DE10008968A1

DE10008968A1 - Placement device with a movable feed device for electrical components

Info

Publication number: DE10008968A1
Application number: DE10008968A
Authority: DE
Inventors: Helmut Roderer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-09-27
Also published as: EP1174012A1; WO2001064001A1

Abstract

An equipping device (1) has a movable supply device (4) for electrical components (7) for equipping substrates (3), which travel through the equipping device (1) on a linear transportation path (2). The supply device (4) has a carrier (8) for supply modules (5), which are each assigned to a magazine (6) holding the components. The carrier (4) is movably mounted on a chassis of the equipping device in such a way that the pick-off-/ fetch-points (14) of the supply modules are movable in the pick- off-/fetch-zone of a handling device (e.g. 10,11). The handling device has an equipping head (11) horizontally traversable in two directions of coordinates for handling the components (7). The carousal-type carrier (11) can rotate about a vertical axis of the chassis and the disc-shaped supply modules (5) are mounted approximately radially oriented on the carrier in rotationally symmetrical distribution.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bestückvorrichtung so wie ein Verfahren zum Betreiben der Bestückvorrichtung mit einer beweglichen Zuführeinrichtung für elektrische Bauteile zum Bestücken von Substraten, wobei die Substrate auf einer li nearen Transportstrecke die Bestückvorrichtung durchlaufen, wobei die Zuführeinrichtung einen Träger für Zuführmodule aufweist, denen jeweils ein die Bauteile enthaltendes Magazin zugeordnet ist.The invention relates to a placement device such as a method for operating the placement device with a movable feed device for electrical components for Populating substrates, the substrates on a li pass through the placement device wherein the feed device a carrier for feed modules which each have a magazine containing the components assigned.

Durch die US 5,400,497 ist eine derartige Bestückvorrichtung bekannt geworden, bei der eine Handhabungseinrichtung als feststehender Drehtisch ausgebildet ist, auf dessen der Transportstrecke gegenüberliegenden Rückseite die Zuführmodu le angeordnet sind. Diese sind auf einem parallel zur Trans portstrecke verschiebbaren schlittenartigen Träger befestigt, mit dem das jeweils benötigte Zuführmodul unter eine feste Abholstation des Drehtisches verschoben werden kann. Der Drehtisch transportiert des entnommene Bauteil auf die gegen überliegende Seite, wo das Bauteil auf eine unter dem Dreh tisch verschiebbare Leiterplatte aufgesetzt wird. Derartige Bestückvorrichtungen haben den Nachteil, daß die Gesamtheit aller Zuführmodule mit dem dafür erforderlichen Träger im Ab holtakt verschoben werden muß, was mit erheblichem Antriebs- und Führungsaufwand verbunden ist. Da der Träger einen ent sprechend großen Verschiebeweg benötigt, ist die Anzahl der entlang der Transportstrecke anzubringenden Zuführmodule be grenzt.Such an assembly device is known from US Pat. No. 5,400,497 become known in which a handling device as fixed rotary table is formed, on the of which Transport route opposite the back of the feed module le are arranged. These are on a parallel to the trans slidable carrier slidable in the port section, with which the required feed module under a fixed Pick-up station of the turntable can be moved. The The turntable transports the removed component to the counter overlying side where the component is on an under the turn table movable PCB is placed. Such Placement devices have the disadvantage that the whole of all feed modules with the necessary support in the Ab Hol clock must be postponed, which with considerable drive and management effort is connected. Since the carrier ent is the number of supply modules to be attached along the transport route borders.

Bestückvorrichtungen mit einem frei verfahrbaren Bestückkopf können die Bauelemente aus verschiedenen Positionen abholen, so daß die Zuführmodule auf einem feststehenden Tisch der Be stückvorrichtung angeordnet werden können. Die Gesamtlänge der aneinandergereihten Zuführmodule ist lediglich durch den Verfahrweg des Bestückkopfes begrenzt. Da der Bestückkopf auf der gegenüberliegenden Seite der Transportstrecke verfahren werden kann, können auch auf dieser Seite weitere Zuführmodu le angeordnet werden. Insbesondere für kleinere Serien von Leiterplatten mit hohem Bauteileaufkommen wird angestrebt, möglichst viele Bauelemente in einer Bestückvorrichtung be reitzustellen, um das jeweilige Substrat komplett bestücken zu können.Placement devices with a freely movable placement head can pick up the components from different positions, so that the feed modules on a fixed table of loading piece device can be arranged. The total length the lined up feed modules is only through the Travel of the placement head limited. Because the placement head on move on the opposite side of the transport route on this page you can also find additional feed modules le are arranged. Especially for smaller series of Printed circuit boards with a high volume of components are aimed at as many components as possible in a placement device in order to completely populate the respective substrate to be able to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bestückvor richtung so auszubilden, daß eine größere Anzahl von Bauele menten bereitgestellt werden kann.The invention has for its object, a placement direction so that a larger number of components elements can be provided.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 ge löst. Die karussellartige Zuführeinrichtung weist auf der Au ßenseite des z. B. zylindrischen Trägers einen Umfang auf, der erheblich größer ist als die Länge eines linearen Zuführbe reichs. Daher ist es möglich, die Anzahl der am Träger gehal tenen Zuführmodule erheblich zu erhöhen. Es versteht sich, daß die Zuführmodule nicht nur in einer zirkulären, sondern auch in einer polygonalen drehsymmetrischen Verteilung ange ordnet sein können.This object is achieved by the invention according to claim 1 solves. The carousel-like feeder points to the Au outside of the z. B. cylindrical carrier on a circumference is significantly greater than the length of a linear feeder empire. Therefore, it is possible to keep the number of salaries on the carrier to significantly increase the feed modules. It goes without saying that the feed modules are not only in a circular, but also in a polygonal rotationally symmetrical distribution can be arranged.

Die Bestückvorrichtung kann so gesteuert werden, daß ein Mehrfachbestückkopf mit zum Beispiel zwölf Greifern für die Bauteile sich jeweils nur aus dem erreichbaren Segment der Zuführmodule bedient. Insbesondere kann die Bestückreihenfol ge so gesteuert werden und können die Zuführmodule mit den Bauteilen so belegt werden, daß die in einer Abholphase be reitgestellten Bauteile in einem engen Abholsegment liegen, so daß der Bestückkopf von Bauteil zu Bauteil nur einen kur zen Verfahrweg zurücklegen muß.The placement device can be controlled so that a Multiple placement head with, for example, twelve grippers for the Components are only from the accessible segment of the Feeder modules operated. In particular, the assembly sequence ge can be controlled and the feed modules with the Components are assigned so that the be in a pickup phase provided components are in a narrow pick-up segment, so that the placement head from component to component only a short zen travel must be covered.

Werden andere Bauelemente benötigt, so kann der Träger in ei ne entsprechende Lage verdreht werden, während der Bestück kopf die zuvor abgeholten Bauteile auf das Substrat aufsetzt. If other components are required, the carrier can be in egg appropriate position can be rotated while the assembly head places the previously picked components on the substrate.

Die dafür zur Verfügung stehende Zeit ist so groß, daß der Antriebsaufwand entsprechend klein gehalten werden kann. In nerhalb des zugänglichen Segmentes kann der Bestückkopf mit voller Taktgeschwindigkeit die benötigten Bauelemente abho len, ohne daß dazu der Träger verdreht werden muß. Die Win kelstellung des Träger kann so gesteuert werden, daß sich die jeweils abzuholenden Bauteile im Bereich des Substrats kon zentrieren, so daß der Verfahrweg des Bestückkopfes auf ein Minimum verkürzt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine Beschneideeinrichtung für die geleerten Gur tabschnitte kurz ausgebildet werden kann und daß Gurte beim Vorbeidrehen an der stationären Beschneideeinrichtung sukzes sive beschnitten werden können.The time available for this is so great that the Drive effort can be kept correspondingly small. In The placement head can be used within the accessible segment Abho the required components at full cycle speed len without having to twist the carrier. The win kelstellung the carrier can be controlled so that the components to be picked up in the area of the substrate con center so that the travel of the placement head is on Minimum can be shortened. Another advantage is there in that a trimmer for the empty belt can be trained briefly and that straps at Turning past the stationary trimming device successively sive can be cropped.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung nach An spruch 2 wird die radiale Ausdehnung der Zuführmodule auf ein Minimum verringert, so daß der Außendurchmesser der Zufüh reinrichtung entsprechend begrenzt ist.Through an advantageous development of the invention according to saying 2 becomes the radial expansion of the feed modules on Minimum is reduced so that the outer diameter of the feed facility is limited accordingly.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 ist es möglich, zu sätzlich zu den üblicherweise als Bauteilegurte ausgebildeten Magazine im Innenraum der Zuführmodule weitere Magazine in Form von Flächenmagazinen anzuordnen, die mit nach oben offe nen Aufnahmen für weitere Bauelemente versehen sind.Through the training according to claim 3, it is possible to in addition to the usually designed as component belts Magazines in the interior of the feeder modules Arrange form of surface magazines that open with upwards NEN recordings for other components are provided.

Durch das Verfahren nach Anspruch 4 läßt sich die Bestückvor richtung kontinuierlich betreiben, ohne daß für das Verdrehen des Trägers Nutzzeit verloren geht.By the method of claim 4, the placement can be Operate direction continuously without twisting wearer's useful time is lost.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following the invention with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit zwei Zuführeinrichtungen, Fig. 1 shows a side view of a device with two feeders,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

Nach den Fig. 1 und 2 weist eine Bestückvorrichtung 1 eine durchlaufende lineare Transportstrecke 2 für als Leiterplat ten ausgebildete Substrate 3 auf. Diese sind etwa im mittle ren Bereich der Transportstrecke 2 in einer Bestückstation fixierbar. Zu beiden Seiten der Transportstrecke 2 sind Zu führeinrichtungen 4 angeordnet, die eine Vielzahl von Zuführ modulen 5 aufnehmen, denen als Spulen ausgebildete Magazine 6 für gegurtete Bauteile 7 zugeordnet sind.According to FIGS . 1 and 2, a placement device 1 has a continuous linear transport path 2 for substrates 3 designed as printed circuit boards. These can be fixed approximately in the central area of the transport path 2 in an assembly station. On both sides of the transport path 2 are arranged to guide devices 4 , which accommodate a plurality of feed modules 5 , which are designed as coils magazines 6 for belted components 7 .

Die karussellartige Zuführeinrichtung weist einen ringförmi gen Träger 8 für die peripher angeordneten sternförmig abste henden Zuführmodule 5 auf. Der Träger 8 ist um eine senkrech te Achse eines Chassis 9 der Bestückvorrichtung drehbar. Oberhalb der Zuführeinrichtungen 4 und der Transportstrecke 2 ist das Chassis 9 mit einem Positioniersystem 10 für zwei Be stückköpfe 11 versehen, die unabhängig voneinander innerhalb eines strichpunktiert angedeuteten Verfahrbereichs 12 waage recht verfahrbar sind. Die Bestückköpfe sind mit einem Rotor versehen, an dem eine Vielzahl von sternförmig abstehenden Sauggreifern 13 angeordnet ist. Die beiden Bestückköpfe sind so aufeinander abgestimmt, daß jeweils einer die elektrischen Bauteile 7 von einer der Zuführeinrichtungen abholt und daß der andere zur gleichen Zeit das Substrat 3 mit den zuvor ab geholten Bauteilen 7 bestückt.The carousel-like feed device has a ring-shaped carrier 8 for the peripherally arranged star-shaped feed modules 5 . The carrier 8 is rotatable about a vertical axis of a chassis 9 of the placement device. Above the feeding devices 4 and the transport path 2 , the chassis 9 is provided with a positioning system 10 for two loading heads 11 , which can be moved horizontally quite independently of one another within a dash-dotted travel range 12 . The placement heads are provided with a rotor on which a multiplicity of suction cups 13 projecting in a star shape are arranged. The two placement heads are so matched to one another that one picks up the electrical components 7 from one of the feed devices and that the other at the same time equips the substrate 3 with the components 7 previously fetched.

Auf der Oberseite der Zuführmodule 5 befinden sich Abholstel len 14 für die Bauteile 7. Die spulenartigen Magazine 6 sind annähernd senkrecht unterhalb der Abholstellen 14 angeordnet. Der Verfahrbereich 12 der Sauggreifer 13 überdeckt ein der Transportstrecke 2 zugewandtes Segment der Zuführmodule 5 so wie das in der Bestückstellung fixierte Substrat 3. Die Zu ordnung der Bauteiletypen zu den einzelnen Stellplätzen kann so organisiert werden, daß sämtliche Sauggreifer 13 eines Bestückkopfes aus diesem Segment versorgt werden können. Da durch wird erreicht, daß der Träger 8 während einer Abholpha se des Bestückkopfes 11 nicht verdreht werden muß. Anschlie ßend wechselt der andere Bestückkopf über die auf der Gegenseite befindlichen Zuführmodule und der mit den Bauelementen 7 neu beladene Bestückkopf 11 über das Substrat 3. Der zeit liche Abstand zwischen zwei Abholphasen ist bei einer der Zu führeinrichtungen 4 so groß, daß die Zuführmodule eines ande ren Segments in den Verfahrbereich 12 geschwenkt werden kön nen, wobei dann auf andere Bauteiletypen zugegriffen werden kann.On the top of the feed modules 5 there are pick-up points 14 for the components 7 . The coil-like magazines 6 are arranged approximately vertically below the pick-up points 14 . The traversing range 12 of the suction pad 13 covers a transport path 2 facing segment of the feeders 5 as the fixed substrate in the Bestückstellung. 3 The assignment of component types to the individual parking spaces can be organized so that all suction pads 13 of a placement head can be supplied from this segment. This ensures that the carrier 8 does not have to be rotated during a pick-up phase of the placement head 11 . The other placement head then changes over the supply modules located on the opposite side and the placement head 11 newly loaded with the components 7 over the substrate 3 . The time interval between two pick-up phases is so large in one of the feed devices 4 that the feed modules of another segment can be pivoted into the travel area 12 , in which case other types of components can then be accessed.

Im Innenraum zwischen den Abholstellen ist die Zuführeinrich tung 4 mit einem vom Träger unabhängig drehbaren Tisch 15 versehen, auf den zum Beispiel blisterartige Flächenmagazine 16 mit nach oben offenen Aufnahmen für weitere Bauteile auf gelegt sind, die ebenfalls sukzessive in den Verfahrbereich 12 gedreht werden können.In the interior between the pick-up points, the feeder device 4 is provided with a table 15 which can be rotated independently of the carrier, on which, for example, blister-like flat magazines 16 are placed with upwardly open receptacles for further components, which can also be successively rotated into the travel area 12 .

Claims

1. placement device ( 1 ) with a movable feeder device ( 4 ) for electrical components ( 7 ) for loading substrates ( 3 ),
wherein through the substrates (3) on a linear transport path (2) the insertion device (1),
wherein the feed device ( 4 ) has a carrier ( 8 ) for feed modules ( 5 ), each of which is assigned a magazine ( 6 ) containing the components ( 7 ),
wherein the carrier ( 4 ) on a chassis 89 ) of the loading device ( 1 ) is movably mounted such that the pick-up points ( 14 ) of the feed modules ( 5 ) in the pick-up area of a handling device (for example 10, 11) of the loading device ( 1 ) are movable,
characterized in that the handling device has a placement head ( 11 ) which can be moved horizontally in two coordinate directions for handling the components ( 7 ),
that the carousel-shaped carrier ( 11 ) is rotatable about a vertical right axis of the chassis and
that the disk-like feed modules ( 5 ) are brought approximately radially oriented on the carrier in a rotationally symmetrical distribution.

2. Placement device according to claim 1, characterized in that the feed modules ( 5 ) are attached to an outer lateral surface of the rotationally symmetrical carrier ( 8 ) and that the magazines ( 6 ), for example designed as coils, are located below the pick-up points ( 14 ) .

3. Placement device according to claim 1 or 2, characterized in that in a pick-up level in the interior between the magazines ( 6 ) of the feed device ( 4 ) an independently of the carrier ( 8 ) rotatable table ( 15 ) is arranged on the surface magazines ( 16th ) can be placed on the components ( 7 ).

4. A method for operating a device according to one of the preceding claims with a multiple placement head, characterized in that the carrier ( 8 ) is rotated about its vertical axis during the absence of the placement head ( 11 ) and that the carrier ( 8 ) during a pick-up phase in a fixed th rotational position is held.