DE112004000503T5

DE112004000503T5 - Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung und Elektronikbauteil-Montageverfahren

Info

Publication number: DE112004000503T5
Application number: DE112004000503T
Authority: DE
Inventors: Katsumi Kasukabe Shimada
Original assignee: Pop Man Corp
Current assignee: Dover Technologies International Inc
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2006-03-23
Also published as: KR100688241B1; US7299540B2; JP2004363546A; KR20060002859A; WO2004086842A1; US20060011645A1

Abstract

Eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zum Zuführen einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen vom Chip-Typ, umfassend:
eine Rohr-Gruppe, die aus einer Vielzahl von parallel zueinander und in einer großen Dichte angeordneten, rechteckförmigen Rohren gebildet ist, wobei jedes der rechteckförmigen Rohre einen inneren Durchlass aufweist, der in Übereinstimmung mit einer äußeren Form der elektronischen Bauteile vom Chip-Typ ausgebildet ist und es ermöglicht, dass zwei oder mehrere der elektronischen Bauteile vom Chip-Typ in einer Reihe entlang des inneren Durchlasses ausgerichtet sein können;
einen Bauteil-Extraktionsbereich, der an einem ersten Ende von jedem rechteckförmigen Rohr der Rohr-Gruppe ausgebildet ist; und
Bauteil-Zuführmittel, die an einem zweiten, gegenüberliegenden Ende von jedem rechteckförmigen Rohr der Rohr-Gruppe angeordnet sind, und die dazu angepasst sind, die elektronischen Bauteile vom Chip-Typ einem entsprechenden der Bauteil-Extraktionsbereiche zuzuführen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Techniken bzw. Verfahren zur automatischen Montage von elektronischen Bauteilen, und insbesondere auf eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung sowie ein Elektronikbauteil-Montageverfahren, die bzw. das für einen breiten Bereich von Herstellungsumgebungen von einer hochgemischt niedrig-stückzahligen Herstellung bis zu einer hoch-gemischt hoch-stückzahligen Herstellung geeignet ist.
Stand der Technik
Eine ziemliche Anzahl von elektronischen Bauteilen wird auf Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung montiert. Zu diesem Zweck ist in einem Verfahren zum Montieren derartiger elektronischer Bauteile auf eine Platine mit gedruckter Verdrahtung ein automatischer Elektronikbauteil-Montierer eingesetzt worden.
Die meisten der derzeit gängigen automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen sind im Hinblick auf eine Hochgeschwindigkeitsherstellung entwickelt worden. Daher ist eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zur Verwendung mit der automatischen Montagevorrichtung als eine Schlüsselfunktion ebenfalls im Hinblick auf das automatische Zuführen einer großen Stückzahl von elektronischen Bauteilen entwickelt worden.
Unter den elektronischen Bauteilen weist ein elektronisches Bauteil vom Chip-Typ, wie ein Chip-Widerstand oder ein Chip-Kondensator, die passive Bauteile sind, die größte Anzahl von Stücken oder Arten davon auf, und eine große Anzahl von ihnen wird eingesetzt. Die elektronischen Bauteile vom Chip-Typ umfassen eine breite Vielfalt von Bauteilen, wie ein Induktor und eine Diode, und es wird geschätzt, dass die Produktionsanzahl von elektronischen Bauteilen vom Chip-Typ in der Welt einschließlich Japan eine Billion pro Jahr erreicht.
Derzeit werden in einem Verfahren zum Montieren der großen Anzahl und breiten Vielfalt von elektronischen Bauteilen vom Chip-Typ auf einer Platine mit gedruckter Verdrahtung die meisten der elektronischen Bauteile vom Chip-Typ auf ein Band, das eine Breite von 8 mm aufweist (8 mm-Band), gepackt und einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung mittels eines Band-Zuführers zugeführt. Das mit den elektronischen Bauteilen bepackte Band (im folgenden als "Bauteil-Band" bezeichnet) wird auf eine Rolle gewickelt, und eine Rolle mit einem Durchmesser von 180 mm enthält etwa 5.000 bis 10.000 der Bauteile.
Eine elektronisches Bauteil verschieden von den elektronischen Bauteilen vom Chip-Typ, zum Beispiel Bauteile mit großer Baugröße wie ein IC oder andere Halbleiterbauteile, die nicht auf das 8-mm-Band gepackt werden können, werden auf ein breiteres Band gepackt, das eine Breite von beispielsweise 12, 16, 24, 32 oder 44 mm aufweist, und einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung mittels eines Band-Zuführers zugeführt. Zusätzlich zu der auf dem Bauteil-Band beruhenden Zuführung werden einige elektronische Bauteile mit großer Baugröße, insbesondere ICs, auch auf ein Matrix-Tablett gepackt und in der Form des Tabletts bepackt mit den elektronischen Bauteilen zugeführt (im folgenden als das "Bauteil-Tablett" bezeichnet).
Die derzeit gängigen automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen können grob in die folgenden zwei Typen klassifiziert werden: (1) ein erster Typ, dazu entworfen, ein elektronisches Bauteil in einem festgesetzten Bauteil-Zuführbereich aufzunehmen, das Bauteil auf eine vorgegebene Position, wo eine Platine mit aufgedruckter Verdrahtung fest positioniert ist, zu übertragen und das elektronische Bauteil auf der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung zu montieren; und (2) ein zweiter Typ, dazu entworfen, einen Revolverkopf in eine festgesetzte Position zu drehen, um so ein vorgegebenes elektronisches Bauteil in einem beweglichen Bauteil-Zuführbereich aufzunehmen, und das Bauteil auf einer Platine mit aufgedruckter Verdrahtung, die auf einem X-Y-Tisch platziert ist und in eine vorgegebene Position bewegt wird, zu montieren. Das bedeutet, dass dieser zweite Typ dazu entworfen ist, die Vorgänge des Ansaugens (Aufnehmens) und Montierens gleichzeitig und parallel auszuführen.
Sowohl der erste als auch der zweite Typ von automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen werden sowohl mit einem der auf dem Bauteil-Band beruhenden Zuführung und der auf dem Bauteil-Tablett beruhenden Zuführung kombiniert. Daher muss die Montagevorrichtung in einem Verfahren zum Montieren aller benötigten elektronischen Bauteile, das eine einzige automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung verwendet, kombiniert werden mit einer Anzahl von Band-Zuführern und/oder einer Tablett-Zuführungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Anzahl von vielfältige Arten von elektronischen Bauteilen beinhaltenden Bauteil-Tabletts zuzuführen. Dies verursacht ein Problem dadurch, dass es eine exzessive Zunahme in der Fläche eines Bauteil-Zuführungsbereichs auftritt, und eine daraus resultierende exzessive Zunahme in der Größe und den Kosten des automatischen Elektronikbauteil-Montierers. Daher ist es häufig der Fall, dass die Anzahl der Arten der elektronischen Bauteile minimalisiert wird, und eine Vielzahl von automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen in Kombination eingesetzt werden, um einen Montiervorgang für eine einzige Platine mit aufgedruckter Verdrahtung zu vervollständigen.
Wie oben aufgeführt, ist eine etablierte Technik zum Zuführen von elektronischen Bauteilen zu einer automatischen Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung das auf dem Bauteil-Band beruhende Zuführen und andere Bauteile, die das auf dem Bauteil-Band beruhende Zuführen nicht verwenden können, werden typischerweise mittels des auf dem Bauteil-Tablett beruhenden Zuführens zugeführt. Die meisten der Bauteil-Bänder und -Tabletts werden der Montagevorrichtung direkt in der Form einer von einem Bauteilzulieferer zum Versand/Transport verwendeten Verpackung zugeführt. Beispielweise sind, wenn elektronische Bauteile vom Chip-Typ in der Form von Band- und -Rollen-Verpackungen bereitgestellt werden, etwa 5.000 Komponenten auf einer Rolle enthalten. Diese Rolle wird auf einen Band-Zuführer aufgesetzt, um das Bauteil-Band der Montagevorrichtung mit hoher Geschwindigkeit zuzuführen. Einige elektronische Bauteile werden häufig benutzt, d.h. einige Dutzende werden auf jeder Platine mit aufgedruckter Verdrahtung montiert, und einige elektronische Bauteile werden weniger häufig verwendet, d.h. nur eines wird auf eine Platine mit aufgedruckter Verdrahtung montiert. Wenn elektronische Bauteile, von denen nur eines pro Platine mit aufgedruckter Verdrahtung montiert werden soll, von einer 5.000 Bauteile enthaltenden Rolle zugeführt wird, werden alle Bauteile in einer Rolle nur nach Abschluss eines Montagevorganges für 5.000 Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung aufgebraucht sein. Im Gegensatz dazu wird eine Rolle, die häufig verwendete Bauteile enthält, häufig ersetzt.
In ähnlicher Weise werden elektronische Bauteile, die mittels des auf dem Bauteil-Tablett beruhenden Zuführens zugeführt werden sollen, in Abhängigkeit von Bauteilzulieferern und der Arten der elektronischen Bauteile, auf verschiedene Tabletts gepackt. In diesem Fall werden elektronische Bauteile auf jedem der Tabletts in einer Art-für-Art-Weise bzw. nach Art getrennten Weise gepackt. Daher ist es für eine Tablett-Zuführungsvorrichtung zum Zuführen derart vieler Arten von elektronischen Bauteilen häufig erforderlich, eine Fähigkeit zum Aufnehmen einer Anzahl von Bauteil-Tabletts, die viele Arten von elektronischen Bauteilen beinhalten, aufzuweisen. Insbesondere ist die Tablett-Zuführungsvorrichtung so entworfen, dass sie es ermöglicht, in sich mehrere Dutzende von verschiedenen Bauteil-Tabletts in einer gestapelten Art und Weise aufzunehmen, und es ermöglicht, dass ein jeweils erforderliches der elektronischen Bauteile auf den Tabletts in einer zufälligen Art und Weise aufgenommen werden kann.
Die derzeit gängigen automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen sind so entworfen, dass sie alle Arten von Bauteilen automatisch bei hohen Geschwindigkeiten unter Verwendung der etablierten Band- und Tablett-Zuführer zuführen können, unabhängig davon, ob sie häufig verwendet werden oder nicht.
Wenn also in den bestehenden Umgebungen die derzeit gängigen automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen und Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen zum Montieren vieler Arten von elektronischen Bauteilen einer kleinen Stückzahl, die bei dem Herstellungstyp von Platinen mit aufgedruckten Schaltungen von einer bis mehreren Partien, verwendet werden, wird die Herstellung zu einem Zeitpunkt vervollständigt, nachdem eine ansehnliche Zeit zum erneuten Anordnen der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung, Erzeugen eines Montageprogramms für die Vielzahl der Montierer, usw. aufgewendet worden ist.
Derzeit gibt es die folgenden zwei Fälle, wenn viele Arten von elektronischen Bauteilen in einer kleinen Partie, wie die einer Herstellungspartie von Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung im Umfang von einer bis zu mehreren Partien: einer, bei dem die Bauteile manuell Stück für Stück montiert werden, während sie manuell gelötet werden; der andere, bei dem ein bestehendes Herstellungsband für große Stückzahlen vorübergehend umgeändert wird in ein Herstellungsband für kleine Stückzahlen. In diesem letzteren Fall ist die Platine mit aufgedruckter Verdrahtung dazu angepasst, in einer Stückzahl hergestellt zu werden, die größer als die erforderliche Anzahl ist, und die zusätzlichen Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung werden, wegen einer im Vergleich zu einer ziemlich langen Bereitstellungszeit extrem kurzen Herstellungszeit für zukünftige Herstellungen aufbewahrt.
Weiterhin werden in einigen Fällen zum Zweck der Verringerung einer zum Umstellen der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung im Falle eines Installationsvorgangs benötigten Zeit elektronische Bauteile für vielfältige Typen von Platinen mit gedruckten Verdrahtungen vorab auf die Zuführungsvorrichtung geladen bzw. aufgenommen, um zu ermöglichen, dass die erforderlichen Bauteile im Fall eines Installationsvorgangs durch das Aufrufen eines entsprechenden Softwareprogramms leicht zugeführt werden können. In diesem Falle muss eine extrem große Anzahl von Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen in einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung installiert werden. Dies führt häufig zu einem Bedarf zum Be reitstellen einer vielfältigen Anzahl der Montagevorrichtungen. Die daraus resultierende Herstellungskapazität ist zu groß zum Montieren von elektronischen Bauteilen für die Platinen mit gedruckter Verdrahtung vom Typ der Herstellung in kleinen Partien, und es wird ein besonders hoher Grad an Investitionen in Geräte erforderlich.
Ferner ist trotz eines derzeitigen Trends, nach dem das Montieren von Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung vom Herstellungstyp mit großen Stückzahlen zunehmend in Niedriglohnländer verschoben wird, und nach dem die Herstellung von Prototyp-Platinen und die Montage bei hoch-gemischt niedrig-stückzahligen Herstellungstypen von Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung in den entwickelten Ländern zugenommen hat, die Entwicklung eines geeigneten Herstellungssystems für die derzeitige Situation oder die Entwicklung einer Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung und einer automatischen Montagevorrichtung für eine hoch-gemischt niedrig-stückzahlige Herstellung immer noch ziemlich vorläufig bzw. wenig weit entwickelt.
Ein für eine hoch-gemischt niedrig-stückzahlige Herstellung geeignetes Montagesystem wird benötigt, um einen Installationsvorgang in einer kurzen Zeitdauer abzuschließen. Eine Montagevorrichtung umfassend die derzeitig gängigen automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen und Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen erfordert, dass für einen Installationsvorgang, wie das Umstellen der Zuführungsvorrichtung und das Einstellen eines Gleichgewichts im Herstellungsvolumen zwischen einer Vielzahl der Montagevorrichtungen und der Schaffung eines Montage-Optimierungsprogramms ein großer Zeitanteil aufgewendet werden muss. Um die für die Umstellung der Zuführungsvorrichtungen während eines Installationsvorgangs benötigte Zeit zu verringern, werden ferner die elektronischen Bauteile, die für vielfältige Typen von Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung benötigt werden, auf die Zuführungsvorrichtung vorab geladen, um zu ermöglichen, dass die erforderlichen Bauteile im Fall des Installationsvorgangs einfach durch Aufrufen eines entsprechenden Softwareprogramms zugeführt werden, wie oben beschrieben, oder jedes Herstellungsband wird für einen spezifischen Typ von Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung fest benutzt. In jedem Fall wird ein besonders hoher Grad an Investi tionen in Geräte erforderlich, und es kann nicht gesagt werden, dass die elektronischen Bauteile effizient hergestellt werden können.
Unter den elektronischen Bauteilen werden die meisten der elektronischen Bauteile vom Chiptyp, wie ein Chip-Widerstand und ein Chip-Kondensator, die passive Bauteile sind und die die größte Anzahl von Arten aufweisen und von denen eine große Stückzahl eingesetzt wird, derzeit durch einen 8 mm-Band-Zuführer (Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung) zugeführt. In einem Verfahren zum Zuführen von vielen Arten von elektronischen Bauteilen ist es erforderlich, eine Anzahl von 8 mm-Band-Zuführern einzusetzen. Wenn eine Anzahl von derzeit gängigen 8 mm-Bandzuführvorrichtungen in einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung installiert werden, wird ein Bauteil-Zuführungsbereich in der Montagevorrichtung eine große Fläche belegen. In einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung, die einen festen Bauteil-Zuführungsbereich aufweist, ist ein Abstand, der für einen Montagekopf für dessen Bewegung zum Aufnehmen der Bauteile erforderlich ist, deutlich erhöht. In einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung mit einem beweglichen Bauteil-Zuführungsbereich ist eine Länge des Bauteil-Zuführungsbereichs und ein gesamter Installationsraum der Montagevorrichtung ungewünscht erhöht. Die Vergrößerung der Abmessung oder Länge der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung verursacht eine Erhöhung ihrer Kosten. Weiterhin ist eine 8 mm-Band-Zuführungsvorrichtung an sich teuer, und dadurch werden die Gesamtkosten des Montagesystems einschließlich der Montagevorrichtung und der großen Anzahl der 8 mm-Bandzuführungsvorrichtungen stark erhöht. Die 8 mm-Bandzuführungsvorrichtungen bringen auch ein Problem mit, dass die weniger häufig verwendeten elektronischen Bauteile vom Chip-Typ darin unweigerlich in einer exzessiv großen Anzahl enthalten sind.
Ferner kann, trotz der Fortschritte in der Verkleinerung von Elektronikvorrichtungen und Platinen mit bedruckter Verdrahtung, die Größe der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung aufgrund der Verlangsamung in der Verkleinerung der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nicht verringert werden. Die auf dem Bau teil-Band beruhende Zuführung bringt vielfältige Probleme mit sich, wie Schwierigkeiten in der Verringerung der Bauteilkosten aufgrund des Bedarfs für das Bandverfahren und ein teures Bandmaterial; schlechte Fähigkeit des Zuführens von weniger häufig verwendeten Bauteilen aufgrund der großen Anzahl (etwa 5.000 bis 10.000) von elektronischen Bauteilen vom Chip-Typ, die auf einer Rolle enthalten sind und die in der Form einer Band- und Rollenverpackung bereitgestellt werden; gegenläufige Einflüsse hinsichtlich des Umweltschutzes durch die Bänder, die nach Gebrauch ausgesondert werden, während die Rolle wieder verwendbar bzw. recycelbar ist; hohe Transport- und Lagerhaltungskosten durch die großen Abmessungen der Verpackungen für die Rollen; und das Auftreten von defekten Lötverbindungen bei hochdichter Montage durch Papierrückstände auf einem Papierband.
Wenn weniger häufig benutzte Bauteile mit großen Abmessungen einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zu einem Zeitpunkt des Versands von einem Bauteilzulieferer direkt in der Form einer Verpackung bereitgestellt werden, wird ein Bauteil-Band aufgrund einer exzessiv großen Anzahl von darin enthaltenen elektronischen Bauteilen ein Problem verursachen, und ein Bauteil-Tablett wird aufgrund einer exzessiven Zunahme der besetzten Fläche oder des Raums zum Installieren einer Tablett-Zuführungsvorrichtung Probleme verursachen, wenn eine Vielzahl von Bauteil-Tabletts auf einer ebenen Oberfläche parallel zueinander angeordnet sind, oder die Komplexität im Aufbau und die Zunahme der Kosten, wenn eine Vielzahl von verschiedenen Bauteiltabletts in einer gestapelten Art angeordnet sind. In einem Herstellungsverfahren zum Zuführen von elektronischen Bauteilen vom Typ einer hoch-gemischt niedrig-stückzahligen Herstellung, können viele Sorten von elektronischen Bauteilen auf einem gemeinsamen Tablett gemischt enthalten sein, und das Bauteil-Tablett kann einem gemeinsamen Bauteil-Zuführungsbereich zugeführt werden. Dies ist jedoch nicht praktikabel, weil eine große Anzahl von verschiedenen elektronischen Bauteilen mit verschiedenartigen Abmessungen auf einem gemeinsamen Tablett nur dann enthalten sein können, wenn das Tablett eine Anzahl von Fächern aufweist, die darin in Übereinstimmung mit der entsprechenden Größe der elektronischen Bauteile ausgebildet sind.
Während die elektronischen Bauteile manuell auf einem gemeinsamen Tablett angeordnet werden können, ist es praktisch schwierig, die elektronischen Bauteile ohne Fehler an ihre richtigen Positionen anzuordnen.
In dem Herstellungsverfahren zum gemischten Zuführen vieler Sorten von elektronischen Bauteilen in einem gemeinsamen Bauteil-Zuführungsbereich ist es notwendig, eine Vorrichtung bereitzustellen zum Herstellen einer Reihenfolge (bzw. eine „Reihenfolge-Vorrichtung") zum Aufnehmen von elektronischen Bauteilen aus einer Verpackung, die von einem Bauteilzulieferer versandt worden sind, und zum Umordnen der elektronischen Bauteile in dem Bauteil-Zuführungsbereich in der Reihenfolge der Montage. Die derzeitig gängigen Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen weisen jedoch für diesen Zweck keine Vorrichtung zum Herstellen einer Reihenfolge von Elektronikbauteilen auf.
In dem Herstellungsprozess zum gemischten Zuführen von vielen Arten von elektronischen Bauteilen, die auf dem Bauteil-Band in der Reihenfolge der Montage angeordnet sind, muss, wenn ein Fehler beim Montieren von einem der elektronischen Bauteile auf einer Platine mit aufgedruckter Verdrahtung auftritt, das elektronische Bauteil, das nicht richtig montiert werden konnte, der Montagevorrichtung noch einmal zugeführt werden, um die Montage der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung zu vervollständigen. Daher ist es erforderlich, ein Verfahren mit einem hohen Genauigkeitsgrad zum zuverlässigen nochmaligen Zuführen von nicht in einer Reihenfolge gebrachten elektronischen Bauteilen, entsprechend der in eine Reihenfolge gebrachten und nicht richtig montierten Bauteile, zu entwickeln.
In einem Verfahren, bei dem elektronische Bauteile auf einer Platine mit aufgedruckter Verdrahtung Stück für Stück manuell montiert werden, werden die elektronischen Bauteile in den meisten Fällen manuell verlötet, während sie auf der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung festgehalten werden. Trotz Schwierigkeiten beim Erzielen einer konstanten Qualität wurde dieses Verfahren häufig als eine schnell Korrekturlö sung zum Herstellen von einer bis mehreren Schaltkreisplatinen mit aufgedruckter Verdrahtung verwendet. Jedoch ist ein elektronisches Bauteil dazu angepasst bzw. vorgesehen, eine kleinere Größe und eine höhere Montagedichte aufzuweisen. Beispielsweise weisen die derzeitig gängigen elektronischen Bauteile vom Chip-Typ eine minimale Größe von 0,6 mm × 0,3 mm auf. Es ist besonders schwierig, derartige Bauteile in Mikrogröße mit Pinzetten zu verankern und die Bauteile von Hand zu verlöten.
Weiterhin ist in einem hoch-dichten Montageverfahren ein Abstand zwischen benachbarten elektronischen Bauteilen im Bereich von 0,1 bis 0,2 mm, und dadurch wird ein Montagevorgang von Hand mit großer Schwierigkeit ausgeführt. Die Anzahl von hoch-dichten Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung, die für einen manuellen Montagevorgang nicht geeignet sind, nimmt zu und ein manuelles Montieren von elektronischen Bauteilen wird daher immer schwieriger.
Während eine vollständige Bedienungsanweisung und ein Training für Bediener wesentlich sind, um es den Bedienern zu ermöglichen, viele Arten von elektronischen Bauteilen in ihren richtigen Positionen ohne Fehler zu montieren, ist die Vorbereitung einer derartigen vollständigen Bedienungsanleitung und die Ausbildung der Bediener zum Herstellen von einer bis mehreren Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung bei den derzeitigen existierenden Umständen nicht ausgeführt worden, und daher ist es schwierig, eine angemessene Qualität sicherzustellen.
Einige elektronische Bauteile weisen eine auf ihrer Rückseite ausgebildete Verbindung einer Bauteil-Verpackung in einer Gitteranordnung, wie ein CSP (Verpackung in Chipgröße, Englisch: Chip Scale Package) oder ein Mikro PGA (Stift-Gitter-Matrix, Englisch: Pin Grid Array), und können nicht manuell verlötet werden, und ein Bauteil mit mehreren Stiften, wie ein IC, bringt eine bedeutende Schwierigkeit dahingehend mit, manuell mit angemessener Genauigkeit montiert zu werden. Die Anzahl der elektronischen Bauteile, die für ein manuelles Montageverfahren ungeeignet sind, ist am Zunehmen.
Daher ist es hinsichtlich der Qualität optimal, einen Montagevorgang unter Verwendung einer vollständig automatischen Montagevorrichtung auszuführen. Während die Montagevorrichtungen für einen Platinentyp mit aufgedruckter Verdrahtung von hoch-gemischt niedrig-stückzahliger Herstellung in einem Montagevorgang eine niedrige Montagegeschwindigkeit aufweisen können, sollten diese dazu fähig sein, eine kleine Stückzahl von vielen verschiedenen Arten von elektronischen Bauteilen zuführen zu können, und die Bauteile mit einem hohen Genauigkeitsgrad bei niedrigen Kosten zu montieren.
Während das Herstellungssystem, das eine Vielzahl von Montagevorrichtungen in Kombination verwendet, es ermöglichen kann, die Produktivität zu erhöhen, bringt diese ein Problem dahingehend mit sich, dass zum Verändern eines Montageprogramms für die Vielzahl von Montagevorrichtungen, die Umordnung einer Vielzahl von Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen und die Einstellung eines Gleichgewichts im Herstellungsumfang zwischen der Vielzahl von Montagevorrichtungen im Falle eines Installationsvorgangs eine lange Vorbereitungszeit benötigt wird. Daher ist das derzeitige Elektronikbauteil-Montageband geeignet für eine hoch-stückzahlige Herstellung, nicht jedoch für eine hoch-gemischt niedrig-stückzahlige Herstellung.
Wenn weniger häufig benutzte elektronische Bauteile einer Vielzahl von Montagevorrichtungen mittels Band-Zuführ-Vorrichtungen zugeführt werden, wird in jeder der Montagevorrichtungen in ungewünschter Weise einem Bauteil-Zuführungsbereich eine exzessive Anzahl von bevorrateten elektronischen Bauteilen zugeführt.
In einem Herstellungssystem, das mit einer Vielzahl von Montagevorrichtungen versehen ist, die miteinander und mit vielfachen damit zusammenhängenden Vorrichtungen zugeordnet sind, wie einer Lötpasten-Druckmaschine und einem Rückflussofen, können aufgrund eines Ungleichgewichts im Herstellungsvolumen und in der Herstellungskapazität zwischen den Montagevorrichtungen und den zugehörigen Geräten nicht alle Montagevorrichtungen und die zugehörigen Geräte mit optimaler Effizienz betrieben werden. Darüber hinaus besteht im Falle eines Installationsvorgangs eine Notwendigkeit zum gleichzeitigen Einrichten der zugehörigen Montagevorrichtungen und der damit zusammenhängenden Geräte. Daher ist dieses System nicht für eine hoch-gemischte Herstellung geeignet.
Offenbarung der Erfindung
Im Hinblick auf die obigen Umstände besteht also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung und ein Verfahren zur Montage von elektronischen Bauteilen bereitzustellen, die bzw. das für ein breites Spektrum von Herstellungsumgebungen, von einer hoch-gemischt niedrig-stückzahligen Herstellung bis zu einer hoch-gemischt hoch-stückzahligen Herstellung geeignet ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Elektronikbauteil-Vorrichtung bereitzustellen, die einen verringerten Installationsraum benötigt.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, in ihrer Größe verringert zu werden.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zum Zuführen einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen vom Chiptyp bereitgestellt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Rohr-Gruppe, die aus einer Vielzahl von parallel zueinander und mit einer großen Dichte angeordneten, rechteckförmigen Rohren gebildet ist, besteht. Jedes der rechtwinkligen Rohre weist einen inneren Durchlass auf, der in Übereinstimmung mit einer äußeren Form des elektronischen Bauteils vom Chiptyp ausgebildet ist und der es ermöglicht, dass zwei oder mehrere der elektronischen Bauteile vom Chiptyp entlang des inneren Durchlasses in einer Reihe ausgerichtet werden können. Die Elektronikbauteil- Zuführungsvorrichtung beinhaltet ferner einen Bauteil-Extraktionsbereich, der an einem ersten Ende von jedem der rechteckförmigen Rohre der Rohr-Gruppe ausgebildet ist, und Bauteil-Zuführungsmittel, die an einem zweiten, gegenüberliegenden Ende von jedem der rechteckförmigen Rohre der Rohr-Gruppe bereitgestellt sind und die dazu angepasst sind, die elektronischen Bauteile vom Chiptyp einem jeweils entsprechenden der Bauteil-Extraktionsbereiche zuzuführen.
In der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Bauteil-Zuführungsmittel eine Aufgabetrichter-Gruppe umfassen, die aus einer Vielzahl von Aufgabetrichtern besteht, die jeweils mit einem entsprechenden der zweiten Enden der rechteckförmigen Rohre verbunden sind und die dazu angepasst sind, die elektronischen Bauteile vom Chiptyp in einem Zustand von großen Gebinden bzw. in großen Mengen zu bevorraten; Bauteil-Bereitstellungsmittel, dazu angepasst, wenigstens jedes der Aufgabetrichter-Gruppe und jedes der zweiten Enden der rechteckförmigen Rohre vertikal zu bewegen, so dass die elektronischen Bauteile vom Chiptyp in der Aufgabetrichter-Gruppe jedem der inneren Durchlässe der rechteckförmigen Rohre zugeliefert werden; und Verschiebemittel, dazu angepasst, die elektronischen Bauteile vom Chiptyp in jeder der inneren Durchlässe der rechteckförmigen Rohre zu einem entsprechenden der Bauteil-Extraktionsbereiche zu verschieben.
In der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann jedes der rechteckförmigen Rohre aus rostfreiem Stahl oder aus Kunststoffmaterial hergestellt sein.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine vielfältige Anzahl von vertikal aufeinander aufgesetzten Rohr-Gruppen beinhalten.
In der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann jedes der rechteckförmigen Rohre in eine vorgegebene Form in Übereinstimmung mit einer Form des elektronischen Bauteils vom Chiptyp maschinell bearbeitet sein und es nur einer der jedes der zweiten Enden der rechteckförmigen Rohre definierenden vier Seitenwände zu erlauben, in Bezug auf die verbleibenden Wände hinaus zu ragen.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zum Zuführen von einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen bereitgestellt, die eine Platte mit einer flachen Oberfläche und eine auf der flachen Oberfläche der Platte ausgebildete Schicht umfasst. Die Schicht weist einen Oberflächenreibungskoeffizient auf, die dazu in der Lage ist, elektronische Bauteile zu halten, oder eine Adhäsion, die dazu in der Lage ist, ein seitliches Rutschen der elektronischen Bauteile zu verhindern und es jedem der elektronischen Bauteile zu ermöglichen, während eines Vorgangs des Ansaugens der elektronischen Bauteile leicht von der Platte abgelöst zu werden. Die Vielzahl der elektronischen Bauteile umfasst vielfache Arten von elektronischen Bauteilen. Die vielfachen Arten von elektronischen Bauteilen werden auf dem Film der Platte in jeweils vorgegebenen Positionen gemischt platziert.
In der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können sowohl die Platte als auch der Film transparent sein. In diesem Fall kann die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung ferner Schablonenmittel beinhalten, die an einer vorder- oder rückseitigen Oberfläche der Platte bereitgestellt sind, um eine Vielzahl von Positionierungsplätzen für die jeweiligen elektronischen Bauteile anzuzeigen, wobei jedes der elektronischen Bauteile auf einem entsprechenden der Positionierungsplätze in Übereinstimmung mit den Schablonenmitteln platziert werden kann.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Montieren von Elektronikbauteilen zur Verwendung in einer Elektronikbauteil-Montagevorrichtung, die eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet, bereitgestellt, um vielfältige Arten von elektronischen Bauteilen auf einer Platine mit aufgedruckter Verdrahtung zu montieren. Das Elektronikbauteil-Montageverfahren umfasst die Schritte des gemischten Platzierens der vielfältigen Arten von elektronischen Bauteilen auf der Platte, und Montieren von jedem der auf der Platte gemischt platzierten elektronischen Bauteile auf der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, die allgemein eine automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zeigt, die mit einer Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vom Typ mit einem rechteckförmigen Rohr ausgestattet ist.
2 ist eine Aufsicht von oben, die allgemein die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung in 1 zeigt.
3 ist eine Seitenansicht, die eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vom Typ mit einem rechtwinkligen Rohr zeigt.
4 ist eine Aufsicht von oben, die die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr in 3 zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht von vorne, die eine Ausrichteinheit zum Ausrichten einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen vom Chip-Typ in einem Zustand von großen Gebinden bzw. in großen Stückzahlen zeigt, wobei die Ausrichteinheit mit einem rechteckförmigen Rohr in der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr in 3 verbunden ist.
6 ist eine Querschnittsansicht von vorne, die eine andere Ausrichteinheit zum Unterscheiden zwischen der Vorderseite und Kehrseite von jedem der elektronischen Bauteile vom Chiptyp und zum Ausrichten der elektronischen Bauteile vom Chiptyp aufweist.
7 ist eine Seitenansicht, die die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr in dem Zustand zeigt, wenn ein Elektronikbauteil vom Chiptyp unter Verwendung eines rechteckförmigen Wiederzuführungsrohrs erneut bereitgestellt wird.
8 ist eine Seitenansicht, die eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Aufsicht von oben, die die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach der zweiten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufgabetrichter in der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigen Rohr in 8 zeigt.
11 ist eine Seitenansicht, die eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine schematische Aufsicht von oben, die eine automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zeigt, die mit einer Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist, zeigt.
13 ist eine fragmentarische, schematische Ansicht von oben, die eine automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zeigt, die mit einer herkömmlichen Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung ausgestattet ist.
14 ist eine fragmentarische, schematische Aufsicht von oben, die eine automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zeigt, die mit einer herkömmlichen Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung ausgestattet ist.
15 ist eine Ansicht von oben, die eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit einer Platte nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist eine Vorderansicht der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit Platte in 15.
17 ist eine Aufsicht von oben, die eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit Platte nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
18 ist eine Ansicht von oben, die eine Platte und eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen, die auf der Platte platziert sind, zeigt.
19 ist eine schematische Aufsicht von oben, die eine automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zeigt, die mit einer Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit Platte nach der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
20 ist eine fragmentarische, schematische Aufsicht von oben, die eine automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zeigt, die mit einer herkömmlichen Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung ausgerüstet ist.
21 ist eine Aufsicht von oben, die eine Einheit zum Herstellen einer Reihenfolge von Elektronikbauteilen nach der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
22 ist eine Aufsicht von oben, die eine Einheit zum Herstellen einer Reihenfolge von Elektronikbauteilen nach einer anderen Ausfürungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
23 ist eine Aufsicht von oben, die eine Einheit zum Herstellen einer Reihenfolge von Elektronikbauteilen nach einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
24 ist eine schematische Vorderansicht, die eine Plattenzuführungseinheit nach der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
25(A) ist eine Aufsicht von oben, die eine erste Platte bei dem Ereignis eines Fehlers im Vorgang der Montage eines elektronischen Bauteils auf der Platte zeigt.
25(B) ist eine Aufsicht von oben, die den Zustand nach dem Abschließen eines Vorgangs zum Montieren elektronischer Bauteile auf einer folgenden Platte, die im Fall eines Fehlers bzw. Fehlschlagens des Montierens eines elektronischen Bauteils verwendet wird, zeigt.
26 ist ein schematisches Schaubild, das einen Verfahrensschritt des Bereitstellens einer Vielzahl von Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen zeigt vom Typ mit Platte (Platten-Zuführer) zu einer Vielzahl von jeweiligen automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen, beruhend auf einer einzigen Einheit zum Her stellen einer Reigenfolge von Elektronikbauteilen nach der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden im folgenden vielfältige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst wird eine automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung, die mit einer Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, mit Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die allgemein die automatische Elektronikbauteil-Montierungsvorrichtung zeigt, und 2 ist eine Aufsicht von oben, die allgemein die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zeigt.
Wie in den 1 und 2 gezeigt weist die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 eine Grundplatte 2 auf, und ein säulenförmiges Halterungselement 6 ist zwischen gegenüberliegenden lateralen Enden der Grundplatte 2 an ungefähr longitudinal mittleren Positionen davon befestigt, dass ein Bauteil-Montagekopf 4 beweglich abgestützt wird. Ein Positionierungstisch 8 für Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung ist beweglich auf einem näherungsweise mittleren Bereichs auf einer oberen Oberfläche der Grundplatte 2 befestigt. Eine Platine mit aufgedruckter Verdrahtung 10, die mit vielen Arten von elektronischen Bauteilen zu bestücken ist, wird auf dem Positionierungstisch 8 für Platinen mit aufgedruckter Schaltung in einer positionierten Art und Weise platziert.
Der Bauteil-Montagekopf 4 ist dazu entworfen, entlang einer X-Achsen- (erste Achse und laterale Achse) Richtung gesteuert bewegt zu werden, und der Positionierungstisch 8 für Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung ist entworfen, um entlang einer Y- Achse (zweite Achse oder longitudinale Achse) senkrecht zur X-Achse (erste Achse) gesteuert bewegt zu werden.
Eine unten genannte Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr ist auf einer oberen Oberfläche des Positionierungstischs 8 für Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung befestigt. Insbesondere sind zwei der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr jeweils auf den Seiten der gegenüberliegenden Y-achsialen Enden der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung angeordnet.
Eine unten genannte Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp ist ebenfalls auf der oberen Oberfläche des Positionierungstischs 8 für Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung befestigt. Insbesondere sind zwei der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen 14 vom Plattentyp an den Seiten der jeweils gegenüberliegenden X-axialen Enden der Platine 10 mit aufgedruckter Schaltung angeordnet.
Weiterhin ist der Positionierungstisch 8 für Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung mit einer Düsen-Wechselvorrichtung 15 versehen, die mehrere Arten von Bauteil-Ansaugdüsen aufweisen, von denen jede eine für das entsprechende Bauteil geeignete Größe aufweist. Die Düsen-Wechselvorrichtung 15 ist entworfen, um es zu ermöglichen, dass eine Bauteil-Ansatzdüse des Bauteil-Montagekopfs 4 in Abhängigkeit von den Größen der elektronischen Bauteile durch eine andere Bauteil-Ansatzdüse ersetzt werden kann.
Wenn der Positioniertisch 8 für die Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung in der Y-Achsen-Richtung bewegt wird, können die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr, die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp und die Düsenwechselvorrichtung 15 zusammen mit oder gleichzeitig mit der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung bewegt werden.
Unter der Voraussetzung, dass eine Achse parallel zu der X-Achse und entlang der der Bauteil-Montagekopf 4 bewegt wird, als eine Kopfbewegungsachse H (siehe 1) definiert wird, wird eine Bilderkennungseinheit 16 auf der Grundplatte 2 in einer Position angeordnet, die auf der Kopfbewegungsachse H und in der Nähe des Positionierungstischs 8 für Platine mit aufgedruckter Verdrahtung angeordnet ist. Die Bilderkennungseinheit 16 ist entworfen, um bilderkennend eine Position eines elektronischen Bauteils, das von dem Bauteil-Montagekopf 4 im Verlauf zwischen entsprechenden Vorgängen zum Ansaugen und Montieren des elektronischen Bauteils angesaugt wird, um die Position zu korrigieren. Weiterhin ist ein Geber bzw. Anordner 18 platziert auf der Grundplatte 2 auf einer Position angeordnet, die auf der Kopfbewegungsachse H und neben der Bilderkennungseinheit 16 angeordnet ist.
Ein Betrieb der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 wird im folgenden beschrieben. Wenn der Bauteil-Montagekopf 4 in der X-Achsenrichtung bewegt wird in einer Art, so dass er unmittelbar über einer Bauteil-Ansaugposition angeordnet ist, wo ein elektronisches Bauteil, das durch die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr oder der der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp zugefügt worden ist und das auf der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung montiert werden soll, angesaugt worden ist und von dem Bauelementmontagekopf 4 gehalten wird, wird der Positionierungstisch 8 für Platine mit aufgedruckter Verdrahtung gleichzeitig in der Y-Achsenrichtung bewegt. Nach dem Ansaugen und Halten des elektronischen Bauteils in der Bauteil-Ansaugposition wird der Bauteil-Montagekopf 4 entlang der Kopfbewegungsachse H bis zu der Position der Bilderkennungseinheit 16 aufwärts bewegt, so dass eine Position des gehaltenen elektronischen Bauteils bilderkennend erkannt und durch die Bilderkennungseinheit 16 korrigiert wird. Eine Positionskorrektur dieses elektronischen Bauteils in der X-Achsenrichtung und eine θ-Drehachsenrichtung (Drehachse um eine Z-Achse senkrecht auf der X-Achse und der Y-Achse) wird ausgeführt, indem eine Position des Bauteil-Montagekopfs 4 eingestellt wird und eine Positionskorrektur des elektronischen Bauteils in der Y-Achsenrichtung wird ausge führt, indem eine Position des Positionierungstischs 8 für Platine mit aufgedruckter Verdrahtung eingestellt wird.
Gleichzeitig mit der Bewegung des Bauteil-Montagekopfs 4 in die Position der Bilderkennungseinheit 16 wird der Tisch 8 in eine Bauteil-Montageposition bewegt, und an der Bauteil-Montageposition gestoppt, nachdem er der obigen Positionskorrektur in der von der Bilderkennung her resultierenden Y-Achsenrichtung unterworfen worden ist.
Der Bauteil-Montagekopf 4 montiert das gehaltene elektronische Bauteil auf der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung in der Bauteil-Montageposition. Auf diese Art und Weise wird der Vorgang des Bewegens des Bauteil-Montagekopfs 14 und des Tischs 18 zum Saugen und Halten eines elektronischen Bauteils, zum Bilderkennen und Korrigieren einer Position eines gehaltenen elektronischen Bauteils, und zum Montieren des korrigierten elektronischen Bauteils wiederholt ausgeführt, bis alle erforderlichen elektronischen Bauteile vollständig auf der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung montiert sind.
In dieser automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 sind die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr und die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp zum Zuführen von elektronischen Bauteilen alle auf der oberen Oberfläche des Positionierungstischs 8 für Platine mit vorgedruckter Verdrahtung befestigt. Dies macht es möglich, einen Bewegungsabstand des Bauteil-Montagekopfs 4 zu verringern. Dadurch kann die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 für eine hochgemischt hoch-stückzahlige Herstellung, bei einer kompakten Größe und bei niedrigen Kosten, geeignet entworfen werden.
Ein Bewegungsbereich des Bauteil-Montagekopfs 4 kann in geringem Maße oder angemessen erweitert werden, um zu ermöglichen, dass verschiedene Arten von Band-Zuführern effizient in der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 eingebaut werden können, so dass andere Typen von elektronischen Bauteilen, die nicht auf dem Tisch 8 platziert werden können, wie auf Band aufgebrachte Bauteile, die auf einem Bauteil-Band aufgepackt sind, zuzuführen.
Nun wird im folgenden mit Bezugnahme auf die 3 bis 14 eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
3 und 4 sind jeweils eine Seitenansicht und eine Aufsicht von oben einer Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach der vorliegenden Erfindung.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 eine Zuführer-Grundplatte 20 auf, und zehn rechteckförmige Rohre 12 sind abnehmbar auf der Zuführer-Grundplatte 20 befestigt und in einer großen Dichte zum Ausbilden einer Rohr-Gruppe angeordnet. Jedes der rechteckförmigen Rohre 22 ist ein exaktes rechteckförmiges Rohr aus rostfreiem Stahl, das durch einen Ziehprozess bereitgestellt wird. Das rechteckförmige Rohr 22 weist einen inneren Durchlass auf mit einer Querschnittsform, die in Übereinstimmung mit einer äußeren Form eines elektronischen Bauteils A vom Chiptyp (im folgenden gelegentlich auch als "Chip-Bauteil A" bezeichnet), so dass darin zwei oder mehrere der Elektronikbauteile A vom Chiptyp in einer solchen Art, dass sie ausgerichtet sind, darin aufgenommen werden. Dieses rechteckförmige Rohr 22 kann ein rechteckförmiges Rohr aus rostfreiem Stahl sein, das durch ein Gesenkformungsverfahren bereitgestellt wird.
Alternativ kann das rechteckförmige Rohr 22 ein rechteckförmiges Rohr aus Kunststoff sein, das durch ein Ziehverfahren, ein Gesenkformungsverfahren oder ein Extrusionsverfahren bereitgestellt worden ist. Wenn das rechteckförmige Rohr aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, ist es am meisten bevorzugt, das rechteckförmige Rohr durch ein Extrusionsverfahren bereitzustellen.
Jedes der rechteckförmigen Rohre 22 weist ein vorderes Ende (erstes Ende) auf, das mit einer Chip-Bauteil-Extraktionsöffnung 24 ausgebildet ist, und die Extraktionsöffnung 24 ist mit einem aufmachbaren/verschließbaren oder schwingenden Verschluss 26 abgedeckt. Jedes der rechteckförmigen Rohre 22 weist auch ein rückwärtiges Ende (zweites Ende) auf, das mit einem Bauteilverschieber 28 versehen ist zum intermittierenden Zuführen von komprimierter bzw. Kompressorluft in den inneren Durchlass des Rohrs 22, um die Chipkomponente A zu der Extraktionsöffnung 24 zu verschieben. Dieser Bauteilverschieber 28 ist so entworfen, dass er in Fluidkommunikation mit allen der zehn rechteckförmigen Rohre ist, so dass der Bauteilverschieber 28 die Chip-Bauteile in allen der zehn rechteckförmigen Teile in einer einzigen Einheit verschieben kann. Anstelle von Positivdruck- oder komprimierter Luft, können die Chipkomponenten verschoben werden, in dem sie unter Verwendung von Negativ-Druck oder einem Vakuum gezogen werden. Es sei verstanden, dass sowohl Positivdruck- oder komprimierte Luft als auch Negativdruck oder ein Vakuum in Kombination verwendet werden können.
Ein erster Magnet 30 wird unter der Extraktionsöffnung 24 und vorwärts in Bezug auf die Extraktionsöffnung 24 bereitgestellt, um eine Vorderseite oder erstes Chip-Bauteil A stabil zu halten, und ein zweiter Magnet 32 ist unterhalb der Extraktionsöffnung 24 und rückwärts in Bezug auf die Extraktionsöffnung 24 bereitgestellt, um zweite und nachfolgende Chip-Bauteile A zu halten, so dass das erste Chip-Bauteil A daran gehindert wird, von der Rückseite geschoben zu werden. Eine Vielzahl von zusätzlichen Magneten (nicht gezeigt) kann entlang des inneren Durchlasses des rechteckförmigen Rohrs 22 angeordnet werden.
Ein Druck der komprimierten Luft und eine magnetische Kraft der Magneten werden eingestellt, um es den Chip-Bauteilen A zu ermöglichen, durch den zweiten Magneten 32 gegen dessen magnetische Kraft hindurch zu laufen, wenn das Chip-Bauteil A durch den Bauteilverschieber 28 vorwärts geschoben wird. Während der Verschluss 26 verschlossen ist, um das erste Chip-Bauteil A daran zu hindern, aus der Extraktionsöffnung 24 herauszutreten, wenn die Chip-Bauteile A durch die komprimierte Luft vorwärts geschoben werden, wird er, wenn keine komprimierte Luft zugeführt wird, in einem offenen Zustand gehalten.
In einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 (siehe 1) ist ein Ansatzstück 34 des Bauteil-Montagekopfs 4 so entworfen, dass er das erste Chip-Bauteil A durch die Extraktionsöffnung 24 ansaugt, das angesaugte Chip-Bauteil A zu einer Bauteil-Montageposition der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung transferiert, und das Chip-Bauteil A auf der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung montiert.
Wie oben beschrieben, ist das rechteckförmige Rohr 22 ein rechteckförmig geformtes Rohr aus rostfreiem Stahl, das durch ein Zieh- oder Gesenkformungsverfahren bereitgestellt ist, oder ein rechteckförmig geformtes Rohr aus Kunststoff, das durch ein Gesenkformungs- oder Extrusionsverfahren bereitgestellt ist. Dadurch kann das rechteckförmige Rohr 22 in großen Anzahlen bei niedrigen Kosten hergestellt werden, und kann so ausgebildet werden, dass es signifikant kleine äußere Abmessungen aufweist. Beispielsweise weist ein Chip-Widerstand, der allgemein als Chip-Widerstand der Größe 1608 bekannt ist, äußere Abmessungen der Länge L = 1,6 mm, Breite W = 0,8 mm und der Höhe T = 0,45 mm auf. Ein rechteckförmiges Rohr 22 für diesen Chipwiderstand weist eine innere Umfangsgröße der Breite W = 1,2 mm, und Höhe T = 0,6 mm und eine äußere Umfangsgröße der Breite W = 1,66 mm und Höhe T = 1,07 mm auf. Eine Länge des rechteckförmigen Rohrs 22 kann auf jeden geeigneten Wert in Abhängigkeit von einer gewünschten Anzahl der Chip-Bauteile, die darin aufgenommen werden sollen, eingestellt werden.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr wie in den 3 und 4 veranschaulicht, wird durch das Anbringen von zehn rechteckförmigen Rohren 22 für Chip-Widerstände der Größe 1608 auf einer Zuführer-Grundplatte 20, die eine Breite von 20 mm aufweist, bereitgestellt.
Unter den herkömmlichen 8 mm-Band-Zuführern weist ein 20 mm breiter, doppelläufiger Zuführer, der dazu entworfen ist, mit zwei 8 mm-Bändern bestückt zu werden, eine maximale Dichte auf. Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr weist eine Dichte auf, die 5 mal größer ist als die eines doppelläufigen Zuführers. Mit anderen Worten die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr kann als ein revolutionärer Elektronikbauteil-Zuführer dienen, der dazu in der Lage ist, eingebaut zu werden in einer Elektronikbauteil-Montagevorrichtung in 5-mal der Anzahl der doppelläufigen Zuführer, die in der Lage ist, in die gleiche Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung eingebaut zu werden. Weiterhin sind die erforderlichen Elemente nur eine Vielzahl von rechteckförmigen Rohren 22 oder rechteckförmig geformte Rohre mit Genauigkeit und aus rostfreiem Stahl, und ein einzelner Bauteilverschieber 28 zum intermittierenden Zuführen von komprimierter Luft. Daher kann die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr als ein Chip-Bauteil-Zuführer mit bedeutend niedrigen Kosten dienen. Weiterhin weist die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr, die keine beweglichen Teile aufweist, eine verbesserte Lebensdauer und Leichtigkeit bezüglich der Instandhaltung auf.
Mit Bezugnahme auf die 5 bis 7 wird im folgenden eine Ausrichteinheit beschrieben zum Ausrichten einer Vielzahl von Bauteilen vom Chiptyp in einem Zustand von großen Gebinden und zum anschließendem Beschicken der rechteckförmigen Rohre mit den Bauteilen vom Chiptyp.
5 ist eine Querschnittsvorderansicht, die eine Ausrichteinheit zeigt, die mit dem rechteckförmigen Rohr der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr verbunden ist.
Wie in 5 gezeigt umfasst die Ausrichteinheit 36 einen Aufgabetrichter 38, der eine Anzahl von elektronischen Bauteilen A vom Chiptyp in einem Zustand von großem Gebinde speichert; eine Ausrichtkammer 40, die unterhalb des Aufgabetrichters 38 angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie die gleiche Dicke aufweist wie die des Chip-Bauteils A; ein Auslassdurchlass 42, der unterhalb der Ausrichtkammer 40 angeordnet ist und so ausgebildet ist, dass er einen Querschnitt in Übereinstimmung mit einer Querschnittsform der Chip-Bauteile A aufweist; und eine Ausrichtplatte 44. Die Ausrichtplatte 44 ist so entworfen, dass sie in einen Raum zwischen dem Aufgabetrichter 38 und der Ausrichtkammer 40 vertikal bewegt werden kann, um die Chip-Bauteile A in einem Zustand von großem Gebinde bzw. in großer Menge innerhalb des Aufgabetrichters 38 zu führen und um die Chip-Bauteile A auszurichten, und die ausgerichteten Chip-Bauteile A von der Ausrichtkammer 40 zum Auslassdurchlass 42 zu führen. Das rechteckförmige Rohr 22 ist mit einem unteren Ende des Auslassdurchlasses 42 verbunden.
Wie in 5 gezeigt werden die Chip-Bauteile A, die durch die vertikale Bewegung der Ausrichtplatte 44 ausgerichtet worden sind, zu dem Auslassdurchlass 42 geführt, und von dem Auslass 42a zu dem inneren Durchlass des rechteckförmigen Rohrs 22, das mit dem Auslass 42a verbunden ist, zugeführt, so dass die Chip-Bauteile A in dem inneren Durchlass des rechteckförmigen Rohrs 22 in einer Reihe ausgerichtet sind.
Diese Ausrichteinheit 36 ist entworfen auf der Grundlage eines Teils des Aufbaus eines Chip-Bauteil-Zuführers, wie er in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 10-294598 offenbart ist, und daher wird seine ausführliche Beschreibung ausgelassen.
Anstelle des vorgenannten Aufbaus kann die Ausrichteinheit jeden beliebigen anderen geeigneten Aufbau aufweisen, wie ein auf einem Kugel-schwingungszuführer beruhender Aufbau, der dazu entworfen ist, eine Vielzahl von Chip-Bauteilen auszu richten und die ausgerichteten Chip-Bauteile dem rechteckförmigen Rohr durch Verwendung eines Kugelschwingungszuführers zuzuweisen.
Mit Bezugnahme auf 6 wird unten eine andere Ausrichteinheit beschrieben, die eingesetzt werden soll, wenn es notwendig ist, zu unterscheiden zwischen der Vorderseite und Rückseite von jedem Chip-Bauteil, wie Chip-Widerständen. In 6 werden die gleichen Bauteile oder Elemente wie die in 5 durch die selben Bezugszeichen definiert und daher wird deren Beschreibung ausgelassen. Daher wird die folgende Beschreibung nur bezüglich der sich unterscheidenden Bauteilen ausgeführt.
Wie in 6 gezeigt, umfasst eine Ausrichteinheit 36 zusätzlich zu dem in 5 veranschaulichten Aufbau einen Auslassdurchlass 46, der von einer vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung um 90 Grad gekrümmt ist; einen Messfühler 48 zum Unterscheiden von Vorder- und Rückseiten, der an einem Auslassende des Auslassdurchlasses 46 angeordnet und dazu angepasst ist zwischen der Vorderseite und Rückseite von jedem Chip-Bauteil zu unterscheiden; ein Luftgebläse 50 zum Ausblasen eines umgekehrten Chip-Bauteils aus dem Auslassdurchlass 46; und einen Sammeldurchlass 52 zum Sammeln der Chip-Bauteile, die von dem Luftgebläse 50 ausgeblasen worden sind und zum Rückführen der Chip-Bauteile zum Aufgabetrichter 38.
In dieser Ausrichteinheit 36 wird ein Chip-Bauteil, das zu dem Auslassdurchlass 46 geführt worden ist, durch Schwingung bzw. Vibration geschoben in Richtung auf das rechteckförmige Rohr 22, das so angeordnet ist, dass es sich in einer horizontalen Richtung erstreckt. Vor dem Erreichen des rechteckförmigen Rohrs 22 unterscheidet der Vorderseiten-/Rückseiten-Messfühler 48 zwischen der Vorder- und Rückseite eines jeden Chip-Bauteils. Dann wird, entsprechend des Unterscheidungsergebnisses, nur einem Chip-Bauteil mit der Vorderseite voran erlaubt, durch das Rohr 22 hindurch zu laufen, zum Verhindern, dass Chip-Bauteile mit der Vorderseite und der Rückseite voran vermischt werden. Weiterhin wird ein Chip-Bauteil mit der Rücksei te voran aus dem Auslassdurchlass durch das Luftgebläse 50 ausgeblasen, und durch den Sammeldurchlass 38 zum Aufgabetrichter 38 zurückgeführt. Auf diese Weise werden nur Chip-Bauteile mit der Vorderseite voran durch das rechteckförmige Rohr 22 geführt, um zu verhindern, dass das rechteckförmige Rohr gemischt sowohl Chip-Bauteile mit der Vorderseite voran als auch mit der Rückseite voran aufweist. Nachdem es mit den Chip-Bauteilen gefüllt worden ist, wird das rechteckförmige Rohr 22 von der Ausrichteinheit 36 getrennt, und ein leeres rechteckförmiges Rohr 22 der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr ersetzt das mit den Chip-Bauteilen gefüllte rechteckförmige Rohr 22.
Nachdem zwischen der Vorderseite und Rückseite durch den Messfühler unterschieden worden ist, können die Chip-Bauteile mit der Vorderseite voran und die mit der Rückseite voran durch Umschalten zwischen zwei Durchlässen (nicht gezeigt) getrennt werden, und dann jeweils zwei rechteckförmigen Rohren (nicht gezeigt) zugeführt werden. Alternativ kann nach dem Unterscheiden zwischen der Vorderseite und Rückseite durch den Messfühler eine Art der Chip-Bauteile mit der Vorderseite voran oder der Rückseite voran umgedreht werden, um zu ermöglichen, dass alle Chip-Bauteile die Vorderseite oder Rückseite voran haben, und dann einem rechteckförmigen Rohr zugeführt werden. Ferner können die Chip-Bauteile anstatt durch Vibration auch unter Verwendung von Druck von komprimierter Luft oder einer Vakuumansaugung zugeführt werden.
Wie in 7 gezeigt kann die in den 5 und 6 gezeigte Ausrichteinheit zum Zuführen von Chip-Bauteilen zu einem rechteckförmigen Rohr 54 für die Wiederzuführung verwendet werden. In diesem Fall wird, nachdem der Bauteilverschieber 28, der an dem rückseitigen Ende des rechteckförmigen Rohrs 22, welches keine oder nur einige wenige Chip-Bauteile in der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr aufweist, abgetrennt worden ist, das rechteckförmige Rohr 54 zur Wiederzuführung mit dem rechteckförmigen Rohr 22 verbunden. Dann wird komprimierte Luft von dem rückwärtigen Ende des rechteckförmigen Rohrs 54 zur Wiederzuführung zugeführt, um die Chip-Bauteile dem rechteckförmigen Rohr 22 erneut zuzuführen.
Weiterhin kann eine vorgegebene Anzahl von Chip-Bauteilen unter Verwendung des rechteckförmigen Rohrs 54 zur Wiederzuführung selbst als Verteilungsmedium, welches mit den Chip-Bauteilen gefüllt ist, in ein rechteckförmiges Rohr 54 zum Wiederzuführen eingefüllt werden, um die Chip-Bauteile zu verkaufen. Dieses Verfahren kann eine Forderung von Kunden erfüllen, die beabsichtigen, eine kleine Anzahl von Chip-Bauteilen zu kaufen.
Bezugnehmend auf die 8 bis 10 wird im folgenden eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8 ist eine Seitenansicht, die die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach dieser Ausführungsform zeigt, und 9 ist eine Aufsicht von oben, die die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr zeigt. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufgabetrichter der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr in 1 zeigt. In dieser Ausführungsform ist eine Bauteilzuführungseinheit vom Typ mit Aufgabetrichter verbunden mit einem rückwärtigen oder zweiten Ende eines rechteckförmigen Rohrs, um Chip-Bauteile einem inneren Durchlass des rechteckförmigen Rohrs zuzuführen.
Wie in 9 gezeigt, weist die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 118 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr eine Zuführer-Grundplatte 120 auf, und zehn rechteckförmige Rohre 122 sind abnehmbar auf der Zuführer-Grundplatte 120 befestigt und in einer großen Dichte zum Ausbilden einer Rohr-Gruppe angeordnet. Jedes der rechteckförmigen Rohre 122 ist ein akkurates rechteckförmig geformtes Rohr aus rostfreiem Stahl, das durch ein Ziehverfahren bereitgestellt wird. Das rechteckförmige Rohr 122 weist einen inneren Durchlass auf mit einer Querschnittsform, die in Übereinstimmung mit einer äußeren Form eines elektronischen Bauteils A vom Chiptyp (im folgenden gelegentlich als "Chip-Bauteil A" bezeichnet) ausgebildet ist, so dass darin zwei oder mehr der elektronischen Bauteile A vom Chip-Typ in einer Art und Weise aufgenommen werden können, dass diese ausgerichtet sind. Das rechteckförmige Rohr 122 kann ein rechteckförmig geformtes Rohr aus rostfreiem Stahl sein, das durch ein Gesenkformungsverfahren hergestellt worden ist, oder kann ein rechteckförmig geformtes Rohr aus Kunststoff sein, das durch ein Ziehverfahren, ein Gesenkformungsverfahren oder ein Extrusionsverfahren hergestellt worden ist.
Jedes der rechteckförmigen Rohre 122 weist ein vorderes Ende (erstes Ende), das mit einer Chip-Bauteilextraktionsöffnung 124 ausgebildet ist, und ferner ein rückwärtiges Ende (zweites Ende), das aufwärts und etwa 90 Grad gebogen ist, auf. Eine Vielzahl von Aufgabetrichtern 126, die eine Anzahl von elektronischen Bauteilen vom Chiptyp in einem Zustand von großem Gebinde bevorraten, sind jeweils mit den rückwärtigen Enden (zweiten Enden) der rechteckförmigen Rohre 122 verbunden. Insbesondere sind, wie in 9 gezeigt, zehn der Aufgabetrichter 126 (126a bis 126j), die eine Aufgabetrichter-Gruppe 127 bilden, jeweils mit den zehn rechteckförmigen Rohren 122 verbunden.
Die zehn Aufgabetrichter 126 (126a bis 126j) sind entworfen, um vertikal durch einen einzigen Aufgabetrichterantriebsmechanismus 128 bewegt zu werden, zum Zuführen der Chip-Bauteile A in den Aufgabetrichter 126 und in den inneren Durchlass des rechteckförmigen Rohrs 122.
Der Aufgabetrichter-Antriebsmechanismus 128 umfasst einen Antriebszylinder 130, der dazu angepasst ist, für jeden Vorgang einen Zyklus einer Hin- und Herbewegung auszuführen und eine erste Umlenkrolle 132, die mit dem Antriebszylinder 130 verbunden ist; einen Zeitsteuerungsriemen 134; eine kreisförmige Scheibe 138, die koaxial mit der zweiten Umlenkrolle 136 verbunden ist; und eine Antriebsstange 140, die ein an der kreisförmigen Scheibe 138 befestigtes Ende und das andere an der Aufgabetrichter-Gruppe 127 befestigte Ende zum Ausbilden eines Kurbelmechanismus aufweist.
Im Zusammenhang mit der Hin- und Herbewegung des Antriebszylinders 130 werden die zweite Umlenkrolle 136 und die kreisförmige Scheibe 138 durch die Drehung der ersten Umlenkrolle 132 und den Zeitsteuerungsriemen 134 gedreht. Dadurch wird die Antriebsstange 140 vertikal bewegt, und die Aufgabetrichter-Gruppe 127 oder die zehn Aufgabetrichter 126 werden vertikal bewegt. Auf diese Weise werden die Chip-Bauteile A in die Aufgabetrichter der inneren Durchlässe der entsprechenden rechteckförmigen Rohre 122 eingeführt (zugeführt).
Der Zeitsteuerungsriemen 134 ist mit einem Betätigungsglied 142 versehen, das dazu angepasst ist, zusammen mit dem Zeitsteuerungsriemen 134 hin und her bewegt zu werden, so dass ein Luftschalter 144 ein- und ausgeschaltet wird. Wenn der Luftschalter 144 sich in seinem EIN-Zustand befindet, wird komprimierte Luft (Positivdruck-Luft) 146 intermittierend von einer Quelle für komprimierte Luft (nicht gezeigt) zugeführt, und die ausgerichteten Chip-Bauteile A in jedem der inneren Durchlässe der rechteckförmigen Rohre werden zu dem Chip-Bauteil-Extraktionsauslass 124 verschoben. Bei diesem Vorgang wird komprimierte Luft zu allen zehn Aufgabetrichtern 126 und den zehn stock-förmigen Rohren 122 zugeführt. D.h. die Chip-Bauteile A können in all den zehn rechteckförmigen Rohren 122 verschoben werden, indem nur einmal komprimierte Luft zugeführt wird.
Wie in 10 gezeigt, weist jeder der Aufgabetrichter 126 eine flache unterseitige Oberfläche auf. Weiterhin sind zum Erleichtern des Einführens der Chip-Bauteile A in jedes der zweiten Enden 122a (oberes Ende) der rechteckförmigen Rohre 122, die in die entsprechenden Aufgabetrichter 126 eingeführt sind, die zweiten Enden 122a in vorgegebene Formen in Übereinstimmung mit einer Form des Chip-Bauteils maschinell bearbeitet und so ausgebildet, dass sie es nur einer der vier Seitenwände, die das zweite Ende 122a bilden, ermöglichen, in Bezug auf die übrigen Seitenwände aufwärts hervorzustehen.
Während die in den 8 bis 10 veranschaulichte Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr dazu entworfen ist, die Aufgabetrichter-Gruppe 127 mittels des Aufgabetrichter-Antriebsmechanismus vertikal zu bewegen zum Einführen (Zuführen) der Chip-Bauteile A in den Aufgabetrichter 126 in die inneren Durchlässe der entsprechenden rechteckförmigen Rohre 122, kann die Aufgabetrichter-Gruppe 127 ohne vertikale Bewegung fixiert sein, und es kann ein Antriebsmechanismus für die zweiten Enden zum Antreiben der zweiten Enden der rechteckförmigen Rohre bereitgestellt werden. In diesem Fall kann der Antriebsmechanismus für das zweite Ende so ausgebildet sein, dass die zweiten Enden der rechteckförmigen Rohre 122 elastisch umgeformt werden, um diese vertikal zu bewegen.
Anstelle der Positivdruck- oder komprimierten Luft als Kraftquelle zum Verschieben der Chip-Bauteile können die Chip-Bauteile verschoben werden, indem sie unter Verwendung eines negativen Drucks oder eines Vakuums gezogen werden. Es sei verstanden, dass sowohl Positiv-Druck oder komprimierte Luft als auch negativer Druck oder ein Vakuum in Kombination eingesetzt werden können.
Mit Bezugnahme auf 11 wird im folgenden eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Während die in den 3 und 4 veranschaulichte Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr einen Einzel-Stockaufbau mit einer einzigen, aus zehn rechteckförmigen Rohren bestehenden Rohr-Gruppe aufweist, weist die in 11 veranschaulichte Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 58 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach dieser Ausführungsform einen mehrstöckigen Aufbau auf, der aus vertikal übereinander angeordneten drei der Rohr-Gruppen, die jeweils aus zehn rechteckförmigen Rohren bestehen, ausgebildet ist.
Diese mehrstöckige Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 58 vom rechteckförmigen Typ weist ebenfalls eine einzelne Zuführer-Grundplatte 20 auf, und dreißig rechteckförmige Rohre 22 sind abnehmbar auf der Zuführer-Grundplatte 20 befestigt. Weiterhin ist an jedem der Stöcke oder Rohr-Gruppen ein Bauteilverschieber 28 befestigt. Alternativ kann der Bauteilverschieber 28 auch eine einzelne Einheit sein, die so entworfen ist, dass sie in Fluidkommunikation mit allen der dreißig rechteckförmigen Rohre 22 ist.
Wie in 11 veranschaulicht, kann ein Bauteil-Montagekopf 4 drei Ansatzstücke 34 aufweisen, um die Chip-Bauteile von den entsprechenden Stöcken oder Rohr-Gruppen anzusaugen, oder kann ein einziges Ansatzstück aufweisen, das entworfen ist, um vertikal bewegt zu werden, so dass es die Chip-Bauteile in jedem der Stöcke oder Rohr-Gruppen ansaugen kann.
In jedem der Stöcke oder Rohr-Gruppen können ein Verschluss 26 und zwei Magnete 30, 32, die in 11 nicht gezeigt sind, können bereitgestellt werden.
Eine vielfache Anzahl der Rohr-Gruppen kann, wie in der in 11 veranschaulichten Ausführungsform übereinander aufgesetzt sein, um als ein Elektronikbauteil-Zuführer zu dienen, der in der Lage ist, Chip-Bauteile, die einige Dutzend mal größer sind als die von herkömmlichen Band-Zuführern, jedoch den gleichen Raum aufzuweisen, in einer großen Dichte zuzuführen. Wie bei Chip-Bauteilen von anderen Größen kann ebenfalls Zuführung mit großer Dichte erzielt werden. Beispielsweise können zwölf der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen in einer 20 mm breiten Zuführer-Grundplatte für Chip-Bauteile mit einer 1005-Größe (L = 1,0 mm, W = 0,5 mm) eingebaut sein, und zwanzig der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen können auf der 20 mm breiten Zuführer-Grundplatte für ein Chip-Bauteil mit 0603-Größe (L = 0,6 mm, W = 0,3 mm) eingebaut sein. Daher können Chip-Bauteile mit einer großen Dichte zugeführt werden, und die Anzahl der zugeführten Arten ist einige Dutzend mal größer als die, die von den derzeit gängigen 8 mm-Band-Zuführern zugeführt wird. Dies macht es möglich, viele Arten von Chip-Bauteilen durch nur eine einzige Montagevorrichtung zuzuführen.
Wenn es erforderlich ist, die Chip-Bauteile mit hoher Geschwindigkeit zuzuführen, kann die gleiche Art von Chip-Bauteilen in einer Vielzahl von rechteckförmigen Rohren enthalten sein, und zum Erzielen einer Hochgeschwindigkeitszuführung von den rechteckförmigen Rohren extrahiert oder aufgenommen werden. Beispielsweise kann, vorausgesetzt, dass zehn „Stäbe" bzw. rechteckförmige Rohre mit einer 20 mm breiten Zuführer-Grundplatte befestigt sind, und dass alle die Stäbe die gleiche Art von Chip-Bauteilen beinhalten, beispielsweise Chip-Widerstände der Größe 1608, die den gleichen Widerstand aufweisen, die Chip-Bauteile nacheinander bzw. sequentiell von den zehn Stäben extrahiert oder aufgenommen werden, und dann können die Chip-Bauteile für die zehn Stäbe durch den Bauteilverschieber 28 verschoben werden.
Wenn er mit einer Hochgeschwindigkeitszuführung für einen 8 mm-Band-Zuführer verglichen wird, ist es erforderlich, dass der 8 mm-Band-Zuführer ein Abdeckband abzieht während er das Band unter Verwendung eines indexierten Rads indexiert zuführt, und die Bauteile direkt nachdem das Band gestoppt wird aufnimmt. Nur zehn der Chip-Bauteile können jeweils zugeführt werden, nachdem dieser Vorgang zehn mal wiederholt worden ist. In der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nach dieser Ausführungsform sind zehn der Stäbe innerhalb einer Breite von 20 mm, was der der Band-Zuführer gleicht, ausgerichtet ohne jegliches mit Hochgeschwindigkeit bewegliche Teil, und zehn Chip-Bauteile stehen an den jeweiligen zehn Chip-Bauteil-Extraktionsöffnungen bereit, um aufgenommen oder extrahiert zu werden. Im Hinblick auf eine Hochgeschwindigkeitszuführung ist dies im Vergleich zu den 8 mm-Band-Zuführern vorteilhaft.
Mit Bezugnahme auf die 12 bis 14 werden im folgenden die Vorteile der Verwendung der in 11 veranschaulichten, mehrstöckigen Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen 58 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr beschrieben.
Die folgende Beschreibung wird unter der Annahme ausgeführt, dass die Chip-Bauteile unter Verwendung des Bauteil-Montagekopfs 4 in der in 12 gezeigten, automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 auf eine Platine mit aufgedruckter Verdrahtung montiert werden, wobei die Platine eine Breite von 120 mm und eine Tiefe von 100 mm aufweist.
Bezugnehmend auf 12 sind sechs mehrstöckige Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen vom Typ mit rechteckförmigen Rohren („Stab-Zuführer") 61 bis 66 in die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 eingebaut. Der Stab-Zuführer 61 wird vorbereitet, indem zehn Stäbe für Chipwiderstände der Größe 1608 zum Ausbilden einer Stab-Gruppe horizontal parallel zueinander ausgerichtet werden, und indem drei der Stab-Gruppen vertikal übereinander aufgesetzt werden. Der Stab-Zuführer 63 wird vorbereitet, indem zwanzig Stäbe für Chipwiderstände der Größe 0603 zum Ausbilden einer Stabgruppe horizontal und parallel zueinander ausgerichtet werden und indem drei der Stab-Gruppen vertikal übereinander aufgesetzt werden. Der Stab-Zuführer 64 wird vorbereitet, indem zehn Stäbe für Chipkondensatoren der Größe 1608 zum Ausbilden einer Stabgruppe horizontal und parallel zueinander ausgebildet werden und indem drei der Stab-Gruppen vertikal übereinander aufgestapelt werden. Der Stab-Zuführer 65 wird vorbereitet, indem zwölf Stäbe für Chipkondensatoren der Größe 1005 zum Ausbilden einer Stabgruppe horizontal und parallel zueinander ausgerichtet werden und indem drei der Stab-Gruppen aufeinander vertikal aufgesetzt werden. Der Stab-Zuführer 66 wird vorbereitet, indem zwanzig Stäbe für Chipkondensatoren der Größe 0603 zum Ausbilden einer Stabgruppe horizontal und parallel zueinander ausgerichtet werden und vertikal drei dieser Stab-Gruppen übereinander aufgestapelt werden.
Jeder der Zuführer weist eine Breite von 20 mm auf, oder die Gesamtbreite der sechs Zuführer ist 120 mm. Eine Gesamtheit von 252 rechteckförmigen Rohren kann innerhalb einer Breite von 120 mm installiert werden, und jedes der rechteckförmigen Rohre kann mit einem verschiedenen Typ von Chip-Bauteilen gefüllt werden. Daher kann eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Chiptyp bereitgestellt werden, die in der Lage ist, 252 Arten von Chip-Bauteilen zuzuführen.
Während eine Platine mit aufgedruckter Verdrahtung im Zusammenhang mit der Verkleinerung elektronischer Schaltkreise in der Größe verringert wird, kann eine Montagevorrichtung aufgrund von Schwierigkeiten beim Verkleinern eines Bauteil-Zuführungsbereichs in ihrer Größe nicht verringert werden. Die Chiptyp-Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung (Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr) macht es möglich, eine Chip-Bauteil-Zuführungsvorrichtung mit großer Dichte bereitzustellen, so dass eine Montagevorrichtung von kleiner Größe bereitgestellt werden kann.
Beispielsweise können wie in 12 gezeigt auf der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung, die eine Breite von 120 mm und eine Tiefe von 100 mm aufweist, eine Gesamtheit von 252 Arten von Chiptyp-Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen innerhalb derselben Breite, wie der der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung, installiert werden. Daher ist es erforderlich, dass ein Abstand, den der Bauteil-Montagekopf 4 zum Ansaugen eines Chip-Bauteils in der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung bewegt wird, auf die Breite von 120 mm beschränkt wird, selbst wenn alle der 252 Arten von Chip-Bauteilen angesaugt werden. Dadurch kann die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 einen Hochgeschwindigkeitsmontagevorgang mit einer kompakten Struktur ausführen.
13 ist eine Aufsicht von oben einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung für die selbe Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung (Breite: 120 mm, Tiefe: 100 mm) wie die in 12, wobei die 8-mm-Band-Zuführer 68 alle durch die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen vom Chiptyp ersetzt sind.
Derzeit haben kommerziell verfügbare 8 mm-Band-Zuführer eine minimale Breite von 10 mm. Mit der Vorgabe, dass der Bauteil-Zuführungsbereich pro 8 mm-Band- Zuführer eine Breite von 10 mm aufweist, wenn 252 der 8 mm-Band-Zuführer 68 installiert sind und 252 Arten von Chip-Bauteilen wie in 12 zugeführt werden, beträgt daher die Gesamtbreite des Elektronikbauteil-Zuführers vom Chiptyp 2520 mm. Diese Gesamtbreite ist 21 mal größer als die der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung in 12. Daher muss der Bauteil-Montagekopf über 2.520 mm in einer Breite-Richtung bewegt werden, um alle 252 Arten von Chip-Bauteilen anzusaugen, was zu einer Vergrößerung der Breite einer Grundplatte oder Tisches der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung führt.
14 ist eine Aufsicht von oben, die einen Tisch mit einer auf die Hälfte verringerten Breite zeigt, bei dem die 8 mm-Band-Zuführer 68 in 13 in zwei Teile aufgeteilt werden und diese jeweils auf der Vorder- und Rückseite des Tisches angeordnet werden. In diesem Fall weist der Elektronikbauteil-Zuführer vom Chiptyp immer noch eine Breite von 1.260 mm auf, was 10,5 mal größer ist als die des Stab-Zuführers nach der obigen Ausführungsform in 12.
Während eine Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung zusammen mit der Verkleinerung von elektronischen Bauteilen, wie tragbaren Telefonen, mobilen Vorrichtungen, Digitalkameras und Camcordern, fortwährend in ihrer Größe verringert wird und aufgrund der Vergrößerung von Modulplatinen, kann, unter der Voraussetzung, dass ein herkömmlicher Band-Zuführer wie oben beschrieben verwendet wird, eine Elektronikbauteil-Montagevorrichtung aufgrund von Schwierigkeiten beim Verkleinern eines Elektronikbauteil-Zuführers nicht in ihrer Größe verringert werden.
In diesem Zusammenhang kann die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr (einschließlich sowohl des einfach-stöckigen Typs als auch des mehrstöckigen Typs) nach den obigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wie in den 3 bis 5, 8 und 11 veranschaulicht, eine revolutionäre, automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung bereitstellen, die in der Lage ist, eine Anzahl von verschiedenen Elektronikbauteil-Zuführern vom Chiptyp in einem bedeutend kleinen Installationsraum aufzunehmen bzw. einzubauen.
Diese im Zusammenhang mit den 3 bis 14 beschriebene Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr, kann in der in den 1 und 2 veranschaulichte automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung, eingesetzt werden. Zusätzlich zu den Vorrichtungen in den 1 und 2 kann diese Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr angewendet werden in einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zum Montieren einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen auf einer Platine mit aufgedruckter Verdrahtung, die umfasst: Tischmittel zum Tragen der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung; einen beweglichen Bauteil-Montagekopf dazu angepasst, die von dieser Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zugeführten elektronischen Bauteile anzusaugen und das elektronische Bauteil an einer vorgegebenen Position auf der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung zu montieren; und Bauteil-Bilderkennungs-/Korrekturmittel zum Korrigieren einer Positur des elektronischen Bauteils während der Zeit zwischen dem Ansaugen und dem Montieren des elektronischen Bauteils durch den Bauteil-Montagekopf.
Mit Bezugnahme auf die 15 bis 17 wird im folgenden eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung von einem Plattentyp nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. 15 und 16 sind jeweils eine Aufsicht von oben und eine Vorderansicht, die die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Plattentyp zeigen. In der folgenden Beschreibung wird die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Plattentyp gelegentlich zur Abkürzung als "Platten-Zuführer" bezeichnet.
Wie in den 15 und 16 gezeigt, umfasst die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp eine Platte 70, die eine gitterförmige Markierung mit einem vorbestimmten Abstand aufweist. Eine Vielzahl von Elektronikbauteilen B werden auf der Platte 70 in einer derartigen Weise gemischt platziert, dass jede Mitte der elektronischen Bauteile B an einem einzigen der Gitterschnittpunkte angeordnet ist.
Die Platte 70 weist eine flache vorderseitige Oberfläche auf, die beschichtet ist mit einer Schicht 72 mit einer schwachen Adhäsion, die in der Lage ist, ein seitliches Rutschen der elektronischen Bauteile B zu verhindern, und es jedem der elektronischen Bauteile B zu erlauben, während eines Vorgangs zum Ansaugen des elektronischen Bauteils leicht von der Platte abgelöst zu werden. Ein Klebstoff oder eine Paste mit einer leichten oder schwachen Adhäsion kann zum Ausbilden der Schicht 72 auf der Platte 70 angebracht werden.
Alternativ kann zum Ausbilden des Films 72 eine Folienbahn, wie eine Silikonkautschuk-Folienbahn mit einem Oberflächenreibungskoeffizienten, der in der Lage ist, ein seitliches Rutschen der elektronischen Bauteile B zu verhindern, und die elektronischen Bauteile B zu halten, auf der Platte 70 befestigt werden.
Die Platte 70 ist aus einem transparenten Material hergestellt, und die Schicht (Paste, Silikonkautschukfolienbahn, etc.) 72 mit schwacher Adhäsion ist ebenfalls aus einem transparenten Material hergestellt. Weiterhin weist die Platte 70 eine flache rückseitige Oberfläche auf, auf der eine Schablone 74 befestigt ist. Die Schablone 74 deutet ein Bild (Graphik) und einen Positionierungsplatz an, der jedem der darauf gemischt zu platzierenden elektronischen Bauteile entspricht. In einem Vorgang zum manuellen Anordnen der elektronischen Bauteile B auf der Platte 70 kann ein Bediener leicht die Art und den Positionierungsplatz eines zu platzierenden elektronischen Bauteils (d.h., auf welchem Positionierungsplatz jede Art der elektronischen Bauteile platziert werden sollte) in Übereinstimmung mit der Schablone 72 erkennen.
Wie in 17 gezeigt, kann diese Schablone 74 zwischen der Schicht 72 und der vorderseitigen Oberfläche der Platte 70 angeordnet werden. In diesem Fall ist es, so lange die Schicht 72 eine Transparenz aufweist, nicht wichtig, dass die Platte 70 Transparenz aufweist.
Die Platte 70 und die Schablone 74 können so entworfen sein, dass sie direkt eine Platine mit aufgedruckter Verdrahtung, der die elektronischen Bauteile zugeführt werden sollen, verwendet. Weiterhin kann eine Kopie der Oberfläche der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung als Schablone 74 verwendet werden.
In dieser Art und Weise können viele Arten von elektronischen Bauteilen B auf einer gemeinsamen Platte 70 mit dem gleichen Abstand bezüglich jeder Art von elektronischem Bauteil angeordnet werden. Daher kann diese Platte 70 als ein Bauteil-Zuführbereich einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zugeführt werden. Dies macht es möglich, eine Zuführungsvorrichtung für gemischte Bauteile bereitzustellen, die in der Lage ist, unbegrenzte Arten von elektronischen Bauteilen unter Verwendung einer gemeinsamen Platte 70 zuzuführen, und effektiv Raumeinsparungen und Kostenverringerung im Vergleich zudem Tablett-Zuführer zu ermöglichen.
Ferner können die elektronischen Bauteile B in einer hoch-gemischt, niedrig-stückzahligen Herstellung manuell auf der Platte 70 angeordnet werden. In diesem Fall dient die Schablone 74, die einen Bauteilplatz/ein Bauteilbild zeigt und die auf der hinteren Oberfläche der Platte 70 befestigt ist, zweckmäßig als eine Bedienungsanweisung für Positionierungsplätze dienen.
Der Positionierungsplatz für jedes der elektronischen Bauteile kann mit einem bestimmten Genauigkeitsgrad eingestellt werden, was es ermöglicht, dass das elektronische Bauteil an einer Position angeordnet werden kann, wo ein Ansaugansatzstück eines Bauteil-Montagekopfs in einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung das Bauteil aufnehmen kann. Daher kann der Positionierungsplatz mit einem relativen geringen Genauigkeitsgrad im Vergleich zu den Bauteil- Montagepositionen eingestellt werden. Insbesondere kann, so lange das Bauteil grob bzw. nur ungefähr an einer Position, wo der Bauteil-Montagekopf das Bauteil ansaugen kann, angeordnet ist, die automatische Montagevorrichtung die Position des Bauteils nach einem Ansaugvorgang durch Bilderkennung korrigieren, um das Bauteil auf der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu montieren. Daher ist der Vorgang des manuellen Anordnens der elektronischen Bauteile B auf der Platte 70 nicht sehr schwierig.
Im wesentlichen sind die auf der Platte 70 zu platzierenden Ziel-Elektronikbauteile B 8 mm-Bandbauteile, die durch die vorgenannte Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigem Rohr nicht zugeführt werden können, oder elektronische Bauteile mit großer Größe, die mittels eines Tabletts oder eines breiten Bandes mit einer Breite von 12 mm oder mehr zugeführt werden sollen. Diese Bauteile werden im allgemeinen weniger häufig verwendet. Daher wird, wenn diese Bauteile in der automatischen Montagevorrichtung in der Form eines Bandes oder eines Tabletts installiert werden, die automatische Montagevorrichtung eine übermäßige Menge an Bestand aufweisen.
Darüber hinaus weisen der Zuführer mit breitem Band und der Tablett-Zuführer aufgrund der großen Fläche, die diese benötigen Nachteile auf, nämlich hohe Kosten und Schwierigkeiten beim Zuführen von vielen Arten von elektronischen Bauteilen. In diesem Zusammenhang macht es die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp möglich, nur eine erforderliche Anzahl von vielen Arten von elektronischen Bauteilen der automatischen Montagevorrichtung bei niedrigen Kosten zuzuführen, und diese Vorrichtung benötigt eine kleine Fläche.
Daher können andere häufig verwendete Chip-Bauteile oder andere Bauteile, die in der Form eines 8 mm-Bandes zugeführt werden sollen, in der automatischen Montagevorrichtung in der Form eines Band-Zuführers oder der vorgenannten Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Typ mit rechteckförmigen Rohren (Stab-Zuführer) eingebaut werden, und nur eine notwendige Anzahl und Art der weniger häufig verwendeten Bauteile, oder Bauteile die nur an einer oder mehreren Platinen mit aufgedruckter Verdrahtung montiert werden sollen, auf der Platte 70 angeordnet, und der automatischen Montagevorrichtung nur zugeführt werden, wenn dies notwendig ist, oder in der Art und Weise eines sogenannten einsatzsynchronen bzw. fertigungssynchronen ("just in time") Systems und Weise, ohne dass sie dort in einer unprofitabel übermäßigen Anzahl im Bestand sind.
Mit Bezugnahme auf die 18 bis 20 werden im folgenden die Vorteile der Verwendung des in den 15 bis 17 veranschaulichten Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp beschrieben.
18 ist eine Ansicht von oben, die die Platte 70 und die elektronischen Bauteile B, die auf der Platte 70 angeordnet sind, zeigt. Vier Arten von kleingrößigen Bauteilen 201 bis 204, die mittels einens 8 mm-Band-Zuführers zugeführt werden können, drei Arten von mittelgroßen Bauteilen 205 bis 207, die durch einen 12 mm-Band-Zuführer zugeführt werden können, und vierzehn Arten von großgrößigen Bauteilen 208 bis 212 sind auf der Platte 70 angeordnet. Die numerischen Werte, die auf der Seite von jeder Bauteilgruppe angedeutet sind, ist eine Bandbreite in einer auf dem Band beruhenden Zuführung.
19 ist eine Ansicht von oben einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung, die mit einer Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung (Breite: 150 mm, Tiefe: 100 mm) beladen ist. Wenn alle in 18 veranschaulichten elektronischen Bauteile mittels der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp zugeführt werden, ist ein Abstand bzw. eine Strecke, die sich ein Bauteil-Montagekopf 4 der automatischen Montagevorrichtung zum Aufsaugen des Bauteils bewegen muss, innerhalb von 150 mm, was die Breite von einer Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Plattentyp darstellt. Dies macht es möglich, die automatische Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zu verkleinern.
20 ist eine Aufsicht von oben einer herkömmlichen automatischen Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung, bei der alle der oben genannten elektronischen Bauteile mittels eines Band-Zuführers zugeführt werden.
Die jeweiligen Breiten der Band-Zuführer sind 10 mm für einen 8 mm Band-Zuführer, 20 mm für 12 mm und 16 mm Band-Zuführer, 30 mm für einen 24 mm Band-Zuführer, 40 mm für einen 32 mm Band-Zuführer und 50 mm für einen 40 mm Band-Zuführer. In diesem Fall ist die entsprechende Anzahl von Band-Zuführern vier für die 8 mm Band-Zuführer 81, drei für die 12 mm Band-Zuführer 82, sechs für die 16 mm Band-Zuführer 83, zwei für die 24 mm Band-Zuführer 84, vier für die 32 mm Band-Zuführer 85 und zwei für den 44 mm Band-Zuführer 86.
Wenn alle elektronischen Bauteile mittels der Band-Zuführer 81 bis 86 zugeführt werden, beträgt die Gesamtlänge eines Bauteil-Zuführungsbereichs 540 mm. D.h. die elektronische Bauteilzuführung, die die herkömmlichen Band-Zuführer wie in 20 veranschaulicht verwendet, erfordert eine Breite des Bauteil-Zuführungsbereichs, die 3,6-mal größer ist als die der elektronischen Bauteilzuführung, die die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp nach der in 19 veranschaulichten obigen Ausführungsform verwendet.
Wenn die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp nach der obigen Ausführungsform eingesetzt wird, sind alle die elektronischen Bauteile auf der Platte 70 angeordnet, und sowohl eine Größe der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung als auch eine Breite der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung liegen innerhalb einer Breite von 150 mm. Daher kann eine Breite der automatischen Montagevorrichtung verringert werden. Wie in 15 gezeigt, weist die Platte 70 immer noch Zwischenräume bzw. Raum auf, und kann zusätzliche Arten von elektronischen Bauteilen enthalten. Weiterhin verbleiben viele andere Bauteile, die anstelle der Band-Zuführer mittels eines Tablett-Zuführers zugeführt werden sollen, was einen breiteren Raum erfordert. Wie im Vergleich mit der Zuführung, die auf der Platte 70 in 19 beruht, erfordert die Zuführung, die auf dem herkömmlichen Band- Zuführer, wie in 20 gezeigt, oder Tablett-Zuführern beruht, einen besonders großen Raum, und der Zuführer an sich ist teuer.
Wie oben genannt kann die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp eine große Anzahl von Arten von elektronischen Bauteilen pro Einheitsfläche und bei niedrigeren Kosten zuführen als im Vergleich zu einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung, die einen Band-Zuführer oder einen Tablett-Zuführer zum Zuführen von elektronischen Bauteilen unter Verwendung eines Tabletts eingebaut hat. Damit macht es die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp möglich, die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung beträchtlich zu verkleinern bzw. zu miniaturisieren.
Mit Bezugnahme auf die 21 und 22 wird im folgenden eine Einheit zur Herstellung einer Reihenfolge von elektronischen Bauteilen zum Anordnen von vielen Arten von elektronischen Bauteilen auf einer Platte der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Plattentyp beschrieben. 21 ist eine Ansicht von oben der Einheit zum Herstellen einer Reihenfolge der Elektronikbauteile.
Wie in 21 gezeigt, umfasst die Einheit 88 zum Herstellen einer Reihenfolge von elektronischen Bauteilen einen Plattenbeförderer 90 zum Befördern der darauf platzierten bzw. angeordneten Platte 70; einen Band-Zuführer 92 und einen Tablett-Zuführer 94, der als ein Bauteil-Zuführungsbereich dient; und einen Aufnehmer 96 zum Aufnehmen von elektronischen Bauteilen in dem Bauteil-Zuführungsbereich und Anordnen der elektronischen Bauteile auf der Platte 70.
Der Aufnehmer 96 ist so entworfen, dass er die elektronischen Bauteile B zum Anordnen der elektronischen Bauteile in vorbestimmten Intervallen auf der Platte 70 hochsaugt, während diese zwischen dem Band-Zuführer 92, dem Tablett-Zuführer 94 und der Platte 70 hin- und herbewegt werden.
Eine Aufnehmer-Bewegungsachse I zum Bewegen des Aufnehmers 96 an ihr entlang ist eine X-Achse und die Band- und Tablett-Zuführer 92, 94 sind an einer Y-Achsenrichtung senkrecht zu der Aufnehmer-Bewegungsachse I befestigt.
Jeder der Band- und Tablett-Zuführer 92 und 94 ist so angeordnet, dass ein Mittelpunkt des elektronischen Bauteils bei einer Bauteil-Extraktionsposition des Zuführers genau unterhalb der Aufnehmer-Bewegungsachse I angeordnet ist. Die Platte 70 ist ebenfalls so angeordnet, dass eine der Gitterlinien der Platte 70 genau unterhalb der Aufnehmer-Bewegungsachse I angeordnet ist.
Ferner ist ein Ansatzstück-Wechsler 98, der mit einer Vielzahl von Ansaugansatzstücken mit verschiedenen Größen beladen ist, zwischen dem Band- und Tablett-Zuführer 92, 94 und der Platte 70 so angeordnet, dass er es ermöglicht, dass ein Ansaug-Ansatzstück in Abhängigkeit von einer Größe der Bauteile ersetzt werden kann.
In der obigen Einheit 88 zum Herstellen einer Reihenfolge von elektronischen Bauteilen wird zunächst der Aufnehmer 96 in eine vorprogrammierte Bauteil-Extraktionsposition (Hochsaugposition) bewegt, um eines der Bauteile hoch zu saugen. Dann wird der Aufnehmer 96 in eine vorprogrammierte Anordnungsposition bewegt, um das Bauteil anzuordnen.
Sowohl der Band-Zuführer 92 als auch der Tablett-Zuführer 94 ist so entworfen, dass er die Bauteile entlang der Y-Achsenrichtung mit einem gegebenen Abstand intermittierend zuführt und das nächste Bauteil nach der Vervollständigung eines Vorgangs des Aufsaugens von einem der Bauteile der Bauteil-Extraktionsposition kontinuierlich zuführt. Anders als der Band-Zuführer ist der Tablett-Zuführer 94 so entworfen, dass nachdem eine Reihe der Bauteile extrahiert oder aufgenommen worden ist, die nächste Reihe bzw. Linie so zugeführt wird, dass sie genau unterhalb der Aufnehmer-Bewegungsachse I angeordnet ist.
Nach Abschluss eines Vorgangs des Anordnens der Bauteile auf einer Gitterlinie der Platte 70 wird die Platte 70 intermittierend um einen Gitterabstand zugeführt und die nächste Gitterlinie ist genau unterhalb der Aufnehmer-Bewegungsachse I angeordnet. Während des Vorgangs des wiederholten Hochsaugens von einem der Bauteile und des Anordnens des Bauteils auf der Platte 70 ist der Aufnehmer 96 bedienbar, um ein Ansaug-Ansatzstück mittels des Ansaugstück-Wechslers 98 durch ein anderes Ansaug-Ansatzstück, das für ein gezieltes Anordnen der Bauteile geeignet ist, zu ersetzen.
22 ist eine Aufsicht von oben, die eine Einheit zum Herstellen einer Reihenfolge von elektronischen Bauteilen nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der in 21 veranschaulichten Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit 88 sind zwei Baugruppen von Band- und Tablett-Zuführern 92, 94, der Aufnehmer 96 und der Ansatzstück-Wechsler 98 zu rechten und linken Seiten bezüglich bzw. über der Platte 70 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist jede der Aufnehmer-Bewegungsachsen I, J der rechten und linken Baugruppe in der Y-Achsenrichtung um eine gegebene Anzahl von Abständen bzw. Gitterabständen versetzt.
Nach dieser Einheit 88 zum Herstellen einer Reihenfolge der Elektronikbauteile („Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheit 88") kann die Anzahl der Band- und Tablett-Zuführer 92, 94 verdoppelt werden, und gleichzeitig der rechte und linke Aufnehmer 96 kann bedient werden. Daher kann nicht nur die Anzahl der Arten der elektronischen Bauteile, sondern auch eine Anordnungsgeschwindigkeit verdoppelt werden.
Während der Aufnehmer in sowohl der in 21 als auch der in 22 veranschaulichten Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheit dazu entworfen ist, nur in der X-Achsenrichtung bewegt zu werden und der Bauteil-Zuführungsbereich so entworfen ist, dass er nur in der Y-Achsenrichtung bewegt werden kann, kann der Bauteil-Zuführungsbereich fixiert, und der Aufnehmer so entworfen sein, dass er sowohl in der X-Achsen- als auch der Y-Achsenrichtung bewegt werden kann.
In diesem Fall kann der Aufnehmer sowohl in der X-Achsen- als auch der Y-Achsen-Richtung bewegt werden, um jedes der elektronischen Bauteile in einer gegebenen Position auf der Schicht der Platte gemischt anzuordnen.
Mit Bezugnahme auf 23 wird im folgenden eine Einheit zum Herstellen einer Reihenfolge von elektronischen Bauteilen nach noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 23 ist eine Aufsicht von oben, die diese Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheit zeigt. Die in 23 veranschaulichte Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheit ist einer Vielzahl von anderen Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheiten zugeordnet, und diese Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheiten sind einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zugeordnet.
Insbesondere sind die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 150, ein Reihenfolgenmodul 152, das als eine Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheit dient, ein Band-Zuführer und ein Tablett-Zuführer und ein Reihenfolgenmodul 154, das als eine Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheit und als ein Tablett-Zuführer dient, einander zugeordnet. Ein Band-Zuführer 156 und ein Tablett-Zuführer 158, die als ein Bauteil-Zuführungsbereich dienen, sind fest in dem Reihenfolgemodul 152 eingebaut, und ein Tablett-Zuführer 158, der als ein Bauteil-Zuführungsbereich dient, ist fest in dem Reihenfolgemodul 154 eingebaut. Das Reihenfolgenmodul 152 ist mit einer vielfältigen Anzahl der Band-Zuführer 156 und der Tablett-Zuführer 158 versehen, die jeweils dazu angepasst sind, eine verschiedene Art von elektronischen Bauteilen zuzuführen und dazu entworfen, viele Arten von elektronischen Bauteilen zuzuführen.
Jedes der Reihenfolge-Module 152, 154 ist mit einem Aufnehmer 160 zum Aufnehmen von elektronischen Bauteilen von einer Bauteil-Extraktionsposition auf jedem der Band-Zuführer 156 und dem Tablett-Zuführer 158 versehen. Der Aufnehmer 160 ist so entworfen, dass er sowohl in X-Achsen- und Y-Achsen-Richtungen bewegt werden kann, so dass er wie in 23 gezeigt über einem Aufnehmer-Bewegungsbereich K bewegt werden kann.
Jedes der Reihenfolgen-Module 152, 154 ist ebenfalls mit einem Ansatzstückwechsler 162, der mit einer Vielzahl von Ansaugansatzstücken mit verschiedenen Größen geladen werden kann versehen, um zu ermöglichen, dass ein Ansaugansatzstück des Aufnehmers 160 in Abhängigkeit von einer Größe der Bauteile ausgetauscht werden kann. Der Ansaugstückwechsler 163 ist innerhalb des Aufnehmerbewegungsbereichs K angeordnet.
Weiterhin ist jedes der Reihenfolgemodule 152, 154 versehen mit einer Bauteilaufnahme bzw. Empfangseinheit 164, die dazu angepasst ist, dass von dem Aufnehmer 160 aufgenommene elektronische Bauteil aufzunehmen. Die Bauteil-Aufnahmeeinheit 164 ist auch innerhalb des Aufnehmerbewegungsbereichs K angeordnet. Wie bei der vorgenannten Platte 70 weist die Bauteil-Aufnahmeeinheit 164 eine flache Oberfläche auf, die beschichtet ist mit einer Schicht mit einer schwachen Adhäsion, die in der Lage ist, ein seitliches Rutschen der elektronischen Bauteile zu verhindern und erlaub, dass jedes der elektronischen Bauteile während eines Vorgangs des Ansaugens des elektronischen Bauteils leicht von der Platte abgelöst werden kann. Eine Paste bzw. Kleber oder Silikonkautschuk mit einer schwachen Adhäsion kann auf der flachen Oberfläche der Aufnahmeeinheit 164 angebracht werden zum Ausbilden der Schicht. Alternativ kann auf der flachen Oberfläche der Aufnahmeeinheit 164 eine Folienbahn, wie einer Silikonkautschukfolienbahn mit einem Oberflächenreibungskoeffizient, der dazu geeignet ist ein seitliches Verrutschen der elektronischen Bauteile zu verhindern und die elektronischen Bauteile zu halten, zum Ausbilden der Schicht befestigt werden.
Weiterhin ist jedes der Reihenfolgenmodule 152, 154 versehen mit einem stangenlosen Zylinder 166, der als eine Bauteil-Überführungseinheit dient, dazu angepasst, die Bauteil-Aufnahmeeinheit selbst, welche das elektronische Bauteil aufnimmt, zu über führen, zu der benachbarten Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit (oder der automatischen Elektronikbauteile-Montagevorrichtung, usw.).
Insbesondere ist, wie in 23 gezeigt, der stangenlose Zylinder 166 des Reihenfolgenmoduls 154 entworfen, um die Bauteil-Aufnahmeeinheit 161, die beladen ist mit den elektronischen Bauteilen, die von dem Tablett-Zuführer 158 aufgenommen worden sind, zu bewegen in einer Position L, wo der Aufnehmer 160 des benachbarten zugeordneten Reihenfolgemoduls 152 die geladenen Bauteile extrahieren kann.
Das Reihenfolgemodul 152 ist entworfen, um die Bauteil-Aufnahmeeinheit 164, die mit den von dem Band-Zuführer 156 und dem Tablett-Zuführer 158 aufgenommenen elektronischen Bauteilen beladen ist, in eine Position L zu bewegen, wo der Aufnehmer 160 des benachbarten, zugehörigen Reihenfolgemoduls 164 die geladenen Bauteile extrahieren kann. Wie in der Ausführungsform der 23 veranschaulicht, kann die Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit (Reihenfolgeneinheiten 152, 154) der automatischen Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 150 zugeordnet sein, um ein System bereitzustellen, das in der Lage ist, viele Arten von elektronischen Bauteilen der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 150 online zuzuführen. Während dieses System eine niedrige Montage- bzw. Montiergeschwindigkeit aufweist, kann es mehrere Arten von elektronischen Bauteilen in einem einzigen Vorgang montieren, ohne die vorgenannte Platte 70 in einem vorausgehenden Prozess- bzw. Verfahrensschritt vorzubereiten, um einen automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zu niedrigem Preis bereitzustellen.
Wenn eine Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit zum Anordnen vieler Arten von elektronischen Bauteilen auf der Platte 70 der vorgenannten Elektronikbauteil-Zuführung vom Plattentyp der Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit anstatt dem in 23 veranschaulichten automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 150 zugeordnet ist, dann kann die Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit als ein Modul zum Weiterführen bzw. Weiterleiten von elektronischen Bauteilen durch die Bauteil-Aufnahmeeinheit 164 und die Bauteilüberführungseinheit 166 ausgebildet sein. Da mit kann eine Vielzahl von Reihenfolgenmodulen nacheinander mit jeder beliebigen anderen zugeordnet werden, zum beliebigen Vergrößern der Anzahl der Arten von elektronischen Komponenten, um eine Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit mit hoher Flexibilität bereitzustellen.
Mit Bezugnahme auf 24 wird im folgenden eine Plattenzuführungseinheit zum Zuführen einer Platte mit vielen Arten von darauf gemischt angeordneten elektronischen Bauteilen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 24 gezeigt, umfasst die Plattenzuführungsanordnung 100 ein Magazin 102 zum Bevorraten einer Vielzahl von Platten 70, von denen jede viele Arten von darauf gemischt platzierten elektronischen Bauteilen in einer Vielzahl von Schlitzen, die in einer Art von Mehrfachniveau bzw. Mehrfachhöhen angeordnet sind, aufweist; einen Magazinheber 104 zum vertikalen Bewegen des Magazins 102, um eine Platte 70 in und aus dem Magazin 102 zu nehmen; und einen Bandförderer 106 zum Zuführen einer Platte 70 zu einer automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1. Die Plattenzuführungsanordnung 100 umfasst ferner auf dem Bandförderer 106 einen ersten Schieber 108 zum Herausschieben einer Platte 70 mit darauf angeordneten elektronischen Bauteilen, und einen zweiten Schieber 110 zum Rückführen einer leeren Platte 70 zu dem Magazin 102 nach Abschluss eines Montiervorgangs.
In der obigen Plattenzuführungseinheit 100 ist eine Vielzahl von Platten 70, die jeweils viele Arten von elektronischen Bauelementen darauf angeordnet aufweisen, in oberen Schlitzen in einer Montagereihenfolge entsprechend einem Software-Programm vorbereitend bevorratet. Das Magazin 102 wird mittels des Magazinhebers 104 abwärts bewegt und eine Bauteile enthaltende Platte 70 wird durch den ersten Schieber 108 auf den Bandförderer 106 herausgeschoben. Die Platte 70 wird in eine Position bewegt, wo ein Bauteil-Montagekopf 4 der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 die Bauteile von der Platte 70 aufnehmen kann, und anschließend fixiert.
Wenn der Bauteil-Montagekopf 4 dazu entworfen ist, sowohl in X-Achsen- als auch in Y-Achsen-Richtungen bewegt zu werden, kann die Platte einfach innerhalb eines Bewegungsbereichs des Bauteil-Montagekopfs fixiert werden. Wenn die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung anders entworfen ist, ist es notwendig, die Platte oder die elektronischen Bauteile derart zu bewegen, dass sie unterhalb des Bauteil-Montagekopfs angeordnet sind.
Nach dem Abschluss eines Vorgangs des Montierens der elektronischen Bauteile auf einer Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung, wird eine leere Platte 70 mittels des Bandförderers 106 in eine Position neben dem Magazin 102 zurückgeführt, und in dem ursprünglichen Schlitz des Magazins 102 gelagert.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 nicht nur die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp, die eine Platte verwendet, sondern auch die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr. Daher ermöglicht die Anzahl und Arten der elektronischen Bauteile, die zugeführt werden können, die Verwendung einer einzigen automatischen Montagevorrichtung 1 zum Vervollständigen eines Vorgangs des Montierens von elektronischen Bauteilen auf der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung.
In diesem Fall sind eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen einschließlich weniger häufig benutzter elektronischer Bauteile auf der Platte 70 der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp gemischt angeordnet, in einer Anzahl, die das Vervollständigen eines Montiervorgangs für genau eine Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung erlaubt. Wenn der Montiervorgang für eine Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung abgeschlossen ist, sind alle Bauteile auf der Platte 70 montiert oder die Platte 70 ist leer. Die fertiggestellte Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung wird dann aus der automatischen Montagevorrichtung 1 ausgeworfen. Dann wird eine neue Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung in der automatischen Montagevorrichtung 1 installiert und in einer Montierposition positioniert. Während dieses Austauschvorgangs kann die leere Platte 70 durch eine neue Platte 70 ersetzt werden, um einen Maschinenablauf zu erzielen, der frei von Zeitverlusten ist, und ein einsatz- bzw. fertigungssynchrones herstellungssystem-ähnlicher Montiervorgang, der in der Lage ist, den Bedarf des Ladens der automatischen Montagevorrichtung mit überschüssigen elektronischen Bauteilen auszuschalten, und nur die benötigten elektronischen Bauteile da wo notwendig zuzuführen.
Mit Bezugnahme auf 24 wird im folgenden ein Korrekturvorgang im Fall eines Fehlschlagens in einem Elektronikbauteil-Montagevorgang für ein der auf einer Platte angeordnetes elektronisches Bauteil beschrieben.
Im einfachsten Korrekturvorgang wird eine automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 in Antwort auf das Auftreten eines Fehlschlagens beim Montagevorgang angehalten. Dann wird ein Bediener über eine Abnormität in Kenntnis gesetzt, und gleichzeitig wird die Platte 70 in eine Position 70a, die in 24 durch die unterbrochene Linie angedeutet ist, zurückgeführt, nachdem einige eines Teils der elektronischen Bauteile auf der Platte 70 zugeführt worden sind. Der Bediener nimmt die Platte 70 aus der Position 70a heraus und korrigiert manuell das elektronische Bauteil 112, das dem Fehler in dem Montagevorgang unterliegt und fehlt. Dann gibt der Bediener die Platte 70, die ein erneut zugeführtes bzw. ersetztes elektronisches Bauteil 112 aufweist, in die Position 70a zurück. In Antwort auf das Einschalten eines Neustart-Schalters wird der Bandförderer aktiviert, die Platte 70 in eine Position zu bewegen, wo der Bauteil-Montagekopf 4 der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 das Bauteil 112 aufnehmen kann, und dann wird die Platte 70 zurückgeführt in eine ursprüngliche fixierte Position, um den Montiervorgang erneut zu starten.
In diesem Fall ist eine Schablone 74, die die jeweiligen Arten und Positionierungsplätze der elektronischen Bauteile andeutet, auf einer hinteren Oberfläche der Platte 70 befestigt. Daher kann der Bediener die Schablone 74 durch die transparente Platte 70 hindurch überprüfen, um das Bauteil ohne jeglichen Fehler in der Anordnung zu ersetzen bzw. erneut zuzuführen. Zusätzlich kann das elektronische Bauteil auf der Platte 70 grob in eine Position gebracht werden, wo der Bauteil-Montagekopf 4 das Bauteil 112 hoch saugen kann. Dadurch kann das elektronische Bauteil 112 auf der Platte 70 ohne jegliches Problem manuell angeordnet werden.
Mit Bezugnahme auf die 24, 25(A) und 25(B) wird im folgenden ein anderer Korrekturvorgang im Fall eines Fehlschlagens in einem Vorgang des Montierens eines der elektronischen Bauteile auf einer Platte beschrieben. 25(A) ist eine Aufsicht von oben, die eine erste Platte im Fall eines Fehlschlagens in einem Vorgang des Montierens eines der elektronischen Bauteile auf der Platte zeigt, und 25(B) ist eine Aufsicht von oben, die den Zustand nach dem Vervollständigen eines Vorgangs des Montierens von elektronischen Bauteilen auf einer nächsten Platte, wie er im Fall eines Fehlschlagens des Montierens von einem der elektronischen Bauteile eingesetzt wird, zeigt.
In dem vorgenannten Vorgang wird, wenn ein Fehler in einem Elektronikbauteil-Montagevorgang auftritt, die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 mitten im Montagevorgang angehalten, und der Bediener startet den Montagevorgang neu. In dem in 25(A) und 25(B) veranschaulichten Vorgang wird der automatische Montiervorgang ohne Anhalten der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 fortgeführt, und der Korrekturvorgang wird kollektiv in einem nachfolgenden Schritt ausgeführt.
Insbesondere wirft, wie in 25(A) gezeigt, wenn die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 es nicht schafft, ein durch die unterbrochene Linie angedeutetes elektronisches Bauteil 112 auf der Platte zu montieren, und das elektronische Bauteil 112 und angemessen montierte Bauteile vermisst werden, die Plattenzuführeinheit 100 (siehe 24) die Platte 70, der das Bauteil fehlt, mittels des Bandförderers 106 zu dem Magazin 102 aus und lagert die Platte 70 in einen der Schlitze 114 für defekte Platten, der in einem unteren Bereich des Magazins 102 bereitgestellt ist. Dann wird eine neue der Platten 70 mittels des Bandförderers 106 in eine Position bewegt, wo der Bauteil-Montagekopf der automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 das neue Bauteil aufnehmen kann, und an einer Position festgesetzt zum Fortsetzen des Montagevorgangs und Vervollständigen des Montagevorgangs einer Platine mit aufgedruckter Verdrahtung.
Der Montagevorgang der neu zugeführten Platte 70 wird von der Position des elektronischen Bauteils 112 neu gestartet. Daher kommt die neu zugeführte Platte 70 in den Zustand, wo die im anfänglichen Stadium des Montagevorgangs zu montierenden elektronischen Bauteile so belassen werden, wie in 25(B) gezeigt.
Dann wird die in 25(B) veranschaulichte Platte 70, die nur die im anfänglichen Zustand des Montagevorgangs zu montierenden elektronischen Bauteile aufweist, durch den Bandförderer 106 zu dem Magazin 102 ausgeworfen und in einer der Schlitze 116 für defekte Platten gelagert, die in dem unteren Bereich des Magazins 102 bereitgestellt sind. Die Kombination der teilweise benutzten Platten 70, die in den Schlitzen 114, 116 gelagert werden, weist mit Ausnahme des elektronischen Bauteils 112 dieselben elektronischen Bauteile auf, wie die auf der einen normalerweise nicht benutzten Platte 70. Daher kann das elektronische Bauteil 112 auf jede beliebige der Kombination der zwei Platten manuell erneut zugeführt werden, um zu ermöglichen, dass die Baugruppe bzw. das Set der zwei Platten als eine normale, nicht benutzte Platte dient.
Dieser Korrekturvorgang kann kollektiv als die letzte Stufe des Montiervorgangs ausgeführt werden, um zu ermöglichen, dass die automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 kontinuierlich ohne Unterbrechung betrieben werden kann. Die teilweise benutzten Platten, die automatisch in den Schlitzen 114, 116 für defekte Platten in dem Magazin 102 gelagert werden, können kollektiv in der letzten Stufe des Montagevorgangs korrigiert werden.
Mit Bezugnahme auf 26 wird im folgenden ein Verfahren beschrieben zum Bereitstellen einer Vielzahl von Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen vom Plattentyp (Plattenzuführern) bzw. einer Vielzahl von automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen entsprechend einer einzigen Einheit zum Herstellen einer Reihenfolge von elektronischen Bauteilen.
Wie in 26 gezeigt, wird eine Platte 70 mit vielen Arten von gemischt darauf platzierten elektronischen Bauteilen in dem Magazin 102 entsprechend der Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit 88 gelagert. Dieses Magazin 102 wird als ein gemeinsamer Bauteil-Zuführbereich jedem der Plattenzuführeinheiten 100 der Vielzahl von automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen zugeführt.
Im allgemeinen wird die Montagevorrichtung mit einer Anzahl von Chip-Bauteilen beladen. Daher ist, wenn häufig benutzte Chip-Bauteile und weniger häufig benutzte elektronische Bauteile jeweils mittels der Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 12 vom Typ mit rechteckförmigem Rohr und die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 14 vom Plattentyp (Plattenzuführer 14) zugeführt werden können, eine Elektronikbauteil-Reihenfolgeeinheit 88 in der Lage, die Platten 70 einer Vielzahl von automatischen Elektronikbauteil-Montagevorrichtungen zuzuführen. Es sei beispielhaft angenommen, dass die Montagevorrichtung mit Chip-Bauteilen und häufig benutzten Bauteilen zu 80% ihrer gesamten Betriebszeit beladen ist und mit weniger häufig benutzten Bauteilen für 20% ihrer gesamten Betriebszeit, und dass jede der Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheiten und die Montagevorrichtung die gleiche Geschwindigkeit aufweisen; dann kann eine einzige Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit die Platten zu fünf Montagevorrichtungen zuführen. Praktisch wird, zum Montieren der elektronischen Bauteile mit einem hohen Genauigkeitsgrad, die Geschwindigkeit der Montagevorrichtung geringer als die der Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit, weil das Bauteil vor dem Montiervorgang einem Erkennung-/Korrekturvorgang unter Verwendung einer Bilderkennungseinheit unterworfen wird. Daher ist eine Geschwindigkeit der Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit in einem Vorgang des Anordnens der elektronischen Bauteile auf einer Platte 70 größer als eine Montiergeschwindigkeit der Montagevorrichtung, und dabei kann die einzige Elektronikbauteil-Reihenfolgeneinheit eine noch weiter vergrößerte Anzahl von elektronischen Bauteilen zuführen.
Wie oben erläutert können elektronische Bauteile zum Bereitstellen einer höheren Effizienz auf einer Platte 70 vorbereitend angeordnet werden und der Montagevorrichtung zugeführt werden. In einem derzeitigen Herstellungssystem sind alle elektronischen Bauteile in der Montagevorrichtung in der Form eines Bandes oder Tabletts eingebaut. Dies führt zu Problemen, insbesondere des Bedarfs an einer Anzahl von Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtungen (Zuführern) und hohen Herstellungskosten. Darüber hinaus ist eine große Anzahl von überschüssig gespeicherten, weniger häufiger verwendeten Bauteilen in der Montagevorrichtung eingebaut. Alle diese obigen Probleme können durch diese Ausführungsform gelöst werden.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Plattentyp und damit zusammenhängende Techniken, die im Zusammenhang mit den 15 bis 26 beschrieben sind, sind in der in den 1 und 2 veranschaulichten automatischen Elektronikbauteile-Montagevorrichtung anwendbar. Zusätzlich zu der Vorrichtung in den 1 und 2 kann die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung vom Plattentyp in bzw. für eine automatische Elektronikbauteil-Montagevorrichtung zum Montieren einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen auf einer Platine mit aufgedruckter Schaltung eingesetzt werden, wobei die Vorrichtung umfasst: Tischmittel zum Halten bzw. Tragen der Platine mit aufgedruckter Schaltung; einen beweglichen Bauteil-Montagekopf dazu angepasst, die von dieser Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zugeführten elektronischen Bauteile hoch zu saugen und die elektronischen Bauteile an einer gegebenen Position auf der Platine mit aufgedruckter Schaltung zu montieren; und Bauteil-Bilderkennungs-/Korrekturmittel zum Korrigieren einer Positur des elektronischen Bauteils während der Zeit zwischen dem Hochsaugen und dem Montieren des elektronischen Bauteils durch den Bauteil-Montagekopf.
Zusammenfassung
Offenbart wird eine Elektronikbauteil-Montagevorrichtung 1 zur Montage einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen auf einer Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung, die Vorrichtung umfassend einen Bauteil-Montagekopf 4, der dazu angepasst ist, die elektronischen Bauteile hoch zu saugen und die hoch gesaugten elektronischen Bauteile während seiner Bewegung entlang einer X-Achsen-Richtung auf der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung zu montieren; einen Tisch 8, der dazu angepasst ist, die Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung entlang einer Y-Achsen-Richtung zu bewegen, eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung 11, 12, die an dem Tisch 8 befestigt ist und die dazu angepasst ist, sich synchron mit der Bewegung der Platine 10 mit aufgedruckter Verdrahtung zu bewegen; und Bauteil-Bilderkennungs-/Korrekturmittel 16 zum Korrigieren einer Positur des elektronischen Bauteils entsprechend der Bilderkennung der Positur, während der Zeit zwischen dem Hochsaugen und dem Montieren des elektronischen Bauteils durch den Bauteil-Montagekopf, wobei entsprechende Positionen des Ansaugens des elektronischen Bauteils, der Montage des elektronischen Bauteils und der Bilderkennung auf der X-Achse angeordnet sind. Die offenbarte Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung beinhaltet einen Typ mit rechteckförmigen Rohren und einen Typ mit Platten.

Claims

Eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zum Zuführen einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen vom Chip-Typ, umfassend: eine Rohr-Gruppe, die aus einer Vielzahl von parallel zueinander und in einer großen Dichte angeordneten, rechteckförmigen Rohren gebildet ist, wobei jedes der rechteckförmigen Rohre einen inneren Durchlass aufweist, der in Übereinstimmung mit einer äußeren Form der elektronischen Bauteile vom Chip-Typ ausgebildet ist und es ermöglicht, dass zwei oder mehrere der elektronischen Bauteile vom Chip-Typ in einer Reihe entlang des inneren Durchlasses ausgerichtet sein können; einen Bauteil-Extraktionsbereich, der an einem ersten Ende von jedem rechteckförmigen Rohr der Rohr-Gruppe ausgebildet ist; und Bauteil-Zuführmittel, die an einem zweiten, gegenüberliegenden Ende von jedem rechteckförmigen Rohr der Rohr-Gruppe angeordnet sind, und die dazu angepasst sind, die elektronischen Bauteile vom Chip-Typ einem entsprechenden der Bauteil-Extraktionsbereiche zuzuführen.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bauteil-Zuführmittel umfassen: eine Trichter-Gruppe, umfassend eine Vielzahl von Trichtern, die mit einem entsprechenden der zweiten Enden der rechteckförmigen Rohre verbunden sind und die dazu angepasst sind, die Elektronikbauteile vom Chip-Typ in großen Mengen zu bevorraten; Bauteil-Zulieferungsmittel, dazu angepasst, zumindest jedes einzelne der Trichter-Gruppe und jedes der zweiten Enden der rechteckförmigen Rohre vertikal zu bewegen, so dass die elektronischen Bauteile vom Chip-Typ in der Trichter-Gruppe jedem der inneren Durchlasse der rechteckförmigen Rohre zugeliefert werden; und Verschiebemittel, angepasst zum Verschieben der elektronischen Bauteile vom Chip-Typ in jedem der inneren Durchlässe der rechteckförmigen Rohre zu einem entsprechenden der Bauteil-Extraktionsbereiche.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Verschiebemittel dazu entworfen sind, der Trichter-Gruppe positive Druckluft zuzuliefern, so dass die elektronischen Bauteile vom Chip-Typ in jeder der inneren Durchlässe der rechteckförmigen Rohre in einen entsprechenden der Bauteil-Extraktionsbereiche verschoben werden.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner Magnetmittel enthält, die in der Nähe von jeder der Bauteil-Extraktionsbereiche bereitgestellt sind, und die dazu angepasst sind, die elektronischen Bauteile vom Chip-Typ in einer Bauteil-Extraktionsposition zu halten.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes der rechteckförmigen Rohre aus rostfreiem Stahl oder aus Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, die eine mehrfache Anzahl von Rohr-Gruppen, die vertikal aufeinander aufgesetzt sind, enthält.
Eine Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung zum Zuführen einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen, umfassend: eine Platte mit einer flachen Oberfläche; und eine Schicht, die auf der flachen Oberfläche der Platte ausgebildet ist, wobei die Schicht einen Oberflächenreibungskoeffizient aufweist, der dazu in der Lage ist, die elektronischen Bauteile zu halten oder eine Adhäsion, die dazu in der Lage ist, ein seitliches Rutschen der elektronischen Bauteile zu verhin dern und jedem der elektronischen Bauteile zu ermöglichen, dass es während eines Vorgangs des Hochsaugens des elektronischen Bauteils leicht von der Platte abgelöst werden kann, wobei die Vielzahl der elektronischen Bauteile vielfache Arten von elektronischen Bauteilen umfasst, wobei die vielfachen Arten von elektronischen Bauteilen auf die Schicht der Platte gemischt in jeweils vorgegebenen Positionen platziert sind.
Die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Platte und die Schicht jeweils transparent sind, wobei die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung ferner Schablonenmittel enthält, die auf einer vorderen oder hinteren Oberfläche der Platte zum Andeuten einer Vielzahl von Positionierungsplätzen für die entsprechenden elektronischen Bauelemente bereitgestellt sind, wobei jedes der elektronischen Bauteile im Einklang mit den Schablonenmitteln auf einem der entsprechenden Positionierungsplätze platziert werden kann.
Ein Elektronikbauteilen-Montageverfahren zur Verwendung in einer Elektronikbauteil-Montagevorrichtung, die die Elektronikbauteil-Zuführungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche umfasst, um vielfache Arten von elektronischen Bauteile auf einer Platine mit aufgedruckter Verdrahtung zu montieren, wobei das Verfahren zum Montieren von Elektronikbauteilen die Schritte umfasst: gemischtes Platzieren der vielfachen Arten von elektronischen Bauteilen auf der Platte; und Montieren von jedem der elektronischen Bauteile, die auf der Platte gemischt platziert sind, auf der Platine mit aufgedruckter Verdrahtung.