进行光学测量并且不需要转子继续旋转而装在基底上。这假定了：装配头设置有一个旋转驱动部用于位于安装位置上的轴。由于放弃了用于这一个元件的转子旋转就可以达到更高的定位精度，这对于一些种类的元件来说可能是所要求的。这种方法也指明用于超大的元件，这些元件对于装配头里的循环轨道来说太笨重了。不言而喻，此处最后的自由的抓取单元就从相应的输入装置取出一个这样的元件，通过扫描装置对其进行测量并且转子不用旋转就将其装在基底上，此后也可以将较小的元件装在基底上。

按照本发明的另外一种改进设计方案可以使多个吸住的元件以紧接的次序在扫描装置上进行测量并装在基底上。这意味着，这些元件虽然可以穿过装配头里的循环轨道，但对于装配头自身的扫描站来说太大了，它们可以成组地被相互邻接的抓取单元抓住。因此可以使这些元件按连续的次序进行测量并装到基底上。其余较小的元件则合理地同样也以相联接的次序被邻接的抓取单元抓住，在装配头里进行测量，即使元件在装配头的光学扫描站上进行测量，并以连续的次序装在基底上。

通过本发明提出的用于实施上述方法的转台式安装头，可以在装配头自身的扫描站上测量了较小的元件之后在转子回转时使元件旋转。在静止的扫描装置上所测量的最后的元件可以停留在这个转子位置上并通过对应的旋转驱动部精度很高地旋转到所要求的安装位置。

由于可以在相反的旋转方向上被驱动的转子可以在两个旋转方向上的旋转性，例如就可以使最后抓住的较大元件在相反的旋转方向上以连续的次序节省时间地在静止的扫描装置上定位。由于旋转方向可以自由选择，因此可以在保持这种旋转方向首先放下较小的元件，或者在重新更换旋转方向首先装配较大的元件。

附图说明

以下按照在附图中所示的实施例对发明进行详细叙述。所示简图为：

图1：在一个元件的输入装置上的一个带有电气元件的转台式装配头的正面视图；

图2：按图1所示装配头的一个侧视图；

图3：在另一个输入装置上的按图1所示的装配头；

图4：按图3所示的装配头在另一个运行状态上；

图5：在一个固定的光学扫描装置上的按图1所示的装配头；

图6：图5所示装配头的一个随后的运行状态；

图7：按图1所示的装配头，带一个基底；

图8：按图7所示装配头在另一种运行状态下。

具体实施方式

按照图1和2所示，一个转台式装配头1借助于一个未详细表示的一个装配装置的定位装置可以在两个水平的座标方向X和Y上移动。装配头1具有一个定子2和一个转子3，后者借助于一个电机4可以以固定的步进角旋转。转子设有星形围绕其旋转轴线布置的抓取单元5，它们可以一步进地旋转至下面的升降站6或者至直径上对置布置的固定于定子2的上部光学扫描站7。

装配头1此处一个电气元件9的输入装置8上，输入装置在装配装置的周围部位里。下部抓取单元5直接位于一个所要取出的小元件9上并已通过升降站6在一个垂直的座标方向Z上向下移动，使它能够通过抽吸抓住元件9并可以部分地从输入装置8里取出。以同样的方式有两个前述的抓取单元5已经抓住了元件9。较大的元件10在相邻的输入装置8里提供。较小尺寸规格的元件可以容易地在扫描站7上进行测量。抓取单元5有一个轴13和一个用于轴13的旋转驱动部14，其中轴13的外端面设有一个未示出的抽吸孔用于吸住元件9和10。

按照图3和4虽然还可以通过装配头运输较大的元件10，但它们对于扫描站7来说就太厚或太长了。在两个较大元件之间各留出有一个元件的抓取单元，以避免相互碰撞干涉。相互紧接着抓住的小元件9就可以与较大元件10的取出同步地在扫描站7上进行测量。

图4表示了在元件抓住结束时的装配头1。代替用点划线表示的大元件10此处也可以抓一个超大的元件10，超大元件不再通过装配头1。

接着使装配头1按照图5在一个固定的光学扫描装置11上移动，扫描装置固定在装配装置的一个底架12上。在取出最后抓住的元件10之后转子3并不继续旋转，从而使该元件首先可以通过扫描装置11进行测量。通过对应于抓取单元5的旋转驱动部14就可以使抓有超大元件10的轴13旋转，从而元件10可以旋转到所要求的安装位置上并紧接着装到基底15(图7)上。点划线表示的稍小的大的元件10不需要立即装在电路板上，而是可以首先保留在其抓取单元5上。

按图6所示装配头在将超大的元件10安装到基底15(图7)上之后返回至扫描装置11，以便在转子3返回旋转时逐渐地对其余的大元件10进行测量，这些大元件接着借助于各个旋转驱动部14而可以被旋转至其安装位置上。

按图7和8可以首先安装较大的元件10，然后紧接着较小的元件9安装到一个基底15上以结束装配循环。

也可以用另一种次序进行循环。例如可以在取出超大的元件10之前就测量大元件10，从而可以在转子3的一个回转中不中断地对基底15装配。由于转子3可以向前和向后转动，根据元件9，10的种类和数量的不同可以选用一种不同的时间上最佳化的模式。

附图标记列表

1    装配头

2    定子

3    转子

4    电机

5    抓取单元

6    升降站

7    扫描站

8    输入单元

9，10元件

11    扫描装置

12    底架

13    轴

14    旋转驱动部

15    基底

Claims (6)

1.用于在装配装置里对基底(15)装配电气元件(9，10)的方法，此装配装置具有底架(12)和装配头(1)，该装配头是平行于基底(15)可以滑动的转台式的并具有可步进地旋转的转子(3)，该转子设有环绕布置的具有可旋转轴(13)的抓取单元(5)用于保持住元件(9，10)，其中装配头(1)具有至少一个旋转驱动部(14)用于轴(13)；而且其中周围提供的元件(9，10)各自在升降位置上被吸在轴(13)上并被安装到基底(15)上，其特征在于，至少一个被吸住的元件(10)在升降位置上在固定在底架(12)上的光学扫描装置(11)上移动；而且带有元件(10)的轴(13)通过旋转驱动部(14)被旋转到一个规定的角度位置上并被安装到基底(15)上。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，使元件(10)之一在扫描装置(11)上进行光学测量并且不必继续旋转就安装到基底(15)上。

3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，多个吸住的元件(10)以紧接的次序在扫描装置(11)上进行测量并被装在基底(15)上。

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，使元件(9)在装配头(1)的光学扫描站(7)上进行测量。

5.用于实施上述权利要求1至4中任一项所述方法的转台式安装头(1)，其具有多个设置于转子(3)上的抓取单元(5)用于吸住要安装到基底(15)上去的电气元件(9，10)，其中可步进旋转的转子(3)至少可以在一个平行于基底(15)的座标方向上滑动，其中抓取单元(5)具有可围绕一轴线旋转的轴(13)，在该轴上可固定元件(9，10)；而且其中装配头(1)至少具有一个旋转驱动部(14)用于轴(13)，其特征在于，每个抓取单元(5)具有用于配属轴(13)的旋转驱动部(14)。

6.按权利要求5所述的装配头(1)，其特征在于，转子(3)可以在相反的旋转方向上被驱动。