DE112013003227T5

DE112013003227T5 - Flexible Montagemaschine, System und Verfahren

Info

Publication number: DE112013003227T5
Application number: DE112013003227.9T
Authority: DE
Inventors: Koenraad Alexander Gieskes; John Edward Danek; Craig Carl Frank Fahrenkrug; Charles Andrew Coots
Original assignee: Universal Instruments Corp
Current assignee: Universal Instruments Corp
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2015-03-26
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: DE112013003227B4; JP2018170507A; KR20150027266A; SG10201807849UA; JP6537668B2; CN106239144B; SE1651398A1; SE542379C2; JP6537669B2; KR102142502B1; US10058018B2; CN106271607B; WO2014004838A2; KR20200096326A; KR102159476B1; CN104411608B; SE542377C2; SE1751544A1; US20150173204A1; SG10201807847RA

Abstract

Eine Montagemaschine umfasst mehrere Bahnmodule, wobei jeder Bahnmodul einen Bahnabschnitt aufweist, wobei die mehreren Bahnmodule verbunden sein können, um eine kontinuierlich umlaufende Bahn zu bilden, wobei die kontinuierlich umlaufende Bahn konfiguriert ist, einen Dispenserkopf aufzunehmen, wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, um die kontinuierlich umlaufende Bahn zu rotieren und mindestens teilweise ein unfertiges Produkt zu montieren. Die Maschine weist einen ersten Zuführmodul, der an einer ersten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht und konfiguriert ist, dem Dispenserkopf ein Bauteil zuzuführen; und einen ersten Bestückungsmodul auf, der an einer zweiten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht und konfiguriert ist, das unfertige Produkt aufzunehmen. Der Dispenserkopf ist konfiguriert, das Bauteil auf dem unfertigen Produkt zu bestücken. Die Montagemaschine ist durch Hinzufügen oder Wegnehmen eines oder mehrerer der mehreren Bahnmodule, des ersten Zuführmoduls und des ersten Bestückungsmoduls umkonfigurierbar.

Description

Hintergrund der Offenbarung
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Montagemaschinen, -systeme und -verfahren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Montagemaschine mit einer kontinuierlichen Bahn, um die ein oder mehrere Dispenserköpfe rotieren, ebenso wie Systeme und Verfahren zur Verwendung derselben.
2. Stand der Technik
Montagemaschinen sind heute typischerweise für spezielle Projekte oder Zwecke konstruiert und haben bestimmte Durchsätze, Kapazitäten oder dergleichen. Falls ein Hersteller eine Maschine benötigt, die einen höheren Durchsatz oder eine größere Kapazität hat, als seine Originalmaschine verarbeiten kann, muss der Hersteller typischerweise eine vollständig neue Maschine erwerben. Dieses Problem besteht heute in erheblichem Maße bei Bestückungsmaschinen zum Montieren von Bauteilen auf Leiterplatten.
Eine typische Bestückungsmaschine weist heute ein Zuführsystem auf, das sich in einem äußeren Bereich der Maschine befindet und Bauteile einem inneren Bereich der Maschine zuführt, wo sich eine Leiterplatte befindet. Ein oder mehrere Bestückungsköpfe an der Maschine sind in der Lage, sich in der x-, y- und z-Richtung zu bewegen, um Bauteile vom Zuführsystem aufzunehmen und die Bauteile auf das unfertige Produkt oder die Leiterplatte im inneren Bereich der Maschine zu bestücken. Die Bestückungsköpfe können in der Lage sein, sich überall in dem Arbeitsbereich zwischen den Zuführeinrichtungen und dem Bearbeitungsort auf der Platte zu bewegen. Sie sind üblicherweise wegoptimiert, um so viele Bauteile wie möglich aufzunehmen und sie auf der Platte so schnell wie möglich zu bestücken, wobei sie danach zwecks Aufnahme weiterer Bauteile zu den Zuführeinrichtungen zurückkehren.
Jedoch sind Montagemaschinen wie z.B. die beschriebene Bestückungsmaschine nicht kundenspezifisch anpassbar oder stufenweise erweiterbar, je nach den Anforderungen durch das unfertige Produkt oder den Leiterplattenhersteller, außer durch Hinzufügen eines zweiten Positioniersystems. Weiterhin müssen in dem Beispiel der Bestückungsmaschine die Zuführsysteme für jeden Arbeitsgang zwecks optimaler Montagegeschwindigkeit optimal positioniert sein, was ein großes Maß an Berechnung und Betriebserfahrung erfordert und die Umstellung der Maschine auf ein anderes Produkt erheblich verlängert.
Somit würde eine Montagemaschine, ein System und ein Verfahren zur Verwendung derselben, die kundenspezifisch anpassbar und stufenweise erweiterbar sein können und die keine vorbestimmte Positionierung des Zuführsystems erfordern, in diesem Bereich der Technik gut aufgenommen werden.
Kurze Beschreibung der Offenbarung
Gemäß einem ersten Aspekt umfasst eine Montagemaschine Folgendes: mehrere Dispenserköpfe; und eine kontinuierlich umlaufende Bahn, wobei die mehreren Dispenserköpfe konfiguriert sind, unabhängig voneinander um dieselbe zu rotieren, wobei die mehreren Dispenserköpfe jeweils konfiguriert sind, ein Bauteil an einer ersten Stelle der kontinuierlichen Bahn aufzunehmen und das Bauteil an einer zweiten Stelle der kontinuierlichen Bahn zu bestücken.
Gemäß einem zweiten Aspekt umfasst ein Montageverfahren Folgendes: Vorsehen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn; Vorsehen mehrere Dispenserköpfe; Rotieren der mehreren Dispenserköpfe unabhängig voneinander um die kontinuierlich umlaufende Bahn; Aufnehmen eines Bauteils mit einem der mehreren Dispenserköpfe an einer ersten Stelle der Bahn; und Bestücken des Bauteils durch den einen der mehreren Dispenserköpfe an einer zweiten Stelle der Bahn.
Gemäß einem dritten Aspekt umfasst eine Montagemaschine Folgendes: mehrere Bahnmodule, wobei jeder Bahnmodul einen Bahnabschnitt aufweist, wobei die mehreren Bahnmodule verbunden sein können, um eine kontinuierlich umlaufende Bahn zu bilden, wobei die kontinuierlich umlaufende Bahn konfiguriert ist, einen Dispenserkopf aufzunehmen, wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, um die kontinuierlich umlaufende Bahn zu rotieren und mindestens teilweise ein unfertiges Produkt zu montieren; einen ersten Zuführmodul, der an einer ersten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht und konfiguriert ist, dem Dispenserkopf ein Bauteil zuzuführen; und einen ersten Bestückungsmodul, der an einer zweiten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht und konfiguriert ist, das unfertige Produkt aufzunehmen, wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, das Bauteil auf dem unfertigen Produkt zu bestücken; wobei die Montagemaschine durch Hinzufügen oder Wegnehmen eines oder mehrerer der mehreren Bahnmodule, des ersten Zuführmoduls und des ersten Bestückungsmoduls umkonfigurierbar ist.
Gemäß einem vierten Aspekt umfasst ein Montageverfahren Folgendes: Vorsehen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn, die über mehreren Bahnmodulen angebracht ist; Aufnehmen eines Dispenserkopfes durch die kontinuierlich umlaufende Bahn; Anbringen eines ersten Zuführmoduls an einer ersten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn; Anbringen eines ersten Bestückungsmoduls an einer zweiten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn; Rotieren des Dispenserkopfes um die kontinuierlich umlaufende Bahn; mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts mit dem Dispenserkopf; und Umkonfigurieren der Montagemaschine durch mindestens eines von Folgendem: Hinzufügen eines oder mehrerer der mehreren Bahnmodule, des ersten Zuführmoduls und des ersten Bestückungsmoduls; und Wegnehmen eines oder mehrerer der mehreren Bahnmodule, des ersten Zuführmoduls und des ersten Bestückungsmoduls.
Gemäß einem fünften Aspekt umfasst eine Bestückungsmaschine zum Aufnehmen und Bestücken eines Bauteils auf einer gedruckten Leiterplatte Folgendes: eine kontinuierlich umlaufende Bahn, die konfiguriert ist, einen Bestückungskopf aufzunehmen, wobei der Bestückungskopf konfiguriert ist, um die kontinuierlich umlaufende Bahn zu rotieren; einen Zuführmodul, der an einer ersten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht ist, wobei der Bestückungskopf konfiguriert ist, ein Bauteil von dem Zuführmodul aufzunehmen; und einen Bestückungsmodul, der an einer zweiten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht und konfiguriert ist, eine Leiterplatte zur Bestückung aufzunehmen, wobei der Bestückungskopf konfiguriert ist, das Bauteil auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte zu bestücken.
Gemäß einem sechsten Aspekt umfasst ein Bestückungsverfahren Folgendes: Vorsehen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn; Anbringen eines Bestückungskopfes an der kontinuierlich umlaufenden Bahn; Rotieren des Bestückungskopfes um die kontinuierlich umlaufende Bahn; Anbringen eines Zuführmoduls an einer ersten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn; Anbringen eines Bestückungsmoduls an einer zweiten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn; Zuführen eines Bauteils von dem Zuführmodul zum Bestückungskopf; und Bestücken des Bauteils auf einer am ersten Bestückungsmodul angeordneten Leiterplatte.
Gemäß einem siebten Aspekt umfasst ein Bestückungskopf Folgendes: einen Befestigungsmechanismus zum Anbringen des Bestückungskopfes an einer kontinuierlich umlaufenden Bahn derart, dass der Bestückungskopf entlang der kontinuierlich umlaufenden Bahn bewegbar ist; und ein Positionserfassungssystem zum Erfassen der Position des Bestückungskopfes relativ zur kontinuierlich umlaufenden Bahn in zwei oder mehr Dimensionen.
Gemäß einem achten Aspekt umfasst ein Verfahren Folgendes: Vorsehen eines Bestückungskopfes; Anbringen des Bestückungskopfes an einer kontinuierlich umlaufenden Bahn derart, dass der Bestückungskopf entlang der kontinuierlich umlaufenden Bahn bewegbar ist; Erfassen der Position des Bestückungskopfes durch den Bestückungskopf relativ zur kontinuierlich umlaufenden Bahn in zwei oder mehr Dimensionen; Aufnehmen eines Bauteils durch den Bestückungskopf auf der Bahn; und Bestücken des Bauteils auf einer elektronischen Baugruppe durch den Bestückungskopf auf der Bahn.
Gemäß einem neunten Aspekt umfasst eine Montagemaschine Folgendes: eine Bahn; einen Dispenserkopf, der konfiguriert ist, ein unfertiges Produkt mindestens teilweise zu montieren; und ein Permanentmagnet-Linearmotorsystem, das im Dispenserkopf und der Bahn angeordnet ist, wobei das Permanentmagnet-Linearmotorsystem konfiguriert ist, die Anbringung des Dispenserkopfes an der Bahn zu bewirken, und konfiguriert ist, die Bewegung des Dispenserkopfes entlang der Bahn zu bewirken
Gemäß einem zehnten Aspekt umfasst ein Montageverfahren Folgendes: Vorsehen eines Dispenserkopfes; Vorsehen einer Bahn; Vorsehen eines Permanentmagnet-Linearmotorsystems, das im Dispenserkopf und der Bahn angeordnet ist; magnetisches Anbringen des Dispenserkopfes an der Bahn; magnetisches Bewegen des Dispenserkopfes entlang der Bahn; und mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts mit dem Dispenserkopf.
Gemäß einem elften Aspekt umfasst ein Dispenserkopf Folgendes: ein im Dispenserkopf angeordnetes Steuersystem; einen im Dispenserkopf angeordneter Codierer-Lesekopf; und einen im Dispenserkopf angeordneter Lichterfassungssensor, der konfiguriert ist, einen Lichtblitz einer stationären Kamera zu erfassen, wenn er ein Bauteil auf dem Dispenserkopf oder einem Element des Dispenserkopfes beleuchtet; wobei das Steuersystem konfiguriert ist, eine genaue Codierer-Position mit dem Codierer-Lesekopf zu einem Zeitpunkt des Lichtblitzes zu bestimmen; wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, ein unfertiges Produkt mindestens teilweise zu montieren.
Gemäß einem zwölften Aspekt umfasst ein Verfahren Folgendes: Vorsehen eines im Dispenserkopf angeordneten Steuersystems; Vorsehen eines im Dispenserkopf angeordneten Codierer-Lesekopfes; Vorsehen eines im Dispenserkopf angeordneten Lichterfassungssensors; Vorsehen einer stationären Kamera; Blitzen von Licht durch die stationäre Kamera auf ein Bauteil auf dem Dispenserkopf oder einem Element des Dispenserkopfes; Bestimmen einer genauen Codierer-Position durch das Steuersystem und den Codierer-Lesekopf zum Zeitpunkt des Lichtblitzes; mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts durch den Dispenserkopf.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt umfasst eine Montagemaschine Folgendes: eine kontinuierlich umlaufende Bahn, um die ein Dispenserkopf konfiguriert ist zu rotieren, wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, ein unfertiges Produkt mindestens teilweise zu montieren; und ein in der Bahn angeordnetes Luftverteilungssystem, das konfiguriert ist, Luft an den Dispenserkopf zu verteilen.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt umfasst ein Montageverfahren Folgendes: Vorsehen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn; Vorsehen eines an der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebrachten Dispenserkopfes; Rotieren des Dispenserkopfes um die kontinuierlich umlaufende Bahn; Verteilen von Luft durch die kontinuierlich umlaufende Bahn an den Dispenserkopf; Versehen der Dispenserköpfe mit Druckluft; und mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts mit dem Dispenserkopf.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt umfasst eine Montagemaschine Folgendes: mehrere Dispenserköpfe; eine kontinuierlich umlaufende Bahn, wobei die mehreren Dispenserköpfe konfiguriert sind, unabhängig voneinander um dieselbe zu rotieren, wobei die mehreren Dispenserköpfe jeweils konfiguriert sind, ein unfertiges Produkt mindestens teilweise zu montieren; ein Steuersystem; und ein Bus-Kommunikationssystem, das konfiguriert ist, eine getrennte Kommunikation zwischen dem Steuersystem und jedem der mehreren Dispenserköpfe zu bewirken, wobei nicht jeder der mehreren Dispenserköpfe über einen separaten Draht mit dem Steuersystem verbunden ist.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt umfasst ein Montageverfahren Folgendes: Vorsehen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn; Vorsehen mehrerer Dispenserköpfe; Vorsehen eines Steuersystems; Vorsehen eines Bus-Kommunikationssystems; Rotieren der mehreren Dispenserköpfe unabhängig voneinander um die kontinuierlich umlaufende Bahn; mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts mit den mehreren Dispenserköpfen; und getrenntes Kommunizieren über das Bus-Kommunikationssystem zwischen dem Steuersystem und jedem der mehreren Dispenserköpfe, wobei nicht jeder der mehreren Dispenserköpfe über einen separaten Draht mit dem Steuersystem verbunden ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Einige Ausführungsformen dieser Erfindung werden mit Bezug auf die folgenden Figuren näher beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bedeuten.
1 zeigt eine schematische Draufsicht einer Montagemaschine gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt eine Explosionsansicht der Komponenten und Module der Montagemaschine von 1 gemäß einer Ausführungsform;
3 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Montagemaschine gemäß einer Ausführungsform;
4 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Montagemaschine gemäß einer Ausführungsform;
5 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Montagemaschine gemäß einer Ausführungsform;
6 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Montagemaschine gemäß einer Ausführungsform;
7 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Montagemaschine gemäß einer Ausführungsform;
8 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Dispenserkopfes, der an einer Bahn der Montagemaschine von 1 gemäß einer Ausführungsform angebracht ist;
9 zeigt ein Positionsmesssystem eines Dispenserkopfes gemäß einer Ausführungsform;
10 zeigt ein Druckluft-Ventilsystem in einer Bahn, das konfiguriert ist, Druckluft an einen Dispenserkopf gemäß einer Ausführungsform zu liefern;
11 zeigt ein Steuersystem gemäß einer Ausführungsform.
Eingehende Beschreibung der Erfindung
Eine eingehende Beschreibung der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen der offenbarten Einrichtungen und Verfahren wird hier beispielhaft und nicht einschränkend mit Bezug auf die Figuren gegeben.
In 1 ist eine schematische Ansicht einer Montagemaschine 10 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Die in den Figuren gezeigte Montagemaschine 10 kann eine Bestückungsmaschine sein, die zum Bestücken einer Leiterplatte konfiguriert ist. Jedoch ist die Offenbarung auch auf andere Typen von Montagemaschinen anwendbar, wie z.B. für die Spielzeugmontage, Werkzeugmontage, Gerätemontage, Schweißen, Kleben oder dergleichen. Die Montagemaschine 10 kann zum Anbringen jeglicher Geräte, Apparate oder unfertiger Produkte konfiguriert sein, bei denen Bauteile an vorbestimmten Orten aufgebracht oder weitere Endbearbeitungen durchgeführt werden müssen. Hierbei können sich die “unfertigen Produkte” auf Produkte beziehen, die zum Zeitpunkt ihres Eintritts in die Montagemaschine 10 oder in eine der Montagemaschinen 100, 200, 300, 400, 500, wie weiter unten beschrieben, noch unfertig sind. Jedoch versteht es sich, dass die “unfertigen Produkte” durch die Montagemaschinen 10, 100, 200, 300, 400, 500 fertig gestellt werden können. Alternativ kann es auch sein, dass die “unfertigen Produkte” durch die Montagemaschinen 10, 100, 200, 300, 400, 500 nicht völlig fertig gestellt werden, da sie weitere Montageschritte (nicht gezeigt) erfordern können.
Die Montagemaschine 10 weist zwei Bestückungsmodule 12a, 12b, vier Zuführmodule 14a, 14b, 14c, 14d, und sieben Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g auf. Die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g können Bestückungsköpfe zum Aufnehmen und Bestücken von Bauteilen auf einer Leiterplatte 18a, 18b sein. Die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g können aber auch andere Funktionen haben, wie z.B. Überprüfen oder Dispensieren von Kleber oder Schweißmaterial. Alternativ können die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g zum Aufnehmen anderer Typen von Bauteilen für Werkzeuge, Spielzeuge, Geräte oder dergleichen konfiguriert sein. In gleicher Weise können die Zuführmodule 14a, 14b, 14c, 14d Module sein, die Bauteile für Leiterplatten zuführen. Jeder Zuführmodul 14a, 14b, 14c, 14d kann mehrere Zuführeinrichtungen aufweisen, die nebeneinander angeordnet sind. Jedoch sind noch viele weitere Typen von Zuführmodulen zum Zuführen von diversen weiteren Typen von Bauteilen zu den Dispenserköpfen vorgesehen. Die Zuführmodule 14a, 14b, 14c, 14d können auch Kleber oder Schweißmaterial an die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g liefern. Der Bestückungsmodul 12a, 12b kann Leiterplatten 18a, 18b oder andere unfertige Produkte zur Montage aufnehmen.
Die Montagemaschine 10 weist eine Bahn 22 auf, die eine kontinuierliche Schleife oder einen kontinuierlichen Umlauf, Ring, Kreis oder dergleichen bildet. Die Bahn 22 kann derart kontinuierlich und umlaufend sein, dass die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g konfiguriert sind, in einer einzigen Richtung um die Bahn 22 zu rotieren. Zum Beispiel können alle Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g in einer Richtung im Uhrzeigersinn um die Bahn 22 rotieren. Alternativ können die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn um die Bahn 22 rotieren. Die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g können konfiguriert sein, Bauteile aufzunehmen, die in den Zuführmodulen 14a, 14b, 14c, 14d gespeichert sind, wenn sie entlang der Bahn 22 vorbeilaufen. Die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g können konfiguriert sein, die Bauteile dann auf einem unfertigen Produkt oder einer Leiterplatte 18a, 18b zu bestücken, die sich in entweder dem ersten Bestückungsmodul 12a oder dem zweiten Bestückungsmodul 12b befindet. Nach der Bestückung können die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g weiter um die Bahn rotieren, um weitere Bauteile von den Zuführmodulen 14a, 14b, 14c, 14d aufzunehmen und sie in den Bestückungsmodulen 12a, 12b auf dem unfertigen Produkt oder den Leiterplatten 18a, 18b zu bestücken.
In der gezeigten Ausführungsform können die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g konfiguriert sein, in einer Richtung im Uhrzeigersinn D um die Bahn 22 zu rotieren. Die Zuführmodule 14a und 14b können konfiguriert sein, Bauteile an die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g zur Bestückung auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18b im Bestückungsmodul 12b zu liefern. In anderen Worten, die Zuführmodule können die Bauteile für den Bestückungsmodul speichern, welcher unmittelbar in Richtung der Rotation weiterläuft. In diesem Fall können die Zuführmodule 14c und 14d konfiguriert sein, Bauteile an die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g zur Bestückung auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18a in dem Bestückungsmodul 12a zu liefern. In anderen Worten, die Zuführmodule 14c und 14d vor dem Bestückungsmodul 12a auf der Bahn können alle oder die meisten der häufig verwendeten Teile für die Montage auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18a enthalten. Jedoch könnten seltenere Bauteile möglicherweise von dem Zuführmodul 14a, 14b kommen, das sich an einem anderen Teil der Bahn befindet. Somit kann ein Dispenserkopf 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g ein Bauteil in dem Zuführmodul 14a, 14b aufnehmen und den ersten Bestückungsmodul 12b überspringen und stattdessen so programmiert sein, das aufgenommene Bauteil in dem späteren Bestückungsmodul 12a auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18a zu bestücken. In einer Ausführungsform kann jeder Dispenserkopf 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g konfiguriert sein, in jedem Umlauf um die Bahn 22 ein einziges Bauteil aufzunehmen. In anderen Ausführungsformen können die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g konfiguriert sein, zwei oder mehr Bauteile pro Umlauf aufzunehmen.
Die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g können konfiguriert sein, mit hohen Geschwindigkeiten um die Bahn 22 zu rotieren. Zum Beispiel können in einer Ausführungsform die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g sich mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s um die Bahn bewegen. In anderen Ausführungsformen kann die Geschwindigkeit der Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g größer oder kleiner sein. Weiterhin können mehr oder weniger Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g als in der gezeigten Ausführungsform vorliegen. Je mehr Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g pro Montagemaschine 10 vorliegen, desto schneller kann die Montagemaschine 10 konfiguriert sein, Bauteile auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18a, 18b zu bestücken. Mit einer großen Zahl von Dispenserköpfen 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g zum Sicherstellen, dass sich immer ein Dispenserkopf über jedem zu montierenden unfertigen Produkt oder jeder zu bestückenden Leiterplatte 18a, 18b befindet, kann der Durchsatz der Montagemaschine 10 maximiert werden. Es versteht sich, dass das Hinzufügen eines weiteren Dispenserkopfes zum System die Geschwindigkeit der Montagemaschine 10 erhöhen kann, bis so viele Dispenserköpfe vorhanden sind, dass ein Stau oder eine Schlange oder dergleichen am langsamsten Schritt im Prozess entsteht. In einigen Ausführungsformen kann der langsamste Schritt der Bestückungsprozess sein, wenn der Dispenserkopf 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g ein Bauteil auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18a, 18b bestückt, aber dies ist nicht einschränkend. Daher kann die Zykluszeit des langsamsten Schritts die höchste Geschwindigkeit der Montagemaschine 10 bestimmen, die eine maximale Anzahl von Dispenserköpfen 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g aufweist. Jeder zusätzliche Dispenserkopf in der Montagemaschine 10 kann den gleichen Durchsatz zum System hinzufügen, bis eine maximale Anzahl von Dispenserköpfen erreicht ist, und ein Stau oder eine Engstelle an dem langsamsten Schritt im Umlauf auftritt.
Mit der vorliegenden Montagemaschine 10 können Schritte hinzugefügt werden, ohne dass die Geschwindigkeit reduziert wird, wobei diese Schritte bei einer Maschine mit einem traditionellen Bestückungssystem die Geschwindigkeit signifikant reduzieren würden. Zum Beispiel erlaubt das vorliegende System das Hinzufügen einer Klebstation nach einem Zuführmodul. In einer traditionellen Maschine mit Einzel- oder Doppel-Bestückungskopf würde ein Klebschritt nach einem Aufnahmeschritt die Maschine signifikant verlangsamen. Dagegen kann bei den Systemen und Maschinen der vorliegenden Offenbarung ein derartiger Klebschritt ohne Verlangsamung des Gesamtsystems hinzugefügt werden. Weiterhin kann, falls die Geschwindigkeit über das, was eine gegenwärtige Maschine leisten kann, selbst wenn eine maximale Anzahl von Dispenserköpfen in der Maschine vorliegt, hinaus erhöht werden muss, bei den Systemen der vorliegenden Offenbarung ein neuer Bestückungsmodul hinzugefügt werden, um die Geschwindigkeit und Anzahl von Bestückungen pro Sekunde im System weiter zu erhöhen. Die vorliegende Offenbarung ist somit in der Geschwindigkeit lediglich durch den Raum für zusätzliche Bahnkomponenten begrenzt, ist sonst aber nicht eingeschränkt.
Vollständige X- und Y-Freiheitsgrade für die Montagemaschine 10 sind durch Bewegung des unfertigen Produkts oder der Leiterplatten 18a, 18b und durch Bewegung der Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g erreichbar. Zum Beispiel kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a, 18b konfiguriert sein, sich in der Y-Richtung (in der gezeigten Ausführungsform von links nach rechts oder rechts nach links) entlang einer Plattenhandhabungsbahn 20 der Bestückungsmodule 12a, 12b zu bewegen. Die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g sind konfiguriert, sich in der X-Richtung zu bewegen (in der gezeigten Ausführungsform von oben nach unten oder unten nach oben). Dies stellt den Zugang zum ganzen Bereich des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18a, 18b im Bestückungsbereich durch die Köpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g sicher. In einer Ausführungsform müssen sich das unfertige Produkt oder die Leiterplatten 18a, 18b nur in einer Richtung bewegen (zum Beispiel von links nach rechts), ohne während der Bestückung wieder zurückgehen zu müssen. In anderen Ausführungsformen können das unfertige Produkt oder die Leiterplatten 18a, 18b konfiguriert sein, sich während der Bestückung rückwärts zu bewegen, um eine Optimierung der Bestückung zu erzielen.
Als Beispiel kann ein Bestückungsprozess des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18a durch Einbringen oder Aufnehmen des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18a in dem Bestückungsmodul 12a beginnen. Dies kann durch einen automatisierten Prozess stattfinden. Zum Beispiel kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a von einer vorhergehenden Maschine links von der Montagemaschine 10 zum Durchführen eines vorhergehenden Montageprozesses auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte kommen. Das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a kann durch einen Roboter von einer Zuführstelle in den Bestückungsmodul 12a eingebracht werden. Alternativ kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a manuell in den Bestückungsmodul 12a eingebracht werden. Die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g der Montagemaschine 10 können konfiguriert sein, Bauteile von den Zuführmodulen 14a, 14b, 14c, 14d aufzunehmen und sie auf der vorlaufenden Seite (oder der rechten Seite in 1) des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18a zu bestücken. Wenn die vorlaufende Seite des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18a bestückt ist, bewegt es oder sie sich nach rechts entlang einer Produktbahn 20. Wenn das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a sich nach rechts bewegt, können die Dispenserköpfe 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, welche sich über das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a von unten nach oben bewegen, Zugang zur gesamten Fläche des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18a erhalten. In dieser Ausführungsform kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a während der Bestückung in dem Bestückungsmodul 12a sich nur nach rechts bewegen. Alternativ kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a während der Bestückung sich nach rechts und links bewegen, um den Prozess zu optimieren.
Der erste und der zweite Bestückungsmodul 12a, 12b kann seine eigene Produktbahn 22 zum Transportieren des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18 aufweisen. In einer Ausführungsform kann die am ersten Bestückungsmodul 12a vorgenommene Bauteilbestückung nur ein Teil oder weniger als die vollständige Bestückung sein, die auf der gesamten Leiterplatte 18a vorgenommen werden soll. Ein Plattenhandhabungssystem 86 kann zwischen dem Bestückungsmodul 12a und dem Bestückungsmodul 12b angeordnet sein. Das Plattenhandhabungssystem 86 kann seine eigene Produktbahn 20 aufweisen. Das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18a kann sich entlang der Produktbahn 20 des Plattenhandhabungssystems 86 zum zweiten Bestückungsmodul 12b für die zweite Hälfte der darauf zu bestückenden Bauteile bewegen. Die Montagemaschine 10 kann konfiguriert sein, den Bewegungsprozess des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18a während des gesamten Prozesses zu automatisieren. Ähnlich zum ersten Bestückungsmodul 12a kann sich das unfertige Produkt oder die Leiterplatte von links nach rechts über den zweiten Bestückungsmodul 12b oder in beiden Richtungen bewegen.
In weiteren Ausführungsformen (wie zum Beispiel in 3 gezeigt und wie weiter unten beschrieben) kann ein einziger Bestückungsmodul, wie z.B. der Bestückungsmodul 12a oder 12b, für eine vollständige oder komplette Bestückung jeder Leiterplatte oder anderer Produkte sorgen. In diesen Ausführungsformen kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte oder ein anderes Produkt durch den Bestückungsmodul in einer ersten Richtung während der Bestückung zugeführt werden. Zum Beispiel kann die Leiterplatte oder ein anderes unfertiges Produkt sich von links nach rechts in dem Bestückungsmodul bewegen, während die Dispenserköpfe die Leiterplatte oder ein anderes unfertiges Produkt bestücken. Die Leiterplatte oder ein anderes unfertiges Produkt kann dann aus dem Bestückungsmodul in der entgegengesetzten Richtung (rechts nach links) ausgeworfen werden. Somit kann die Leiterplatte oder ein anderes unfertiges Produkt von genau der gleichen Stelle ausgeworfen werden, von der aus sie oder es zugeführt wurde. In diesem Fall kann der Bestückungsmodul 12a, 12b ein Zufuhr- und ein Entnahmesystem aufweisen, anstatt ein Zufuhrsystem in dem 12a-Modul und ein Entnahmesystem in dem 12b-Modul zu haben. In dieser Ausführungsform ist es möglicherweise nicht notwendig, dass das Plattenhandhabungssystem 86 das unfertige Produkt oder die Leiterplatte oder ein anderes Produkt über die Montagemaschine 10 bewegt.
Die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Systeme sind vollständig flexibel und kundenspezifisch anpassbar oder erweiterbar, wie im Folgenden beschrieben. 2 zeigt eine Explosionsansicht von diversen Komponenten einer Montagemaschine wie z.B. der Montagemaschine 10. Diese Komponenten können einem System hinzugefügt werden oder von diesem weggenommen werden oder verwendet werden, um ein kundenspezifisch angepasstes System für jegliche benötigte Durchsatzmenge zu bilden. In 2 ist ein endseitiger Bahnmodul 52, ein mittlerer Bahnmodul 50, ein Kopf 16, eine Leiterplatte 18, ein Zuführmodul 14, ein Werkzeug- oder Düsenwechsler 54, eine Kamera 56, eine Produktbahn 20 und ein Bestückungsmodul 12 gezeigt. Diese Komponenten können jeweils gleich den betreffenden Komponenten in der Montagemaschine 10 oder den späteren Montagemaschinen 100, 200, 300, 400 sein, die im Folgenden beschrieben werden. Der endseitige Bahnmodul 52 und der mittlere Bahnmodul 50 können jeweils einen Rahmen 95 aufweisen. Der Rahmen 95 kann konfiguriert sein, die Bahnmodule 52, 50 zu halten, und kann konfiguriert sein, mit benachbarten Rahmen von benachbarten Bahnmodulen verbunden zu werden.
Der endseitige Bahnmodul 52 kann einen Rahmen und eine U-förmige Bahn aufweisen. Der endseitige Bahnmodul 52 kann eine Montageschnittstelle 53 auf dem geraden Teil der Bahn enthalten, wo ein Bestückungsmodul 12 oder ein Zuführmodul 14 angebracht sein kann. Kameras und weitere stationäre Verarbeitungsstationen können auch auf dem endseitigen Bahnmodul 52 angebracht sein. In gleicher Weise kann der mittlere Bahnmodul 50 eine gerade Verbindung der Bahnen auf beiden Seiten des Moduls 50 liefern. Der Modul kann zwei getrennte gerade Bahnen aufweisen: eine auf jeder Seite des Moduls 50. Jede dieser Bahnen kann eine Montageschnittstelle 53 für einen Bestückungsmodul 12 oder einen Zuführmodul 14 enthalten. Wie beim endseitigen Bahnmodul 52 können Kameras oder andere stationäre Verarbeitungsstationen auf dem mittleren Bahnmodul 50 angebracht sein.
Der Bestückungsmodul 12 kann eine Schnittstelle bereitstellen, die erlaubt, dass er an einem geraden Teil der Bahn eines endseitigen Moduls oder auf einer Seite eines mittleren Moduls angebracht wird. In dem Fall, dass die Maschine für die Bestückung von Bauteilen auf einer Leiterplatte konfiguriert ist, kann dieser Modul ein Transportbandsystem, ein Klemmsystem und ein Haltesystem für die Leiterplatte enthalten. Jedes dieser Systeme kann auf einer Servoachse hoher Genauigkeit angebracht sein. Eine Leiterplatte kann konfiguriert sein, von einem anderen Leiterplatten-Transportmodul oder von einem Leiterplattenmagazin-Beschickungs- oder -Entnahmegerät in diesen Modul einzutreten. Eine Leiterplatte kann von dem Band für das unfertige Produkt oder die Leiterplatte zur Einspannposition bewegt werden. Dann kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte eingespannt werden und in einer festen Position auf dem Band gehalten werden. Danach kann ein Leiterplatten-Tragsystem aktiviert werden, das Stifte zum Tragen des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte enthält. Der Bestückungsmodul 12 kann weiterhin einen Breiteneinstellmechanismus enthalten. Das gesamte Transportsystem mit den Bändern, Antrieben, dem Tragsystem und einem Breiteneinstellmechanismus kann auf einer Linearführung und einem Linearantrieb hoher Genauigkeit angebracht sein. Der Linearantrieb kann konfiguriert sein, das unfertige Produkt oder die Leiterplatte in derartige Positionen zu bewegen, dass Kameras auf den Bestückungsköpfen 16 Markierungen auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte abbilden können, um die genaue Position des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte relativ zur Bahn 22 zu ermitteln. Nach Abschluss der Bauteilbestückung am Bestückungsmodul 12 kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte von dem Träger für das unfertige Produkt oder die Leiterplatte freigegeben werden, die Einspannung kann gelöst werden, und das Transportband für das unfertige Produkt oder die Leiterplatte kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte zu einem weiteren Transportband oder in ein Magazin-Beschickungs- oder -Entnahmegerät transportieren. Alternativ kann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte per Hand eingeführt werden. Kameras und andere stationäre Verarbeitungsstationen können auf den Modulen 12 angebracht sein.
In 2 ist weiterhin ein Bestückungsmodul 84 hoher Präzision mit einem Leiterplatten-Handhabungs/Transportsystem 85 hoher Genauigkeit gezeigt. Dieses Transportsystem 85 kann die Produktbahn 20, ein Leiterplatten-Spannsystem und ein Leiterplatten-Tragsystem aufweisen, welches auf einem Y-Antriebssystem 87 hoher Genauigkeit in allen vier Orientierungen angebracht sein kann: feste Schiene links, hinten, rechts und vorn. Dies erlaubt einen Durchgangsmodus und einen Ein/Aus-Modus auf einer Seite ebenso wie einen Inline- und einen Online-Modus. Um die verschiedenen Modi des Transports der Leiterplatte oder des unfertigen Produkts durch das System weiter zu vereinfachen, können die Bestückungsmodule 12, 84 derart dimensioniert sein, dass zwei auf jeder Seite eines mittleren Bahnmoduls 50 angebrachte Bestückungsmodule 12, 84 in der Mitte des mittleren Bahnmoduls 50 angeschlossen werden können, und unfertige Produkte oder Leiterplatten 18 direkt von einem Bestückungsmodul zum nächsten in dem gleichen mittlere Bahnmodul 50 gelangen können, wie später in 7 gezeigt.
Der Zuführmodul 14 kann in der gleichen Weise wie der Bestückungsmodul 12 an dem endseitigen Bahnmodul 52 oder dem mittleren Bahnmodul 50 angebracht sein. An dem Zuführmodul 14 können alle benötigten Bauteil-Zuführeinrichtungen angebracht sein. Der Schnittstellenmodul für die Zuführeinrichtung kann Bedienelemente für die Zuführeinrichtungen enthalten, um die Bauteile derart zuzuführen, dass sie von den Bestückungsköpfen 16 geeignet aufgenommen werden können.
Weiterhin können die Montageschnittstellen der Modulrahmen für die Zuführmodule 14 und die Bestückungsmodule 12, 84 zwecks erleichterter Montage auf einem Bahnmodul 50, 52 während der Herstellung identisch sein. Die identische Natur der Montagerahmen kann die Toleranzen beim Aufbau minimieren und die Austauschbarkeit der Zuführmodule 14 und der Bestückungsmodule 12, 84 in jedem System erlauben. Die Zuführmodule 14 und die Bestückungsmodule 12, 84 können in der Herstellphase in Bahnlängen 22 eingebaut und zusammen an Kunden verkauft werden. Diese kombinierten Zuführmodul/Bahnlängen und Bestückungsmodul/Bahnlängen können an Käufer einer Montagemaschine zwecks unmittelbaren Anbaus an bestehende Bahnen oder Maschinen oder zwecks unmittelbaren Aufbaus einer kundenspezifisch angepassten Bahn oder Maschine geliefert werden. Jedoch kann der Bestückungsmodul 12, 84 auch einen angebrachten Werkzeug- oder Düsenwechsler 54 und eine Kamera 56 oder andere Verarbeitungsstationen (d.h. Bauteilausrichter, Flux-Dispenservorrichtung, elektrisches Testgerät etc.) aufweisen, um einen Bestückungszyklus zu vereinfachen.
Somit kann die Montagemaschine mehrere Bahnmodule 50, 52 aufweisen, wobei jeder Modul 50, 52 einen Abschnitt der Bahn 22 enthält. Die mehreren Module 50, 52 können verbunden sein, um eine kontinuierlich umlaufende Bahn zu bilden, wie z.B. die Bahn 22. Die kontinuierlich umlaufende Bahn 22 kann konfiguriert sein, einen Dispenserkopf 16 aufzunehmen, welcher konfiguriert ist, um die kontinuierlich umlaufende Bahn 22 zu rotieren und mindestens teilweise das unfertige Produkt 18 zu montieren. Die Zuführmodule 14 können an einer ersten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn 22 angebracht und konfiguriert sein, dem Dispenserkopf 16 ein Bauteil zuzuführen. Das Bauteil kann ein Elektronikbauteil, Werkzeugkopf, Schweißmaterial, Kleber oder irgendetwas sein, was von den Zuführmodulen 14 an den Dispenserkopf 16 geliefert wird. Der Bestückungsmodul 12, 84 kann an einer zweiten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn 22 angebracht und konfiguriert sein, ein unfertiges Produkt aufzunehmen, wie z.B. das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18. Der Dispenserkopf kann konfiguriert sein, das Bauteil auf dem unfertigen Produkt zu bestücken. Die Bahn 22 kann somit durch Hinzufügen oder Wegnehmen eines oder mehrerer Module 50, 52 von der Bahn 22 umkonfigurierbar sein. Die Umkonfigurierung kann durch Hinzufügen oder Wegnehmen des einen oder der mehreren Module 50, 52 ermöglicht werden, um zusätzliche Bestückungsmodule 12, 84 und Zuführmodule 14 unterzubringen oder zu entfernen. Die kontinuierlich umlaufende Bahn 22 kann ohne maschinelle Bearbeitung oder andere permanente Veränderungsprozesse umkonfigurierbar sein. Weiterhin kann die kontinuierlich umlaufende Bahn 22 mit Standard-Handwerkzeugen wie z.B. Schraubendrehern, Schraubenschlüsseln, Zangen und dergleichen umkonfigurierbar sein.
Weiterhin kann ein durch die vorliegende Offenbarung vorgesehenes Montageverfahren das Vorsehen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn umfassen, wie z.B. der Bahn 22, die über mehreren Modulen angebracht ist, wie z.B. den Modulen 50, 52. Das Verfahren kann das Aufnehmen eines Dispenserkopfes durch die kontinuierlich umlaufende Bahn umfassen, wie z.B. des Dispenserkopfes 16. Das Verfahren kann das Anbringen eines ersten Zuführmoduls, wie z.B. des Zuführmoduls 14, an einer ersten Länge der Bahn 22 umfassen. Das Verfahren kann das Anbringen eines ersten Bestückungsmoduls, wie z.B. des Bestückungsmoduls 12, an einer zweiten Länge der Bahn 22 umfassen. Das Verfahren kann das mindestens teilweise Montieren eines unfertigen Produkts, wie z.B. des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18, mit dem Dispenserkopf umfassen. Das Verfahren kann ferner das Umkonfigurieren der kontinuierlich umlaufenden Bahn umfassen durch entweder: A) Hinzufügen eines oder mehrerer der Module der Bahn; oder B) Wegnehmen eines oder mehrerer der Module der Bahn. Das Verfahren kann ferner das Vorsehen einer Montagemaschine und das Umkonfigurieren der Montagemaschine umfassen durch Wegnehmen eines Zuführmoduls und Ersetzen desselben durch einen Bestückungsmodul oder Wegnehmen eines Bestückungsmoduls und Ersetzen desselben durch einen Zuführmodul. Das Verfahren kann ferner das Umkonfigurieren der Montagemaschine durch Hinzufügen eines oder mehrerer Zuführmodule oder Wegnehmen eines oder mehrerer Zuführmodule umfassen. Das Verfahren kann ferner das Umkonfigurieren der Montagemaschine durch Hinzufügen eines oder mehrerer Bestückungsmodule oder Wegnehmen eines oder mehrerer Bestückungsmodule umfassen.
Die Flexibilität, kundenspezifische Anpassbarkeit und Erweiterbarkeit der hier beschriebenen Maschinen und Systeme kann mit Bezug auf die in den 3–6 gezeigten Ausführungsformen dargestellt werden. Zunächst ist in 3 eine weitere Montagemaschine 100 gezeigt. Diese Montagemaschine 100 kann ein Beispiel für die einfachste Maschine sein, die gemäß der vorliegenden Offenbarung aufgebaut werden kann. Die Montagemaschine 100 kann zwei endseitige Module 52 der Bahn aufweisen. Integriert in oder angebracht an einem der endseitigen Module 52 ist ein Zuführmodul 114a. Integriert in oder angebracht an dem zweiten, entgegengesetzten endseitigen Modul 52 ist ein Bestückungsmodul 184. Der Bestückungsmodul 184 weist das Plattenhandhabungssystem 85 auf. Zwei Plattenhandhabungssysteme 186 können in dieser Figur vorgesehen sein. Diese Plattenhandhabungssysteme 186 können am Montagesystem 100 angebracht sein und können die Fähigkeit zum Transportieren unfertiger Produkte oder Leiterplatten 18 zu und von der Montagemaschine 100 liefern. Das System ist mit zwei Dispenserköpfen 116a, 116b gezeigt. Ein erster Dispenserkopf 116a ist gezeigt, der ein Bauteil von dem Zuführmodul 114a aufnimmt, und ein zweiter Dispenserkopf 116b ist gezeigt, der ein Bauteil auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18 bestückt. Die Maschine 100 kann daher eine preiswerte Maschine mit einem begrenzten Durchsatz sein, verglichen mit größeren Maschinen mit mehr Modulen und Dispenserköpfen. Jedoch sind die Komponenten 112, 114, 116, 52, 22, 156, 154 der Maschine 100 die gleichen Komponenten, die in größeren Maschinen mit einer längeren Bahn verwendet werden können.
In 4 ist eine weitere Montagemaschine 200 gezeigt. Die Montagemaschine 200 kann ein Beispiel für ein System sein, welches viele unterschiedliche Zuführmodule erfordert. Insbesondere weist die Montagemaschine 200 sieben Zuführmodule 214a, 214b, 214c, 214d, 214e, 214f, 214g mit einem einzigen Bestückungsmodul 212 auf. Die Montagemaschine 200 weist zwei endseitige Bahnmodule 52 und drei mittlere Bahnmodule 50 auf. Weiterhin weist die Montagemaschine 200 sechs Dispenserköpfe 216a, 216b, 216c, 216d, 216e, 216f auf. In dieser Ausführungsform kann der Bestückungsmodul 212, da nur ein einziger Bestückungsmodul 212 vorhanden ist, sowohl zum Zuführen als auch zum Wegnehmen konfiguriert sein, ohne dass eine Produktbahn 20 oder ein Transportsystem notwendig ist.
Es versteht sich, dass die Montagemaschine 200 durch Verändern oder Erweitern der Montagemaschine 100 von 3 gebildet werden kann. Zum Beispiel können die endseitigen Bahnmodule 52 der Montagemaschine 100 getrennt werden. Danach können drei mittlere Bahnmodule 50 jeweils mit einem integrierten oder angebrachten Zuführmodul 214 zwischen jeweils den oberen und unteren Enden der endseitigen Bahnmodule 52 angeordnet werden. Wenn dann die Bahn 22 fertig gestellt ist, können vier zusätzliche Dispenserköpfe 216 hinzugefügt werden, so dass insgesamt sechs vorliegen.
5 zeigt eine weitere Montagemaschine 300. Die Montagemaschine 300 kann drei Zuführmodule 314a, 314b, 314c aufweisen. Die Montagemaschine 300 kann vier Dispenserköpfe 316a, 316b, 316c, 316d aufweisen. Die Montagemaschine 300 kann einen einzigen Bestückungsmodul 312 aufweisen. Die Montagemaschine 300 kann durch Verändern der Montagemaschine 200 oder der Montagemaschine 100 gebildet werden. Zum Beispiel muss man, um die Montagemaschine 300 aus der Montagemaschine 200 zu bilden, lediglich zwei mittlere Bahnmodule 50 oben und unten auf der Montagemaschine 200 mit ihren jeweiligen Zuführmodulen 214c, 214d, 214e, 214f entfernen. Zusätzlich können zwei Dispenserköpfe 216a und 216b entfernt werden, wobei die vier auf der Montagemaschine 300 übrig bleiben. In ähnlicher Weise können mittlere Bahnmodule 50 mit Zuführmodulen 314 zur Montagemaschine 100 zusammen mit zwei zusätzlichen Dispenserköpfen hinzugefügt werden, um die Montagemaschine 300 zu bilden.
In 6 ist eine weitere Montagemaschine 400 gezeigt. Die Montagemaschine 400 weist fünf Zuführmodule 414a, 414b, 414c, 414d, 414e, neun Dispenserköpfe 416a, 416b, 416c, 416d, 416e, 416f, 416g, 416h, 416i und drei Bestückungsmodule 412a, 412b, 412c auf. Die Bestückungsmodule 412a, 412b, 412c sind mit unfertigen Produkten oder Leiterplatten 418a, 418b, 418c unterschiedlicher Größe gezeigt. Zum Beispiel weist der Bestückungsmodul 412a die kleinste Leiterplatte 418a auf. Der Bestückungsmodul 412b weist die größte Leiterplatte 418b auf. Der Bestückungsmodul 412c weist eine Leiterplatte 418c mittlerer Größe auf. Somit versteht es sich, dass eine einzige Montagemaschine die Montage von diversen unterschiedlichen Arten von Leiterplatten oder anderer Produkte vornehmen kann. Jeder dieser Bestückungsmodule 412a, 412b, 412c kann ein eigenes Zuführ- und Entfernsystem sowie eigene Magazinzuführ- oder -entfernsysteme für unfertige Produkte oder Leiterplatten zum automatischen oder manuellen Zuführen weiterer unfertiger Produkte oder Leiterplatten zu den Bestückungsmodulen 412a, 412b, 412c aufweisen.
Die in dieser Offenbarung gezeigten Montagemaschinen haben variierende Größen und Bauteile. Jedoch versteht es sich, dass die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zum Aufbauen von Maschinen ohne Größenbeschränkung verwendet werden können. Jegliche Längen der Bahn und jegliche Anzahlen von Zuführmodulen und Bestückungsmodulen und Dispenserköpfen sind vorgesehen. Weiterhin können die Bestückungsmodule Leiterplatten an derselben Stelle sowohl zuführen als auch entnehmen. Alternativ kann ein erster Bestückungsmodul eine Leiterplatte für einen ersten Bestückungszyklus zuführen und dann das unfertige Produkt oder die Leiterplatte über eine Produktbahn 20 an einen zweiten Bestückungsmodul für einen zweiten Bestückungszyklus liefern.
Eine weitere Montagemaschine 500 ist in 7 gezeigt. Diese Montagemaschine 500 kann als eine “Fabrikmaschine” angesehen werden, da vier unterschiedliche Montagelinien 550, 552, 554, 556 in der Maschine 500 vorhanden sind. Die Montagemaschine 500 weist acht Bestückungsmodule 512a, 512b, 512c, 512d, 512e, 512f, 512g, 512h auf. Die Montagemaschine 500 weist achtzehn Zuführmodule 514a, 514b, 514c, 514d, 514e, 514f, 514g, 514h, 514i, 514j, 514k, 514l, 514m, 514n, 514o, 514p, 514q, 514r auf. Die Montagemaschine 500 weist neunzehn Dispenserköpfe 516a, 516b, 516c, 516d, 516e, 516f, 516g, 516h, 516i, 516j, 516k, 516l, 516m, 516n, 516o, 516p, 516q, 516r, 516s auf. Die Montagelinien 550, 552, 554, 556 können konfiguriert sein, jeweils eine unterschiedliche Art von Leiterplatte oder anderer unfertiger Produkte zu montieren. In diesem Fall können die Leiterplatten oder die anderen unfertigen Produkte sich entlang den Produktbahnen 20 von dem oberen Bestückungsmodul 512a, 512c, 512e, 512g zum unteren Bestückungsmodul 512b, 512d, 512f, 512h bewegen. Plattenhandhabungssysteme 586 können an jedem Ende der Montagelinien angebracht sein und können an den Bestückungsmodulen 512a, 512b, 512c, 512d, 512e, 512f, 512g, 512h angebracht sein, um den Transport des unfertigen Produkts oder der Leiterplatten zu erleichtern. Diese Maschine stellt ein System dar, bei dem die Produktbahnen 20 sich zwischen den Enden eines einzigen mittleren Moduls befinden, anstatt sich über mehrere mittlere Module zu erstrecken.
Es versteht sich, dass ein System oder die Maschinen 10, 100, 200, 300, 400, 500 gemäß der vorliegenden Offenbarung durch die Anzahl der notwendigen Zuführmodule 14, 114, 214, 314, 414, 514 nicht in der Geschwindigkeit begrenzt sein können. In anderen Worten, eine Verlängerung der Bahn 22 verlangsamt den Durchsatz der Maschine 10, 100, 200, 300, 400, 500 nicht, falls eine angemessene Anzahl von Dispenserköpfen 16, 116, 216, 316, 416, 516 zum System hinzugefügt werden, um die zusätzliche Länge zu kompensieren. Weiterhin kann der Durchsatz des Systems oder der Maschinen 10, 100, 200, 300, 400, 500 vom Ort oder der Position jeder Zuführeinrichtung oder jedes Zuführmoduls 14, 114, 214, 314, 414, 514 unabhängig sein. Ein vollständiger Zyklus eines Dispenserkopfes 16, 116, 216, 316, 416, 516 benötigt dieselbe Zeit, unabhängig davon, wo der Dispenserkopf 16, 116, 216, 316, 416, 516 ein Bauteil von einer Zuführeinrichtung aufnehmen muss. Dies bedeutet auch, dass in der vorliegenden Montagemaschine 10, 100, 200, 300, 400, 500 ein Zuführmodul 14, 114, 214, 314, 414, 514 während einer Umstellung nicht zu einer anderen Position bewegt werden muss. Eine Optimierung der hier beschriebenen Montagemaschinen 10, 100, 200, 300, 400, 500 kann durch Minimieren der Bewegung des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18 oder eines anderen Produkts, das mit Bauteilen zu versehen ist, erreicht werden. Diese Optimierung liefert eine schonende Bewegung des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18, 118, 218, 318, 418, 518 oder eines anderen Produkts, während die Dispenserköpfe 16, 116, 216, 316, 416, 516 in dem System hohen Beschleunigungen und Verzögerungen unterliegen und sich mit hohen Geschwindigkeiten bewegen.
Weiterhin können die Systeme oder Maschinen 10, 100, 200, 300, 400, 500 gemäß der vorliegenden Offenbarung auf Geschwindigkeit skalierbar sein. Jeder Dispenserkopf 16, 116, 216, 316, 416, 516 kann einen vollständigen Bestückungszyklus in einer vorhersagbaren Zeit durchlaufen. Diese Zeit kann durch eine Bahnlänge und die Anzahl von Stopps oder Verlangsamungen durch die Dispenserköpfe 16, 116, 216, 316, 416, 516 bestimmt sein. In einem typischen Zyklus können vier Schritte vorliegen: ein Stopp zum Aufnehmen, ein Stopp, Verlangsamung oder Station zum Besichtigen/Kamera, ein Stopp zum Bestücken und ein Stopp zum Düsenwechseln. Die Länge der Bahn kann durch die Anzahl der Zuführmodule 14, 114, 214, 314, 414, 514 und/oder der Bestückungsmodule 12, 84, 184, 212, 312, 412, 512 pro Bestückungszyklus bestimmt sein. Durch Hinzufügen von Bestückungsmodulen 12, 84, 184, 212, 312, 412, 512 kann die Geschwindigkeit der Maschinen 10, 100, 200, 300, 400, 500 pro Dispenserkopf entlang der gleichen Bahnlänge erhöht werden.
In 8 ist eine seitliche Schnittansicht eines der an der Bahn 22 angebrachten Dispenserköpfe 16 gezeigt. Es versteht sich, dass der Dispenserkopf 16 exakt der gleiche Kopf wie einer der Dispenserköpfe 16, 116, 216, 316, 416, 516 sein kann. In der gezeigten Ausführungsform versteht es sich, dass der Dispenserkopf 16 einen Grundkörper 24, eine Linearmotorspuleneinheit 26, ein Lagersystem 28, eine Spindel 30, eine Düse 31, einen Z-Achsenantrieb 32, einen Codierer-Lesekopf 33, ein Steuer- und Versorgungssystem 34, eine Kontaktschiene 35, einen Werkzeug- oder Düsenwechsler 36 und eine Luftdichtung 37 aufweisen kann. Die Bahn 22 kann sich auf eine Magnetschiene 38, einen Rahmen 40, eine Lagerschiene 42 und ein Luftverteilungssystem 43 beziehen. Somit kann die Bahn 22 magnetisch sein und einen Permanentmagnetmotor 44 aufweisen, der die Linearmotorspuleneinheit 26 des Dispenserkopfes 16 und die Magnetschiene 38 der Bahn 22 enthält. Die Magnetschiene 38 kann viele nebeneinander liegende Magnete aufweisen. Die Magnetschiene 38 kann in Verbindung mit der Linearmotorspuleneinheit 26 im Dispenserkopf 16 in der Lage sein, den Dispenserkopf 16 auf der Bahn 22 zu bewegen. Alternativ kann die Bahn 22 mehrere Spulen enthalten, während der Dispenserkopf 16 die Permanentmagnete enthalten kann.
Der Rahmen 40 der Bahn 22 kann das Liefern einer Abstützung für die Bahn 22 und den Dispenserkopf 16 bewirken. Der Rahmen 40 kann aus Metall, Gusseisen, rostfreiem Stahl, Holz oder einem anderen Material bestehen, das die Bahn 22 tragen kann. Der Rahmen 40 kann an unterschiedlichen Punkten entlang seiner Länge gekrümmt sein, um die umlaufende Bahn 22 unterzubringen. Die Krümmung der Bahn 22 und des Rahmens 40 sollte jedoch Ecken oder Kurven berücksichtigen, die einen genügend großen Radius haben, so dass der Linearmotor 44 ausreichend gut arbeiten kann, um die benötigten Werte von Beschleunigung, Verzögerung und Geschwindigkeit am Dispenserkopf 16 zu liefern.
Die Magnetschiene 38 kann um die gesamte Länge der Bahn 22 am Rahmen 40 angebracht sein. Die Magnetschiene 38 kann ein Teil des Permanentmagnet-Linearmotors 44 sein. Die Magnetschiene 38 des Permanentmagnetmotors 44 in Verbindung mit der Linearmotorspuleneinheit 26 kann den Dispenserkopf 16 exakt um die Bahn 22 bewegen. Das Permanentmagnet-Linearmotorsystem 26, 38, 44 kann programmierbar sein, um die mehreren Dispenserköpfe 16 auf der Bahn 22 unabhängig anzutreiben. Die Linearmotorspuleneinheit 26 kann eine Spuleneinheit mit Eisenkern sein. Weiterhin kann die Magnetschiene 38 in Verbindung mit der Linearmotorspuleneinheit 26 ein Befestigungsmechanismus für das Anbringen des Bestückungskopfes 16 an der Bahn 22 sein. In anderen Ausführungsformen kann der Permanentmagnet-Linearmotor 44 durch andere Antriebs- und Befestigungsmittel ersetzt sein, wie z.B. einen Linearmotor mit geschalteter Reluktanz. In noch einer weiteren Ausführungsform kann der Permanentmagnet-Linearmotor 44 durch angetriebene Räder ersetzt sein. In noch einer weiteren Ausführungsform können die Dispenserköpfe 16 einen sich bewegenden Permanentmagnet aufweisen, und die Bahn 22 kann stattdessen mehrere stationäre Eisenkernspulen oder Linearmotorspulen aufweisen. In dem Fall, dass Antriebsräder anstelle von Magneten benutzt werden, können zusätzliche Schienen notwendig sein, um die Dispenserköpfe 16 auf der Bahn 22 zu halten. In diesem Fall können zusätzliche Schienen benötigt werden, um die Dispenserköpfe 16 daran zu hindern, von der Bahn 22 abzufallen. In der Ausführungsform, bei der der Permanentmagnet-Linearmotor 44 verwendet wird, können die Dispenserköpfe 16 durch die magnetische Anziehung der Linearmotorspuleneinheit 26 an der Bahn 22 angebracht sein. In dieser Ausführungsform kann das Hinzufügen eines Dispenserkopfes zum System einfach durch Aufschnappen des Dispenserkopfes in Position auf der Bahn 22 und dann durch Aktivieren desselben durch ein Steuersystem der Montagemaschine 10 oder der Bahn 22 stattfinden.
Ein Montageverfahren ist ebenfalls vorgesehen, das das Bereitstellen eines Dispenserkopfes umfassen kann, wie z.B. des Dispenserkopfes 16. Das Verfahren kann ferner das Bereitstellen einer Bahn umfassen, wie z.B. der Bahn 22. Das Verfahren kann das Bereitstellen eines Permanentmagnet-Linearmotorsystems umfassen, wie z.B. des Systems 26, 38, 44, das im Dispenserkopf und der Bahn angeordnet ist. Das Verfahren kann das magnetische Anbringen des Dispenserkopfes an der Bahn, das magnetische Bewegen des Dispenserkopfes entlang der Bahn und das mindestens teilweise Montieren eines unfertigen Produkts, wie z.B. des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18, mit dem Dispenserkopf umfassen. Der Dispenserkopf 16 kann eine Kontaktschiene 35 aufweisen. Die Kontaktschiene 35 kann konfiguriert sein, einen Teil des Rahmens 40 der Bahn 22 zu kontaktieren, der Energie, Elektrizität oder andere elektrische Signale trägt. Somit kann die Bahn 22 konfiguriert sein, elektrische Energie von der Kontaktschiene 35 an die Dispenserköpfe 16 zu liefern. Die Kontaktschiene 35 besteht, wie in 8 gezeigt, aus zwei Kontaktstellen. Jedoch versteht es sich, dass die Kontaktschiene 35 mehr als zwei Kontakte aufweisen kann. Zum Beispiel kann die Kontaktschiene 35 2–10 Kontaktstellen aufweisen. Weiterhin kann dies eine Kommunikationen von einem Steuersystem der Bahn 22 oder der Montagemaschine 10 zum Dispenserkopf 16 erlauben. Die Kontaktschiene 35 kann Kontakte 35a, 35b zum Übertragen von elektrischer Energie und Kommunikationssignalen aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann eine Kommunikation vom Steuersystem der Bahn 22 oder der Montagemaschine 10 drahtlos über Wi-Fi, ZigBee oder dergleichen zum Dispenserkopf 16 durchgeführt werden.
Die Montagemaschine 10 kann somit ein Steuersystem 1000 (insbesondere in 11 gezeigt) aufweisen, das zum Beispiel in einem oder mehreren der Bestückungsmodule 12, 84, 184, 212, 312, 412, 512 angeordnet sein kann. Die Montagemaschine 10 kann somit ein Bus-Kommunikationssystem aufweisen, das konfiguriert ist, eine separate Kommunikation zwischen dem Steuersystem 1000 und jedem der Dispenserköpfe 16 zu bewirken. Man muss nicht jeden der separaten mehreren Dispenserköpfe 16 über einen separaten Draht mit dem Steuersystem 1000 verbinden. Stattdessen können sie mit dem Bus-System verbunden sein, das zum Beispiel Datenpakete gezielt an die Dispenserköpfe 16 liefern kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren vorgesehen, das das Bereitstellen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn umfassen kann, wie z.B. der Bahn 22. Das Verfahren kann das Bereitstellen mehrere Dispenserköpfe umfassen, wie z.B. der Dispenserköpfe 16. Das Verfahren kann ferner das Bereitstellen eines Steuersystems umfassen, wie z.B. des Steuersystems 1000. Das Verfahren kann ferner das Bereitstellen eines Bus-Kommunikationssystems umfassen. Das Verfahren kann dann das voneinander unabhängige Rotieren der mehreren Dispenserköpfe um die Bahn und das mindestens teilweise Montieren eines unfertigen Produkts, wie z.B. des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18, mit den Dispenserköpfen umfassen. Das Verfahren kann die separate Kommunikation über das Bus-Kommunikationssystem zwischen dem Steuersystem und jedem der mehreren Dispenserköpfe umfassen. Es muss nicht jeder der mehreren Dispenserköpfe über eine separate Leitung mit dem Steuersystem verbunden sein.
Der Dispenserkopf 16 kann ferner ein Lagersystem 28 für das Bewegen des Dispenserkopfes 16 um die Bahn 22 aufweisen. Das Lagersystem 28 kann ein Nockenfolgelager oder ein anderer Typ von Lagersystem sein. Da das Lagersystem 28 bewirken kann, dass es dem Dispenserkopf 16 an der benötigten Positioniergenauigkeit mangelt, kann in einer Konfiguration der Dispenserkopf 16 konfiguriert sein, seine eigene Position relativ zur Bahn 22 oder zum Rahmen 40 zu messen. Diese Ausführungsform ist in 9 gezeigt. In dieser Ausführungsform kann der Dispenserkopf 16 ein Positionserfassungssystem 59 zum Erfassen der Position des Bestückungskopfes 16 oder des Befestigungsmechanismus des Bestückungskopfes relativ zur Bahn 22 aufweisen, das einen ersten Sensor 60, einen zweiten Sensor 61, einen dritten Sensor 62 und einen vierten Sensor 63 aufweisen kann, die in induktiver, kapazitiver, Laser- oder einer anderen Abstandsmessungstechnologie arbeiten können. In anderen Ausführungsformen kann das Positionserfassungssystem 59 ein Bewegungserfassungssystem sein. Das Positionserfassungssystem 59 kann konfiguriert sein, die Position und/oder die Rotation der Spindel 30 relativ zur Bahn zu erfassen. Der erste und der zweite Sensor 60, 61 kann konfiguriert sein, die Rotation in einer ersten Ebene, definiert durch die Rotation R1, zu bestimmen. Der dritte und vierte Sensor 62, 63 kann konfiguriert sein, die Rotation in einer zweiten Ebene, die senkrecht zur ersten Ebene steht, definiert durch die Rotation R2, zu bestimmen. Weitere Ausführungsformen können mehr als vier Sensoren aufweisen. In einer Ausführungsform können sechs Sensoren verwendet werden, um die Position des Dispenserkopfes 16 oder der Spindel 30 relativ zur Bahn kontinuierlich zu erfassen. Dieses Positionserfassungssystem 59 kann eine Genauigkeit im Submikrometerbereich liefern und kann einen Linearcodiererkopf 64 für den Submikrometerbereich aufweisen, der die Position des Dispenserkopfes 16 relativ zur Bahn 22 erfasst. Insgesamt kann dieses Positionserfassungssystem 59 ermöglichen, dass die Position der Düse 31 des Dispenserkopfes 16 relativ zur Bahn 22 oder zum Rahmen 40 bekannt und korrigiert ist.
Weiterhin ist ein Verfahren vorgesehen, das das Bereitstellen eines Bestückungskopfes wie z.B. des Bestückungskopfes 16 umfassen kann. Das Verfahren kann das Anbringen des Bestückungskopfes an einer Bahn umfassen, wie z.B. der Bahn 22, derart, dass der Bestückungskopf entlang der Bahn bewegbar ist. Das Verfahren kann das Erfassen der Position des Bestückungskopfes relativ zur Bahn durch den Bestückungskopf umfassen. Das Verfahren kann dann das Aufnehmen eines Bauteils durch den Bestückungskopf auf der Bahn und das Bestücken des Bauteils auf einer elektronischen Baugruppe durch den Bestückungskopf umfassen, wie z.B. dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18.
Gemäß 8 kann der Dispenserkopf 16 eine Luftdichtung 37 aufweisen, während die Bahn 22 ein Luftverteilungssystem 43 aufweisen kann. Dieses Luftverteilungssystem 43 der Bahn 22 ist in 10 gezeigt. Um Druckluft an den sich bewegenden Dispenserkopf 16 zu liefern, würde der Dispenserkopf entweder seine eigene Druckluftversorgung benötigen oder würde sie durch die Bahn 22 oder die Montagemaschine 10 liefern lassen. In der dargestellten Ausführungsform weist die Bahn ein Luftverteilungssystem 43 auf, das um die gesamte Bahn 22 herumgewickelt ist. Das Luftverteilungssystem 43 kann eine Leitung sein, die Luftventile 70, wie in 9 gezeigt, in der Bahn 22 aufweist. Wie in 10 gezeigt, können die Luftventile 70 über die Bahn 22 an regelmäßigen oder unregelmäßigen Stellen verteilt sein, wo der Dispenserkopf 16 möglicherweise aktiviert werden muss. Die Bahn 22 kann ferner Luftübertragungslöcher 72 aufweisen, durch die die Luft zum Dispenserkopf 16 übertragen wird, wenn ein Ventil 70 geöffnet wird. Der Dispenserkopf 16 kann ein Gleitschuh-Bauteil 74 aufweisen, das die Luft empfängt und die Luft zum Rest des Kopfes aus einer Öffnung 76 ausstößt. Die Ventile 70 können konfiguriert sein, nur zu öffnen, wenn das Gleitschuh-Bauteil 74 des Dispenserkopfes 16 mit dem Ventil 70 ausgerichtet ist. Die Luftventile 70 können Luft von dem Luftverteilungssystem 43 an den Dispenserkopf 16 zum Beispiel zwecks Aktivierung der Düse 31 liefern. Die Ventile 70 können durch einen Sensor aktiviert werden, der durch den sich bewegenden Dispenserkopf 16 ausgelöst wird, und wobei insbesondere das Gleitschuh-Bauteil 74 des Dispenserkopfes 16 über dem Ventil 70 angeordnet ist. Das Gleitschuh-Bauteil 74 oder die Tasche kann eine Länge haben, die größer als zwei Mal der Abstand zwischen den Ventilen 70 ist, um eine Redundanz in dem System sicherzustellen. Es versteht sich, dass das Luftverteilungssystem 43 sich auf jedes Merkmal, nämlich das Gleitschuh-Bauteil 74, die Ventile 70, die Luftübertragungslöcher 72, die Düsen 31 oder die Leitungen in der Bahn 22 (nicht gezeigt), die die Luft in der Bahn verteilen, beziehen kann. Das Luftverteilungssystem 43 kann konfiguriert sein, Luft an die Dispenserköpfe 16 an jeder Stelle entlang der kontinuierlich umlaufenden Bahn zu verteilen, während der Dispenserkopf 16 sich bewegt oder stationär ist. Das Luftverteilungssystem 43 kann konfiguriert sein, abwechselnd Luft an den Dispenserkopf an mehreren Stellen entlang der Bahn 22 zu liefern, jedoch nicht an jeder Stelle.
Weiterhin kann ein Montageverfahren das Bereitstellen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn umfassen, wie z.B. der Bahn 22. Das Verfahren kann das Bereitstellen eines Dispenserkopfes umfassen, wie z.B. des Dispenserkopfes 16, der an der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht ist. Das Verfahren kann das Rotieren des Dispenserkopfes um die Bahn und das Verteilen von Luft durch die Bahn an den Dispenserkopf umfassen. Das Verfahren kann das Beaufschlagen der Dispenserköpfe mit Druckluft und das mindestens teilweise Montieren eines unfertigen Produkts, wie z.B. des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18, mit den Dispenserköpfen umfassen.
Der Dispenserkopf 16 kann eine Düse 31 aufweisen. Die Düse 31 kann eine Vakuum- oder Fangdüse sein. Die Düse 31 kann mit dem Werkzeug- oder Düsenwechsler 36 im Dispenserkopf 16 oder durch Besuch einer stationären Werkzeugwechselstation wechselbar sein, wie z.B. dem Werkzeugwechsler 54, wobei beides im Stand der Technik bekannt ist.
In einer Ausführungsform kann der Dispenserkopf 16 konfiguriert sein, sich vor dem Bestücken an der auf der Bestückungsmodul 12, 84, 184, 212, 312, 412, 512 angeordneten Kamera 56 vorbei zu bewegen. Dies kann eine Sichtprüfung und eine Zentrierung des Bauteils ermöglichen. Diese Kamera 56 kann konfiguriert sein, ein Bild des Bauteils aufzunehmen, während das Bauteil sich an der Kamera vorbei bewegt, wobei ein Lichtmerkmal zum Einfrieren des Bilds während der Bewegung verwendet wird. Nachdem dieses Bild aufgenommen ist, kann die Kamera nun ein Bild der Merkmale des Bauteils erhalten haben, die mit den Merkmalen auf dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte 18 ausgerichtet sein müssen. Um in der Lage zu sein, die Merkmale des Bauteils mit dem unfertigen Produkt oder der Leiterplatte auszurichten, ist es notwendig, die genaue Position des Bestückungskopfes in dem Moment zu erhalten, wenn während des Lichtblitzes das Bild von der Kamera 56 aufgenommen wird. Da die Verbindung mit dem Dispenserkopf 16 aus einem Bus besteht, existiert eine Latenzzeit in dieser Verbindung, und eine neuartige Art der Erfassung der genauen Position des Kopfes während der Bildaufnahme ist durch die vorliegende Offenbarung vorgesehen. Dafür kann der Bestückungskopf 16 mit einem Lichterfassungssensor 46 ausgerüstet sein, der konfiguriert ist, einen Lichtblitz von der Kamera 56 zu erfassen, wenn dieser das von dem Dispenserkopf 16 oder einem Element des Dispenserkopfes 16 getragene Bauteil beleuchtet. Dieser Lichtsensor 46 ist mit dem lokalen Steuersystem auf dem Dispenserkopf 16 verbunden, das augenblicklich die genaue Codiererposition zu dem Zeitpunkt des Lichtblitzes vom Dispenserkopf 16 mittels des Codierer-Lesekopfes 33 ablesen kann, der ebenso auf dem Dispenserkopf 16 angebracht ist. Nun kann die genaue Position des Dispenserkopfes 16 während der Bildaufnahme über den Bus zum Bestückungsmodul übertragen werden. Dies ermöglicht die X-Korrektur der Bestückung 12, 84, 184, 212, 312, 412, 512 durch das Linearmotor-Antriebssystem 26, 38 für den Bestückungskopf und die Y-Korrektur durch die Produktbahn 20 oder das Transportsystem 85 mit hoher Genauigkeit für das unfertige Produkt oder die Leiterplatte 18.
Ein Verfahren kann auch das Bereitstellen eines Dispenserkopfes umfassen, wie z.B. des Dispenserkopfes 16. Das Verfahren kann das Bereitstellen eines im Dispenserkopf angeordneten Steuersystems umfassen. Das Verfahren kann das Bereitstellen eines Lichterfassungssensors umfassen, wie z.B. des im Dispenserkopf angeordneten Sensors 46. Das Verfahren kann das Bereitstellen einer stationären Kamera umfassen, wie z.B. der Kamera 56. Das Verfahren kann das Blitzen von Licht durch die stationäre Kamera auf das Bauteil auf dem Dispenserkopf oder das Blitzen von Licht auf ein Element des Dispenserkopfes umfassen. Das Verfahren kann dann das Bestimmen einer genauen Codierer-Position durch das Steuersystem zum Zeitpunkt des Lichtblitzes umfassen. Das Verfahren kann auch das mindestens teilweise Montieren eines unfertigen Produkts durch den Dispenserkopf umfassen, wie z.B. des unfertigen Produkts oder der Leiterplatte 18.
Die Dispenserköpfe 16 der vorliegenden Offenbarung können in der Lage sein, viele Typen von Bauteilen aufzunehmen und zu bestücken, ohne dass die Gesamt-Geschwindigkeit des Systems beeinträchtigt oder reduziert wird. Jeder Dispenserkopf 16 kann Bauteile in allen Größenbereichen und Abmessungen bestücken. Die Zahl der Spindelumdrehungen kann auch auf jedem einzelnen Dispenserkopf 16 reduziert sein, da die Zeit für die Bewegung zur Platte nicht über viele Bestückungen pro Kopf amortisiert werden muss, wie es bei den bekannten Systemen der Fall ist. Die Realisierung von Köpfen mit 12–30 Spindeln erfordert, dass die Bauteilgröße, die von einem gegebenen Dispenserkopf akzeptiert werden kann, stark eingeschränkt ist. Somit werden bei bekannten Systemen viele unterschiedliche Köpfe benötigt, um den gesamten Bereich von Bauteilen zu bestücken. Da die Dispenserköpfe nicht zurückkehren müssen, können weniger Spindeln mit größeren Bauteilkapazitäten realisiert werden, verglichen mit anderen typischen Systemen. Jeder Dispenserkopf 16 kann auch in der Lage sein, Bauteile mit einem großen Bestückungskraftbereich zu bestücken. Dies erlaubt eine Maschine, wobei nur ein Typ von Dispenserkopf 16 die Ausführung der gesamten Bestückungsaufgabe mit hoher Geschwindigkeit ermöglichen kann.
Es versteht sich, dass auch andere Köpfe als die hier offenbarten Dispenserköpfe 16 verwendet werden können. Zum Beispiel können die Köpfe 16 zum Schweißen, Schrauben, Hämmern oder dergleichen dienen. Weiterhin sind auch andere Formen für den endseitigen Bahnmodul 52 und den mittleren Bahnmodul 50 für die Bahn vorgesehen. Jegliche Form von Bahn, die das Umlaufen der Köpfe erlaubt, kann für die hier offenbarten Systeme und Maschinen geeignet sein.
In einer weiteren Ausführungsform kann das System oder die Montagemaschine auch eine nicht vollständig kontinuierliche Bahn aufweisen. Vielmehr kann ein Umkehrmechanismus an jedem Ende einer langen geraden Bahn vorhanden sein. Dies kann besonders vorteilhaft bei Systemen mit nur einem einzigen Dispenserkopf sein. In einer Ausführungsform kann ein Rotiermechanismus einen Kopf aufnehmen und den Kopf um 90 oder 180 Grad um eine vertikale Achse rotieren und dann den Kopf zurück auf die Bahn setzen. Dadurch ist man in der Lage, kompaktere Zyklen für die Köpfe zu bilden, wodurch die Grundfläche des Systems minimiert wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein Dispenserkopf des Systems mehrere Spindeln mit mehreren Düsen tragen. Die mehreren Spindeln können erlauben, dass ein Dispenserkopf mehrere Bauteile zur Bestückung während jedes Zyklus aufnimmt. Zum Beispiel kann ein Dispenserkopf mit drei Spindelbaugruppen drei Bauteile von drei unterschiedlichen Zuführeinrichtungsbänken aufnehmen, bevor er sich zum Bestückungsmodul bewegt. Dies kann dabei helfen, den potentiellen Durchsatz des Systems oder der Montagemaschine für die gleichen Bewegungsparameter und Anzahl von Köpfen zu erhöhen.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann der Bestückungsmodul 12, 84, 184, 212, 312, 412, 512 sein eigenes Steuersystem für die gesamte Montagemaschine 10, 100, 200, 300, 400, 500 enthalten. In dem Fall von mehreren Stationen (zum Beispiel 12a und 12b in 1) ist eine Station die Masterstation und kann die Förderköpfe steuern, um die Aufgaben für andere Bestückungsstationen zu übernehmen. In der gezeigten Ausführungsform in 1 kann zum Beispiel der Bestückungsmodul 12a das Steuersystem für die gesamte Maschine aufnehmen, während der Bestückungsmodul 12b ein Slave-Bestückungsmodul mit einem Steuersystem zum Steuern nur des Bestückungsmoduls 12b sein kann.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Bestückungsmodul 12, 84, 184, 212, 312, 412, 512 zwei oder mehr unabhängig sich bewegende Tische für Leiterplatten oder andere Montageflächen enthalten. Diese Doppel- oder Dreifachspurkonfiguration (oder mehr) kann auch die Notwendigkeit für Doppel- oder Dreifachproduktbahnen 20 (oder mehr) bewirken. Mit mehr als einer Spur kann die Umstellungszeit zwischen Leiterplatten oder anderen Produkten optimiert werden. Zum Beispiel kann die nächste Leiterplatte in Position gebracht werden, während die erste Leiterplatte bestückt wird. Dies kann in dem Fall besonders wichtig sein, dass das unfertige Produkt oder die Leiterplatte mit einer geringen Anzahl von Bauteilen zu bestücken ist und somit die Taktzeit zwischen den Leiterplatten kurz ist.
In 11 ist die Struktur eines Computersystems und eines Computerprogrammcodes zur Realisierung eines der hier beschriebenen Verfahren gezeigt, die das Steuersystem 1000 oder wechselweise ein im Dispenserkopf 16 angeordnetes Steuer- oder Computersystem repräsentieren kann.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung können die Form einer kompletten Hardware-Ausführungsform, einer kompletten Software-Ausführungsform (mit Firmware, residenter Software, Micro-Code etc.) oder einer Ausführungsform annehmen, die Software- und Hardware-Aspekte kombiniert, welche alle hier allgemein als “Schaltung”, “Modul” oder “System” bezeichnet werden können. Weiterhin kann in einer Ausführungsform die vorliegende Offenbarung die Form eines Computerprogrammprodukts mit einem oder mehreren physikalisch berührbaren (z.B. Hardware), computerlesbaren Medien oder Einrichtungen mit einem darin gespeicherten, computerlesbaren Programmcode annehmen, wobei der Programmcode konfiguriert ist, durch einen Prozessor eines Computer- oder Steuersystems zur Realisierung der Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt zu werden. In einer Ausführungsform enthalten die physikalisch berührbaren, computerlesbaren Medien und/oder Einrichtungen (z.B. Hardwaremedien und/oder -einrichtungen), die den Programmcode speichern, wobei der Programmcode Verfahren der vorliegenden Erfindung realisiert, kein Signal im Allgemeinen oder kein transitorisches Signal im Besonderen.
Jegliche Kombination von einem oder mehreren computerlesbaren Medien oder Einrichtungen kann verwendet werden. Das computerlesbare Medium kann ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium sein. Das computerlesbare Speichermedium kann zum Beispiel ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine entsprechende Einrichtung oder Vorrichtung oder jegliche geeignete Kombination der oben genannten Komponenten sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Zu spezifischeren Beispielen (eine unvollständige Liste) für computerlesbare Speichermedien oder -einrichtungen zählen die folgenden: eine elektrische Verbindung, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Festwertspeicher (EPROM oder Flash-Speicher), ein RFID-Tag, ein tragbarer Compact-Disc-Festwertspeicher (CD-ROM), eine optische Speichereinrichtung, eine magnetische Speichereinrichtung oder jegliche geeignete Kombination der oben genannten Einrichtungen. Im Kontext dieser Druckschrift kann ein computerlesbares Speichermedium ein physikalisch berührbares Medium oder eine Hardwareeinrichtung sein, die ein Programm zur Verwendung von oder in Verbindung mit einem System, einer Einrichtung oder Vorrichtung zur Ausführung einer Anweisung enthalten oder speichern kann.
Ein computerlesbares Signalmedium kann ein propagiertes Datensignal mit einem darin enthaltenem computerlesbaren Programmcode aufweisen, zum Beispiel ein übertragenes Funksignal oder über ein Ethernet-Kabel laufende digitale Daten. Ein derartiges propagiertes Signal kann eine von diversen Formen einnehmen, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, elektro-magnetischer Signale, optischer Impulse, Modulation eines Trägersignals oder einer Kombination davon.
Ein auf einem computerlesbaren Medium enthaltener Programmcode kann mit einem geeigneten Medium übertragen werden, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, drahtloser Kommunikationsmedien, Lichtleitfasern, elektrisch leitender Kabel, Funk- oder Infrarot-Übertragung etc. oder einer geeigneten Kombination davon.
Ein Computerprogrammcode zum Ausführen von Vorgängen für Aspekte der vorliegenden Erfindung kann in einer Kombination von einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben sein, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Programmiersprachen wie Java, Smalltalk und C++, und einer oder mehrerer Skriptsprachen, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Skriptsprachen wie JavaScript, Perl und PHP. Der Programmcode kann komplett auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als Stand-Alone-Softwarepaket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem Remotecomputer oder komplett auf dem Remotecomputer oder Server arbeiten. Im letzteren Szenario kann der Remotecomputer mit dem Computer des Benutzers über irgendeinen Typ von Netzwerk verbunden sein, einschließlich eines Local-Area-Netzwerks (LAN), eines Wide-Area-Netzwerks (WAN), eines Intranets, eines Extranets oder eines Firmen-Netzwerks, das Kombinationen von LANs, WANs, Intranets und Extranets enthalten kann, oder die Verbindung kann zu einem externen Computer hergestellt werden (zum Beispiel über das Internet mit einem Internet Service Provider).
Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind weiter oben und unten mit Bezug auf Einrichtungen (Systeme) und Computerprogrammprodukte gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass das Steuersystem 1000 oder das Steuersystem für den Dispenserkopf betriebsmäßig durch Computerprogramm-Anweisungen realisiert werden kann. Diese Computerprogramm-Anweisungen können einem Prozessor eines Computers für allgemeine Aufgaben, eines Computers für spezielle Aufgaben oder anderer programmierbarer Datenverarbeitungseinrichtungen zugeführt werden, um eine Maschine derart zu produzieren, dass die Anweisungen, welche über den Prozessor des Computers oder andere programmierbare Datenverarbeitungseinrichtungen ausgeführt werden, Mittel zur Realisierung der Funktionen/Vorgänge bilden, die im Flussdiagramm und/oder dem Blockdiagramm-Block oder -Blöcken aufgeführt sind.
Diese Computerprogramm-Anweisungen können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert werden und weisen einen Computer, andere programmierbare Datenverarbeitungseinrichtungen oder andere Einrichtungen an, derart in einer bestimmten Weise zu arbeiten, dass die in dem computerlesbaren Medium gespeicherten Anweisungen einen Herstellungsartikel produzieren, einschließlich Anweisungen, die die Funktionen/Vorgänge realisieren, die im Flussdiagramm und/oder dem Blockdiagramm-Block oder -Blöcken aufgeführt sind.
Die Computerprogramm-Anweisungen können auch auf einen Computer, andere programmierbare Datenverarbeitungseinrichtungen oder andere Einrichtungen geladen werden, um eine Reihe von Betriebsschritten zu bewirken, die auf dem Computer, anderen programmierbaren Einrichtungen oder anderen Einrichtungen auszuführen sind, um derart einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, dass die Anweisungen, die auf dem Computer oder anderen programmierbaren Einrichtungen ausgeführt werden, Prozesse zur Realisierung der Funktionen/Vorgänge liefern, die im Flussdiagramm und/oder dem Blockdiagramm-Block oder -Blöcken aufgeführt sind.
In 11 kann das Steuersystem 1000 oder das Steuersystem für den Dispenserkopf einen Prozessor 1003 aufweisen, der durch ein oder mehrere I/O-Interfaces 1009 mit einer oder mehreren Hardware-Datenspeichereinrichtungen 1011 und einer oder mehreren I/O-Einrichtungen 1013 und 1015 gekoppelt ist.
Die Hardware-Datenspeichereinrichtungen 1011 können sein, sind aber nicht darauf beschränkt, Magnetbandantriebe, integrierte oder herausnehmbare Festplatten, optische Datenträger, mobile Einrichtungen mit Speichern und Solid-State-Direktzugriffsspeicher oder Solid-State-Festwertspeicher. Die I/O-Einrichtungen können sein, sind aber nicht darauf beschränkt: Eingabeeinrichtungen 1013, wie z.B. Tastaturen, Scanner, Handheld-Telekommunikationseinrichtungen, Touch-Sensitive Displays, Tablets, biometrische Lesegeräte, Joysticks, Trackballs oder Computermäuse; und die Ausgabeeinrichtungen 1015, welche sein können, sind aber nicht darauf beschränkt: Drucker, Plotter, Tablets, Mobiltelefone, Displays oder akustische Einrichtungen. Die Datenspeichereinrichtungen 1011, die Eingabeeinrichtungen 1013 und die Ausgabeeinrichtungen 1015 können entweder lokal oder an entfernten Orten angeordnet sein, von wo sie mit dem I/O-Interface 1009 über eine Netzwerkschnittstelle verbunden sind.
Der Prozessor 1003 kann auch mit einer oder mehreren Speichereinrichtungen 1005 verbunden sein, die können sein, sind aber nicht darauf beschränkt: Dynamik-RAM (DRAM), Statik-RAM (SRAM), programmierbare Festwertspeicher (PROM), Field-Programmable-Gate-Arrays (FPGA), sichere digitale Speicherkarten, SIM-Karten oder andere Typen von Speichereinrichtungen.
Mindestens eine Speichereinrichtung 1005 enthält einen gespeicherten Computerprogrammcode 1007, der ein Computerprogramm ist, das vom Computer ausführbare Anweisungen aufweist. Der gespeicherte Computerprogrammcode weist ein Programm auf, das ein Verfahren zur effizienten Auswahl von Laufzeitregeln für die programmierbare Suche gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung realisiert und andere in dieser Beschreibung beschriebene Ausführungsformen realisieren kann. Die Datenspeichereinrichtungen 1011 können den Computerprogrammcode 1007 speichern. Der in den Speichereinrichtungen 1011 gespeicherte Computerprogrammcode 1007 ist konfiguriert, durch den Prozessor 1003 über die Speichereinrichtungen 1005 ausgeführt zu werden. Der Prozessor 1003 führt den gespeicherten Computerprogrammcode 1007 aus.
Somit offenbart die vorliegende Erfindung einen Prozess zur Unterstützung der Computerinfrastruktur zum Integrieren, Hosting, Verwalten und Installieren eines computerlesbaren Codes im Steuersystem 1000 oder dem Steuersystem für den Dispenserkopf, wobei der Code in Kombination mit dem Steuersystem 1000 oder dem Steuersystem für den Dispenserkopf in der Lage sein kann, ein Verfahren zur effizienten Auswahl von Laufzeitregeln für eine programmierbare Suche auszuführen.
Jegliche der Komponenten der vorliegenden Offenbarung und das Steuersystem 1000 oder das Steuersystem für den Dispenserkopf kann gebildet, integriert, gehostet, verwaltet, installiert, gemanagt, gewartet, unterstützt etc. werden durch einen Serviceprovider, der anbietet, ein Verfahren zur effizienten Auswahl von Laufzeitregeln für die programmierbare Suche zu erleichtern. Somit offenbart die vorliegende Erfindung einen Prozess zum Installieren oder Integrieren einer Computerinfrastruktur, was das Integrieren eines computerlesbaren Codes in dem Steuersystem 1000 oder dem Steuersystem für den Dispenserkopf umfasst, wobei der Code in Kombination mit dem Steuersystem 1000 oder dem Steuersystem für den Dispenserkopf in der Lage sein kann, ein Verfahren zur effizienten Auswahl von Laufzeitregeln für die programmierbare Suche auszuführen.
Eine oder mehrere Datenspeichereinheiten 1011 (oder eine oder mehrere zusätzliche Speichereinrichtungen, die in 1 nicht gezeigt sind) können als computerlesbare Hardware-Speichereinrichtung mit einem darin enthaltenen computerlesbaren Programm und/oder mit anderen darin gespeicherten Daten verwendet werden, wobei das computerlesbare Programm einen gespeicherten Computerprogrammcode 1007 aufweist. Allgemein kann ein Computerprogrammprodukt (oder alternativ ein Herstellungsartikel) des Steuersystems 1000 oder des Steuersystems für den Dispenserkopf die computerlesbare Hardware-Speichereinrichtung aufweisen.
Während es sich versteht, dass der Programmcode 1007 zum Ausführen des Verfahrens zum Durchführen einer Verbindungstransaktion durch manuelles Zuführen des Programmcodes 1007 direkt in Client-, Server- und Proxy-Computern (nicht gezeigt), durch Zuführen des Programmcodes 1007 in einem computerlesbaren Speichermedium (z.B. Computer-Datenspeichereinrichtung 1011) installiert werden kann, kann der Programmcode 1007 auch automatisch oder halbautomatisch in dem Steuersystem 1000 oder dem Steuersystem für den Dispenserkopf installiert werden, indem der Programmcode 1007 zu einem zentralen Server (z.B. Steuersystem 1000 oder Steuersystem für den Dispenserkopf) oder zu einer Gruppe von zentralen Servern gesendet wird. Der Programmcode 1007 kann dann in die Client-Computer (nicht gezeigt), die den Programmcode 1007 ausführen, heruntergeladen werden.
Alternativ kann der Programmcode 1007 über E-Mail direkt zum Client-Computer gesendet werden. Der Programmcode 1007 kann dann entweder an einem Directory auf dem Client-Computer abgenommen oder durch eine E-Mail-Option in ein Directory auf dem Client-Computer geladen werden, das ein Programm auswählt, das den Programmcode 1007 in dem Directory abnimmt.
Eine weitere Alternative ist die Sendung des Programmcodes 1007 direkt an ein Directory auf der Festplatte des Client-Computers. Falls Proxy-Server konfiguriert sind, wählt der Prozess den Proxy-Servercode aus, bestimmt, auf welchen Computern der Proxy-Servercode unterzubringen ist, überträgt den Proxy-Servercode und installiert dann den Proxy-Servercode auf dem Proxy-Computer. Der Programmcode 1007 wird dann an den Proxy-Server übertragen und dort gespeichert.
In einer Ausführungsform ist der Programmcode 1007 zum Ausführen des Verfahrens zum Durchführen einer Verbindungstransaktion in einer Client-, Server- und Netzwerk-Umgebung integriert, indem vorgesehen wird, dass der Programmcode 1007 mit Softwareapplikationen (nicht gezeigt), der Software für Betriebssysteme (nicht gezeigt) und Netzwerk-Betriebssystemen (nicht gezeigt) koexistiert, und dann der Programmcode 1007 auf den Clients und Servern in der Umgebung installiert wird, wo der Programmcode 1007 arbeitet.
Der erste Schritt der erwähnten Integration des im Programmcode 1007 enthaltenen Codes ist es, alle Software auf den Clients und Servern zu identifizieren, einschließlich des Netzwerk-Betriebssystems (nicht gezeigt), wo der Programmcode 1007 installiert wird, die durch den Programmcode 107 benötigt wird oder die in Verbindung mit dem Programmcode 1007 arbeitet. Diese identifizierte Software weist das Netzwerk-Betriebssystem auf, wobei das Netzwerk-Betriebssystem die Software enthält, die ein Grund-Betriebssystem durch Hinzufügen von Netzwerkmerkmalen erweitert. Danach werden die Softwareapplikationen und die Versionsnummern identifiziert und mit einer Liste von Softwareapplikationen und korrekten Versionsnummern verglichen, die darauf getestet worden sind, mit dem Programmcode 1007 zu arbeiten. Eine Softwareapplikation, die fehlt oder die nicht zu einer korrekten Versionsnummer passt, wird zur korrekten Version aktualisiert.
Eine Programmanweisung, die Parameter vom Programmcode 1007 zu einer Softwareapplikation weitergibt, wird darauf geprüft, ob sie sicherstellt, dass die Liste der Anweisungsparameter zu einer Parameterliste passt, die von dem Programmcode 1007 benötigt wird. Umgekehrt wird ein Parameter, der durch die Softwareapplikation zum Programmcode 1007 weitergegeben wird, darauf geprüft, ob er sicherstellt, dass der Parameter zu einem vom Programmcode 1007 benötigten Parameter passt. Die Client- und Server-Betriebssysteme, einschließlich der Netzwerk-Betriebssysteme, werden identifiziert und mit einer Liste von Betriebssystemen, Versionsnummern und Netzwerk-Softwareprogrammen verglichen, die darauf getestet worden sind, ob sie mit dem Programmcode 1007 arbeiten. Ein Betriebssystem, eine Versionsnummer oder ein Netzwerk-Softwareprogramm, das nicht zu einer Eingabe der Liste von getesteten Betriebssystemen und Versionsnummern passt, wird auf das aufgelistete Niveau auf den Client-Computern aktualisiert und auf das aufgelistete Niveau auf den Server-Computern aktualisiert.
Nachdem sichergestellt ist, dass die Software, wo der Programmcode 1007 zu installieren ist, eine korrekte Version ist, die darauf getestet worden ist, dass sie mit dem Programmcode 1007 arbeitet, kann die Integration durch Installieren des Programmcodes 1007 auf den Clients und Servern fertig gestellt werden.
Die Elemente der Ausführungsformen sind mit entweder den Artikeln “ein” oder “eine” eingeführt worden. Die Artikel sollen bedeuten, dass eines oder mehrere der Elemente vorhanden sind. Die Ausdrücke “einschließlich” und “mit” und ihre Ableitungen sollen einschließen, dass zusätzliche Elemente zu den aufgelisteten Elementen vorhanden sein können. Die Konjunktion “oder” soll, wenn sie mit einer Liste von mindestens zwei Ausdrücken verwendet wird, jeden Ausdruck oder eine Kombination der Ausdrücke bedeuten. Die Ausdrücke “erste” und “zweite” werden zum Unterscheiden von Elementen verwendet und sollen keine bestimmte Reihenfolge anzeigen.
Während die Erfindung eingehend in Verbindung mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf derartige offenbarte Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung derart modifiziert werden, dass jegliche Anzahl von Variationen, Änderungen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen, die bisher nicht beschrieben worden sind, die aber dem Geist und dem Umfang der Erfindung entsprechen, eingeschlossen sind. Weiterhin versteht es sich, dass, während diverse Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, Aspekte der Erfindung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen können. Entsprechend ist die Erfindung nicht durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt anzusehen, sondern ist lediglich durch den Umfang der angehängten Ansprüche eingeschränkt.

Claims

Montagemaschine, aufweisend: mehrere Bahnmodule, wobei jeder Bahnmodul einen Bahnabschnitt aufweist, wobei die mehreren Bahnmodule verbunden sein können, um eine kontinuierlich umlaufende Bahn zu bilden, wobei die kontinuierlich umlaufende Bahn konfiguriert ist, einen Dispenserkopf aufzunehmen, wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, um die kontinuierlich umlaufende Bahn zu rotieren und mindestens teilweise ein unfertiges Produkt zu montieren; einen ersten Zuführmodul, der an einer ersten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht und konfiguriert ist, dem Dispenserkopf ein Bauteil zuzuführen; und einen ersten Bestückungsmodul, der an einer zweiten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebracht und konfiguriert ist, das unfertige Produkt aufzunehmen, wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, das Bauteil auf dem unfertigen Produkt zu bestücken; wobei die Montagemaschine durch Hinzufügen oder Wegnehmen eines oder mehrerer der mehreren Bahnmodule, des ersten Zuführmoduls und des ersten Bestückungsmoduls umkonfigurierbar ist.
Montagemaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Umkonfigurierung durch Hinzufügen oder Wegnehmen des einen oder der mehreren der mehreren Module der Bahn ermöglicht wird, um Zuführmodule oder Bestückungsmodule hinzuzufügen oder wegzunehmen.
Montagemaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Umkonfigurierung ermöglicht wird durch Ersetzen: eines zweiten Bestückungsmoduls durch einen zweiten Zuführmodul; oder des ersten Zuführmoduls durch den zweiten Bestückungsmodul, ohne Umkonfigurieren der kontinuierlich umlaufenden Bahn.
Montagemaschine gemäß Anspruch 1, wobei die kontinuierlich umlaufende Bahn ohne maschinelle Bearbeitung umkonfigurierbar ist.
Montageverfahren, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn, die über mehreren Bahnmodulen angebracht ist; Aufnehmen eines Dispenserkopfes durch die kontinuierlich umlaufende Bahn; Anbringen eines ersten Zuführmoduls an einer ersten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn; Anbringen eines ersten Bestückungsmoduls an einer zweiten Länge der kontinuierlich umlaufenden Bahn; Rotieren des Dispenserkopfes um die kontinuierlich umlaufende Bahn; mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts mit dem Dispenserkopf; und Umkonfigurieren der Montagemaschine durch mindestens eines von Folgendem: Hinzufügen eines oder mehrerer der mehreren Bahnmodule, des ersten Zuführmoduls und des ersten Bestückungsmoduls; und Wegnehmen eines oder mehrerer der mehreren Bahnmodule, des ersten Zuführmoduls und des ersten Bestückungsmoduls.
Bestückungskopf, aufweisend: einen Befestigungsmechanismus zum Anbringen des Bestückungskopfes an einer kontinuierlich umlaufenden Bahn derart, dass der Bestückungskopf entlang der kontinuierlich umlaufenden Bahn bewegbar ist; und ein Positionserfassungssystem zum Erfassen der Position des Bestückungskopfes relativ zur kontinuierlich umlaufenden Bahn in zwei oder mehr Dimensionen.
Verfahren, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines Bestückungskopfes; Anbringen des Bestückungskopfes an einer kontinuierlich umlaufenden Bahn derart, dass der Bestückungskopf entlang der kontinuierlich umlaufenden Bahn bewegbar ist; Erfassen der Position des Bestückungskopfes durch den Bestückungskopf relativ zur kontinuierlich umlaufenden Bahn in zwei oder mehr Dimensionen; Aufnehmen eines Bauteils durch den Bestückungskopf auf der Bahn; und Bestücken des Bauteils auf einer elektronischen Baugruppe durch den Bestückungskopf.
Montagemaschine, aufweisend: eine Bahn; einen Dispenserkopf, der konfiguriert ist, ein unfertiges Produkt mindestens teilweise zu montieren; und ein Permanentmagnet-Linearmotorsystem, das im Dispenserkopf und der Bahn angeordnet ist, wobei das Permanentmagnet-Linearmotorsystem konfiguriert ist, eine Befestigung des Dispenserkopfes an der Bahn zu bewirken, und konfiguriert ist, eine Bewegung des Dispenserkopfes entlang der Bahn zu bewirken.
Montageverfahren, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines Dispenserkopfes; Bereitstellen einer Bahn; Bereitstellen eines Permanentmagnet-Linearmotorsystems, das im Dispenserkopf und der Bahn angeordnet ist; magnetisches Anbringen des Dispenserkopfes an der Bahn; magnetisches Bewegen des Dispenserkopfes entlang der Bahn; und mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts mit dem Dispenserkopf.
Dispenserkopf, aufweisend: ein im Dispenserkopf angeordnetes Steuersystem; einen im Dispenserkopf angeordneter Codierer-Lesekopf; und einen im Dispenserkopf angeordneter Lichterfassungssensor, der konfiguriert ist, einen Lichtblitz einer stationären Kamera zu erfassen, wenn er ein Bauteil auf dem Dispenserkopf oder einem Element des Dispenserkopfes beleuchtet; wobei das Steuersystem konfiguriert ist, eine genaue Codierer-Position mit dem Codierer-Lesekopf zu einem Zeitpunkt des Lichtblitzes zu bestimmen; wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, ein unfertiges Produkt mindestens teilweise zu montieren.
Verfahren, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines Dispenserkopfes; Bereitstellen eines im Dispenserkopf angeordneten Steuersystems; Bereitstellen eines im Dispenserkopf angeordneten Codierer-Lesekopfes; Bereitstellen eines im Dispenserkopf angeordneten Lichterfassungssensors; Bereitstellen einer stationären Kamera; Blitzen von Licht durch die stationäre Kamera auf ein Bauteil auf dem Dispenserkopf oder einem Element des Dispenserkopfes; Bestimmen einer genauen Codierer-Position durch das Steuersystem und den Codierer-Lesekopf zum Zeitpunkt des Lichtblitzes; und mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts durch den Dispenserkopf.
Montagemaschine, aufweisend: eine kontinuierlich umlaufende Bahn, um die ein Dispenserkopf konfiguriert ist zu rotieren, wobei der Dispenserkopf konfiguriert ist, ein unfertiges Produkt mindestens teilweise zu montieren; und ein in der Bahn angeordnetes Luftverteilungssystem, das konfiguriert ist, Luft an den Dispenserkopf zu verteilen.
Montageverfahren, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn; Bereitstellen eines an der kontinuierlich umlaufenden Bahn angebrachten Dispenserkopfes; Rotieren des Dispenserkopfes um die kontinuierlich umlaufende Bahn; Verteilen von Luft durch die kontinuierlich umlaufende Bahn an den Dispenserkopf; Bereitstellen der Dispenserköpfe mit Druckluft; und mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts mit dem Dispenserkopf.
Montagemaschine, aufweisend: mehrere Dispenserköpfe; eine kontinuierlich umlaufende Bahn, wobei die mehreren Dispenserköpfe konfiguriert sind, unabhängig voneinander um die Bahn zu rotieren, wobei die mehreren Dispenserköpfe jeweils konfiguriert sind, ein unfertiges Produkt mindestens teilweise zu montieren; ein Steuersystem; und ein Bus-Kommunikationssystem, das konfiguriert ist, eine getrennte Kommunikation zwischen dem Steuersystem und jedem der mehreren Dispenserköpfe zu bewirken, wobei nicht jeder der mehreren Dispenserköpfe über eine separate Leitung mit dem Steuersystem verbunden ist.
Montageverfahren, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen einer kontinuierlich umlaufenden Bahn; Bereitstellen mehrerer Dispenserköpfe; Bereitstellen eines Steuersystems; Bereitstellen eines Bus-Kommunikationssystems; Rotieren der mehreren Dispenserköpfe unabhängig voneinander um die kontinuierlich umlaufende Bahn; mindestens teilweises Montieren eines unfertigen Produkts mit den mehreren Dispenserköpfen; und getrenntes Kommunizieren über das Bus-Kommunikationssystem zwischen dem Steuersystem und jedem der mehreren Dispenserköpfe, wobei nicht jeder der mehreren Dispenserköpfe über eine separate Leitung mit dem Steuersystem verbunden ist.