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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet der automatischen Bestückung von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Bauelement-Zuführvorrichtung zum sequentiellen Zuführen von elektronischen Bauelementen zu einem Bestückprozess sowie eine Bestücksystem mit zumindest einer derartigen Bauelement-Zuführvorrichtung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum sequentiellen Zuführen von in einem Bauelement-Gurt befindlichen elektronischen Bauelementen zu einem Bestückprozess, insbesondere unter Verwendung einer solchen Bauelement-Zuführvorrichtung.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei der automatischen Bestückung von Bauelementeträgern, insbesondere Leiterplatten, mit elektronischen Bauelementen, insbesondere sog. Surface Mount Device Bauelemente, werden die zu verarbeitenden Bauelemente mittels einer Bauelement-Zuführvorrichtung sequentiell an einer Bauelement-Bereitstellungsposition bereitgestellt. Von dort holt ein Bestückkopf eines Bestückautomaten die bereitgestellten Bauelemente ab, transportiert sie in einen Bestückbereich des Bestückautomaten, in welchem Bestückbereich sich der zu bestückende Bauelementeträger befindet, und setzt die Bauelemente an vorbestimmten Positionen auf dem Bauelementeträger ab.
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Bauelemente werden in der Regel mittels eines Bauelement-Gurtes an die Bereitstellungsposition transferiert. In einem Bauelement-Gurt sind eine Vielzahl von Bauelementen in jeweils einer Aussparung aufbewahrt, welche auch als Gurttaschen bezeichnet werden. Der Bauelement-Gurt wird mittels eines drehbaren Stiftrades, welches in seitliche Transportlöchern des Bauelement-Gurtes eingreift, schrittweise in Richtung zu der Bereitstellungsposition transportiert. Dort wird das betreffende Bauelement von dem Bestückkopf aus seiner Gurttasche entnommen. Abschnitte des Bauelement-Gurtes, welche auf diese Weise von Bauelementen entleert wurden, werden üblicherweise mittels einer Schneideinrichtung von dem verbleibenden Gurt abgetrennt und einer Abfallentsorgung zugeführt.
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Um während einer Handhabung eines Bauelement-Gurtes ein unbeabsichtigtes Herausfallen der Bauelemente aus den Aussparungen zu verhindern, wird in bekannter Weise eine Deckfolie verwendet, welche die Aussparungen verschließt, welche in einem sog. Trägergurt ausgebildet sind. Die Deckfolie ist typischerweise genauso wie der Bauelement-Gurt ein länglicher Streifen, welcher an seinen beiden Längsseiten jeweils eine dünne stoffschlüssige Verbindung (Verklebung oder Verschweißung) aufweist, mittels welcher die Deckfolie an dem Trägergurt des Bauelement-Gurtes anhaftet. Der Bauelement-Gurt besteht also aus dem Trägergurt und der darauf angebrachten Deckfolie.
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Zum Herausnehmen eines Bauelementes ist es erforderlich, die Deckfolie kurz vor dem Erreichen der Bereitstellungsposition zu entfernen oder anderweitig so zu bearbeiten, dass die zu entnehmenden Bauelemente freigelegt werden und damit für einen Bestückkopf von oben zugänglich sind. Dazu kann ein Werkzeug verwendet werden, welches sich in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Bauelement-Gurtes befindet und welches die Deckfolie der Länge nach aufschneidet. Die Positionierung des Werkzeuges in unmittelbarer Nähe des Trägergurtes birgt jedoch die Gefahr, dass dieses mit dem Trägergurt des Bauelement-Gurtes in Kontakt kommt und dadurch Beschädigungen an dem Trägergurt und/oder an den darin enthaltenen Bauelementen hervorruft. Außerdem kann auch das Werkzeug selbst durch den im Vergleich zu der Deckfolie sehr stabilen Bauelement-Gurt und/oder durch die Bauelemente beschädigt werden, wobei Letzteres hauptsächlich bei größeren elektronischen Bauelementen zu besorgen ist.
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Für eine automatische Verarbeitung eines Bauelement-Gurtes innerhalb einer Bauelement-Zuführvorrichtung ist es erforderlich, dass sich bei einem horizontal transportierten Bauelement-Gurt bzw. Abschnitt eines Bauelement-Gurtes das Werkzeug in Bezug auf seine Höhenlage exakt zwischen der Oberseite des Trägergurtes und der Unterseite der Deckfolie befindet. Bei einem Heranführen eines Anfangs eines Bauelement-Gurtes an ein derartig positioniertes Werkzeug wird sich das Werkzeug dann zwischen den Trägergurt und der Deckfolie einschieben. Da die Deckfolie jedoch nur einige Hundertstel Millimeter dick ist, muss das Werkzeug extrem genau positioniert werden. Eine auch nur geringfügig ungenaue Positionierung des Werkzeuges führt dann typischerweise zu zumindest einer der oben genannten Beschädigungen, so dass die Verarbeitung des Bauelement-Gurtes in Hinblick auf eine zuverlässige Bauelement-Entnahme durch einen Bestückkopf fehlerbehaftet wird. Solche Probleme treten beispielsweise bei der Bauelement-Zuführvorrichtung auf, welche in
WO 2014 033801 A1 beschrieben ist.
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In
US 2015/0 053 353 A1 ist eine Bauelement-Entnahmevorrichtung mit einem Bauelement-Gurt, auf dem eine Deckfolie angeordnet ist, beschrieben. Der Bauelement-Gut umfasst einen Teil aufweisend Aussparungen und einen anderen Teil aufweisend Transportlöcher. Ein Werkzeug ist in Bezug zu einer Führungseinrichtung entfernt angeordnet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Bereitstellung von elektronischen Bauelementen die Prozesssicherheit in Hinblick auf ein zuverlässiges und beschädigungsfreies Freilegen der Bauelemente zu verbessern, welche sich in Aussparungen in einem Trägergurt befinden und von einer Deckfolie abgedeckt sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird beschrieben eine Bauelement-Zuführvorrichtung zum sequentiellen Zuführen von elektronischen Bauelementen zu einem Bestückprozess, die sich jeweils in einer Aussparung eines Bauelement-Gurtes befinden, welcher einen Trägergurt und eine Deckfolie aufweist, wobei von dem Trägergurt ein erster streifenförmiger Teil, in welchem die Aussparungen ausgebildet sind, von der Deckfolie bedeckt ist und ein angrenzender zweiter streifenförmiger Teil, in welchem in äquidistanten Abständen Transportlöcher ausgebildet sind, frei von der Deckfolie ist. Die beschriebene Bauelement-Zuführvorrichtung weist auf (a) ein Chassis; (b) einen Gurt-Antrieb, welcher in oder an dem Chassis angebracht ist und welcher einen Motor und eine von dem Motor antreibbare Transporteinrichtung aufweist, welche mit den Transportlöchern des Bauelement-Gurtes in Eingriff bringbar ist, so dass bei einem Betrieb des Motors der Bauelement-Gurt entlang einer Transportrichtung transportiert wird; (c) eine Führungseinrichtung, (c1) welche an dem Chassis angebracht ist, (c2) welche eine längliche Struktur hat und (c3) welche neben der Transporteinrichtung derart angeordnet ist, dass (i) im Bereich des ersten streifenförmigen Teils, jedoch außerhalb der Aussparungen, eine Oberseite der Deckfolie und/oder (ii) im Bereich des zweiten streifenförmigen Teils eine Oberseite des Trägergurtes des von der Transporteinrichtung in Eingriff genommenen Bauelement-Gurtes von unten an einer Unterseite der Führungseinrichtung zumindest dann anliegt, wenn ein Anfang des Bauelement-Gurtes an der Führungseinrichtung entlang gleitend transportiert wird; und (d) ein Werkzeug, welches an dem Chassis angebracht und in Bezug zu der Führungseinrichtung in einer festen räumlichen Position angeordnet ist, so dass bei einem Transport des Bauelement-Gurtes dieser von dem Werkzeug verarbeitet wird und dabei die Aussparungen des Trägergurtes zumindest teilweise von der Deckfolie freigelegt werden.
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Der beschriebenen Bauelement-Zuführvorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die stationäre Führungseinrichtung im Zusammenhang mit dem ebenfalls stationär angebrachten Werkzeug eine exakte räumliche Positionierung des Werkzeuges relativ zu einem zu verarbeitenden Bauelement-Gurt gegeben ist. Anschaulich ausgedrückt ist die Führungseinrichtung für den Bauelement-Gurt so ausgebildet, dass ein Anfang eines Bauelement-Gurtes, welcher in Richtung einer Bereitstellungsposition der Bauelement-Zuführvorrichtung gefördert wird, in einer genau definierten Höhenlage auf das Werkzeug trifft.
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Die exakte Positionierung des Werkzeuges bzw. genauer ausgedrückt des transportierten Bauelement-Gurtes relativ zu dem stationären an dem Chassis angebrachten Werkzeug ermöglicht somit auch dann ein automatisches Freilegen der Bauelemente, wenn der Anfang eines neu zu verarbeitenden Bauelement-Gurtes in die Bauelement-Zuführvorrichtung eingeführt und in dieser in Richtung einer Bauelement-Bereitstellungsposition transportiert wird. Damit ist eine wichtige Voraussetzung dafür geschaffen, Bauelement-Gurte automatisch, d. h. ohne einen manuellen Bedieneingriff, zu verarbeiten.
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Es wird darauf hingewiesen, dass sich das Merkmal, wonach das Werkzeug in Bezug zu der Führungseinrichtung in einer festen räumlichen Position angeordnet ist, nur auf den Gurtverarbeitungsprozess bezieht. Selbstverständlich schließt dieses Merkmal nicht aus, dass beispielsweise bei einer Inbetriebnahme von oder bei Wartungsarbeiten an der Bauelement-Zuführvorrichtung das Werkzeug von einer Bedienperson justiert wird und dabei exakt an die Position gebracht wird, an der es dann für die folgende Gurtverarbeitung verbleibt.
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Der Motor kann beispielsweise ein elektrischer Antrieb sein, welcher in geeigneter Weise, beispielsweise über ein Getriebe, mit der Transporteinrichtung gekoppelt ist. Die Transporteinrichtung kann ein Rad sein, welches in einer in Bezug zu dem Chassis stationären Drehachse gelagert ist. Alternativ kann die Transporteinrichtung auch eine zumindest teilweise linear verschiebbare Verzahnung sein oder aufweisen. Die Realisierung der Transporteinrichtung mittels eines Rades scheint derzeit jedoch besonders vorteilhaft, weil Drehbewegungen konstruktiv typischerweise einfacher zu realisieren sind als lineare Verschiebebewegungen.
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Eine bevorzugte Transporteinrichtung weist an ihrem Außenrandbereich eine Mehrzahl von Eingriffselementen auf, welche in Eingriff mit Transportlöchern des Trägergurtes bringbar sind. Im Falle der Realisierung der Transporteinrichtung mittels eines Rades können die Eingriffselemente beispielsweise die Zähne eines Zahnrades oder die Stifte eines Stiftrades sein.
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Die Transportlöcher können beliebige Eingriffsöffnungen sein, in welche die Eingriffselemente mechanisch eingreifen können. Die Transportlöcher können beispielsweise Sacklöcher sein. Bevorzugt sind die Transportlöcher jedoch Durchgangslöcher, weil dadurch auf konstruktiv besonders einfache Weise ein sicherer Eingriff gewährleistet werden kann.
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Die in dem Trägergurt ausgebildeten Aussparungen bilden ein Volumen, in welchen jeweils ein elektronisches Bauelement aufgenommen werden kann. Aufgrund ihres Verwendungszwecks können die Aussparungen auch als (Aufnahme-)Taschen bezeichnet werden.
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Das Transportieren des Bauelement-Gurtes entlang einer vorgegebenen Transportrichtung mittels des Gurt-Antriebes sowie das beschriebene Freilegen der Bauelemente wird in diesem Dokument auch als Verarbeiten des Bauelement-Gurtes bezeichnet. Das Freilegen der Bauelemente erfolgt dabei durch eine geeignete Verarbeitung bzw. Bearbeitung der Deckfolie, welche von dem Werkzeug von dem Trägergurt angehoben und dann (a) entlang ihrer Längsrichtung bevorzugt mittig geschnitten wird oder (b) an einer Seite entlang ihrer Längsrichtung von dem Trägergurt abgelöst wird. Im Falle eines Aufschneidens der Deckfolie werden nachfolgend bevorzugt die beiden aus dem Schneidevorgang resultierenden seitlichen Längsstreifen der Deckfolie umgeklappt (parallel zu der Längsrichtung des Bauelement-Gurtes), so dass die Bauelemente von einem Bestückkopf ohne eine Behinderung durch Überreste der Deckfolie aus ihrer jeweiligen Aussparung entnommen werden können. Im Falle eines seitlichen Ablösens, insbesondere durch Lösen einer sehr schmalen Klebe- oder Schweißverbindung, wird ein vergleichsweise breiter Streifen der Deckfolie von dem Werkzeug und/oder einem nachfolgenden Werkzeug seitlich umgelegt.
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Unter den Ausdruck ”streifenförmig” ist in diesem Dokument eine längliche Form zu verstehen, welche sich entlang der Längsachse des Bauelement-Gurtes erstreckt. Der Trägergurt, welcher typischerweise einstückig ausgebildet ist, weist also zwei virtuelle Streifen auf, die parallel zueinander entlang der Längsrichtung des Bauelement-Gurtes verlaufen.
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Unter dem Ausdruck ”angebracht” ist in diesem Dokument jede direkte oder indirekte Befestigung einer Komponente an einer anderen Komponente zu verstehen. Die eine Komponente ist hier insbesondere die Führungseinrichtung sowie das Werkzeug, die andere Komponente ist insbesondere das Chassis der Bauelement-Zuführvorrichtung.
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Es wird darauf hingewiesen, dass es erfindungsgemäß zumindest drei verschiedene Möglichkeiten A, B und C gibt, wie der Bauelement-Gurt von der Führungseinrichtung in einer definierten Höhenlage gehalten wird.
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Möglichkeit A:
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Hier ist die Führungseinrichtung derart ausgebildet und angeordnet, dass lediglich im Bereich des ersten streifenförmigen Teils der Bauelement-Gurt von unten an der Führungseinrichtung anliegt. Dabei liegt jedoch der Trägergurt nicht direkt sondern nur indirekt über die Deckfolie von unten an der Führungseinrichtung an. Damit hängt die Höhenlage der Oberseite des Trägergurtes, welche Höhenlage die relevante Größe für ein korrektes Verarbeiten des Bauelement-Gurtes durch das Werkzeug ist, von der Dicke der Deckfolie ab. Da diese Dicke und/oder eine Variation dieser Dicke bei unterschiedlichen Bauelement-Gurten jedoch typischerweise vernachlässigbar ist, ist dieser Nachteil von einer sehr untergeordneten Bedeutung. Ein Vorteil der Möglichkeit A kann insbesondere darin gesehen werden, dass die Führungseinrichtung von der Transporteinrichtung beabstandet ist, so dass die Konstruktion der beschriebenen Bauelement-Zuführvorrichtung vereinfacht ist. Die Möglichkeit A erscheint derzeit insbesondere dann von Vorteil, wenn in Bezug zur Breitenrichtung des betreffenden Bauelement-Gurtes kleine Bauelemente gefördert werden, welche sich in entsprechend kleinen Aussparungen befinden, weil dann im Bereich des ersten streifenförmigen Teils ausreichend Platz vorhanden ist, damit die Führungseinrichtung von oben an der Deckfolie angreifen kann.
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Möglichkeit B:
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Hier ist die Führungseinrichtung derart ausgebildet und angeordnet, dass lediglich im Bereich des zweiten streifenförmigen Teils die Oberseite des Trägergurtes von unten an der Führungseinrichtung anliegt. Dies hat den Vorteil, dass exakt die Oberseite des Trägergurtes und nicht die Oberseite der Deckfolie in der in Bezug auf die Höhenlage des Werkzeugs korrekten Höhenlage befindet bzw. geführt wird. Außerdem eignet sich diese Art der Führung auch für in Bezug zur Breitenrichtung des betreffenden Bauelement-Gurtes größere Bauelemente bzw. größere Aussparungen, weil im Bereich der Transportlöcher ausreichend Platz vorhanden ist, damit die Führungseinrichtung von oben an dem (zweiten streifenförmigen Teil des) Trägergurt(es) angreifen kann.
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Möglichkeit C:
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Hier ist die Führungseinrichtung derart ausgebildet und angeordnet, dass auf der einen Seite die Deckfolie und auf der anderen Seite der Trägergurt von unten an der Führungseinrichtung anliegt. In diesem Fall ist die Führungseinrichtung bevorzugt ein zumindest zweiteiliges Bauteil, welches zwei längliche Führungsschenkel aufweist, wobei ein Führungsschenkel dem ersten streifenförmigen Teil und der andere Führungsschenkel dem zweiten streifenförmigen Teil des Bauelement-Gurtes zugeordnet ist. Eine Realisierung der Bauelement-Zuführvorrichtung gemäß Möglichkeit C führt zu einer sehr zuverlässigen und insbesondere verkippungs- und/oder verdrehungsfreien Führung des Bauelement-Gurtes. Dadurch erreicht man eine besonders hohe Prozessstabilität bei der Verarbeitung des betreffenden Bauelement-Gurtes.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Bauelement-Zuführvorrichtung ferner auf (a) eine erste Gurt-Transportstrecke, welche sich durch das Chassis hindurch zwischen einem ersten Gurteingang und einem Gurtausgang erstreckt; (b) eine zweite Gurt-Transportstrecke, welche sich durch das Chassis hindurch zwischen einem zweiten Gurteingang und dem Gurtausgang erstreckt; (c) einen ersten primären Gurt-Antrieb zum Transportieren eines ersten Bauelement-Gurtes entlang der ersten Gurt-Transportstrecke hin zu dem Gurtausgang; und (d) einen zweiten primären Gurt-Antrieb zum Transportieren eines zweiten Bauelement-Gurtes entlang der zweiten Gurt-Transportstrecke hin zu dem Gurtausgang.
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Die mit diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Bauelement-Zuführvorrichtung mit zwei separaten Gurteingängen kann mit einer so genannten Selbstlade-Funktion (”Autoload-Funktion”) versehen werden, so dass für einen Gurtwechsel zumindest zum Zeitpunkt des Gurtwechsels keine manuelle Bedienungstätigkeit durch eine Bedienperson erforderlich ist. In diesem Zusammenhang ist unter einem Gurtwechsel ein Übergang von einer Zuführung von ersten Bauelementen aus dem ersten Bauelement-Gurt zu einer Zuführung von zweiten Bauelementen aus dem zweiten Bauelement-Gurt zu der Bauelement-Bereitstellungsposition der beschriebenen Bauelement-Zuführvorrichtung zu verstehen. Es wird darauf hingewiesen, dass bei einer solchen mit einer Selbstlade-Funktion ausgestatteten Bauelement-Zuführvorrichtung noch gewisse, jedoch handwerklich typischerweise sehr einfache Bedienungstätigkeiten erforderlich sein können, welche darin bestehen, dass im Vorfeld eines Gurtwechsels der betreffende Bauelement-Gurt an einen Gurteingang der Bauelement-Zuführvorrichtung herangeführt bzw. in diesen eingeführt werden muss. Der eigentliche Gurtwechsel kann jedoch dann in vollständig automatischer Weise erfolgen.
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Mit einem solchen Gurtwechsel kann sichergestellt werden, dass quasi kontinuierlich eine im Prinzip beliebig große Anzahl an elektronischen Bauelementen eines bestimmten Typs bereitgestellt werden kann. Wenn die Bauelemente eines Bauelement-Gurtes verbraucht sind, dann kann nämlich ein weiterer Gurt mit Bauelementen dieses Typs verarbeitet werden. Insbesondere kann die Anzahl an Bauelementen, welche quasi kontinuierlich einem Bestückprozess bereitgestellt werden, größer sein als die Anzahl an elektronischen Bauelementen, welche in einem Bauelement-Gurt enthalten sind.
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Es wird darauf hingewiesen, dass mit einem solchen Gurtwechsel auch ein Bauelement-Wechsel vollzogen werden kann. Dies bedeutet konkret, dass mit dem ersten Bauelement-Gurt ein erster Typ von Bauelement und mit dem zweiten Bauelement-Gurt ein zweiter Typ von Bauelement zugeführt wird, wobei der zweite Typ unterschiedlich ist zu dem ersten Typ. Anschaulich ausgedrückt heißt dies, dass in automatischer Weise zumindest in Bezug auf die betreffende Bauelement-Zuführvorrichtung ein Rüstwechsel vorgenommen wird, welcher beispielsweise dann erforderlich ist, wenn ein so genannter Loswechsel stattfindet. Dies bedeutet, dass nach der Bestückung eines ersten Typs von elektronischer Baugruppe auf einem Bauelementträger ein zweiter Typ von elektronische Baugruppe bestückt wird.
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Die beiden primären Gurt-Antriebe sorgen bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel dafür, dass der betreffende Bauelement-Gurt zu dem vorstehend beschriebenen Gurt-Antrieb transportiert wird, welcher in diesem Dokument auch als sekundärer Gurt-Antrieb bezeichnet wird. Sofern gerade der erste Bauelement-Gurt verarbeitet wird, dann werden der erste primäre Gurt-Antrieb sowie der sekundäre Gurt-Antrieb in zueinander koordinierter Weise betrieben. An oder mit dem zweiten primären Gurt-Antrieb wird der vorgehaltene zweite Bauelement-Gurt gehalten, um nach einem Gurtwechsel verarbeitet zu werden. Sofern gerade der zweite Bauelement-Gurt verarbeitet wird, dann werden der zweite primäre Gurt-Antrieb sowie der sekundäre Gurt-Antrieb in zueinander koordinierter Weise betrieben. An oder mit dem ersten primären Gurt-Antrieb wird dann ein neuer erster Bauelement-Gurt vorgehalten, welcher nach einem erneuten Gurtwechsel verarbeitet wird.
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An dieser Stelle wird noch einmal auf die Bedeutung der vorstehend beschriebenen exakten räumlichen Positionierung des Werkzeugs in Bezug zu dem jeweils von dem sekundären Gurt-Antrieb geförderten Bauelement-Gurt hingewiesen: Mit jedem vorstehend beschriebenen automatisch und ohne eine manuelle Bedientätigkeit durchgeführten Gurtwechsel wird ein Anfang des nachfolgenden Bauelement-Gurtes an das Werkzeug zum Zwecke der Verarbeitung der entsprechenden Deckfolie herangeführt. Es ist somit offensichtlich, dass die exakte räumliche Positionierung des Werkzeugs relativ zu dem betreffenden Trägergurt unabdingbar ist, damit ein Freilegen der jeweiligen Bauelemente mit einer hohen Prozesssicherheit realisiert werden kann.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Werkzeug auf (a) einen Spitzenabschnitt, der entgegen der Transportrichtung ausgerichtet ist und der ausgebildet ist, zwischen den Trägergurt und die Deckfolie einzudringen und dabei die Deckfolie von dem Trägergurt auf das Werkzeug zu heben; und (b) einen Bearbeitungsabschnitt, welcher sich oberhalb des Spitzenabschnitts befindet, wobei der Bearbeitungsabschnitt ausgebildet ist, die von dem Spitzenabschnitt des Werkzeugs angehobene Deckfolie entlang ihrer Längsrichtung zu bearbeiten.
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Das hier beschriebene Werkzeug mit zwei funktionalen Komponenten hat den Vorteil, dass der Vorgang des Anhebens der Deckfolie von dem Vorgang des Bearbeitens der Deckfolie entlang der Transportrichtung zumindest annähernd entkoppelt werden kann.
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Der Spitzenabschnitt des Werkzeugs kann jede räumlich strukturelle Kontur sein, welche in der Lage ist, zwischen Trägergurt und Deckfolie eingebracht zu werden. Der Spitzenabschnitt kann eine Spitze in Bezug auf zwei Dimensionen aufweisen. Dies bedeutet, dass der Spitzenabschnitt entgegen der Transportrichtung sich zu einer zumindest annähernd punktförmigen Spitze verjüngt. Bevorzugt ist der Spitzenabschnitt jedoch lediglich in Bezug auf eine räumliche Dimension eine Spitze, was bedeutet, dass sich der Spitzenabschnitt (entgegen der Transportrichtung) lediglich in einer Dimension verjüngt. Letzteres hat den Vorteil, dass der Spitzenabschnitt eine vergleichsweise hohe Festigkeit aufweisen kann.
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Der vorstehend verwendete Ausdruck ”sich zwischen zwei Komponenten zu schieben” bezieht sich lediglich auf eine Relativbewegung zwischen Bauelement-Gurt und Werkzeug. Bei der hier beschriebenen Bauelement-Zuführvorrichtung bewegt sich nämlich der Bauelement-Gurt relativ zu dem stationären Werkzeug, so dass das Werkzeug eine Struktur darstellt, mittels welcher der transportierte Bauelement-Gurt dahingehend verarbeitet wird, dass sich die Deckfolie gegenüber der Oberfläche des Trägergurtes anhebt und auf das Werkzeug angehoben wird.
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Der Ausdruck ”auf das Werkzeug zu heben” kann insbesondere dahingehend verstanden werden, dass die Deckfolie von dem Spitzenabschnitt so angehoben wird, dass sie eine Höhenlage erhält, in der sie von einem anderen Teil des Werkzeugs als den Spitzenabschnitt verarbeitet wird. Dieser andere Teil des Werkzeugs ist der genannte Bearbeitungsabschnitt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Führungseinrichtung in Bezug auf die Position des Werkzeuges derart angeordnet und ausgebildet, dass an einer Verarbeitungsstelle, an welcher der Spitzenabschnitt den entlang der Transportrichtung transportierten Bauelement-Gurt verarbeitet, die Unterseite der Führungseinrichtung und der Spitzenabschnitt sich zumindest annähernd auf derselben Höhenlage befinden.
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Die beschriebene relative Positionierung des Werkzeuges in Bezug zu der Position und Form der Führungseinrichtung bzw. umgekehrt die Position und Form der Führungseinrichtung in Bezug zu der Position (und Form) des Werkzeugs hat zur Folge, dass stets und automatisch gewährleistet ist, dass der Spitzenabschnitt immer genau zwischen Trägergurt und Deckfolie auf den Bauelement-Gurt trifft. Insbesondere können ohne eine weitere Justierung bei einer gleichbleibend hohen Prozesssicherheit unterschiedliche Bauelement-Gurte verarbeitet werden, welche sich durch unterschiedlich dicke Trägergurte und/oder unterschiedlich dicke Deckfolien unterscheiden. Mit der erfindungsgemäßen Bauelement-Zuführvorrichtung können aufgrund der automatischen und optimalen Positionierung von dem Werkzeug in Bezug zu dem verarbeitenden Bauelement-Gurt ferner auch verschiedenste Bauelement-Gurte verarbeitet werden, die sich beispielsweise durch die Verwendung von unterschiedlichen Gurtmaterialien (für Trägergurt und/oder Deckfolie) unterscheiden.
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In diesem Zusammenhang ist unter dem Ausdruck ”Verarbeitung des Bauelement-Gurtes mittels des Werkzeuges” zu verstehen, dass bei einem Transport des Bauelement-Gurtes die Deckfolie zumindest in einem senkrecht zu der Transportrichtung mittleren Bereich zunächst (von dem Spitzenabschnitt) von dem Trägergurt angehoben und dann (von dem Bearbeitungsabschnitt) entweder der Länge nach geschnitten wird oder an lediglich einer Seite von dem Trägergurt abgelöst wird. Dabei ist es nicht erforderlich, dass durch den Spitzenabschnitt die gesamte Deckfolie in Bezug zu dem Trägergurt angehoben wird. Es ist lediglich erforderlich, dass diejenigen Teile der Deckfolie, welche die Aussparungen abdecken, nach dem Anheben und Schneiden räumlich so verdrängt sind, dass die Aussparungen von oben frei zugänglich sind. Insbesondere können im Falle eines Schneidens die beiden Teilstreifen, welche durch das Schneiden der Deckfolie entstehen, durch eine geeignete Formgebung des Werkzeuges seitlich umgelegt werden. Dies hat den Vorteil, dass verbrauchte Deckfolie nicht separat entsorgt werden muss sondern gemeinsam mit dem Trägergurt entsorgt werden kann.
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Unter dem Begriff ”Höhenlage” ist in diesem Zusammenhang eine Koordinate entlang einer Richtung zu verstehen, welche senkrecht zu der Oberfläche des Bauelement-Gurtes orientiert ist. Bevorzugt ist diese Richtung auch senkrecht zu der Transportrichtung. Weiter bevorzugt wird die Bauelement-Zuführvorrichtung (angekoppelt an einem Bestückautomaten) in einer Orientierung betrieben, in welche diese Richtung eine vertikale Richtung ist bzw. parallel zu der Richtung der Gravitationskraft orientiert ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Führungseinrichtung in Bezug auf die Position des Werkzeuges derart angeordnet und ausgebildet ist, dass an einer Verarbeitungsstelle, an welcher der Spitzenabschnitt den entlang der Transportrichtung transportierten Bauelement-Gurt verarbeitet, der Spitzenabschnitt eine geringere Höhenlage aufweist als die Unterseite der Führungseinrichtung, wobei der Unterschied z zwischen den Höhenlagen des Spitzenabschnitts und der Höhenlage der Unterseite der Führungseinrichtung zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt:
10 μm < z < 500 μm, 50 μm < z < 500 μm, 100 μm < z < 500 μm, 200 μm < z < 500 μm;
10 μm < z < 400 μm, 50 μm < z < 400 μm, 100 μm < z < 400 μm, 200 μm < z < 400 μm;
10 μm < z < 300 μm, 50 μm < z < 300 μm, 100 μm < z < 300 μm, 200 μm < z < 300 μm.
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Anschaulich ausgedrückt dringt bei diesem Ausführungsbeispiel der Spitzenabschnitt bewusst in das Material des Trägergurtes ein. Um die Deckfolie anzuheben bzw. auf das Werkzeug zu heben muss zumindest ein oberer Teil der Trägergurtes absichtlich beschädigt werden. Da es sich bei dem Trägergurt nach der Verarbeitung des Bauelement-Gurtes um ein Abfallprodukt handelt, ist dies nicht weiter von Nachteil. Ein geeigneter Wert für den Unterschied z der beiden genannten Höhenlagen kann insbesondere von der Dicke des Trägergurtes abhängen.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Führungseinrichtung in Bezug auf die Position des Werkzeuges auch derart angeordnet und ausgebildet sein kann, dass an der Verarbeitungsstelle der Spitzenabschnitt des Werkzeugs eine etwas größere Höhenlage aufweist als die Unterseite der Führungseinrichtung. Dies bedeutet, dass der Spitzenabschnitt bewusst in die Deckfolie eindringt und der Trägergurt selbst nicht beschädigt wird. Damit können Verwerfungen des Trägergurtes verhindert werden und Bauelemente, die sich in den betreffenden Aussparungen befinden, werden nicht veranlasst, ihre Orientierung zu ändern oder sogar die betreffende Aussparung verlassen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Bauelement-Zuführvorrichtung ferner eine weitere Führungseinrichtung auf, welche an dem Chassis angebracht ist, welche eine längliche Struktur hat und welche sich entlang der Transportrichtung an die Führungseinrichtung anschließt, wobei zumindest eine Unterseite der weiteren Führungseinrichtung senkrecht zu der Transportrichtung einen größeren Abstand zu dem Werkzeug hat als die Führungseinrichtung. Eine derartige Positionierung bzw. Formgebung der weiteren Führungseinrichtung hat zur Folge, dass beim Einführen eines neuen Bauelement-Gurtes dessen Anfang während eines Transportes des Bauelement-Gurtes auf unterschiedlichen Höhenlagen innerhalb der Bauelement-Zuführvorrichtung (an der Unterseite der beiden Führungseinrichtungen) geführt wird.
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Anschaulich ausgedrückt befindet sich der Anfang des einzuführenden Bauelement-Gurtes an der vorstehend genannten Verarbeitungsstelle in einer ersten (Höhen)Position, in welcher sich das Werkzeug bzw. der Spitzenabschnitt zwischen Trägergurt und Deckfolie einschiebt. Später, d. h. nach einem gewissen Weitertransport des betreffenden (durch das Werkzeug verarbeiteten) Abschnitts des Bauelement-Gurtes, befindet sich der Anfang dann in einer zweiten (Höhen)Position, welche im Vergleich zu der ersten (Höhen)Position nach unten versetzt ist, so dass hier der Bauelement-Gurt weiter von dem Werkzeug beabstandet ist. Das durch die weitere Führungseinrichtung veranlasste und ggf. durch eine Feder unterstützte nach unten Versetzen des Anfangs des inzwischen in den Gurt-Antrieb eingeführten bzw. eingefädelten Bauelement-Gurtes hat zur Folge, dass sich nun auch die Abschnitte von dem Werkzeug nach unten beabstanden, welche dem Anfang des Bauelement-Gurtes nachfolgen. Aufgrund des vergrößerten Abstandes zwischen Werkzeug und Bauelement-Gurt in der zweiten (Höhen)Position kann auf zuverlässige Weise verhindert werden, dass das Werkzeug versehentlich den Trägergurt oder umgekehrt dass der Trägergurt versehentlich das Werkzeug beschädigt. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Prozesses der Bauelement-Bereitstellung weiter verbessert.
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Anschaulich ausgedrückt wird durch die weitere Führungseinrichtung, ggf. unterstützt durch eine Feder, welche von oben auf den Bauelement-Gurt drückt, die Oberseite des Anfangs und mit dem Anfang auch die nachfolgenden Abschnittes des transportierten Trägergurtes gegenüber dem stationären Werkzeug abgesenkt und dabei der (vertikale) Abstand zwischen Trägergurt und Werkzeug vergrößert. Damit kann auf einfache und zuverlässige Weise eine Beschädigung von elektronischen Bauelementen unmittelbar vor der Entnahme durch einen Bestückkopf verhindert werden.
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Das durch die weitere Führungseinrichtung bewirkte Absenken des Bauelement-Gurtes bzw. des Trägergurtes in Bezug auf das Werkzeug kann insbesondere bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel von vorteilhafter Bedeutung sein. Durch das Absenken des gesamten Bauelement-Gurtes, wenn der Anfang des einzuführenden Bauelement-Gurtes den Übergang zwischen Führungseinrichtung und weiterer Führungseinrichtung passiert, wird nämlich erreicht, dass nur ein vorderer Abschnitt des Trägergurtes in seinem oberen Bereich beschädigt wird. Die nachfolgenden Abschnitte des Trägergurtes kommen nicht mehr mit dem Werkzeug in Kontakt. Die reduziert auf vorteilhafte Weise einen Verschleiß des Werkzeugs, weil nur ein vergleichsweise kurzer Teil des Trägergurtes durch das Werkzeug bearbeitet bzw. beschädigt wird.
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Es wird darauf hingewiesen, dass es auch in Bezug auf die weitere Führungseinrichtung bzw. auf deren Ausbildung und räumliche Anordnung verschiedene Möglichkeiten A', B' und C' gibt, auf welche Weise der Bauelement-Gurt abgesenkt wird. Diese Möglichkeiten A', B' und C', bei denen die weitere Führungseinrichtung an verschiedenen streifenförmigen Teilen des Bauelement-Gurtes angreift, entsprechen den vorstehend beschriebenen Möglichkeiten A, B bzw. C, welche sich auf die Führungseinrichtung beziehen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Führungseinrichtung und die weitere Führungseinrichtung mittels eines gemeinsamen und insbesondere eines einstückigen Führungsbauteils realisiert. Dies hat den Vorteil, dass die beiden Führungseinrichtungen auf einfache Weise in die Bauelement-Zuführvorrichtung integriert werden können. Insbesondere ist es nicht erforderlich, die beiden Führungseinrichtungen getrennt voneinander innerhalb der Bauelement-Zuführvorrichtung in geeigneter Weise zu positionieren bzw. zu justieren.
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Das gemeinsame Führungsbauteil kann jede geeignet geformte Kulisse sein, an deren Unterseite der Trägergurt entlanggleitet, wenn der Bauelement-Gurt in seiner Transportrichtung transportiert wird. Die Unterseite der Kulisse muss lediglich so geformt sein, dass ein bestimmter Abschnitt des Bauelement-Gurtes an der Verarbeitungsstelle die erste (Höhen)Position und später die zweite (Höhen)Position annimmt. Um einen glatten Transport des Bauelement-Gurtes zu gewährleisten, sollte die betreffende Unterseite der Kulisse entlang der Transportrichtung frei von Ecken und Kanten sein.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Führungsbauteil auf (a) einen ersten Gleitabschnitt, welcher der Führungseinrichtung zugeordnet ist, (b) einen zweiten Gleitabschnitt, welcher der weiteren Führungseinrichtung zugeordnet ist, und (c) einen Stufenabschnitt zwischen den beiden Gleitabschnitten.
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Das Führungsbauteil kann durch einen in geeigneter Weise gebogenen Blech- oder Metallstreifen realisiert sein, an dessen Unterseite der Trägergurt entlang gleitet. In einer besonders einfachen aber effektiven Ausführungsform sind die beiden Gleitabschnitte gerade oder auch gekrümmte Abschnitte des Führungsbauteils, an welchen der Trägergurt in linearer Weise entlang gleitet. Die beiden geraden oder gekrümmten Gleitabschnitte können parallel bzw. konzentrisch zueinander orientiert sein und durch den Stufenabschnitt gegeneinander versetzt sein. Der Versatz entspricht dabei genau der Differenz zwischen der Höhenlage der ersten (Höhen)Position des Anfangs des Bauelement-Gurtes und der Höhenlage der zweiten (Höhen)Position des Anfangs und der nachfolgenden Abschnitte des Bauelement-Gurtes, ab dem Zeitpunkt, zu dem bei Einführen des Bauelement-Gurtes der Anfang des Bauelement-Gurtes die weitere Führungseinrichtung erreicht hat.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Bauelement-Zuführvorrichtung ferner eine Auflageeinrichtung auf, welche eine längliche Struktur hat und welche unterhalb der Transporteinrichtung derart angeordnet ist, dass eine Oberseite der Auflageeinrichtung an einer Unterseite des zweiten streifenförmigen Teils und/oder des ersten streifenförmigen Teils des von der Transporteinrichtung in Eingriff genommenen Bauelement-Gurtes anliegt.
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Die beschriebene Auflageeinrichtung kann auf vorteilhafte Weise dafür sorgen, dass der Trägergurt bzw. der zweite streifenförmige Teil des Trägergurtes bei einem Transport des Bauelement-Gurtes sicher an der Unterseite von zumindest einem Teil des vorstehend beschriebenen Führungsbauteils anliegt. Dadurch wird eine sichere Führung und insbesondere eine sichere Gleitführung des (zweiten streifenförmigen Teils des) Trägergurtes an der Unterseite der Führungseinrichtung und/oder der weiteren Führungseinrichtung gewährleistet oder zumindest unterstützt. Bei einer solchen Führung kann der Trägergurt von unten durch geeignete Führungselemente und/oder Druckausübungselemente gegen die Unterseite von zumindest einem Abschnitt des Führungsbauteils gedrückt werden. Geeignete Führungselemente und/oder Druckausübungselemente können beispielsweise gelagerte und insbesondere federnd gelagerte Rollen oder Zylinder sein. Auf besonders einfache und effektive Weise kann eine Auflageeinrichtung an ihrer Oberseite, an welcher der Trägergurt anliegt, eine Gleitoberfläche sein, so dass abgesehen von einer ggf. vorhandenen federnden Lagerung der Auflageeinrichtung keine weiteren beweglichen Teile erforderlich sind.
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Anschaulich formuliert drückt die Auflageeinrichtung bei einem Einführen des Bauelement-Gurtes den Anfang des Bauelement-Gurtes gegen die Führungseinrichtung (ggf. entgegen der Federkraft ausgeübt durch eine nachfolgend beschriebenes Feder, welche von oben auf den Bauelement-Gurt drückt). Bei einem Passieren des Stufenabschnitts weicht die (federnd gelagerte) Auflageeinrichtung nach unten aus und drückt den Gurt gegen die weitere Führungseinrichtung. Die Feder folgt in dieser Position dem Absenken der Auflageeinrichtung und sorgt dafür, dass der Trägergurt auch im Bereich der Werkzeugspitze vom Werkzeug abgesenkt wird.
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Die beschriebene Auflageeinrichtung sorgt also dafür, dass der zu transportierende Bauelement-Gurt nicht von der Führungseinrichtung und/oder der weiteren Führungseinrichtung abfällt sondern gegen dieselbe gedrückt wird. Zwischen Auflageeinrichtung und Führungsbauteil bildet sich also einen Führungskanal, welcher in vertikaler Richtung nach unten von der Auflageeinrichtung und nach oben von dem Führungsbauteil begrenzt ist. Dadurch ist bei einem bereits vollständig eingeführten Anfang des Bauelement-Gurtes die Höhe des Führungskanals im Bereich der Führungseinrichtung größer als die Höhe des Führungskanals im Bereich der weiteren Führungseinrichtung.
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Es wird darauf hingewiesen, dass für den Fall, dass die Auflageeinrichtung im Bereich des ersten streifenförmigen Teils von unten an dem Bauelement-Gurte anliegt, durch eine geeignete räumliche Anordnung, Formgebung und/oder Dimensionierung der Auflageeinrichtung eine mechanische Kollision zwischen der Transporteinrichtung und der Auflageeinrichtung ausgeschlossen ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Bauelement-Zuführvorrichtung ferner eine Feder auf, welche an dem Chassis angebracht ist und welche derart ausgebildet und positioniert ist, dass es entlang der Transportrichtung betrachtet vor dem Werkzeug oder im Bereich des Spitzenabschnitts des Werkzeugs die Deckfolie gegen den Trägergurt drückt. Dadurch wird der Trägergurt gegen die Auflageeinrichtung gedrückt und der Trägergurt wird von dem Spitzenabschnitt um einen definierten Abstand entfernt. Bevorzugt entspricht dieser definierte Abstand der Differenz zwischen den Höhenlagen von Führungseinrichtung und weiterer Führungseinrichtung.
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Durch die beschriebene Feder kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass die Kräfte auf die Klebe- oder Schweißnähte, mittels welchen die Deckfolie an dem Trägergurt anhaften, nicht zu groß werden und dass der räumliche Bereich, in welchem die Verarbeitung des Bauelement-Gurtes, genauer das zumindest teilweise Anheben der Deckfolie von den Trägergurt sowie das Bearbeiten und insbesondere das Schneiden des angehobenen Teils des Trägergurtes, stattfindet, auf einen gewissen relativ engen Bereich um das Werkzeug herum begrenzt bleibt. Insbesondere kann durch eine solche Feder verhindert werden, dass ausgehend von einem gewollten Schnitt die Deckfolie entgegen der Transportrichtung beispielsweise infolge einer mechanischen Spannung in unkontrollierter Weise einreißt und dadurch entweder Bauelemente unnötig früh freigelegt werden oder sich der Riss weg aus der Mitte der Deckfolie fortsetzt, so dass im Ergebnis die Trägerfolie entlang ihrer gesamten Breite durchtrennt ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Feder zwei Federelemente auf, welche auf jeweils einen seitlichen Randabschnitt der Deckfolie drücken. Durch eine solche Ausgestaltung der Feder mit zwei Federelementen kann die Deckfolie in Transportrichtung betrachtet unmittelbar vor dem Werkzeug bzw. im Bereich des Spitzenabschnitts in räumlich symmetrischer Weise gegen den Trägergurt gedrückt werden, so dass sowohl der Vorgang des teilweisen Anhebens der Deckfolie als auch der Vorgang des weiteren Bearbeitens bzw. Schneidens der Deckfolie in symmetrischer Weise erfolgen kann. Eine solche symmetrische Verarbeitung des Bauelement-Gurtes bzw. genauer der Deckfolie führt zu einer hohen Prozesssicherheit nicht nur beim Freilegen der Aussparungen sondern beim gesamten sequentiellen Zuführen der Bauelemente zu der Bauelement-Bereitstellungsposition.
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Die Feder kann jede beliebige elastische oder teilweise elastische Struktur sein, welche die beabsichtigte Funktion – das Drücken auf die Deckfolie – ausübt. Die Feder kann beispielsweise eine Blattfeder, insbesondere eine einstückige Blattfeder, sein. Die Blattfeder kann zwei Federschenkel aufweisen, wobei ein Federelement jeweils eine der beiden o. g. Federelemente darstellt. Die beiden Federschenkel können durch einen Mittelabschnitt der der Blattfeder verbunden sein. Der Mittelabschnitt kann auch mittels einer Aussparung entstehen, welche in einer einstückig gebildeten Blattfeder ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Bestückungssystem zum automatischen Bestücken von Bauelementeträgern beschrieben. Das Bestückungssystem weist auf eine Bauelement-Zuführvorrichtung des vorstehend beschriebenen Typs und einen Bestückautomaten. Der Bestückautomat weist einen Bestückkopf auf (a) zum Aufnehmen der zugeführten Bauelemente, (b) zum Transportieren der aufgenommenen Bauelemente über einen zu bestückenden Bauelementeträger und (c) zum Aufsetzen der transportierten Bauelemente auf den Bauelementeträger.
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Dem beschriebenen Bestückungssystem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die in diesem Dokument beschriebene Bauelement-Zuführvorrichtung, mit der in einem Bauelement-Gurt befindliche und von einer Deckfolie abgedeckte elektronische Bauelemente automatisch freigelegt werden können, in einer ähnlich kompakten Bauform realisiert werden kann wie eine herkömmliche Bauelement-Zuführvorrichtung. Die erfindungsgemäße Bauelement-Zuführvorrichtung kann demzufolge so ausgestaltet werden, dass sie anstelle von einer bekannten Bauelement-Zuführvorrichtung, welche zumindest zu Beginn der Verwendung eines neuen Bauelement-Gurtes einen manuellen Bedieneingriff zum Freilegen der Bauelemente erfordert, direkt an ein Chassis eines bekannten Bestückungsautomaten angekoppelt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum sequentiellen Zuführen von elektronischen Bauelementen zu einem Bestückprozess beschrieben, welches Verfahren insbesondere mit einer Bauelement-Zuführvorrichtung des vorstehend beschriebenen Typs durchgeführt werden kann. Die Bauelemente befinden sich jeweils in einer Aussparung eines Bauelement-Gurtes, welcher einen Trägergurt und eine Deckfolie aufweist, wobei von dem Trägergurt ein erster streifenförmiger Teil, in welchem die Aussparungen ausgebildet sind, von der Deckfolie bedeckt ist und ein angrenzender zweiter streifenförmiger Teil, in welchem in äquidistanten Abständen Transportlöcher ausgebildet sind, frei von der Deckfolie ist. Das beschriebene Verfahren weist auf (a) ein Transportieren des Bauelement-Gurtes mittels eines an einem Chassis einer Bauelement-Zuführvorrichtung angebrachten Gurt-Antriebes entlang einer Transportrichtung, wobei eine von einem Motor angetriebene Transporteinrichtung in die Transportlöcher des Bauelement-Gurtes eingreift; (b) ein Führen des transportierten Bauelement-Gurtes mittels einer an dem Chassis angebrachten Führungseinrichtung, welche eine längliche Struktur hat und neben der Transporteinrichtung angeordnet ist, wobei eine Oberseite des zweiten streifenförmigen Teils des Trägergurtes des von der Transporteinrichtung in Eingriff genommenen Bauelement-Gurtes zumindest dann von unten an einer Unterseite der Führungseinrichtung anliegt, wenn ein Anfang des Bauelement-Gurtes an der Führungseinrichtung entlang gleitend transportiert wird; und (c) ein Verarbeiten des transportierten Bauelement-Gurtes mittels eines an dem Chassis angebrachten Werkzeugs, welches in Bezug zu der Führungseinrichtung in einer festen räumlichen Position angeordnet ist, wobei bei dem Verarbeiten die Aussparungen des Trägergurtes zumindest teilweise von der Deckfolie freigelegt werden.
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Auch dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass innerhalb einer Bauelement-Zuführvorrichtung ein transportierter Bauelement-Gurt durch eine in geeigneter Weise ausgebildete und räumlich positionierte stationäre Führungseinrichtung in Bezug zu einem ebenfalls stationären Werkzeug räumlich so geführt werden kann, dass dieses Werkzeug den Bauelement-Gurt auf zuverlässige Weise dahingehend verarbeitet, dass die Deckfolie zumindest von dem Bereich der Aussparungen entfernt wird und damit die in den Aussparungen befindlichen Bauelemente freigelegt werden. Durch die präzise relative Positionierung zwischen Führungseinrichtung und Werkzeug kann auch ohne eine manuelle Bedientätigkeit sichergestellt werden, dass sich bei einem Transport des Bauelement-Gurtes ein Spitzenabschnitt des Werkzeuges präzise zwischen den Trägergurt und die Deckfolie schiebt und dabei die Deckfolie zumindest teilweise, auf alle Fälle jedoch in dem Bereich, in dem sich die Aussparungen befinden, von dem Trägergurt anhebt.
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Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieses Dokuments sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung einer in Betrieb befindlichen Bauelement-Zuführvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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2 zeigt einen Bauelement-Gurt, welcher mit der Bauelement-Zuführvorrichtung in Hinblick auf eine sequenzielle Bereitstellung von elektronischen Bauelementen für einen Bestückprozess verarbeitet werden kann.
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3 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Deckfolien-Verarbeitungseinrichtung der in 1 dargestellten Bauelement-Zuführvorrichtung in einer Momentaufnahme, in der ein stationäres Werkzeug am Anfang eines Bauelement-Gurtes gerade zwischen Trägergurt und Deckfolie eines Bauelement-Gurtes eingebracht wird.
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4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Deckfolien-Verarbeitungseinrichtung in einer Momentaufnahme, in der das stationäre Werkzeug die Deckfolie in der Mitte entgegen der Transportrichtung des Bauelement-Gurtes aufschneidet.
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5 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Bauelement-Zuführvorrichtung mit zwei Gurteingängen und einem Gurtausgang.
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6 illustriert in einer schematischen Darstellung ein Bestücksystem, welches einen Bestückungsautomaten mit zwei Bestückköpfen und mehrere erfindungsgemäße Bauelement-Zuführvorrichtungen aufweist, die an beiden seitlichen Seiten des Bestückungsautomaten angebracht sind.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird darauf hingewiesen, dass in der folgenden detaillierten Beschreibung Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen, die mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Komponenten von einer anderen Ausführungsform nach gleich oder zumindest funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder mit einem Bezugszeichen versehen sind, welches sich von dem Bezugszeichen der gleichen oder zumindest funktionsgleichen Merkmale bzw. Komponenten lediglich in der ersten Ziffer unterscheidet. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand einer vorher beschriebenen Ausführungsform erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht mehr im Detail erläutert.
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Ferner wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.
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Außerdem wird darauf hingewiesen, dass raumbezogene Begriffe, wie beispielsweise ”vorne” und ”hinten”, ”oben” und ”unten”, ”links” und ”rechts”, etc. verwendet werden, um die Beziehung eines Elements zu einem anderen Element oder zu anderen Elementen zu beschreiben, wie in den Figuren veranschaulicht. Demnach können die raumbezogenen Begriffe für Ausrichtungen gelten, welche sich von den Ausrichtungen unterscheiden, die in den Figuren dargestellt sind. Es versteht sich jedoch von selbst, dass sich alle solchen raumbezogenen Begriffe der Einfachheit der Beschreibung halber auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtungen beziehen und nicht unbedingt einschränkend sind, da die jeweils dargestellte Vorrichtung, Komponente etc., wenn sie in Verwendung ist, Ausrichtungen annehmen kann, die von den in der Zeichnung dargestellten Ausrichtungen verschieden sein können.
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1 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung einer in Betrieb befindlichen Bauelement-Zuführvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Bauelement-Zuführvorrichtung weist ein Chassis 102 auf, in welchem eine Gurt-Transportstrecke 103 ausgebildet ist, entlang welcher in bekannter Weise ein Bauelement-Gurt 180 entlang einer Transportrichtung T transportiert wird, wenn sich die Bauelement-Zuführvorrichtung 100 in Betrieb befindet. Der Transport des Bauelement-Gurtes 180 wird von einem Gurt-Antrieb 110 veranlasst, welcher einen Motor 112 sowie eine Transporteinrichtung 114 aufweist, die von dem Motor 112 angetrieben wird. Wie aus 1 ersichtlich, ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Transporteinrichtung 114 als ein Zahnrad oder ein so genanntes Stachelrad ausgebildet, welches an seinem Außenumfang in 1 nicht dargestellte Eingriffselemente aufweist, welche in ebenfalls nicht dargestellte Transportlöcher des Bauelement-Gurtes 180 eingreifen.
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Der zu transportierende Bauelement-Gurt 180 wird eingangsseitig von einer Gurtspule 181 bereitgestellt, von welcher er beim Betrieb der Bauelement-Zuführvorrichtung 100 abgewickelt wird. Ausgangsseitig wird der von Bauelementen entleerte Bauelement-Gurt 180 einer Abfallentsorgung zugeführt. Dies erfolgt in einem Abfallbehälter 196, in welchem sich eine Schneideinrichtung 197 befindet, welche den Bauelement-Gurt in kleine Stücke schneidet. Die kleinen Stücke stellen einen Gurtabfall 198 dar.
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Die Bauelement-Zuführvorrichtung 100 weist in oder an der Oberseite des Chassis 102 eine Deckfolien-Verarbeitungseinrichtung 120 auf, welche eine Deckfolie des Bauelement-Gurtes 180 so verarbeitet bzw. bearbeitet, dass die in Aussparungen bzw. Gurttaschen befindlichen Bauelemente von oben frei zugänglich werden. Das Verarbeiten des Bauelement-Gurtes 180 erfolgt, wie nachfolgend insbesondere anhand der 3 und 4 beschrieben wird, mittels eines speziellen Werkzeuges, welches in einer festen Position direkt oder indirekt an dem Chassis 102 angebracht ist. Unmittelbar nach ihrer Freilegung erreichen die Bauelemente, die sich in den nun freigelegten Aussparungen befinden, eine Bauelement-Bereitstellungsposition 118, in welcher sie in bekannter Weise von einer Bauelement-Halteeinrichtung 192 eines Bestückkopfes 194 entnommen werden. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bauelement-Halteeinrichtung als so genannte Saugpipette 192 ausgebildet. In 1 ist ein gerade entnommenes Bauelement dargestellt und mit dem Bezugszeichen 190 versehen.
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2 zeigt einen Bauelement-Gurt 180, welcher mit der Bauelement-Zuführvorrichtung 100 in Hinblick auf eine sequenzielle Bereitstellung von elektronischen Bauelementen 190 für einen Bestückprozess verarbeitet werden kann. Der Bauelement-Gurt 180 weist einen Trägergurt 282 auf, in welchem jeweils entlang einer Längsrichtung des Bauelement-Gurtes 180 (a) eine Vielzahl von Aussparungen 285 zum Aufnehmen von jeweils einem in 2 nicht dargestellten elektronischen Bauelement sowie (b) eine Vielzahl von Transportlöchern 287 ausgebildet sind, welche von dem in 1 dargestellten Stiftrad 114 zum Transport des Bauelement-Gurtes 180 entlang der Transportrichtung T in Eingriff genommen werden können.
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Der Trägergurt 282 ist einstückig aus einem Trägermaterial, beispielsweise Kunststoff oder Pappe, hergestellt. Wie aus 2 ersichtlich, befinden sich die Aussparungen 285 in einem ersten streifenförmigen Teil 284 und die Transportlöcher 287 befinden sich in einem zweiten streifenförmigen Teil 286 des Trägergurtes 282. Die beiden streifenförmigen Teile 284 und 286 stellen somit zwei längliche und seitlich miteinander verbundene virtuelle Teile des Trägergurtes 282 dar.
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Der Bauelement-Gurt 180 weist ferner in bekannter Weise eine Deckfolie 288 auf, welche lediglich in bzw. auf dem ersten streifenförmigen Teil 284 die Aussparungen 285 abdeckt, so dass darin befindliche elektronische Bauelemente nicht herausfallen können. Die Deckfolie 288 weist gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel jeweils an ihren beiden länglichen Seitenrändern eine schmale Klebung auf. In anderen Ausführungsformen kann die Deckfolie auch zwischen den Aussparungen 285 an den Trägergurt 282 angeklebt sein. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sorgen die beiden Klebungen dafür, dass die Deckfolie 288 an dem Trägergurt 282 anhaftet. Die beiden Klebungen, welche in 2 nicht dargestellt sind, sind so schmal, dass sie die Aussparungen 285 nicht tangieren.
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3 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Deckfolien-Verarbeitungseinrichtung 120 in einer Momentaufnahme bzw. einem kurzzeitigen Betriebszustand, in der bzw. in dem ein stationäres Werkzeug 340 an einem Anfang eines Bauelement-Gurtes gerade zwischen Trägergurt 282 und Deckfolie 288 eines Bauelement-Gurtes 180 eingebracht wird. Dieses Einbringen erfolgt durch einen Transport des Bauelement-Gurtes 180 entlang der Transportrichtung T, bei dem der Bauelement-Gurt 180 gegen das stationäre Werkzeug 340 gefahren wird. Die stationäre Stelle, an der die Verarbeitung des Bauelement-Gurtes 180 bzw. genauer das Anheben der Deckfolie 288 von dem Trägergurtes 282 beginnt, ist mit dem Bezugszeichen 348 gekennzeichnet. Diese Stelle wird in diesem Dokument als Verarbeitungsstelle bzw. Eindringstelle 348 bezeichnet.
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Wie aus 3 ersichtlich, greifen Eingriffselemente 315 eines Zahn- oder Stachelrades 114, welche Eingriffselemente als Zähne oder als Stacheln 315 ausgebildet sind, in die Transportlöcher 287 ein, die sich in dem (zweiten streifenförmigen Teil 286 von dem) Trägergurt 282 befinden.
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Während eines Einführens des Bauelement-Gurtes 180 liegt der Anfang des zweiten streifenförmigen Teils 286 des Trägergurtes 282 von unten an einem Führungsbauteil 330 an. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel gleitet bei einem Transport des Bauelement-Gurtes 180 (zumindest) dessen Anfang an der Unterseite dieses Führungsbauteils 330 entlang. Durch die Geometrie bzw. den räumlichen Verlauf des Führungsbauteils 330 wird die Höhenlage des transportierten Anfangs des Bauelement-Gurtes innerhalb der Deckfolien-Verarbeitungseinrichtung 120 und damit innerhalb der in 1 dargestellten Bauelement-Zuführvorrichtung 100 entlang einer Transportstrecke des Bauelement-Gurtes 180 definiert.
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Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Führungsbauteil 330 als ein länglicher Metallstreifen ausgebildet. Dieser weist auf (a) einen ersten Gleitabschnitt 332 auf, welcher in diesem Dokument auch als Führungseinrichtung bezeichnet wird, und (b) einen zweiten Gleitabschnitt 336, welche in diesem Dokument als weitere Führungseinrichtung bezeichnet ist. Die beiden Gleitabschnitte 332 und 336 sind, wie aus 3 ersichtlich, mittels eines Stufenabschnitts 334 miteinander verbunden. Dadurch hat der Anfang eines neu eingeführten Bauelement-Gurtes 180, wenn sich der Anfang im Bereich des ersten Gleitabschnittes 332 befindet, eine erste Höhenlage. Wenn sich der Anfang des inzwischen zumindest teilweise eingeführten Bauelement-Gurtes im Bereich des zweiten Gleitabschnittes 336 befindet, hat dieser Anfang eine zweite Höhenlage, welche niedriger ist als die erste Höhenlage. Durch den zweiten Gleitabschnitt 336 (und eine in 4 dargestellte Feder 450, welche von oben auf den Bauelement-Gurt 180 drückt, wird die Oberseite des Anfangs und mit dem Anfang auch die nachfolgenden Abschnittes des transportierten Trägergurtes 282 gegenüber dem stationären Werkzeug 340 abgesenkt. Damit werden alle sich im Bereich der Transporteinrichtung 114 befindlichen Abschnitte des Bauelement-Gurtes 180 zumindest annähernd die zweite Höhenlage annehmen.
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Das stationäre Werkzeug 340 ist innerhalb der Deckfolien-Verarbeitungseinrichtung 120 derart positioniert, dass bei einem Transport des Bauelement-Gurtes 180 ein Spitzenabschnitt des Werkzeug 340 genau zwischen dem Trägergurt 282 und der Deckfolie 288 in den Bauelement-Gurt 180 eindringt, wenn sich der Anfang des Bauelement-Gurtes im Bereich des ersten Gleitabschnitts und damit in der ersten Höhenlage befindet. Bei einem Weitertransport des Anfangs des Bauelement-Gurtes 180 wird dieser Anfang von dem Stufenabschnitt 334 nach unten gedrückt. Wie vorstehend erläutert, werden durch den zweiten Gleitabschnitt 336 (und die in 4 dargestellte Feder 450) auch die nachfolgenden Abschnitte des Bauelement-Gurtes 180 nach unten gedrückt, so dass die Oberseite des Trägergurtes 282 einen Abstand d von der Unterseite des Werkzeug 340 hat. Dieser zweite ”Betriebszustand” des betreffenden Abschnitts des Bauelement-Gurtes 180 ist in 4 dargestellt. Es ist zu erkennen wie unmittelbar nach dem Anheben der Deckfolie 288 von dem Trägergurt 282 im Bereich des ersten Gleitabschnittes 332 ein mittiges Aufschneiden der Deckfolie 288 entgegen der Transportrichtung T durch einen Schneidabschnitt des Werkzeug 340 erfolgt. Das Absenken des unten an dem Führungsbauteil 330 entlang gleitenden Trägergurtes 282 durch den Stufenabschnitt 334 auf die zweite Höhenlage im Bereich des zweiten Gleitabschnittes 336 hat zur Folge, dass das Werkzeug nun von dem Trägergurt um den Abstand d beabstandet ist. Dadurch wird u. a. verhindert, dass der Trägergurt 282 und/oder darin befindliche elektronische Bauelemente durch den hinteren Teil des Werkzeug 340 beschädigt werden, so dass die Prozesssicherheit bei dem Vorgang des Freilegens der elektronischen Bauelemente besonders hoch ist.
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Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Bauelement-Gurt 180 von einem nicht dargestellten federnd gelagertem Auflageelement nach oben (gegen die Unterseite des jeweiligen Abschnitts 332, 334 oder 336 des Führungsbauteils 330) gedrückt. Dadurch wird beim Einführen des Bauelement-Gurtes 180 sichergestellt, dass der Gurtanfang zunächst an der Unterseite des ersten Gleitabschnitts 332, später an der Unterseite des Stufenabschnitts 334 und zuletzt an der Unterseite des zweiten Gleitabschnitts 336 entlang gleitet. Mit dem Erreichen des zweiten Gleitabschnitts 336 bewegen sich dann, wie vorstehend erläutert, all diejenigen Gurtabschnitte nach unten, welche sich in der Umgebung der Transporteinrichtung 114 befinden. Ab diesem Zeitpunkt ist der Bauelement-Gurt 180 dann mit dem Abstand d von dem Werkzeug 340 beabstandet.
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Wie aus 4 ersichtlich, erfolgt gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel das Freilegen der Aussparungen 285 bzw. der darin befindlichen elektronischen Bauelemente durch die folgenden drei Einzelverarbeitungsschritte der Deckfolie 288:
- (A) Zunächst wird an der Verarbeitungsstelle 348 der Spitzenabschnitt des Werkzeugs 340 unter die Deckfolie eingeführt. Infolge der Geometrie des Spitzenabschnitts wird dadurch der mittlere Teil der Deckfolie 288 von dem Trägergurt 282 etwas angehoben.
- (B) Danach erfolgt ein mittiges Aufschneiden der Deckfolie 288 durch einen Schneidabschnitt des Werkzeug 340. Dadurch entstehen zwei längliche Teilabschnitte, wobei ein Teilabschnitt an einer Seite des Trägergurtes 282 anhaftet und der andere Teilabschnitt an der anderen Seite des Trägergurtes 282 anhaftet.
- (C) Zuletzt erfolgt ein durch die Geometrie des Werkzeug 340 bedingtes Aufklappen oder Umklappen der beiden aus dem Schneidevorgang resultierenden Teilabschnitte der Deckfolie 288 nach außen.
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Um zumindest einen dieser drei Einzelverarbeitungsschritte, bevorzugt jedoch den gesamten Vorgang des Freilegen der Aussparungen 285, mit einer hohen Prozesssicherheit durchführen zu können, weist die Deckfolien-Verarbeitungseinrichtung 120 ferner eine Feder 450 auf, welches unmittelbar vor der Verarbeitungsstelle 348 dafür sorgt, dass die Trägerfolie 288 an dem Trägergurt 282 angehaftet bleibt. Dadurch wird auch ein unerwünschtes und gegebenenfalls unkontrolliertes Einreißen der Deckfolie 288 entgegen der Transportrichtung T verhindert.
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Wie aus 4 ersichtlich, weist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Feder 450 zwei Federschenkel 452 und 454 auf, welche durch einen Mittelabschnitt 456 miteinander verbunden sind. Der Mittelabschnitt 456 ist im Vergleich zu den beiden Federschenkeln 452, 454 kürzer. Daher kann der Bereich zwischen den beiden Federschenkeln 452, 454 als Aussparung angesehen werden, in welcher sich gegebenenfalls ein Teil und insbesondere ein Teil des Schneidabschnitts des Werkzeugs 340 befinden kann.
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Die stationäre relative räumliche Anordnung zwischen dem Führungsbauteil 330 und dem Werkzeug 340 sowie die hier beschriebene Geometrie von Führungsbauteil 330 und Werkzeug 340 erlauben ein automatisches Verarbeiten des Bauelement-Gurtes 180 in Bezug auf ein Freilegen der Aussparungen 285.
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Anschaulich ausgedrückt wird in der ersten Höhenlage, welche durch den ersten Gleitabschnitt 332 bestimmt ist, am Anfang des Bauelement-Gurtes 180 die Deckfolie 288 in das Werkzeug 340 eingefädelt. Da der Trägergurt 282 von unten an dem Führungsbauteil 330 anliegt, ist die genaue Positionierung des Werkzeugs 340 unabhängig von dem Material und der Dicke des Trägergurtes 282.
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In der zweiten Höhenlage, welche durch den zweiten Gleitabschnitt 336 bestimmt ist und welche ab dem Zeitpunkt angenommen wird, zu dem sich der Anfang des Bauelement-Gurtes an dem Stufenabschnitt 334 vorbei gleitet, ist das Werkzeug 340 von der Oberfläche des Trägergurtes 282 und den in den Aussparungen 285 befindlichen elektronischen Bauelementen in einer Weise entfernt, dass eine Beschädigung der beteiligten Komponenten auf zuverlässige Weise verhindert ist, ohne die in diesem Dokument beschriebene Verarbeitung des Bauelement-Gurtes 81 zu unterbrechen. Der Abstand d zwischen der Unterseite des Werkzeug 340 und der Oberseite des Trägergurtes 282 ist dabei ebenfalls unabhängig von dem Material und der Dicke des Trägergurtes 282.
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Eine exakte relative Positionierung zwischen dem Werkzeug 340 und dem Führungsbauteil 330 kann auf einfache Weise dadurch gewährleistet werden, dass das Werkzeug 340 direkt oder indirekt an dem Führungsbauteil 330 befestigt ist. Der räumliche Verlauf der Unterseite des Führungsbauteils 330 bestimmt die Radialposition des Anfangs des Trägergurtes 282 auf dem Stachelrad 114. Bewegt das Stachelrad 114 den Anfang des Bauelement-Gurtes 180 auf den Stufenabschnitt 334 zu, so ist im Bereich des ersten Gleitabschnittes 332 der an der Unterseite des Gleitabschnittes 332 anliegende Trägergurt 282 in automatischer Weise so positioniert, dass ein Spitzenabschnitt des Werkzeugs 340 mit maximaler Genauigkeit zwischen der Deckfolie 288 und dem Trägergurt 282 eingefädelt. Wird der Bauelement-Gurt nach diesem Einfädelns weiter bewegt, so sorgt der Stufenabschnitt 334 in Verbindung mit der Feder 450 dafür, dass der Anfang des Trägergurtes 282 und mit ich auch die nachfolgenden Abschnitte des Trägergurtes 282 seine bzw. ihre radiale Position auf dem Stachelrad 114 verändert bzw. verändern und die Oberfläche des Trägergurtes 282 von dem Werkzeug 340 entfernt wird. Die Höhe der durch den Stufenabschnitt 334 bestimmten Stufe bestimmt den Abstand d zwischen dem Werkzeug 340 und dem Trägergurt 282.
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Die Feder 450 drückt mit ihren beiden Federschenkeln 452 und 454 im Bereich des Spitzenabschnitts des Werkzeugs 340 auf die seitlichen Klebenähte, mittels welcher die Deckfolie 288 auf dem Trägergurt 282 befestigt ist, und verhindert ein unerwünschtes Ablösen der von den Klebenähten an dem Trägergurt 282 anhaftenden Seitenstreifen bzw. Teilabschnitte der Deckfolie 288.
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5 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Bauelement-Zuführvorrichtung 600 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Chassis 102 der Bauelement-Zuführvorrichtung 600 dient als Stützstruktur für sämtliche Komponenten der Bauelement-Zuführvorrichtung 600.
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In der Bauelement-Zuführvorrichtung 600 ist eine erste Gurt-Transportstrecke 660 ausgebildet, welche sich von einem ersten Gurteingang 661 bis zu einem Gurtausgang 671 erstreckt. Ferner ist eine zweite Gurt-Transportstrecke 665 ausgebildet, welche sich von einem zweiten Gurteingang 666 bis zu dem Gurtausgang 671 erstreckt. In einem ausgangsseitigen gemeinsamen Transportbereich 670 überlappen sich die beiden Gurt-Transportstrecken 660 und 665 zu einer gemeinsamen Gurt-Transportstrecke 670. Die durch zwei durchgezogene Pfeile dargestellten Transportrichtungen T1 und T2 von zwei nicht dargestellten Bauelement-Gurten verlaufen in 6 von rechts nach links.
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Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der ersten Gurt-Transportstrecke 660 ein erster primärer Gurt-Antrieb 662 zugeordnet, welcher ein schematisch dargestelltes und als Stachelrad ausgebildetes Zahnrad aufweist und dafür vorgesehen ist, einen ersten Bauelement-Gurt entlang der ersten Gurt-Transportstrecke 660 zu bewegen. In entsprechender Weise ist der zweiten Gurt-Transportstrecke 665 ein zweiter primärer Gurt-Antrieb 667 zugeordnet, welcher ebenfalls ein Stachelrad aufweist und einen zweiten Bauelement-Gurt entlang der zweiten Gurt-Transportstrecke 665 transportieren kann. Außerdem ist an der gemeinsamen Gurt-Transportstrecke 670 ein gemeinsamer Gurt-Antrieb 110 angeordnet, welcher dafür vorgesehen ist, abhängig von dem aktuellen Betriebszustand der Bauelement-Zuführvorrichtung 600 den ersten Bauelement-Gurt oder den zweiten Bauelement-Gurt zu dem Gurtausgang 671 zu transportieren, so dass in dem betreffenden Bauelement-Gurt enthaltene elektronische Bauelemente an einer Bauelement-Bereitstellungsposition 118 präsentiert werden. Von dieser Bereitstellungsposition 118 können die elektronischen Bauelemente in bekannter Weise sequenziell von einem nicht dargestellten Bestückkopf abgeholt werden.
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Die Bauelement-Zuführvorrichtung 600 umfasst ferner drei optische Sensoren, einen der ersten Gurt-Transportstrecke 660 zugeordneten ersten optischen Sensor 663, einen der zweiten Gurt-Transportstrecke 665 zugeordneten zweiten optischen Sensor 668 sowie einen der gemeinsamen Gurt-Transportstrecke 670 zugeordneten dritten optischen Sensor 673. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weisen alle diese Sensoren 663, 668, 673 jeweils mehrere optische Sensorelemente auf, welche entlang der jeweiligen Gurt-Transportstrecke 660, 665 bzw. 670 aneinandergereiht und als Lichtschranken ausgebildet sind.
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Mit den Lichtschranken werden die Transportlöcher des betreffenden Bauelement-Gurtes optisch erfasst. Eine von den Lichtschranken erfasste Bewegung dieser Transportlöcher entspricht der Bewegung des betreffenden Bauelement-Gurtes.
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Die Bauelement-Zuführvorrichtung 600 weist ferner eine Steuereinrichtung 699 auf, welche im Betrieb die drei Antriebe 662, 667 und 110 in zueinander koordinierter Weise ansteuert, so dass Bauelement-Gurte ohne größere mechanische Beanspruchungen verarbeitet bzw. transportiert werden können. Die Steuereinrichtung ist ferner dafür vorgesehen, die von den verschiedenen Lichtschranken gemessenen und direkt oder indirekt empfangenen Sensorsignale auszuwerten. Die Steuereinrichtung 699 ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel derart programmiert, dass für jeden optischen Sensor 663, 668, 673 separat die Position und/oder die Transportgeschwindigkeit des jeweiligen Abschnitts von Bauelement-Gurt zu bestimmt wird, welcher Abschnitt gerade von dem betreffenden optischen Sensor 663, 668, 673 erfasst wird.
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Die Position bzw. zurückgelegte Wegstrecke des betreffenden Bauelement-Gurtes kann beispielsweise dadurch bestimmt werden, dass die in dem Bauelement-Gurt ausgebildeten Transportöffnungen, welche bei einer Bewegung des Bauelement-Gurtes den jeweiligen optischen Sensor 663, 668, 673 passieren, gezählt werden. Die aktuelle (Transport-)Geschwindigkeit des betreffenden Bauelement-Gurtes kann dadurch bestimmt werden, dass bei bekanntem räumlichen Abstand zwischen den einzelnen Lichtschranken der zeitliche Abstand zwischen (a) der Detektion eines Transportlochs durch eine erste Lichtschranke und (b) der Detektion desselben Transportlochs durch eine nachfolgende zweite oder weitere Lichtschranke gemessen wird.
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6 illustriert in einer schematischen Darstellung ein Bestücksystem 705, welches einen Bestückautomaten 707 mit zwei unabhängig voneinander verfahrbaren Bestückköpfen 194 und mehrere Bauelement-Zuführvorrichtungen 100 aufweist. Die Bauelement-Zuführvorrichtungen können entweder alle Bauelement-Zuführvorrichtungen 100 des in diesem Dokument beschriebenen Typs sein. Alternativ können einiger der Bauelement-Zuführvorrichtungen herkömmliche Bauelement-Zuführvorrichtungen sein und lediglich zumindest eine Bauelement-Zuführvorrichtung ist eine erfindungsgemäße Bauelement-Zuführvorrichtung 100.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Bauelement-Zuführvorrichtung
- 102
- Chassis
- 103
- Gurt-Transportstrecke
- 110
- Gurt-Antrieb
- 112
- Motor
- 114
- Transporteinrichtung/Zahnrad/Stachelrad
- 118
- Bauelement-Bereitstellungsposition
- 120
- Deckfolien-Verarbeitungseinrichtung
- 180
- Bauelement-Gurt
- 181
- Gurtspule
- 190
- elektronisches Bauelement
- 192
- Bauelement-Halteeinrichtung/Saugpipette
- 194
- Bestückkopf
- 196
- Abfallbehälter
- 197
- Schneideinrichtung
- 198
- Gurtabfall
- T
- Transportrichtung
- 282
- Trägergurt
- 284
- erster streifenförmiger Teil
- 285
- Aussparungen
- 286
- zweiter streifenförmiger Teil
- 287
- Transportlöcher
- 288
- Deckfolie
- 315
- Eingriffselemente/Zähne/Stacheln
- 330
- Führungsbauteil
- 332
- Führungseinrichtung/erster Gleitabschnitt
- 334
- Stufenabschnitt
- 336
- weitere Führungseinrichtung/zweiter Gleitabschnitt
- 340
- Werkzeug
- 348
- Verarbeitungsstelle/Eindringstelle
- 450
- Feder
- 452
- Federschenkel
- 454
- Federschenkel
- 456
- Mittelabschnitt
- d
- Abstand Trägergurt-Werkzeug
- 600
- Bauelement-Zuführvorrichtung
- 660
- erste Gurt-Transportstrecke
- 661
- erster Gurteingang
- 662
- erster primärer Gurt-Antrieb
- 663
- erster optischer Sensor
- 665
- zweite Gurt-Transportstrecke
- 666
- zweiter Gurteingang
- 667
- zweiter primärer Gurt-Antrieb
- 668
- zweiter optischer Sensor
- 670
- gemeinsame Gurt-Transportstrecke/gemeinsamer Transportbereich/Überlappung
- 671
- Gurtausgang
- 673
- dritter optischer Sensor
- 699
- Steuereinrichtung
- T1
- Transportrichtung erster Bauelement-Gurt
- T2
- Transportrichtung zweiter Bauelement-Gurt
- 705
- Bestücksystem
- 707
- Bestückautomat
