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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechseltisch für einen Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten mit Bauteilen, wobei der Wechseltisch einen Bauteilmagazin-Aufnahmebereich zur Aufnahme von wenigstens einem Bauteilmagazin zum Bereitstellen von Bauteilen für den Bestückautomaten aufweist. Die Erfindung betrifft ferner einen Bestückautomaten, eine Kraftmesseinheit sowie ein Verfahren zum Messen einer Bestückkraft eines Bestückkopfes eines Bestückautomaten, ein Computerprogrammprodukt sowie ein nichtflüchtiges Speichermittel zum Speichern eines Computerprogrammproduktes.
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Kraftmessungen in bekannten Bestückautomaten, insbesondere in Form von Bestückautomaten, werden in der Regel über eine Leiterplatten-Kraftmesseinheit durchgeführt, welche die gesamte, für den Kraftmessvorgang erforderliche Hardware wie einen Kraftmesssensor, ein Oszilloskop, einen Speicherkartenleser und einen Akku, aufweist. Eine solche Leiterplatten-Kraftmesseinheit wird durch die Fördereinheit des Bestückautomaten an die gewünschte Position gefördert. Sobald die Leiterplatten-Kraftmesseinheit die gewünschte Position erreicht hat, wird eine Bestückung auf den Kraftsensor der Leiterplatten-Kraftmesseinheit simuliert. D.h., einzelne Segmente des jeweiligen Bestückkopfes werden mit einer definierten Kraft nach unten in Richtung Kraftmesssensor bewegt, bis die Pipette des Bestückkopfes, die sich auf dem Segment befindet, an einer vorher gelernten Z-Position auf einer Sensoroberfläche des Kraftmesssensors auftrifft.
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Dieser Vorgang erfolgt ohne Bauteil an der Pipettenspitze und wird pro Segment bis zu 100-mal wiederholt, um ein statistisch signifikantes Ergebnis zu erreichen. Die Messwerte des Kraftmesssensors werden über das in der Leiterplatten-Kraftmesseinheit integrierte Oszilloskop ausgewertet. Die ermittelten Kräfte werden jedem einzelnen Segment zugeordnet und in einer Excel-Datei auf einer Speicherkarte innerhalb der Leiterplatten-Kraftmesseinheit abgelegt und bewertet. Die Kraftmessung ist zum einen Bestandteil des Liefer- und Leistungsumfangs und wird außerdem zur Überprüfung der Bestückkräfte im Feld verwendet. Gerade im Feld legen mittlerweile viele Kunden zunehmend Wert auf regelmäßige Überprüfungen der Bestückkräfte, da die zu bestückenden Komponenten immer empfindlicher werden und die für bestimmte Prozessschritte anzuwendenden Kräfte immer präziser einzuhalten sind. In manchen Situationen wäre darüber hinaus eine Überprüfung der Bestückkraft während des Bestückvorgangs oder zumindest während eines korrespondierenden Referenzlaufs wünschenswert.
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Konventionelle Leiterplatten-Kraftmesseinheiten weisen eine beachtliche Höhe auf, aufgrund welcher beispielsweise kein Bestückkopf mit eingebautem Vakuumtooling verwendet werden kann. Ein Aus- und wieder Einbau des Vakuumtoolings bedeutet aufwändige und zeitintensive Umbau- und Justagearbeiten, um die ursprüngliche Bestückgenauigkeit wieder zu erreichen. Wird eine regelmäßige Überprüfung der Bestückkräfte in kurzen Zeitabständen gefordert, ist dieses Verfahren nicht praktikabel. Zudem kann die Position von bisher verwendeten Leiterplatten-Kraftmesseinheiten während der Kraftmessung wandern und dadurch zu ungenauen Messergebnissen führen. Ein Verbleib der bekannten Leiterplatten-Kraftmesseinheit im Bestückautomaten für zyklische Kraftmessungen ist bisher nicht möglich. Ein gattungsgemäßer Wechseltisch kann der japanischen Patentanmeldung
JP 2006 - 108 384 A entnommen werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein System zur verbesserten Kraftmessung einer Bestückkraft eines Bestückkopfes in einem Bestückautomaten zu schaffen.
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Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch den Wechseltisch gemäß Anspruch 1, den Bestückautomaten gemäß Anspruch 6, die Kraftmesseinheit gemäß Anspruch 8, das Verfahren gemäß Anspruch 10, das Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 12 sowie das nichtflüchtige Speichermittel gemäß Anspruch 13 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Wechseltisch beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bestückautomaten, der erfindungsgemäßen Kraftmesseinheit, dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt, dem erfindungsgemäßen Speichermittel und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Wechseltisch für einen Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten mit Bauteilen zur Verfügung gestellt. Der Wechseltisch weist einen Bauteilmagazin-Aufnahmebereich zur Aufnahme von wenigstens einem Bauteilmagazin zum Bereitstellen von Bauteilen für den Bestückautomaten auf. Ferner weist der Wechseltisch eine Kraftmesseinheit zum Messen einer Bestückkraft eines Bestückkopfes des Bestückautomaten auf, wobei die Kraftmesseinheit in den Bauteilmagazin-Aufnahmebereich integriert ist.
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Im Rahmen der Erfindung wurde sich von der bisher üblichen Vorgehensweise bei der Kraftmessung abgewandt und herausgefunden, dass eine ortsfeste Positionierung der Kraftmesseinheit am Wechseltisch eine vielschichtig vorteilhafte Weiterbildung der bisher bekannten Kraftmesssysteme bietet. Mit der im Wechseltisch ortsfest integrierten Kraftmesseinheit muss diese nicht mehr durch den Leiterplattentransport des Bestückautomaten gefahren werden. Dies ist insbesondere deshalb möglich, da der Bestückkopf eines gattungsgemäßen Bestückautomaten über den eigentlichen Bestückbereich hinaus in den Bauteilmagazin-Aufnahmebereich des Wechseltisches und dort in Richtung der Kraftmesseinheit bewegt werden kann. Bei einem erfindungsgemäßen Wechseltisch kann damit die virtuelle Bestückung zur Bestimmung der Kraft im Bauteilmagazin-Aufnahmebereich bzw. im Abholbereich eines sonst dort positionierten Förderers durchgeführt werden. Die Integration der Kraftmesseinheit im Wechseltisch hat ferner den Vorteil, dass eventuell vorhandene Vakuum-Toolings nicht ausgebaut werden müssen. So kann die außerhalb des Bestückbereichs im Bauteilmagazin-Aufnahmebereich installierte Kraftmesseinheit auch während des Bestückvorgangs stets im Bestückautomaten bzw. im Wechseltisch verbleiben und kann zur zyklischen Kraftmessung verwendet werden, beispielsweise während eines Referenzlaufs oder vor Bestückung eines neuen Substrats und/oder Panels. Damit können ein entscheidender Zeit- und folglich auch ein Kostenvorteil erzielt werden.
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Unter dem Wechseltisch ist insbesondere eine Moduleinheit des Bestückautomaten zu verstehen, welche in der Nähe eines Bestückbereichs einer Bestückeinheit positioniert und/oder positionierbar ist und den Bauteilmagazin-Aufnahmebereich zur Aufnahme des wenigstens einen Bauteilmagazins aufweist. Der Wechseltisch kann als Lagereinheit, zur integrierten Lagerung der Kraftmesseinheit beabstandet von einem Bestückungsbereich des Bestückautomaten, verstanden werden.
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Die Kraftmesseinheit kann ein Gehäuse aufweisen, das in Form oder zumindest im Wesentlichen in Form eines Förderer-Gehäuses ausgestaltet ist. So kann die Kraftmesseinheit problemlos an dem für den Förderer vorgesehenen Steckplatz am Wechseltisch positioniert werden. Auf die Fertigung eines spezifischen Gehäuses für die Kraftmesseinheit kann verzichtet werden. Dadurch kann die erfindungsgemäße Lösung entsprechend kostengünstig realisiert werden.
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Da die erfindungsgemäße Kraftmesseinheit grundsätzlich deutlich platzsparender als die bisher übliche Leiterplatten-Kraftmesseinheit bereitgestellt werden kann, ist es ferner möglich, dass die Kraftmesseinheit in ein Pipettenwechsler-Magazin integriert ist. Ein solches Bauteilmagazin könnte bei zyklischer Kraftmessung und geringem Bedarf an unterschiedlichen Pipettentypen pro Stellplatz entweder im Pipettenwechsler verbleiben, oder bei Bedarf schnell und ohne Werkzeug gewechselt werden. Der Vorteil einer solchen Lösung besteht darin, dass auch an Stellplätzen ohne klassischen Wechseltisch, beispielsweise bei Vorliegen eines eingebauten Wafer-Systems, oder bei Wechseltischen ohne ausreichenden Platz für eine separate Kraftmesseinheit, die gewünschte Kraftmessung durchgeführt werden kann.
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Unter dem Substrat ist insbesondere eine Leiterplatte zu verstehen. Die Kraftmesseinheit weist bevorzugt wenigstens einen Kraftmesssensor auf. Die Kraftmesseinheit kann ein Gehäuse aufweisen, an dessen Außenbereich der Kraftmesssensor installiert ist. Unter einem Bauteil kann ein Bauelement, also ein einzelnes Funktionselement, oder ein Bauteil mit mehreren Funktionselementen, die zu einer Funktionseinheit zusammengebaut sind, verstanden werden. Darunter, dass die Kraftmesseinheit in den Bauteilmagazin-Aufnahmebereich integriert ist kann verstanden werden, dass die Kraftmesseinheit form- und/oder kraftschlüssig im und/oder am Wechseltisch installiert ist, insbesondere nicht nur auf dem Wechseltisch aufgelegt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Wechseltisch im Bauteilmagazin-Aufnahmebereich ein Halteabschnitt zum Halten der Kraftmesseinheit im Bauteilmagazin-Aufnahmebereich ausgestaltet ist und die Kraftmesseinheit einen zum Halteabschnitt komplementären Gegen-Halteabschnitt zum Herstellen einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Halteabschnitt und dem Gegen-Halteabschnitt aufweist. Durch die Halteabschnitte kann eine stabile Positionierung der Kraftmesseinheit am Wechseltisch erreicht werden. Da eine ungewollte Bewegung der Kraftmesseinheit während eines Kraftmessvorgangs damit verhindert wird, kann unter Verwendung des erfindungsgemäßen Wechseltisches eine besonders genaue Kraftmessung durchgeführt werden. Wie vorstehend bereits beschrieben, kann die Kraftmesseinheit ein Gehäuse aufweisen, das in Form eines gattungsgemäßen Förderers bzw. zumindest mit einer entsprechenden Außenkontur oder im Wesentlichen einer solchen Außenkontur ausgestaltet ist. Das Gehäuse kann insbesondere die Form eines Förderers aufweisen und/oder die Kraftmesseinheit kann in das Gehäuse eines Förderers integriert sein. Damit ist es auf kostengünstige und einfache Weise möglich, die Kraftmesseinheit form- und/oder kraftschlüssig in bereits vorhandene Bestückautomaten, beispielsweise vom Typ „Siplace“, zu integrieren, deren Bestückköpfe einen Wechseltisch anfahren können.
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Ferner ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Wechseltisch die Kraftmesseinheit einen Induktionsempfänger aufweist und ein Grundkörper des Wechseltisches einen Induktionssender zur induktiven Spannungsversorgung der Kraftmesseinheit durch den Induktionsempfänger aufweist. Auf sichtbare und insbesondere vorsprungartig hervorstehende Stromanschlussbauteile kann damit verzichtet werden. Dadurch kann die Außenfläche eines Gehäuses der Kraftmesseinheit relativ glatt und/oder eben ausgestaltet werden. Dies ist wiederum für einen einfachen und/oder schnellen Ein- und Ausbau der Kraftmesseinheit von Vorteil. Der Wechseltisch oder ein Bestückautomat mit einem Wechseltisch kann eine Kontrolleinheit, insbesondere in Form einer sogenannten Förderer-Kontrolleinheit (englisch: Feeder-Control-Unit) umfassen, welche zur Spannungsversorgung des Induktionsempfängers konfiguriert ist. Unter dem Grundkörper des Wechseltisches ist insbesondere der tischförmige Grundkörper des Wechseltisches zu verstehen, in welchen die Kraftmesseinheit integriert und/oder integrierbar ist.
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Außerdem ist es möglich, dass bei einem Wechseltisch gemäß der vorliegenden Erfindung die Kraftmesseinheit wenigstens ein Verbindungsprofil aufweist, wobei das Verbindungsprofil zerstörungsfrei verschiebbar in wenigstens einer korrespondierenden Verbindungsführung des Wechseltisches gelagert und/oder lagerbar ist. Damit kann eine einfache, schnelle und trotzdem stabiler Installation der Kraftmesseinheit im und/oder am Wechseltisch erreicht werden. Die Kraftmesseinheit weist vorzugsweise ein Gehäuse mit dem in Rede stehenden Verbindungsprofil auf. In einem äußeren Bereich des Gehäuses kann ein Kraftmesssensor zum Messen der Bestückkraft des Bestückkopfes des Bestückautomaten ausgestaltet sein. Das Gehäuse der Kraftmesseinheit kann in einem Querschnitt ein Omega-Profil oder im Wesentlichen ein Omega-Profil aufweisen. In einem solchen Fall können, mit Blick auf eine Stirnseite des Querschnitts, zwei Verbindungsprofile die „Füße“ des Omega-Profils bilden. Ein solches Gehäuseprofil kann schnell, einfach, stabil und darüber hinaus platzsparend im und/oder am Wechseltisch installiert werden. Das Verbindungsprofil kann in Form eines kantenförmigen Vorsprungs von einem Gehäuse der Kraftmesseinheit verstanden werden. Neben dem Vorsprung bzw. dem wenigstens einen Verbindungsprofil kann eine Nut und/oder eine Rille ausgestaltet sein, durch welche der Vorsprung bzw. das wenigstens eine Verbindungsprofil gebildet wird. Die wenigstens eine Verbindungsführung kann zur Aufnahme der Verbindungskontur entsprechend nut- und/oder rillenförmig ausgestaltet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Wechseltisches weist die Kraftmesseinheit zwei Verbindungsprofile auf, wobei die beiden Verbindungsprofile zerstörungsfrei verschiebbar in zwei korrespondierenden Verbindungsführungen des Wechseltisches gelagert und/oder lagerbar sind.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die Kraftmesseinheit wenigstens ein Rastmittel für eine Rastverbindung mit einem Gegen-Rastmittel des Wechseltisches aufweist. Insbesondere in Kombination mit dem vorstehend beschriebenen Verbindungssystem kann dadurch ein System zur schnellen, einfachen und stabilen Installation der Kraftmesseinheit im und/oder am Wechseltisch geschaffen werden. Das Rastmittel kann eine Rastaufnahme oder einen Rastvorsprung aufweisen. Ebenso kann das Gegen-Rastmittel eine Rastaufnahme oder einen Rastvorsprung aufweisen. Bevorzugt weisen das Rastmittel eine Rastaufnahme und das Gegen-Rastmittel einen Rastvorsprung zum Eingreifen in die Rastaufnahme auf. Die Kraftmesseinheit bzw. ein Gehäuse der Kraftmesseinheit kann somit beispielsweise in einer x-Richtung durch das vorstehend beschriebene Verbindungssystem und in einer y-Richtung durch das Rastsystem in der gewünschten Position im und/oder am Wechseltisch gehalten werden. Dadurch ist eine etwaige Positionsabweichung eines Kraftmesssensors in der Kraftmesseinheit im Vergleich zu bisher bekannten Kraftmesseinheiten geringer und die Messgenauigkeit entsprechend höher.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bestückautomat mit einem wie vorstehend im Detail beschriebenen Wechseltisch zur Verfügung gestellt. Damit bringt ein erfindungsgemäßer Bestückautomat die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf den erfindungsgemäßen Wechseltisch beschrieben worden sind. Der Bestückautomat kann folglich als Bestückautomatsystem mit wenigstens einem Wechseltisch verstanden werden.
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Ein erfindungsgemäßer Bestückautomat kann einen Bestückkopf und eine Kontrolleinheit zum Steuern- und/oder Regeln einer Bewegung des Bestückkopfes sowie eine Signalverbindungseinheit zum Herstellen einer Signalverbindung zwischen der Kraftmesseinheit und der Kontrolleinheit zum Übertragen von Mess-, und/oder Bauteildaten von der Kraftmesseinheit zur Kontrolleinheit aufweisen. Mittels der Signalverbindungseinheit können Messwerte aus einem Kraftmessvorgang mittels des Bestückkopfes an der Kraftmesseinheit direkt von der Kraftmesseinheit an eine beliebige Messwert-Auswerteeinheit, beispielsweise innerhalb der Kontrolleinheit, übertragen werden. Auf ein bisher übliches Speichermittel, das beispielsweise in Form einer Speicherkarte in eine Kraftmesseinheit eingesteckt ist, kann verzichtet werden. Insbesondere kann auf eine manuelle Datenübertragung an eine Messwert-Auswerteeinheit, bei welcher die Speicherkarte aus einem Speicherplatz in der Kraftmesseinheit von einer Person entfernt und an einem neuen Speicherplatz einer geeigneten Ausleseeinheit wieder eingesetzt wird, verzichtet werden. Dadurch kann eine vereinfachte Handhabung zur Erlangung der gewünschten Kraftmessdaten erreicht werden. Darüber hinaus kann ein solcher Bestückautomat besonders für Kunden von Interesse sein, bei welchen keine Speichermedien in der Fertigung erlaubt sind. Unter der Kontrolleinheit kann eine sogenannte Feeder-Control-Unit verstanden werden. Mittels der Signalverbindungseinheit ist es darüber hinaus möglich, dass für die Kraftmesseinheit keine vorgegebene Position im und/oder am Wechseltisch notwendig ist, sondern diese durch die bereits vorhandene Sensorik automatisch erkannt wird. Die Signalverbindung kann drahtgebunden oder drahtlos hergestellt werden. Die Signalverbindungseinheit kann demnach eine Signalverbindungsleitung zur drahtgebundenen Herstellung der Signalverbindung, einen Funksender und/oder einen Funkempfänger zum drahtlosen Herstellen der Signalverbindung, insbesondere für eine drahtlose Übertragung der Mess- und/oder Bauteildaten von der Kraftmesseinheit (13) zur Kontrolleinheit (26), aufweisen. Folglich kann die Kraftmesseinheit grundsätzlich an einer beliebigen Stelle im und/oder am Wechseltisch installiert werden. Anschließend müsste lediglich eine Kraftmessung ausgewählt werden. Anschließend können die automatische Positionserkennung und Auswertung der Daten nach erfolgter Messung erfolgen. Es ist sogar möglich, eine Kraftmessung während eines Maschinen-Referenzlaufs und/oder in vordefinierbaren Zeitabständen oder Ereignissen, beispielsweise bei Einfahren eines neuen Panels und/oder bei Bestückung eines empfindlichen Substrats und/oder Bauteils, durchzuführen. Unter den Messdaten können Daten verstanden werden, die während einer Kraftmessung erlangt werden. Unter Bauteildaten können bauteilspezifische Daten und/oder Werte der Kraftmesseinheit wie Größe, Ausrichtung und/oder Position der Kraftmesseinheit im und/oder am Wechseltisch verstanden werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Kraftmesseinheit zum Messen einer Bestückkraft eines Bestückkopfes eines Bestückautomaten, wobei die Kraftmesseinheit zur Integration in einen Wechseltisch nach einem der voranstehenden Ansprüche konfiguriert ist. Damit bringt auch eine erfindungsgemäße Kraftmesseinheit die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich. Eine solche Kraftmesseinheit weist einen zum Halteabschnitt komplementären Gegen-Halteabschnitt zum Herstellen einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Halteabschnitt und dem Gegen-Halteabschnitt auf. Der Gegen-Halteabschnitt weist ein Verbindungsprofil mit einem kantenförmigen Vorsprung zum zerstörungsfreien Verschieben der Kraftmesseinheit in einer korrespondierenden Verbindungsführung des Wechseltisches auf. Die Kraftmesseinheit kann ferner einen Induktionsempfänger zur induktiven Spannungsversorgung der Kraftmesseinheit umfassen. Darüber hinaus kann die Kraftmesseinheit wenigstens ein Verbindungsprofil aufweisen, wobei das wenigstens eine Verbindungsprofil zerstörungsfrei verschiebbar in der wenigstens einen korrespondierenden Verbindungsführung des Wechseltisches lagerbar und/oder positionierbar ist. Außerdem kann die Kraftmesseinheit wenigstens ein Rastmittel für eine Rastverbindung mit einem Gegen-Rastmittel des Wechseltisches aufweisen. Die Kraftmesseinheit kann ferner ein Gehäuse in Form oder im Wesentlichen in Form eines gattungsgemäßen Förderers aufweisen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen einer Bestückkraft eines Bestückkopfes in einem wie vorstehend beschriebenen Bestückautomaten. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- - Messen der Bestückkraft, und
- - Übertragen von Mess-, und/oder Bauteildaten von der Kraftmesseinheit zur Kontrolleinheit.
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Damit bringt auch ein erfindungsgemäßes Verfahren die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich. Die Mess- und/oder Bauteildaten werden bevorzugt mittels der Signalverbindungseinheit übertragen. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren sind ferner die folgenden Schritte möglich:
- - Bestimmen bzw. Festlegen eines Bauteils, das für einen Bestückvorgang im Bestückautomaten verwendet werden soll, und
- - Durchführen einer Kraftmessung mittels der Kraftmesseinheit des Wechseltisches vor dem Durchführen des Bestückvorgangs, wenn das erkannte Bauteil einem vordefinierten Bauteil entspricht.
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Durch die im Wechseltisch integrierte Kraftmesseinheit sowie die Signalverbindungseinheit ist es möglich, Kraftmessungen zu beliebigen Zeitpunkten durchzuführen. So kann beispielsweise vor einem Bestückvorgang mit einem besonders empfindlichen Substrat und/oder Bauteil eine Kraftmessung durchgeführt werden um sicherzustellen, dass sich die Bestückkraft des Bestückkopfes noch im vorgegebenen Sollbereich befindet.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Computer diesen veranlassen, ein wie vorstehend beschriebenes Verfahren auszuführen. Ein solches Computerprogrammprodukt könnte in der Kontrolleinheit und/oder einem mit der Kontrolleinheit in Signalverbindung stehenden Computer bzw. einer entsprechenden Recheneinheit installiert sein. Ergänzend betrifft die Erfindung ein nichtflüchtiges Speichermittel mit einem solchen, auf dem Speichermittel gespeicherten Computerprogrammprodukt.
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Das Computerprogrammprodukt kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in Java, C++, C# und/oder Python implementiert sein. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Speichermedium wie einer Datendisk, einem Wechsellaufwerk, einem flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher, oder einem eingebauten Speicher/Prozessor abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie die Kontrolleinheit derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogrammprodukt in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden bzw. sein, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann. Das Computerprogrammprodukt kann sowohl mittels eines Computerprogramms, d. h. einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektronischer Schaltungen, d.h. in Hardware, oder in beliebig hybrider Form, d. h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden bzw. sein.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind.
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Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 einen Wechseltisch mit einer Kraftmesseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 2 einen Wechseltisch mit einer Kraftmesseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 3 eine Detailansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform,
- 4 eine Kraftmesseinheit und einen Bestückkopf,
- 5 ein Blockschaltbild zum Erläutern eines erfindungsgemäßen Bestückautomaten, und
- 6 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Wechseltisch 10a für einen in 5 schematisch dargestellten Bestückautomaten 100 zum Bestücken von Substraten mit Bauteilen. Der dargestellte Wechseltisch 10a weist einen Bauteilmagazin-Aufnahmebereich 11 zur Aufnahme von Bauteilmagazinen wie Förderern zum Bereitstellen von Bauteilen für den Bestückautomaten 100, und eine Kraftmesseinheit 13 zum Messen einer Bestückkraft eines in 3 dargestellten Bestückkopfes 14 des Bestückautomaten 100 auf. Im Bauteilmagazin-Aufnahmebereich 11 ist ein Halteabschnitt 15 zum Halten der Kraftmesseinheit 13 im Bauteilmagazin-Aufnahmebereich 11 ausgestaltet. Die Kraftmesseinheit 13 weist einen zum Halteabschnitt 15 komplementären (nicht im Detail dargestellten) Gegen-Halteabschnitt 17 zum Herstellen einer form- und kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Halteabschnitt 15 und dem Gegen-Halteabschnitt 17 auf. Damit ist die Kraftmesseinheit 13 entsprechend form- und kraftschlüssig in den Bauteilmagazin-Aufnahmebereich 11 integrierbar. Die Kraftmesseinheit 13 weist in diesem Fall im Wesentlichen das Gehäuse 16 eines gattungsgemäßen Förderers auf.
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Der in 1 gezeigte Wechseltisch 10 weist einen Grundkörper 12 auf. Die gezeigte Kraftmesseinheit 13 weist einen Induktionsempfänger 18 auf und der Grundkörper 12 weist einen Induktionssender 19 zur induktiven Spannungsversorgung der Kraftmesseinheit 13 mittels des Induktionsempfängers 18 auf.
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2 zeigt einen Wechseltisch 10b gemäß einer zweiten Ausführungsform. Gemäß der zweiten Ausführungsform weist die Kraftmesseinheit 13 im Querschnitt ein Omega-Profil und damit zwei Verbindungsprofile 21 auf. Die Verbindungsprofile 21 sind zerstörungsfrei verschiebbar in zwei korrespondierenden, rillenförmigen Verbindungsführungen 22 des Wechseltisches 10 bzw. des Grundkörpers 12 lagerbar.
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In den 3 und 4 sind der Grundkörper 12 und die Kraftmesseinheit 13 im Detail dargestellt. Dort kann insbesondere ein Rastmittel 23 der Kraftmesseinheit 13 für eine Rastverbindung mit einem Gegen-Rastmittel 24 des Wechseltisches 10 erkannt werden. Das Rastmittel 23 ist in Form einer Rastvertiefung ausgestaltet. Das Gegen-Rastmittel 24 ist in Form eines Schnappers ausgestaltet. Durch das Verbindungssystem 21, 22 kann eine Bewegung der Kraftmesseinheit 13 am Wechseltisch 10b bzw. am Grundkörper 12 in einer x-Richtung verhindert werden. Durch das Rastsystem 23, 24 kann eine Bewegung der Kraftmesseinheit 13 am Wechseltisch 10b bzw. am Grundkörper 12 in einer y-Richtung verhindert werden. In 4 ist ferner der Bestückkopf 14 dargestellt, der für die gewünschte Kraftmessung auf einen Kraftmesssensor 20 der Kraftmesseinheit 13 bewegt werden kann.
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In 5 ist schematisch ein Blockschaltbild zum Erläutern eines Bestückautomaten 100 mit einem wie vorstehend beschriebenen Wechseltisch 10b gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt. Der Bestückautomat 100 weist eine Bestückeinheit 29 mit einem Bestückkopf 14 und einer Kontrolleinheit 26 zum Steuern- und/oder Regeln einer Bewegung des Bestückkopfes 14 auf. Der Bestückautomat 100 weist ferner eine Signalverbindungseinheit 25 zum Herstellen einer Signalverbindung zwischen der Kraftmesseinheit 13 und der Kontrolleinheit 26 zum Übertragen von Mess-, und/oder Bauteildaten von der Kraftmesseinheit 13 zur Kontrolleinheit 26 auf. Die Kontrolleinheit 26, die in Form einer sogenannten Feeder-Control-Unit ausgestaltet ist, weist ein nichtflüchtiges Speichermittel 28 mit einem darauf gespeicherten bzw. installierten Computerprogrammprodukt 27 auf. Das Computerprogrammprodukt 27 umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts 27 durch einen Computer, beispielsweise innerhalb der Kontrolleinheit 26, diesen veranlassen, ein wie nachfolgend mit Bezug auf 6 beschriebenes Verfahren auszuführen.
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Das in 6 gezeigte Flussdiagramm dient zur Erläuterung des Verfahrens zum Messen der Bestückkraft des Bestückkopfes 14 in dem vorstehend beschriebenen Bestückautomaten 100. In einem ersten Schritt S1 wird hierbei mittels der Kraftmesseinheit 13 zunächst eine Bestückkraft gemessen. In einem anschließenden Schritt S2 werden die hierbei erlangten Mess- und/oder Bauteildaten mittels der Signalverbindungseinheit 25 von der Kraftmesseinheit 13 direkt zur Kontrolleinheit 26 übertragen.
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Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. D.h., die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden. So ist die Position des Kraftmesssensors 20 nicht auf die dargestellte Position beschränkt zu betrachten. Das Verfahren kann ferner dahingehend konfiguriert sein, dass die Bauteile, die für einen Bestückvorgang im Bestückautomaten 100 verwendet werden sollen, erkannt werden und eine Kraftmessung mittels der Kraftmesseinheit 13 des Wechseltisches 10 vor dem Durchführen eines Bestückvorgangs mit einem erkannten Bauteil durchgeführt wird, wenn das erkannte Bauteil einem vordefinierten Bauteil entspricht. D.h., sobald erkannt wird, dass der Bestückvorgang beispielsweise mit einem besonders sensiblen Bauteil durchgeführt werden soll, wird vor der Bestückung eine Kraftmessung durchgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 10a, 10b
- Wechseltisch
- 11
- Bauteilmagazin-Aufnahmebereich
- 12
- Bestückeinheit
- 13
- Kraftmesseinheit
- 14
- Bestückkopf
- 15
- Halteabschnitt
- 16
- Gehäuse
- 17
- Gegen-Halteabschnitt
- 18
- Induktionsempfänger
- 19
- Induktionssender
- 20
- Kraftmesssensor
- 21
- Verbindungsprofil
- 22
- Verbindungsführung
- 23
- Rastmittel
- 24
- Gegen-Rastmittel
- 25
- Signalverbindungseinheit
- 26
- Kontrolleinheit
- 27
- Computerprogrammprodukt
- 28
- Nichtflüchtiges Speichermittel
- 29
- Bestückeinheit
- 100
- Bestückautomat
