DE102008049540B3 - Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs und Bestückautomat - Google Patents

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Abstract

Die erfindungsgemäße Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs (6) umfasst eine Adapterplatte (11), an der der Bestückkopf (6) befestigt ist, sowie eine Trägerplatte (10), die an einem Positioniersystem (9) des Bestückautomaten (1) befestigt ist und die zur Aufnahme des Bestückkopfes (6) mit Hilfe der Adapterplatte (11) ausgestaltet ist. Dabei ist zwischen der Trägerplatte (11) und der Adapterplatte (10) zumindest ein Befestigungsmittel vorgesehen, mit dessen Hilfe die Adapterplatte (11) an der Trägerplatte (10) befestigt ist. Das Befestigungsmittel weist hierzu einen Permanentmagneten (12) auf, der die Trägerplatte (10) und die Adapterplatte (11) miteinander magnetisch verbindet, wobei das Befestigungsmittel mit einer Drucklufteinrichtung gekoppelt ist, so dass durch eine Beaufschlagung mit Druckluft über die Drucklufteinrichtung eine Lösung der magnetisch gehaltenen Verbindung erfolgt. Durch die Kopplung des Befestigungsmittels mit der Drucklufteinrichtung kann eine abstoßende Kraft zwischen der Adapterplatte (11) und der Trägerplatte (10) erzeugt werden, welche die zwischen der Adapterplatte (11) und der Trägerplatte (10) anziehend wirkende Kraft zumindest teilweise kompensiert. Damit ist es möglich, die Adapterplatte (11) mit dem daran befestigten Bestückkopf (6) im Bedarfsfall ohne großen Kraftaufwand von der Trägerplatte (10) und damit vom Positioniersystem (9) abzunehmen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs für einen Bestückautomaten, sowie einen Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen.
  • In der Bestücktechnik werden mit Hilfe von Bestückautomaten Substrate, zumeist Leiterplatten, mit Bauelementen bestückt. Hierfür werden in der Regel Bestückköpfe eingesetzt, welche mittels eines Positioniersystems des Bestückautomaten in einer Ebene parallel zu einer Ebene des Substrats verfahrbar sind und zum Aufnehmen von Bauelementen bzw. Positionieren der Bauelemente auf dem Substrat ausgebildet sind. Mit Hilfe eines derart gestalteten Bestückkopfs werden die Bauelemente von sogenannten Zuführeinrichtungen abgeholt, in einen Bestückbereich des Bestückautomaten, in dem das zu bestückende Substrat bereitgestellt ist, transferiert und an vordefinierten Bestückpositionen auf dem Substrat abgesetzt.
  • Der Bestückautomat ist dabei in Abhängigkeit der durchzuführenden Aufgabe konfigurierbar, beispielsweise hinsichtlich Bestückleistung oder Bestückqualität. Für die verschiedenen Konfigurationen werden in der Regel auch unterschiedliche Bestückköpfe verwendet. Die zunehmende Varianz der herzustellenden Produkte, d. h. die stetig zunehmenden Produktvielfalt bei gleichzeitig abnehmender Losgröße, erfordert ein immer häufigeres Umrüsten des Bestückautomaten, was unter Anderem ein Wechsel des Bestückkopfs beinhalten kann. Die heutzutage eingesetzten Bestückköpfe sind zumeist mit einer Trägerplatte des Positioniersystems verschraubt, so dass ein Wechsel des Bestückkopfs mit einem beträchtlichen Zeitaufwand verbunden ist. Ferner ist zum Lösen der Halteschrauben ein manueller Eingriff eines Maschinenbedieners erforderlich, so dass der gesamte Bestückautomat während dieser Zeit zwangsweise unproduktiv ist.
  • Aus der DE 103 02 103 A1 ist ein Bestückautomat zum Bestücken von Substraten mit elektronischen Bauelementen bekannt. Der Bestückautomat weist einen Bestückkopf auf, der mittels einer Adapterplatte an einer Trägerplatte unter Verwendung einer Bolzenverbindung angebracht ist.
  • Aus der JP 2000-91794 A ist eine magnetische Verbindung zwischen einer Saugpipette und einem Bestückkopf bekannt. Die magnetische Verbindung kann mittels Druckluft, welche durch eine Blasöffnung tritt, gelöst werden.
  • Aus der US 5,860,208 ist eine Bestückvorrichtung mit einem Bestückkopf bekannt, welcher mittels einer Positioniereinrichtung in einer zweidimensionalen Positionierebene verfahrbar ist. Die Positioniereinrichtung basiert auf einem zweidimensionalen Linearmotorsystem, bei dem mittels geeigneter Magnetkräfte eine zweidimensionale Bewegung des Bestückkopfes relativ zu einer Trägerplatte veranlasst wird. Der Bestückkopf ist dabei mittels einer von einem Permanentmagneten erzeugten Magnetkraft an der Trägerplatte gehalten.
  • Aus der US 5,259,500 ist ein Bestücksystem bekannt, bei dem ein Bestückkopf lösbar an einem Portalarm befestigt werden kann. Die Befestigung erfolgt mittels zweier Blöcke, welche pneumatische und elektrische Kupplungen aufweisen, so dass der Bestückkopf mit elektrischer Energie und Druckluft versorgt werden kann.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs sowie einen Bestückautomaten bereitzustellen, welche ein einfaches Wechseln des Bestückkopfs ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs sowie durch den Bestückautomaten gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs umfasst eine Adapterplatte, an der der Bestückkopf befestigt ist, sowie eine Trägerplatte, die an einem Positioniersystem des Bestückautomaten befestigt ist und die zur Aufnahme des Bestückkopfes mit Hilfe der Adapterplatte ausgestaltet ist. Dabei ist zwischen der Trägerplatte und der Adapterplatte zumindest ein Befestigungsmittel vorgesehen, mit dessen Hilfe die Adapterplatte an der Trägerplatte befestigt ist. Das Befestigungsmittel weist hierzu einen Permanentmagneten auf, der die Trägerplatte und die Adapterplatte miteinander magnetisch verbindet, wobei das Befestigungsmittel mit einer Drucklufteinrichtung gekoppelt ist, so dass durch eine Beaufschlagung mit Druckluft über die Drucklufteinrichtung eine Lösung der magnetisch gehaltenen Verbindung erfolgt.
  • Mit Hilfe des Permanentmagneten wird eine anziehende Kraft zwischen der Adapterplatte und der Trägerplatte erzeugt, so dass die Trägerplatte und die Adapterplatte magnetisch aneinander gehalten werden. Über die Kopplung des Befestigungsmittels mit der Drucklufteinrichtung wird bei einer Beaufschlagung mit Druckluft eine abstoßende Kraft zwischen der Adapterplatte und der Trägerplatte erzeugt, so dass die durch den Permanentmagneten aufgebrachte Haltekraft zumindest teilweise kompensiert wird. Dabei besteht die Möglichkeit, anstelle eines einzelnen Permanentmagneten mehrer Permanentmagnete verteilt zwischen der Adapterplatte und der Trägerplatte anzuordnen.
  • Mit Hilfe der Anordnung ist es somit möglich, den an der Adapterplatte befestigten Bestückkopf in einem ersten Zustand an der Trägerplatte und damit an dem Positioniersystem zu halten und in einem zweiten Zustand von dem Positioniersystem auf einfache Art und Weise abzunehmen. Das Halten der Adapterplatte an der Trägerplatte mit Hilfe des Permanentmagneten hat den Vorteil, dass hierzu keine elektrische Leistung erforderlich ist. Auch im unbestromten Zustand – beispielsweise bei einem unbeabsichtigten Stromausfall oder einer Notab schaltung – ist somit die Adapterplatte und damit der Bestückkopf sicher an der Trägerplatte bzw. dem Positioniersystem befestigt. Gleiches gilt bei einem Ausfall der Druckluftversorgung. Durch Beaufschlagung der Verbindung zwischen Adapterplatte und Trägerplatte mit Druckluft reduziert sich die Haltekraft, so dass die Adapterplatte ohne großen Kraftaufwand von der Trägerplatte abgenommen werden kann. Nur für diesen kurzen Zeitraum ist es erforderlich, Energie in Form von Druckluft bereitzustellen. Durch die mit Hilfe des Luftlagers aufgebrachte Druckluft zwischen der Adapterplatte und der Trägerplatte kann die Adapterplatte relativ zur Trägerplatte ohne großen Kraftaufwand verschoben und abgenommen werden. Im Vergleich zu Vakuum-Haltesystemen oder Elektromagneten kann der Energieverbrauch damit deutlich reduziert werden. Ferner erfolgt das Verbinden und Trennen von Adapterplatte und Trägerplatte berührungslos, so dass die mit Hilfe der Anordnung realisierte Kopplung des Bestückkopfs an das Positioniersystem verschleißfrei realisierbar ist. Dabei ist es möglich, die Adapterplatte und den Bestückkopf einteilig zu gestalten, d. h. die Adapterplatte als Teil des Bestückkopfs, insbesondere als Teil eines Gehäuses des Bestückkopfs auszubilden.
  • Erfindungsgemäß weist die Trägerplatte zumindest einen seitlichen Anschlag auf, welcher zum Ausrichten der Adapterplatte relativ zur Trägerplatte vorgesehen ist.
  • Mit Hilfe des seitlichen Anschlags wird die Bewegung der Adapterplatte an der Trägerplatte in der betreffenden Richtung formschlüssig begrenzt. Damit ist gewährleistet, dass die Adapterplatte in der betreffenden Richtung relativ zur Trägerplatte eine definierte Position einnimmt. Der Aufwand für die Kalibrierung des neu am Positioniersystem befestigten Bestückkopfs wird dadurch deutlich reduziert.
  • Erfindungsgemäß ist der seitliche Anschlag in einer ersten Richtung, welche parallel zur Oberfläche der Trägerplatte orientiert ist, angeordnet und weist zumindest einen weiteren Permanentmagneten auf, mit dem die Adapterplatte in der ersten Richtung an dem Anschlag magnetisch gehalten wird. Dabei ist auch der weitere Permanentmagnet mit der Drucklufteinrichtung gekoppelt, so dass durch eine Beaufschlagung mit Druckluft über die Drucklufteinrichtung eine Lösung der magnetischen Verbindung zwischen der Adapterplatte und dem Anschlag erfolgt.
  • Mit Hilfe des seitlichen Anschlags wird die Bewegung der Adapterplatte in einer Richtung parallel zur Oberfläche der Trägerplatte formschlüssig begrenzt. Um die Adapterplatte dabei sicher in der vordefinierten Position relativ zur Trägerplatte anzuordnen weist der seitliche Anschlag zumindest einen weiteren Permanentmagneten auf, durch den die Adapterplatte an den seitlichen Anschlag gezogen wird. Dadurch kann die vordefinierte Position mit einer hohen Genauigkeit eingenommen werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Anordnung weist die Drucklufteinrichtung zumindest ein aerostatisches Lager mit einer Mehrzahl an Luftdüsen auf, durch welche die Druckluft entweichen kann.
  • Das aerostatische Lager kann hierzu entweder an der Trägerplatte oder an der Adapterplatte angeordnet sein und ist mit der Drucklufteinrichtung über eine pneumatische Leitung verbunden. Bei einer Beaufschlagung mit Druckluft bildet sich zwischen Trägerplatte und Adapterplatte ein Spalt, in die die Druckluft entweichen kann. Dabei wird eine abstoßende Kraft zwischen der Adapterplatte und der Trägerplatte erzeugt, welche die durch den Permanentmagneten aufgebrachte Haltekraft zumindest teilweise kompensiert. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die Druckluft gezielt über eine größere Fläche zwischen die Adapterplatte und die Trägerplatte eingebracht wird. Dadurch können die Druckverhältnisse und damit die Kraftverhältnisse zwischen der Adapterplatte und der Trägerplatte auf einfache Art und Weise an die Umgebungsbedingungen – beispielsweise an das Gewicht des gehaltenen Bestückkopfs – angepasst werden.
  • Wie auch schon bei der Anordnung der Permanentmagnete ist es hierbei ebenso möglich, mehrere aerostatische Lager zwischen der Adapterplatte und der Trägerplatte anzuordnen und mit der Drucklufteinrichtung über pneumatische Leitungen zu verbinden. Vorteilhafter Weise sind die mehreren aerostatischen Lager dabei möglichst jeweils benachbart zu den mehreren Permanentmagneten angeordnet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anordnung sind der Permanentmagnet und das jeweils zugeordnete aerostatisches Lager zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst.
  • Durch das Zusammenfassen eines Permanentmagneten mit einem jeweils zugeordneten aerostatischen Lager zu einer gemeinsamen Baugruppe kann der Montageaufwand deutlich reduziert werden. Die gemeinsame Baugruppe kann dabei entweder an der Trägerplatte oder an der Adapterplatte angeordnet sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anordnung weist die Trägerplatte Mittel zum formschlüssigen Verriegeln der Adapterplatte auf.
  • Das Mittel zum formschlüssigen Verriegeln der Adapterplatte an der Trägerplatte kann beispielsweise als Klinke oder Hebel ausgebildet sein. Durch die formschlüssige Verriegelung ist sichergestellt, dass die Adapterplatte unter allen Umständen, d. h. auch im Falle eines Zusammenstoßens des Positioniersystems mit einem weiteren Positioniersystem oder einer anderen Komponente des Bestückautomaten, sicher an der Trägerplatte gehalten wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anordnung weisen die Trägerplatte und die Adapterplatte jeweils einen Teil einer Schnittstelle auf, welche zur Übertragung von Betriebsmitteln für den Bestückkopf im ersten Zustand ausgebildet ist.
  • Durch die Ausbildung einer Schnittstelle zwischen der Trägerplatte und der Adapterplatte kann der Bestückkopf während des Betriebs des Bestückautomaten mit den hierfür erforderlichen Betriebsmitteln versorgt werden. Hierunter fallen beispielsweise die Versorgung mit Energie (elektrische Schnittstelle) und Informationen (Datenschnittstelle), aber auch mit Vakuum oder Druckluft (pneumatische Schnittstelle) zum Aufnehmen und Handhaben der Bauelemente. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass gleichzeitig mit dem Lösen oder Verbinden der mechanischen Schnittstelle zwischen Trägerplatte und Adapterplatte auch die Schnittstelle für sämtliche für den Betrieb des Bestückkopfs notwendigen Betriebsmittel gelöst oder geschlossen wird. Dieser ist insbesondere bei einem automatischen Wechsel des Bestückkopfs von Vorteil.
  • Der erfindungsgemäße Bestückautomat zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen weist eine Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs auf, die wie vorstehend beschrieben ausgeführt ist.
  • Hinsichtlich der einzelnen Vorteile des erfindungsgemäßen Bestückautomaten mit einer derartigen Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs wird zunächst auf die Vorteile der vorstehend beschrieben Anordnung verwiesen. Ferner ermöglicht es diese Anordnung, ein Werkzeugwechselsystem im Bestückautomaten zu realisieren, welches einen automatischen Wechsel des Werkzeugs, beispielsweise eines Bestückkopfs im Schadensfall, erlaubt.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Anordnung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
  • 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Bestückautomaten in einer Draufsicht,
  • 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs.
  • In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
  • 1 zeigt schematisch den allgemeinen Aufbau eines Bestückautomaten 1 zum Bestücken von Substraten 2 mit Bauelementen 3, welcher über eine Anordnung zum Wechseln eines Werkzeugs, beispielsweise eines Bestückkopfs 6, verfügt. Der Bestückautomat 1 weist einen Querträger 7 auf, welcher sich in einer y-Richtung erstreckt und fest mit einem Maschinengestell (nicht dargestellt) verbunden ist. Am Querträger 7 ist ein Portalarm 8 angebracht, welcher sich in x-Richtung erstreckt und in y-Richtung verschiebbar am Querträger 7 befestigt ist. Querträger 7 und Portalarm 8 bilden zusammen das Positioniersystem 9, wobei durch die x-Achse und die y-Achse ein orthogonales Bezugssystem gebildet wird. Am Portalarm 8 ist ein Schlitten 18 angeordnet, welcher mit Hilfe eines Linearantriebs 19 in x-Richtung entlang des Portalarms 8 verfahren werden kann. Weiterhin ist eine Transportstrecke 4 zum Transport der Substrate 2 in einen Bestückbereich des Bestückautomaten 1 vorgesehen. Seitlich der Transportstrecke 4 sind in der Nähe des Bestückbereichs Zuführeinrichtungen 5 angeordnet, welche die Bauelemente 3 an ihren jeweiligen Abholpositionen 22 bereitstellen.
  • Zum Bestücken eines Substrats 2 wird dieses über die Transportstrecke 4 in den Bestückbereich transportiert. Die von der Zuführvorrichtung 5 bereitgestellten elektrischen Bauelemente 3 werden von dem Bestückkopf 6 abgeholt und in den Bestückbereich transferiert, wo sie auf ihren jeweiligen Bestückpositionen auf dem Substrat 2 positioniert werden.
  • Zur Realisierung eines schnellen und automatisierten Werkzeugwechsels, hier eines Wechsels des Bestückkopfs 6, weist der Schlitten 18 eine Trägerplatte 10 auf, welche mit Hilfe einer Adapterplatte 11 zur Aufnahme des Bestückkopfes 6 ausgestaltet ist. Der Bestückkopf 6 ist dabei fest an der Adapterplatte 11 befestigt, welche wiederum mit der Trägerplatte 10 verbunden ist. Die schnell lösbare Verbindung von Trägerplatte 10 und Adapterplatte 11 wird mit Hilfe zumindest eines Befestigungsmittels realisiert, welches zwischen der Trägerplatte 10 und der Adapterplatte 11 angeordnet ist. Somit ist es somit möglich, den an der Adapterplatte 11 befestigten Bestückkopf 6 in einem ersten Zustand sicher an der Trägerplatte 10 und damit an dem Positioniersystem 9 des Bestückautomaten 1 zu befestigen und in einem zweiten Zustand von dem Positioniersystem 9 auf einfache Art und Weise schnell und sicher abzunehmen.
  • In 2 ist die erfindungsgemäße Anordnung zum Wechseln eines Werkzeugs, insbesondere eines Bestückkopfs, schematisch dargestellt. Die Anordnung besteht im Wesentlichen aus der Trägerplatte 10 und der Adapterplatte 11. Die an der Trägerplatte 10 angeordneten Befestigungsmittel weisen jeweils einen Permanentmagneten 12 sowie ein aerostatisches Lager 13 mit einer Mehrzahl an Luftdüsen 14 auf. Mit Hilfe der Permanentmagneten 12 wird die Adapterplatte 11 magnetisch an der Trägerplatte 10 gehalten. Hierzu weist die Adapterplatte 11 einen magnetischen Rückschluss für die Permanentmagnete 12 auf. Die Adapterplatte 11 ist zu diesem Zweck aus ferromagnetischem Material gefertigt. Es ist jedoch ebenso möglich, den magnetischen Rückschluss als Einsatz auszubilden, welcher fest mit der Adapterplatte 11 verbunden, beispielsweise verklebt ist. Das aerostatische Lager 13 ist über eine pneumatische Leitung mit einer Drucklufteinrichtung (nicht dargestellt) gekoppelt. Bei einer Beaufschlagung mit Druckluft wird ein Luftspalt zwischen der Trägerplatte 10 und der Adapterplatte 11 erzeugt, wodurch die magnetische Haltekraft deutlich reduziert wird. Damit kann die Adapterplatte 11 mit geringem Kraftaufwand auf einfache Art und Weise von der Trägerplatte abgenommen werden.
  • Das obere Ende der Trägerplatte 10 wird durch einen Anschlag 16 in der dritten Richtung (z) begrenzt. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Adapterplatte 11 beim Positionieren an der Trägerplatte 10, d. h. während eines Wechsels des Bestückkopfs, an dem seitlichen Anschlag 16 der Trägerplatte ausrichtet und damit in der dritten Richtung (z) eine definierte Position einnimmt. Um die Adapterplatte 11 in dieser definierten Position zu halten weist der Anschlag 16 ebenfalls mindestens ein Befestigungsmittel, bestehend aus einem Permanentmagneten 12 sowie einem zugeordneten aerostatischen Lager 13, auf. Dadurch wirkt auf die Adapterplatte 16 im ersten Zustand eine magnetische Kraft in der dritten Richtung (z), welche die Adapterplatte 16 an den seitlichen Anschlag 16 der Trägerplatte 10 zieht. Das aerostatische Lager 13 ist wiederum über eine pneumatische Leitung mit der Drucklufteinrichtung gekoppelt. Im zweiten Zustand zweiten Zustand, d. h. beim Abnehmen der Adapterplatte 11 von der Trägerplatte 10, wird das aerostatische Lager 13 (wie auch die zwischen den beiden Platten angeordneten aerostatischen Lager 13) mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch bildet sich zwischen der Adapterplatte 11 und dem Anschlag 16 ein Luftspalt aus, wodurch die magnetische Haltekraft des Permanentmagneten 12 deutlich reduziert wird, so dass sich die Adapterplatte 11 schnell und einfach von dem Anschlag lösen lässt.
  • Permanentmagnet 12 und aerostatisches Lager 13 eines Befestigungsmittels können zum Zweck einer einfachen Montage auch als ein Modul gefertigt sein, welches an der Trägerplatte 10 montiert – beispielsweise eingeklebt – wird. Bei der Montage ist es vorteilhaft, die aerostatischen Lager 13 erhaben zur restlichen Oberfläche der Trägerplatte 10 zu montieren. Damit liegt die Adapterplatte 11 im ersten Zustand direkt und ausschließlich auf den aerostatischen Lager 13 auf. Dies hat den Vorteil, dass lediglich die Oberfläche der Adapterplatte, nicht aber die Oberfläche der Trägerplatte 10 exakt entsprechend den Anforderungen der Luftlagerung bearbeitet werden muss.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsmittel – d. h. die Permanentmagnete 12 sowie die aerostatischen Lager 13 – an der Trägerplatte 10 angeordnet. Es ist jedoch ebenso möglich, die Permanentmagnete 12 und/oder die aerostatischen Lager 13 an der Adapterplatte 11 anzuordnen. Der magnetische Rückschluss ist in diesem Fall an der Trägerplatte 10 auszubilden.
  • In der ersten Richtung (x) wird die Trägerplatte 10 durch einen weiteren festen Anschlag 17 seitlich begrenzt. Dieser verfügt vorteilhafter Weise über ein Verriegelungssystem (nicht dargestellt), mit der die Adapterplatte 11 formschlüssig an der Trägerplatte 10 fixiert wird. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die Adapterplatte 11 auch bei einer hohen Beschleunigung des Schlittens 21 in der ersten Richtung (x) sicher an der Trägerplatte 10 gehalten wird. Diese können beispielsweise im Falle eines Crashs des Schlittens 21 mit einer ortsfesten Einheit auftreten. Als Verriegelungssystem kann dabei beispielsweise ein Hebel oder eine Klinke verwendet werden.
  • Ferner sind mehrere Schnittstellen 15 in einem Randbereich der Trägerplatte 10 bzw. der Adapterplatte 11 angeordnet. Diese dienen beispielsweise der Energie- und Datenversorgung (Schnittstelle 15-1), sowie der Versorgung mit Druckluft (Schnittstelle 15-2) und Vakuum (Schnittstelle 15-3). Beim Aufschieben der Adapterplatte 11 in x-Richtung werden die Steckverbindungen der Schnittstellen 15 automatisch miteinan der verbunden, so dass der an der Adapterplatte 11 befestigte Bestückkopf 6 über alle für einen Bestückvorgang notwendigen Betriebsmittel verfügt. Beim Abziehen der Adapterplatte 11 in negativer x-Richtung werden die Steckverbindungen der Schnittstellen 15 wieder automatisch getrennt.
  • Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung aus Trägerplatte 10 und Adapterplatte 11 ist ein absolut spielfreies, magnetisches Werkzeugwechselsystem realisierbar, welches ein reproduzierbares Abnehmen und wieder Befestigen der Adapterplatte 10 an der Trägerplatte 11 auf einfache und schnelle Art und Weise ermöglicht. Damit ist es möglich, einen automatischen Werkzeugwechsel, in diesem Falle ein Wechsel des Bestückkopfs 6, zu realisieren. Beispielsweise kann im Schadensfall automatisch ein schneller Wechsel des Bestückkopfs realisiert werden, ohne dass hierfür ein manueller Eingriff eines Maschinenbedieners erforderlich wäre. Es ist jedoch auch möglich, den Bestückkopf 6 durch ein anderes Werkzeug, beispielsweise einen Dispenser zum Auftragen von Klebstoff, auszuwechseln. Die Sicherheit ist dabei auch bei einem Ausfall von Strom oder Druckluft gewährleistet.
  • 1
    Bestückautomat
    2
    Substrat
    3
    Bauelement
    4
    Transportstrecke
    5
    Zuführeinrichtungen
    6
    Bestückkopf
    7
    Querträger
    8
    Portalarm
    9
    Positioniersystem
    10
    Trägerplatte
    11
    Adapterplatte
    12
    Permanentmagnet
    13
    aerostatisches Lager
    14
    Luftdüse
    15
    Schnittstelle
    16
    Anschlag
    17
    weiterer Anschlag
    18
    Schlitten
    19
    Linearantrieb
    22
    Abholposition

Claims (6)

  1. Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs (6) eines Bestückautomaten (1), – mit einer Adapterplatte (11), an der der Bestückkopf (6) befestigt ist, – mit einer Trägerplatte (10), die an einem Positioniersystem (9) des Bestückautomaten (1) befestigt ist und die zur Aufnahme des Bestückkopfes (6) mit Hilfe der Adapterplatte (11) ausgestaltet ist, – bei der zwischen der Trägerplatte (10) und der Adapterplatte (11) zumindest ein Befestigungsmittel vorgesehen ist, mit dem die Adapterplatte (11) an der Trägerplatte (10) befestigt ist, wobei das Befestigungsmittel einen Permanentmagneten (12) aufweist, der die Trägerplatte (10) und die Adapterplatte (11) miteinander magnetisch verbindet, dadurch gekennzeichnet, – dass das Befestigungsmittel mit einer Drucklufteinrichtung gekoppelt ist, so dass durch eine Beaufschlagung mit Druckluft über die Drucklufteinrichtung eine Lösung der magnetisch gehaltenen Verbindung erfolgt, – dass die Trägerplatte (10) zumindest einen seitlichen Anschlag (16) aufweist, welcher zum Ausrichten der Adapterplatte (11) relativ zur Trägerplatte (10) vorgesehen ist, – dass der seitliche Anschlag (16) in einer ersten Richtung (z), welche parallel zur Oberfläche der Trägerplatte (10) orientiert ist, angeordnet ist, – dass der seitliche Anschlag (16) zumindest einen weiteren Permanentmagneten (12') aufweist, mit dem die Adapterplatte (11) in der z-Richtung (z) an dem Anschlag (16) magnetisch gehalten wird, – dass auch der weitere Permanentmagnet (12') mit der Drucklufteinrichtung gekoppelt ist, so dass durch eine Beaufschlagung mit Druckluft über die Drucklufteinrichtung eine Lösung der magnetischen Verbindung zwischen der Adapterplatte (11) und dem Anschlag (16) erfolgt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklufteinrichtung (10) zumindest ein aerostatisches Lager (13) mit einer Mehrzahl an Luftdüsen (14) aufweist, durch welche die Druckluft entweichen kann.
  3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (12, 12') und das jeweils zugeordnete aerostatisches Lager (13, 13') zu einer Baugruppe zusammengefasst sind.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, – dass die Trägerplatte (10) Mittel zum formschlüssigen Verriegeln der Adapterplatte (11) aufweist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (10) und die Adapterplatte (11) jeweils einen Teil einer Schnittstelle (15) aufweisen, welche zur Übertragung von Betriebsmitteln für den Bestückkopf (6) im ersten Zustand ausgebildet ist.
  6. Bestückautomat zum Bestücken von Substraten (2) mit Bauelementen (3), mit einer Anordnung zum Wechseln eines Bestückkopfs (6) nach einem der obigen Ansprüche.
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