DE102007020779B3

DE102007020779B3 - Bestückautomat zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen auf Substrate

Info

Publication number: DE102007020779B3
Application number: DE102007020779A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Mehdianpour; Werner Müller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: ASMPT GmbH and Co KG
Priority date: 2007-05-03
Filing date: 2007-05-03
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2027-05-04
Also published as: CN101945567B; JP4814395B2; CN101683027B; JP2010526447A; JP2010166062A; WO2008135370A2; CN101683027A; WO2008135370A3; JP4898930B2; CN101945567A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bestückautomaten-System zum Bestücken von Substraten (180, 182, 280, 281, 282, 283) mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen (199, 299), umfassend .eine Basiseinheit, wobei die Basiseinheit einen ersten und einen zweiten längs gestreckten Träger (120, 130, 220, 230), welche im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind, und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Träger befindlichen Bestückbereich (189, 289) zur Bereitstellung mindestens eines mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen zu bestückenden Substrats aufweist, und .eine erste Portaleinheit (160, 260), die einen beidseitig geführten Portal-Arm (164, 264) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf (166, 266) zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der beidseitig geführte Portal-Arm (164, 264) in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger (120, 130, 220, 230) geführt und/oder gelagert ist, und .eine zweite Portaleinheit, die einen einseitig geführten Portal-Arm (144, 244) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf (146, 246) zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der einseitig geführte Portal-Arm (144, 244) in einem Endbereich am ersten Träger (120, 220) geführt ist, und .wobei die erste Portaleinheit und die zweite Portaleinheit gegeneinander austauschbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bestückautomaten zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen auf Substrate, umfassend:
eine Basiseinheit, wobei die Basiseinheit einen ersten und einen zweiten längs gestreckten Träger, die im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind, und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Träger befindlichen Bestückbereich zur Bereitstellung mindestens eines mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen zu bestückenden Substrats aufweist, und weiterhin umfassend
eine erste Portaleinheit mit einem Portal-Arm und einem beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats.
Derartige Bestückautomaten sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise das US-Patent US 5,002,448 einen Bestückautomaten mit zwei parallelen längs gestreckten Trägern und zwei Portalen, wobei jedes der Portale beidseitig an Führungsschienen geführt sind, die jeweils an den Trägern befestigt sind. An jedem der Portale befindet sich ein entlang des Portals beweglicher Bestückkopf zum Aufnehmen von elektronischen Bauelementen und zum Platzieren dieser Bauelemente auf einer Schaltungsplatine. Durch die beidseitige Lagerung weisen derartige Bestückautomaten eine relativ hohe Genauigkeit auf. Allerdings ist durch die beidseitige Lagerung auch der Bewegungsspielraum der einzelnen Portale sowie die Zugänglichkeit des Bestückautomaten, insbesondere z. B. die Zugänglichkeit des Bestückbereichs sehr eingeschränkt.
Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift DE 10016130 C1 ein Bestückautomat bekannt, welcher zwei parallele Träger mit jeweils daran befestigten Führungsschienen aufweist, wobei an jedem der Träger ein nur einseitige geführter Portalarm be festigt und geführt wird. Dabei ist das jeweils ungeführte Ende der Portalarme frei ragend ausgebildet. Derartige Bestückautomaten weisen durch diese frei ragende Ausbildung der Portalarme üblicherweise eine geringere Positioniergenauigkeit auf. Allerdings ist der Bewegungsspielraum der Portale sowie Zugänglichkeit zu der Maschine, insbesondere z. B. die Zugänglichkeit zu den Zuführeinheiten und zu dem Bestückbereichs verbessert.
Die Patentschrift US 6,189,875 B1 offenbart einen Bestückautomaten zur Bestückung von Leiterplatten mit Bauelementen. Der Bestückautomat weist dabei einen in einer y-Richtung verfahrbaren Portalarm auf, der an beiden Enden jeweils an einen Wagen gekoppelt ist, wobei die Wägen wiederum jeweils an einer Schiene geführt ist. An dem Portalarm befindet sich ein entlang des Portalarms in einer x-Richtung verfahrbarer Bestückkopf. Die Fixierung des Portalarms an den Führungswagen erfolgt jeweils über gekreuzte, federnde Metallelemente.
Weiterhin offenbart die US Patentschrift US 5,210,922 einen Roboter zum Trennen von Leiterplatten-Anordnungen (sogenannte „multi board panels". Dabei wird mit einem fest an einem einseitig geführten auswechselbaren Portalarm montierten Greifkopf eine Platte aus der Anordnung herausgelöst und zur Weiterverarbeitung an eine nachfolgende Bearbeitungsstation übergeben.
Allerdings werden Bestückautomaten im Laufe ihrer Betriebsdauer zur Herstellung unterschiedlichster Produkte verwendet, die sich zum Beispiel in ihrer Leiterplattengröße, Bauelementanzahl oder Bauelementvielfalt zum Teil erheblich unterscheiden können.
Es ist ein Nachteil des Standes der Technik, dass ein Nutzer, wenn er sich für einen Maschinentyp entschieden hat, bei einem Produktwechsel den Bestückautomaten oft nur sehr eingeschränkt an eventuell geänderte Produktionsparameter anpassen kann und so die neuen Produkte unter Umständen unter nachteiligeren Bedingungen produzieren muss.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bestückautomaten zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen auf Substrate zur Verfügung zu stellen, welcher flexibel je nach Bedarf erhöhte Genauigkeitsanforderungen erfüllen kann oder eine gute Zugänglichkeit der Maschine und hohe Flexibilität bei der Portalbewegung aufweisen kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Bestückautomaten zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen auf Substrate, umfassen:

– eine Basiseinheit, wobei die Basiseinheit zwei im Wesentlichen parallel ausgerichtete längs gestreckten Träger, einen ersten und einen zweiten Träger, und einem zwischen dem ersten und dem zweiten Träger befindlichen Bestückbereich zur Bereitstellung mindestens eines mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen zu bestückenden Substrats aufweist, und
– eine erste Portaleinheit, die einen beidseitig geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der beidseitig geführte Portal-Arm in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger geführt wird und/oder gelagert ist. Dabei ist der Bestückautomat derart ausgebildet, dass die erste Portaleinheit gegen eine zweite Portaleinheit austauschbar ist, wobei die zweite Portaleinheit einen einseitig geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats umfasst und der einseitig geführte Portal-Arm in einem Endbereich am ersten Träger geführt ist.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Bestückautomat zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen auf Substrate, umfassend:

– eine Basiseinheit, wobei die Basiseinheit zwei im Wesentlichen parallele längs gestreckte Träger, einen ersten und einen zweiten Träger, und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Träger befindlichen Bestückbereich zur Bereitstellung mindestens eines mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen zu bestückenden Substrats aufweist, und
– eine zweite Portaleinheit, die einen einseitig geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der einseitig geführte Portal-Arm in einem Endbereich am ersten Träger geführt ist. Dabei ist der Bestückautomat derart ausgebildet, dass die zweite Portaleinheit gegen eine erste Portaleinheit austauschbar ist, wobei die erste Portaleinheit einen beidseitig geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats umfasst und der beidseitig geführte Portal-Arm in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger geführt und/oder gelagert ist.

Durch die Umbaubarkeit des Bestückautomaten von einem Automaten mit einem zweiseitig geführten Portal-Arm, der z. B. eine erhöhte Genauigkeit aufweist zu einem einseitig geführten Portal-Arm, der beispielsweise einen verbesserten Bewegungsspielraum aufweist und eine verbesserte Zugänglichkeit zumindest zu Teilen des Bestückautomaten ermöglicht, ist es möglich, den Bestückautomaten flexibel den, z. B. durch verschiedene zu erstellende Produkte, an ihn gestellten Anforderungen anzupassen.
Um die Austauschbarkeit zwischen verschiedenen Portalen zu ermöglichen, muss der Bestückautomat und die entsprechend damit verwendbaren Portale speziell angepasst werden, da durch die allgemein bestehenden hohen Genauigkeitsanforderungen bei der Bauelement-Bestückung bislang eine feste Montage der gesamten Portalkonstruktion notwendig war.
Insbesondere müssen Bestückautomaten und Portale an die besonderen Bedingungen angepasst werden, die durch die Austauschbarkeit eines beidseitig gelagerten und/oder geführten Portals durch ein einseitig geführtes Portal entstehen. Dies wird beispielsweise durch die bei den genannten Portaltypen häufig verschieden ausgestalteten Antriebsmechanismen oder die oft unterschiedlichen Belastungen von Lagerungen, Führungen und/oder mechanischen Tragekonstruktionen verursacht. Im Weiteren wird auf mögliche derartige Ausgestaltungen noch näher eingegangen.
Elektrische Bauteile können beispielsweise gehäuste oder ungehäuste (z. B. so genannte „Bare Dies") elektrische oder elektronische Halbleiterbauelemente sein. Dabei können solche elektrischen Bauteile z. B. aktive Komponenten, wie beispielsweise Logikbausteine, Verstärkerbausteine oder alle Arten integrierter Schaltkreise sein. Weiterhin können elektrische Bauteile auch passive Bauteile, wie z. B. Widerstände, Kondensatoren oder Spulen sein. Zudem können elektrische Bauteile auch als Verbindungselement wie Stecker oder andere Kontakt-Elemente ausgebildet sein.
Optische Bauteile können beispielsweise jegliche Art von Linsen oder Strahlführungselementen sein. Weiterhin können elektrische Bauteile auch als elektro-optische Bauelemente, beispielsweise Laser, Leuchtdioden oder optische Strahlführungs- und Verstärkerelemente sein. Insbesondere können die elektrischen und/oder Bauteile als so genannte SMD-Bauteile (SMD: „Surface Mounted Device") zur Oberflächenmontage ausgebildet sein.
Weiterhin kann ein elektrisches und/oder optisches Bauteil auch als Baugruppe, bestehend aus mehreren elektrischen und/oder optischen Komponenten, ausgebildet sein.
Die Substrate können beispielsweise als Schaltungsträger, insbesondere als gedruckte Schaltungsträger (z. B. so genannte „Printed Circuit Boards" (PCB)) oder auch Metall- und/oder Kunststoffträger für elektrische und/oder optische Bauteile ausgebildet sein. Weiterhin kann ein Substrat auch als Leiterplatte, Platine oder Träger-Substrat ausgebildet sein.
Dass die parallelen Träger, der erste und der Zweite Träger, im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind, kann insbesondere bedeuten, dass den Trägern jeweils zugeordnete Führungen und/oder Antriebskomponenten im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind. Im Wesentlichen parallel kann im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung insbesondere bedeuten, dass die Träger im Rahmen der baulichen Gegebenheiten und erforderlichen Genauigkeiten des Bestückautomaten parallel sind. Insbesondere kann parallel eine Winkelabweichung von kleiner 1 Grad oder kleiner 5 Grad zwischen den Trägern oder ihnen zugeordneten Führungen und/oder Antriebselementen „parallel" im Sinne der vorliegenden Beschreibung bedeuten.
Der Bestückbereich kann beispielsweise derjenige Raumbereich sein, innerhalb dessen der oder die Bestückköpfe des Bestück automaten Bauelemente aufnehmen und/oder wieder absetzen können.
Die Bereitstellung eines Substrats kann beispielsweise durch die Lagerung oder Halterung des Substrats auf einer Substrat-Transporteinrichtung erfolgen, wobei die Transporteinrichtung zum Transport der Substrate in und aus dem Bestückbereich eingerichtet sein kann. Dabei können die Substrate beispielsweise auf der Transporteinrichtung aufliegen und/oder durch diese in einer Bestückposition fixiert werden. Weiterhin ist auch die Übergabe des Substrats von der Transporteinrichtung auf eine spezielle Fixiereinrichtung zum Bestücken möglich.
Der beidseitig geführten Portal-Arm der ersten Portaleinheit, der in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger geführt und/oder gelagert ist, kann derart ausgestaltet sein, dass er sowohl am ersten als auch am zweiten Träger geführt ist. Weiterhin kann dieser Portal-Arm auch derart ausgestaltet sein, dass er an einem der beiden Träger geführt ist und am jeweils anderen der Träger nur gelagert ist.
Während eine Führung im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung als Beschränkung der Freiheitsgrade senkrecht zur Bewegungsrichtung des Portals verstanden wird, lässt eine Lagerung, wie sie im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung verstanden wird, auch senkrecht zur vorgesehenen Bewegungsrichtung des Portals (z. B. entlang einer Trägerachse) noch Freiheitsgrade der Bewegung zu. Eine solche Lagerung kann beispielsweise als Auflager, z. B. unter Verwendung einer Laufrolle oder eines Luftlagers, ausgestaltet sein.
Weiterhin kann die erste Portaleinheit z. B. beidseitig oder auch nur einseitig angetrieben sein. Bei einem beidseitigen Antrieb kann der Antrieb jeweils an den jeweiligen Endbereichen des Portal-Arms erfolgen. Ein solcher Antrieb kann beispielsweise mittels eines Schneckenradantriebs, eines Spinelantriebs, eines Zahnradantriebs, eines Schrittmotors oder eines Linearmotors erfolgen. Diese genannten Ausgestaltungsmöglichkeiten für den Antrieb gelten auch für alle weiteren Portal-Antriebe, die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung erwähnt werden.
Beim beidseitigen Antrieb mittels Linearmotor kann beispielsweise sowohl am ersten als auch am zweiten Träger jeweils eine Magnetschiene angebracht sein und in beiden Endbereichen der ersten Portaleinheit jeweils eine entsprechende Linearmotor-Antriebseinheit zur Wechselwirkung mit der jeweiligen Magnetschiene. Bei einem beidseitigen Antrieb mittels eines Spindelantriebs kann z. B. dem ersten und dem zweiten Träger jeweils eine drehbar gelagerte Spindel zugeordnet sein, die jeweils mit einem entsprechenden Gegenelement, welches jeweils im Endbereich der Portaleinheit angebracht ist, wechselwirkt.
Ein einseitiger Antrieb der Portaleinheit kann beispielsweise ebenfalls mittels den vorstehend genannten Antriebsalternativen erfolgen, z. B. mittels eines Linearantriebs entsprechend der oben genannten Beschreibung oder eines Spindelantriebs entsprechend der obigen Beschreibung.
Generell können die Antriebe der Portaleinheiten beispielsweise so ausgestaltet sein, dass eine aktive Antriebskomponente sich bei der Portaleinheit befindet (z. B. die Antriebseinheit für einen Linearantrieb). Weiterhin kann der Antrieb auch so ausgestaltet sein, dass eine aktive Komponente Teil der Basiseinheit ist (z. B. Antriebsspindel eines Spindelantriebs).
Die Führung eins Portal-Arms kann beispielsweise in direktem Zusammenhang mit dem Antrieb des Portal-Arms erfolgen oder auch mittels einem oder mehreren getrennt von den Antriebselementen angeordneten Führungselementen, wie beispielsweise einer oder mehreren an einem Träger angebrachten Führungsschienen mit jeweils einem oder mehreren darauf beweglichen oder bewegbaren Führungsschlitten.
Der Antrieb des einseitig geführten Portal-Arms der zweiten Portaleinheit kann entsprechend des einseitigen Antriebs der ersten Portaleinheit, beispielsweise als Spindelantrieb oder Linearantrieb ausgebildet sein. Die Führung der zweiten Portaleinheit kann entsprechend der vorstehend genannten Ausgestaltungsmöglichkeiten in Bezug auf die erste Portaleinheit beispielsweise im Zusammenhang mit den Antriebselementen ausgestaltet sein. Zudem kann die Führung aber auch mit separat von den Antriebselementen ausgestalteten Führungselementen, z. B. einer oder mehreren Führungsschienen mit jeweils einem oder mehreren darauf verschiebbaren Führungsschlitten, ausgeführt sein.
Der einseitig geführte Portal-Arm ist dabei derart ausgestaltet, dass er in einem Endbereich am ersten Träger geführt ist und ansonsten ungeführt, insbesondere frei ragend ausgebildet ist.
Der Bestückkopf am beidseitig geführten Portal-Arm oder am einseitig geführten Portal-Arm ist beispielsweise entlang des jeweiligen Portal-Arms verschiebbar angeordnet. Der Bestückkopf kann dabei als Einfach-Bestückkopf mit einer Greifeinheit zum Aufnehmen eines elektrischen und/oder optischen Bauteils ausgestaltet sein. Ein solcher Greifer kann beispielsweise eine Pipette zum Ansaugen eines Bauteils mittels Unterdruck oder auch eine mechanische Greifeinheit sein. Weiterhin kann der Bestückkopf auch als Mehrfachbestückkopf mit einer Mehrzahl von Greifeinheiten ausgebildet sein, wobei die Greifer wie vorstehend dargestellt ausgebildet sein können. Bei einem Mehrfachbestückkopf können die Greifer beispielsweise auf einer drehbar gelagerten Einheit angebracht sein, die z. B. um eine horizontale, vertikale oder auch schräge Achse drehbar gelagert sein kann (z. B. ein sogenannter „Revolverkopf" oder „Turret-Head"). Weiterhin können die Greifer bei einem Mehrfachbestückkopf ohne eine drehbare Einheit für die Greifer parallel zueinander am Bestückkopf befestigt sein (z. B. ein so genannter „Matrixkopf").
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die zweite Portaleinheit beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie einen zweiten einseitig geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der zweite einseitig geführte Portal-Arm in einem Endbereich am zweiten Träger geführt ist. Dabei können Antrieb, Führung und Bestückkopf des zweiten einseitig geführten Portal-Arms jeweils entsprechend den vorstehend im Zusammenhang mit dem einseitig geführten Portal-Arm und dem beidseitig geführten Portal-Arm Ausgestaltungsmöglichkeiten ausgebildet sein.
Mit der Verwendung eines solchen zweiten einseitig geführten Portalarms erhöht sich die Flexibilität des Bestückautomaten weiter, da nun bei der Verwendung von einseitig geführten Portal-Armen beide Träger genützt werden und das beidseitig geführte Portal mit zwei einseitig geführten Portal-Armen austauschbar ist. Die beiden einseitig geführten Portal-Arme der zweiten Portaleinheit können insbesondere unabhängig voneinander bewegbar sein und so die Flexibilität bei der Bestückung des oder der im Bestückbereich vorhandenen Substrate weiter erhöhen.
Weiterhin können die beiden einseitig geführten Portal-Arme der zweiten Portaleinheit derart ausgebildet sein, dass sie im Verlauf einer durch die jeweiligen Träger geführten Bewegung aneinander vorbei bewegbar sind. Auf diese Weise lässt sich der Bewegungsspielraum der beiden einseitig geführten Portal-Arme weiter erhöhen, was die Flexibilität bei der Bestückung des oder der im Bestückbereich vorhandenen Substrate nochmals vergrößert.
Dabei kann die Ausdehnung der beiden einseitig geführten Portal-Arme so bemessen sein, dass sie beim gegenseitigen Passieren innerhalb der üblichen Betriebsweise des Bestückautomaten gerade nicht miteinander kollidieren. Die Lagerung der Bestückköpfe an den einseitig geführten Portal-Armen kann da bei derart ausgestaltet sein, dass auch in einem Zwischen-Bereich zwischen den von den jeweiligen Portalarmen überdeckten Gebieten des Bestückbereichs alle möglichen Positionen von einem der Bestückköpfe erreichbar sind. Die Lagerung der Bestückköpfe an den einseitig geführten Portal-Armen kann weiterhin derart ausgestaltet sein, dass der Greifer auch über das ungeführte bzw. frei ragende Ende des einseitig geführten Portal-Arms hinaus bewegbar ist. In diesem Fall müssen die Bestückköpfe bei der vorstehend genannten „kollisionsfreien" Ausgestaltung der Portalarme bei einer Vorbeibewegung der beiden einseitig geführten Portal-Arme entsprechend zurückgezogen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der erste Träger eine erste Führungsschiene mit einem darauf verschiebbaren ersten Führungsschlitten und der zweite Träger eine zweite Führungsschiene mit einem darauf verschiebbaren zweiten Führungsschlitten.
Dabei kann der Bestückautomat dann derart ausgebildet sein, dass der erste und der zweite Führungsschlitten jeweils mit dem beidseitig geführten Portal-Arm der ersten Portaleinheit lösbar verbindbar sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Justagevorgänge nach dem Austauschen von Portal-Armen oder Portaleinheiten reduziert werden können. Die vorgenannte Ausgestaltung ermöglicht den Austausch eines Portals auf eine Weise, dass die Führungsschlitten zum Austausch des beidseitig ausgeführten Portal-Arms z. B. vom Portal-Arm gelöst werden, beispielsweise mittels einer Schraub- oder Klemmverbindung, und beim Entfernen der Portaleinheit die Führungsschlitten auf der Führungsschiene verbleiben. Da die Anpassung der Führungsschlitten an die Führungsschiene besonders zeitaufwändig sowie fehler- und störungsanfällig ist, entfällt bei einer derartigen Ausgestaltung die Neujustage eines neuen Führungsschlittens auf einer bestehenden Führungsschiene.
Der einseitig geführte Portal-Arm der zweiten Portaleinheit kann weiterhin mit dem ersten Führungsschlitten lösbar verbindbar sein. Zudem kann auch der zweite einseitig geführte Portal-Arm der zweiten Portaleinheit mit dem zweiten Führungsschlitten lösbar verbindbar sein. Entsprechend dem vorstehend beschriebenen Fall kann bei dieser Ausgestaltung beim Austausch des einseitig geführten Portal-Arms oder der beiden einseitig geführten Portal-Arme der zweiten Portaleinheit jeweils der Führungsschlitten der jeweiligen Portal-Arme auf der entsprechenden Führungsschiene verbleiben. Dies verringert oder erspart den Aufwand für eine Neujustage der Führungselemente nach einem Portalwechsel weiter.
Ein Umbau des Bestückautomaten von der ersten Portaleinheit mit dem beidseitig geführten Portal-Arm zur zweiten Portaleinheit mit beispielsweise zwei einseitig geführten Portal-Armen kann dann gemäß der vorgenannten Ausgestaltung beispielsweise wie folgt ablaufen: Der Führungsschlitten auf der ersten Führungsschiene am ersten Träger wird von dem einen Ende des beidseitig geführten Portal-Arms gelöst. Danach wird der zweite Führungsschlitten auf der zweiten Führungsschiene am zweiten Träger vom anderen Ende des beidseitig geführten Portal-Arms gelöst. Nach dem Abnehmen des beidseitig geführten Portal-Arms wird dann der geführte Endbereich des einseitig geführten Portal-Arms der zweiten Portaleinheit mit dem auf der ersten Führungsschiene befindlichen Führungsschlitten verbunden und dann der geführte Endbereich des zweiten einseitig geführten Portal-Arms der zweiten Portaleinheit mit den Führungsschlitten auf der zweiten Führungsschiene verbunden. Während des Wechselns können also die Führungsschlitten auf ihren jeweiligen Führungsschienen verbleiben.
Weiterhin kann ein Bestückautomat gemäß der vorstehenden Beschreibung derart ausgebildet sein, dass der Antrieb der jeweiligen Portal-Arme über einen Spindelantrieb erfolgt. Dabei kann mit einem jeweiligen Träger zum Beispiel eine drehbare Spindel verbunden sein sein, die in einen beispielsweise als Gewindeeinheit ausgebildenten Antriebsschlitten eingreift, der wiederum, z. B. lösbar, mit einem Portalarm verbunden ist.
Der Antrieb der jeweiligen Portal-Arme der Portaleinheiten kann weiterhin auch über einen Linearantrieb erfolgen. Ein Linearantrieb besteht üblicherweise aus einem aktiven Primärteil, häufig einer oder mehreren stromdurchflossenen Spulen, sowie einem passiven Sekundärteil, oft einem oder mehreren Permanentmagneten. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird zur Vereinfachung der folgenden Darstellung im nachfolgenden Text und den Patentansprüchen von einem sogenenannten „Moving-Coil"-Linearantrieb ausgegangen, bei welchem ein bewegliches Primärteil eine stromdurchflossene Spule umfasst und ein stationäres Sekundärteil als Permantentmagnet-Schiene (im Folgenden als „Magnetschiene" bezeichnet) ausgebildet ist, entlang welcher sich das Primärteil (im Folgenden als „Linar-Antriebseinheit" bezeichnet), bewegen kann. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen bezüglich Linearmotoren lassen sich aber sinngemäß genau so auf andere Linearantriebs-Bauweisen (wie z. B. eine „Moving-Magnet"-Bauweise mit stationärem Spulen-Primärteil und beweglichem Sekundär-Permanentmagnet-Teil) übertragen.
Im Falle eines Linearantriebs kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der erste Träger eine erste Magnetschiene und der zweite Träger eine zweite Magnetschiene umfasst. Der beidseitig geführte Portal-Arm der ersten Portaleinheit kann dann weiterhin derart ausgebildet sein, dass er in einem der beiden Endbereiche eine Linear-Antriebseinheit aufweist. Weiterhin kann der beidseitig geführte Portal-Arm auch derart ausgebildet sein, dass in beiden Endbereichen des Portal-Arms Linear-Antriebseinheiten vorgesehen sind, wobei der Antrieb der ersten Portaleinheit in diesem Fall über die Wechselwirkung der Linear-Antriebseinheiten mit der ersten und der zweiten Magnetschiene beidseitig erfolgt. Die beiden in den Endbereichen des Portal-Arms befindlichen Linear-Antriebseinheiten können dann derart korreliert sein, dass eine verzugsfreie Bewegung des Portal-Arms bei seinem beidseitigen Antrieb erfolgt.
Der Antrieb des einseitig geführten Portal-Arms der zweiten Portaleinheit kann ebenfalls als Linear-Antrieb ausgebildet sein, wobei der Antrieb dann über die Wechselwirkung einer in dem geführten Endbereich des einseitig geführten Portal-Arms angebrachten Linear-Antriebseinheit mit der ersten Magnetschiene erfolgt.
Auch in dem Fall, in welchem die zweite Portaleinheit zwei einseitig geführte Portal-Arme umfasst, kann der Antrieb des einseitig geführten Portal-Arms wie vorstehend beschrieben als Linearantrieb ausgestaltet sein. Der Antrieb des zweiten einseitig geführten Portal-Arms kann in diesem Fall auch als Linear-Antrieb über die Wechselwirkung einer im Endbereich des zweiten einseitig geführten Portal-Arms angebrachten Linear-Antriebseinheit mit der zweiten Magnetschiene erfolgen.
Die vorstehend beschriebe Ausführungsform des Antriebs über Linear-Antriebe hat den Vorteil, dass die erste und zweite Magnetschiene sowohl von den Antrieben der ersten Portaleinheit als auch der zweiten Portaleinheit genützt werden können. Dadurch wird eine vereinfachte Konstruktion des Bestückautomaten ermöglicht.
Weiterhin kann der Bestückautomat derart ausgestaltet sein, dass dem ersten Träger eine erste Schnittstelle zur Medienversorgung und dem zweiten Träger eine zweite Schnittstelle zur Medienversorgung zugeordnet ist. Dabei kann jede der Schnittstellen zur Medienversorgung

– zur elektrischen Energieversorgung einer Portaleinheit
– zur Zu- und/oder Ableitung von Steuersignalen zu oder von einer Portaleinheit
– zur Zu- oder Ableitung von Kühlungsmedien zu und von einer Portaleinheit und/oder
– zur Pneumatik- oder Hydraulik-Versorgung einer Portaleinheit ausgebildet sein.

Im Falle des beidseitig geführten Portal-Arms der ersten Portaleinheit kann die Medienversorgung der Portaleinheit beispielsweise über die erste oder die zweite oder auch über die erste und die zweite Medienversorgung erfolgen. So kann beispielsweise im Falle eines einseitig angetriebenen, beidseitig geführten Portal-Arms der ersten Portaleinheit eine einseitige Medienversorgung über die erste oder die zweite Schnittstelle erfolgen. Im Falle eines beidseitig angetriebenen, beidseitig geführten Portal-Arms der ersten Portaleinheit kann die Medienversorgung beispielsweise zumindest teilweise über beide Schnittstellen erfolgen. So kann beispielsweise die Medienversorgung zur am ersten Träger befindlichen Antriebseinheit der ersten Portaleinheit über die erste Schnittstelle erfolgen und die Medienversorgung für die zweite Antriebseinheit am zweiten Träger über die zweite Schnittstelle. Die Medienversorgung in Bezug auf die gesamte Portaleinheit und/oder den Bestückkopf kann z. B. über eine der beiden Schnittstellen oder auch über beide Schnittstellen erfolgen.
Zu den Medien für eine Antriebseinheit können beispielsweise die Stromversorgung für die Antriebseinheit, die Steuersignale von und für die Antriebseinheit sowie Kühlungsmedien für die Antriebseinheit gehören. Zur Medienversorgung für den Bestückkopf können beispielsweise ebenfalls entsprechende Energieversorgungs-, Steuer- oder auch Kühlungsleitungen gehören. Zu den Medien für eine gesamte Portaleinheit können beispielsweise Sensor- oder Lageinformationen, allgemeine Ansteuerungsinformationen sowie Identifikationsinformationen über Teile der Portaleinheit oder die gesamte Portaleinheit gehören.
Bei der zweiten Portaleinheit mit einem einseitig geführten Portal-Arm kann die Medienversorgung des einseitig am ersten Träger geführten Portal-Arms über die dem ersten Träger zugeordnete erste Schnittstelle zur Medienversorgung erfolgen. Bei einer zweiten Portaleinheit mit zwei einseitig geführten Portal-Armen kann die Medienversorgung des einseitig am ersten Träger geführten Portal-Arms über die dem ersten Träger zugeordnete erste Schnittstelle zur Medienversorgung erfolgen, während die Medienversorgung des zweiten einseitig geführten Portal-Arms der zweiten Portaleinheit über die dem zweiten Träger zugeordnete Schnittstelle zur Medienversorgung erfolgen kann.
Die vorstehend genannte Ausführungsform hat den Vorteil, dass die vorgesehenen Schnittstellen zur Medienversorgung sowohl von der ersten als auch von der zweiten Portaleinheit genützt werden können, was einen einfacheren und kostensparenderen Aufbau des Bestückautomaten ermöglicht.
Die Medienversorgung kann beispielsweise als so genannter Kabelschlepp oder auch beweglicher Kabelschacht oder bewegliche Kabelführung ausgebildet sein, wobei diese beispielsweise mit dem jeweiligen Träger oder der Basiseinheit in der Nähe des jeweiligen Trägers verbunden sein können. Beim Wechsel der Portaleinheiten kann dann beispielsweise die Medienversorgung am Übergang von einem Kabelschlepp zu beispielsweise einem Endbereich des jeweiligen Portalträgers gelöst werden und nach dem Aufbringen der neuen Portaleinheit die Medienversorgungsanschlüsse wieder mit den Anschlüssen an den jeweiligen Portal-Armen verbunden werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die jeweiligen Kabelschlepps bzw. Kabelführungen fest mit den Portaleinheiten verbunden sind und am Übergang von Kabelschlepp bzw. Kabelführung zur Basiseinheit bzw. zum Träger gelöst werden, wenn eine Portaleinheit gewechselt wird.
Weiterhin kann der erste Träger ein erstes Bewegungs-Kontrollelement und der zweite Träger ein zweites Bewegungs-Kontrollelement umfassen. Solche Kontrollelemente können z. B. zur genauen Erfassung der Bewegung der Portal-Arme entlang der jeweiligen Träger ausgebildet sein. Beispielsweise können solche Kontrollelemente als am Träger angebrachte Maßstäbe ausgebildet sein. Dann kann beispielsweise eine Bewegungskon trolle der ersten Portaleinheit mittels des ersten und/oder des zweiten Bewegungs-Kontrollelements erfolgen.
In den Endbereichen der ersten Portaleinheit können dann Sensorelemente vorgesehen sein, mit welchen die Bewegung des beidseitig geführten Portal-Arms der ersten Portaleinheit anhand beispielsweise eines Maßstabs am ersten oder zweiten Träger überwacht wird. Auch kann die Überwachung mit den Sensorelementen sowohl mit Hilfe eines Maßstabs am ersten Träger als auch eines Maßstabs am zweiten Träger erfolgen. Die Bewegungskontrolle des einseitig geführten Portal-Arms der zweiten Portaleinheit oder der beiden einseitig geführten Portal-Arme der zweiten Portaleinheit kann entsprechend der vorstehenden Beschreibung ebenfalls mit Sensoren erfolgen, die in den jeweilig geführten Endbereich des einseitig geführten Portal-Arms angebracht sind.
Insbesondere vorteilhaft ist die Nutzung der Bewegungs-Kontrollelemente, beispielsweise der Maßstäbe, am ersten und zweiten Träger zur Bewegungskontrolle sowohl durch die Portal-Arme der ersten als auch der zweiten Portaleinheit.
Weiterhin kann der Bestückautomat eine dritte Portaleinheit umfassen, wobei die dritte Portaleinheit einen weiteren beidseitigen geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der weitere beidseitig geführte Portal-Arm in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger geführt und/oder gelagert ist.
Die dritte Portaleinheit kann entsprechend der vorstehend und nachfolgend in Bezug auf die erste Portaleinheit genannten Ausgestaltungsmöglichkeiten ausgebildet sein. Die dritte Portaleinheit ist also mit dem ersten und zweiten Träger beweglich verbunden und erhöht die Bestück-Möglichkeiten des Bestückautomaten zusätzlich.
Außerdem kann der Bestückautomat eine vierte Portaleinheit umfassen, wobei die vierte Portaleinheit einen weiteren einseitig geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der weitere einseitig geführte Portal-Arm in einem Endbereich am ersten Träger geführt ist. Der weitere einseitig geführte Portal-Arm kann entsprechend dem einseitig geführten Portal-Arm der zweiten Portaleinheit wie vorstehend oder nachfolgend beschrieben, ausgestaltet sein. Durch diese vierte Portaleinheit kann die Bestückungs-Flexibilität- und -Leistung des Bestückautomaten weiter erhöht werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Bestückautomat entweder die dritte Portaleinheit oder die vierte Portaleinheit umfasst und dass die dritte und vierte Portaleinheit sowie der Bestückautomat derart ausgebildet sind, dass dritte und vierte Portaleinheit jeweils gegeneinander austauschbar sind.
Weiterhin kann die vierte Portaleinheit auch derart ausgestaltet sein, dass sie zwei einseitig geführte Portalarme umfasst. Zum weiteren einseitig geführten Portal-Arm kommt in diesem Fall eine zweiter weiterer einseitig geführter Portal-Arm mit einem beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist hinzu. Der zweite weitere einseitig geführte Portal-Arm ist dann in einem Endbereich am zweiten Träger geführt. Die vierte Portaleinheit kann also auch zwei einseitig geführte Portal-Arme umfassen, die ebenfalls wieder entsprechend den Ausgestaltungen ausgebildet sein können, wie sie innerhalb der vorliegenden Beschreibung z. B. für die zweite Portaleinheit ausgeführt sind.
Ein derart ausgestalteter Bestückautomat weist eine noch größere Flexibilität beim Anpassen an verschiedene Bestückbedingungen auf. So kann der Bestückautomat beispielsweise mit zwei beidseitig geführten/gelagerten Portal-Armen betrieben werden. Weiterhin kann der Bestückautomat bei Bedarf auf einen mit einem beidseitig geführten/gelagerten Portal-Arm und ein oder zwei einseitig geführten Portal-Armen umgerüstet werden. Weiterhin kann der Bestückautomat auch, wenn er mit der zweiten und vierten Portaleinheit versehen ist, mit zwei, drei oder vier jeweils einseitig geführten Portal-Armen versehen werden. Während im ersten der genannten Fälle beispielsweise eine Bestückung mit hoher Genauigkeit und relativ hoher Geschwindigkeit möglich ist, ermöglichen die letztgenannten Ausgestaltungen Bestückungen mit zunehmender Geschwindigkeit und zunehmender Flexibilität in der Anpassung an eine oder mehrere Substrate sowie an verschiedene Bauelement-Spektren.
Zur Führung der dritten und/oder vierten Portaleinheit kann ein weiterer erster Führungsschlitten auf der ersten Führungsschiene und ein weiterer zweiter Führungsschlitten auf der zweiten Führungsschiene angebracht sein. Zur Führung des beidseitig geführten Portal-Arms der dritten Portaleinheit können dann der erste und/oder der zweite Führungsschlitten mit den jeweiligen Endbereichen des Portal-Arms der dritten Portaleinheit lösbar verbindbar sein. Der weitere einseitig geführte Portal-Arm der vierten Portaleinheit kann weiterhin mit dem weiteren ersten Führungsschlitten, der auf der ersten Führungsschiene läuft, lösbar verbindbar sein. Entsprechend kann auch der zweite weitere einseitig geführte Portal-Arm der vierten Portaleinheit mit dem weiteren zweiten Führungsschlitten, der auf der zweiten Führungsschiene läuft, lösbar verbindbar sein.
Die Führung/Lagerung der dritten und vierten Portaleinheit kann weiterhin entsprechend den Ausgestaltungen der in der vorliegenden Beschreibung genannten Ausgestaltungsmöglichkeiten der ersten bzw. zweiten Portaleinheit geführt/gelagert sein.
Weiterhin kann der Antrieb der dritten und vierten Portaleinheit ebenfalls entsprechend den vorliegenden Beschreibung ge nannten Antriebsmöglichkeiten und Ausgestaltungen des Antriebs der ersten und zweiten Portaleinheit ausgestaltet sein. So kann die dritte Portaleinheit beispielsweise einseitig oder zweiseitig z. B. über einen Spindelantrieb oder einen Linear-Antrieb angetrieben werden. Ebenso kann der Antrieb des einseitig geführten Portal-Arms der vierten Portaleinheit oder der beiden einseitig geführten Portal-Arme der vierten Portaleinheit ebenfalls z. B. über den genannten Spindelantrieb oder die genannten Linear-Antriebe erfolgen. Im Falle eines Linear-Antriebs der dritten und/oder vierten Portaleinheit können entsprechend wiederum die erste und die zweite Magnetschiene verwendet werden, wobei die jeweiligen Antriebseinheiten dann wiederum in den Endbereichen der Portal-Arme der jeweiligen Portaleinheiten angebracht sein können. Im Falle eines Spindelantriebs könnte z. B. für jede Antriebseinheit eine gesonderte Spindel vorgesehen sein.
Auch die Bewegungskontrolle der dritten und/oder vierten Portaleinheit kann mittels des ersten und/oder des zweiten Bewegungskontrollelements erfolgen, wobei auch hier die Ausgestaltung der dritten oder vierten Portaleinheit entsprechend den in der vorliegenden Beschreibung bezüglich der ersten und/oder zweiten Portaleinheit beschriebenen Ausgestaltungen sein kann. Auch hier kann vorgesehen sein, dass die dritte bzw. vierte Portaleinheit die gleichen Bewegungs-Kontrollelemente, z. B. die gleichen Maßstäbe, verwendet wie auch die erste und/oder zweite Portaleinheit.
Zur Erleichterung des Austauschs von Portaleinheiten kann weiterhin vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Träger jeweils mindestens einen Wechselbereich aufweisen, in welchen die erste, die zweite, die dritte und/oder die vierte Portaleinheit zum Auswechseln bewegt werden. Hierbei kann es sich um einen Bereich am ersten und zweiten Träger handeln, der speziell zum Auswechseln oder zur Erleichterung des Auswechselns von Portaleinheiten ausgestaltet ist.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einem Bestückautomaten, welcher nur die gegeneinander austauschbare erste oder zweite Portaleinheit aufweist, ein Wechselbereich am ersten und zweiten Träger vorgesehen ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein Bestückautomat, welcher sowohl eine gegeneinander austauschbare erste oder eine zweite Portaleinheit als auch eine gegeneinander austauschbare dritte oder eine vierte Portaleinheit aufweist, zwei Wechselbereiche jeweils am ersten und zweiten Träger vorgesehen sind. Dabei kann jeweils ein erster Wechselbereich zum Auswechseln der ersten und zweiten Portaleinheit vorgesehen sein. Außerdem kann jeweils ein zweiter Wechselbereich zum Auswechseln der dritten und vierten Portaleinheit vorgesehen sein. Es kann aber auch nur ein einziger Wechselbereich an jedem der Träger zum Auswechseln der ersten und zweiten, sowie zum Auswechseln der dritten und vierten Portaleinheit vorgesehen sein.
Insbesondere bei der Verwendung von Linear-Antrieben kann vorgesehen sein, dass in den genannten Wechselbereichen Teile der Magnetschienen aus- und einbaubar sind. So können beispielsweise vor dem Auswechseln einer Portaleinheit ein oder mehrere Magnetelemente der Magnetschiene im Wechselbereich des ersten und zweiten Trägers entfernt werden. Danach kann die Portaleinheit in den Wechselbereich gefahren werden. Nach Lösen aller entsprechenden weiteren Verbindungen, beispielsweise zur Medienversorgung und/oder zur Führung bzw. Lagerung des oder der Portal-Arme, kann die Portaleinheit dann einfacher entnommen werden, da die vom Linearantrieb verursachten starken Magnetkräfte dann deutlich reduziert sind. Nach dem Aufbringen der neuen Portaleinheit auf den Wechselbereich und der den Herstellern der entsprechenden Verbindungen, beispielsweise der Medienverbindungen bzw. Verbindungen zu den Führungselementen, kann die neue Portaleinheit dann wieder aus dem Wechselbereich gefahren werden. Nach einem dann folgenden erneuten Einbau der Magnetelemente in den Wechselbereich kann der Bestückautomat wieder den vollen Verfahrbereich des Magnetantriebs ausnützen. Auf diese Weise lässt sich z. B. ein einfaches Wechseln von Portaleinheiten errei chen, ohne Bewegungsspielraum und Platz am Bestückautomaten zu verlieren.
Im Falle einer Portaleinheit mit Spindelantrieb kann dieser z. B. derart ausgestaltet sein, dass eine einem der Träger zugeordnete Antriebsspindel derart verschiebbar angeordnet ist, dass zum Wechseln der Portaleinheit die Spindel in dem Wechselbereich keinen Eingriff in ein entsprechendes Gegenstück an der Portaleinheit mehr hat. Daher kann eine in den Wechselbereich gefahrene bzw. zumindest teilweise manuell bewegte Portaleinheit dann ohne Störung durch die Antriebsspindel abgehoben werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Bestückautomaten kann mindestens einer der vorstehend genannten Portal-Arme oder mindestens eine der Portaleinheiten jeweils eine elektronische Speichereinheit umfassen, wobei in der Speichereinheit eines Portal-Arms oder einer Portaleinheit eine Information über die Konfiguration des Portal-Arms oder der Portaleinheit gespeichert oder speicherbar ist. Dass ein Portal-Arm eine elektronische Speichereinheit umfasst soll ebenfalls beinhalten, dass dem Portal-Arm eine elektronische Speichereinheit zugeordnet ist und diese mit dem Portal-Arm verbunden ist bzw. sich synchron mit diesem bewegt.
Dabei kann die Information über die Konfiguration eines Portal-Arms oder über die Konfiguration einer Portaleinheit

– eine Identifizierungs-Kennung des Portal-Arms bzw. der Portaleinheit,
– eine Information über Anzahl und/oder Position von Führungselementen des Portal-Arms oder der Portaleinheit,
– eine Information über die Geometrie des Portal-Arms bzw. der Portaleinheit,
– eine Information über einen oder mehrere am Portal-Arm bzw. der Portaleinheit befindliche Bestückköpfe,
– eine Information über eine oder mehrere mit dem Portal-Arm bzw. der Portaleinheit verbundene optische Sensoren, und/oder
– eine Information über eine extern vermessene geometrische Lage (z. B. Kalibrierdaten) einzelner Komponenten des Portal-Arms zueinander und/oder relativ zu einem Punkt umfassen.

Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise nach dem Austausch einer Portaleinheit gegen eine andere Portaleinheit, dass Angaben über die Konfiguration der Portaleinheit, d. h. beispielsweise aus wie viel Portal-Armen die Einheit besteht, wie diese Einheiten geführt sind, welche Bestückköpfe daran angebracht sind, welche Kameras vorgesehen sind, Kalibrierdaten des Portal-Arms, des Bestückkopfs oder der Kameras sowie eine eindeutige Identifikationskennung des Portal-Arms oder der Portaleinheit selbständig an eine Steuerungseinheit des Bestückautomaten übertragen werden können. Danach kann der Bestückautomat die neue, ausgewechselte Portaleinheit direkt ansteuern und ohne dass z. B. grundlegende Kalibrierungsläufe oder aufwändige manuelle Eingaben notwendig sind betreiben.
Die Umrüstzeit beim Auswechseln von Portaleinheiten lässt sich auf diese Weise deutlich reduzieren, da die Zahl der manuellen Eingaben eines Bedieners reduziert wird oder sogar vollständig ausbleiben kann. Auch die Zeit zur Kalibrierung kann reduziert werden. Unter Umständen kann eine Nachkalibrierung unter Verwendung der genannten Konfigurationsdaten des neu eingesetzten Portal-Arms bzw. der neuen Portaleinheit komplett unterbleiben.
Die vorstehende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch einen Bestückautomaten-System zum Bestücken von Substraten mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen, umfassend:

– eine Basiseinheit gemäß der vorangegangenen Beschreibung,
– eine erste Portaleinheit gemäß der vorangegangenen Beschreibung, sowie
– eine zweite Portaleinheit gemäß der vorangegangenen Beschreibung, wobei
– die erste Portaleinheit und die zweite Portaleinheit gegeneinander austauschbar sind.

Ein solches Bestückautomaten-System lässt sich, wie vorstehend erwähnt, flexibel an die jeweiligen Anforderungen an einen Bestückautomaten in z. B. Bezug auf Genauigkeit, Flexibilität und Geschwindigkeit anpassen.
Weiterhin kann das Bestückautomaten-System eine dritte Portaleinheit gemäß der vorangegangenen Beschreibung sowie eine vierte Portaleinheit gemäß der vorangegangenen Beschreibung umfassen, wobei dritte und vierte Portaleinheit gegeneinander austauschbar sind.
In dieser vorstehend genannten Ausgestaltung erhöht sich die Flexibilität des Bestückautomaten-Systems weiterhin, da ein solches Bestückautomaten-System von einem Ein-Portal-System mit einen einseitig geführten oder zweiseitig geführten Portal bis zu einem Vier-Portal-System mit vier einseitig geführten Portal-Armen flexibel den jeweiligen Genauigkeits-, Flexibilitäts- und Geschwindigkeits-Anforderungen angepasst werden kann. Weiterhin kann auch das gesamte Bestückautomaten-System gemäß der vorgenannten Beschreibung ausgestaltet sein.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst von einem Verfahren zum Umrüsten eines Bestückautomaten gemäß der vorangegangenen Beschreibung, wobei der Bestückautomat mit der ersten oder der dritten Portaleinheit ausgerüstet ist, bestehend aus den Schritten:

a) Bewegen der ersten oder dritten Portaleinheit in einen Wechselbereich des ersten und zweiten Trägers,
b) Lösen von Medienverbindungen zwischen der ersten oder dritten Portaleinheit und Medien-Schnittstellen der Basiseinheit oder der jeweiligen Träger,
c) Lösen der Verbindung zwischen Führungselementen des ersten und zweiten Trägers und dem beidseitig geführten Portal-Arm der ersten oder Dritten Portaleinheit
d) Entfernen der ersten oder dritten Portaleinheit und Aufsetzen der zweiten bzw. vierten Portaleinheit in den Wechselbereich
e) Fixieren jeweils eines der Führungselemente des ersten und zweiten Trägers an jeweils einem der einseitig geführten Portal-Arme der zweiten Portaleinheit bzw. an jeweils einem der einseitig geführten Portal-Arme der vierten Portaleinheit,
f) Herstellung von Medienverbindungen zwischen jeweils einem Portal-Arm der zweiten bzw. vierten Portaleinheit und jeweils einer der Medienschnittstellen der Basiseinheiten bzw. der Träger.

Weiterhin wird die vorstehende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Umrüsten eines Bestückautomaten gemäß der vorangegangenen Beschreibung, wobei der Bestückautomat mit der zweiten oder vierten Portaleinheit ausgerüstet ist und wobei die jeweils inversen Schritte entsprechend der vorangegangen Beschreibung in umgekehrter Reihenfolge aufeinander abfolgen.
Die genannten Verfahren können dabei derart ausgestaltet sein, dass der Antrieb der jeweiligen Portaleinheiten über einen Linear-Antrieb erfolgt und vor dem Bewegen der auszutauschenden Portaleinheit in den Wechselbereich innerhalb des Wechselbereichs Magnetelemente aus einer ersten Magnetschiene des ersten Trägers und aus einer zweiten Magnetschiene des zweiten Trägers entnommen werden. Weiterhin kann das Verfahren derart ausgestaltet sein, dass nach dem Einsetzen des neuen Portals und dem Herausbewegen des neuen Portals aus dem Wechselbereich die entsprechenden Magnetelemente wieder in die Magnetschienen eingesetzt werden.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird zudem gelöst von einem Bestückautomat zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen auf Substrate, umfassend
eine Basiseinheit, wobei die Basiseinheit einen längs gestreckten Träger und einen Bestückbereich zur Bereitstellung mindestens eines mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen zu bestückenden Substrats aufweist, und
eine Portaleinheit die einen Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der Portal-Arm in einem Endbereichen an dem Träger geführt ist,
wobei die Portaleinheit abnehmbar ausbildet ist, und
wobei der Träger einen Wechselbereich aufweist, in welche die Portaleinheit zum Abnehmen bewegbar ist oder bewegt wird.
Dabei kann der Wechselbereich beispielsweise derart ausgebildet sein, dass mit dem Träger verbundene Abschnitte eines Antriebsmechanismus für die Portaleinheit und/oder mit dem Träger verbundene Abschnitte von Führungselementen für die Portaleinheit zum Abnehmen der Portaleinheit reversibel veränderbar sind oder verändert werden.
Durch Verwendung eines solchen Wechselbereichs ist die vereinfachte Anpassung des Bestückautomaten an unterschiedliche Anforderungen möglich. So können z. B. die mit dem Träger verbundenen Abschnitte des Antriebsmechanismus oder der Führung für die Portaleinheit, z. B. Teile einer Magnetschiene für einen Linearantrieb oder eine Antriebsspindel für einen Spindelantrieb, in einem ersten Arbeitszustand für einen möglichst optimalen Antrieb der Portaleinheit über den notwendigen Verfahrbereich ausgestaltet sein. In einem zweiten Wechselzustand können die Abschnitte des Antriebsmechanismus oder der Führung dann derart verändert sein, z. B. durch Ausbau von Magnetelementen oder Verschiebung der Antriebsspindel, dass das Abnehmen der Portaleinheit vereinfacht oder überhaupt ermöglicht wird.
Unter einer reversiblen Veränderung im Sinne dieser Beschreibung wird jede z. B. mechanische, elektrische oder elektrome chanische Veränderung verstanden die mit vertretbarem Aufwand von einem Benutzer des Bestückautomaten wieder rückgängig gemacht werden kann. Jegliche Arten von mechanischen Umbauten, wie z. B. das Entnehmen von Teilen oder das Verschieben von Teilen sind Veränderungen im Sinne der vorgenannten Beschreibung. Veränderungen können z. B. auch elektrisch angesteuert werden und automatisiert erfolgen. Weiterhin können Veränderungen beispielsweise auch rein elektrischer Natur sein, z. B. durch Änderung der Bestromung von Teilen der Antriebseinheit und/oder von Teilen der Portalführung.
Der Portalarm der Portaleinheit kann z. B. in einem zweiten Endbereich ungeführt, insbesondere freiragend, ausgebildet sein.
Der genannte Träger kann weiterhin z. B. als der erste Träger im Sinne der vorliegenden Beschreibung ausgebildet sein. Weiterhin kann der Bestückautomat noch einen zweiten Träger umfassen, der zum ersten Träger im Wesentlichen parallel ist. Die Portaleinheit kann dann z. B. gemäß der ersten, zweiten, dritten oder vierten Portaleinheit entsprechend der vorliegenden Beschreibung ausgebildet sein. Der Portalarm kann weiterhin z. B. nur einseitig geführt und auf der anderen Seite gelagert, ungeführt oder freiragend sein. Weiterhin kann der Portalarm auch beidseitig geführt sein.
Der Bestückautomat kann zudem auch gemäß aller entsprechenden in der vorliegenden Beschreibung genannten Ausgestaltungsmöglichkeiten für die verschiedenen Modifikationen der hier genannten Bestückautomaten ausgebildet sein.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
1: Seitenansicht eines Bestückautomaten mit zwei abnehmbaren einseitig geführten Portalen
2: Top-Ansicht des in 1 gezeigten Bestückautomaten
3: Seitenansicht eines Bestückautomaten mit einem beidseitig geführten abnehmbaren Portal
4: Alternative Ausgestaltungsform eines Bestückautomaten mit einem beidseitig geführten/gelagerten Portal
5: Top-Ansicht des in 3 dargestellten Bestückautomaten
6: Top-Ansicht des in 5 dargestellten Bestückautomaten mit zwei zusätzlichen, einseitig geführten Portalen
7a bis 7d: Top-Ansichten von möglichen Ausgestaltungen eines Bestückautomaten durch die Verwendung verschiedener auswechselbarer Portaleinheiten.
1 zeigt einen Bestückautomaten 100 mit einer Basiseinheit 110 und zwei Trägerblöcken 120, 130. An den Trägerblöcken ist jeweils eine Führungsschiene 124, 134 zum Führen von am Bestückautomaten 100 angebrachten Portalen befestigen. Weiterhin ist an den Trägerblöcken 120, 130 jeweils eine Magnetschiene 122, 132 angebracht, welche zum Antrieb von Portalen des Bestückautomaten 100 verwendet wird.
Der Bestückautomat 100 weist eine erste Portaluntereinheit 140 auf, welche in 1 im linken Teil des Bestückautomaten 100 dargestellt ist. Die erste Portaluntereinheit 140, im Folgenden auch erstes Stummelportal 140 bezeichnet, weist einen Bestückkopf 146 mit einer Saugpipette 147 zum Aufnehmen, Transportieren und Absetzen von Bauelementen 199 auf. Der Antrieb des ersten Stummelportals 140 erfolgt über eine Linear-Motor-Antriebseinheit 143, die an einem Portalkopf 142 des Stummelportals 140 angebracht ist und mit der linken Magnetschiene 122 wechselwirkt. Der Portalkopf 142 ist mit dem Führungsschlitten 126 beispielsweise über eine Schraub- oder Klemmverbindung verbunden, so dass die genaue Führung des Stummelportals 140 bei einer Bewegung entlang dem Trägerblock 120 durch den Führungsschlitten 126 bewirkt wird.
Das erste Stummelportal 140 weist weiterhin einen Portal-Arm 144 auf, entlang dessen ein Bestückkopf 146 bewegbar ist. Im rechten Teil der 1 ist eine zweite Portaluntereinheit 150 dargestellt, im Folgenden auch zweites Stummelportal 150 genannt, die wiederum einen Portalarm 154 und einen entlang des Portal-Arms 154 bewegbaren Bestückkopf 156 aufweist. Der Bestückkopf 156 umfasst einen Vakuumgreifer 157, der als Saugpipette 157 ausgebildet ist und zur Aufnahme, zum Transport und zum Absetzen von zu bestückenden Bauelementen 199 ausgebildet ist. Die Führung des zweiten Stummelportals 150 erfolgt über den Führungsschlitten 136, welcher mit einem Portalkopf 152 des zweiten Stummelportals 150 über eine Schraub- oder eine Klemmverbindung verbunden ist. Angetrieben wird das zweite Stummelportal 150 über eine mit dem Portalkopf 152 verbundene Linear-Antriebseinheit 153, die mit der rechten Magnetschiene 132 wechselwirkt.
1 zeigt weiterhin einen Leiterplatten-Transportmechanismus 190 zum Transport von Leiterplatten 180, 182. In der in 1 dargestellten Konfiguration befindet sich eine erste Leiterplatte 180 unterhalb des Bestückkopfs 146 des ersten Stummelportals 140, während sich eine zweite Leiterplatte 182 unterhalb des Bestückkopfs 156 des zweiten Stummelportals 150 befindet. Die Leiterplatten 180, 182 tragen bereits einige elektronische Bauelemente 199, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle elektronischen Bauelemente, die in 1 dargestellt sind, auch explizit bezeichnet sind.
Die beiden Stummelportale 140, 150 bilden zwei Untereinheiten einer Portaleinheit mit zwei einseitig geführten Portalen gemäß der vorangehenden Beschreibung. Die Portaleinheit im Sinne der vorstehenden Beschreibung wird also durch die beiden Stummelportale 140, 150 gemeinsam gebildet.
Der Bestückbereich 189 ist dabei derjenige Bereich, in welchen es den Pipetten 147, 157 möglich ist, Bauelemente abzuholen oder abzulegen. Die Bestückköpfe 146, 156 und die Portalarme 144, 154 können so ausgestaltet sein, dass sich die jeweiligen Pipetten 147, 157 auch etwas über das Ende des jeweiligen Portal-Arms 144, 154 hinausbewegen lassen. In einer solchen Ausgestaltung kann sich in der Mitte des Bestückbereichs 189 in 1 ein Überlappungsbereich ergeben, in welchem Bauelemente sowohl vom Bestückkopf 146 des ersten Stummelportals 140 als auch vom Bestückkopf 146 des zweiten Stummelportals 150 aufnehmen und/oder absetzen lassen.
2 zeigt den in 1 dargestellten Bestückautomaten 100 in einer Ansicht von oben. Sich entsprechende Einheiten sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In 2 weiterhin dargestellt sind Zuführbereiche 196, 198, in welchen die zu bestückenden Bauelemente bereitgestellt werden. Die Zuführbereiche 196, 198 können beispielsweise Zuführeinheiten zur Zufuhr von Bauelementen in Bauelement-Gurten (so genannte „Gurt-Feeder") umfassen. Weiterhin können die Zuführbereiche z. B. auch Bauelementzuführeinheiten aus so genannten Flächenmagazinen oder auch so genannte „Wafer-Feeder", beispielsweise zur Zufuhr von auf Folien aufgebrachten zersägten Halbleiter-Wafern umfassen. Der Bestückbereich 189 erstreckt sich teilweise über die Zuführbereiche 196, 198, da der Bestückkopf zumindest in diese Bereiche zur Abholung von Bauelementen gelangen muss.
Weiterhin ist in 2 ein erster Wechselbereich 123 innerhalb der Magnetschiene 122 auf den ersten Trägerblock 120 dargestellt. Im Wechselbereich 123 der Magnetschiene 122 können Magnetelemente der Magnetschiene 122 entnommen werden, z. B. vor einem Ausbau des ersten Stummelportals 140. Die entsprechenden Magnetelemente können später wieder eingesetzt werden, um so nach einem Einsetzen einer anderen Portaleinheit den gesamten Verfahrbereich der Magnetschiene 122 nutzen zu können. Auch die Magnetschiene 132 des zweiten Trägerblocks 130 weist einen Wechselbereich 33 auf, in welchem ent sprechend der vorangegangenen Beschreibung ebenfalls Magnetelemente der Magnetschiene 132 entnommen werden können.
Anhand der 1 und 2 soll nun beispielhaft ein Ausbau der Portaleinheit, bestehend aus den Stummelportalen 140, 150 erläutert werden. Zuerst werden die Magnetelemente in den Wechselbereich 123, 133 der Magnetschienen 122, 132 entnommen. Dann werden die Stummelportale 140, 150 in die jeweiligen Wechselbereiche gefahren bzw. geschoben. Bei den in den Wechselbereichen 123, 133 befindlichen Stummelportalen 140, 150 werden dann jeweils die Portalköpfe 142, 152 von den entsprechenden Führungsschlitten 126, 136 gelöst (z. B. durch Lösen einer Schraub- und/oder Klemmverbindung).
Danach können die Stummelportale 140, 150 einfach abgehoben werden, da durch den Wegfall der Magnetelemente in den Wechselbereichen 123, 133 nur noch geringe Magnetkräfte wirksam sind. Die Führungsschlitten 126, 136 verbleiben dabei auf den entsprechenden Führungsschienen 124, 134. Vor dem Abheben werden noch Medienverbindungen zwischen dem Bestückautomaten 100 und den Stummelportalen 140, 150 gelöst, die beispielsweise zur Stromversorgung, Signalzu- und/oder -abfuhr oder auch Pneumatikversorgung der Portaluntereinheiten verwendet werden. Solche Medienverbindungen sind aus Übersichtlichkeitsgründen in den 1 und 2 nicht dargestellt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 und 2 dargestellten Ausgestaltungen nur den Endzustand eines Portalwechsels im Sinne des Patentanspruchs 1 und der davon abhängigen Ansprüche, sowie als Teil eines Bestückautomaten-Systems im Sinne von Patentanspruch 28 und den davon abhängigen Ansprüchen einen Teil der vorliegenden Erfindung darstellen.
3 zeigt eine weitere Ausgestaltung des in 1 und 2 dargestellten Bestückautomaten 100 mit einer alternativen Portaleinheit 160, die beidseitig geführt ist. Die Portaleinheit 160 weist einen Portal-Arm 164 und einen daran beweglichen Bestückkopf 166 mit einem Sauggreifer 167 auf. Die Führung des Portal-Arms 164 erfolgt zum einen über den am ersten Trägerblock 120 mittels der Führungsschiene 124 geführten Führungsschlitten 126, der mit einem linken Portalkopf 162 der Portaleinheit 160 verbunden ist, beispielsweise mittels einer Schraub- oder Klemmverbindung. Weiterhin wird der Portal-Arm 164 auf der anderen Seite durch den Führungsschlitten 136, der auf der Führungsschiene 134 und mit einem rechten Portalkopf 168 der Portaleinheit 160 verbunden ist (z. B. ebenfalls über eine Schraub- und/oder Klemmverbindung), geführt.
Der Antrieb der Portaleinheit 160 erfolgt beidseitig mittels der Magnetschienen 122, 132, die an den beiden Trägerblöcken 120, 130 des Bestückautomaten angebracht sind. Zum Antrieb weist der Portal-Arm 160 eine linke Linearmotor-Antriebseinheit 163 auf, die am Portalkopf 162 befestigt ist. Weiterhin weist die Portaleinheit 160 eine rechte Linearmotor-Antriebseinheit 169 auf, die am rechten Portalkopf 168 befestigt ist. Mittels dieser beiden Antriebseinheiten erfolgt ein synchronisierter beidseitiger Antrieb des Portal-Arms 164, welcher eine relativ schnelle, sehr genaue Positionierung des Bestückkopfs 166 ermöglicht.
Zum Aus- bzw. Einbau der beidseitig geführten Portaleinheit 160 kann beispielsweise analog der vorangegangenen Beschreibung vorgegangen werden. Dabei wird der Ausbau wiederum z. B. durch Entfernen von Magnetelementen in den Wechselbereichen 133, 123 vorbereitet. Zur Entnahme der beidseitig geführten Portaleinheit 160 wird diese dann in den Wechselbereich gefahren und die Führungsschlitten 126, 136 von den Portalköpfen 162, 168 der beidseitig geführten Portaleinheit 160 gelöst und danach das Portal abgehoben. Zu einem Einbau kann beispielweise entsprechend umgekehrt vorgegangen werden.
4 stellt eine alternative Ausgestaltung zu 3 dar. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine beidseitig geführte/gelagerte Portaleinheit 170 dargestellt. Die Portaleinheit 170 weist wiederum einen Portal-Arm 174 auf, an welchem ein Bestückkopf 176 mit einem Sauggreifer 177 verschiebbar gelagert ist. Wie beim in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb der Portaleinheit 171 beidseitig über eine an einem linken Portalkopf 172 angebrachte linke Linearmotor-Antriebseinheit 173 und eine an einem rechten Portalkopf 178 angebrachte Linearmotor-Antriebseinheit 179.
Im Gegensatz zum in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Portal-Arm 174 nur einseitig geführt und auf der anderen Seite nur gelagert (durch ein Auflager). Der rechte Portalkopf 178 ist zur (einseitigen) Führung mit dem Führungsschlitten 136, der auf der Führungsschiene 134 des rechten Trägerblocks 130 läuft, verbunden. Auf der rechten Seite erfolgt eine Lagerung des Portal-Arms 174 mittels eines Gleitlagers 171, welches auf der Führungsschiene 124 läuft. Ein solches Auflager ermöglicht nicht nur eine Bewegung entlang der Führungsschiene, sondern auch senkrecht dazu (z. B. parallel zur Längsachse des Portalarms).
Alternativ kann das Auflager auch beispielsweise mittels einer Laufrolle oder eines Luftlagers ausgestaltet sein. Ein solches Auflager in Zusammenwirkung beispielsweise mit dem dargestellten Linear-Antrieb ermöglicht z. B. eine Längenveränderung des Portalarms 174 in gewissen Grenzen, beispielsweise eine thermische Ausdehnung oder Kontraktion des Portal-Arms 174 der Portaleinheit 170. Damit können beispielsweise im Betrieb entstehende Verspannungen und Verschleißerscheinungen reduziert werden.
Zum Abheben bzw. Aufsetzen der Portaleinheit 170 wird entsprechend der vorangegangenen Darstellung vorgegangen, wobei unter Umständen zusätzlich eine Montage/Demontage der Auflager-Einheit 171 durchgeführt werden muss.
5 stellt das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von oben dar. Die jeweiligen Bezugszeichen in 5 entsprechend demjenigen in den vorangegangen Zeichnungen.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bestückautomaten 200. Der Bestückautomat 200 umfasst sowohl eine beidseitig geführte Portaleinheit 260, beispielsweise gemäß 3 oder 5 sowie zwei Stummelportale 240, 250 beispielsweise entsprechend den 1 und 2. Die Bezugszei chen in 6 entsprechen denjenigen in den 1 bis 5, wobei den 100er-Zahlen der Bezugszeichen in den 1 bis 5 jeweils 200er-Zahlen in 6 entsprechen.
Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen weist der Bestückautomat 200 in 6 einen so genannten Doppel-Leiterplattentransport, welcher aus vier Führungsschienen 290 bestehen, welche zwei nebeneinander liegende Spuren für zu bestückende Leiterplatten 280, 281, 282, 283 bilden. Die Zufuhr von zu bestückenden Bauelementen 299 erfolgt über seitlich am Bestückautomaten befindliche Zufuhrbereiche 296, 298, die gemäß den vorgenannten Zufuhrbereichen 196, 198 ausgestaltet sein können.
Die erste Portaleinheit 260 weist einen Portal-Arm 264 mit einem daran entlang bewegbaren Bestückkopf 266 auf. Die Führung des Portal-Arms 264 erfolgt über Führungsschlitten 227, 237, die jeweils lösbar mit Portalköpfen 262, 268, der Portaleinheit 260 verbunden sind und entlang der Führungsschienen 234, 224 beweglich sind. Der Antrieb des Portals erfolgt wiederum über Linearmotor-Antriebseinheiten 263, 269, die an den jeweiligen Portalköpfen 262 und 268 angebracht sind, und die Magnetschienen 232, 222.
Weiterhin weist der Bestückautomat 200 eine zweite Portaleinheit auf, die aus zwei Stummelportalen 240, 250 besteht. Beide Stummelportale 240, 250 weisen jeweils einen Portal-Arm 244, 254 auf, entlang dem jeweils ein Bestückkopf 256, 246 bewegbar ist. Die Führung der zwei Stummelportale erfolgt über (jeweils einen) Führungsschlitten 226, 236, die jeweils lösbar mit einem Portalkopf 252, 242 des jeweiligen Stummelportals 240, 250 verbunden sind, wobei die Führungsschlitten 226, 236, entlang der jeweiligen Führungsschiene 234, 224 geführt werden. Der Antrieb der Stummelportale 240, 250 erfolgt jeweils über eine Linear-Motor-Antriebseinheit 243, 253, die ebenfalls am Portalkopf 242, 252 des jeweiligen Stummelportals 240, 250 angebracht ist und eine Bewegung der jeweiligen Stummelportale 240, 250 entlang der entsprechenden Magnetschiene 232, 222 ermöglicht.
Der Bestückautomat 200 weist weiterhin zwei Wechselbereiche 225, 235, 223, 233 auf, wobei ein erster Wechselbereich 225, 235 der Magnetschienen 222, 232 zum Wechseln der beidseitig geführten Portaleinheit 260 vorgesehen ist. In diesem Wechselbereich 225, 235 können wiederum Magnetelemente der Magnetschiene 222, 232 entnommen werden, um die Abnahme des Portals 260 zu erleichtern. Die Vorgehensweise zur Abnahme und zum Anbringen der Portaleinheit 260 kann beispielsweise derjenigen entsprechen, wie sie in Bezug auf 3 oder 5 erläutert wurde. Weiterhin weist der Bestückautomat 200 einen zweiten Wechselbereich 223, 233 auf, der gemäß dem Wechselbereich 123, 133, der 2 und 5 ausgestaltet ist. Zum Auswechseln der zweiten Portaleinheit, bestehend aus den beiden Stummelportalen 240, 250 werden diese z. B. in durch Ausbau von Magnetteilen entsprechend vorbereiteten Wechselbereiche 223, 233 gefahren und beispielsweise gemäß der Beschreibung zu den 1 und 2 aus- bzw. eingebaut.
7 stellt verschiedene Modifikations- und Anpassungsmöglichkeiten des in 6 dargestellten Bestückautomaten 200 dar.
7a zeigt den Bestückautomaten mit den Trägerblöcken 220, 230 entlang welcher die erste Portaleinheit 260 bewegbar ist, die einen Portal-Arm 264, zwei Portalköpfe 262, 268 und einen am Portal-Arm 264 geführten Bestückkopf umfasst. Die Bauelementezufuhr erfolgt aus den Zufuhrbereichen 296, 298. Die in 7a dargestellte Modifikation eignet sich zum Beispiel zu einer hochgenauen Bestückung mit einer großen Anzahl von Bauelementen, da die beidseitig geführte Portaleinheit 260 eine hohe Genauigkeit aufweist und auf beide Zufuhrbereicht 296, 298 zugreifen kann.
Bei der in 7b dargestellten Modifikation des Bestückautomaten 200 wurde die beidseitig geführte Portaleinheit 260 durch eine zweite Portaleinheit, bestehend aus zwei nur einseitig geführten Stummelportalen 240, 250, ersetzt. Dabei weist das erste Stummelportal 240 einen Portalarm 244 mit einem daran geführten Bestückkopf 246 und einem Portalkopf 242 auf, mittels welchen das erste Stummelportal 240 am Trägerblock 220 geführt ist. Ebenso weist das zweite Stummelportal 250 einen Portal-Arm 254 mit einem daran geführten Bestückkopf 256 und einem Portalkopf 252 auf, mittels welchem das zweite Stummelportal 250 am Trägerblock 230 geführt ist. Die jeweils anderen Enden der Stummelportale 240, 250 sind derart freiragend ausgebildet, dass sie beim Betrieb aneinander vorbei bewegbar sind. Die anderen Bezugszeichen in 7b entsprechen denjenigen in 7a bzw. 6.
Auch bei den folgenden 7c bis 7e werden jeweils für gleiche Einheiten auch die gleichen Bezugszeichen verwendet, so dass die Bezugszeichen der 6 und 7a bis 7e sich gegenseitig entsprechen.
Die in 7b gezeigt Modifikation des Bestückautomaten 200 weist eine gegenüber der in 7a dargestellten eine erhöhte Bestückleistung auf, da die beiden Stummelportale 240, 250 parallel und im Wesentlichen unabhängig voneinander bestücken können. Dabei bleibt eine hohe Bauelementvielfalt gewährleistet, da beide Stummelportale 240, 250 auf beide Zufuhrbereiche 296, 298 zugreifen können. Die Genauigkeit der in 7b gezeigten Modifikation ist im allgemeinen geringer als die in 7a gezeigte, da die Stummelportale durch die einseitige Führung bei gleichen Bewegungsparametern (z. B. Verfahrgeschwindigkeit, Beschleunigung) eine geringere Genauigkeit bei der Bestückung aufweisen.
7c zeigt eine dritte Modifikation des Bestückautomaten 200, wobei der Bestückautomat neben der bereits in 7a gezeigten beidseitig geführten Portaleinheit 260 eine weitere beidseitig geführte Portaleinheit 310 aufweist. Diese Portaleinheit kann entsprechend der ersten beidseitig geführten Portaleinheit 260 ausgestaltet sein. Im Vergleich zu 7b weist die Modifikation des Bestückautomaten in 7c, die ebenfalls zwei Bestückköpfe aufweist, eine höhere Genauigkeit bei geringerer Bauelementvielfalt auf, da jedes der beidseitig geführten Portale 260, 310 nur auf einen Bestückbereich zugreifen kann aber im allgemeinen eine genauere Positionierung der jeweiligen Bestückköpfe ermöglicht.
7d zeigt eine Modifikation des Bestückautomaten 200, wie sie z. B. bereits in 6 dargestellt wurde. Gegenüber der Modifikation in 7c weist der Bestückautomat 200 gemäß 7d eine höhere Bestückleistung auf, da das zweite der beidseitig geführten Portale 310 in 7c durch die zwei Stummelportale 240, 250 ersetzt wurden. Damit steht ein Bestückkopf mehr zum Bestücken zur Verfügung. Allerdings kann die Bestückung mittels der zwei Stummelportale 240, 250 gegenüber der mit der zweiten beidseitig geführten Portaleinheit 310 erfolgenden Bestückung üblicherweise nur mit geringerer Genauigkeit erfolgen.
In 7e ist nun gegenüber der Modifikation in 7d auch das erste beidseitig geführten Portal 206 durch eine weitere Portaleinheit mit zwei Stummelportalen 320, 330 ersetzt. Diese Variante des Bestückautomaten 200 weist die höchste Bestückleistung auf, da vier Bestückköpfe relativ unabhängig voneinander ein oder mehrere im Bestückbereich befindliche Substrate bestücken können. Da jeweils zwei Stummelportale nur auf einen der Zufuhrbereich 296, 298 zugreifen können, ist dagegen die Bauelementvielfalt insbesondere gegenüber den Modifikationen, die in 7a oder 7b dargestellt sind, erniedrigt.
Durch die in 6 sowie in 7 dargestellten Ausgestaltungen des Bestückautomaten 200 wird eine sehr breite Variabilität bei der Anpassung des Bestückautomaten 200 an die verschiedensten Bestückbedingungen erreicht.
Insbesondere bei einer zusätzlichen variablen Ausgestaltung des Leiterplattentransports, der sowohl einen ein- als auch mehrspurigen Transport von einer oder mehreren Leiterplattensorten ermöglicht, ergibt sich eine breite Anpassbarkeit der vorstehend dargestellten Bestückautomaten an von außen gesetzte Bedingungen wie Genauigkeitsanforderungen, Zahl der parallel zu bestückenden Leiterplatten, erforderliche Bestück-Geschwindigkeit, Bauelementvielfalt und/oder Positionier- bzw. Bestück-Genauigkeit in den verschiedensten Zusammensetzungen.

Claims

Bestückautomat (100, 200) zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen (199, 299) auf Substrate (180, 182, 280, 281, 282, 283), umfassend – eine Basiseinheit, wobei die Basiseinheit einen ersten und einen zweiten längs gestreckten Träger (120, 130, 220, 230), welche im wesentlichen parallel ausgerichtet sind, und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Träger befindlichen Bestückbereich (189, 289) zur Bereitstellung mindestens eines mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen zu bestückenden Substrats aufweist, und – eine erste Portaleinheit (160, 260), die einen beidseitig geführten Portal-Arm (164, 264) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf (166, 266) zum Bestücken eines im Bestückbereich (189, 289) befindlichen Substrats aufweist, wobei der beidseitig geführte Portal-Arm (164, 264) in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger (120, 130, 220, 230) geführt und/oder gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückautomat (100, 200) derart ausgebildet ist, dass die erste Portaleinheit (160, 260) gegen eine zweite Portaleinheit austauschbar ist, wobei die zweite Portaleinheit einen einseitig geführten Portal-Arm (144, 244) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf (146, 246) zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats umfasst und der einseitig geführte Portal-Arm (144, 244) in einem Endbereich am ersten Träger (120, 220) geführt ist.
Bestückautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Portaleinheit einen zweiten einseitig ge führten Portal-Arm (154, 254) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf (156, 256) zum Bestücken eines im Bestückbereich (189, 289) befindlichen Substrats aufweist, wobei der zweite einseitig geführte Portal-Arm (154, 254) in einem Endbereich am zweiten Träger (130, 230, 220, 230) geführt ist.
Bestückautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden einseitig geführten Portal-Arme (144, 154, 244, 254) der zweiten Portaleinheit derart ausgebildet sind, dass sie im Verlauf einer durch die jeweiligen Träger (120, 130, 220, 230) geführten Bewegung aneinander vorbei bewegbar sind.
Bestückautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Träger (120, 220) eine erste Führungsschiene (124, 224) mit einem darauf verschiebbaren ersten Führungsschlitten (126, 226) und der zweite Träger (130, 230) eine zweite Führungsschiene (134, 234) mit einem darauf verschiebbaren zweiten Führungsschlitten (136, 236) umfasst.
Bestückautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Führungsschlitten (126, 136, 226, 236) jeweils mit dem beidseitig geführten Portal-Arm (164, 264) der ersten Portaleinheit (160, 260) lösbar verbindbar sind.
Bestückautomat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der einseitig geführte Portalarm (144, 244) der zweiten Portaleinheit mit dem ersten Führungsschlitten (126, 226) und/oder der zweite einseitig geführte Portalarm (154, 254) der zweiten Portaleinheit mit dem zweiten Führungsschlitten (136, 236) lösbar verbindbar ist.
Bestückautomat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb der jeweiligen Portalarme die mit dem jeweiligen Portalarm verbundenen Führungsschlitten (126, 136, 226, 236) erfolgt.
Bestückautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Träger (120, 220) eine erste Magnetschiene (122, 222) und der zweite Träger (130, 230) eine zweite Magnetschiene (132, 232) umfasst.
Bestückautomat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Portaleinheit (160, 260) zwei in den jeweiligen Endbereichen des beidseitig geführten Portal-Arms angebrachten Linear-Antriebseinheiten (163, 169, 263, 269) aufweist und dass der Antrieb der ersten Portaleinheit (160, 260) über die Wechselwirkung dieser Linear-Antriebseinheiten (163, 169, 263, 269) mit der ersten und zweiten Magnetschiene (122, 222, 132, 232) erfolgt.
Bestückautomat nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des einseitig geführten Portalarms (144, 244) der zweiten Portaleinheit über die Wechselwirkung einer in dem Endbereich des einseitig geführten Portal- Arms angebrachten Linear-Antriebseinheit (143, 243) mit der ersten Magnetschiene (122, 222) erfolgt, und/oder dass der Antrieb des zweiten einseitig geführten Portalarms (154, 254) der zweiten Portaleinheit über die Wechselwirkung einer in dem Endbereich des zweiten einseitig geführten Portal-Arms angebrachten Linear-Antriebseinheit (153, 253) mit der zweiten Magnetschiene (132, 232) erfolgt.
Bestückautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem erste Träger eine erste Schnittstelle zur Medienversorgung und dem zweiten Träger eine zweite Schnittstelle zur Medienversorgung zugeordnet ist, wobei jede der Schnittstellen zur Medienversorgung – zur elektrischen Energieversorgung einer Portaleinheit, – zur Zu- und/oder Ableitung von Steuersignalen zu und von einer Portaleinheit, – zur Zu- und Ableitung von Kühlungsmedien zu und von einer Portaleinheit und/oder – zur Pneumatik- oder Hydraulik-Versorgung einer Portaleinheit ausgebildet ist.
Bestückautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Medienversorgung der erste Portaleinheit (160, 260) über die erste und/oder die zweite Schnittstelle zur Medienversorgung erfolgt, und/oder dass eine Medienversorgung des einseitig geführten Portalarms (144, 244) der zweiten Portaleinheit über die erste Schnittstelle zur Medienversorgung erfolgt, und/oder dass eine Medienversorgung des zweiten einseitig geführten Portalarms (154, 254) der zweiten Portaleinheit über die zweite Schnittstelle zur Medienversorgung erfolgt.
Bestückautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Träger (120, 220) ein erstes Bewegungs-Kontrollelement und der zweiten Träger (130, 230) ein zweites Bewegungs-Kontrollelement umfasst.
Bestückautomat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungskontrolle der erste Portaleinheit (160, 260) mittels des ersten und/oder des zweite Bewegungs-Kontrollelements erfolgt, und/oder dass eine Bewegungskontrolle des einseitig geführten Portalarms (144, 244) der zweiten Portaleinheit mittels des ersten Bewegungs-Kontrollelements erfolgt, und/oder dass eine Bewegungskontrolle des zweiten einseitig geführten Portalarms (154, 254) der zweiten Portaleinheit mittels des zweiten Bewegungs-Kontrollelements erfolgt.
Bestückautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass der Bestückautomat eine dritte Portaleinheit (310) umfasst, wobei die dritte Portaleinheit einen weiteren beidseitig geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der weitere beidseitig geführte Portal-Arm in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger (220, 230) geführt und/oder gelagert ist, oder – dass der Bestückautomat eine vierte Portaleinheit umfasst, wobei die vierte Portaleinheit einen weiteren einseitig geführten Portal-Arm (320) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der weitere einseitig geführte Portal-Arm (320) in einem Endbereich am ersten Träger (220) geführt ist.
Bestückautomat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückautomat derart ausgebildet ist, dass die dritte (310) und die vierte Portaleinheit gegeneinander austauschbar sind.
Bestückautomat nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Portaleinheit einen zweiten weiteren einseitig geführten Portal-Arm (330) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der zweite weitere einseitig geführte Portal-Arm (330) in einem Endbereich am zweiten Träger (230) geführt ist.
Bestückautomat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden weiteren einseitig geführten Portal-Arme der vierten Portaleinheit (320, 330) derart ausgebildet sind, dass sie bei einer mittels der jeweiligen Träger (220, 230) geführten Bewegung aneinander vorbei bewegbar sind,
Bestückautomat nach einem Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Führungsschiene (220) ein darauf ver schiebbar weiterer erster Führungsschlitten (227) und auf der zweiten Führungsschiene (230) ein darauf verschiebbarer weiterer zweiter Führungsschlitten (237) angebracht ist.
Bestückautomat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere erste und der weitere zweite Führungsschlitten (227, 237) jeweils mit dem beidseitig geführten Portal-Arm der dritten Portaleinheit lösbar verbindbar sind, und/oder dass der weitere einseitig geführte Portalarm (320) der vierten Portaleinheit mit dem weiteren ersten Führungsschlitten (227) und/oder der zweite weitere einseitig geführte Portalarm (330) der vierten Portaleinheit mit dem weiteren zweiten Führungsschlitten (237) lösbar verbindbar ist.
Bestückautomat nach einem Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Portaleinheit (310) zwei in den jeweiligen Endbereichen des beidseitig geführten Portal-Arms angebrachten Linear-Antriebseinheiten aufweist und dass der Antrieb der dritten Portaleinheit über die Wechselwirkung dieser Linear-Antriebseinheiten mit der ersten und zweiten Magnetschiene (222, 232) erfolgt.
Bestückautomat nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des weiteren einseitig geführten Portalarms (320) der vierten Portaleinheit über die Wechselwirkung einer in dem Endbereich des weiteren einseitig geführten Portal-Arms angebrachten Linear-Antriebseinheit mit der ersten Magnetschiene (222) erfolgt, und/oder dass der Antrieb des zweiten weiteren einseitig geführten Portalarms (330) der vierten Portaleinheit über die Wechselwirkung einer in dem Endbereich des zweiten weiteren einseitig geführten Portal-Arms angebrachten Linear-Antriebseinheit mit der zweiten Magnetschiene (232) erfolgt.
Bestückautomat nach Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungskontrolle der dritten Portaleinheit (310) mittels des ersten und/oder des zweite Bewegungs-Kontrollelements erfolgt, und/oder dass eine Bewegungskontrolle des weiteren einseitig geführten Portalarms (320) der vierten Portaleinheit mittels des ersten Bewegungs-Kontrollelements erfolgt, und/oder dass eine Bewegungskontrolle des zweiten weiteren einseitig geführten Portalarms (330) der vierten Portaleinheit mittels des zweiten Bewegungs-Kontrollelements erfolgt.
Bestückautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Träger (120, 130, 220, 230) jeweils mindestens einen Wechselbereich (123, 133, 223, 233, 225, 235) aufweisen, in welche die erste, die zweite, die dritte und/oder die vierte Portaleinheit zum Auswechseln bewegt werden oder bewegbar sind.
Bestückautomat nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wechselbereichen (123, 133, 223, 233, 225, 235) Teile der Magnetschienen (122, 132, 222, 232) aus- und einbaubar sind.
Bestückautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der in den vorstehenden Ansprüchen genannten Portal-Arme jeweils eine elektronische Speichereinheit umfasst, wobei in der Speichereinheit eines Portal-Arms eine Information über die Konfiguration des Portal-Arms gespeichert oder speicherbar ist.
Bestückautomat nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Information über die Konfiguration eines Portal-Arms – eine Identifikations-Kennung des Portalarms, – eine Information über Anzahl und/oder Position von Führungselementen des Portal-Arms, – eine Information über die Geometrie des Portal-Arms, – eine Information über einen oder mehrere am Portal-Arm befindliche Bestückköpfe und/oder – eine Information über eine oder mehrere mit dem Portal-Arm verbundene optische Sensoren umfasst.
Bestückautomaten-System zum Bestücken von Substraten (180, 182, 280, 281, 282, 283) mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen (199, 299), umfassend – eine Basiseinheit, wobei die Basiseinheit einen ersten und einen zweiten längs gestreckten Träger (120, 130, 220, 230), welche im wesentlichen parallel ausgerichtet sind, und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Träger befindlichen Bestückbereich (189, 289) zur Bereitstellung mindestens eines mit elektrischen und/oder opti schen Bauteilen zu bestückenden Substrats aufweist, und – eine erste Portaleinheit (160, 260), die einen beidseitig geführten Portal-Arm (164, 264) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf (166, 266) zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der beidseitig geführte Portal-Arm (164, 264) in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger (120, 130, 220, 230) geführt und/oder gelagert ist, und – eine zweite Portaleinheit, die einen einseitig geführten Portal-Arm (144, 244) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf (146, 246) zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der einseitig geführte Portal-Arm (144, 244) in einem Endbereich am ersten Träger (120, 220) geführt ist, und – wobei die erste Portaleinheit und die zweite Portaleinheit gegeneinander austauschbar sind.
Bestückautomaten-System nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, – dass das Bestückautomaten-System eine dritte Portaleinheit (310) umfasst, wobei die dritte Portaleinheit (310) einen weiteren beidseitig geführten Portal-Arm und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der weitere beidseitig geführte Portal-Arm in seinen jeweiligen Endbereichen an dem ersten und dem zweiten Träger (220, 230) geführt und/oder gelagert ist, und – dass das Bestückautomaten-System eine vierte Portaleinheit umfasst, wobei die vierte Portaleinheit einen weiteren einseitig geführten Portal-Arm (320) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats aufweist, wobei der weitere einseitig geführte Portal-Arm in einem Endbereich am ersten Träger (220) geführt ist, wobei die dritte und die vierte Portaleinheit gegeneinander austauschbar sind.
Bestückautomaten-System nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestückautomaten-System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27 ausgestaltet ist.
Verfahren zur Umrüstung eines Bestückautomaten (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei der Bestückautomat mit der ersten (260, 260) oder dritten Portaleinheit (310) ausgerüstet ist, bestehend aus den Schritten: a.) Bewegen der ersten oder dritten Portaleinheit in einen Wechselbereich (123, 133, 223, 233, 225, 235) des ersten und zweiten Trägers (120, 130, 220, 230), b.) Lösen von Medien-Verbindungen zwischen der ersten oder dritten Portaleinheit (160, 260, 310) und Medien-Schnittstellen der Basiseinheit, c.) Lösen der Verbindung zwischen Führungselementen (126, 136, 226, 236, 227, 237) des ersten und zweiten Trägers (120, 130, 220, 230) und dem beidseitig geführten Portal-Arm (164, 264) der ersten oder dritten Portaleinheit (160, 260, 310), d.) Entfernen der ersten oder dritten Portaleinheit (160, 260, 310) und Aufsetzten der zweiten beziehungsweise vierten Portaleinheit in den Wechselbereich (123, 133, 223, 233, 225, 235), e.) Fixieren jeweils eines der Führungselemente (126, 136, 226, 236, 227, 237) des ersten und zweiten Trägers (120, 130, 220, 230) an jeweils einem der einseitig geführten Portal-Arme (144, 154, 244, 254) der zweiten Portaleinheit beziehungsweise an jeweils einem der einseitig geführten Portal-Arme der vierten Portaleinheit, f.) Herstellung von Medien-Verbindungen zwischen jeweils einem Portalarm (144, 154, 244, 254) der zweiten beziehungsweise vierten Portaleinheit und jeweils einer der Medien-Schnittstellen der Basiseinheit.
Verfahren zur Umrüstung eines Bestückautomaten (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei der Bestückautomat mit der zweiten oder vierten Portaleinheit ausgerüstet ist, bestehend aus den Schritten: a.) Bewegen der zweiten oder vierten Portaleinheit in einen Wechselbereich (123, 133, 223, 233, 225, 235) des ersten und zweiten Trägers (120, 130, 220, 230), b.) Lösen von Medien-Verbindungen zwischen der zweiten oder vierten Portaleinheit und Medien-Schnittstellen der Basiseinheit, c.) Lösen der Verbindung zwischen Führungselementen (126, 136, 226, 236, 227, 237) des ersten und zweiten Trägers (120, 130, 220, 230) und zwei einseitig geführten Portal-Armen (144, 154, 244, 254) der zweiten oder vierten Portaleinheit, d.) Entfernen der zweiten oder vierten Portaleinheit und Aufsetzten der ersten oder dritten Portaleinheit (160, 260, 310) in den Wechselbereich (123, 133, 223, 233, 225, 235), e.) Fixieren der Führungselemente (126, 136, 226, 236, 227, 237) des ersten und zweiten Trägers (120, 130, 220, 230) an dem zweiseitig geführten Portal-Arm (164, 264) der ersten Portaleinheit (160, 260) beziehungsweise der dritten Portaleinheit (310), f.) Herstellung von Medien-Verbindungen zwischen der ersten oder dritten Portaleinheit (160, 260, 310) und den Medien-Schnittstellen der Basiseinheit.
Verfahren nach Anspruch 31 oder 32 dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt a) innerhalb des Wechselbereichs (123, 133, 223, 233, 225, 235) Magnetelemente aus einer ersten Magnetschiene (122, 222) des ersten Trägers (120, 220) und aus einer zweiten Magnetschiene (132, 232) des zweiten Trägers (130, 230) entnommen werden, und nach Schritte f.) die jeweiligen Magnetelemente wieder in die jeweiligen Magnetschienen eingesetzt werden.
Bestückautomat (100, 200) zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen (199, 299) auf Substrate (180, 182, 280, 281, 282, 283), umfassend – eine Basiseinheit, wobei die Basiseinheit einen längs gestreckten Träger (120, 130, 220, 230) und einen Bestückbereich (189, 289) zur Bereitstellung mindestens eines mit elektrischen und/oder optischen Bauteilen zu bestückenden Substrats aufweist, und – eine Portaleinheit die einen Portal-Arm (144, 154, 164, 174, 244, 254, 264) und einen beweglich daran befestigten Bestückkopf (146, 156, 166, 176, 246, 256, 266) zum Bestücken eines im Bestückbereich befindlichen Substrats umfasst, wobei der Portal-Arm (144, 154, 164, 174, 244, 254, 264) in einem Endbereichen an dem Träger (120, 130, 220, 230) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Portaleinheit abnehmbar ausbildet ist, und dass der Träger (120, 130, 220, 230) einen Wechselbereich (123, 133, 223, 233, 225, 235) aufweist, in welche die Portaleinheit zum Abnehmen bewegbar ist oder bewegt wird, und dass der Bestückautomat weiterhin gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27 ausgebildet ist.
Bestückautomat nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (120, 130, 220, 230) und/oder der Wechselbereich (123, 133, 223, 233, 225, 235) derart ausgebildet sind, dass mit dem Träger (120, 130, 220, 230) verbundene Teile eines Antriebsmechanismus für die Portaleinheit und/oder mit dem Träger (120, 130, 220, 230) verbundene Teile von Führungselementen für die Portaleinheit zum Abnehmen der Portaleinheit reversibel veränderbar sind oder verändert werden.
Bestückautomat nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Portalarm (144, 154, 244, 254) der Portaleinheit in einem zweiten Endbereich ungeführt, insbesondere freiragend, ausgebildet ist.