DE102010044000B4

DE102010044000B4 - Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates in einem Bestückautomaten sowie Bestückautomat

Info

Publication number: DE102010044000B4
Application number: DE102010044000.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bliem; Thomas Rossmann; Michele Trigiani
Original assignee: ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Current assignee: ASMPT GmbH and Co KG
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2015-10-15
Anticipated expiration: 2030-11-17
Also published as: DE102010044000A1; CN102469756A; CN102469756B

Abstract

Stützeinrichtung (50) zur Unterstützung eines mit Bauelementen (40) zu bestückenden Substrates (30) in einem Bestückautomaten (60), aufweisend einen ferromagnetischen Grundkörper (1), der zur Anlage an eine ferromagnetische Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) ausgebildet ist, und zur Übertragung einer Magnetkraft auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wenigstens einen mit dem ferromagnetischen Grundkörper (1) magnetisch verbindbaren Permanentmagneten (20), wobei an der Stützeinrichtung (50) eine Einrichtung (21) zum Verändern der auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten (20) vorgesehen ist, wobei die Einrichtung (21) derart ausgebildet ist, dass in einem ersten Zustand der Einrichtung (21) die auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkende Magnetkraft geringer ist, als in einem zweiten Zustand der Einrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21) ein zum ferromagnetischen Grundkörper (1) beweglich angeordnetes Stützelement (10) aufweist, dass zumindest ein ferromagnetisches Element (11) an dem Stützelement (10) angeordnet ist, dass der wenigstens eine Permanentmagnet (20) an dem zumindest einen ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) oder an dem ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) angeordnet ist, und dass das Stützelement (10) derart beweglich zum Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) angeordnet ist, dass in einer ersten Position (A) das zumindest eine ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) in magnetischem Wirkkontakt zum ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) und in magnetischem Wirkkontakt zum wenigstens einen Permanentmagneten (20) steht und dass in einer zweiten Position (B) das zumindest eine ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) in magnetischem Wirkkontakt zum wenigstens einen Permanentmagneten (20) und in magnetischem Wirkkontakt zu einer ferromagnetischen Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates in einem Bestückautomaten, aufweisend einen ferromagnetischen Grundkörper, der zur Anlage an eine ferromagnetische Grundplatte des Bestückautomaten ausgebildet ist, und zur Übertragung einer Magnetkraft auf die ferromagnetische Grundplatte wenigstens einen mit dem ferromagnetischen Grundkorper magnetisch verbindbaren Permanentmagneten. Ferner betrifft die Erfindung einen Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen, mit zumindest einer Stutzeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates und mit wenigstens einer ferromagnetischen Grundplatte zur Anordnung der zumindest einen Stutzeinrichtung, sowie Verfahren zum Positionieren einer Stutzeinrichtung und zum Entfernen einer Stützeinrichtung von einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestückautomaten.
In der Bestucktechnik werden Substrate, insbesondere Leiterplatten, mit Hilfe sogenannter Bestuckautomaten mit Bauelementen verschiedenster Art bestückt. Beispielsweise können die Bauelemente mechanischer oder elektronischer Art sein. Die Bauelemente werden durch seitlich am Bestückautomaten angeordnete Zufuhreinrichtungen an definierten Abholpositionen bereitgestellt. Ein durch ein Positioniersystem verfahrbarer Bestückkopf des Bestuckautomaten holt die Bauelemente an den Abholpositionen ab und transferiert diese zu einem Bestückbereich des Bestückautomaten, wo sie auf die bereitgestellten Substrate positioniert werden. Die zu bestuckenden Substrate werden uber eine Transporteinrichtung dem Bestuckbereich zugefuhrt. Fertig bestückte Substrate werden über die Transporteinrichtung wieder aus dem Bestückbereich heraus transportiert. Zwischen dem Abholen der Bauelemente und dem Positionieren auf dem Substrat können die Bauelemente mit Hilfe einer geeigneten Erfassungseinrichtung, beispielsweise einer Bauelementekamera, hinsichtlich ihrer Lage relativ zum Bestückkopf sowie hinsichtlich etwaiger Fehler überprüft werden.
Während des Bestückvorganges wird das Substrat, insbesondere die Leiterplatte, an seinen Randbereichen seitlich fixiert. Die Substrate, insbesondere die Leiterplatten, sind in der Regel nie ideal eben, sondern meist leicht nach oben oder unten gewölbt. Da die Bauelemente in einer z-Richtung mit einer gewissen Aufsetzkraft auf das Substrat gedrückt werden, um dort auf einem klebrigen Medium, wie beispielsweise einer Lötpaste, einem Kleber oder einem Flussmittel, haften zu bleiben, druckt die Saugpipette des Bestückkopfes das Substrat nach unten. Durch die immer höher werdenden Maschinenleistungen ist zusätzlich die Aufsetzgeschwindigkeit der Saugpipette, die das zu bestückende Bauelement am Bestuckkopf hält, sehr groß, so dass das Substrat durch den Aufsetzimpuls zu Schwingungen angeregt wird. Diese Schwingungen sind einerseits schädlich fur das zu bestückende Bauelement, da durch das Zuruckfedern des Substrates empfindliche Bauelemente beschädigt werden können, andererseits wird die Positioniergenauigkeit der Bauelemente negativ beeinflusst. Ferner ist es moglich, dass Bauelemente, welche bereits auf dem Substrat positioniert wurden, durch die Schwingungen und Erschütterungen wahrend des Bestückvorganges verrutschen oder sich ganz von dem Substrat lösen.
Daher ist es bekannt, insbesondere bei großen Substraten, sogenannte Stützeinrichtungen beziehungsweise Substratunterstutzungen einzusetzen. Diese Stutzeinrichtungen werden mit einer Orientierung in z-Richtung unterhalb eines Substrates angeordnet und vor dem Bestückvorgang zur Unterstutzung von unten an das entsprechende Substrat herangefahren. Die Stützeinrichtungen werden dabei auf Grundplatten positioniert, wobei eine Grundplatte vorteilhafterweise Teil eines Hubtisches ist.
Aus der DE 10 2007 046 282 A1 ist eine Stützeinrichtung in Form eines Stützstiftes zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestuckenden Substrates in einem Bestückautomaten bekannt. Diese Stützeinrichtung weist an der zu der Grundplatte zugewandten Seite einen Magneten auf, über den die Stützeinrichtung auf der Grundplatte eines Bestückautomaten fixierbar ist. Das heißt, die dort gezeigte Stutzeinrichtung wird uber so genannte Haftmagnete auf der Grundplatte beziehungsweise einem Hubtisch einer Substrat-Transporteinrichtung fixiert. Um hohe Haltekräfte zu erreichen, ist der Haftmagnet direkt in die untere Kontaktfläche der Stützeinrichtung integriert. Diese Anordnung des Haftmagnetes weist zwei entscheidende Nachteile auf. Durch die austretenden, magnetischen Feldlinien des Haftmagnetes werden Bauelemente und sonstige ferromagnetische Teile, die sich in der Nähe der Position befinden, an der die Stützeinrichtung auf die Grundplatte abgesetzt werden soll, unter die Stützeinrichtung gezogen, so dass die Stutzeinrichtung nicht sauber auf die entsprechende Grundplatte beziehungsweise auf den entsprechenden Hubtisch der Substrat-Transporteinrichtung abgesetzt werden kann. Die Anzugskräfte des Haftmagneten sind so hoch, dass selbst Abhilfemaßnahmen, wie beispielsweise ein Blasen von Druckluft, insbesondere durch eine zentrale Bohrung innerhalb der Stützeinrichtung, diese Bauelemente nicht entfernen oder ein Abziehen der Bauelemente verhindern können. Eine generelle Schwachung des Magnetfeldes des Haftmagneten reduziert zwar dieses Problem, hat aber auch den Nachteil, dass die Stutzeinrichtung nicht mehr sicher an der Grundplatte gehalten werden und eine sichere Unterstützung des mit Bauelementen zu bestückenden Substrates gewährleisten kann. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass die erforderliche Abzugskraft zum Entfernen der Stützeinrichtung von der Grundplatte gleich der Haltkraft der Stützeinrichtung an der Grundplatte ist, weswegen ein automatisiertes Abziehen der Stützeinrichtung von der Grundplatte sehr hohe Kräfte erfordert und die hierfür erforderliche Aktorik groß, aufwendig und schwer auszubilden ist.
Dieses Problem wurde bislang durch den Bediener des Bestückautomaten gelöst, der sowohl darauf zu achten hatte, dass keine Bauelemente in der Nähe der Position waren, an der die entsprechenden Stützeinrichtungen positioniert werden sollen, und der die hohen Haftkräfte der Haftmagnete durch Kraft oder geschickte Handhabung, wie beispielsweise Kippen der Stützeinrichtung, überwinden musste.
Aus der JP 11 239 927 A ist eine Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestockenden Substrates bekannt. die Stützeinrichtung weist einen ferromagnetischen Grundkörper auf, der zur Anlage an eine ferromagnetische Grundplatte ausgebildet ist. Zur Übertragung einer Magnetkraft auf die ferromagnetische Grundplatte ist die Stützeinrichtung mit einem zweigeteilten, mit dem ferromagnetischen Grundkörper verbindbaren, Permanentmagneten versehen. Ferner ist aus der JP 2000-114793 A eine Stützeinrichtung mit Permanentmagneten bekannt, die ohne eine Drehbewegung gelöst und befestigt werden können. Aus der JP 4-343300 A ist eine Vorrichtung offenbart, bei der die Haltekraft von Stützeinrichtungen durch Erzeugung von Magnetfeldern mittels in der Stützeinrichtung angeordneten Spulen verändert werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Nachteile einer Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates in einem Bestückautomaten, insbesondere die Nachteile bei der Positionierung und der Entfernung einer Stützeinrichtung, zu vermeiden. Insbesondere soll eine Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates in einem Bestückautomaten, ein Bestückautomat sowie ein Verfahren zum Positionieren und ein Verfahren zum Entfernen einer Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates geschaffen werden, die eine einfache Positionierung und Entfernung der Stützeinrichtung auf einer Grundplatte des Bestückautomaten ermöglichen, insbesondere ohne dass ferromagnetische Bauelemente von der Stützeinrichtung angezogen werden und eine Positionierung derselben auf einer Grundplatte negativ beeinflussen.
Diese Aufgabe wird durch eine Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates in einem Bestückautomaten mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, durch einen Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 23, durch ein Verfahren zum Positionieren einer Stützeinrichtung auf einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestückautomaten gemäß Patentanspruch 25 sowie durch ein Verfahren zum Entfernen einer Stützeinrichtung von einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestückautomaten gemäß Patentanspruch 28 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspruchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemaßen Stutzeinrichtung beschrieben sind, selbstverstandlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bestückautomaten und den erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates in einem Bestückautomaten, aufweisend einen ferromagnetischen Grundkörper, der zur Anlage an eine ferromagnetische Grundplatte des Bestuckautomaten ausgebildet ist, und zur Übertragung einer Magnetkraft auf die ferromagnetische Grundplatte wenigstens einen mit dem ferromagnetischen Grundkörper magnetisch verbindbaren Permanentmagneten, wobei an der Stutzeinrichtung eine Einrichtung zum Verändern der auf die ferromagnetische Grundplatte wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten vorgesehen ist, gelöst. Die Einrichtung zum Verandern der auf die ferromagnetische Grundplatte wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten, im Weiteren auch nur mit Einrichtung bezeichnet, ermoglicht, dass die von der Stützeinrichtung ausgeübte Magnetkraft je nach Bedarf herab- oder heraufgesetzt werden kann. So kann die von der Stutzeinrichtung ausgeübte Magnetkraft durch die Einrichtung auch komplett aufgehoben werden. Eine derartig ausgebildete Stützeinrichtung kann einfach und sicher auf eine ferromagnetische Grundplatte, insbesondere auf eine ferromagnetische Grundplatte eines Hubtisches, einer Substrat-Transporteinrichtung positioniert werden, ohne dass aufgrund der Magnetkraft des Permanentmagneten Bauelemente unter die Stützeinrichtung gezogen werden. Eine derartig ausgebildete Stützeinrichtung ermöglicht ein einfaches Positionieren, ein sicheres Halten und ein einfaches Entfernen der Stützeinrichtung an beziehungsweise von einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestuckautomaten beziehungsweise ferromagnetischen Grundplatte einer Substrat-Transporteinrichtung eines Bestückautomaten. Die Einrichtung ermoglicht, dass zur Positionierung und zur Entfernung der Stützeinrichtung an eine beziehungsweise von einer ferromagnetischen) Grundplatte keine oder kaum eine Magnetkraft von der Stützeinrichtung ausgeübt wird. Hierdurch kann sowohl beim Positionieren als auch beim Entfernen der Stützeinrichtung von einer ferromagnetischen Grundplatte verhindert werden, dass ferromagnetische Kleinteile von der Stützeinrichtung angezogen werden, die einer exakten Positionierung der Stützeinrichtung an einer ferromagnetischen Grundplatte hinderlich sind. Durch die Möglichkeit der Veränderung der von der Stützeinrichtung ausgeubten Magnetkraft kann die Stützeinrichtung einfach und sicher an der ferromagnetischen Grundplatte positioniert beziehungsweise einfach und sicher von der ferromagnetischen Grundplatte entfernt werden. Gleichzeitig ermöglicht die Einrichtung, dass die Stutzeinrichtung nach dem Positionieren an der ferromagnetischen Grundplatte sehr fest an dieser gehalten ist. Daher ist eine Stützeinrichtung bevorzugt, bei der die Einrichtung derart ausgebildet ist, dass in einem ersten Zustand der Einrichtung die auf die ferromagnetische Grundplatte wirkende Magnetkraft geringer ist, als in einem zweiten Zustand der Einrichtung.
Gemaß einer ersten besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Stützeinrichtung kann bei dieser vorgesehen sein, dass die Einrichtung ein zum ferromagnetischen Grundkörper beweglich angeordnetes Stutzelement aufweist, dass zumindest ein ferromagnetisches Element an dem Stützelement angeordnet ist, dass der wenigstens eine Permanentmagnet an dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stützelementes oder an dem ferromagnetischen Grundkörper der Stutzeinrichtung angeordnet, insbesondere fixiert, ist, und dass das Stützelement derart beweglich zum Grundkorper der Stutzeinrichtung angeordnet ist, dass in einer ersten Position das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes in magnetischem Wirkkontakt zum ferromagnetischen Grundkörper der Stützeinrichtung und in magnetischem Wirkkontakt zum wenigstens einen Permanentmagneten steht und dass in einer zweiten Position das zumindest eine ferromagnetische Element des Stutzelementes in magnetischem Wirkkontakt zum wenigstens einen Permanentmagneten und in magnetischem Wirkkontakt zu einer ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten steht. Eine derartig ausgebildete Stützeinrichtung kann besonders einfach und sicher auf eine ferromagnetische Grundplatte, insbesondere auf eine ferromagnetische Grundplatte eines Hubtisches, einer Substrat-Transporteinrichtung positioniert werden, ohne dass aufgrund der Magnetkraft des Permanentmagneten Bauelemente unter die Stützeinrichtung gezogen werden. Eine derartig ausgebildete Stützeinrichtung ermöglicht neben einem einfachen Positionieren, ein sicheres Halten sowie ein einfaches Entfernen der Stützeinrichtung an beziehungsweise von einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestuckautomaten beziehungsweise einer ferromagnetischen Grundplatte einer Substrat-Transporteinrichtung eines Bestückautomaten.
In dieser ersten Ausfuhrungsform der Stützeinrichtung ist diese zweiteilig ausgefuhrt. Ein erster Teil der Stutzeinrichtung wird durch den ferromagnetischen Grundkörper gebildet, der eine Anlageflache aufweist, über die der Grundkorper und damit die Stützeinrichtung auf die ferromagnetische Grundplatte des Bestückautomaten aufgesetzt werden kann. Der zweite Teil der Stutzeinrichtung wird durch das zum Grundkörper beweglich angeordnete Stutzelement gebildet. Das heißt, das Stützelement kann relativ zum Grundkörper der Stützeinrichtung bewegt werden.
Die Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestuckenden Substrates, insbesondere einer zu bestückenden Leiterplatte, weist ferner zumindest ein ferromagnetisches Element auf, das an dem bewegbaren Stützelement angeordnet ist. Dabei ist das bewegliche Stützelement derart zum beziehungsweise am Grundkorper der Stutzeinrichtung angeordnet, dass dieses eine erste Position und eine zweite Position relativ zum Grundkorper der Stutzeinrichtung einnehmen kann.
In der ersten Position ist das zumindest eine ferromagnetische Element des Stutzelementes in magnetischem Wirkkontakt zum ferromagnetischen Grundkörper der Stützeinrichtung und gleichzeitig in magnetischem Wirkkontakt zum wenigstens einen Permanentmagneten der Stützeinrichtung. Dabei berührt das zumindest eine ferromagnetische Element des Stutzelementes in der ersten Position vorteilhafterweise den ferromagnetischen Grundkörper der Stutzeinrichtung. In der ersten Position ist ein geschlossener magnetischer Fluss innerhalb der Stützeinrichtung gebildet. Das heißt, die magnetischen Feldlinien des Permanentmagneten schließen sich innerhalb der Stutzeinrichtung. Der wenigstens eine Permanentmagnet, das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes sowie ein Teil des ferromagnetischen Grundkörpers der Stutzeinrichtung bilden einen geschlossenen Ring, in dem die magnetische Anziehungskraft wirkt. Die magnetischen Feldlinien des Permanentmagneten verlaufen innerhalb eines durch die spezielle Geometrie der Stützeinrichtung vorgegebenen Bereiches der Stutzeinrichtung, wobei in der ersten Position des beweglichen Stützelementes keine magnetischen Feldlinien in Richtung umliegender Bauelemente austreten. Insbesondere treten in der ersten Position des beweglichen Stützelementes keine magnetischen Feldlinien im Bereich der Anlageflache der Stützeinrichtung aus, die zur Anlage an die ferromagnetische Grundplatte des Bestückautomaten ausgebildet ist. Hierdurch kann die Stützeinrichtung einfach auf die ferromagnetische Grundplatte des Bestückautomaten abgesetzt werden, ohne dass umliegende Bauelemente von der Stützeinrichtung beziehungsweise der Magnetkraft des Permanentmagneten der Stützeinrichtung angezogen werden. Dies ermöglicht insbesondere ein glattes, sauberes Aufsetzen der Stützeinrichtung auf die ferromagnetische Grundplatte des Bestückautomaten beziehungsweise eines Hubtisches des Bestuckautomaten.
In der zweiten Position des beweglichen Stutzelementes ist das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes derart angeordnet, dass es in magnetischem Wirkkontakt zum wenigstens einen Permanentmagneten steht und gleichzeitig in magnetischem Wirkkontakt zu der ferromagnetischen Grundplatte des Bestuckautomaten bringbar ist. Das heißt, das bewegliche Stützelement der Stützeinrichtung wird derart zu dem Grundkorper der Stützeinrichtung bewegt, dass das zumindest eine ferromagnetische Element an dem Stützelement in Wirkkontakt zu einer ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten bringbar ist, wenn die Stützeinrichtung auf der ferromagnetischen Grundplatte abgesetzt beziehungsweise positioniert ist. In der zweiten Position des beweglichen Stützelementes der Stutzeinrichtung liegt ein Ende des zumindest einen ferromagnetischen Elementes in der gleichen Ebene beziehungsweise annähernd in der gleichen Ebene, die durch die Anlageflache des ferromagnetischen Grundkörpers der Stützeinrichtung gebildet ist. Vorteilhafterweise berührt das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes die Grundplatte des Bestückautomaten, wenn die Stutzeinrichtung über den Grundkorper die Grundplatte kontaktiert. Durch die Verschiebung des Stützelementes aus der ersten Position in die zweite Position wird der Magnetfluss innerhalb der Stutzeinrichtung verändert. Das heißt, es entsteht in der zweiten Position des Stützelementes wiederum ein geschlossener Magnetfluss, wenn die Stutzeinrichtung an einer ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten positioniert ist, wobei der Magnetfluss über den der Grundplatte zugewandten Teil des Grundkörpers der Stützeinrichtung, über die ferromagnetische Grundplatte des Bestückautomaten, über das zumindest eine ferromagnetische Element an dem beweglichen Stützelement und dem zumindest einen Permanentmagneten fließt.
Durch die spezielle Ausgestaltung der Stützeinrichtung ist die Magnetkraft beziehungsweise der Magnetfluss in der Stützeinrichtung durch eine Veränderung der Position des beweglichen Stützelementes veränderbar beziehungsweise schaltbar. So kann beispielsweise durch Anheben des beweglichen Stützelementes der magnetische Fluss innerhalb der Stützeinrichtung derart verändert werden, dass sich die magnetischen Feldlinien innerhalb der Stützeinrichtung schließen. Diese Veranderung der magnetischen Feldlinien sollte insbesondere dann stattfinden, bevor die Standflache beziehungsweise Anlageflache der Stützeinrichtung, insbesondere des ferromagnetischen Grundkorpers der Stutzeinrichtung, den Kontakt mit der ferromagnetischen Grundplatte beziehungsweise dem ferromagnetischen Hubtisch verliert. Durch eine Verschiebung des Stützelementes von der zweiten in die erste Position wird erreicht, dass keine magnetischen Feldlinien in Richtung der Grundplatte und damit in Richtung umliegender Bauelemente austreten.
Fur das Positionieren beziehungsweise Aufsetzen der Stützeinrichtung auf eine ferromagnetische Grundplatte gilt eine analoge, aber umgekehrte Reihenfolge der Veränderung des Magnetflusses. Das heißt, wahrend des Aufsetzvorganges der Stützeinrichtung auf eine ferromagnetische Grundplatte befindet sich das bewegliche Stützelement vorteilhafterweise in der ersten Position, so dass ein geschlossener magnetische Fluss innerhalb des der Grundplatte abgewandten Bereiches der Stützeinrichtung vorherrscht. Die magnetischen Feldlinien treten erst dann in Richtung der ferromagnetischen Grundplatte aus dem Grundkörper der Stützeinrichtung aus, wenn das bewegliche Stutzelement von der ersten Position in die zweite Position gebracht wird. Dies sollte erst dann erfolgen, wenn die Stützeinrichtung bereits sicher auf der ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten abgesetzt ist. Durch eine Veränderung des beweglichen Stutzelementes von der ersten Position in die zweite Position, treten die magnetischen Feldlinien aus dem ferromagnetischen Grundkorper in die ferromagnetische Grundplatte des Bestückautomaten aus und halten die Stützeinrichtung sicher an der ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten fest.
Durch die geeignete Fuhrung beziehungsweise Anderung des Magnetflusses in der Stützeinrichtung kann die Haltekraft, mit der die Stützeinrichtung an der ferromagnetischen Grundplatte gehalten wird, verändert werden. Zum Entfernen beziehungsweise Abziehen der Stützeinrichtung von der ferromagnetischen Grundplatte kann das bewegliche Stützelement der Stützeinrichtung von der zweiten Position in die erste Position überfuhrt werden, so dass eine Veränderung des magnetischen Flusses innerhalb der Stützeinrichtung erfolgt. Durch die Überfuhrung des beweglichen Stützelementes in die erste Position wird die Haltekraft der Stutzeinrichtung deutlich reduziert, insbesondere aufgehoben, so dass die Stützeinrichtung einfach von der ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten entfernt werden kann. Durch die spezielle Ausgestaltung der Stützeinrichtung kann die Haltekraft beziehungsweise Kontaktkraft zur Befestigung der Stützeinrichtung an der ferromagnetischen Grundplatte eines Bestückautomaten ein Vielfaches der Kraft erreichen, die zum Entfernen derselben Stützeinrichtung, nach einer Veränderung des magnetischen Flusses innerhalb der Stützeinrichtung, erforderlich ist.
Das Stützelement ist relativ zum Grundkorper der Stützeinrichtung bewegbar. Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der Stutzeinrichtung vorgesehen sein, dass das Stützelement in einer Aussparung des Grundkörpers der Stützeinrichtung führbar gehalten ist. Die Aussparung des Grundkörpers kann je nach Form des bewegbaren Stutzelementes unterschiedlich ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist die Aussparung in dem Grundkörper als Durchgangsbohrung ausgebildet in einer derartigen Bohrung kann ein Stutzelement geführt werden, das einen zylinderförmigen Querschnitt aufweist. Alternativ kann die Aussparung in dem Grundkorper der Stützeinrichtung eckig ausgebildet sein, so dass ein Stützelement, das einen entsprechend eckig ausgebildeten Querschnitt aufweist entlang der Aussparung in dem Grundkörper der Stützeinrichtung geführt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der ersten Ausführungsform der Stützeinrichtung vorgesehen sein, dass das ferromagnetische Element ein ferromagnetischer Hohlkörper, insbesondere eine ferromagnetische Buchse, ist, der einen Teil des Stützelementes umgibt. Das heißt, je nach Ausgestaltung des beweglichen Stützelementes kann ein ferromagnetisches Element in Form eines Hohlkörpers verwendet werden, das formschlüssig um das Stützelement angeordnet beziehungsweise befestigt ist. Weist das bewegliche Stützelement einen kreisförmigen Querschnitt auf, so ist das ferromagnetische Element vorteilhafterweise als eine ferromagnetische Buchse ausgebildet. Das zumindest eine ferromagnetische Element ist an dem Teil des beweglichen Stützelementes der Stützeinrichtung angeordnet, der bei einer Befestigung der Stützeinrichtung auf einer ferromagnetischen Grundplatte des Bestuckautomaten der ferromagnetischen Grundplatte zugewandt ist. Insbesondere ist das zumindest eine ferromagnetische Element an dem der Grundplatte zugewandten Seite des Stützelementes fixiert. Das ferromagnetische Element, insbesondere die ferromagnetische Buchse, umgibt einen Bereich des beweglichen Stützelementes formschlüssig. Dabei kann das zumindest eine ferromagnetische Element kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig an dem Stützelement der Stützeinrichtung fixiert sein.
Bevorzugt weist das Stützelement der ersten Ausführungsform der Stützeinrichtung eine erste Anschlageinrichtung auf, die zur Begrenzung der Bewegung des Stützelementes in eine erste Richtung relativ zum Grundkörper der Stützeinrichtung dient. Durch diese erste Anschlageinrichtung ist gewährleistet, dass das Stützelement bis zur zweiten Position relativ zu dem Grundkörper der Stützeinrichtung bewegt werden kann. Das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes oder eine zweite Anschlageinrichtung ist zur Begrenzung der Bewegung des Stützelementes in eine zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zum Grundkörper der Stützeinrichtung ausgebildet. Die erste Anschlageinrichtung und das zumindest eine ferromagnetische Element beziehungsweise die zweite Anschlageinrichtung sind dabei beabstandet zueinander am Stützelement angeordnet, wobei das Stützelement mit dem Bereich, der zwischen der ersten Anschlageinrichtung und dem zumindest einen ferromagnetischen Element beziehungsweise der zweiten Anschlageinrichtung vorhanden ist, in beziehungsweise entlang der Aussparung des Grundkörpers führbar gehalten ist. Das heißt, die erste Anschlageinrichtung begrenzt die Bewegung des Stützelementes relativ zum Grundkörperes der Stützeinrichtung in die erste Richtung, das an dem Stutzelement fixierte zumindest eine ferromagnetische Element, insbesondere die ferromagnetische Buchse, oder die zweite Anschlageinrichtung begrenzt die Bewegung des Stützelementes in die zweite Richtung relativ zum Grundkörper der Stützeinrichtung. Vorteilhafterweise ist die erste Anschlageinrichtung derart an dem Stützelement angeordnet, dass bei Anschlag der Anschlageinrichtung an den Grundkörper der Stützeinrichtung die erste Position des Stützelementes der Stützeinrichtung relativ zu dem Grundkörper der Stützeinrichtung erlangt wird. Ferner ist das zumindest eine ferromagnetische Element vorteilhafterweise derart an dem Stützelement angeordnet, dass bei Anschlag des zumindest einen ferromagnetischen Elementes beziehungsweise der zweiten Anschlageinrichtung an den Grundkorper der Stützeinrichtung die zweite Position des Stützelementes relativ zu dem Grundkorper der Stutzeinrichtung eingenommen wird.
Der Grundkörper der Stutzeinrichtung kann verschiedenartig ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist der Grundkörper der Stutzeinrichtung als zylinderformiger Behalter, insbesondere als zylinderformige Glocke, ausgebildet, wobei die Aussparung zur Durchführung des Stützelementes im Boden des zylinderformigen Behälters vorgesehen ist und das ferromagnetische Element des Stützelementes innerhalb des zylinderförmigen Behälters beziehungsweise der zylinderförmigen Glocke Befuhrt ist. Eine derartige Ausgestaltung des Grundkörpers der Stützeinrichtung gewährleistet eine besonders sichere Führung des mit dem zumindest einen ferromagnetischen Elementes versehenen Teils des Stützelementes innerhalb des zylinderformigen Behälters. Die vorzugsweise als Durchgangsbohrung ausgebildete Aussparung ist vorteilhafterweise koaxial zu der Langsachse des zylinderformigen Behälters im Boden des Behalters angeordnet. Der Grundkörper der Stützeinrichtung kann auch andersförmige Behälterformen aufweisen. Beispielsweise kann der Grundkorper der Stützeinrichtung die Form eines eckigen Behaltnisses beziehungsweise Behälters aufweisen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der ersten Ausfuhrungsform der Stützeinrichtung vorgesehen sein, dass an dem Grundkorper der Stützeinrichtung wenigstens ein erster Vorsprung und wenigstens ein zweiter Vorsprung beabstandet zueinander vorgesehen sind, dass der Permanentmagnet an dem ferromagnetischen Element des Stützelementes angeordnet ist, wobei in der ersten Position des zumindest einen ferromagnetischen Elementes des Stützelementes der an den zumindest einen ferromagnetischen Element des Stützelementes fixierte wenigstens eine Permanentmagnet in magnetischem Wirkkontakt zum ersten Vorsprung des magnetischen Grundkörpers der Stützeinrichtung und das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes in magnetischen Wirkkontakt zum ferromagnetischen Grundkörper der Stützeinrichtung steht und in der zweiten Position des zumindest einen ferromagnetischen Elementes des Stutzelementes der an dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stützelementes fixierte wenigstens eine Permanentmagnet in magnetischem Wirkkontakt zum zweiten Vorsprung des ferromagnetischen Grundkörpers der Stützeinrichtung steht und das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes in magnetischem Wirkkontakt zu der ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten steht beziehungsweise bringbar ist. Das heißt, der erste und der zweite Vorsprung sind an der Innenwandung des behalterförmig ausgebildeten Grundkörpers vorgesehen und zu dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stützelementes gerichtet. Dabei definiert der erste Vorsprung die erste Position des beweglichen Stutzelementes und der zweite Vorsprung die zweite Position des beweglichen Stutzelementes. In der ersten Position des Stützelementes ist der an dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stutzelementes, insbesondere der ferromagnetischen Buchse, angeordnete wenigstens eine Permanentmagnet fluchtend zu dem ersten Vorsprung des Grundkorpers der Stützeinrichtung angeordnet. In der zweiten Position des Stützelementes ist der wenigstens eine Permanentmagnet, der an dem ferromagnetischen Element angeordnet ist, fluchtend zu dem zweiten Vorsprung des Grundkorpers der Stutzeinrichtung angeordnet. Hierdurch kann in den jeweiligen Positionen ein magnetischer Fluss von dem wenigstens einen Permanentmagneten auf den entsprechenden Vorsprung des Grundkörpers übertragen werden.
Vorteilhafterweise ist ein einziger Permanentmagnet in Form eines Ringes um das als Buchse ausgebildete ferromagnetische Element des Stützelementes angeordnet. Der erste und der zweite Vorsprung sind jeweils vorteilhafterweise als umlaufende Rippen innerhalb des behälterförmigen Grundkorpers der Stützeinrichtung ausgebildet. Beide Vorsprünge sind vorteilhafterweise monolithisch mit dem Grundkorper der Stützeinrichtung ausgebildet. Diese sind daher ebenfalls aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet.
Gemaß einer alternativen Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der ersten Ausfuhrungsform der Stützeinrichtung vorgesehen sein, dass an dem ferromagnetischen Element des Stutzelementes wenigstens ein erster Vorsprung und wenigstens ein zweiter Vorsprung beabstandet zueinander vorgesehen sind, dass der Permanentmagnet an dem ferromagnetischen Grundkorper der Stützeinrichtung angeordnet ist, wobei in der ersten Position des ferromagnetischen Elementes des Stützelementes der an den ferromagnetischen Grundkörper der Stützeinrichtung fixierte wenigstens eine Permanentmagnet in magnetischem Wirkkontakt zum ersten Vorsprung des zumindest einen ferromagnetischen Elementes des Stutzelementes und das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes in magnetischem Wirkkontakt zum ferromagnetischen Grundkorper der Stützeinrichtung steht und in der zweiten Position des zumindest einen ferromagnetischen Elementes des Stutzelementes der an den ferromagnetischen Grundkorper der Stutzeinrichtung fixierte wenigstens eine Permanentmagnet in magnetischem Wirkkontakt zum zweiten Vorsprung des zumindest einen ferromagnetischen Elementes des Stützelementes und das zumindest eine ferromagnetische Element des Stutzelementes in magnetischem Wirkkontakt zu der ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten steht beziehungsweise bringbar ist. Bei einer derartigen Anordnung des ersten und des zweiten Vorsprunges an dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stutzelementes ist der zumindest eine Permanentmagnet an dem Grundkörper der Stutzeinrichtung, insbesondere an der Innenwandung des behälterformig ausgebildeten Grundkörpers der Stützeinrichtung, angeordnet. Dabei ist der zumindest eine Permanentmagnet vorteilhafterweise als umlaufender Ring an der Innenseite des behalterförmig ausgebildeten Grundkörpers fixiert. Der erste und der zweite Vorsprung sind vorteilhafterweise monolithisch mit dem ferromagnetischen Element des Stutzelementes ausgebildet. Dabei ragen der erste und der zweite Vorsprung vorteilhafterweise als umlaufende Rippen um das insbesondere als ferromagnetische Buchse ausgebildete ferromagnetische Element des Stutzelementes herum. Der erste und der zweite Vorsprung sind dabei derart an dem ferromagnetischen Element des Stützelementes angeordnet, dass bei Einnahme der ersten Position des ferromagnetischen Elementes beziehungsweise des Stützelementes der erste Vorsprung fluchtend zu dem am Grundkörper angeordneten Permanentmagnet angeordnet ist und dass in der zweiten Position des ferromagnetischen Elementes beziehungsweise des Stutzelementes der zweite Vorsprung des ferromagnetischen Elementes fluchtend zu dem am Grundkorper befestigten Permanentmagneten anordenbar ist. Je nach Position des Stützelementes werden einmal ein Magnetfluss innerhalb der Stützeinrichtung und einmal ein Magnetfluss über eine ferromagnetische Grundplatte, an der die Stützeinrichtung angeordnet ist, erzielt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der ersten Ausführungsform der Stützeinrichtung vorgesehen sein, dass das Stützelement zur Durchleitung von Druckluft hohlprofilförmig ausgebildet ist. So kann an das Stutzelement eine Druckluftleitung angeschlossen werden, über die Druckluft durch das hohlprofilförmig ausgebildete Stützelement in Richtung der Grundplatte geblasen werden kann. Eine derartig ausgebildete Stützeinrichtung ermöglicht, dass während des Positionierens der Stutzeinrichtung auf einer ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten, insbesondere einer ferromagnetischen Grundplatte eines Hubtisches des Bestückautomaten, Bauelemente aus dem Befestigungsbereich entfernt werden konnen. Das heißt, die auf der ferromagnetischen Grundplatte liegenden, bei einem vorherigen Bestückvorgang herabgefallenen mechanischen oder elektronischen Bauelemente können durch Einblasen von Druckluft in das hohlprofilförmig ausgebildete Stützelement aus dem Positionierbereich der Stutzeinrichtung weggeblasen werden.
Das bewegliche Stutzelement kann aus verschiedenartigen Materialien ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann das Stützelement ein Material umfassen, das eine geringe magnetische Hysterese aufweist. Besonders vorteilhaft ist das Stützelement aus einem nicht-ferromagnetischen Material, insbesondere aus Kunststoff, ausgebildet. Dabei ist das Material des Stutzelementes stabil ausgebildet, so dass dieses bei einem Greifen durch einen Benutzer beziehungsweise ein Werkzeug nicht zerstort wird.
Gemaß einer zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform der Stützeinrichtung kann bei dieser vorgesehen sein, dass die Einrichtung eine Bestromungseinrichtung zur wahlweisen Bestromung des Permanentmagneten umfasst. Die Bestromungseinrichtung ist dabei derart an der Stützeinrichtung angeordnet, dass eine Bestromung des Permanentmagneten ermöglicht werden kann. Bestromung des Permanentmagneten bedeutet dabei im Sinne der Erfindung, dass durch eine Bestromung einer Spule die von dem Permanentmagneten ausgeübte Magnetkraft verringert, insbesondere sogar aufgehoben, werden kann. Das heißt, durch die Bestromungseinrichtung kann eine zweite Magnetkraft beziehungsweise ein zweites Magnetfeld erzeugt werden, die die Magnetkraft beziehungsweise das Magnetfeld des Permanentmagneten verringert oder aufhebt. Dies erfolgt aber nur, wenn die Bestromungseinrichtung bestromt wird, das heißt, über eine Stromzuführleitung mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Magnetkraft, die von dem Permanentmagneten auf die Stützeinrichtung übertragen wird und von der Stützeinrichtung auf die Umgebung ausgeübt wird, kann durch die Bestromung des Permanentmagneten verringert oder sogar abgeschaltet werden. Hierdurch kann die Abzugskraft, die zum Entfernen der Stutzeinrichtung von einer ferromagnetischen Grundplatte erforderlich ist, im Vergleich zur Haltkraft der Stützeinrichtung, die von dem Permanentmagneten ausgeübt wird, wenn keine Bestromung des Permanentmagneten erfolgt, deutlich reduziert werden. Dies bedeutet, dass die Stützeinrichtung durch die Bestromungseinrichtung ein Vielfaches an Haltkraft im Vergleich zur Abzugskraft erreicht und die Stützeinrichtung im bestromten Zustand mit einer geringen Abzugskraft angehoben werden kann. Beim Herunterfahren beziehungsweise Positionieren der Stützeinrichtung auf die ferromagnetische Grundplatte bleibt die Stützeinrichtung bestromt. Hierdurch ist gewahrleistet, dass keine eventuell auf der ferromagnetischen Grundplatte befindlichen Bauelemente von der Stützeinrichtung magnetisch angezogen werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der zweiten Ausführungsform der Stützeinrichtung vorgesehen sein, dass die Bestromungseinrichtung eine Spule und eine Anschlussleitung zu der Spule aufweist, wobei die Spule an dem oder um den Permanentmagneten angeordnet ist. Die Spule ist dabei derart an dem oder um den Permanentmagneten angeordnet, dass bei einer Bestromung der Spule die Magnetkraft beziehungsweise das Magnetfeld des Permanentmagneten verringert, insbesondere aufgehoben, werden kann. Die Spule kann über die Anschlussleitung mit Strom versorgt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der zweiten Ausfuhrungsform der Stutzeinrichtung ferner vorgesehen sein, dass an einer dem Permanentmagneten abgewandten Seite des Grundkörpers eine Kontaktstelle oder eine Leiterplatte mit einer Kontaktfläche vorgesehen ist, die zur Ubertragung eines Stromflusses von einer Stromzuführleitung zu der Bestromungseinrichtung ausgebildet ist. Der Permanentmagnet der Stutzeinrichtung ist vorzugsweise innerhalb des Grundkorpers der Stützeinrichtung angeordnet. Die Kontaktstelle oder die Kontaktflache der Leiterplatte ist mit der Spule über die Anschlussleitung verbunden. Die Kontaktstelle oder die Kontaktfläche der Leiterplatte wird zur Bestromung der Bestromungseinrichtung, insbesondere der Spule, uber die Stromzufuhrleitung mit Strom versorgt. Die Stromzuführleitung kontaktiert dabei die Kontaktstelle oder die Kontaktflache der Leiterplatte.
Bevorzugt weist eine derart ausgebildete Stützeinrichtung eine Hebeeinheit zum Anheben oder Verschieben der Stützeinrichtung auf. Das heißt, die Hebeeinheit ist an der Stützeinrichtung anordenbar. Vorzugsweise kann die Hebeeinheit kraftschlüssig an der Stützeinrichtung befestigt werden. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass in der Hebeeinheit ein Kanal zur Durchführung der Stromzuführleitung vorgesehen ist. Hierdurch ist die Stromzufuhrleitung durch die Hebeeinheit vor äußeren Einflussen geschutzt. Die Hebeeinheit kann die Stützeinrichtung zum Einen Anheben. Alternativ kann die Stützeinrichtung durch die Hebeeinheit entlang der ferromagnetischen Grundplatte verschoben werden. In den zweiten Fall stellt die Hebeeinheit eher eine Art Verschiebeeinheit dar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der zweiten Ausfuhrungsform der Stutzeinrichtung ferner vorgesehen sein, dass ein Federkontaktstift in der Durchführung der Hebeeinheit beweglich gehalten ist, der mit der Stromzuführleitung elektrisch leitend verbunden ist und der zur Kontaktierung der Kontaktstelle oder der Leiterplatte ausgebildet ist. Hierdurch ist eine sichere Kontaktierung der Kontaktstelle oder der Leiterplatte zur Übertragung von Strom von der Stromzuführleitung zu der Bestromungseinrichtung gewahrleistet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der zweiten Ausfuhrungsform der Stützeinrichtung ferner vorgesehen sein, dass eine Messeinrichtung zur Feststellung der Positionierung der Stützeinrichtung an der ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten und/oder zur Feststellung, ob die Stutzeinrichtung durch die Hebeeinheit gehalten ist, vorgesehen ist. Sollten sich beim Aufsetzen der Stützeinrichtung unterhalb der Stützeinrichtung Bauelemente beziehungsweise Fremdkörper befinden, so durch die Messeinrichtung, insbesondere durch eine induktive Messung, ermittelt werden, dass die Stützeinrichtung nicht eben auf einer ferromagnetischen Grundplatte des Bestuckautomaten aufliegt. Zusatzlich oder alternativ dazu kann durch die Messeinrichtung festgestellt werden, ob die Stützeinrichtung durch die Hebeeinheit gehalten ist, insbesondere ob sich die Stützeinrichtung nach dem Anheben an der Hebeeinheit befindet. Ferner kann eine Messeinrichtung, insbesondere eine Induktivitätsmesseinrichtung, zur Feststellung, ob sich ein Fremdkörper, wie ein Bauelement, unterhalb der Stützeinrichtung befindet, vorgesehen sein, Die Messeinrichtung kann dies vorzugsweise durch Messung der Induktivitat der Spule der Bestromungseinrichtung durchführen.
Gemaß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der Stützeinrichtung vorgesehen sein, dass an einem freien Ende des Grundkörpers der Stützeinrichtung wenigstens ein Dichtelement zur Abdichtung des freien Endes des Grundkorpers zu der Grundplatte des Bestuckautomaten vorgesehen ist. Das heißt, das wenigstens eine Dichtelement ist an dem Bereich des Grundkörpers vorgesehen, der zur Anlage an eine ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten beziehungsweise einer ferromagnetischen Grundplatte eines Hubtisches eines Bestückautomaten ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist das Dichtelement als geschlossenes Ringelement, beispielsweise als runder Federstift, ausgebildet.
Das wenigstens eine Dichtelement sorgt dafur, dass umliegende Bauteile nicht in den Befestigungsbereich der Stutzeinrichtung gelangen und magnetisiert werden.
Der Grundkörper der Stützeinrichtung ist vorzugsweise an seiner zur Anlage an die ferromagnetische Grundplatte des Bestuckautomaten ausgebildeten Stirnseite eben oder als Dreibein ausgebildet. Diese Stirnseite, die die Anlagefläche des Grundkörpers zur Kontaktierung der ebenfalls eben ausgebildeten ferromagnetischen Grundplatte bildet, ermöglicht einen gleichmäßigen und sicheren Halt der Stützeinrichtung an der ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten.
Besonders bevorzugt ist der magnetische Grundkörper der Stützeinrichtung aus einem Material ausgebildet, das eine geringe magnetische Hysterese aufweist. Unter magnetische Hysterese, auch als magnetische Remanenz oder auch Remanenzflussdichte bezeichnet, versteht man die Magnetisierung, welche nach dem Entfernen eines Magnetfeldes in einem ferromagnetischen Material verbleibt. Ein derart ausgebildeter ferromagnetischer Grundkorper gewahrleistet, dass in den Teilen des Grundkörpers, die nicht im Bereich des geschlossenen Magnetflusses liegen, eine sehr geringe Magnetisierung verbleibt. Hierdurch ist ermoglicht, dass in der ersten Position des ferromagnetischen Elementes des Stützelementes keine beziehungsweise kaum eine Magnetisierung des der Grundplatte zugeordneten Bereichs des Grundkörpers vorherrscht, so dass in dieser Position keine beziehungsweise kaum eine magnetische Haltekraft auf die ferromagnetische Grundplatte wirkt oder wirken kann. Hierdurch kann die Stützeinrichtung einfach von der ferromagnetischen Grundplatte entfernt werden und umliegende ferromagnetische Teile werden nicht angezogen.
Ferner ist eine Stützeinrichtung bevorzugt, bei der an dem zu dem unterstützenden Substrat gerichteten Ende des Stützelementes ein Dämpferelement vorgesehen ist. Dieses Dämpferelement kann ein federelastisches Material umfassen. Alternativ dazu kann das Dampferelement ein Federelement aufweisen, das zur Kontaktierung eines Substrates dient. Das heißt, das Dämpferelement dient zur Dämpfung der Anlage des Substrates an die Stützeinrichtung. Durch das Dämpferelement kann ferner eine sanfte Anlage des Substrates an die Stutzeinrichtung gewährleistet werden. Vorteilhafterweise ist das Dämpferelement von einem gummierten Material umgeben, so dass keine Beschädigungen an dem auf die Stutzeinrichtung abgelegten Substrat entstehen.
Gemäß eines zweiten Aspektes der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen, mit zumindest einer Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates und mit wenigstens einer ferromagnetischen Grundplatte zur Anordnung der zumindest einen Stutzeinrichtung, wobei die Stützeinrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform des ersten Aspektes der Erfindung gelöst. Die ferromagnetisch ausgebildete Grundplatte des Bestuckautomaten ist vorteilhafterweise Teil eines in z-Richtung verfahrbaren Hubtisches des Bestückautomaten. Ein derart ausgebildeter Bestückautomat ermoglicht eine sichere Unterstützung eines zu bestückenden Substrates, insbesondere einer zu bestückenden Leiterplatte. Insbesondere verhindert ein derartig ausgebildeter Bestückautomat eine Durchbiegung des Substrates bei der Bestückung des Substrates mit mechanischen und/oder elektronischen Bauelementen. Die wenigstens eine ferromagnetisch ausgebildete Grundplatte ist vorzugsweise Teil eines beweglichen Hubtisches, der senkrecht zu dem auf einer Transporteinrichtung des Bestuckautomaten transportierten Substrat verfahrbar ist.
Gemaß eines dritten Aspektes der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Positionieren einer Stützeinrichtung, die gemaß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist, auf einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestückautomaten, gelöst. Dabei ist das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) durch die Einrichtung zum Verändern der auf die ferromagnetische Grundplatte wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten wird die auf die ferromagnetische Grundplatte wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten verringert oder aufgehoben,
b) ein freies Ende der Stützeinrichtung wird auf der ferromagnetischen Grundplatte abgesetzt,
c) nach dem Absetzen der Stutzeinrichtung auf die ferromagnetische Grundplatte wird durch die Einrichtung die auf die ferromagnetische Grundplatte wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten erhöht, so dass die Stutzeinrichtung aufgrund der wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten sicher an der ferromagnetischen Grundplatte gehalten ist.

Durch ein derartiges Verfahren zum Positionieren einer gemäß des ersten Aspektes der Erfindung ausgebildeten Stützeinrichtung kann ein einfaches und sicheres Absetzen und anschließendes Halten der Stützeinrichtung auf einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestuckautomaten gewahrleistet werden. Die von der Stützeinrichtung ausgeübte Magnetkraft kann je nach Bedarf herab- oder heraufgesetzt werden. Beispielsweise kann die von der Stützeinrichtung ausgeübte Magnetkraft durch die Einrichtung komplett aufgehoben werden. Das Verfahren ermoglicht, dass die Stutzeinrichtung einfach und sicher auf eine ferromagnetische Grundplatte, insbesondere auf eine ferromagnetische Grundplatte eines Hubtisches, einer Substrat-Transporteinrichtung positioniert werden kann, ohne dass aufgrund der Magnetkraft des Permanentmagneten Bauelemente unter die Stützeinrichtung gezogen werden. Zur Positionierung und zur Entfernung der Stützeinrichtung an eine beziehungsweise von einer ferromagnetische Grundplatte wird die Magnetkraft des Permanentmagneten verringert oder aufgehoben, so dass keine oder kaum eine Magnetkraft von der Stützeinrichtung ausgeübt wird. Hierdurch kann sowohl beim Positionieren als auch beim Entfernen der Stutzeinrichtung von einer ferromagnetischen Grundplatte verhindert werden, dass ferromagnetische Kleinteile von der Stützeinrichtung angezogen werden, die einer exakten Positionierung der Stützeinrichtung an einer ferromagnetischen Grundplatte hinderlich sind. Durch die Einrichtung kann ferner ermöglicht werden, dass die Stützeinrichtung nach dem Positionieren an der ferromagnetischen Grundplatte sehr fest an dieser gehalten wird.
Besonders bevorzugt kann das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet sein:

a) das freie Ende der ersten Ausfuhrungsform der Stützeinrichtung wird auf der ferromagnetischen Grundplatte abgesetzt, wenn das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes der Stützeinrichtung sich in der ersten Position befindet, wobei in der ersten Position aufgrund der Magnetkraft des wenigstens einen Dauermagneten der Stützeinrichtung ein geschlossener magnetischer Fluss zwischen dem ferromagnetischen Grundkörper, dem Dauermagneten und dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stützelementes innerhalb der Stützeinrichtung vorherrscht,
b) nach dem Absetzen der Stützeinrichtung auf die ferromagnetische Grundplatte wird das zumindest eine ferromagnetische Element des Stützelementes beziehungswiese das Stutzelement manuell oder mittels eines Werkzeuges in die zweite Position überführt, so dass aufgrund der Magnetkraft des wenigstens einen Dauermagneten ein geschlossener magnetischer Fluss zwischen dem ferromagnetischen Grundkörper, dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stutzelementes, dem Dauermagneten und der ferromagnetischen Grundplatte vorherrscht. Durch ein derartiges Verfahren zum Positionieren einer gemaß des ersten Aspektes der Erfindung ausgebildeten Stutzeinrichtung kann ein einfaches und sicheres Absetzen und anschließendes Halten der Stutzeinrichtung auf einer ferromagnetischen Grundplatte gewährleistet werden. Dabei wird während des Absetzvorganges der Stützeinrichtung aufgrund der Einnahme der ersten Position des Stützelementes keine magnetische Kraft von dem ferromagnetischen Grundkörper in Richtung der ferromagnetischen Grundplatte ausgestrahlt, so dass umliegende Bauelemente nicht magnetisiert beziehungsweise angezogen werden. Erst nach dem Absetzen der Stützeinrichtung auf der ferromagnetischen Grundplatte wird das bewegliche Stutzelement von der ersten Position in die zweite Position überführt, so dass der Magnetfluss der Stutzeinrichtung verändert wird. Der in der ersten Position innerhalb der Stützeinrichtung geschlossene Magnetfluss ist in der zweiten Position des Stützelementes derart verändert, dass nunmehr ein Magnetfluss von dem Permanentmagneten über den ferromagnetischen Grundkorper, das ferromagnetische Element und der ferromagnetischen Grundplatte gegeben ist. Der in der zweiten Position vorherrschende Magnetfluss sorgt dafür, dass die Stutzeinrichtung mit einer bestimmten Magnetkraft an der ferromagnetischen Grundplatte gehalten wird. Beispielsweise kann die Stützeinrichtung mit einer Magnetkraft von 50–150 N an der ferromagnetischen Grundplatte gehalten werden.

Alternativ dazu ist ein Verfahren besonders bevorzugt, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a) das freie Ende der zweiten Ausführungsform der Stützeinrichtung wird auf der ferromagnetischen Grundplatte abgesetzt, nachdem aufgrund einer Bestromung der Bestromungseinrichtung die auf die ferromagnetische Grundplatte wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten verringert oder aufgehoben worden ist,
b) nach dem Absetzen der Stützeinrichtung auf die ferromagnetische Grundplatte wird die Bestromung der Bestromungseinrichtung eingestellt, so dass die Stützeinrichtung aufgrund der wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten sicher an der ferromagnetischen Grundplatte gehalten ist. Durch die Reduzierung der von der Stützeinrichtung ausgeübten Magnetkraft beziehungsweise des von der Stützeinrichtung ausgeübten Magnetfeldes kann die Stützeinrichtung problemlos auf einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestuckautomaten zur Leiterplattenabstützung abgesetzt werden, ohne das magnetische Bauelemente oder magnetische Kleinteile angezogen werden von der Stützeinrichtung. Nach dem Absetzen der Stützeinrichtung auf der ferromagnetischen Grundplatte wird die Bestromung der Bestromungseinrichtung eingestellt, so dass die volle Magnetkraft des Permanentmagneten die Stützeinrichtung an der ferromagnetischen Grundplatte hält.

Gemäß eines vierten Aspektes der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Entfernen einer Stutzeinrichtung, die gemaß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist, von einer ferromagnetischen Grundplatte eines Bestückautomaten, gelöst. Dabei ist das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) durch die Einrichtung zum Verändern der auf die ferromagnetische Grundplatte wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten wird die auf die ferromagnetische Grundplatte wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten verringert oder aufgehoben,
b) in einem nachfolgenden Schritt wird die Stutzeinrichtung von der ferromagnetischen Grundplatte manuell oder mittels eines Werkzeuges oder einer Hebeeinheit entfernt.

Besonders bevorzugt kann das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet sein:

a) das zumindest eine Stützelement der ersten Ausführungsform der Stützeinrichtung, das sich in der zweiten Position befindet, in der aufgrund der Magnetkraft des wenigstens einen Permanentmagneten der Stützeinrichtung ein geschlossener magnetischer Fluss zwischen dem Permanentmagneten, dem magnetischen Grundkorper, dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stützelementes und der ferromagnetischen Grundplatte vorherrscht, wird manuell oder mittels eines Werkzeuges von der zweiten Position in die erste Position uberführt, so dass aufgrund der Magnetkraft des wenigstens einen Permanentmagneten ein geschlossener magnetischer Fluss zwischen dem Permanentmagneten, dem ferromagnetischen Grundkörper und dem zumindest einen ferromagnetischen Element des Stutzelementes innerhalb der Stützeinrichtung entsteht,
b) in einem nachfolgenden Schritt wird die Stützeinrichtung von der ferromagnetischen Grundplatte manuell oder mittels eines Werkzeuges entfernt.

Zur Entfernung der Stützeinrichtung von der ferromagnetischen Grundplatte wird zunächst das bewegliche Stützelement manuell oder mittels eines Werkzeuges von der zweiten Position in die erste Position überführt. Hierdurch wird die von der Stützeinrichtung auf die ferromagnetische Grundplatte ausgeübte magnetische Haltekraft reduziert beziehungsweise ganz aufgehoben, so dass nach der Überführung des ferromagnetischen Elementes des Stützelementes in die erste Position, die Stützeinrichtung leicht von der ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten, insbesondere von der ferromagnetischen Grundplatte eines Hubtisches des Bestückautomaten, entfernt werden kann. Dadurch, dass während der Entfernung der Stützeinrichtung von der ferromagnetischen Grundplatte keine beziehungsweise kaum eine magnetische Kraft von dem Grundkorper in Richtung der ferromagnetischen Grundplatte ausgeübt wird, ist gewahrleistet, dass umliegende Bauelemente nicht magnetisiert und von der Stutzeinrichtung angezogen werden. Hierdurch bleibt die entfernte Stutzeinrichtung frei von ferromagnetischen Fremdkörpern, so dass diese unverändert erneut an einer ferromagnetischen Grundplatte positioniert werden kann.
Alternativ dazu ist ein Verfahren besonders bevorzugt, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a) durch Bestromung der Bestromungseinrichtung die auf die ferromagnetische Grundplatte wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten verringert oder aufgehoben worden ist,
b) in einem nachfolgenden Schritt wird die Stutzeinrichtung von der ferromagnetischen Grundplatte manuell oder mittels eines Werkzeuges entfernt.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
1 eine Schnittdarstellung durch eine erste Stützeinrichtung, die gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, wobei das ferromagnetische Element des beweglichen Stutzelementes der Stützeinrichtung in der zweiten Position B angeordnet ist,
2 eine Schnittdarstellung durch die Stützeinrichtung gemäß 1, wobei das ferromagnetische Element des beweglichen Stützelementes der Stützeinrichtung in der ersten Position A angeordnet ist,
3 in einer Schnittdarstellung die Stützeinrichtung gemäß 1, wobei der Magnetfluss von der Stützeinrichtung zu der ferromagnetischen Grundplatte dargestellt ist,
4 eine Schnittdarstellung der Stützeinrichtung gemäß 2, wobei der Magnetfluss in der ersten Position A des Stützelementes dargestellt ist,
5 einen Teil eines Bestückautomaten, der gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist,
6 eine Darstellung einer Transportstrecke im Bereich der Bestückposition im Aufriss,
7 eine Schnittdarstellung durch eine zweite Stützeinrichtung, die gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, wobei das ferromagnetische Element des beweglichen Stützelementes der Stützeinrichtung in der zweiten Position B angeordnet ist,
8 eine Schnittdarstellung durch die Stutzeinrichtung gemäß 7, wobei das ferromagnetische Element des beweglichen Stützelementes der Stützeinrichtung in der ersten Position A angeordnet ist,
9 eine Schnittdarstellung durch eine dritte Stutzeinrichtung, die gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, wobei die Stützeinrichtung eine Bestromungseinrichtung zur Kompensation des Magnetfeldes des Permanentmagneten aufweist.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 9 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung eine erste Stützeinrichtung 50, die gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, wobei an der Stützeinrichtung 50 eine Einrichtung 21 zum Verandern der auf eine ferromagnetische Grundplatte 61 eines Bestückautomaten wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten 20 vorgesehen ist. Die Einrichtung 21 weist ein zum ferromagnetischen Grundkörper 1 beweglich angeordnetes Stützelement 10 auf. Ferner ist zumindest ein ferromagnetisches Element 11 an dem Stützelement 10 angeordnet. Das ferromagnetische Element 11 des beweglichen Stützelementes 10 der Stutzeinrichtung 50 ist in der zweiten Position B angeordnet. Die Stützeinrichtung 50 zur Unterstützung eines mit Bauelementen zu bestückenden Substrates in einem Bestuckautomaten weist einen ferromagnetischen Grundkörper 1 und ein zum Grundkörper 1 beweglich angeordnetes Stützelement 10 auf. Der ferromagnetische Grundkörper 1 der Stützeinrichtung 50 ist als Behälter, insbesondere als zylinderförmiger Behälter, ausgebildet. In dem ferromagnetischen Grundkorper 1, insbesondere in dem Boden des zylinderformig ausgebildeten Grundkörpers, ist eine Aussparung 2 zur führbaren Lagerung des Stutzelementes 10 der Stützeinrichtung 50 vorgesehen. Das Stützelement 10 ist in der Aussparung 2 des Grundkörpers 1 führbar gehalten. Das Stützelement ist als längliches Profil, insbesondere als längliches Hohlprofil, ausgebildet und weist vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt auf. Das Stützelement 10 kann jedoch auch andere Querschnittsformen aufweisen. Entsprechend der Querschnittsform des Stützelementes 10 ist die Aussparung 2 in dem Grundkörper 1 ausgebildet. An dem Stützelement 10 ist, insbesondere monolithisch, eine erste Anschlageinrichtung 12 vorgesehen, die den Einschub des Stützelementes 10 in den behalterformigen Grundkorper 1 der Stützeinrichtung 50 begrenzt. Um den innerhalb des behalterformigen Grundkörpers 1 liegenden Teil des Stützelementes 10 ist ein ferromagnetisches Element 11 angeordnet, insbesondere fixiert. Dieses ferromagnetische Element 11 ist insbesondere als hohlprofilförmiger Körper, beispielsweise als Buchse, ausgebildet. Das ferromagnetische Element 11 ist dabei derart an dem Stützelement 10 angeordnet, dass dieses eine Bewegung des Stützelementes 10 aus der Aussparung 2 des Grundkorpers 1 begrenzt.
Die Stützeinrichtung 50 weist einen Permanentmagneten 20 auf, der in dieser Ausfuhrungsform der Stutzeinrichtung 50 an der Außenseite des ferromagnetischen Elementes 11 fixiert ist. Dabei weist der Permanentmagnet 20 eine ringförmige Form auf. An dem ferromagnetischen Grundkörper 1 der Stutzeinrichtung 50 sind ein erster Vorsprung 3 und ein zweiter Vorsprung 4 angeordnet. Sowohl der erste Vorsprung 3, als auch der zweite Vorsprung 4 sind als umlaufende vorspringende Rippe, vorzugsweise monolithisch, an der Innenwandung des behälterförmigen Grundkörpers 1 ausgebildet.
Die Stützeinrichtung 50 dient zur Unterstützung eines zu bestückenden Substrates. Hierzu wird die Stützeinrichtung 50 auf einer ferromagnetischen Grundplatte 61 eines Bestückautomaten fixiert. In den 1 und 2 ist jeweils eine Stützeinrichtung 50 an einer ferromagnetischen Grundplatte 61 fixiert. In 1 befindet sich das ferromagnetische Element 11 des Stützelementes 10 in einer zweiten Position B. In dieser zweiten Position B ist der um das ferromagnetische Element 11 angeordnete Permanentmagnet 20 fluchtend zu dem zweiten Vorsprung 4 des ferromagnetischen Grundkorpers 1 der Stützeinrichtung 50 angeordnet. In dieser zweiten Position B bildet sich ein Magnetfluss, ausgeübt von dem Permanentmagneten 20, über den zweiten Vorsprung 4 auf den ferromagnetischen Grundkorper 1, von dem ferromagnetischen Grundkörper 1 auf die ferromagnetische Grundplatte 61, von der ferromagnetischen Grundplatte 61 auf das ferromagnetische Element 11 zurück zu dem Permanentmagneten 20, oder umgekehrt. Dieser Magnetfluss in Position B ist in 3 durch die Pfeile dargestellt. Der magnetische Fluss sorgt dafür, dass die Stützeinrichtung 50 mit einer bestimmten Haltekraft an der ferromagnetischen Grundplatte 61 des Bestuckautomaten fixiert ist. Dabei können beispielsweise Kräfte von 50–150 N, insbesondere von 100 N, auftreten.
In der 2 ist die gleiche Ausfuhrungsform der Stützeinrichtung 50 gemäß 1 gezeigt, wobei das ferromagnetische Element 11 des Stützelementes 10 beziehungsweise das Stützelement 10 sich in der ersten Position A befindet. Um von der in 1 gezeigten zweiten Position B zu der in 2 gezeigten ersten Position A zu gelangen, kann das Stützelement 10 manuell oder mittels eines Werkzeuges gegriffen und bewegt werden. Dabei wird das Stützelement 10 linear entlang der Aussparung 2 des ferromagnetischen Grundkörpers 1 geführt. In der in 1 gezeigten zweiten Position B des ferromagnetischen Elementes 11 liegt die erste Anschlageinrichtung 12 des Stützelementes 10 an dem ferromagnetischen Grundkorper 1, insbesondere an der Außenseite des Bodens des ferromagnetischen Grundkorpers 1, an. In der in 2 dargestellten ersten Position A des ferromagnetischen Elementes 11, ist die Bewegung des Stützelementes 10 durch das ferromagnetische Element 11 selbst begrenzt. Das heißt, in der ersten Position A liegt das ferromagnetische Element 11 an der Innenseite des ferromagnetischen Grundkorpers 1, insbesondere an den Boden des behälterförmig ausgebildeten ferromagnetischen Grundkörpers 1, an. In der ersten Position A des ferromagnetischen Elementes 11 des Stutzelementes 10 ist der an dem ferromagnetischen Element angeordnete Permanentmagnet 20 fluchtend zu dem ersten Vorsprung 3 des ferromagnetischen Grundkörpers 1 angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung des Permanentmagneten 20, das heißt, in der ersten Position A des ferromagnetischen Elementes 11, verändert sich der Magnetfluss, im Vergleich zu dem Magnetfluss in der zweiten Position B des ferromagnetischen Elementes 11. In der in 2 gezeigten ersten Position A des ferromagnetischen Elementes 11 entsteht ein Magnetfluss, ausgehend von dem Permanentmagneten 20, zwischen dem Permanentmagneten 20, dem ersten Vorsprung 3 des ferromagnetischen Grundkörpers 1, dem ferromagnetischen Grundkorper 1 und dem ferromagnetischen Element 11. Dieser veränderte Magnetfluss ist in 4 durch die Pfeile dargestellt.
Durch die unterschiedlichen Positionen des ferromagnetischen Elementes 11 beziehungsweise des Stützelementes 10 zu dem ferromagnetischen Grundkörper 1 der Stützeinrichtung 50, wie in den 1 und 3 beziehungsweise 2 und 4 gezeigt, entsteht jeweils ein unterschiedlicher magnetischer Fluss. In den 1 und 3 befindet sich das ferromagnetische Element 11 in der zweiten Position B, so dass eine magnetische Kraft von der Stützeinrichtung 50 auf die ferromagnetische Grundplatte 61 ausgeübt wird, so dass die Stützeinrichtung 50 an der ferromagnetischen Grundplatte 61 gehalten wird. Das Entfernen der Stützeinrichtung 50 von der ferromagnetischen Grundplatte 61 ist in den 1 und 3 gezeigten zweiten Positionen B des ferromagnetischen Elementes 11 nur schwer möglich, da die Stützeinrichtung 50 mit einer bestimmten Magnetkraft an der ferromagnetischen Grundplatte 61 gehalten wird. Die Entfernung der Stützeinrichtung 50 von der ferromagnetischen Grundplatte 61 wird daher erst durch ein Herausziehen des Stützelementes 11 aus dem behalterförmigen Grundkörper 1 ermoglicht. Das heißt, zur Entfernung der Stutzeinrichtung 50 von der ferromagnetischen Grundplatte 61 wird das ferromagnetische Element 11 von der zweiten Position B in die in den 2 und 4 gezeigte erste Position A überfuhrt, so dass aufgrund der Veranderung des Magnetflusses keine beziehungsweise allenfalls ein sehr geringer Magnetfluss von dem freien Ende 6 des ferromagnetischen Grundkörpers 1 in Richtung der ferromagnetischen Grundplatte 61 vorherrscht. In den in den 2 und 4 gezeigten ersten Position A des ferromagnetischen Elementes 11 bildet sich ein interner Magnetfluss innerhalb der Stützeinrichtung 50. In dieser ersten Position A treten keine magnetischen Feldlinien an dem freien Ende 6 beziehungsweise an der Stirnseite 7 des ferromagnetischen Grundkörpers 1 in Richtung der ferromagnetischen Grundplatte 61 aus. Hierdurch kann die Stützeinrichtung 50 ohne große Kraftausübung von der ferromagnetischen Grundplatte 61 entfernt werden.
Da wahrend des Entfernens beziehungsweise Abhebens der Stützeinrichtung 50 keine magnetischen Feldlinien an dem freien Ende 6 beziehungsweise an der Stirnseite 7 des ferromagnetischen Grundkörpers austreten, werden keine umliegenden Bauelemente oder sonstige ferromagnetische Elemente durch die Stützeinrichtung 50 magnetisiert, so dass die Stützeinrichtung 50 frei von Fremdkörpern bleibt.
Wird eine Stützeinrichtung 50 an einer ferromagnetischen Grundplatte 61 eines Bestuckautomaten beziehungsweise eines Hubtisches eines Bestückautomaten positioniert, wird das ferromagnetische Element 11 zunachst in die erste Position A gebracht, so dass lediglich ein magnetischer Fluss innerhalb der Stützeinrichtung 50 vorliegt. Die Stutzeinrichtung 50 kann daher einfach an eine ferromagnetische Grundplatte 61 positioniert werden, wenn das ferromagnetische Element 11 beziehungsweise das Stützelement 10 sich in der ersten Position A bezogen auf den ferromagnetischen Grundkörper 1 der Stützeinrichtung 50 befindet. Da in dieser ersten Position A keine magnetischen Kräfte beziehungsweise keine magnetischen Feldlinien von dem freien Ende 6 beziehungsweise der Stirnseite 7 des ferromagnetischen Grundkörpers 1 ausgeübt beziehungsweise übertragen werden, werden keine umliegenden magnetisierbaren Elemente von der Stutzeinrichtung 50 angezogen, so dass die Stützeinrichtung 50, insbesondere die eben ausgebildete Stirnseite 7 des ferromagnetischen Grundkörpers 1 der Stutzeinrichtung 50, plan auf die ferromagnetische Grundplatte 61 abgesetzt werden kann. Erst nach dem Absetzen beziehungsweise Positionieren der Stützeinrichtung 50 an der ferromagnetischen Grundplatte 61 wird das Stützelement 10 manuell oder mittels eines Werkzeuges bewegt, so dass das ferromagnetische Element 11 beziehungsweise das Stützelement 10 von der ersten Position A in die zweite Position B überführt wird. In der zweiten Position B kontaktiert das ferromagnetische Element 11 vorzugsweise die ferromagnetische Grundplatte 61 des Bestuckautomaten beziehungsweise des Hubtisches des Bestückautomaten. Nach der Uberführung des ferromagnetischen Elementes 11 beziehungsweise des Stutzelementes 10 von der ersten Position A in die zweite Position B wird aufgrund der Veränderung des Magnetflusses die Stützeinrichtung 50 sicher an der ferromagnetischen Grundplatte 61 gehalten.
5 zeigt schematisch einen Teil eines Bestuckautomaten 60, der gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist. Der Bestückautomat 60 besteht aus einem Quertrager 65, welcher sich in einer y-Richtung erstreckt und fest mit einem Maschinengestell (nicht dargestellt) verbunden ist. Am Querträger 65 ist ein Portalarm 64 angebracht, welcher sich in x-Richtung erstreckt und in y-Richtung verschiebbar am Querträger 65 befestigt ist. Der Querträger 65 und der Portalarm 64 bilden zusammen ein Positioniersystem des Bestückautomaten 60, wobei durch die x-Achse und die y-Achse ein orthogonales Bezugssystem gebildet wird. Am Portalarm 64 ist der Bestuckkopf 66 in x-Richtung verschiebbar angebracht. Weiterhin ist eine Transportstrecke 67 zum Transport der Substrate 30 zu einer Bestückposition vorgesehen. Seitlich der Transportstrecke 67 sind in der Nähe der Bestückposition Zufuhreinrichtungen 63 angeordnet, welche die mechanischen oder elektronischen beziehungsweise elektrischen Bauelemente 40 bereitstellen.
Zum Bestucken eines Substrates 30 wird dieses uber die Transportstrecke 67 zu ihrer Bestuckposition transportiert. Im Bereich der Bestückposition sind unterhalb des Substrates 30 Stützeinrichtungen 50 zur Unterstützung des zu bestückenden Substrates angeordnet, siehe 6. Die von der Zuführeinrichtung 63 bereitgestellten Bauelemente 40 werden von dem Bestuckkopf 66 abgeholt und auf dem Substrat 30 positioniert.
In 6 ist die Transportstrecke 67 im Bereich der Bestückposition des Substrates 3 im Aufriss dargestellt. Das Substrat 30 liegt in seinen Randbereichen auf zwei Transportriemen beziehungsweise Transportbandern 69 auf und ist damit in einer x-Richtung verfahrbar. Im Bereich der Bestückposition sind oberhalb der Transportriemen 69 sogenannte Klemmelemente 70 angeordnet. Diese sind in einer z-Richtung verfahrbar und können das Substrat 30 beim Bestucken mit Bauelementen 40 beidseitig zwischen den jeweiligen Transportriemen 69 und dem dazugehörigen Klemmelement 70 klemmen. Somit ist das Substrat 30 beim Bestucken derart fixiert, dass ein Verrutschen des Substrates 30 sicher verhindert wird.
Das Bestücken des Substrates 30 mit Bauelementen 40 wird durch den Bestückkopf 66 ausgefuhrt, welcher mittels des Positioniersystems 64, 65, siehe 5, in der x-y-Ebene verfahrbar ist. Der Bestückkopf verfugt dabei uber mindestens ein Haltemittel 68, welches in einer z-Richtung relativ zum Bestückkopf 66 verfahrbar ist und das jeweilige Bauelement 40 halt. Zum sicheren Platzieren des Bauelementes 40 auf dem Substrat 30 muss das Bauelement 40 mit einer definierten Aufsetzkraft F in die auf das Substrat 30 aufgebrachte Lotpaste 41 gedrückt werden. Da hierbei die Aufsetzgeschwindigkeit des Haltemittels 68 sehr hoch ist, würde das Substrat 30 durch den auftretenden Aufsetzimpuls zu Schwingungen angeregt, welche zum Verrutschen der bereits positionierten Bauelemente 40 fuhren und damit die Bestückgenauigkeit negativ beeinflussen konnte. Durch die Unterstützung des Substrates 30 mittels der Stützeinrichtungen 50 kann dieser Effekt wirksam unterbunden werden.
Hierzu werden mehrere Stützeinrichtungen 50 an definierten Stellen an der ferromagnetischen Grundplatte 61 des Bestuckautomaten 60 beziehungsweise eines Hubtisches 62 des Bestückautomaten 60 angeordnet. Die ferromagnetische Grundplatte 61 beziehungsweise der Hubtisch 62 ist in z-Richtung verfahrbar, so dass die oberen freien Enden der Stutzelemente 11 der Stutzeinrichtungen 50, welche der ferromagnetischen Grundplatte 61 abgewandt sind, unterhalb des zu unterstützenden Substrates 30 positioniert werden konnen. Ist das Substrat 30 in seiner Bestückposition fixiert, so wird die ferromagnetische Grundplatte 61 mit den Stützeinrichtungen 50 in z-Richtung so weit nach oben verfahren, bis die oberen Enden der Stützelemente 10 der Stützeinrichtung 50 das Substrat 30 an dessen Unterseite berühren.
In 7 ist schematisch in einer Schnittdarstellung eine zweite, alternative Stutzeinrichtung 50 zu der Stutzeinrichtung gemaß 1, die gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, gezeigt, wobei das bewegliche Stützelement 10 der Stutzeinrichtung 50 in der zweiten Position B angeordnet ist.
8 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung die Stützeinrichtung 50 gemaß 7, wobei das bewegliche Stützelement 10 der Stützeinrichtung 50 in der ersten Position A angeordnet ist. Das Prinzip der Stützeinrichtungen 50 gemaß den 7 und 8 entspricht dem Prinzip der Stützeinrichtungen 50 gemäß den 1 und 3 beziehungsweise 2 und 4. Im Unterschied zu den Stützeinrichtungen 50 gemäß den 1 bis 4 ist der Permanentmagnet 20 bei den Stützeinrichtungen 50 der 7 und 8 an dem ferromagnetischen Grundkörper 1, insbesondere an der Innenseite des behälterförmig ausgebildeten ferromagentischen Grundkörper 1, angeordnet. Das ferromagentische Element 11 des Stutzelementes 10 weist einen ersten Vorsprung 13 und einen zweiten Vorsprung 14 auf, die zu dem ferromagnetischen Grundkörper 1 gerichtet sind. Die Vorsprünge 13, 14 sind vorzugsweise monolithisch mit dem ferromagnetischen Element 11 ausgebildet. In 7 befindet sich das ferromagentische Element 11 in der zweiten Position B, so dass ein Magnetfluss von der Stützeinrichtung 50 auf die ferromagnetische Grundplatte 61 erfolgt. Hierdurch wird die Stützeinrichtung 50 sicher an der ferromagnetischen Grundplatte 61 gehalten. 8 zeigt das ferromagentische Element 11 des Stutzelementes 10 in der ersten Position A. Der magnetische Fluss ändert sich aufgrund der Zuordnung des Permanentmagneten 20 zu dem zweiten Vorsprung 14 sowie der Kontaktierung des ferromagentischen Elementes 11 an dem ferromagnetischen Grundkorper 1, insbesondere dem Boden des behälterförmig ausgebildeten ferromagnetischen Grundkorpers 1. Da in 8 keine oder kaum eine Magnetkraft auf die ferromagnetische Grundplatte 61 ausgeübt wird, kann die Stützeinrichtung 50 leicht von der ferromagnetischen Grundplatte 61 entfernt werden, ohne dass umliegende ferromagnetische Bauelemente magnetisiert werden.
Allgemein betrachtet kann durch die zweiteilige Ausgestaltung der Stützeinrichtung erreicht werden, dass:

a) die Magnetkraft in der Stützeinrichtung durch Betätigung des mittleren Stützelementes, auch als Stützstift bezeichnet, schaltbar ist. Beim Anheben des Stützelementes durch Ziehen am Stützelement wird der magnetische Fluss verändert, sodass sich die Feldlinien innerhalb der Stützeinrichtung schließen. Diese Veranderung findet statt, bevor die Standflache der Stützeinrichtung den Kontakt mit der ferromagnetischen Grundplatte beziehungsweise dem ferromagnetischen Tisch verliert. Dadurch wird erreicht, dass keine Feldlinien in Richtung der umliegenden Bauelemente austreten. Naturlich gilt für das Aufsetzen die analoge umgekehrte Reihenfolge beim Aufsetzen einer Stützeinrichtung. Dass heißt, die magnetischen Feldlinien dürfen erst austreten, wenn die Stützeinrichtung auf der ferromagnetischen Grundplatte beziehungsweise dem ferromagnetischen Tisch steht. Hierzu kann es notwendig sein, dass die Stützeinrichtung, auch als Stützpin bezeichnet, aktiv auf die ferromagnetische Grundplatte beziehungsweise den ferromagnetischen Tisch gedrückt werden muss.
b) durch geeignete Führung des Magnetflusses in den beweglichen und festen Teilen der Stützeinrichtung die Abzugskraft im Vergleich zur Haltekraft deutlich reduziert werden kann. Dies bedeutet, dass eine Stützeinrichtung durch Veränderung der Position des ferromagnetischen Elementes des Stützelementes ein Vielfaches an Kontaktkraft im Vergleich zur Abzugskraft erreichen kann.

Die gesamt Kontaktkraft zwischen der Stützeinrichtung und der ferromagnetischen Grundplatte beziehungsweise dem ferromagnetischen Tisch, welche in Kombination mit dem wirksamen Reibkoeffizienten die Stützeinrichtung am verrutschen hindert, ist deutlich größer als die Kraft Abzugskraft. Die Abzugskraft ist beispielsweise von einem Hubmodul aufzubringen, wenn die Stutzeinrichtung angehoben werden soll. Die Kraftdifferenz zwischen Abzugskraft und Kontaktkraft beziehungsweise Haltekraft kann variieren.
Wenn die Position des ferromagnetischen Elementes zu dem Permanentmagneten verändert wird, beginnen sich die magnetischen Feldlinien nicht mehr durch das ferromagnetische Element, insbesondere die ferromagnetische Buchse, und die ferromagnetische Grundplatte beziehungsweise den ferromagnetischen Tisch, sondern über den magnetischen Kurzschluss im Boden des behälterförmigen Grundkörpers beziehungsweise im Deckel des glockenformigen Grundkörpers zu schließen. Dabei wandelt sich die beispielsweise von einem Hubmodul aufzubringende Kraft von einer Zugkraft in eine Druckkraft. Im oberen Anschlag (erste Position) hat sich gleichzeitig der Feldaustritt in der Nahe der auf der ferromagnetischen Grundplatte beziehungsweise dem ferromagnetischen Tisch liegenden Bauteile minimiert. Der ferromagnetische Grundkörper der Stützeinrichtung ist hierzu idealerweise aus einem Material mit minimaler magnetischer Hysterese ausgebildet. Die Stützeinrichtung kann nun kraftfrei und nahezu feldfrei von der ferromagnetischen Grundplatte beziehungsweise dem ferromagnetischen Tisch gehoben werden.
Für einen sicheren Prozess ist es vorteilhaft, dass die Kontaktkraft während des gesamten Hubes nicht kleiner als null wird. Dies kann durch die Form der beiden an dem Grundkörper oder dem ferromagnetischen Element angebrachten Vorsprunge, den sogenannten „Polschuhen”, beeinflusst und gewährleistet werden. Dies wird offensichtlich, wenn man sich beide Vorsprünge zu einem großen Vorsprung, einem Gesamtpol, zusammengeschmolzen vorstellt.
Beim Absetzen der Stützeinrichtung laufen die Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab. Eine Kontaktkraft wird in dem Moment ausgebildet, sobald beispielsweise ein Greifer den oberen Anschlag des ferromagnetischen Elementes des Stützelementes außer Eingriff gedruckt hat. Hierzu muss der Greifer eine entsprechende Druckkraft aufbringen, die aber durch die genaue Form des oberen magnetischen Kreises eingestellt werden kann. Sobald das zentrale Stützelement einen gewissen Weg nach unten gemacht hat, wandelt sich die Kraft am Greifer von einer Druck- in eine Zugkraft um, unter der der Restweg bis zum unteren Anschlag zurückgelegt werden muss.
9 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine dritte Stutzeinrichtung 50, die gemaß dem erfindungsgemaßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, wobei die Stützeinrichtung 50 eine andere Einrichtung 21 zum Verändern der auf eine ferromagnetische Grundplatte 61 wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten 20, insbesondere eine Bestromungseinrichtung 22 zur Bestromung des Permanentmagneten 20, aufweist. Die Bestromungseinrichtung 22 ist dabei derart an der Stützeinrichtung 50 angeordnet, dass eine Bestromung des Permanentmagneten 20 der Stützeinrichtung 50 ermöglicht werden kann. Durch die Bestromungseinrichtung 22 kann eine zweite Magnetkraft beziehungsweise ein zweites Magnetfeld erzeugt werden, die die Magnetkraft beziehungsweise das Magnetfeld des Permanentmagneten 20 verringert oder aufhebt. Dies erfolgt aber nur, wenn die Bestromungseinrichtung 22 bestromt wird, das heißt, über die Stromzuführleitung 27 mit elektrischer Energie versorgt wird. Das heißt, die Magnetkraft, die von dem Permanentmagneten 20 auf die Stützeinrichtung 50 ubertragen wird und von der Stützeinrichtung 50 auf die Umgebung ausgeubt wird, kann durch die Bestromung des Permanentmagneten 20 verringert oder sogar abgeschaltet werden. Hierdurch kann die Abzugskraft, die zum Entfernen der Stützeinrichtung 50 von einer ferromagnetischen Grundplatte erforderlich ist, im Vergleich zur Haltkraft der Stützeinrichtung 50, die von dem Permanentmagneten 20 ausgeübt wird, wenn keine Bestromung des Permanentmagneten 20 erfolgt, deutlich reduziert werden. Beim Herunterfahren beziehungsweise Positionieren der Stützeinrichtung 50 auf eine ferromagnetische Grundplatte bleibt die Stützeinrichtung 50 bestromt. Hierdurch ist gewahrleistet, dass keine eventuell auf der ferromagnetischen Grundplatte befindlichen Bauelemente von der Stützeinrichtung 50 magnetisch angezogen werden.
Die Bestromungseinrichtung 22 weist eine Spule 23 und eine Anschlussleitung 24 zu der Spule 23 auf, wobei die Spule 23 den im magnetischen Kreis des Permanentmagneten 20 angeordnet ist. Die Spule 23 ist dabei derart im magnetischen Kreis des Permanentmagneten 20 angeordnet, dass bei einer Bestromung der Spule 23 die Magnetkraft beziehungsweise das Magnetfeld des Permanentmagneten 20 verringert, insbesondere aufgehoben, wird. Die Spule 23 kann über die Anschlussleitung 24 und über die Stromzuführleitung 27 mit Strom versorgt werden.
An der dem Permanentmagneten 20 abgewandten Seite des Grundkörpers 1 ist eine Leiterplatte 26 mit einer Kontaktfläche vorgesehen, die zur Ubertragung eines Stromflusses von einer Stromzuführleitung 27 zu der Bestromungseinrichtung 22 ausgebildet ist. Der Permanentmagnet 20 der Stützeinrichtung 50 ist innerhalb des Grundkörpers 1 der Stützeinrichtung 50 angeordnet. Die Leiterplatte 26 ist mit der Spule 23 über die Anschlussleitung 24 verbunden. Dabei verläuft die Anschlussleitung 24 durch den ferromagentischen Grundkörper 1 der Stutzeinrichtung 50. Die Leiterplatte 26 beziehungsweise Kontaktfläche der Leiterplatte 26 wird zur Bestromung der Bestromungseinrichtung 22, insbesondere der Spule 23, über die Stromzuführleitung 27 mit Strom versorgt. Die Stromzuführleitung 27 kontaktiert dabei die Leiterplatte 26 über einen Federkontaktstift 29. Der Federkontaktstift 29 ist in der Durchführung einer Hebeeinheit 25 beweglich gehalten. Der Federkontaktstift 29 ist elektrisch leitend mit der Stromzuführleitung verbunden. Hierdurch ist eine sichere Kontaktierung der Leiterplatte 26 zur Ubertragung von Strom von der Stromzuführleitung 27 zu der Bestromungseinrichtung 22 gewährleistet.
Die Hebeeinheit 25 ist an der Stützeinrichtung 50 anordenbar, kann vorzugsweise kraftschlüssig an der Stützeinrichtung 50 befestigt werden. In der Hebeeinheit 25 ist ein Kanal 28 zur Durchführung der Stromzuführleitung 27 vorgesehen. Hierdurch ist die Stromzuführleitung 27 durch die Hebeeinheit 25 vor äußeren Einflüssen geschützt.
Bevorzugt kann eine nicht dargestellte Messeinrichtung zur Feststellung der Positionierung der Stützeinrichtung 50 an einer ferromagnetischen Grundplatte des Bestückautomaten und/oder zur Feststellung, ob die Stutzeinrichtung 50 durch die Hebeeinheit 25 gehalten ist, an der Stützeinrichtung 50 vorgesehen sein. Sollten sich beim Aufsetzen der Stutzeinrichtung 50 unterhalb der Stützeinrichtung 50 Bauelemente beziehungsweise Fremdkorper befinden, so kann durch die Messeinrichtung, insbesondere durch eine induktive Messung, ermittelt werden, dass die Stützeinrichtung 50 nicht eben auf einer ferromagnetischen Grundplatte des Bestuckautomaten aufliegt. Zusätzlich oder alternativ dazu kann durch die Messeinrichtung festgestellt werden, ob die Stützeinrichtung 50 durch die Hebeeinheit 25 gehalten ist, insbesondere ob sich die Stutzeinrichtung 50 nach dem Anheben an der Hebeeinheit 25 befindet.
Allgemein kann die Hebeeinheit die Stützeinrichtung zum Anheben oder auch entlang der ferromagnetischen Grundplatte verschieben. In den zweiten Fall stellt die Hebeeinheit eine Art Verschiebeeinheit dar.
Bezugszeichenliste

1: ferromagnetischer Grundkörper der Stützeinrichtung
2: Aussparung im Grundkörper
3: erster Vorsprung am Grundkörper
4: zweiter Vorsprung am Grundkorper
5: Dichtelement
6: freies Ende
7: Stirnseite
10: Stützelement
11: ferromagnetisches Element
12: erste Anschlageinrichtung
13: erster Vorsprung am ferromagnetischen Element
14: zweiter Vorsprung am ferromagnetischen Element
15: zentrale Bohrung
20: Permanentmagnet
21: Einrichtung zum Verandern der auf die ferromagnetische Grundplatte wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten
22: Bestromungseinrichtung
23: Spule
24: Anschlussleitung
25: Hebeeinheit
26: Leiterplatte/Kontaktstelle
27: Stromzuführleitung
28: Kanal
29: Federkontaktstift
30: Substrat
40: Bauelement
41: Lotpaste
50: Stützeinrichtung
60: Bestückautomat
61: ferromagnetische Grundplatte
62: Hubtisch
63: Zufuhreinrichtung
64: Portalarm
65: Querträger
66: Bestückkopf
67: Transportstrecke
68: Haltemittel
69: Transportriemen
70: Klemmelement

Claims

Stützeinrichtung (50) zur Unterstützung eines mit Bauelementen (40) zu bestückenden Substrates (30) in einem Bestückautomaten (60), aufweisend einen ferromagnetischen Grundkörper (1), der zur Anlage an eine ferromagnetische Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) ausgebildet ist, und zur Übertragung einer Magnetkraft auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wenigstens einen mit dem ferromagnetischen Grundkörper (1) magnetisch verbindbaren Permanentmagneten (20), wobei an der Stützeinrichtung (50) eine Einrichtung (21) zum Verändern der auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten (20) vorgesehen ist, wobei die Einrichtung (21) derart ausgebildet ist, dass in einem ersten Zustand der Einrichtung (21) die auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkende Magnetkraft geringer ist, als in einem zweiten Zustand der Einrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21) ein zum ferromagnetischen Grundkörper (1) beweglich angeordnetes Stützelement (10) aufweist, dass zumindest ein ferromagnetisches Element (11) an dem Stützelement (10) angeordnet ist, dass der wenigstens eine Permanentmagnet (20) an dem zumindest einen ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) oder an dem ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) angeordnet ist, und dass das Stützelement (10) derart beweglich zum Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) angeordnet ist, dass in einer ersten Position (A) das zumindest eine ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) in magnetischem Wirkkontakt zum ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) und in magnetischem Wirkkontakt zum wenigstens einen Permanentmagneten (20) steht und dass in einer zweiten Position (B) das zumindest eine ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) in magnetischem Wirkkontakt zum wenigstens einen Permanentmagneten (20) und in magnetischem Wirkkontakt zu einer ferromagnetischen Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) steht.
Stützeinrichtung (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) in einer Aussparung (2) des Grundkörpers (1) führbar gehalten ist.
Stützeinrichtung (50) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine ferromagnetische Element (11) ein ferromagnetischer Hohlkörper, insbesondere eine ferromagnetische Buchse, ist, der einen Teil des Stützelementes (10) umgibt.
Stützeinrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) eine erste Anschlageinrichtung (12) aufweist, die zur Begrenzung der Bewegung des Stützelementes (10) in eine erste Richtung (C) zum Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) dient, und dass das zumindest eine ferromagnetische Element (11) oder eine zweite Anschlageinrichtung (12) zur Begrenzung der Bewegung des Stützelementes (10) in eine zur ersten Richtung (C) entgegengesetzte zweite Richtung (D) zum Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) ausgebildet ist, wobei die erste Anschlageinrichtung (12) und das zumindest eine ferromagnetische Element (11) beabstandet zueinander am Stützelement (10) angeordnet sind und das Stützelement (10) mit dem Bereich (13), der zwischen der ersten Anschlageinrichtung (12) und dem zumindest einen ferromagnetische Element (11) vorhanden ist, in der Aussparung (2) des Grundkörpers (1) führbar gehalten ist.
Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) als zylinderförmiger Behälter ausgebildet ist, dass die Aussparung (2) in dem Boden des zylinderförmigen Behälters vorgesehen ist und dass das ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) innerhalb des zylinderförmigen Behälters geführt ist.
Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) wenigstens ein erster Vorsprung (3) und wenigstens ein zweiter Vorsprung (4) beabstandet zueinander vorgesehen sind, dass der Permanentmagnet (20) an dem ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) angeordnet ist, wobei in der ersten Position (A) des zumindest einen ferromagnetischen Elementes (11) des Stützelementes (10) der an dem zumindest einen ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) fixierte wenigstens eine Permanentmagnet (20) in magnetischem Wirkkontakt zum ersten Vorsprung (3) des ferromagnetischen Grundkörpers (1) der Stützeinrichtung (50) und das zumindest eine ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) in magnetischem Wirkkontakt zum ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) steht und in der zweiten Position (B) des zumindest einen ferromagnetischen Elementes (11) des Stützelementes (10) der an dem zumindest einen ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) fixierte wenigstens eine Permanentmagnet (20) in magnetischem Wirkkontakt zum zweiten Vorsprung (4) des ferromagnetischen Grundkörpers (1) der Stützeinrichtung (50) steht und das zumindest eine ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) in magnetischem Wirkkontakt zu der ferromagnetischen Grundplatte (1) des Bestückautomaten (60) bringbar ist.
Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) wenigstens ein erster Vorsprung (13) und wenigstens ein zweiter Vorsprung (14) beabstandet zueinander vorgesehen sind, dass der Permanentmagnet (20) an dem ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) angeordnet ist, wobei in der ersten Position (A) des zumindest einen ferromagnetischen Elementes (11) des Stützelementes (10) der an dem ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) fixierte wenigstens eine Permanentmagnet (20) in magnetischem Wirkkontakt zum ersten Vorsprung (13) des zumindest einen ferromagnetischen Elementes (11) des Stützelementes (10) und das zumindest eine ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) in magnetischem Wirkkontakt zum ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) steht und in der zweiten Position (B) des zumindest einen ferromagnetischen Elementes (11) des Stützelementes (10) der an dem ferromagnetischen Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) fixierte wenigstens eine Permanentmagnet (20) in magnetischem Wirkkontakt zum zweiten Vorsprung (14) des zumindest einen ferromagnetischen Elementes (11) des Stützelementes (10) steht und das zumindest eine ferromagnetische Element (11) des Stützelementes (10) in magnetischem Wirkkontakt zu der ferromagnetischen Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) bringbar ist.
Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) aus einem nicht-ferromagnetischen Material, insbesondere aus Kunststoff, ausgebildet ist.
Stützeinrichtung (50) zur Unterstützung eines mit Bauelementen (40) zu bestückenden Substrates (30) in einem Bestückautomaten (60), aufweisend einen ferromagnetischen Grundkörper (1), der zur Anlage an eine ferromagnetische Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) ausgebildet ist, und zur Übertragung einer Magnetkraft auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wenigstens einen mit dem ferromagnetischen Grundkörper (1) magnetisch verbindbaren Permanentmagneten (20), wobei an der Stützeinrichtung (50) eine Einrichtung (21) zum Verändern der auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten (20) vorgesehen ist, wobei die Einrichtung (21) derart ausgebildet ist, dass in einem ersten Zustand der Einrichtung (21) die auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkende Magnetkraft geringer ist, als in einem zweiten Zustand der Einrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21) eine Bestromungseinrichtung (22) zur wahlweisen Kompensation des Magnetfeldes des Permanentmagneten (20) umfasst, die eine Spule (23) und eine Anschlussleitung (24) zu der Spule (23) aufweist, wobei die Spule (23) im magnetischen Kreis den Permanentmagneten (20) angeordnet ist, dass an einer dem Permanentmagneten (20) abgewandten Seite des Grundkörpers (1) eine Kontaktstelle oder eine Leiterplatte (26) mit einer Kontaktfläche vorgesehen ist, die zur Übertragung eines Stromflusses von einer Stromzuführleitung (27) zu der Bestromungseinrichtung (22) ausgebildet ist, dass an der Stützeinrichtung (50) eine Hebeeinheit (25) zum Anheben der Stützeinrichtung (50) angeordnet ist und dass in der Hebeeinheit (25) ein Kanal (28) zur Durchführung der Stromzuführleitung (27) vorgesehen ist.
Stützeinrichtung (50) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federkontaktstift (29) in der Durchführung der Hebeeinheit (25) beweglich gehalten ist, der mit der Stromzuführleitung (27) elektrisch leitend verbunden ist und der zur Kontaktierung der Kontaktstelle oder der Leiterplatte (26) ausgebildet ist.
Stützeinrichtung (50) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung zur Feststellung der Positionierung der Stützeinrichtung (50) an der ferromagnetischen Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) und/oder zur Feststellung, ob die Stützeinrichtung (50) durch die Hebeeinheit gehalten ist, vorgesehen ist.
Stützeinrichtung (50) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung, insbesondere eine Induktivitätsmesseinrichtung, zur Feststellung, ob sich ein Fremdkörper, wie ein Bauelement, unterhalb der Stützeinrichtung befindet, vorgesehen ist.
Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einem freien Ende des Grundkörpers (1) der Stützeinrichtung (50) wenigstens ein Dichtelement (5) zur Abdichtung des freien Endes (6) des Grundkörpers (1) zu der Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) vorgesehen ist.
Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) an seiner zur Anlage an die Grundplatte (61) des Bestückautomaten (60) ausgebildeten Stirnseite (7) eben und/oder als Mehrpunktauflage, insbesondere Dreipunktauflage, ausgebildet ist.
Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der ferromagnetische Grundkörper (1) der Stützeinrichtung (50) aus einem Material ausgebildet ist, das eine geringe magnetische Hysterese aufweist.
Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) zur Durchleitung von Druckluft hohlprofilförmig ausgebildet ist.
Bestückautomat (60) zum Bestücken von Substraten (30) mit Bauelementen (40), mit zumindest einer Stützeinrichtung zur Unterstützung eines mit Bauelementen (40) zu bestückenden Substrates (30) und mit wenigstens einer ferromagnetischen Grundplatte (61) zur Anordnung der zumindest einen Stützeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung (50) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16 ist.
Bestückautomat (60) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Grundplatte (61) Teil eines beweglichen Hubtisches (62) ist, der senkrecht zu den auf einer Transporteinrichtung des Bestückautomaten (60) transportieren Substraten (30) verfahrbar ist.
Verfahren zum Positionieren einer Stützeinrichtung (50), die nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist, auf einer ferromagnetischen Grundplatte (61) eines Bestückautomaten (60), wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: a) durch die Einrichtung (21) zum Verändern der auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten (20) wird die auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten (20) verringert oder aufgehoben, b) ein freies Ende (6) der Stützeinrichtung (50) wird auf der ferromagnetischen Grundplatte (61) abgesetzt, c) nach dem Absetzen der Stützeinrichtung (50) auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wird durch die Einrichtung (21) die auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten (20) erhöht, so dass die Stützeinrichtung (50) aufgrund der wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten (20) sicher an der ferromagnetischen Grundplatte (61) gehalten ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass a) das freie Ende (6) der Stützeinrichtung (50) wird auf der ferromagnetischen Grundplatte (61) abgesetzt, wenn das zumindest eine Stützelement (10) der Stützeinrichtung (50) sich in der ersten Position (A) befindet, wobei in der ersten Position (A) aufgrund der Magnetkraft des wenigstens einen Permanentmagneten (20) der Stützeinrichtung (50) ein geschlossener magnetischer Fluss zwischen dem Permanentmagneten (20), dem ferromagnetischen Grundkörper (1) und dem zumindest einen ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) innerhalb der Stützeinrichtung (50) vorherrscht, b) nach dem Absetzen der Stützeinrichtung (50) auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wird das zumindest eine Stützelement (10) manuell oder mittels eines Werkzeuges in die zweite Position (B) überführt, so dass aufgrund der Magnetkraft des wenigstens einen Permanentmagneten (20) ein geschlossener magnetischer Fluss zwischen dem Permanentmagneten (20), dem ferromagnetischen Grundkörper (1), dem zumindest einen ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) und der ferromagnetischen Grundplatte (61) vorherrscht.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass a) das freie Ende (6) der Stützeinrichtung (50) wird auf der ferromagnetischen Grundplatte (61) abgesetzt, nachdem aufgrund einer Bestromung der Bestromungseinrichtung (22) die auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten (20) verringert oder aufgehoben worden ist, b) nach dem Absetzen der Stützeinrichtung (50) auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wird die Bestromung der Bestromungseinrichtung (22) eingestellt, so dass die Stützeinrichtung (50) aufgrund der wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten (20) sicher an der ferromagnetischen Grundplatte (61) gehalten ist.
Verfahren zum Entfernen einer Stützeinrichtung (50), die nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist, von einer ferromagnetischen Grundplatte (61) eines Bestückautomaten (60), wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: a) durch die Einrichtung (21) zum Verändern der auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkenden Magnetkraft des Permanentmagneten (20) wird die auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten (20) verringert oder aufgehoben, b) in einem nachfolgenden Schritt wird die Stützeinrichtung (50) von der ferromagnetischen Grundplatte (61) manuell oder mittels eines Werkzeuges oder einer Hebeeinheit entfernt.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass a) das zumindest eine Stützelement (10) der Stützeinrichtung (50), das sich in der zweiten Position (B) befindet, in der aufgrund der Magnetkraft des wenigstens einen Permanentmagneten (20) der Stützeinrichtung (50) ein geschlossener magnetischer Fluss zwischen dem Permanentmagneten (20), dem ferromagnetischen Grundkörper (1), dem zumindest einen ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) und der ferromagnetischen Grundplatte (61) vorherrscht, wird manuell oder mittels eines Werkzeuges von der zweiten Position (B) in die erste Position (A) überführt, so dass aufgrund der Magnetkraft des wenigstens einen Permanentmagneten (20) ein geschlossener magnetischer Fluss zwischen dem Permanentmagneten (20), dem ferromagnetischen Grundkörper (1) und dem zumindest einen ferromagnetischen Element (11) des Stützelementes (10) innerhalb der Stützeinrichtung (50) entsteht, b) in einem nachfolgenden Schritt wird die Stützeinrichtung (50) von der ferromagnetischen Grundplatte (61) manuell oder mittels eines Werkzeuges entfernt.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass a) durch Bestromung der Bestromungseinrichtung (22) die auf die ferromagnetische Grundplatte (61) wirkende Magnetkraft des Permanentmagneten (20) verringert oder aufgehoben worden ist, b) in einem nachfolgenden Schritt wird die Stützeinrichtung (50) von der ferromagnetischen Grundplatte (61) manuell oder mittels eines Werkzeuges entfernt.