DE69822927T2

DE69822927T2 - Einrichtung zur montage von elektronischen bauteilen

Info

Publication number: DE69822927T2
Application number: DE69822927T
Authority: DE
Inventors: Takatoshi Nara-shi MITSUSHIMA; Kunio Kadoma-shi TANAKA; Takashi Toyonaka-shi MUNEZANE
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2018-01-17
Also published as: KR100323790B1; US6216336B1; CN1172568C; EP0889688A4; KR20000064628A; WO1998032317A1; DE69822927D1; CN1216214A; JP3255062B2; EP0889688A1; JPH10209679A; EP0889688B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile, die verwendet wird, um auf einer Oberfläche einer gedruckten Leiterplatte montierbare elektronische Bauteile in der Art von Chips, die bei einer Vielfalt von elektronischer Ausrüstung verwendet werden, zu montieren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmlicherweise werden derartige Vorrichtungen zum Montieren elektronischer Bauteile grob in Vorrichtungen zum Montieren unter Verwendung von Robotern für allgemeine Zwecke und Schnellmontagevorrichtungen mit einem Drehmontageabschnitt eingeteilt. Aus der japanischen Patenterstveröffentlichung 6-85492 ist eine Montagevorrichtung vom Robotertyp für allgemeine Zwecke bekannt, die wie in 9 gezeigt, einen Zuführungsabschnitt 70 für elektronische Bauteile umfasst, auf dem Kassetten 77 angeordnet sind, die entworfen sind, um nacheinander geklebte elektronische Bauteile zuzuführen, einen ein Trägermaterial haltenden Abschnitt 79, der eine gedruckte Leiterplatte 75 hält, einen Montagekopfabschnitt 72 mit einer Saugdüse 71 für elektronische Bauteile, die verschiebbar angeordnet ist, um elektronische Bauteile auf der gedruckten Leiterplatte 75 zu montieren, eine erste Antriebswelle 73, an der der Montagekopfabschnitt 72 verschiebbar angeordnet ist, und eine zweite Antriebswelle 74, die die erste Antriebswelle 73 in einer Richtung rechtwinklig zu der ersten Antriebswelle 73 antreibt und die derart entworfen ist, dass sich der Montagekopfabschnitt 72 in XY-Richtungen bewegt, um die elektronischen Bauteile einzeln nacheinander von dem Zuführungsabschnitt 70 für elektronische Bauteile anzusaugen, um sie auf der gedruckten Leiterplatte 75 zu montieren.
Die JP-A-8-191199 zeigt eine ähnliche Vorrichtung, wie die aus der vorstehend erwähnten Veröffentlichung bekannte. Die Vorrichtung umfasst ferner Zuführungsabschnitte, die an beiden Seiten einer Fördereinrichtung, die Leiterplatten zuführt, angeordnet sind, und eine Vielzahl von Montageköpfen.
Als eine von den Dreh-Schnellmontagevorrichtungen ist die in der Japanischen Patenterstveröffentlichung 7-202491 offenbarte bekannt, die, wie in einer perspektivischen Ansicht in 10 in einem größeren Abschnitt dargestellt ist, einen Drehkopf 81 mit einer Vielzahl von Saugdüsen 82, die in einem Umfangsabschnitt davon angeordnet sind, der sich intermittierend dreht, einen Teilezuführungsabschnitt 80 auf einem X-Y Tisch 83, der zu einer Stop-Position der Saugdüsen 82 bewegt werden kann, einen Erkennungsabschnitt 86, der durch die Saugdüsen 82 angesaugte elektronische Bauteile erkennt, und den X-Y Tisch 83, der in zwei rechtwinkligen Richtungen bewegt werden kann, während er die gedruckte Leiterplatte 85, auf der elektronische Bauteile montiert werden sollen, hält, umfasst. Die offenbarte Montagevorrichtung ist entworfen, um die elektronischen Bauteile durch intermittierende Drehung des Drehkopfes 81 anzusaugen, zu erkennen und zu montieren.
Es besteht zunehmend Bedarf an kleinen, kostengünstigen und schnellen Vorrichtungen zum Montieren elektronischer Bauteile. Die Montagevorrichtung vom Robotertyp für allgemeine Zwecke mit dem oben beschriebenen herkömmlichen Aufbau ist kompakt und von einfachem Aufbau, hat jedoch den Nachteil, dass eine schnelle Funktion nicht erreicht wer den kann, da die elektronischen Bauteile Stück für Stück angesaugt und dann auf der gedruckten Leiterplatte 75 montiert werden. Darüber hinaus verfügt die Dreh-Schnellmontagevorrichtung vom Robotertyp wegen der schnellen Funktion des Drehkopfes 81 über einen schnellen Montagerhythmus, hat aber die Nachteile, dass eine superschnelle Funktion nicht erreicht wird, da sie einen Aufbau aufweist, der die elektronischen Bauteile einen nach dem anderen ansaugt, und dass die Einrichtungen sperrig sind und der Preis für die Einrichtungen hoch ist. Man sollte somit erwarten, dass Vorrichtungen zum Montieren elektronischer Bauteile des Typs zwischen den beiden oben beschriebenen Vorrichtungstypen verwirklicht werden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile bereit zustellen, die in der Lage ist, die obigen Probleme des Standes der Technik zu lösen und die kompakt ist und eine schnelle Funktion erreicht.
Um dieses Ziel zu erreichen, stellt die Erfindung eine Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile wie in Anspruch 1 definiert bereit. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung mit einem kompakten Aufbau bereit, wobei eine Vielzahl von Saugdüsen und eine Vielzahl von Kassetten, die elektronische Bauteile nacheinander zuführen, in den gleichen Teilungsabständen angeordnet sind, und Antriebsmechanismen zum Antreiben der Kassetten, für jede Kassette einer, in den gleichen Teilungsabständen angeordnet vorgesehen sind, die eine schnelle Funktion erreichen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine Grundrissansicht von 1.
3 ist eine teilweise seitliche Querschnittsansicht eines Hauptabschnittes, die einen Antriebsmechanismus für die Kassette zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Zylinders als Antriebsmechanismus für die Kassette.
5(a) und 5(b) sind Vorderansichten eines Hauptabschnittes zur Erklärung der jeweiligen Ansaugvorgänge.
6 ist eine Vorderansicht eines Hauptabschnittes, die Ansaugzustände darstellt.
7 ist eine Vorderansicht eines Hauptabschnittes, die montierte Zustände zeigt.
8(a) ist eine Vorderansicht eines Hauptabschnittes einer Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
8(b) ist eine Seitenansicht eines Hauptabschnittes der Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine herkömmliche Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile für allgemeine Zwecke darstellt.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptabschnittes, die eine herkömmliche Vorrichtung zum schnellen Montieren elektronischer Bauteile zeigt.
DIE BESTE ART, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben.
Ausführungsform 1
In den 1 und 2, 2 und 3 befinden sich jeweils erste und zweite Zuführungsabschnitte, von denen ein jeder einen Aufbau aufweist, in dem eine Vielzahl von Kassetten 4 zum Zuführen elektronischer Bauteile nacheinander auf einem Körper 1 nebeneinander angeordnet sind. Die ersten und zweiten Zuführungsabschnitte 2 und 3 sind ausgerichtet in einem gegebenen Abstand angeordnet. Ein Tischabschnitt 6 ist in dem oben angegebenen Abstandsabschnitt zwischen den ersten und zweiten Zuführungsabschnitten 2 und 3 angeordnet. Der Tischabschnitt 6 ist derart montiert, dass er sich durch die Drehung eines Antriebsmotors 14 über eine Kugelspindel 5 in der gleichen Richtung wie eine Zuführrichtung für elektronische Bauteile (Y-Richtung) verschiebt.
10 und 11 sind erste und zweite Montagekopfabschnitte, die eine Vielzahl von Saugdüsen zum Ansaugen und Halten der elektronischen Bauteile halten, so dass diese senkrecht angehoben werden können. Die ersten und zweiten Montagekopfabschnitte 10 und 11 sind an einer Führungsschiene 8 an einer unteren Fläche eines oberen Rahmens 9, der mit dem Körper 1 verbunden ist, befestigt, so dass sie sich unabhängig voneinander in einer Richtung (X-Richtung) rechtwinklig zu der Zuführrichtung für elektronische Bauteile verschieben können.
15 ist ein Ladeabschnitt zum Befördern der gedruckten Leiterplatte 19 zu dem Tischabschnitt 6. 16 ist ein Entladeabschnitt zum Entnehmen der gedruckten Leiterplatte 19 aus dem Tischabschnitt 6. 12 und 13 sind erste und zweite Antriebssysteme, die elektronische Bauteile nacheinander von den Kassetten 4 zu den Saugdüsen 18 der ersten und zweiten Montagekopfabschnitte 10 und 11 führen, und deren Teilungsabstände der Anordnung identisch sind, wie die Teilungsabstände der Anordnung der Kassetten 4.
3 stellt das Antriebssystem für den Montagekopfabschnitt und die Kassette dar. In 3 ist 21 ein Antriebshebel, der an der Kassette 4 montiert ist. 20 ist ein Zylinder zum Bewegen des Hebels 21 durch Drücken des Hebels 21. 23 ist ein Druckansatz, der an einem Kopf des Zylinders 20 befestigt ist. Der Zylinder 20 und der Druckansatz 23 sind in jedem von den ersten und zweiten Antriebssystemen 12 und 13 für jede von den Kassetten 4 installiert.
29 ist ein Verbindungselement, das an einem Ende mit dem oberen Hebel 21 verbunden ist. 26 ist ein Vorschubhebel, der mit dem anderen Ende des Verbindungselements 29 verbunden ist. 27 ist ein Zufuhrklauen-Mechanismus, der durch die Bewegung des Vorschubhebels 26 angetrieben wird. 28 sind geklebte elektronische Bauteile, die von dem Zufuhrklauen-Mechanismus 27 intermittierend befördert werden.
Der obige Zylinder 20 weist, wie in 4 im Detail gezeigt, einen stabförmigen Aufbau auf, wobei eine Spule 22 hinten mit den Spulen 24 und 25 verbunden ist. Bei diesem Aufbau werden die Antriebskräfte der Spulen 24 und 25 gespeichert und einer Antriebskraft der Spule 22 hinzugefügt. Im Besonderen wird Luftdruck durch Luftpfade A, B bzw. C jeweils auf die Spulen 22, 24 und 25 aufgebracht, so dass die Antriebskräfte addiert werden.
Die Funktion der so aufgebauten Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile wird unten stehend erklärt.
Als Erstes werden die an den ersten und zweiten Antriebssystemen 12 und 13 befestigten Zylinder 20, wie in 3 im Detail dargestellt, durch die ersten und zweiten Antriebssysteme 12 und 13 betätigt, wie in 1 gezeigt, um die Hebel 21 zum Antreiben der an den ersten und zweiten Zuführungsabschnitten 2 und 3 befestigten Kassetten 4 zu bewegen.
Die Bewegung des Hebels 21 bewirkt, dass die geklebten elektronischen Bauteile 28 durch das Verbindungselement 29, den Vorschubhebel 26 und den Zufuhrklauen-Mechanismus 27 intermittierend zu einer Aufnahmeposition (nicht gezeigt) befördert werden.
Als Nächstes wird der erste Montagekopfabschnitt 10, wie in 5(a) gezeigt, durch ein Programm angewiesen, sich über den ersten Zuführungsabschnitt 2 zu bewegen. Die Saugdüsen 18 werden, wie in 5(b) gezeigt, nach unten bewegt, um die elektronischen Bauteile 50 anzusaugen. In der Folge bewegen sich die Saugdüsen 18 des ersten Montagekopfabschnittes 10, die die elektronischen Bauteile 50 wie in 6 dargestellt ansaugen, nach oben. Als Nächstes erfolgt die Positionierung (mechanische Positionierung (nicht gezeigt) und die Mustererkennungspositionie rung. Einige von den Saugdüsen 18 werden ausgewählt oder alle Saugdüsen 18 werden gleichzeitig betätigt, um die angesaugten elektronischen Bauteile 50 nacheinander auf der auf dem Tischabschnitt 6 gehaltenen gedruckten Leiterplatte 19 zu montieren, so dass alle angesaugten elektronischen Bauteile auf der gedruckten Leiterplatte 19 montiert werden können.
Die zweiten Montagekopfabschnitte 11 sind so entworfen, dass sie sich relativ zu den ersten Montagekopfabschnitten 10 bewegen, um einen Montagearbeitsschritt durchzuführen, wenn die ersten Montagekopfabschnitte 10 den Montagearbeitsschritt in der oben beschriebenen Art durchführen. Insbesondere werden die elektronischen Bauteile 50 durch abwechselnde Funktionen der ersten und zweiten Montagekopfabschnitte 10 und 11 nacheinander auf die gedruckte Leiterplatte 19 montiert.
Wie oben beschrieben saugen die ersten Montagekopfabschnitte 10 elektronische Bauteile 50, die durch die ersten Antriebssysteme 12 von dem ersten Zuführungsabschnitt 2 zugeführt werden, an, und montieren sie auf der gedruckten Leiterplatte 19. Die Teilungsabstände der Anordnung der von den ersten Montagekopfabschnitten 10 gehaltenen Saugdüsen 18, der auf dem ersten Zuführungsabschnitt 2 angeordneten Kassetten 4 und der ersten Antriebssysteme 12 zum Antreiben der Kassetten 4 sind identisch. Der erste Montagekopfabschnitt 10, die Kassette 4 und das erste Antriebssystem 12 sind derart entworfen, dass sie eine paarweise Beziehung aufweisen, wodurch es den Saugdüsen 18 erlaubt wird, dass sie sich zur gleichen Zeit senkrecht bewegen können, und die elektronischen Bauteile 50 gleichzeitig montieren. Dies beseitigt einen nicht notwendigen Arbeitsschritt, wodurch ein schnelles Montieren erreicht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und bietet einen Aufbau, der bei Drehvorrichtungen zum schnellen Montieren elektronischer Bauteile verwendet werden kann.
Ausführungsform 2
Die zweite Ausführungsform der Erfindung wird unter Verwendung von 8 erklärt.
Die Funktion von Saugdüsen einer Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile dieser Ausführungsform ist mit jener der ersten Ausführungsform identisch, und ihre Erklärung wird an dieser Stelle weggelassen. Nur unterschiedliche Teile werden erklärt.
Die 8(a) und 8(b) sind eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht eines Hauptabschnittes, die die Umgebung eines Montagekopfabschnittes der Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile gemäß der zweiten Ausführungsform darstellen. In den 8 ist 10 ein erster Montagekopfabschnitt, der an einer Führungsschiene 8 verschiebbar befestigt ist. 18 sind Saugdüsen, die durch die ersten Montagekopfabschnitte 10 so gehalten sind, dass sie senkrecht bewegt werden können. 12A sind erste Antriebssysteme, die durch eine Montageplatte 20B an einem Basiselement 10A montiert sind, an dem die obigen ersten Montagekopfabschnitte 10 angeordnet sind. 20A sind Zylinder, die in den ersten Antriebssystemen 12A montiert sind. 23A ist ein Druckansatz-Mechanismus, der an einem Kopf eines jeden Zylinders 20A befestigt ist.
4 ist eine Kassette. 21 ist ein Hebel zum Antreiben der Kassette 4. 29 ist ein Verbindungselement. 26 ist ein Vorschubhebel. 27 ist ein Zufuhrklauen-Mechanismus. 28 sind geklebte elektronische Bauteile.
Die so aufgebaute Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile der Erfindung ist derart, dass, wenn die ersten Montagekopfabschnitte 10 elektronische Bauteile ansaugen, sich die an den ersten Montagekopfabschnitten 10 montierten ersten Antriebssysteme 12A über den Kassetten 4, die zusammen mit den ersten Montagekopfabschnitten an dem ersten Zuführungsabschnitt 2 angeordnet sind, bewegen und arbeiten, was nicht notwendige Arbeitsschritte minimiert, wodurch eine schnelle Montage der Bauteile erzielt wird. Des Weiteren weisen die ersten Antriebssysteme 12A gleich viele Zylinder 20A auf, wie Saugdüsen 18 vorgesehen sind, was im Vergleich mit der ersten Ausführungsform eine Verminderung der Antriebssysteme um die Hälfte erlaubt. Dies trägt zur Kompaktheit und zur Gewichts- und Preisverminderung bei.
MÖGLICHKEIT ZUR INDUSTRIELLEN NUTZUNG
Wie oben beschrieben umfasst die Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile gemäß der vorliegenden Erfindung die Saugdüsen, die Kassetten, und die Kassettenantriebssysteme mit identischen Teilungsabständen der Anordnung, um zu erlauben, dass eine große Anzahl von elektronischen Bauteilen gleichzeitig angesaugt und auf einer gedruckten Leiterplatte montiert werden kann, wodurch nicht notwendige Arbeitsschritte beseitigt werden, was zu einem verbesserten Gesamtarbeitstakt führt.

Claims

Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile mit den folgenden Merkmalen: ersten und zweiten Zuführungsabschnitten (2, 3), die ausgerichtet in einem gegebenen Abstand angeordnet sind und eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kassetten (4) aufweisen, um nachein ander elektronische Bauteile zuzuführen, ersten und zweiten Antriebsmechanismen (12, 13), die für jede Kassette vorgesehen sind, um den ersten bzw. zweiten Zuführungsabschnitten jeweils Komponenten zuzuführen, einem Tischabschnitt (6), der in dem oben angegebenen Abstandsabschnitt zwischen den obigen ersten und zweiten Zuführungsabschnitten angeordnet ist, so dass er in der gleichen Richtung wie einer Zuführrichtung der elektronischen Bauteile verschiebbar ist, und der eine gedruckte Leiterplatte (19) hält, auf der die elektronischen Bauteile zu montieren sind, ersten und zweiten Montagekopfabschnitten (10, 11), die eine Vielzahl von Saugdüsen (18) halten, die verschiebbar sind, um die elektronischen Bauteile anzusaugen, und die oberhalb des obigen Tischabschnittes und der ersten und zweiten Zuführungsabschnitte angeordnet sind, so dass sie in einer Richtung rechtwinklig zur Verschiebungsrichtung des Tischabschnittes verschiebbar sind, und einem Steuerabschnitt, um diese zu steuern.
Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Antriebsmechanismen zum Antreiben der Zuführungsabschnitte derart aufgebaut sind, dass sie eine Vielzahl von Zylindern aufweisen, die aus gerichtet für jede Kassette angeordnet sind, und dass jeder Zylinder durch eine Vielzahl von ausgerichtet verbundenen Spulen angetrieben ist.
Vorrichtung zum Montieren elektronischer Bauteile nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Antriebsmechanismen zum Antreiben der Zuführungsabschnitte jeweils an den ersten bzw. zweiten Montagekopfabschnitten vorgesehen sind.
Vorrichtung zum Mantieren elektronischer Bauteile nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungsabstände der Anordnung der in den Zuführungsabschnitten angeordneten Kassetten, die Teilungsabstände der Anordnung der Antriebsmechanismen zum Antreiben der Zuführungsabschnitte und die Teilungsabstände der Anordnung der von den Montageköpfen gehaltenen Saugdüsen identisch sind.