DE10060205A1

DE10060205A1 - Device for equipping substrates with electrical components

Info

Publication number: DE10060205A1
Application number: DE10060205A
Authority: DE
Inventors: Peter Drexel; Mohammad Mehdianpour
Original assignee: Siemens Production and Logistics Systems AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2002-06-13
Also published as: WO2002047454A1

Abstract

A substrate (1) can be displaced in a direction of transportation (x) under a transversal support (6) along which guideways (7) for fitting heads (8) run in a fitting direction y. Diverting devices (11) with which the fitting heads (8) can be transferred from one guideway to another (7) are located at the ends of the support (6). This enables the fitting heads (8) to be operated in a circuit. The guideways (7) also extend parallel to pick-up points (10) for the components to be fitted. The exact fitting position of the component can be adjusted with a combination of the y-position of the respective fitting head (8) and the x-position of the substrate (1). The components can be picked up and placed at very short intervals.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestücken zumindest eines Substrates (1) mit elektrischen Bauteilen, wobei das Substrat (1) mittels einer Transporteinrichtung (4) in einer Transportrichtung (x) verschiebbar ist, wobei zumin dest ein Bestückkopf (8) mit zumindest einem Greifer (12) für die Bauteile über dem Substrat (1) quer zur Transportrichtung (x) auf einer Bestückstrecke verfahrbar ist und dabei in ei ner Führungsbahn (7) eines stationären Trägers (6, 19) ge führt ist und wobei die Bauteile an Abholplätzen (10) bereit stellbar sind, über denen der Bestückkopf (8) mit dem Greifer (12) verfahrbar istThe invention relates to a device for equipping at least one substrate ( 1 ) with electrical components, the substrate ( 1 ) being displaceable in a transport direction (x) by means of a transport device ( 4 ), at least one placement head ( 8 ) with at least one a gripper ( 12 ) for the components over the substrate ( 1 ) can be moved transversely to the transport direction (x) on an assembly line and thereby leads in a guide track ( 7 ) of a stationary carrier ( 6 , 19 ) and with the components on Pick-up places ( 10 ) can be made available, over which the placement head ( 8 ) with the gripper ( 12 ) can be moved

Eine derartige Vorrichtung ist z. B. durch die EP 0 373 373 A bekannt geworden. Danach ist eine Leiterplatte auf einem Schlitten gehalten, der in der Transportrichtung verschiebbar ist. Quer zu dieser Transportrichtung erstreckt sich ein sta tionärer Balken mit zwei Führungsbahnen für je einen Bestück kopf entlang der beiden Längsseiten. Seitlich der Transpor teinrichtung sind modulare Zuführeinrichtungen für Bauteile angeordnet, deren Abholstellen senkrecht zur Transportrich tung der Leiterplatten aneinandergereiht sind. Der Balken ist so lang gehalten, dass die Bestückköpfe mit ihren Sauggrei fern für die Bauteile über die gesamte Bestückbreite und die gesamte Reihe der Abholstellen verfahren werden können. Die mittels einer Spindel angetriebenen Bestückköpfe sind in der Bestückrichtung ebenso wie der Schlitten in der Trans portrichtung feinstufig verstellbar. Durch Kombination der beiden Verfahrwege kann jeder beliebige Punkt der Leiterplat te definiert angesteuert werden.Such a device is e.g. B. by EP 0 373 373 A. known. After that, a circuit board is on one Carriage held, which can be moved in the transport direction is. A sta extends transversely to this transport direction tional bar with two guideways for one piece each head along the two long sides. The side of the transport t are modular feed devices for components arranged, the pick-up points perpendicular to the transport direction the circuit boards are strung together. The bar is held so long that the placement heads with their suction grits far for the components across the entire placement width and entire range of collection points can be moved. The placement heads driven by a spindle are in the Assembly direction as well as the sled in the trans Port direction adjustable. By combining the Both paths can be used for any point on the circuit board can be controlled in a defined manner.

Die Vorrichtung kann so gesteuert werden, dass jeweils einer der Bestückköpfe Bauteile auf die Leiterplatte aufsetzt, während der andere Bestückkopf Bauteile an den Abholstellen auf nimmt. Zwischen den Abholstellen und der Transporteinrichtung sind Kameras vorgesehen, mit denen die Position der Bauteile am Bestückkopf genau ermittelt werden kann, um sie anschlie ßend in eine montagegerechte Lage verdrehen zu können. Um beide Bestückköpfe jederzeit voll auslasten zu können, kann die Leiterplatte nicht schrittweise kontinuierlich in einer Richtung verfahren werden. Vielmehr wird es vorkommen, daß der Schlitten in großen Schritten hin und her bewegt werden muß, was mit beträchtlichem Antriebsaufwand und Zeitverlust verbunden ist.The device can be controlled so that one at a time the placement heads places components on the circuit board while the other placement head components at the pick-up points takes. Between the pick-up points and the transport facility cameras are provided with which the position of the components can be determined precisely on the placement head to connect them to be able to twist into a position suitable for assembly. Around to be able to fully utilize both placement heads at any time the circuit board is not gradually in one Direction. Rather, it will happen that the carriage is moved back and forth in large steps must, what with considerable drive effort and loss of time connected is.

Ferner ist durch die US 4951388 A ein Bestückautomat mit festem Drehtisch bekannt, bei dem die Leiterplatte in zwei Koordina tenrichtungen unter einer Bestückstation des in festen Win kelschritten angetriebenen Drehtischs verfahren wird. Die Be stückköpfe sind dem Drehtisch fest zugeordnet. Die Bauteile werden durch lineares Verschieben eines kompletten Bauteile tischs an einer Abholstation bereitgestellt. Um möglichst kurze Verschiebewege einzuhalten, bestimmt sich die Abholfol ge der Bauteile nach ihrer der Lage auf dem Bauteiletisch weitgehend unabhängig von der Bestückposition. Dies führt zu großen Verfahrwegen der Leiterplatte mit entsprechenden Ver zögerungen.Furthermore, US 4951388 A is a placement machine with a fixed Rotary table known, in which the circuit board in two coordina directions under an assembly station of the fixed win is driven by the rotary table. The Be piece heads are permanently assigned to the turntable. The components are achieved by linearly moving a complete component tables provided at a pick-up station. To be as possible The pickup sequence is determined by observing short displacement distances of the components according to their position on the component table largely independent of the placement position. this leads to large travels of the PCB with corresponding ver delays.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bestückvor richtung zu schaffen, deren Bestückleistung erheblich gestei gert werden kann.The invention has for its object, a placement to create direction, the placement performance significantly increased can be replaced.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 ge löst. Die Umlaufbahn kann mit mehreren Bestückköpfen belegt werden, die zeitgleich Bauteile abholen und auf die Leiter platte aufsetzen können und bei denen zugleich die Bauteile über der Kamera vermessen werden können. Ein besonderer Vor teil besteht darin, dass durch den Umlaufbetrieb die Reihen folge der Bauteile ihrer Flächenverteilung auf der Leiter platte angepaßt werden kann, so dass diese in kleinen Schritten in lediglich einer einzigen Richtung weiter transportiert werden muß, ähnlich wie dies beim Bedrucken von Papier mit einem Matrixdrucker geschieht. Mit dieser Abfolge ist es mög lich, die Bestückleistung entscheidend zu steigern.This object is achieved by the invention according to claim 1 solves. The orbit can be occupied by several placement heads who pick up components at the same time and onto the ladder can put on plate and at the same time the components can be measured over the camera. A special advantage Part of it is that due to the circular operation the rows follow the components of their surface distribution on the ladder plate can be adjusted so that this in small steps transported in just one direction must be, similar to when printing on paper with happens to a matrix printer. With this sequence it is possible to significantly increase the placement performance.

Besonders vorteilhaft ist es, die Bestückköpfe mit einem ei genen Antrieb zu versehen und hinsichtlich ihrer Umlaufbewe gung voneinander zu entkoppeln, so dass ständig zugleich Bau teile abgeholt, vermessen, verdreht und auf die Leiterplatte aufgesetzt werden können. Durch diese Parallelisierung der Arbeitsinhalte der Bestückköpfe ist es ohne Zeitverlust mög lich, die Bauteile stationär mit hoher Präzision zu vermessen und in einer anschließenden Drehstation in ihrer Aufsetzlage zu verdrehen. Das bedeutet, dass die Bestückköpfe keinen ei genen Drehantrieb benötigen, wie die Greifer nach dem genann ten Stand der Technik.It is particularly advantageous to use an egg on the placement heads to provide the necessary drive and with regard to their circulating movements decoupling each other, so that at the same time construction parts picked up, measured, rotated and on the circuit board can be put on. By parallelizing the Work contents of the placement heads are possible without wasting time Lich, stationary to measure the components with high precision and in a subsequent turning station in its mounting position to twist. This means that the placement heads do not have an egg need the same rotary drive, as the grippers named after state of the art.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Vorrichtung mit gleichbleibenden Funktionselemente unter schiedlichen Anforderungsprofile flexibel angepaßt werden kann. Z. B. kann die Bestückleistungsgrenze entsprechend der Anzahl der umlaufenden Bestückköpfe verschoben werden. Durch Verlängerung oder Verkürzung der Umlaufstrecke kann auch die Anzahl der Zuführeinrichtungen verändert werden. Lagert man z. B. die Bestückköpfe hängend an der Unterseite des Trägers, sind an den Umlenkstellen enge Kurven oder Querführungen mög lich, wodurch sich verschiedenartige Streckenprofile mit meh reren Abholbereichen und/oder Bestückstrecken realisieren lassen.A particular advantage of the invention is that the Device with constant functional elements under different requirement profiles can be flexibly adapted can. For example, the placement performance limit can be set according to the Number of rotating placement heads can be moved. By The extension or shortening of the orbit can also Number of feeders can be changed. You camp z. B. the placement heads hanging on the underside of the carrier, tight bends or transverse guides are possible at the deflection points Lich, whereby different route profiles with meh Realize pickup areas and / or placement routes to let.

Ferner ist es auch im Sinne der Erfindung möglich, die Um laufstrecke über mehrere der Bestückvorrichtungen einer Be stückanlage mit einer entsprechenden Vielzahl von Bestücksta tionen zu führen, die somit funktional zu einer aus weitge hend autonomen Modulen gebildeten Vorrichtung zusammenzufas sen. Furthermore, it is also possible in the sense of the invention, the order Running distance over several of the loading devices of a loading piece system with a corresponding variety of placement to lead functions that thus functionally lead to an extensive device formed by autonomous modules sen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet:
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 kann die Vielfalt der bereitgestellten Bauteile erheblich gesteigert werden.Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims:
Through the development according to claim 2, the variety of components provided can be increased significantly.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 ist es möglich, die Bestückköpfe in engem Abstand zueinander anzuordnen und so mit geringstem Zeitverlust aufeinanderfolgen zu lassen.Through the training according to claim 3, it is possible Placing placement heads close to each other and so to follow one another with the least loss of time.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 können die Bestück köpfe in einfacher Weise zwischen den verschiedenen Führungs bahnen umgesetzt werden.Through the training according to claim 4, the placement heads in a simple way between the different leadership tracks are implemented.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 ist es möglich, ent lang der verschiedenen Teilabschnitte eine große Anzahl von Abholplätzen vorzusehen.Through the training according to claim 5, it is possible ent long of the different sections a large number of To provide pick-up points.

Durch die Anordnung nach Anspruch 6 wird der Aufbau der Vor richtung erheblich vereinfacht.By the arrangement of claim 6, the structure of the front direction considerably simplified.

Die zweite Führungsbahn nach Anspruch 7 ermöglicht eine zu sätzliche Bestückstrecke, auf der gleichzeitig mit der ande ren Bauteile auf die Leiterplatte aufgebracht werden können, wodurch sich die Bestückleistung entsprechend steigern läßt.The second guideway according to claim 7 enables one additional assembly line, on the same time as the other components can be attached to the circuit board, whereby the placement performance can be increased accordingly.

Durch die Weiterbildung nach den Ansprüchen 8 bis 10 kann die Bauteilevielfalt weiter erhöht werden. Es kann somit eine doppelt symmetrische Struktur von einfachem und übersichtli chem Aufbau geschaffen werden. Dabei wird die Rückführstrecke mit geringem Zusatzaufwand als zusätzliche Bestückstrecke ge nutzt, wodurch die Bestückleistung entsprechend erhöht werden kann. Die definierten Umlaufbahnen machen es möglich, die Be stückköpfe zum Beispiel in schleifender Stromabnahme mit elektrischer Energie zu versorgen. Der Datenaustausch zwi schen den Bestückköpfen und einer zentralen Steuerung kann zum Beispiel drahtlos abgewickelt werden. Through the training according to claims 8 to 10, the Component variety can be increased further. It can therefore be a double symmetrical structure of simple and clear chem structure can be created. The return path with little additional effort as an additional assembly line uses, which increases the placement performance accordingly can. The defined orbits make it possible to use the Be piece heads, for example, with a grinding current draw to supply electrical energy. The data exchange between placement heads and a central control for example, can be handled wirelessly.

Durch den Linearmotor nach Anspruch 11 können die Bestückköp fe in einfacher Weise individuell angetrieben und genau posi tioniert werden.By the linear motor according to claim 11, the placement heads fe individually driven in a simple manner and exactly posi be tioned.

Die Anordnung nach Anspruch 12 stellt eine übliche Bauweise dar, deren Technologie gut beherrscht wird.The arrangement according to claim 12 represents a conventional design whose technology is well mastered.

Die Zuordnung nach Anspruch 13 hat den Vorteil, keine eigene Stromversorgung für den Vortrieb zu benötigen und dass sich das Eigengewicht der Bestückköpfe durch die geringere Masse der Magnete im Vergleich mit Spulen verringert wird. Der mit den Spulen versehene Stator kann segmentweise so gesteuert werden, dass jeder der Bestückköpfe individuell angetrieben und positioniert werden kann.The assignment according to claim 13 has the advantage of not having one of its own Need power supply for the propulsion and that itself the dead weight of the placement heads due to the lower mass the magnet is reduced compared to coils. The one with the stator provided with the coils can be controlled in segments that each of the placement heads is individually driven and can be positioned.

Bei der Umlenkeinrichtung nach Anspruch 14 stellen die ein zelnen Segmente Teile der Führungsbahnen dar, so dass die Be stückköpfe mühelos hinein und wieder heraus gefahren werden können, wobei durch die Vervielfachung der Segmente nach An spruch 15 die Taktzeit entsprechend gesteigert werden kann.In the deflection device according to claim 14, the individual segments form parts of the guideways, so that the loading piece heads can be easily moved in and out can, whereby by multiplying the segments according to An Say 15 the cycle time can be increased accordingly.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 16 ist es möglich, die Leiterplatte in groben Schritten entsprechend dem waagerech ten Greiferhub anzutreiben. Auf diese Weise ist es möglich, zumindest zwei Bauteile in unterschiedlichen Spuren gleich zeitig innerhalb des jeweiligen Bestückstreifens auf die Lei terplatte aufzusetzen und so die Bestückleistung noch weiter zu steigern. Außerdem können durch den ausfahrbaren Greifer Abweichungen in diese Hubrichtung ausgeglichen werden, was insbesondere bei sehr kleinen Bauteilen von erheblicher Be deutung ist.Through the training according to claim 16, it is possible PCB in rough steps according to the horizontal to drive the gripper stroke. In this way it is possible at least two components in different tracks the same early on within the respective placement strip on the Lei put on the plate and so the placement performance even further to increase. In addition, the extendible gripper Deviations in this stroke direction are compensated for what especially with very small components of considerable loading interpretation is.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 17 ist es möglich, den Greifer mit geringster Masse auf und ab zu bewegen und so den Strombedarf des Bestückkopfes entsprechend gering zu halten. Through the training according to claim 17, it is possible To move the gripper with the lowest mass up and down and so the To keep the power requirement of the placement head low.

Durch die Weiterbildung nach den Ansprüchen 18 und 19 können die Bauteile im Bestückrhythmus vermessen und verdreht wer den.By training according to claims 18 and 19 can measure and twist the components in the assembly rhythm the.

Die Zusatzeinrichtungen nach den Ansprüchen 20 können zum Beispiel als Abwurfbehälter für fehlerhafte Bauteile ausge bildet sein, so dass unmittelbar anschließend bereits neue Bauteile an den Abholplätzen aufgenommen werden können.The additional devices according to claims 20 can Example as a waste container for faulty components forms, so that immediately afterwards new ones Components can be picked up at the collection points.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 21 ist es möglich, die beiden Transportstrecken voneinander entkoppelt zu betreiben. Eine solche Betriebsweise wird insbesondere bei in hohen Stückzahlen zu fertigenden Baugruppen mit geringer Substrat breite z. B. für Mobiltelefone gewählt.Through the training according to claim 21, it is possible to operate two transport routes decoupled from each other. Such a mode of operation is particularly in high Number of assemblies to be manufactured with a small substrate wide z. B. selected for mobile phones.

Der Sensor nach Anspruch 22 dient der Erfassung von Referenz marken der Leiterplatte, wobei die Koordinaten durch das Po sitioniersystem der Transporteinrichtung und des Bestückkop fes in einfacher Weise erfaßt werden.The sensor of claim 22 is used to acquire reference mark the circuit board, the coordinates through the Po sitioning system of the transport device and the placement head fes can be detected in a simple manner.

Die Sensoreinrichtung nach Anspruch 23 kann z. B. als umlau fende Kamera mit eigenem Antrieb wie bei den Bestückköpfen ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Kamera an ei nem der Bestückköpfe anzubringen und mit diesem umlaufen zu lassen ebenfalls zur Überwachung der Referenzmarken der Lei terplatte sowie von anderen Referenzmarken der Bestückvor richtung und der Zuführeinrichtungen genutzt werden. Auf die se Weise ist es möglich, z. B. temperaturbedingte Veränderun gen der Lagemarkierung zu überwachen und zu berücksichtigen.The sensor device according to claim 23 can, for. B. as umlau fende camera with its own drive as with the placement heads be trained. But it is also possible to ei the camera to attach and circulate with the placement heads leave also for the monitoring of the reference marks of the Lei as well as from other reference marks of the component placement direction and the feed devices can be used. On the se way it is possible e.g. B. temperature-related changes to monitor and take into account the position marking.

Bei der Bestückvorrichtung nach Anspruch 24 ist die Lagebe stimmung und Lagekorrektur an den einzelnen Bauteilen komple xer als bei einer linearen Bestückstrecke. Jedoch entfallen hier die Umlenkeinrichtungen, was eine erhebliche Vereinfa chung darstellt. In the placement device according to claim 24, the position mood and position correction on the individual components xer than with a linear assembly line. However, they do not apply here the deflection devices, which is a considerable simplification represents.

Die passive Umlenkeinrichtung nach Anspruch 26 ermöglicht oh ne großen mechanischen Aufwand unterschiedliche Streckenfor men zur Anpassung an unterschiedliche Anforderungsprofile hinsichtlich der Bestückprozesse. Beispielsweise können die Bestückprozesse bei sehr hoher Substratmenge auf mehrere Vor richtungen aufgeteilt werden, die dann jeweils eine geringere Anzahl der Bauteiletypen und Zuführeinrichtung benötigen.The passive deflection device according to claim 26 enables oh ne great mechanical effort different route form to adapt to different requirement profiles with regard to the assembly processes. For example, the Placement processes with a very large amount of substrate on several pre directions are divided, each then a smaller Number of component types and feeding device required.

Um bei kleineren Substratmengen die verketteten Vorrichtungen nicht zu häufig umrüsten zu müssen, wird man hier bestrebt sein, möglichst viele der Bauteiletypen an einer Maschine be reitzustellen. In diesem Falle kann die Umlaufstrecke der Be stückköpfe so gestaltet werden, daß größere Anzahl der Zufüh reinrichtungen insbesondere nach Abspruch 26 angeordnet wer den können.In order not to have to retool the linked devices too often with smaller amounts of substrate, efforts will be made to provide as many of the component types as possible on one machine. In this case, the orbital path of the loading heads can be designed so that larger numbers of feeder devices can be arranged, in particular according to claim 26 .

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following the invention based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt in einer Stirnansicht eine Vorrichtung zum Be stücken von Substraten mit elektrischen Bauteilen, Fig. 1 shows a front view of an apparatus for loading pieces of substrates with electrical components,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1. FIG. 2 shows a top view of the device according to FIG. 1.

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere Bestückvorrichtung Fig. 3 is a plan view of another placement device

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Bestückvorrichtung Fig. 4 is a plan view of a further placement device

Nach den Fig. 1 und 2 weist eine Vorrichtung zum Bestücken von Substraten 1 mit elektrischen Bauteilen zwei nebeneinan der liegende parallele Transportstrecken 2 auf, die jeweils aus einem Eingabeband 3, einer linearen schlittenartigen Transporteinrichtung 4 und einem Ausgabeband 5 bestehen, wo bei die Transporteinrichtung 4 zwischen dem Eingabeband 3 und dem Ausgabeband 5 verfahrbar ist. Über den Transportstrecken 2 erstreckt sich quer zur Transportrichtung x ein balkenarti ger Träger 6, der auf beiden Längsseiten Führungsbahnen 7 aufweist, in denen Bestückköpfe 8 zum Handhaben der Bauteile in einer Bestückrichtung y verschiebbar geführt sind. Die Führungsbahn 7 bildet über der Transportstrecke 2 eine Bestückstrecke 22 auf der die Bauteile in Kombination der x- und y-Bewegungen der Transporteinrichtung 4 und des jeweili gen Bestückkopfes 8 auf das Substrat 1 aufgesetzt werden kön nen.According to FIGS. 1 and 2, a device for equipping substrates 1 with electrical components has two parallel transport sections 2 lying next to one another, each of which consists of an input belt 3 , a linear carriage-like transport device 4 and an output belt 5 , where the transport device 4 is movable between the input belt 3 and the output belt 5 . Over the transport routes 2 extends transversely to the transport direction x a beam-like carrier 6 , which has guideways 7 on both longitudinal sides, in which placement heads 8 are slidably guided for handling the components in a placement direction y. The guideway 7 forms over the transport path 2, a placement section 22 on which the components in combination of the x and y movements of the transport device 4 and the respective placement head 8 can be placed on the substrate 1 .

Zu beiden Seiten der Transportstrecken 2 sind ferner modulare Zuführeinrichtungen 9 für die bereitgestellten Bauteile der art angeordnet, dass ihre Abholplätze 10 in der Längsrichtung der Führungsbahnen 7 aneinandergereiht sind. An den beiden Enden des Trägers 6 sind Umlenkeinrichtungen 11 vorgesehen, mittels derer die Bestückköpfe 8 von einer Führungsbahn auf die andere revolverartig umgesetzt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, die Bestückköpfe 6 ähnlich wie eine um laufende Kette anzutreiben und kontinuierlich in der stets gleichen Richtung umlaufen zu lassen. Die Bestückköpfe 8 wei sen als Saugpipetten ausgebildete Greifer 12 für die elektri schen Bauteile auf. Die Abholplätze 10 für die Bauteile sind so angeordnet, dass sie unterhalb der Umlaufbahn der Greifer 12 liegen.On both sides of the transport routes 2 , modular feed devices 9 are also arranged for the components provided in such a way that their pick-up locations 10 are lined up in the longitudinal direction of the guideways 7 . At the two ends of the carrier 6 , deflection devices 11 are provided, by means of which the placement heads 8 can be converted from one guideway to the other in the manner of a turret. In this way, it is possible to drive the placement heads 6 in a manner similar to a chain running around them and to have them continuously rotating in the same direction. The placement heads 8 wei sen designed as suction pipettes gripper 12 for the electrical components. The pick-up locations 10 for the components are arranged in such a way that they lie below the orbit of the grippers 12 .

Die Substrate 1 sind auf den Transporteinrichtungen 4 so ge führt, dass sie während der Bestückphase von den Greifern 12 überfahren werden. Dabei ist die Reihenfolge der an den Grei fern gehaltenen Bauteile auf die Verteilung ihrer Bestück plätze in der Transportrichtung x der Substrate 1 abgestimmt, so dass die Transporteinrichtung 4 ohne Rückwärtsbewegung und in entsprechend kurzen Vorwärtsschritten zeitsparend ange trieben werden kann. Die Greifer 12 sind im Bestückkopf 8 kurzhubig in der Transportrichtung x verschiebbar. Dadurch ist es möglich, an zwei Bestückplätzen gleichzeitig Bauteile abzusetzen, deren x-Position geringfügig unterschiedlich ist.The substrates 1 are so ge leads on the transport devices 4 that they are run over by the grippers 12 during the loading phase. The order of the components kept at the Grei is matched to the distribution of their placement in the transport direction x of the substrates 1 , so that the transport device 4 can be driven without backward movement and in correspondingly short forward steps to save time. The grippers 12 are displaceable in the placement direction 8 in the transport direction x in the placement head 8 . This makes it possible to simultaneously deposit components in two placement locations whose x position is slightly different.

Zwischen den Zuführeinrichtungen 9 und den Transporteinrich tungen 4 ist ein optischer Sensor 13 vorgesehen, mit dem die Lage des Bauteiles am Greifer 12 vermessen werden kann. Eine nachfolgende Dreheinrichtung 14 verdreht die Bauteile anhand der gemessenen Werte in die vorgesehene Einbaulage. Auf der jeweils gegenüberliegenden Seite des Trägers 6 sind Hilfsein richtungen in Form von Abwurfbehältern 15 für fehlerhafte Bauteile und eines Greiferwechslers 16 vorgesehen. An der Un terseite des Trägers 6 ist ferner eine in dessen Längsrich tung verschiebbare optische Sensoreinrichtung 17 angeordnet, mit deren Hilfe die Position von Lagemarkierungen auf den Substraten 1 vermessen werden kann.An optical sensor 13 is provided between the feed devices 9 and the transport devices 4 , with which the position of the component on the gripper 12 can be measured. A subsequent rotating device 14 rotates the components into the intended installation position on the basis of the measured values. On the opposite side of the carrier 6 , auxiliary devices in the form of discharge containers 15 for defective components and a gripper changer 16 are provided. On the underside of the carrier 6 , an optical sensor device 17 which can be displaced in the longitudinal direction thereof is also arranged, with the aid of which the position of position markings on the substrates 1 can be measured.

Der Träger 6 und die Bestückköpfe 8 bilden Linearmotoren, bei denen die Spulenteile in den Bestückköpfen 8 und die Ma gnetteile entlang der Führungsbahnen 7 angeordnet sind. Die beiden Transporteinrichtungen 4 sind so gesteuert, dass eines der Substrate auf einer Seite des Trägers 6 und das andere auf der anderen Seite des Trägers 6 bestückt wird. Dadurch ist es möglich, die Bestückleistung erheblich zu steigern.The carrier 6 and the placement heads 8 form linear motors, in which the coil parts in the placement heads 8 and the magnetic parts are arranged along the guideways 7 . The two transport devices 4 are controlled such that one of the substrates is loaded on one side of the carrier 6 and the other on the other side of the carrier 6 . This makes it possible to significantly increase the placement performance.

Die Bestückvorrichtung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig. 2 im wesentlichen dadurch, daß die Bestückstrecke 23 und die Rückführstrecke in einer gemeinsa men Kreisbahn verlaufen und gleichmäßig gekrümmte Umlaufbahn der Bestückköpfe 8 an der Außenseite eines ringförmigen Trä gers 19 bilden. Aktive Umlenkeinrichtungen werden hier nicht benötigt. Vielmehr dienen die Zwischenabschnitten zwischen den Bestückstrecken 23 als passive Umlenkeinrichtungen, ohne sich strukturell von diesen zu unterscheiden.The insertion device according to FIG. 3 differs from the apparatus of FIG. 2 essentially in that the Bestückstrecke 23 and the return path extending in of a common men circular path and smoothly curved orbit of Heads 8 form on the outer side of an annular Trä gers 19th Active deflection devices are not required here. Rather, the intermediate sections between the placement sections 23 serve as passive deflection devices without being structurally different from them.

Der Träger 19 überdeckt die Transportstrecke 2, zu deren bei den Seiten die strahlenförmig abstehenden Zuführeinrichtungen 9 in segmentierter Ringverteilung derart angeordnet sind, daß ihre Abholplätze 10 in der Umlaufbahn der Greifer 12 liegen. Die komplexeren geometrischen Beziehungen beim Positionieren der Bauteile auf dem Substrat lassen sich mit Hilfe einer leistungsfähigen Steuerung problemlos beherrschen. Der Träger 19 bildet den Stator einer ringförmigen Motoreinrichtung in der Art eines Linearmotors, dessen Sekundärteile den Bestück köpfe 8 zugeordnet sind. Eine wie einer der Bestückköpfe 8 umlaufende Sensoreinrichtung 26 ist mit einer CCT-Kamera versehen, mit deren Hilfe z. B. die Lage der Abholplätze 10 ver messen werden kann.The carrier 19 covers the transport path 2 , on the sides of which the radially protruding feed devices 9 are arranged in segmented ring distribution in such a way that their pick-up places 10 are in the orbit of the grippers 12 . The more complex geometric relationships when positioning the components on the substrate can be easily mastered with the help of a powerful control system. The carrier 19 forms the stator of an annular motor device in the manner of a linear motor, the secondary parts of the placement heads 8 are assigned. One like one of the placement heads 8 rotating sensor device 26 is provided with a CCT camera, with the help of z. B. the location of the pick-up locations 10 can be measured ver.

Die sich nach außen auseinander spreizenden Zuführeinrichtun gen 9 erleichtern den Zugang zu den Vorratsbändern für die Bauteile. Der Durchmesser der Umlaufbahn ist der Anzahl der benötigten Zuführeinrichtungen 9 angepaßt. Da die Trans portstrecke 2 die Umlaufbahn der Bestückköpfe 8 zweimal kreuzt, ergeben sich auch hier ebenfalls zwei Bestückstrecken 23, deren Abstand voneinander so groß ist, daß zwei hinter einanderliegende autonome Transporteinrichtungen 4 für je ei nes der Substrate 1 eingesetzt werden können. Ein ähnlicher Effekt läßt sich bei der Vorrichtung nach Fig. 2 dann errei chen, wenn der Wendedurchmesser der Umlenkeinrichtung größer ist als die Transporteinrichtung 4 lang.The outward spreading Zuführeinrichtun conditions 9 facilitate access to the supply belts for the components. The diameter of the orbit is adapted to the number of feed devices 9 required. Since the trans port route 2 crosses the orbit of the placement heads 8 twice, there are also two placement routes 23 , the distance from each other is so large that two consecutive autonomous transport devices 4 can be used for each egg nes of the substrates 1 . A similar effect can be achieved in the device according to FIG. 2 when the turning diameter of the deflection device is larger than the transport device 4 long.

Die Bauteile sind auf die beiden Abholstrecken so aufgeteilt, daß sie auf das jeweils nächste Substrat aufgesetzt werden. Sie werden sofort für die andere Seite frei und somit in ei nem Umlauf zweimal genutzt. Dabei ist lediglich darauf zu achten, daß die Gesamtbestückdauer auf jeder Seite annähernd gleich ist. Da hierbei die Substrate zeitlich abgestuft die Bauteile von beiden Seiten beziehen kann, die Anzahl der be reitgestellten Bauteiltypen verdoppelt werden.The components are divided between the two pick-up routes so that they are placed on the next substrate. You are immediately free for the other side and thus in one used twice in circulation. It is just about to make sure that the total placement time on each side is approximate is equal to. Since the substrates are graded in time Components can refer from both sides, the number of be provided component types are doubled.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 ähnelt der in Fig. 3 darge stellten besonders in der Funktionsweise. Die Umlaufbahn ist ebenfalls an einem stationären Träger 20 ausgebildet, bei dem sich lineare und gekrümmte Abschnitte ohne aktive Umlenkein richtung abwechseln. Die Umlenkeinrichtungen 24 sind hier als Viertelkreisbögen des Trägers 20 zwischen den linearen Ab schnitten ausgebildet. Die linearen Bestückstrecken 22 über der Transportstrecke 2 erleichtern die Positionierung der Bauteile auf den Substraten 1 im Vergleich mit den gebogenen Bestückstrecken 23 nach Fig. 3. Ein weiterer linearer Ab schnitt 25 liegt im Abholbereich der Bauteile und verlängert die Abholstrecke, so daß an dieser zusätzliche Zuführeinrichtungen 9 angeordnet werden können. Der Abstand zwischen den beiden Bestückstrecken 22 ist hier durch einen Zwischentrans port 21 für die Substrate überbrückt.In the apparatus of Fig. 4 is similar to the Darge presented in Fig. 3 especially in the functioning. The orbit is also formed on a stationary support 20 , in which linear and curved sections alternate without active Umlenkein direction. The deflection devices 24 are formed here as quarter arcs of the carrier 20 between the linear sections. The linear placement routes 22 above the transport route 2 facilitate the positioning of the components on the substrates 1 in comparison with the curved placement routes 23 according to FIG. 3. Another linear section 25 is located in the pick-up area of the components and extends the pick-up route, so that additional ones on this Feeders 9 can be arranged. The distance between the two placement paths 22 is bridged by an intermediate port 21 for the substrates.

Claims

1. Device for equipping at least one substrate ( 1 ) with electrical components,
the substrate ( 1 ) being displaceable in a transport direction (x) by means of a transport device ( 4 ),
wherein at least one placement head ( 8 ) with at least one gripper ( 12 ) for the components above the substrate ( 1 ) transversely to the transport direction (x) on a placement route ( 22 , 23 ) can be moved ver and thereby in a guideway ( 7 ) statio nary carrier ( 6 , 19 ) is performed and
The components can be provided at pick-up points ( 10 ), via which the placement head ( 8 ) with the gripper ( 12 ) can be moved,
characterized by
that in addition to the placement section ( 22 , 23 ), a return section is provided for the rotating, autonomously driven placement head ( 8 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that at least a subset of the pick-up locations ( 10 ) is arranged along the return path.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the device has a plurality of placement heads ( 8 ), which can alternately pick up components and put on the substrate ( 1 ).

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that between the return path and the guideway ( 7 ) order steering devices ( 11 ) for the placement head ( 8 ) are provided.

5. The device according to claim 4, characterized in
that the return path is formed polygonally from several sections and
that at the corner areas of the return path more of the order steering devices ( 11 ) are provided.

6. The device according to claim 4, characterized in
that the return path runs parallel to the guideway ( 7 ) and
with this is arranged on a common stationary carrier ( 6 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that the return path has a second guide track ( 7 ) which, viewed in the transport direction (x), is arranged substantially congruently with the first.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that pick-up locations ( 10 ) are provided on both sides of the transport device ( 4 ), over which the guide tracks ( 7 ) extend.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 ) or more of the substrates ( 1 ) on both guideways ( 7 ) can be equipped with components.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide tracks ( 7 ) are formed on both longitudinal sides of the statio nary elongated carrier ( 6 ).

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide track ( 7 ) and the placement head ( 8 ) are designed as a linear motor.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that magnetic parts of the linear motor on the carrier ( 6 ) and Spulentei le of the linear motor on the placement head ( 8 ) are arranged.

13. The apparatus according to claim 11, characterized in that the magnetic parts are assigned to the placement head ( 8 ) and the coil parts to the carrier ( 6 ).

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection device ( 11 ) has at least one between the two guideways ( 7 ) pivotable segment ( 18 ) which in the respective transfer position an extension of the guideway ( 7 ) with the magnetic parts or forms the coil parts.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the deflection device ( 11 ) with two of the revolver-like ro animalable segments ( 18 ) simultaneously with both guide tracks NEN ( 7 ).

16. The device according to any one of the preceding claims, characterized in that the gripper ( 12 ) in the placement head ( 8 ) is displaceable transversely to its direction of travel and that the substrate ( 1 ) is displaceable in its transport direction (x) in rough steps.

17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper ( 12 ) in the placement head ( 8 ) by means of a Huban drive is displaceable perpendicular to the substrate surface.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the pick-up locations ( 10 ) of the components and the transport device ( 4 ) in the path of movement of the grippers ( 12 ) at least one preferably optical sensor ( 13 ) for determining the position of the components the placement head ( 8 ) is provided

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that between the sensor 13 and the transport device ( 4 ), a rotating device ( 14 ) for rotating the components on the piece head ( 8 ) is provided.

20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the transport device ( 4 ) and the Abholplät zen ( 10 ) at least one parking space for further auxiliary lines ( 16 , 16 ) is provided.

21. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
that two of the transport devices ( 4 ) for two of the substra te ( 1 ) are arranged side by side,
that one of the substrates ( 1 ) on one of the guideways ( 7 ) can be fitted and
that the other substrate ( 1 ) on the other guideway ( 7 ) can be fitted.

22. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the underside of the carrier ( 6 ) facing the printed circuit board, an optical sensor device ( 17 ) for determining the position of the substrates ( 1 ) can be moved in an insertion direction (y).

23. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has at least one with the placement heads ( 8 ) rotating sensor device ( 26 ) for recognizing structural features in the circulation area.

24. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the placement section ( 23 ) and the return section run in a common circular path, along which the pick-up places ( 10 ) of the components are arranged.

25. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection device ( 24 ) is designed as a stationary arcuate guide track.

26. The apparatus according to claim 25, characterized in that the feed devices ( 9 ) are also arranged along the Umlenkein directions ( 24 ).