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Die
Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung für elektronische
Bauelemente, insbesondere IC's, mit einer Mehrzahl von auf einer
Umlaufbahn bewegbaren Umlaufeinheiten, die jeweils mindestens eine
Halteeinheit zum Halten eines Bauelements aufweisen, Führungsmitteln
zum Führen der Umlaufeinheiten auf der Umlaufbahn sowie
einer Antriebseinrichtung zum Bewegen der Umlaufeinheiten, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
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Elektronische
Bauelemente, wie beispielsweise IC's, werden üblicherweise
auf Ihre Funktionsfähigkeit hin überprüft,
bevor sie beispielsweise auf Leiterplatten montiert oder anderweitig
verwendet werden. Die zu testenden Bauelemente werden hierbei von
einem üblicherweise als "Handler" bezeichneten Handhabungsvorrichtung
einem Testkopf einer Testvorrichtung zugeführt, wo sie
mit entsprechenden Kontakten des Testkopfs kontaktiert werden, und nach
Durchführung des Testvorgangs in Abhängigkeit
des Testergebnisses sortiert.
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Handler
arbeiten üblicherweise derart, dass die über eine
Beladestation zugeführten Bauelemente zunächst
von Halteeinheiten ("Plunger"), die als Vakuumsauger ausgebildet
sind, erfasst werden, worauf die Bauelemente dann in eine andere
Position überführt und derart ausgerichtet werden,
dass sie von den Plungern auf geradlinigem Weg weiter zu Kontaktiereinrichtungen
in der Form von Kontaktsockeln vorgeschoben werden können,
die mit einem Testkopf einer Testvorrichtung in elektrischer Verbindung
stehen. Eine gegebenenfalls vorzunehmende Temperierung der Bauelemente
kann sowohl vor dem Aufsetzen der Bauelemente auf die Halteeinheiten
als auch während derjenigen Zeitdauer erfolgen, in der
sich die Bauelemente an den Halteeinheiten befinden. Weiterhin ist
es möglich, die Bauelemente an den Halteeinheiten mittels
Zentriermittel zu zentrieren, um eine genaue Positionierung der
Bauelemente relativ zu den Kontakten des Kontaktsockels sicherzustellen.
Darüber hinaus ist es auch bekannt, die genaue Lage der
sich an den Halteeinheiten befindenden Bauelemente mittels Positionserfassungseinrichtungen,
die üblicherweise mit optoelektronischen Mitteln arbeiten,
zu erfassen oder die Bauelemente mittels Kameras zu vermessen. Nach
Durchführung der Testvorgänge werden die Bauelemente mittels
der Halteeinheiten wieder von den Kontaktsockeln entfernt und derart
positioniert, dass sie über eine Entladestation aus dem
Handler entfernt und in Abhängigkeit des Testergebnisses
sortiert werden können.
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Um
den Testvorgang der Bauelemente auf möglichst wirtschaftliche
Weise durchführen zu können, ist es von entscheidender
Bedeutung, dass die Handler mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeiten, d.
h. dass möglichst hohe Durchsätze erzielt werden.
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Zu
diesem Zweck ist bereits eine Handlerzentraleinheit mit einem quaderförmigen
Zentralteil bekannt, an dem eine Mehrzahl von stößelartig
bewegbaren Halteeinheiten in der Form von Vakuumsaugern ("Plunger")
vorgesehen ist. Eine erste Gruppe von Halteeinheiten ist hierbei
rechtwinklig zu einer zweiten Gruppe von Halteeinheiten ausgerichtet. Hiermit
ist es möglich, die Bauelemente sowohl in vertikaler Richtung,
als auch, nach Drehung des Zentralteils um 90°, in horizontaler
Richtung zu bewegen. Bei derartigen Handlern ist jedoch eine Erhöhung
des Durchsatzes aufgrund von bauartbedingten Zeitverlusten nur in
begrenztem Umfang möglich.
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Weiterhin
ist aus der
US
2007/0080703 A1 eine Handhabungsvorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt, die zur optischen Vermessung
der Kontakte von Halbleiterbauelementen dient. Bei der dortigen
Vorrichtung wird ein achtarmiges, starres Drehkreuz verwendet. Die
zu inspizierenden Bauelemente werden dort an den freien äußeren
Enden der sich radial nach außen erstreckenden Drehkreuzarme
gehalten und durch schrittweises Drehen des Drehkreuzes auf einer
kreisförmigen Umlaufbahn bewegt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungsvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine zeitoptimierte
Handhabung der Bauelemente zwischen dem Beladen und Entladen der
Handhabungsvorrichtung und dadurch höchste Durchsätze
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß bestehen
die Umlaufeinheiten aus Umlaufwagen, die unabhängig voneinander
derart längs der Umlaufbahn bewegbar sind, dass der gegenseitige
Abstand der Umlaufwagen veränderbar ist.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung
kann der Durchsatz der Bauelemente durch die Handhabungsvorrichtung
beim Testen der Bauelemente bedeutend gesteigert werden. Durch die
Halterung der Bauelemente auf Umlaufwagen, die unabhängig
voneinander, d. h. ohne gegenseitige starre Kopplung, längs
der Umlaufbahn bewegbar sind, können die Handhabungsschritte
- • Aufnehmen der zu testenden Bauelemente
aus der Beladestation mittels der Halteeinheiten in einer Aufnahmestation,
- • gegebenenfalls Ausrichten der Bauelemente auf den
Halteeinheiten in einer Ausrichtstation,
- • Verfahren der Bauelemente zu einem Testkopf und Entfernen
der Bauelemente von dem Testkopf in einer Teststation,
- • Entfernen der Bauelemente aus der Handhabungsvorrichtung
in einer Entladestation
zeitoptimiert und parallel nebeneinander
ausgeführt werden. Umlaufwagen, die einen dieser Vorgänge bereits
abgeschlossen haben, können in eine Warteposition in unmittelbarer
Nähe der nächsten Handhabungsstation gefahren
werden, so dass dann, wenn der Vorgang in dieser nächsten
Handhabungsstation abgeschlossen ist, nur minimale Wege zurückgelegt werden
müssen, um diese Bauelemente zu dieser nächsten
Handhabungsstation zu bewegen. Die Totzeiten innerhalb der Handhabungsvorrichtung
können somit auf ein absolutes Minimum reduziert werden.
Von besonderem Vorteil ist dabei, dass die Umlaufwagen immer in
der gleichen Umlaufrichtung weiterbewegt werden können.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Umlaufwagen
so zu steuern, dass sie sich sowohl in der einen als auch in der
anderen Umlaufrichtung bewegen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Führungsmittel
zur Führung der Umlaufwagen eine stationäre, ringförmige
Führungseinrichtung, an der die Umlaufwagen verschiebbar
gehaltert sind. Hierdurch kann eine besonders stabile und exakte
Führung der Umlaufwagen realisiert werden. Alternativ hier
ist es jedoch auch möglich, die Umlaufwagen an Armen zu
befestigen, die sich von einer gemeinsamen Drehachse sternförmig
nach außen erstrecken. In diesem Fall könnten
die Umlaufwagen allein an den Armen befestigt sein.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform besteht die Führungseinrichtung
aus zwei kreisringförmigen Führungen, die seitlich
beabstandet in zwei zueinander parallelen Vertikalebenen angeordnet sind.
Hierdurch ergibt sich eine Handhabungsvorrichtung, bei der die Umlaufwagen
um eine horizontale Mittelachse der Führungseinrichtung
herum kreisen können. Der seitliche Abstand der beiden
kreisringförmigen Führungen ermöglicht
dabei eine sehr präzise Lagerung der Umlaufwagen. Alternativ
hierzu ist es jedoch auch möglich, die beiden kreisringförmigen Führungen
in zueinander parallelen Horizontalebenen anzuordnen, so dass die
Umlaufwagen um eine vertikale Mittelachse herumgeführt
werden. Obwohl zweckmäßig, ist es jedoch nicht
unbedingt erforderlich, dass die beiden Führungen den gleichen
Durchmesser aufweisen. Weiterhin ist es auch denkbar, dass die Führungseinrichtung
nicht zwei voneinander räumlich getrennte Führungen
aufweist, sondern dass zur Führung der Umlaufwagen eine
einzige, zusammenhängende kreisringförmige Führung
verwendet wird. Beispielsweise könnten die Umlaufwagen
nur einseitig an einer derartigen Führung gelagert sein,
falls diese Führung und die Umlaufwagen entsprechend stabil
ausgebildet sind.
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Alternativ
hierzu ist es auch möglich, die Umlaufwagen nicht auf einer
kreisförmigen, sondern auf einer anders geformten, beispielsweise
rechteckigen Umlaufbahn zu bewegen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform sind die Umlaufwagen in ihren
gegenüberliegenden seitlichen Randbereichen an den zwei
kreisringförmigen Führungen gelagert. Hierdurch
lässt sich eine besonders präzise Führung
der Umlaufwagen bewerkstelligen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform bestehen die Führungen
aus kreisringförmig angeordneten Führungsstegen,
wobei die Umlaufwagen Führungsbacken aufweisen, welche
die Führungsstege übergreifen. Die genaue Führung
der Bauelemente lässt sich hierdurch auf relativ einfache
Weise realisieren. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich,
dass die Führungen aus kreisringförmig angeordneten
Nuten bestehen, die beispielsweise in den Seitenbereichen der Handhabungsvorrichtung
vorgesehen sind, wobei die Umlaufwagen dann vorstehende Führungselemente
aufweisen könnten, die in die Nuten eingreifen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform weist die Handhabungsvorrichtung
zwei bis acht, insbesondere drei bis fünf, Umlaufwagen
auf. Die Anzahl der Umlaufwagen kann in Abhängigkeit des
Einsatzzweckes und der speziellen Art der Handhabungsvorrichtung
jedoch stark variieren. So ist es auch möglich, mehr als
acht Umlaufwagen vorzusehen. Im Hinblick auf eine besonders effektive
Arbeitweise einerseits und einer möglichst geringen Komplexität
der Handhabungsvorrichtung andererseits dürften jedoch
für viele Einsatzzwecke drei oder vier Umlaufwagen als
besonders vorteilhaft anzusehen sein.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform weist die Antriebseinrichtung
zum Bewegen der Umlaufwagen eine Mehrzahl von Antriebsmotoren auf, wobei
jeder Umlaufwagen mit einem eigenen Antriebsmotor in Wirkverbindung
steht. Hierdurch ist es möglich, jeden Umlaufwagen unabhängig
von einem anderen Umlaufwagen zu bewegen, so dass eine besonders
zeitoptimierte Positionierung jedes Umlaufwagens an vorbestimmten
Positionen längs der Umlaufbahn möglich ist. Alternativ
hierzu ist es auch möglich, eine oder mehrere Gruppen von
Umlaufwagen miteinander zu koppeln, um diese Gruppe(n) mittels desselben
Antriebsmotors zu bewegen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Umlaufwagen mittels
einer separaten Antriebswelle und eines sich von der Antriebswelle
aus zum zugeordneten Umlaufwagen erstreckenden Antriebsarms mit
dem zugeordneten Antriebsmotor in Wirkverbindung, wobei die Antriebswellen
der einzelnen Umlaufwagen ineinander angeordnet und um eine gemeinsame
Mittelachse herum drehbar sind. Hierdurch lässt sich eine
sehr kompakte, platzsparende Anordnung realisieren. Alternativ hierzu
ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Umlaufwagen
mittels linearer Motoren bewegbar sind, die mit der ringförmigen
Führungseinrich tung in Wirkverbindung sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform dient mindestens eine der
Antriebswellen als Lagerkonsole für mindestens eine weitere
Antriebswelle. Hierdurch lässt sich eine sehr kompakte,
platzsparende Anordnung mit einer geringen Anzahl von Teilen realisieren.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher
erläutert. Es zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Handhabungsvorrichtung und umgebender Vorrichtungen bzw. Module,
die beim Testen elektronischer Bauelemente verwendet werden,
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2:
eine perspektivische Darstellung der Führungen sowie von
Teilen der Umlaufwagen und Antriebsmittel der erfindungsgemäßen
Handhabungsvorrichtung, wobei lediglich zwei Umlaufwagen dargestellt
und eine Mehrzahl von Komponenten nicht dargestellt sind, um die Übersichtlichkeit
zu erhöhen,
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3:
eine einzelne Führung mit einem teilweise dargestellten
Umlaufwagen aus einer anderen Perspektive,
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4:
eine perspektivische Darstellung der Führungen sowie von
Teilen der Umlaufwagen und Antriebsmittel mit im Vergleich zu 2 zusätzlichen Details,
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5:
eine perspektivische, teils schematische Darstellung eines Umlaufwagens
im Bereich der Beladeöffnung,
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6:
eine teilweise freigeschnittene Darstellung des Umlaufwagens von 5,
wobei vier Halteeinheiten ("Plunger") für die Bauelemente
dargestellt sind,
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7:
eine schematische Seitenansicht eines Umlaufwagens mit Antriebsarm
zur Verdeutlichung des Zusammenwirkens mit einer äußeren
Abdeckung,
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8:
eine schematische Draufsicht auf einen Umlaufwagen mit 16 Halteeinheiten,
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9:
eine schematische Darstellung der Handhabungsvorrichtung,
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10:
einen Längsschnitt durch die Antriebswellen im Bereich
von 9,
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11:
einen Längsschnitt durch die Antriebswellen, die elektrische
Leistungs-/Datenübertragungseinrichtung und die Vakuum-/Fluidversorgungseinrichtung,
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12:
eine perspektivische Darstellung der elektrischen Leistungs-/Datenübertragungseinrichtung,
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13:
einen Längsschnitt durch die Vakuum-/ Fluidübertragungseinrichtung
im Bereich der Mittelachse,
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14:
eine stirnseitige Ansicht auf die Schleifringe und Schleifbürsten
der elektrischen Leistungsübertragungseinrichtung,
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15:
eine stirnseitige Ansicht auf die Schleifringe und Kontaktfedern
der Datenübertragungseinrichtung, und
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16:
eine schematische Seitenansicht der Handhabungsvorrichtung und einer
Testvorrichtung zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Handhabungsvorrichtung.
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Anhand
von 1 wird zunächst schematisch und beispielhaft
eine Anlage zum Testen elektronischer Bauelemente in Form von IC's
(Halbleiterbauelementen mit integrierten Schaltungen) beschrieben.
Die Pfeile geben dabei den Weg der Bauelemente an.
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Die
Bauelemente werden zunächst einer Ladeeinheit 1 zugeführt.
Die Ladeeinheit 1 transportiert die Bauelemente zunächst
zu einer Temperierkammer 2, um sie innerhalb der Temperierkammer 2 auf eine
vorbestimmte Temperatur zu temperieren. Diese kann beispielsweise
zwischen –60°C und +200°C liegen. Die
Temperierung kann dabei auf konvektive und/oder konduktive Weise
erfolgen. Nachdem die zu testenden Bauelemente in der Temperierkammer 2 auf
die gewünschte Temperatur gebracht worden sind, werden
sie von einer Transporteinheit 3, die beispielsweise eine
Pick and Place-Einheit sein kann, aus der Temperierkammer 2 entnom men
und einer Handhabungsvorrichtung 4 (Handlerzentraleinheit) zugeführt.
Die Handhabungsvorrichtung 4 enthält die notwendigen
Einrichtungen zum Aufnehmen und Halten der Bauelemente, gegebenenfalls
eine zusätzliche Temperierung der Bauelemente, und eine Bauelementbewegungseinrichtung,
um die Bauelemente einem Testkopf 5 zuzuführen
und nach Beendigung des Testvorgangs wieder vom Testkopf 5 zu entfernen.
Weiterhin kann die Handhabungsvorrichtung 4 bestimmte Einrichtungen
enthalten, um auf die zu testenden Bauelemente in bestimmter Art
und Weise einzuwirken, beispielsweise mit Beschleunigungen, Druck
oder Neigung der Bauelemente. Der Testkopf 5 wird in bekannter
Weise an die Handhabungsvorrichtung 4 angedockt. Der Testkopf 5 ist
Teil einer elektronischen Testvorrichtung, mit der die Bauelemente
getestet und die Testergebnisse ausgewertet werden.
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Nach
Beendigung des Tests werden die Bauelemente von der Handhabungsvorrichtung 4 wieder vom
Testkopf 5 entfernt und mittels einer Entnahmeeinheit 6 (Unloader
oder Pick and Place-Einheit) einer Sortiereinheit 7 zugeführt.
In der Sortiereinheit 7 werden die Bauelemente in Abhängigkeit
des Testergebnisses sortiert. Anschließend gelangen die
Bauelemente zu einer Entladestation 8.
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Die
außerhalb der Handhabungsvorrichtung 4 angeordnete
Temperierkammer 2 ist lediglich optional. Falls die zu
testenden Bauelemente nicht temperiert werden müssen, kann
auf eine derartige Temperierkammer 2 verzichtet werden.
Weiterhin ist es auch möglich, zusätzlich oder
alternativ zur Temperierkammer 2 die Temperierung der zu
testenden Bauelemente innerhalb der Handhabungsvorrichtung 4 vor zunehmen.
Weiterhin muss die Zuführung der Bauelemente zur Handhabungsvorrichtung 4 nicht über
die Transporteinheit 3 in Form einer Pick and Place-Einheit
erfolgen, sondern kann auch, wie dem Fachmann bekannt ist, über
Schwerkraft erfolgen. In diesem Fall handelt es sich um einen sogenannten Gravityhandler.
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Anhand
der 2 bis 16 werden im Folgenden Aufbau
und Funktionsweise der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung 4 näher
beschrieben.
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Die
Handhabungsvorrichtung 4 weist eine Führungseinrichtung 9 mit
zwei kreisringförmigen, stationären Führungen 9a, 9b auf,
an denen eine Mehrzahl von Umlaufwagen 10 verschiebbar
gelagert sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bestehend
die beiden Führungen 9a, 9b jeweils aus
Kreisringen mit gleichem Durchmesser, die in zueinander parallelen,
beabstandeten Vertikalebenen angeordnet sind und sich um eine gemeinsame
Mittelachse 11 herum erstrecken. Der gegenseitige Abstand
der Führungen 9a, 9b entspricht in etwa
der Breite der Umlaufwagen 10, die damit seitlich nicht
oder nur unwesentlich über die beiden Führungen 9a, 9b hinausragen.
Weiterhin besteht jede Führung 9a, 9b aus umlaufenden
Stegsegmenten, die in horizontaler Richtung von einer nicht näher
dargestellten, die Führungen 9a, 9b haltenden
Stützstruktur in Richtung der jeweils gegenüberliegenden
Führung vorstehen. Die Führungen 9a, 9b können
beispielsweise in unmittelbarer Nachbarschaft von zwei gegenüberliegenden
Seitenwänden eines Gehäuses der Handhabungsvorrichtung 4 angeordnet
sein.
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Die
Umlaufwagen 10 können längs der Führungen 9a, 9b auf
einer Kreisbahn um die horizontale Mittelachse 11 herum unabhängig
voneinander geführt werden, d. h. die gegenseitigen Abstände
der Umlaufwagen 10 können in Umlaufrichtung variiert werden.
Im Ausführungsbeispiel, das anhand der Figuren beschrieben
wird, sind drei im Wesentlichen identische Umlaufwagen 10 vorgesehen.
In den 2 und 3 sind nur der Übersichtlichkeit
halber lediglich zwei bzw. ein Umlaufwagen 10 eingezeichnet.
Je nach Einsatzzweck der Handhabungsvorrichtung kann die Anzahl
von Umlaufwagen 10 hiervon jedoch bedeutend abweichen.
Beispielsweise ist es möglich zwei bis acht, insbesondere
drei bis fünf Umlaufwagen 10 vorzusehen.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie in 7 und 8 gezeigt,
an jedem Umlaufwagen 10 sechzehn identische Halteeinheiten 12 in
der Form von Vakuumsaugern befestigt, die jeweils zum Halten eines
zu testenden elektronischen Bauelements 43, beispielsweise
eines Halbleiterbauelements (IC), dienen. In den 2 bis 6 sind
lediglich der Übersichtlichkeit halber und um dahinter
angeordnete Bauelemente zu zeigen, weniger oder überhaupt
keine Halteeinheiten 12 eingezeichnet. Es ist jedoch ohne
weiteres möglich, an jedem der Umlaufwagen 10 eine
andere Anzahl von Halteeinheiten 12 vorzusehen, um eine
entsprechende Anzahl von Bauelementen 43 gleichzeitig aufnehmen,
zum Testkopf 5 transportieren und von diesem wieder entfernen
zu können, wodurch besonders hohe Durchsätze erreicht
werden können. Besonders zweckmäßig kann
es sein, die Halteeinheiten 12 matrixförmig auf dem
Umlaufwagen 10 anzuordnen, beispielsweise in Form einer
3 × 3, 2 × 4, 4 × 4 oder 5 × 5
Matrix.
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Besonders
zweckmäßig ist es, wenn die Halteeinheiten 12 unabhängig
voneinander, d. h. einzeln, aktiviert werden können. Es
ist dann möglich, einzelne Halteeinheiten 12 eines
Umlaufwagens 10 nicht mit einem Bauelement 43 zu
bestücken und nur eine Untergruppe von Halteeinheiten 12 oder
auch nur eine einzige Halteeinheit 12 für den
Test zu verwenden.
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In
den schematischen Skizzen der 1 und 9 sind
nicht die Umlaufwagen 10 als solche, sondern lediglich
zugeordnete Antriebsarme 13 (die einzelnen Antriebsarme
sind mit 13a, 13b, 13c bezeichnet) dargestellt,
die sich von der Mittelachse 11 aus radial nach außen
zu jeweils einem Umlaufwagen 10 erstrecken und diesen in
Umlaufrichtung antreiben. Maßgebend ist, dass, wie später
noch anhand von 16 erläutert wird,
die Umlaufwagen unabhängig voneinander einzelne Positionen
längs der Umlaufbahn anfahren können, so dass
Totzeiten, d. h. Zeiten, in denen keine Bauelemente mit dem Testkopf 5 kontaktiert
sind, minimiert und der Durchsatz durch die Handhabungsvorrichtung 4 erhöht
werden können.
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Die
Umlaufwagen 10 weisen einen rechteckigen Rahmen 14 auf,
auf dem eine zweigeteilte Bodenplatte 15 festgeschraubt
ist. In 2 ist der seitliche Umlaufwagen 10 nur
mit einer Hälfte der Bodenplatte 15 dargestellt,
um den Blick auf die dahinter liegenden Teile zu ermöglichen.
In den 3 und 6 ist ebenfalls nur eine der
beiden Plattenhälften dargestellt. Die Bodenplatte 15 dient
insbesondere zum Befestigen der Halteeinheiten 12 und zur
Abdichtung der Umlaufwagen 10 radial nach innen, um in
dieser Richtung Wärmeverluste zu vermeiden, falls die Bauelemente
temperiert werden.
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Wie
aus den 2 und 3 ersichtlich, sind
an den bei den gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 14 jeweils
zwei Führungsbacken 16 befestigt, welche die Führungen 9a, 9b übergreifen.
Die Führungsbacken 16 haben einen U-förmigen
Querschnitt, wobei ihre offene Seite seitlich nach außen zeigt.
Die Führungsnuten 17 der Führungsbacken 16 (3)
sind derart auf das Profil der Führungen 9a, 9b abgestimmt,
dass die Umlaufwagen 10 nahezu spielfrei an den Führungen 9a, 9b geführt
sind.
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Die
lösbare Befestigung der Bodenplatte 15 auf dem
Rahmen 14 bietet den Vorteil, dass die Bodenplatte 15 zusammen
mit den Halteeinheiten 12 auf einfache Weise ausgetauscht
werden kann, falls beispielsweise eine Anpassung an eine andere
Umgebungsstruktur erforderlich wird.
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Wie
aus den 5 bis 7 ersichtlich, weist
jeder Umlaufwagen 10 ein Gehäuse 48 auf,
das aus der Bodenplatte 15, einer vorderen Wand 44,
einer hinteren Wand 45 sowie zwei Seitenwänden 46, 47 besteht.
Die Wände 44–47 bilden zusammen
mit der ebenen Bodenplatte 15 ein wannenartiges Gehäuse,
das seitlich und radial nach innen zumindest im Wesentlichen geschlossen,
radial nach außen jedoch, d. h. in den 5 und 6 nach
oben, geöffnet ist. Derjenige Teil der Halteeinheiten 12,
der beispielsweise in 6 dargestellt ist, befindet
sich vollständig innerhalb des Gehäuses 48.
Mit Hilfe des Gehäuses 48 ist es möglich,
jeden Umlaufwagen 10 als umlaufende Temperierkammer für
die Bauelemente 43 auszubilden.
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Die
Temperierung der Bauelemente 43 erfolgt zweckmäßigerweise über
ein Fluid, das längs der Antriebsarme 13 herangeführt
und in das jeweilige Gehäuse 48 eingeleitet wird.
In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft, wenn, wie in
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8 schematisch
dargestellt, der Zwischenraum zwischen den einzelnen Halteeinheiten 12 mittels
Wärmedämmmaterial 49 ausgefüllt
und das temperierte Fluid gezielt zu jedem Bauelement 43 geleitet
wird. Wie aus 8 ersichtlich, ist es auch möglich,
das Wärmedämmmaterial 49 so anzuordnen,
dass um die einzelnen Halteeinheiten 12 herum kleine Einzelkammern 50 gebildet
werden, deren Seitenwände nur einen geringen Abstand zu
den Halteeinheiten 12 aufweisen, so dass der vom Fluid
zu temperierende Raum sehr klein ist. Alternativ ist es jedoch auch
möglich, lediglich die Wände 44–47 entsprechend
zu isolieren.
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Damit
beim Temperieren der Bauelemente 43 die Wärme
nicht unkontrolliert radial nach außen aus den Temperierkammern
abströmt, ist mit geringem radialen Abstand außerhalb
der Umlaufwagen 10 eine umlaufende Abdeckung 51 in
der Form eines stationären, ringförmigen Abdeckblechs
angeordnet. Die Abdeckung 51 überdeckt die Umlaufwagen 10 vollkommen über
ihren gesamten Umlaufweg mit Ausnahme in denjenigen Bereichen, in
denen die Umlaufwagen 10 mit Bauelementen 43 beladen,
entladen und in Richtung zur Testvorrichtung radial nach außen
geschoben werden. In den 5 und 6 ist die
Beladestation gezeigt, in der die Abdeckbleche soweit voneinander
beabstandet sind, dass die Bauelemente 43 behinderungsfrei
auf die zugeordneten Halteeinheiten 12 aufgesetzt werden
können.
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In 5 ist
darüber hinaus noch ein stationärer Rahmen 52 eingezeichnet,
der oberhalb der Beladeöffnung angeordnet ist. Im Rahmen
der vorliegenden Erfindung hat dieser Rahmen jedoch keine ausschlaggebende
Bedeutung.
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Die
Ausbildung der Gehäuse 48 als Temperierkammern
ist lediglich optional. Falls keine Temperierung von Bauelemen ten 43 durchgeführt
werden muss, kann auf derartige Temperierkammern verzichtet werden.
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Jeder
Umlaufwagen 10 kann von einem eigenen Antriebsarm 13 längs
der Führungen 9a, 9b in Umlauf versetzt
werden. Bei den Antriebsarmen 13 handelt es sich um stabile
Blechteile, die in Antriebs- bzw. Umlaufrichtung sehr steif ausgebildet
sind. In Seitenrichtung müssen die Antriebsarme 13 dagegen keine
besondere Stabilität aufweisen, da sie keine Tragefunktion
oder seitliche Führungsfunktion für die Umlaufwagen 10 übernehmen
müssen. Die Blechdicke kann daher entsprechend gering sein,
so dass die Antriebsarme 13 eine geringe Masse aufweisen können.
Zusätzlich erreicht man mit derartigen Antriebsarmen 13 einen
seitlichen Toleranzausgleich. Die Antriebsarme 13 sind
im Bereich zwischen den beiden Führungen 9a, 9b angeordnet
und erstrecken sich von der radial inneren Seite der Umlaufwagen 10 in
Richtung zur Mittelachse 11.
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Wie
insbesondere aus den 2, 4 und 10 ersichtlich,
wird jeder Antriebsarm 13a, 13b, 13c von
einer eigenen Antriebseinrichtung angetrieben, um die Umlaufwagen 10 unabhängig
voneinander bewegen zu können.
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Die
Antriebseinrichtung für den Antriebsarm 13a umfasst
im Wesentlichen einen Antriebsmotor 18a, ein von diesem
angetriebenes Antriebszahnrad 19a, ein zentrales Zahnrad 20a,
das mit dem Antriebszahnrad 19a über einen Zahnriemen 21a in Drehverbindung
ist, und eine Antriebswelle 22a, die einerseits mit dem
zentralen Zahnrad 20a und andererseits mit einem Kopplungsteil 23a des
Antriebsarms 13a in drehfester Verbindung ist.
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Die
Antriebseinrichtung für den Antriebsarm 13b umfasst
einen Antriebsmotor 18b, ein von diesem in Umdrehung versetzbares
Antriebszahnrad 19b, ein zentrales Zahnrad 20b,
das mit dem Antriebszahnrad 19b über einen Zahnriemen 21b in Drehverbindung
ist, sowie eine Antriebswelle 22b, die einerseits mit dem
zentralen Zahnrad 20b und andererseits mit einem Kopplungsteil 23b des
Antriebsarms 13b in drehfester Verbindung ist.
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Die
Antriebseinrichtung für den Antriebsarm 13c umfasst
einen Antriebsmotor 18c, ein von diesem in Umdrehung versetzbares
Antriebszahnrad 19c, ein zentrales Zahnrad 20c,
das über einen Zahnriemen 21c mit dem Antriebszahnrad 19c in Drehverbindung
ist, sowie eine Antriebswelle 22c, die einerseits mit dem
zentralen Zahnrad 20c und andererseits mit einem Kopplungsteil 23c des
Antriebsarms 13c in drehfester Verbindung ist.
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Die
drei Antriebswellen 22a, 22b, 22c sind, wie
aus den 10 und 11 ersichtlich,
ineinander angeordnet und um die gemeinsame horizontale Mittelachse 11 herum
drehbar. Die Antriebswelle 22c stellt die innerste Antriebswelle
dar und ist in ihrem in 11 linken
Endbereich in einer nicht näher dargestellten Weise am
Rahmen der Handhabungsvorrichtung 4 gelagert. Am rechten
Ende 53 der innersten Antriebswelle 22c ist ein
Lagerring 69 befestigt, der die Antriebswelle 22c an
einer feststehenden Stützstruktur der Handhabungsvorrichtung
drehbar abstützt. Am Lagerring 69 ist eine fluchtend
zur Antriebswelle 22c angeordnete, im Wesentlichen zylinderförmige
Vakuum-/Fluidübertragungseinrichtung 54 angeflanscht,
die nachfolgend noch näher beschrieben wird.
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Die
drehfeste Verbindung zwischen dem zentralen Zahnrad 20c und
der innersten Antriebswelle 22c kann, wie in 10 dargestellt,
mittels einer Nut-Federverbindung bewirkt werden, wobei Federelemente 24 in
entsprechende Nuten eingreifen, die einerseits im zentralen Zahnrad 20c und
andererseits in der Antriebswelle 22c vorgesehen sind.
Alternativ sind auch andere Verbindungen denkbar, insbesondere Spanneinrichtungen
zwischen Antriebswelle 22c und Zahnrad 20c.
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In
gleicher Weise kann die drehfeste Verbindung zwischen dem Kopplungsteil 23c des
Antriebsarms 13c und der innersten Antriebswelle 22a mittels einer
Nut-Federverbindung erfolgen, wobei Federelemente 25 in
entsprechende Nuten eingreifen, die einerseits am Kopplungsteil 23c und
andererseits an der Antriebswelle 22c vorgesehen sind.
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Das
zentrale Zahnrad 20b ist auf der innersten Antriebswelle 22c drehbar
gelagert und in unmittelbarer Nachbarschaft zum zentralen Zahnrad 20c angeordnet.
Die Lagerung des zentralen Zahnrads 20b erfolgt im gezeigten
Ausführungsbeispiel mittels Kugellager 26. Die
innere Lagerschale des Kugellagers 26 ist dabei einerseits
durch Anlage am zentralen Zahnrad 20c und andererseits
mittels eines Anschlagrings 27 axial festgelegt, der in
einer radial umlaufenden Nut der innersten Antriebswelle 22c liegt.
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Das
zentrale Zahnrad 20b ist über Schrauben 28 mit
einem Flanschteil 29 und dieses mittels Schrauben 30 mit
der Antriebswelle 22b drehfest verbunden. Diese mittlere
Antriebswelle 22b ist rohrförmig ausgebildet und
umgibt die innerste Antriebswelle 22a mit etwas Spiel,
so dass die mittlere Antriebswelle 22b relativ zur innersten
Antriebswelle 22c drehbar ist.
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Am
gegenüber liegenden Ende ist die mittlere Antriebswelle 22b wiederum
mittels Schrauben 31 mit einem Flanschteil 32 und
dieses mittels Schrauben 33 mit dem Kopplungsteil 23b drehfest
verbunden. Das Kopplungsteil 23b ist wiederum mittels eines
Kugellagers 34 drehbar auf der innersten Antriebswelle 22c gelagert.
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Das
zentrale Zahnrad 20a ist wiederum in unmittelbarer Nachbarschaft
seitlich neben dem zentralen Zahnrad 20b angeordnet und
mittels eines Kugellagers 35 drehbar auf der mittleren
Antriebswelle 22b gelagert. Das zentrale Zahnrad 20a ist
mittels Schrauben 36 mit einem Flanschteil 37 und
dieses mittels Schrauben 38 mit der Antriebswelle 22a drehfest
verbunden. Die rohrförmig ausgebildete Antriebswelle 22a umgibt
die mittlere Antriebswelle 22b mit radialem Spiel und ist
relativ zu dieser drehbar. Am gegenüber liegenden Ende
ist die Antriebswelle 22a mittels Schrauben 39 mit
einem Flanschteil 40 und dieses mittels Schrauben 41 mit
dem Kopplungsteil 23a des Antriebsarms 13a drehfest
verbunden.
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Aus
den 10 und 11 ist
ersichtlich, dass einerseits die zentralen Zahnräder 20a, 20b, 20c und
andererseits die Antriebsarme 13a, 13b, 13c in
unmittelbarer Nachbarschaft nebeneinander angeordnet sind, so dass
eine sehr kompakte Antriebseinheit erzielt werden kann, die eine
voneinander unabhängige Bewegung der einzelnen Antriebsarme 13a, 13b, 13c und
damit der Umlaufwagen 10 ermöglicht.
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Es
ist für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, dass in der
beschriebenen Weise nicht nur drei Antriebswellen, sondern ohne
großen konstruktiven Zusatzaufwand auch vier oder mehr
Antriebswellen ineinander angeordnet werden können, falls
vier oder mehr Umlaufwagen 10 unabhängig voneinander
mittels eigener Antriebsmittel angetrieben werden sollen.
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Wie
aus 11 ersichtlich, ist im Bereich der innersten Antriebswelle 22c zwischen
den Antriebsarmen 13 und der Vakuum-/Fluidübertragungseinrichtung 54 eine
elektrische Leistungs-/Datenübertragungseinrichtung 55 angeordnet, über
welche einerseits die Umlaufwagen 10 mit Strom versorgt
und andererseits ein Datenaustausch zwischen Einrichtungen, die
im Bereich der Umlaufwagen 10 angeordnet sind, und einer
Datenverarbeitungsanlage erfolgen kann. Elektrischer Strom wird
an unterschiedlichen Stellen der Umlaufwagen 10 benötigt,
beispielsweise zur Temperierung bzw. Erhitzung von Heizwendeln an
den Halteeinheiten 12. (Vakuumsaugern), zur Steuerung von
Vakuumventilen, die an den einzelnen Halteeinheiten 12 vorgesehen
sind (wenn beispielsweise eine oder mehrere Halteeinheiten 12 nicht
verwendet werden sollen), für die Stromversorgung von CAN
(Controller Area Network)-Boards, die an den Umlaufwagen 10 angebracht
sind, und zur Steuerung von Ventilen für die Heizung und
für die Druckversorgung an den einzelnen Vakuumsaugern.
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Der
Datenaustausch über die Datenübertragungseinrichtung
dient unterschiedlichen Zwecken, insbesondere der Übertragung
von Daten von Temperatur- und Vakuumsensoren an den Vakuumsaugern
sowie zur Kommunikation der CAN-Boards mit der Datenverarbeitungseinrichtung.
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Die
elektrische Leistungsübertragungseinrichtung weist in dem
in 11 dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Schleifringgruppen 56, 57 mit jeweils drei
Schleifringen 56.1, 56.2, 56.3 bzw. 57.1, 57.2, 57.3 auf.
Obwohl für die Funktion eine einzige Schleifringgruppe
ausreichend wäre, sind im vorliegenden Fall zwei Schleifringgruppen
vorgesehen, um mit zwei unterschiedlichen Spannungen, beispielsweise
mit 24 und 48 Volt, arbeiten zu können. In 11 wird
nur die linke Schleifringgruppe 56 benutzt. Im Folgenden
wird daher nur die Schleifringgruppe 56 beschrieben.
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Die
Schleifringgruppe 56 weist drei Schleifringe 56.1, 56.2, 56.3 auf,
da eine dreiadrige Stromleitung verwendet wird. Jeder Schleifring
ist einer bestimmten Ader zugeordnet. Die einzelnen Schleifringe
sind nebeneinander längs der inneren Antriebswelle 22c um
die gemeinsame Mittelachse 11 herum stationär
innerhalb der Handhabungsvorrichtung angeordnet und mit den einzelnen
Adern eines CAN-Busses 58 verbunden. Die Schleifringe werden zentral
von der Antriebswelle 22c durchdrungen, wobei sich die
Antriebswelle 22c relativ zu den ortsfesten Schleifringen
drehen kann.
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Jeder
Schleifring 56.1, 56.2, 56.3 ist mit
einer der Anzahl von Umlaufwagen 10 entsprechenden Anzahl
von Schleifbürstenblöcken 59a, 59b, 59c in Kontakt
(siehe auch 14). Da im vorliegenden Fall drei
Umlaufwagen 10 vorhanden sind, sind somit drei Schleifbürstenblöcke 59a, 59b, 59c vorhanden,
die an verschiedenen Stellen längs des Umfanges der Schleifringe 56.1, 56.2, 56.3 angeordnet
sind.
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In 12 ist
abweichend zum Ausführungsbeispiel von
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11 der
Schleifringblock 59c nicht mit der Schleifringgruppe 56,
sondern mit der Schleifringgruppe 57 in Kontakt. Wird jedoch
nur diejenige Spannung verwendet, die der Schleifringgruppe 56 zugeordnet
ist, befindet sich auch der Schleifbürstenblock 59c in
gleicher Weise wie die Schleifbürstenblöcke 59a, 59b auf
der Schleifringgruppe 56. Jeder Schleifbürstenblock 59a, 59b, 59c weist
eine dreiadrige Schleifbürste 60a, 60b, 60c auf,
die mit den zugeordneten Schleifringen 56.1, 56.2, 56.3 in
Kontakt sind und in bekannter Weise auf der Außenumfangsfläche
der zugeordneten Schleifringe gleiten können.
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Die
Schleifbürstenblöcke 59a, 59b, 59c sind jeweils
an zugeordneten Haltebrücken 61a, 61b, 61c befestigt,
die wiederum an den zugehörigen Kopplungsteilen 23a, 23b, 23c der
Antriebsarme 13a, 13b, 13c befestigt
sind. Werden die Antriebsarme 13a, 13b, 13c in
Umdrehung versetzt, bewegen sich damit auch die Schleifbürstenblöcke 59a, 59b, 59c mit
den zugeordneten Schleifbürsten über den Umfang
der stationären Schleifringe 56.1, 56.2, 56.3,
wobei sie eine kontinuierliche Stromübertragung von einer
stationären Stromerzeugungsquelle zu den einzelnen Umlaufwagen 10 sicher
stellen.
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Die
Datenübertragung zu den einzelnen Umlaufwagen erfolgt in ähnlicher
Weise wie die vorstehend beschriebene elektrische Leistungsübertragung.
Hierzu sind, wie aus den 11 und 12 ersichtlich,
vier Schleifringgruppen 62, 63, 64, 65 vorgesehen.
Jede dieser Schleifringgruppen weist drei Schleifringe auf. Auch
diese Schleifringe sind in gleicher Weise wie diejenigen der elektrischen
Leistungsübertragungseinrichtung nebeneinander um die Mittelachse 11 herum,
d. h. um die innere Antriebswelle 22c he rum, und stationär
innerhalb der Handhabungsvorrichtung angeordnet. Jede Schleifringgruppe 62, 63, 64, 65 weist
drei Schleifringe auf, um jeweils drei unterschiedliche Adern einer
Datenleitung, die im CAN-Bus 58 integriert ist, kontaktieren
zu können.
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Wie
beispielsweise aus den 4, 11, 12 und 15 ersichtlich,
ist an den Haltebrücken 61a, 61b, 61c der
einzelnen Antriebsarme 13a, 13b, 13c jeweils
ein Schleiffederblock 66a, 66b, 66c befestigt,
dessen Schleiffedern 67a, 67b, 67c auf
den Schleifringgruppen 62, 63, 64 aufliegen,
wie in 12 dargestellt. Die Schleiffedern 67a, 67b, 67c bleiben
beim Drehen der Antriebsarme 13a, 13b, 13c in
Schleifkontakt mit den zugeordneten Schleifringen und ermöglichen
auf diese Weise die Datenübertragung von den rotierenden
Umlaufwagen 10 zu einer stationären Datenverarbeitungseinrichtung über
den CAN-Bus 58.
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Die
Schleifbürstenblöcke 59a, 59b, 59c der elektrischen
Leistungsübertragungseinrichtung und die Schleiffederblöcke 66a, 66b, 66c der
Datenübertragungseinrichtung sind derart über
den Umfang der Schleifringe angeordnet, dass sie sich gegenseitig nicht
stören, wenn die zugeordneten Umlaufwagen 10 relativ
zueinander bewegt werden, so dass sich ihre gegenseitigen Abstände
längs der Umlaufbahn ändern.
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Im
Folgenden wird anhand der 11 und 13 die
Vakuum-/Fluidübertragungseinrichtung 54 näher
beschrieben.
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Die
Vakuum-/Fluidübertragungseinrichtung 54 weist
ein zylinderförmiges Gehäuse 68 auf,
das stirnseitig am Lagerring 69 festgeschraubt und über diesen
mit der inneren An triebswelle 22c fest verbunden ist. Das
Gehäuse 68 ist hülsenförmig
ausgebildet und an den beiden gegenüberliegenden Enden
mittels Lagern 71 drehbar auf einem stationären,
zylinderförmigen Zentralteil 72 gelagert. Das
Zentralteil 72 ist mittels einer Schraube 73 an
einem Flanschteil 74 befestigt, das wiederum an einer ortsfesten
Stützstruktur der Handhabungsvorrichtung festgeschraubt werden
kann.
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Die
Vakuum-/Fluidübertragungseinrichtung 54 weist
insgesamt acht Kanäle auf, um insgesamt maximal vier Umlaufwagen 10 sowohl
mit Vakuum zum Festsaugen der Bauelemente 43 auf den Druckstößeln 42 als
auch mit Fluid, insbesondere in Form von gereinigter Luft, zu versorgen,
mit dem die festgesaugten Bauelemente 43 temperiert werden.
Hierzu sind in einem zylindrischen Abschnitt 75 des Flanschteils 74 insgesamt
acht über den Umfang verteilte Radialbohrungen 76 vorgesehen,
die an entsprechende Leitungen einer Fluid- bzw. Vakuumversorgungsquelle
der Handhabungsvorrichtung angeschlossen sind. Die Radialbohrungen 76 münden
in acht zugeordnete, unterschiedlich lange Axialbohrungen 77 und
diese wiederum in Radialbohrungen 78, die innerhalb des
Zentralteils 72 vorgesehen sind. Die Radialbohrungen 78 münden
in zugeordnete Ringnuten 79, die sich am außenumfang
des Zentralteils 72 befinden. Jede der acht Ringnuten 79 ist mit
zugeordneten Radialbohrungen 80 in Fluidverbindung, die
sich in einer Buchse 81 befinden, die in einem Zwischenraum
zwischen dem Zentralteil 72 und dem Gehäuse 68 angeordnet
ist und fest auf dem Zentralteil 72 sitzt. Die Radialbohrungen 80 sind
als Durchgangsbohrungen ausgebildet und münden in Ringkammern 82,
die an der inneren Umfangswand des Gehäuses 68 umlaufend
ausgebildet und durch nach innen vorstehende, umlaufende Stege 83 vonein ander
getrennt sind. Dichtringe 89, die mit den Stegen 83 zusammenwirken,
sorgen für eine fluiddichte Trennung der einzelnen Ringkammern 82. Jede
Ringkammer 82 ist mit einem durchgehenden radialen Durchlass 84 in
Verbindung, in dem ein entsprechendes Anschlussstück einer
Vakuumleitung 85 (11) bzw.
Fluidversorgungsleitung 86 eingeschraubt werden kann.
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Wie
aus 11 ersichtlich, können die Vakuumleitungen 85 und
die Fluidversorgungsleitungen 86, die sich zusammen mit
dem Gehäuse 68 der Vakuum-/Fluidübertragungseinrichtung 54 und
damit zusammen mit der inneren Antriebswelle 22c drehen und
damit relativ zur Antriebswelle 22c stationär
sind, nahe der Antriebswelle 22c durch die Schleifringe und
durch zwei auf der Antriebswelle 22c befestigte Halteringe 87, 88 hindurchgeführt
und auf diese Weise zu den einzelnen Antriebsarmen 13a, 13b, 13c geführt
werden.
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Anhand
von 16 wird im Folgenden die Funktionsweise der erfindungsgemäßen
Handhabungsvorrichtung 4 beispielhaft beschrieben. In der Position
I, die der 12-Uhr Position entspricht und die Beladestation zeigt,
befindet sich ein Umlaufwagen 10 in der Beladeposition,
in der die zu testenden Bauelemente von der Transporteinheit 3 (Pick-
and Place-Einheit) auf die einzelnen Halteeinheiten 12 übergeben
werden. Die Halteeinheiten 12 weisen hierzu Druckstößel 42 (Plunger)
auf. Die Bauelemente werden in der Position I auf die äußeren
Enden der Druckstößel 42 aufgesetzt,
wo sie mittels Vakuum festgesaugt werden. Die Bauelemente liegen
hierbei parallel zur Bodenplatte 15.
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Wenn
alle Halteeinheiten 12 mit einem Bauelement bestückt
sind, kann der Umlaufwagen 10 mittels der dazu gehörigen Antriebseinrichtung
um beispielsweise 15° im Uhrzeigersinn in eine Position II
(Ausrichtstation) weiter gedreht werden, um dort, falls erforderlich,
eine Ausrichtung der Bauelemente (alignment) durchzuführen.
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Ist
dieser Vorgang abgeschlossen, kann der Umlaufwagen 10 beispielsweise
um weitere 15° in eine Position III (Wartestation) weiter
gedreht werden, die einer Warteposition entspricht. In dieser Position
III wartet der Umlaufwagen 10 so lange, bis ein anderer
Umlaufwagen 10 eine Position IV verlassen hat, die einer
3-Uhr Position entspricht.
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Die
Position IV (Teststation) ist eine Position, in der der Antriebsarm 13 eine
horizontale Stellung und der Umlaufwagen 10 eine vertikale
Stellung einnimmt. In der Position IV werden die Bauelemente in horizontaler
Richtung dem Testkopf 5 zugeführt, um die Bauelemente
mit dem Testkopf 5 zu kontaktieren, und nach Beendigung
des Tests wieder in horizontaler Richtung vom Testkopf 5 entfernt.
Das Zuführen und Entfernen der Bauelemente zum bzw. vom
Testkopf 5 erfolgt dabei mittels der Druckstößel 42,
indem die Druckstößel 42 relativ zur übrigen
Halteeinheit 12 ausgefahren bzw. zurückgezogen
werden. In 2 ist derjenige Druckstößel 42,
der sich am seitlichen Umlaufwagen 10 befindet, in der
ausgefahrenen Position eingezeichnet, während die beiden
Druckstößel 42 des oberen Umlaufwagens 10 in
der eingefahrenen Position dargestellt sind. Zum Ausfahren der Druckstößel 42 ist
im Bereich zwischen den Antriebswellen 22 und dem sich
in der seitlichen Position befindenden Umlaufwagen 10 eine
in den Figuren nicht dargestellte, Stößelvorschubeinrichtung
vorgesehen, die mit dem rückseitigen Ende der Druckstößel 42 zusammenwirkt.
Die Bodenplatte 15 weist hierzu im Bereich der Druckstößel 42 entsprechende Öffnungen auf.
Werden die Druckstößel 42 nach vorne
gedrückt, können die am vorderen Ende der Druckstößel 42 gehalterten
Bauelemente mit entsprechenden Kontakten des Testkopfs 5 in
Kontakt gebracht werden, so dass die elektrischen Messungen durchgeführt werden
können. Nach Beendigung des Tests werden die Druckstößel 42 mittels
Federkraft in ihre zurückgezogene Ausgangsstellung zurückgezogen.
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Nach
Beendigung des Tests wird der Umlaufwagen 10 von der Position
IV in eine Position V weiter gedreht, in der die getesteten Bauelemente
mittels der Entnahmeeinheit 6 (1) aus der
Handhabungsvorrichtung 4 entnommen werden. Die Position V
liegt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der 6-Uhr
Position.
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Nachdem
ein Umlaufwagen 10 die Position IV verlassen hat, kann
ein nachfolgender Umlaufwagen 10, der bereits in unmittelbarer
Nachbarschaft zur Position IV wartet, in kürzester Zeit
in die Position IV überführt werden.
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Nach
dem Entladen der Bauelemente kann ein Umlaufwagen 10 weiter
in die Position VI überführt werden, die sich
in unmittelbarer Nachbarschaft zur Position I befindet und beispielsweise
in etwa einer 11-Uhr Position entspricht. Die Position VI ist wiederum
eine Warteposition. In dieser Warteposition wartet der Umlaufwagen 10 so
lange, bis ein anderer Umlaufwagen, der sich gerade in der Position
I befindet und beladen wird, den Beladevorgang abgeschlossen und
die Position I verlassen hat. Sobald die Position I frei geworden
ist, kann der Umlaufwagen 10 von der Position VI auf kürzestem
Weg und mit minimalem Zeitaufwand in die Position I weiter gedreht
werden, um dort mit neuen Bauelementen beladen zu werden.
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Es
ist ersichtlich, dass dann, wenn mehrere unabhängig voneinander
bewegbare Umlaufwagen 10 verwendet werden, ein zeitoptimiertes
paralleles Arbeiten beim Beladen (Position I), Testen (Position IV)
und Entladen der Bauelemente (Position V) erfolgen kann, da bei
Vorgängen, die schneller als andere Vorgänge abgeschlossen
werden können, die verbleibende Zeit dazu verwendet werden
kann, um den betreffenden Umlaufwagen 10 in eine Warteposition unmittelbar
vor der nachfolgenden Position zu überführen.
Die Bauelemente stehen daher sofort für die nachfolgende
Position zur Verfügung, wenn der vorhergehende Umlaufwagen 10 diese
Position verlassen hat. Die einzelnen Umlaufwagen 10 können
hierbei schrittweise immer in der gleichen Drehrichtung in die jeweils
nachfolgende Position weiter gedreht werden. Eine Umkehrung der
Drehrichtung ist nicht erforderlich.
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Eine
sehr genaue Positionierung der Umlaufwagen 10 in den einzelnen
Position I–VI kann dadurch erreicht werden, dass an den
Umlaufwagen 10 Messstreifen und an der Führungseinrichtung 9 Messköpfe
vorgesehen werden, die anhand der Messtreifen die genaue Position
der Umlaufwagen feststellen können, so dass die Antriebsmotoren 18a, 18b, 18c veranlasst
werden, die Umlaufwagen 10 solange zu bewegen, bis sie
die genaue Solllage einnehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2007/0080703
A1 [0006]