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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Montieren eines Teiles an einer bestimmten Position, insbesondere
das Montieren eines elektronischen Teiles auf einem Substrat, z.
B. einer gedruckten Leiterplatte mit einer Vorrichtung, wobei die
Vorrichtung erste und zweite Kopfeinheiten aufweist, die zumindest
horizontal entlang erster und zweiter Achsen, die zueinander senkrecht
sind, bewegbar sind, erste und zweite Teile-Zuführungsabschnitte,
die auf beiden Seiten der ersten Achse angeordnet sind, und eine
Haltevorrichtung, um z. B. die gedruckte Leiterplatte zu halten,
mit den schritten von Bewegen der jeweiligen Kopfeinheiten auf den
jeweiligen Teile- Zuführabschnitt,
Aufnehmen der Teile, die montiert werden sollen, Bewegen der jeweiligen
Kopfeinheit auf z. B. der gedruckten Leiterplatte und Montieren
des Teiles an der gewünschten
Position und an einer Vorrichtung für das Montieren eines Teiles
an einer bestimmten Position, insbesondere Montieren eines elektronischen
Teiles auf einem Substrat, z. B. einer gedruckten Leiterplatte,
mit ersten und zweiten Kopfeinheiten, die zumindest horizontal bewegbar
entlang der ersten und der zweiten Achse sind, die senkrecht zueinander
sind, ersten und zweiten Teile- Zuführungsabschnitten, die auf
beiden Seiten der ersten Achse angeordnet sind, und einer Haltevorrichtung,
um z. B.: die gedruckte Leiterplatte zu halten.
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Eine herkömmliche Oberflächenmontagevorrichtung
(nachstehend einfach als der Montierer bezeichnet) ist bekannt,
in der kleinformatige Chip- Teile, z. B. ICs, aus einem Teile- Zuführerabschnitt mit
einer Kopfeinheit aufgenommen werden, die ein Düsenteil hat. um die Bauelemente,
die über
einer positionierten Leiterplatte bewegt werden, aufzunehmen und
die an bestimmten Positionen auf der gedruckten Leiterplatte montiert
werden. In solch einem Montierer ist eine elektrische Motor- Antriebsvorrichtung
gebildet, um die Kopfeinheit in den X- Y- Richtungen in einer horizontalen
Ebene zu bewegen.
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In jüngster Zeit sind Montierer
mit einer höheren
Kopfbewegungsgeschwindigkeit und einer Mehrzahl von Düsenteilen
an der Kopfeinheit für
eine höhere
Montageeffektivität,
während
gleichzeitig eine große
Anzahl von Teilen bewegt wird, vorgeschlagen worden. Der Anmelder
dieser Erfindung hat auch einen Montierer mit zwei Kopfeinheiten
entwickelt, die voneinander unabhängig von demselben Standpunkt
angetrieben werden, und für
ein Patent (die Japanische Offenlegungs- Patentanmeldung 63 -178596)
angemeldet.
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Mit dem Montierer der vorerwähnten Anmeldung
werden die Teile auf einer gedruckten Leiterplatte mit den zwei
Kopfeinheiten montiert, um die Montageeffektivität der Teile durch ein derartiges Ausbilden
zu erhöhen,
dass eine Kopfeinheit ein Teil auf der gedruckten Leiterplatte montiert,
während
die andere Kopfeinheit ein Teil aus dem Teilzuführungsabschnitt aufnimmt.
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Jedoch bei dem vorerwähnten Montierer
mit den zwei Kopfeinheiten gibt es eine Möglichkeit, da zwei Kopfeinheiten
innerhalb desselben Bereiches bewegt werden, dass sich die bewegenden
Teile, die von den Kopfeinheiten aufgenommen sind, miteinander stören. Demzufolge
hat bei dem herkömmlichen Montierer,
bei dem die in einer feststehenden Position gehaltenen Teile auf
der gedruckten Leiterplatte montiert werden, eine Kopfeinheit zu
warten, während
die andere Kopfeinheit arbeitet, oder der Montagebereich kann begrenzt
werden. Folglich werden die zwei Kopfeinheiten nicht effektiv eingesetzt.
Dies ist zu einem negativen Faktor gegen die Erhöhung der Montageeffektivität geworden.
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Da überdies die herkömmliche
Anordnung versucht, die Störungen
mittels Maßnahmen
unter Verwendung von Software zu vermeiden, ist ein kompliziertes
Steuersystem erforderlich, um die Störungen zwischen den Kopfeinheiten
bei gleichzeitigem Erhöhen
der Montageeffektivität
zu vermeiden. Überdies
sind Maßnahmen
getroffen worden, um Störungen
infolge von Defekten oder Fehlfunktionen zu vermeiden, die die Ausführungseffektivität verschlechtern.
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Die US- A- 5203 zeigt eine Vorrichtung
und ein Verfahren, wie in den Abschnitten des Standes der Technik
der Ansprüche
1 und 5 bestimmt.
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Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren eines
Teiles auf einer bestimmten Position , wie oben angezeigt, zu schaffen, die
eine schnellere Montagegeschwindigkeit erreicht und Störungen zwischen
den sich bewegenden Teilen vermeiden.
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Entsprechend der Erfindung wird diese
Aufgabe für
ein Verfahren, wie in dem Anspruch 1 bestimmt, gelöst.
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Außerdem wird diese Aufgabe für eine Vorrichtung,
wie in dem Anspruch 5 bestimmt, gelöst.
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Dadurch gibt es eine Möglichkeit,
dass die ersten und die zweiten Kopfeinheiten zusammen in eine Richtung
der zweiten Achse, und voneinander unabhängig in die Richtung der ersten
Achse, mittels eines gemeinsamen Kopfeinheit- Lagerteiles bewegt werden.
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Die Montagegeschwindigkeit kann dadurch weiter
erhöht
werden, dass die ersten und zweiten Kopfeinheiten einen Erkennungsschritt
des jeweiligen Aufnahmeschrittes ausführen, um die Position des Aufnahmeteiles
in Bezug zu der jeweiligen ersten und zweiten Kopfeinheit zu bestimmen.
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Bei dieser Oberflächenmontagevorrichtung werden
die Teile auf der gedruckten Leiterplattenvorrichtung zum Montieren
eines Teiles montiert oder mit dem Halteteil der gedruckten Leiterplatte
gehalten, während
das Lagerteil in die Richtung der ersten Achse bewegt wird, und
die Kopfeinheiten in die Richtung der zweiten Achsen bewegt werden.
Während
des Montagevorganges montiert eine Kopfeinheit die Teile, während die
andere Kopfeinheit die Teile aufnimmt. Gleichzeitig bewegen sich
das Halteteil der gedruckten Leiterplatte und die gedruckte Leiterplatte
als ein Ganzes in Bezug zu der Kopfeinheit, was dazu dient, die
Teile zu montieren. Demzufolge werden die Wirkungen der Kopfeinheiten
nicht gegeneinander eingeschränkt
und parallel zueinander in geeigneter Reihenfolge ausgeführt. Überdies
werden die Montagebereiche für
die gedruckten Leiterplatten nicht begrenzt.
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Überdies
wird bei dieser Oberflächenmontagevorrichtung
eine Störung
zwischen den sich bewegenden teilen, die die Kopfeinheiten enthalten,
körperlich
vermieden, weil die zwei Kopfeinheiten an einem einzigen Lagerteil
verbunden sind und die Kopfeinheiten an unterschiedlichen Führungsteilen
bewegt werden.
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Die Oberflächenmontagevorrichtung nach einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Montagevorrichtung, bei der die Antriebsvorrichtung
für die
Lagerteile so gebildet ist, dass die bewegbaren Bereiche der Kopfeinheiten
und der Lagerteile nicht gemeinsam in der Richtung der ersten Achsen
sind.
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Bei dieser Oberflächenmontagevorrichtung werden
Störungen
zwischen den Kopfeinheiten und den Lagerteilen körperlich verhindert, weil ihre
Bewegungsbereiche nicht gemeinsam sind.
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Die Oberflächenmontagevorrichtung nach einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist ein Teil, in dem die Antriebsvorrichtungen für die Lagerteile
so gebildet sind, dass die bewegbaren Bereiche der Kopfeinheiten
und der Lagerteile nicht gemeinsam in der Richtung der ersten Achse
sind.
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Bei dieser Oberflächenmontagevorrichtung wird
eine Reihe von Handlungen, z. B. Befördern in der gedruckten Leiterplatte,
Montieren der Teile und Herausbefördern, mit einer hohen Effektivität ausgeführt.
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Andere bevorzugte Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung sind in den weiteren abhängenden Ansprüchen niedergelegt.
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Im Folgenden wird die vorliegende
Erfindung in größerer Ausführlichkeit
in Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiele
derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
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1 eine
schematische Ansicht einer Oberflächenmontagevorrichtung als
das erste Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung ist;
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2 eine
schematische Vorderansicht der vorerwähnten Oberflächenmontagevorrichtung
ist;
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3 eine
schematische Seitenansicht der vorerwähnten Oberflächenmontagevorrichtung
ist;
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4 eine
schematische Ansicht ist, die ein Verfahren der Teilerkennung zeigt;
und
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5 eine
schematische Draufsicht einer weiteren Oberflächenmontagevorrichtung ist.
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Die Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden in Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert.
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Die 1 bis 3 sind Skizzen eines ersten Ausführungsbeispieles
der Oberflächenmontagevorrichtung
der Erfindung. Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist auf der Grundplatte
(1) eines Montierers eine Fördereinrichtung (2)
zum Fördern
der gedruckten Leiterplatten angeordnet, so dass die gedruckten Leiterplatten
(3) entlang der Fördereinrichtung
(2) gefördert
werden. Die Fördereinrichtung
(2) weist ein Paar Riemenförderer (2a) und (2b)
auf. Der Abstand zwischen den zwei Riemenförderern (2a, 2b)
kann entsprechend der Größe der gedruckten
Leiterplatten, die aufgenommen werden sollen, erhöht oder vermindert
werden. Die Fördereinrichtung
(2) ist auch mit einer Haltevorrichtung (4) für eine gedruckte Leiterplatte
versehen, die später
näher beschrieben wird.
Wenn die Teile montiert werden, wird die gedruckte Leiterplatte
(3) mit der Haltevorrichtung (4) für eine gedruckte
Leiterplatte gehalten.
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Die Teilzuführungsabschnitte (5A)
und (5B) sind auf beiden Seiten des Förderers (2) vorgesehen. Die
Teilzuführungsabschnitte
(5A) und (5B) sind mit mehreren Reihen von Bandzuführern versehen.
Jeder der Bandzuführer
weist ein Band auf, auf dem kleinformatige Chip- Teile, z. B. IC' s, Transistoren, Kondensatoren
etc. in bestimmten Abständen
gehalten werden. Das Band wird mit einer Zuführvorrichtung vom Ratschentyp,
angeordnet an dem Bandzuführung-
Außenende,
wie die Teilkomponenten mit der Kopfeinheit aufgenommen wurden,
intermittierend abgewickelt, was später beschrieben wird.
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Eine erste und zweite Kopfeinheit
(6A) und (6B) zum Montieren der Teile ist oberhalb
der Grundplatte (1) vorgesehen. Die Kopfeinheiten (6A)
und (6B) sind angeordnet, um in Richtung der X- Achse (in
der Richtung des Förderers
(2) oder der ersten Achsenrichtung) und der Richtung der
Y- Achse (der Richtung unter rechten Winkeln zu der X-Achse in der horizontalen
Ebene). Die Bewegungen in der Richtung der X- Achse sind voneinander
unabhängig,
während
die Bewegungen in der Richtung der Y- Achse in einer Bahn auftreten.
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Dies bedeutet, oberhalb der Grundplatte
(1) sind ein Paar von feststehenden Schienen (7)
und eine Kugelumlaufspindel (8), angetrieben mit einem Y-
Achsen Servomotor (9), vorgesehen. Ein Kopfeinheit- Lagerteil
(11) (nachstehend vereinfacht als das Lagerteil (11)
bezeichnet) ist auf den feststehenden Schienen (7) angeordnet.
Ein Mutternabschnitt (12), vorgesehen an dem Lagerteil
(11), ist mit der Kugelumlaufspindel (8) im Eingriff.
Auf beiden Seiten (obere und untere Seite in der 1) sind Führungsteile (13A)
und (13B), die sich in Richtung zu der X- Achse erstrecken,
und Kugelumlaufspindeln (14A) und (14B), angetrieben
mit X- Achsen Servomotoren (15A) und (15B), parallel
angeordnet. Mutternabschnitte (16A) und (16B),
die jeweils an der Kopfeinheit (6A) und (6B) (gezeigt
in der 3) geschaffen sind,
sind mit den Kugelumlaufspindeln (14A) und (14B)
im Gewindeeingriff.
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Wenn die Kugelumlaufspindel (8)
mit dem Motor (9) der Y- Achse gedreht wird und das Lagerteil (11)
wird in die Richtung der Y- Achse bewegt, werden die Kopfeinheiten
(6A) und (6B) zusammen in die Richtung der Y-
Achse bewegt. Wenn die Kugelumlaufspindeln (14A) und (14B)
gedreht werden, werden die Kopfeinheiten (6A) und (6B)
voneinander unabhängig
in Richtung der X- Achse in Bezug zu dem Lagerteil (11)
in Richtung der X- Achse bewegt.
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Jede der Kopfeinheiten (6A)
und (6B) ist mit Düsenteilen
(20) zum Aufnehmen der Teile versehen. In diesem Ausführungsbeispiel
sind acht Düsenteile (20)
in Richtung der X- Achse vorgesehen. Jedes Düsenteil (20) wird
mit einem Servomotor in der Z-Richtung
und einem Servomotor in der R- Richtung (nicht gezeigt) für die Auf-
und Ab-Bewegung
(Bewegung in der Richtung der Z- Achse) betätigt, und um die Düsenmittelachse
(R- Achse) im Bezug zu dem Rahmen für die Kopfeinheiten (6A)
und (6B) zu drehen. Jedes Düsenteil (20) ist mit
einer Unterdruckeinrichtung (nicht gezeigt) durch ein Ventil verbunden,
so dass ein bestimmter negativer Druck zum aufnehmen des Chip-Teils zu dem Düsenteil
(20) zugeführt wird.
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Die Teilzuführungsabschnitte (5A)
und (5B) sind jeweils mit Sensoreinheiten (21A)
und (21B) zum Aufnehmen der Bilder der Teile versehen,
um so den Zustand der Teile, die mit den Düsenteilen (20) der
Kopfeinheiten (6A) und (6B) aufgenommen werden,
wahrzunehmen. Die Sensoreinheiten (21A) und (21B)
sind in den Räumen,
die als ein Ergebnis der Bandzuführer
der Teilzuführungsabschnitte
(5A) und (5B), die recht und links getrennt angeordnet
sind, vorgesehen.
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Jede der Sensoreinheiten (21A)
und (21B) weist, wie in der 4 gezeigt,
einen Liniensensor (22), hergestellt aus CCD- Festkörper- Aufnahmeteilen,
die in einer Reihe in der Richtung der Y- Achse angeordnet sind,
und eine große
Anzahl von LED' s auf.
Wenn die Teile, wie in der 4 gezeigt,
montiert werden, wird der Liniensensor (22) in die Richtung der
X- Achse unter rechten Winkeln der Reihe des Liniensensors (22)
(Richtung der Y- Achse) mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt,
um die Bilder der mit den Düsenteilen
(20) aufgelesenen Teile aufzunehmen.
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Wie oben beschrieben ist dieses Ausführungsbeispiel
mit den Kopfeinheiten (6A) und (6B) auf beiden
Seiten des Lagerteiles (11) angeordnet, so dass das Aufnehmen
und Erkennen eines Teiles mit der ersten Kopfeinheit (6A)
auf einer Seite (Unterseide in der Zeichnung) unter Verwendung des
Teilzuführabschnittes
(5A) und der Sensoreinheit (21A) ausgeführt wird,
während
das Aufnehmen und Erkennen des anderen Teiles mit der zweiten Kopfeinheit
(6B) auf der anderen Seite (Oberseite der Zeichnung), unter
Verwendung des Teilzuführabschnittes (5B)
und der Sensoreinheit 21(B) ausgeführt.
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Wie in den 1 und 3 gezeigt,
hat die Haltevorrichtung (4) für eine gedruckte Leiterplatte
einen mit einem Paar von Riemenförderern
(31a) und (31b) versehenen Rahmen (30).
Der Riemenförderer
(31a) und (31b) sind, obwohl nicht im Detail gezeigt,
so angeordnet, dass ihr gegenseitiger Abstand einstellbar ist. Normalerweise
wird der Abstand gleich gehalten wie jener der Riemenförderer (2a)
und (2b), um so einen Teil des Förderers (2) und einen
Förderweg
für die
gedruckte Leiterplatte (3) zu bilden.
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Der Rahmen (30) ist mit
einem Paar von Führungsschienen
(32) verbunden, die sich in Richtung der Y- Achse zwischen
den Teilzuführungsabschnitten
(5A) und 5(B) auf der Grundplatte (1)
erstrecken. Ein Mutternabschnitt (35) ist auf der Unterseite
des Rahmens (30) vorgesehen und ist mit einer Kugelumlaufspindel
(34), angetrieben mit einem Servomotor (33), im
Eingriff. Wenn die Kugelumlaufspindel (34) mit dem Servomotor
(33) gedreht wird, bewegt sich der Rahmen (30)
entlang der Führungsschienen
(32) in Richtung zu der Y- Achse.
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Wie mit den durchgehenden Linien
und den gestrichelten Linien in der 3 gezeigt
wird, ist der Betrag der Bewegung des Rahmens (30) so,
dass eine Kopfeinheit (6A) die Teile über dem gesamten Bereich in
Richtung der Y- Achse der gedruckten Leiterplatte (3) montieren
kann, während
die andere Kopfeinheit 6(B) die Teile aufnimmt. Der Bewegungsbetrag
ist auf der Grundlage der maximalen Größe der gedruckten Leiterplatte
(3) festgelegt.
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Obwohl nicht gezeigt, ist der Rahmen
(30) auch mit Klemmteilen zum Klemmen der gedruckten Leiterplatte
versehen, die auf den Riemenförderern (31a)
und (31b) angeordnet sind. Wenn die Teile montiert werden,
halten die Klemmteile die gedruckten Leiterplatten (3)
in Position.
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Der Montagevorgang der wie oben beschriebenen
aufgebauten Montageeinrichtung wird kurz beschrieben.
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Wenn der Montagevorgang begonnen
wird, wird eine gedruckte Leiterplatte (3), festgelegt
auf eine bestimmte Position der Haltevorrichtung der gedruckten
Leiterplatte (3) und mit den Klemmteilen festgeklemmt,
entlang der Fördereinrichtung
(2) befördert.
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Überdies,
während
die gedruckte Leiterplatte (3) zugeführt wird, bewegt sich das Lagerteil
(11) zu einem Teilzuführungsabschnitt,
z. B. zu dem Teilzuführungsabschnitt
(5A), und die Teile werden mit den Düsenteilen (20) der
ersten Kopfeinheit (6A) aufgenommen. Nach dem Aufnehmen
der Teile bewegt sich die Kopfeinheit (6A) von der einen
Seite zu der anderen in der Richtung der X- Achse oberhalb der Sensoreinheit
(21A), um das aufgenommene Teil zu erkennen.
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Wenn das Aufnehmen und Erkennen der
Teile beendet ist, wird das Lagerteil (11) zu dem Teilzuführungsabschnitt
(5A) bewegt, wie in der 3 für das Aufnehmen
und Erkennen der Teile mit der zweiten Kopfeinheit (6B)
gezeigt, Wenn einerseits der Teilaufnahmevorgang mit der zweiten
Kopfeinheit (6B) gestartet wird, werden andererseits der
Teilpositionierungsbetrieb des Bewegens der ersten Kopfeinheit (6A)
in Richtung zu der X- Achse und das Bewegen der gedruckten Leiterplatte
(3) in Richtung zu der Y- Achse durch den Betrieb der Haltevorrichtung
(4) für
gedruckte Leiterplatten und den Betrieb des Drehens und des Auf-
und Ab- Bewegens der Düsenteile (20)
wiederholt, um schrittweise die mit den Düsenteilen (20) aufgenommenen
Teile der ersten Kopfeinheit (6A) auf der gedruckten Leiterplatte
(3) zu montieren.
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Wenn das Montieren der Teile mit
der ersten Kopfeinheit (6A) beendet ist, wird das Lagerteil
(11) zu dem Teilzuführungsabschnitt
(5A) zum Aufnehmen der Teile zum Montieren mit der ersten
Kopfeinheit (6A) bewegt. Wenn einerseits der Teilaufnahmebetrieb
mit der ersten Kopfeinheit (6A) gestartet wird, werden
andererseits der Teilpositionierungsbetrieb des Bewegens der zweiten
Kopfeinheit (6B) in der Richtung der X- Achse, und das
Bewegen der gedruckten Leiterplatte (3) in Richtung der
Y- Achse durch den Betrieb der Haltevorrichtung (4) für eine gedruckten
Leiterplatte und den Betrieb des Drehens und des Auf- und Ab- Bewegens
der Düsenteile
(20) wiederholt, um schrittweise die mit den Düsenteilen (20)
aufgenommenen Teile der ersten Kopfeinheit (6A) auf der
gedruckten Leiterplatte (3) zu montieren.
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Danach wird das Montieren der Teile
auf der gedruckten Leiterplatte (3) effizient in solch
einer Weise ausgeführt,
dass das Montieren und Aufnehmen der Teile durch Drehungen der Kopfeinheiten (6A)
und (6B) ausgeführt
werden, und der Teilmontagebetrieb mit einer Kopfeinheit und der
Teilmontagebetrieb mit der anderen Kopfeinheit parallel ausgeführt wird.
Wenn das Verfahren mit der gedruckten Leiterplatte (3)
beendet ist, wird der Rahmen (30) auf die Anfangsposition,
wie in der 1 gezeigt,
in der Haltevorrichtung (4) für gedruckte Leiterplatten zurückgesetzt,
und die fertiggestellte gedruckte Leiterplatte (3) wird
zu dem nächsten
Verfahren herausbefördert.
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Wie oben bei der Montageeinrichtung
dieses Ausführungsbeispieles
beschrieben, wird die Haltevorrichtung (4) für gedruckte
Leiterplatten betätigt, um
die gedruckte Leiterplatte (3) in Richtung zu der Y- Achse
zu bewegen, um ihn in die Position in der Y-Achse in Bezug zu der Kopfeinheit, die
das Teilmontieren über
den gesamten Bereich der gedruckten Leiterplatte (3) ausführt, zu
bringen, während
die andere Kopfeinheit die Teile aufnimmt. Als ein Ergebnis werden
die Vorgänge
mit den Kopfeinheiten (6A) und (6B), ohne die
Vorgänge
zueinander einzuschränken,
parallel ausgeführt.
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Anders als die herkömmliche
Vorrichtung dieses Typs, in der eine Kopfeinheit wartet, während die
andere Kopfeinheit in Betrieb ist oder der Montagebereich für die gedruckte
Leiterplatte eingeschränkt
ist, werden die Kopfeinheiten (6A) und (6B) effizient
verwendet, um den Montagevorgang mit einer sehr hohen Effektivität zu erreichen.
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Da überdies bei dieser Montageeinrichtung die
Kopfeinheiten (6A) und (6B) mit demselben Lagerteil
(11) versehen sind, so dass sie sich entlang der separaten
Führungsteile
(13A) und (13B), angeordnet auf beiden Seiten
des Lagerteiles (11), bewegen, stören die Kopfeinheiten (6A)
und (6B) während des
Montagebetriebs nicht miteinander. Als ein Ergebnis ist anders als
bei der herkömmlichen
Vorrichtung, die ein kompliziertes Steuersystem zum Vermeiden der
Störungen
zwischen den Kopfeinheiten erfordern, das Steuerungssystem effizient
vereinfacht, um die Bauarteftektivität zu verbessern.
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Ein noch weiterer, durch dieses Ausführungsbeispiel
geschaffener Vorteil ist der, da die Haltevorrichtung (4)
für gedruckte
Leiterplatten vorgesehen ist einen Teil der Fördereinrichtung (2)
zu bilden, wird eine Reihe von Vorgängen, z. B. das Hineinfördern der
gedruckten Leiterplatte, das Montieren der Teile und das Herausfördern der
gedruckten Leiterplatte effizient ausgeführt.
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Wie oben beschrieben wird die gedruckte Leiterplatte
(3) durch das Bewegen in Richtung der Y- Achse positioniert,
wenn die Teile mit dieser Montageeinrichtung montiert werden. Jedoch
in dem Fall, dass der Teil- Aufnahmevorgang mit einer Kopfeinheit
innerhalb einer kürzeren
Zeit beendet wird, als die Zeit für das Montieren der Teile mit
der anderen Kopfeinheit, weil der Teilaufnahmevorgang mit den Düsenteilen
(20) gleichzeitig ausgeführt wird, kann der Montagevorgang
ausgeführt
werden, während das
Lagerteil (11) in Richtung der Y- Achse bewegt wird.
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Als nächstes wird eine weitere Montageeinrichtung
als das zweite Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung beschrieben.
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5 zeigt
eine schematische Zeichnung einer weiteren Oberflächenmontageeinrichtung,
wobei die Lager- und die Antriebsaufbauten für die Kopfeinheiten von jenen
des ersten Ausführungsbeispieles unterschiedlich
sind. Demzufolge werden die gemeinsamen Teile mit denselben Bezugssymbolen versehen,
ihre ausführliche
Beschreibung wird weggelassen und nur die Unterschiede werden beschrieben.
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Die erste und die zweite Kopfeinheit
(6A) und (6B) ist in der Richtung der X- Achse
und in Richtung der Y- Achse voneinander unabhängig bewegbar.
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Dies bedeutet, oberhalb der Grundplatte
(1) sind ein Paar von feststehenden Schienen (7)
angeordnet, die sich in die Richtung der Y- Achse erstrecken, und
Kugelumlaufspindeln (48A) und (48B), jeweils an
den Seiten der feststehenden Schienen (7) vorgesehen und
mit einem ersten und einem zweiten Y- Achsen Servomotor (49A)
und (49B) angetrieben. Oberhalb von ihnen sind ein erstes
und ein zweites Kopfeinheit- Lagerteil (41A) und (41B)
angeordnet (nachstehend einfach als die Lagerteile (41A)
und (41B) bezeichnet. Die Lagerteile (41A) und
(41B) erstrecken sich parallel in der Richtung der X- Achse, mit
ihren beiden Enden gelagert mit den Paarweisen feststehenden Schienen
(7). Ein Mutternabschnitt (42A), vorgesehen auf
dem ersten Lagerteil (41A), ist im Eingriff mit einer Kugelumlaufspindel
(48A), während
ein Mutternabschnitt (42B), vorgesehen an dem zweiten Lagerteil
(41B), mit der anderen Kugelumlaufspindel (48B)
im Eingriff ist. Das erste Lagerteil (41A) ist mit einem
Führungsteil
(43A) der X- Achsenrichtung und einer Kugelumlaufspindel
(44A) versehen, um angetrieben mittels eines ersten X-
Achsen- Servomotors (45A) zu rotieren. Ebenso ist das zweite
Lagerteil (41B) mit einem Führungsteil (43B) in
der X- Achsenrichtung und einer Kugelumlaufspindel (44B)
versehen, um angetrieben mittels eines ersten X- Achsen- Servomotors
(45B) zu rotie ren. Somit sind die Kopfeinheiten (6A)
und (6B) auf den Führungsteilen
(43A) und (43B) mit Mutternabschnitten (nicht
gezeigt), jeweils den Kopfeinheiten (6A) und (6B)
mit den Kugelumlaufspindeln (44A) und (46B) im
Eingriff, bewegbar gelagert.
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Das erste Lagerteil (41A)
wird in die Richtung der Y- Achse durch den Betrieb des ersten Y- Achsen – Servomotor
(49A) bewegt. Gleichzeitig wird die erste Kopfeinheit (6A)
durch den Betrieb des ersten Servomotors der X- Achse in die Richtung
der X- Achse in Bezug zu dem ersten Lagerteil (41A) bewegt.
Andererseits wird das zweite Lagerteil (41B) durch den
Betrieb des zweiten Servomotors (49B) der Y- Achse bewegt.
Gleichzeitig wird die zweite Kopfeinheit (6B) durch den
Betrieb des zweiten X- Achsen-Servomotors
(45B) in die Richtung der X- Achse bewegt.
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Die Kugelumlaufspindeln (48A)
und (48B) sind auf einen Abstand von den Seiten zu den
ungefähren
Mitten der Teile- Zuführabschnitte
(5A) und (5B) bemessen und demzufolge können die
Lagerteile (41A) und (41B) ohne sich untereinander
zu stören innerhalb
von jeweiligen Bereichen, gebildet durch ungefähres Halbieren des Bereiches
zwischen die Teile- Zuführabschnitte
(5A) und (5B), in der Richtung der Y- Achse bewegt
werden. Wie in derselben Zeichnung gezeigt, sind die Kopfeinheiten
(6A) und (6B) an den äußeren Seiten, oder den oberen
und unteren Seiten, des Lagerteiles (41A) und (41B)
angeordnet. Während
des Montagevorganges wird das Aufnehmen und Erkennen der Teile mit
der ersten Kopfeinheit (6A) mit dem Teile- Zuführungsabschnitt (5A)
und der Sensoreinheit (21A) auf einer Seite ausgeführt (in
der Zeichnung die Unterseite), während das
Aufnehmen und Erkennen der Teile mit der zweiten Kopfeinheit (6B)
mit dem Teile- Zuführungsabschnitt
(5B) und der Sensoreinheit (21B) auf der anderen
Seite (in der Zeichnung die Unterseite) ausgeführt wird.
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Überdies
wird mit der Haltevorrichtung (4) für gedruckte Leiterplatten der
Bewegungsbetrag des Rahmens (30) in der Richtung der Y-
Achse so festgelegt, dass nahezu die gesamte gedruckte Leiterplatte
(3) angeordnet innerhalb der bewegbaren Bereiche der Kopfeinheiten
(6A) und (6B) gehalten wird.
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Als nächstes wird der Montagevorgang
des oben beschriebenen Montageaufbaus beschrieben.
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Wenn der Montagevorgang mit der Montageeinrichtung
begonnen wird, bewegen sich die Kopfeinheiten (6A) und
(6B) zu den Teile- Zuführabschnitten
(5A) und (5B) und die Teile werden mit den Düsenteilen
(20) aufgenommen. In der Zwischenzeit wird die gedruckte
Leiterplatte (3) auf der Fördereinrichtung (2)
hineinbefördert
und in Position gebracht und auf der Haltevorrichtung (4)
für gedruckte
Leiterplatten gehalten.
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Wenn das Aufnehmen der Teile beendet
ist, wird die Kopfeinheit, die das Montieren des Teiles zuerst ausführt, z.
B. die erste Kopfeinheit (6A), von der einen Seite zu der
anderen Seite der Richtung der X- Achse oberhalb der Sensoreinheit
(21A) bewegt, so dass die Teile erkannt werden. In der
Zwischenzeit wird die Haltevorrichtung (4) für gedruckte
Leiterplatten betätigt,
und die gedruckte Leiterplatte (3) wird auf eine bestimmte
Arbeitsposition in der bewegbaren Zone der Kopfeinheit (6A)
gebracht.
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Während
der Bewegung der ersten Kopfeinheit (6A) in Richtung der
X- Achse, werden die Bewegung des Lagerteiles (41A) in
Richtung der Y- Achse und die Auf- und Ab- Bewegung und die Drehung
der Düsenteile
(20) wiederholt, die mit den Düsenteilen (20) aufgenommenen
Teile werden aufeinanderfolgend auf den gedruckten Leiterplatten
(3) montiert.
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Wenn das Montieren der Teile mit
der ersten Kopfeinheit (6A) beendet ist, wird die Haltevorrichtung
(4) für
gedruckte Leiterplatten betätigt,
und die gedruckte Leiterplatte (3) wird in eine bestimmte
Arbeitsposition in dem bewegbaren Bereich der Kopfeinheit (6B)
gebracht. Gleichzeitig wird die zweite Kopfeinheit (6B)
von einer Seite zu der anderen Seite der Richtung der X- Achse oberhalb
der Sensoreinheit (21B) gebracht, so dass die Teile erkannt
werden.
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Nachdem die Teile erkannt sind werden
die Bewegung der zweiten Kopfeinheit (6B) in der Richtung
der X- Achse, die Bewegung des Lagerteiles (41B) in die
Richtung der Y- Achse, und die Auf- und Ab- Bewegung und die Drehung
der Düsenteile
(20) wiederholt, und die mit den Düsenteilen (20) aufgenommenen
Teile werden aufeinanderfolgend auf der gedruckten Leiterplatte
(3) montiert.
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Während
das Teilemontieren mit der zweiten Kopfeinheit (6B) ausgeführt wird,
wird die erste Kopfeinheit (6A), die das Teilemontieren
ausgeführt
hat, zuerst zu dem Teile- Zuführabschnitt
(5A) bewegt, so dass die Teile, die als nächstes montiert
werden sollen, als nächste
aufgenommen werden. Nach dem Aufnehmen werden die Teile erkannt.
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Wenn das Teilemontieren mit der zweiten Kopfeinheit
(6B) beendet ist, wird der Teilemontiervorgang mit der
ersten Kopfeinheit (6A) gestartet. Gleichzeitig bewegt
sich die zweite Kopfeinheit (6B) zu dem Teile- Zuführabschnitt,
um die Teile aufzunehmen, die als nächstes montiert werden sollen.
Danach wird das Montieren der Teile auf der gedruckten Leiterplatte
(3) effektiv in solch einer Weise ausgeführt, dass
das Montieren und das Aufnehmen der Teile durch Drehungen mit den
Kopfeinheiten (6A) und (6B) ausgeführt wird,
und der Teilemontagevorgang mit einer Kopfeinheit und der Teilemontagevorgang
mit der anderen Kopfeinheit werden parallel ausgeführt.
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Mit der oben beschriebnen Teilemontiereinrichtung
gibt es, da die Kopfeinheiten (6A) und (6B) an
separaten Lagerteilen (41A) und (41B) in den Bereichen
angeordnet sind, die durch ungefähres
Halbieren des Bereiches zwischen den Teile- Zuführabschnitten (5A)
und (5B) in Richtung der Y- Achse gebildet sind, keine
Störung
zwischen den Kopfeinheiten (6A) und (6B) und den
Lagerteilen (41A) und (41B). Als ein Ergebnis
ist ähnlich
wie bei der Montageeinrichtung des ersten Ausführungsbeispieles zur Vermeidung
von Störungen
kein kompliziertes Steuerungssystem erforderlich.
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Überdies
können,
wie oben beschrieben, weil die gedruckte Leiterplatte (3)
in der Richtung der Y- Achse bewegt und in den bewegbaren Bereichen der
Kopfeinheiten (6A) und (6B) positioniert wird, wenn
die Teile montiert werden sollen, die Teile über dem gesamten Bereich der
gedruckten Leiterplatte (3) mittels der Kopfeinheiten (6A)
und (6B) trotz des Aufbaus montiert werden, in dem der
Arbeitsbereich für
die Kopfeinheiten (6A) und (6B) halbiert wird.
Als ein Ergebnis wird auch bei dieser Montageeinrichtung ein hoch-
effizientes Teilemontieren ausgeführt, das die zwei Kopfeinheiten
(6A) und (6B) verwendet.
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Zusätzlich zum Montieren der Teile
auf der gedruckten Leiterplatte (3), die in bestimmten
Positionen in den bewegbaren Bereichen der Kopfeinheiten (6A)
und (6B) positioniert sind, können die Teile auch montiert
werden, während
z. B. sowohl die Teilemontier- Kopfeinheit, als auch die gedruckte
Leiterplatte (3) in Richtung der Y- Achse bewegt werden, um
die Teilemontageeffektivität
weiter zu verstärken.
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Übrigens
sind die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
Teile von Beispielen der Oberflächenmontageeinrichtung
und demzufolge können ihre
besonderen Aufbauten und Steuerungen innerhalb des Umfanges der
Erfindung, wie durch die Ansprüche
bestimmt, angemessen modifiziert werden.
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Während
z. B. in der Montageeinrichtung die Sensoreinheiten (21A)
und (21B) in den Teile- Zuführabschnitten (5A)
und (5B) angeordnet sind, und das Teileerkennen durch die
relativen Bewegungen der Kopfeinheiten (6A) und (6B)
oberhalb der Sensoreinheiten (21A) und (21B) ausgeführt werden,
können
die Kopfeinheiten (6A) und (6B) mit Teileerkennungsvorrichtungen,
die Laserstrahlen verwenden, versehen werden. Solch eine Anordnung
kann die Montageeffektivität
weiter verbessern, weil die aufgenommenen Teile in der Mitte der
Bewegung der Kopfeinheiten (6A) und (6B) aus den
Teile- Zuführabschnitten
(5A) und (5B) zu den Teilemontagepositionen erkannt
werden.
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Überdies
können
mit der in der 5 gezeigten
Oberflächenmontageeinrichtung,
während
die bewegbaren Bereiche der Lagerteile (41A) und (41B) in
der Y- Richtung halbiert sind, die Antriebsvorrichtung für die Lagerteile
(41A) und (41B) so gebildet werden, dass die bewegbaren
Bereiche der Lagerteile (41A) und (41B) gemeinschaftlich
sind. Insbesondere kann es angeordnet werden, dass die Kugelumlaufspindeln
(48A) und (48B) in die Richtung der Y- Achse erstreckt
sind, so dass die Lagerteile (41A) und (41B) jeweils über den
gesamten Bereich zwischen den Teile- Zuführabschnitten (5A)
und (5B) bewegt werden können. Mit solch einer Anordnung
sind die bewegbaren Bereiche der Lagerteile (41A) und (41B)
vergrößert. Dies
kann seinerseits den Bewegungsbetrag, den die Haltevorrichtung (4)
für gedruckte
Leiterplatten der gedruckten Leiterplatte (3) erfordert,
reduzieren. Solch eine Anordnung wird effektiv, wenn der Bewegungsraum
für die
gedruckte Leiterplatte (3) in Richtung der Y- Achse wegen
der Auslegung der Montageteile nicht gesichert werden kann.
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Wie oben beschrieben ist die Oberflächenmontageeinrichtung
nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit zwei Kopfeinheiten gebildet, die mit dem Lagerteil
bewegbar in der ersten Achsrichtung verbunden sind, so dass die
Kopfeinheiten in der zweiten Achsrichtung, die in rechten Winkeln
zu der ersten Achsrichtung ist, bewegt werden können. Die Haltevorrichtung
für gedruckte
Leiterplatten, die in der Lage ist sich in die erste Achsrichtung
zu bewegen, ist zum Halten der gedruckten Leiterplatten vorgesehen.
Mit solch einem Aufbau wird die gedruckte Leiterplatte relativ zu
der Kopfeinheit, die die Teile auf der gedruckten Leiterplatte montiert,
während
des Teile- Montagevorganges bewegt. Demzufolge schränken sich
die Vorgänge
der jeweiligen Kopfeinheiten einander nicht ein und die Vorgänge werden
parallel ausgeführt.
Als ein Ergebnis werden die Kopfeinheiten effizient eingesetzt,
um einen effizienten Montagevorgang zu erreichen. Da überdies
die Kopfeinheiten angeordnet sind, um sich entlang separater Führungsteile
desselben Lagerteiles zu bewegen, gibt es keine Möglichkeit
der Kopfteile einander während
des Montagevorganges zu stören.
Als ein Ergebnis wird das Steuerungssystem wirksam vereinfacht,
um die Anordnungseffizient zu verbessern.
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Die Oberflächenmontageeinrichtung nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist mit zwei Lagerteilen gebildet, die in der Lage
sind sich in die erste Achsenrichtung zu bewegen und die jeweils
Kopfeinheiten lagern. Die Kopfeinheiten werden jeweils entlang der
Führungsteile
in der zweiten Achsenrichtung bewegt, die rechtwinklig zu der ersten
Achsrichtung ist. Die gedruckte Leiterplatte wird mit der Haltevorrichtung
für gedruckte
Leiterplatten gehalten, die in der Lage sind sich in Richtung zu
der ersten Achsrichtung zu bewegen. Der Teile- Montagevorgang wird
ausgeführt,
während
die gedruckte Leiterplatte in Bezug zu der Kopfeinheit, die die
Teilemontage ausführt,
bewegt wird. Mit solch einem Aufbau wird, ähnlich der Oberflächenmontageeinrichtung
von Anspruch 1, die Kopfeinheiten effizient eingesetzt, um einen
effizienten Montagebetrieb zu erreichen. Insbesondere in dem Fall
dieser Oberflächenmontageeinrichtung
werden physische Störungen
zwischen den Kopfeinheiten und den Lagerteilen durch das Ausbilden
der Antriebsvorrichtungen für die
Lagerteile so vermieden, dass die bewegbaren Bereiche für die Kopfeinheiten
und für
die Lagerteile in der Richtung der Y- Achse nicht gemeinsam sind. Als
ein Ergebnis wird das Steuerungssystem wirksam vereinfacht, um die
Anordnungseffizienz zu verbessern.
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Überdies
werden durch das Bereitstellen des gedruckten Förderkanal für gedruckte Leiterplatten zum
Fördern
der gedruckte Leiterplatten in den Arbeitsbereich hinein, oder aus
dem Arbeitsbereich heraus, so dass der Förderkanal für gedruckte Leiterplatten einen
Teil des Förderkanals
für gedruckte
Leiterplatten bildet, eine Reihe von Aktionen, wie z. B. Fördern der
gedruckten Leiterplatten in den Arbeitsbereich hinein, oder aus
dem Arbeitsbereich heraus, und die Teilemontage mit einer verbesserten
Effektivität
ausgeführt.