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TECHNISCHER GEGENSTAND
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestücken bzw.
zum Montieren von Komponenten, wie beispielsweise elektronischen
Bauteilen, in der Weise, dass die Bauteile in vorbestimmten Positionen
auf einer gedruckten Schaltungsplatine montiert bzw. bestückt werden,
sowie eine Bauteilbestückungsvorrichtung,
die das Verfahren ausführt.
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STAND DER TECHNIK
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Eine
Bestückungsvorrichtung 1 für elektronische
Bauteile bzw. Komponenten des Standes der Technik, welche in 18 gezeigt
ist und welche bei der Montage von elektronischen Bauteilen auf
einer gedruckten Schaltungsplatine bzw. bei der Bestückung von
gedruckten Schaltungsplatinen mit elektronischen Bauteilen verwendet
wird, enthält
im Wesentlichen eine Schaltungsplatinen-Transfereinrichtung 3 zum
Einbringen und Austragen von Schaltungsplatinen 2, auf
denen die elektronischen Bauteile zu montieren sind, spulenartige
Bauteilzuführeinrichtungen 4, 4 und
tellerartige bzw. tablettartige Bauteilzuführeinrichtungen 6, 6 zum
Zuführen
von elektronischen Bauteilen, die zu montieren sind, eine Bauteilhalteeinrichtung 7,
welche an einem XY-Roboter 5 angebracht ist, um hierdurch
zum Montieren eines elektronischen Bauteils, das an der spulenartigen
Bauteilszuführeinrichtung 4 oder
der tablettartigen Bauteilzuführeinrichtung 6 aufgenommen
worden ist, auf der gedruckten Schaltungsplatine 2 in die X-,
Y-Richtung bewegbar zu sein, und eine Bauteilerkennungskamera 10 zum Überprüfen einer
gehaltenen Ausrichtung und dergleichen des elektronischen Bauteils 9,
welches durch die Bauteilhalteeinrichtung 7 gehalten wird,
bevor das elektronische Bauteil auf der Schaltungsplatine 2 montiert
wird. Die Bauteilehalteeinrichtung 7 ist mit Düsen 8 zum
Halten der elektronischen Bauteile 9, beispielsweise durch
Ansaugen oder auf vergleichbare Weise, ausgerüstet.
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Bei
der vorstehend erläuterten
Bestückungsvorrichtung 1 für elektronische
Bauteile gemäß dem Stand
der Technik wird die Schaltungsplatine 2, die in die Bauteilbestückungsvorrichtung 1 eingebracht worden
ist, ortsfest positioniert, nachdem sie in die Vorrichtung eingetragen
worden ist, d. h., dass eine Bewegung der Platine nicht möglich ist,
wenn das Bauteil auf der Platine zu montieren ist. Stattdessen bewegt
sich die Bauteilhalteeinrichtung 7 in die X-, Y-Richtung,
um das Bauteil auf der Schaltungsplatine 2 zu montieren,
nach dem die Bauteilerkennungskamera 10 das elektronische
Bauteil 9, welches von der spulenartigen Bauteilzuführeinrichtung 4 und
dergleichen aufgenommen worden ist, erkannt hat. Die Bauteilhalteeinrichtung 7 in
der bekannten Bestückungsvorrichtung 1 für elektronische
Bauteile bewegt sich über
eine große
Wegstrecke, was es schwierig macht, die Bauteile bei hoher Geschwindigkeit
mit hoher Montagegenauigkeit auf einem Gegenstand zu montieren.
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Eine ähnliche
Bauteilbestückungseinrichtung,
die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist, ist
in der JP-A-07 288 395 der Anmelder des vorliegenden Dokuments gezeigt.
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Die
vorliegende Erfindung ist entwickelt worden, um das vorstehend erwähnte Problem
zu lösen, und
hat daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Montieren von Bauteilen
sowie eine Vorrichtung zum Ausführen
des Verfahrens bereitzustellen, mit denen Bauteile auf einen Gegenstand
bei hoher Geschwindigkeit mit einer verbesserten Produktivität und weiterhin
mit hoher Genauigkeit montiert werden können.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Zur
Lösung
der vorstehend erwähnten
Aufgabe zeigt die vorliegende Erfindung die nachstehend angeführten Merkmale.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Bauteilbestückungsverfahren,
welches durch eine Bauteilbestückungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, bereitgestellt, wobei
das Bauteilbestückungsverfahren
dadurch gekennzeichnet ist, dass das Bauteil, nachdem der Gegenstand
in Richtung der Bauteilzuführeinrichtung
bewegt worden ist, um das durch die Bauteilhalteeinrichtung gehaltene
Bauteil zur Montage auf dem Gegenstand zu zuführen, durch die Bauteilhalteeinrichtung
auf den Gegenstand montiert wird.
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Ein
Bauteilbestückungsverfahren
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann so gestaltet sein, dass, nachdem
der Gegenstand in Richtung der Bauteilzuführeinrichtung bewegt worden
ist und bevor das Bauteil montiert wird, ein Erkennungsvorgang betreffend
die Anordnungsposition des Gegenstandes ausgeführt wird, um den Bewegungsbetrag
der Bauteilhalteeinrichtung gegenüber der Bauteilbestückungsposition
auf dem Gegenstand zu korrigieren.
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Ein
Bauteilbestückungsverfahren
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann so gestaltet sein, dass in dem Fall,
bei dem die Bauteilbestückungsvorrichtung
Erkennungseinrichtungen besitzt, die an beiden Seiten des Transferweges
in die Richtung, welche senkrecht zu der Transferrichtung verläuft, angeordnet
sind, um das durch die Bauteilhalteeinrichtung gehaltene Bauteil
zu erkennen, bevor es montiert wird, der Gegenstand in eine Position
gebracht wird, wo der Abstandsbetrag zwischen der Erkennungseinrichtung
und der Bauteilbestückungsposition
auf dem Gegenstand minimal ist, nachdem der Gegenstand in Richtung
der Bauteilzuführeinrichtung
bewegt worden ist und bevor das Bauteil montiert wird.
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Ein
Bauteilbestückungsverfahren
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann so gestaltet sein, dass, nachdem
der Gegenstand in die Position gebracht worden ist, in der der Abstandswert
zwischen der Erkennungseinrichtung und der Bauteilmontageposition
auf dem Gegenstand minimal ist und bevor das Bauteil montiert wird, der
Erkennungsvorgang der Anordnungsposition des Gegenstandes ausgeführt wird,
um den Bewegungsbetrag der Bauteilhalteeinrichtung gegenüber der Bauteilbestückungs-
bzw. Bauteilmontageposition auf dem Gegenstand zu korrigieren.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Bauteilbestückungsvorrichtung
vorgesehen, die enthält:
eine Bauteil-Transfereinrichtung zum Verfahren eines zu bestückenden
Gegenstandes in eine Transferrichtung entlang eines linearen Transferweges, mindestens
zwei Bauteilzuführeinrichtungen,
die auf zumindest einer Seite des Transferweges in einer Richtung,
welche senkrecht zu der Transferrichtung verläuft, ortsfest angebracht sind,
um zu bestückende
Bauteile dem Gegenstand zu zuführen,
und eine Bauteilhalteeinrichtung, welche sich sowohl in die Transferrichtung
als auch in die Richtung, die senkrecht zu der Transferrichtung
verläuft,
bewegt, welche das Bauteil aus der Bauteilzuführeinrichtung hält und welche
den Gegenstand mit den Bauteilen bestückt, wobei die Vorrichtung
dadurch gekennzeichnet ist, dass sie weiterhin enthält:
eine
Bewegungseinrichtung für
den Gegenstand, welche mit der Transfereinrichtung zum Halten des Gegenstandes,
die entlang des Transferweges verfahren wird, und zum Bewegen des
Gegenstandes in zumindest die Transferrichtung oder in die Richtung, welche
senkrecht zu der Transferrichtung verläuft, verbunden ist und in welcher
sich der Gegenstand den Bauteilzuführeinrichtungen nähert, und
eine
Steuereinrichtung zum Steuern der Bewegungseinrichtung für den Gegenstand
während
des Betriebs in der Weise, dass der Gegenstand an der Seite der
Bauteilzuführeinrichtung
angeordnet ist, welche das Bauteil der Bauteilhalteeinrichtung zuführen soll,
um den Gegenstand mit dem Bauteil zu bestücken.
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Gemäß dem Bauteilbestückungsverfahren und
der Bauteilbestückungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung, die, wie vorstehend geschildert, ausgestaltet
sind, werden die Steuereinrichtung und die Bewegungseinrichtung
für den
zu bestückenden Gegenstand
vorgesehen, so dass, bevor das Bauteil montiert wird, der Gegenstand
vorab in Richtung der Seite, an der die Bauteilzuführeinrichtung
angeordnet ist und das Bauteil zu halten ist, bewegt wird. Eine Wegstrecke
der Bauteilhalteeinrichtung kann daher verkürzt werden, wenn das Bauteil
aus der Bauteilzuführeinrichtung
zu halten und auf dem Gegenstand zu montieren ist. Auf diese Weise
können
Bauteile bei hoher Geschwindigkeit montiert werden, wodurch die
Produktivität
gesteigert wird.
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Gemäß dem Bauteilbestückungsverfahren eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zu dem Merkmal, welches
durch das Bauteilbestückungsverfahren
entsprechend dem ersten Aspekt erzielt wird, die Anordnungsposition
des Gegenstandes erkannt, wodurch die Hochgeschwindigkeitsmontage
der Bauteile erleichtert wird. Die Bauteile können auf dem Gegenstand mit
höherer
Genauigkeit im Vergleich zu dem Bauteilbestückungsverfahren entsprechend
dem ersten Gesichtspunkt montiert werden.
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Gemäß dem Bauteilbestückungsverfahren eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung wird gleichzeitig mit dem Erkennen des
Bauteils durch die Erkennungseinrichtung der Gegenstand in einer
Position angeordnet, in der die Wegstrecke zwischen der Erkennungseinrichtung und
der Bauteilmontageposition auf dem Gegenstand minimal wird. Demzufolge
wird eine Bewegungswegstrecke der Bauteilhalteeinrichtung, nachdem
das Bauteil erkannt wor den ist und bevor das Bauteil auf dem Gegenstand
montiert wird, verringert, was die Hochgeschwindigkeitsmontage der Bauteile
ermöglicht
und die Produktivität
verbessert.
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Das
Bauteilbestückungsverfahren
eines weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung enthält
einen Erkennungsvorgang für
die Anordnungsposition des Gegenstandes zusätzlich zu dem Merkmal, welches
durch das vorstehend erläuterte
Bauteilbestückungsverfahren
des dritten Gesichtspunktes erreicht wird, wodurch Bauteile auf dem
Gegenstand bei hoher Geschwindigkeit mit höherer Genauigkeit montiert
werden können
als bei dem Bauteilbestückungsverfahren
gemäß dem dritten
Gesichtspunkt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGSFIGUREN
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Diese
sowie weitere Gesichtspunkte und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den
bevorzugten Ausführungsbeispielen
hiervon und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren deutlicher
zu Tage treten. Hierbei ist:
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1 ein
Flussablaufdiagramm der Vorgangsschritte bei einem Bauteilbestückungsverfahren
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Bestückungsvorrichtung eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung, welches das Bauteilbestückungsverfahren ausführt, das
in dem Flussablaufdiagramm der 1 gezeigt
ist;
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3 eine
detaillierte, perspektivische Ansicht einer Bewegungseinrichtung
für Schaltungsplatinen
die in 2 gezeigt ist;
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4 ein
Diagramm der Inhalte der Montagepositionsdaten, welche für das Bauteilbestückungsverfahren
der 1 erforderlich sind;
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5 eine
schematische Darstellung der Inhalte von Zuführpositionsdaten, die für das Bauteilbestückungsverfahren
der 1 erforderlich sind;
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6 ein
Diagramm der Inhalte von Daten für
die Schaltungsplatinen-Markierungserkennung, die
bei dem Bauteilbestückungsverfahren
der 1 erforderlich sind;
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7 eine
erläuternde
Darstellung für
den Vorgang in einem Schritt 2 in 1;
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8 eine
erläuternde
Darstellung für
den Vorgang in einem Schritt 6 in 1;
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9 eine
erläuternde
Darstellung für
den Vorgang in dem Schritt 6 in 1;
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10 ein
Flussablaufdiagramm der Vorgangsschritte bei einem modifizierten
Beispiel des Bauteilbestückungsverfahrens
der 1;
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11 eine
perspektivische Ansicht, welche den Aufbau einer Bauteilbestückungsvorrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung schematisch wiedergibt;
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12 eine
perspektivische Ansicht, welche den Aufbau eines tablett- bzw. tellerartigen
Bauteilzuführabschnitts
der Vorrichtung der 11 wiedergibt;
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13 eine
perspektivische Ansicht, die den Aufbau der gesamten Vorrichtung
der 11 zeigt, welche einen Bewegungsmechanismus in
die Y-Richtung für
eine Positionierhaltebühne
enthält;
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14 eine
Draufsicht auf ein Beispiel einer Schaltungsplatine, auf der die
elektronischen Bauteile zu montieren sind bzw. die mit den elektronischen Bauteilen
zu bestücken
ist;
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15 eine
erläuternde
Ansicht einer Positionsbeziehung der Positionierhaltebühne der 13, eines
kassettenartigen Bauteilzuführabschnitts
und des tablettartigen Bauteilzuführabschnitts an beiden Seiten
der Positionierhaltebühne
sowie eines Montagekopfes;
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16 eine
erläuternde
Darstellung einer Positionsbeziehung der Tabletts an jeder der Bauteilzuführpositionen
der tablettartigen Bauteilzuführmechanismen,
die benachbart zu einander angeordnet sind, sowie eines Bauteiltransferkopfes;
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17 ein
Blockdiagramm einer Steuereinrichtung der Bauteilbestückungseinrichtung
der 11; und
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18 eine
perspektivische Ansicht einer bekannten Bauteilbestückungsvorrichtung.
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BESTES VERFAHREN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Ein
Bauteilbestückungsverfahren
gemäß den bevorzugten
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung sowie eine Bauteilbestückungsvorrichtung,
welche das Bauteilbestückungsverfahren
ausführt,
werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren erläutert. Es
ist zu bemerken, dass hierbei gleiche Bauteile durch gleiche Bezugszeichen
in sämtlichen
beigefügten
Zeichnungsfiguren gekennzeichnet sind. Eine Schaltungsplatine sowie
ein elektronisches Bauteil werden bei den Ausführungsformen der Erfindung
als Beispiele verwendet, die dem zu bestückenden Gegenstand und dem
Bauteil, welches jeweils in der vorstehend erläuterten „OFFENBARUNG DER ERFINDUNG" beschrieben worden
sind, entsprechen.
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ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Die
Beschreibung bezieht sich zunächst
auf die Bauteilbestückungsvorrichtung.
Eine Bauteilbestückungsvorrichtung 101 bei
diesem Ausführungsbeispiel,
die in 2 gezeigt ist, enthält: eine Schaltungsplatinen-Transfereinrichtung 103 zum
Einbringen und Austragen von Schaltungsplatinen in die X-Richtung,
eine Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140, welche
mit der Schaltungsplatinen-Transfereinheit 103 koppelbar
ist, welche die Schaltungsplatine 2 während des Bauteilbestückungsvorganges
hält und
welche die Schaltungsplatine in einer Ebene in die X-, Y-Richtungen,
welche senkrecht zueinander verlaufen, verfährt, spulenartige Zuführeinrichtungen 104-1, 104-2 für elektronische
Bauteile (die manchmal einfach als Bauteilzuführeinrichtung 104 bezeichnet
werden) sowie eine spulenartige Zuführeinrichtung 105 für elektronische Bauteile,
und eine tablett- bzw. tellerartige Zuführeinrichtung 106 für elektronische
Bauteile, in der elektronische Bauteile, die auf der Schaltungsplatine 2 zu montieren
sind, gespeichert sind, eine Bauteilhalteeinrichtung 107,
welche eine Düse 108 aufweist,
d. h. ein Bauteilhalteelement zum Halten, beispielsweise durch Ansaugen,
des elektronischen Bauteils aus zumindest einer der Zuführeinrichtungen 104, 105 für elektronische
Bauteile und der Zuführeinrichtung 106 für elektronische
Bauteile und welche das gehaltene Bauteil in einer Bestückungsposition
auf der Schaltungsplatine 2 montiert, einen XY-Roboter 115 zum Bewegen
der Bauteilhalteeinrichtung 107 in die X-, Y-Richtungen,
Erkennungseinrichtungen 120, 121 zum Aufnehmen
und Vermessen eines Bildes einer Ausrichtungsposition des elektronischen
Bauteils, welches durch die Bauteilhalteeinrichtung 107 gehalten
wird, sowie eine Steuereinrichtung 130, die zumindest die
Bewegung des XY-Roboters 115 und der Schaltungsplatinen-Transfereinrichtung 140 steuert, und
die einen Erkennungsvorgang für
Bilder, welche aus den Erkennungseinrichtungen 120, 121 zugeführt werden,
ausführt,
um hierdurch einen Korrekturvorgang für eine Veränderung zwischen der Halteausrichtung
und einer Montageausrichtung des Bauteils auf der Schaltungsplatine 2 zu
steuern. Bei dem Ausführungsbeispiel
ist eine Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 benachbart
zu der Erkennungseinrichtung 121 angeordnet. Die Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 ist
eine Einrichtung zum Erfassen einer irregulären Anordnung der Anschlussdrähte des
elektronischen Bauteils, wobei die Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 Laserlicht-Abstrahlerfassungseinrichtungen aufweist.
Die Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 ist
ebenfalls mit der Steuereinrichtung 130 verbunden, welche
die Höhe
der Anschlussdrähte berechnet.
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Die
Bauteilhalteeinrichtung 107 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist mit vier
Düsen 108 sowie
einer Schaltungsplatinen-Erkennungskamera 109 zum Erkennen
einer Schaltungsplatinen-Positioniererfassungsmarkierung (die nachstehend
einfach als eine Schaltungsplatinenmarkierung bezeichnet wird),
welche auf der Schaltungsplatine 2 vorgesehen ist, ausgerüstet. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
werden Bauteile aufeinanderfolgend auf der Schaltungsplatine 2 montiert,
nachdem alle vier Düsen 108 Bauteile aufgenommen
haben und halten. Um Informationen für die Korrektur eines Bewegungsbetrages
der Bauteilhalteeinrichtung 107 während der Montage zu erhalten,
nimmt die Schaltungsplatinen-Erkennungskamera 109 ein
Bild der Schaltungsplatinenmarkierung, welche eine geometrische
Form besitzt und welche auf der Schaltungsplatine 2 ausgebildet ist,
auf, um eine Position der Schaltungsplatine 2 genau zu
erfassen, nachdem die Schaltungsplatine 2 durch die Schaltungsplatinen-Bewegungseinheit 140 verfahren
worden ist. Je zwei Schaltungsplatinenmarkierungen sind in dem Ausführungsbeispiel
für jeden Bauteilbestückungspunkt
vorgesehen, an dem ein Bauteil zu montieren ist. Die Steuereinrichtung 130 erkennt
aufgenommene Bilder, die von dem Aufnahmevorgang erhalten worden
sind, um hierdurch eine Veränderung
des Bewegungsbetrages bzw. eine Verlagerung des Bewegungsweges der
Bauteilhalteeinrichtung 107, bezogen auf eine Anordnungsposition der
Schaltungsplatine 2, sowie eine Schrägstellung der Schaltungsplatine 2 zu
berechnen, und korrigiert den Bewegungsbetrag der Bauteilehalteeinrichtung 107 auf
diese Weise.
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Wie
in 3 gezeigt ist, besitzt die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 104 einen X-Tisch 141 sowie
einen Y-Tisch 142. Der X-Tisch 141, welcher einen
Festleg- bzw. Fangmechanismus 145 besitzt, der zum Fangen
und Halten der Schaltungsplatine 2 zwischen einer ortsfesten
Fangplatte 143 und einer bewegbaren Fangplatte 144 angeordnet
ist, kann sich in die X-Richtung durch eine Kugelumlaufspindel 147 mit
einem sich in Betrieb befindlichen Motor 146 bewegen. Der
Y-Tisch 142, der den X-Tisch 141 aufnimmt, kann
sich in die Y-Richtung durch eine Kugelumlaufspindel 149 mittels
des Betriebes eines Motors 148 bewegen. Die ortsfeste Fangplatte 143 sowie
die bewegbare Fangplatte 144 sind mit der Schaltungsplatinen-Transfereinrichtung 103 verbunden.
Die Schaltungsplatine 2, die zu der Schaltungsplatinen-Transfereinrichtung 103 übertragen
worden ist, wird durch die ortsfeste Fangplatte 143 und
die bewegbare Fangplatte 144 erfasst. Die Schaltungsplatine
kann demzufolge in die X-, Y-Richtungen mittels der Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 während des
Bestückungsvorganges bewegt
werden.
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Obwohl
die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 bei diesem
Ausführungsbeispiel
so ausgerüstet
ist, dass sie sich sowohl in die X- als auch in die Y-Richtung bewegen
kann, ist die Einrichtung hierauf nicht beschränkt, solange sich die Einrichtung
zumindest in eine der beiden Richtungen, d. h. der X- oder der Y-Richtung,
bewegen kann.
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Wie
in 2 wiedergegeben ist, sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel
die Bauteilzuführeinrichtungen 104, 105, 106 am äußeren Rand
eines Bereiches angeordnet, in dem die Schaltungsplatine 2 in
die X-, Y-Richtungen mittels der Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 verfahren
wird. Die Bauteilzuführeinrichtungen 104, 105, 106 bewegen sich
niemals in die X-, Y-Richtungen, um die Bauteilhalteeinrichtung 107 die
Bauteile aufnehmen bzw. halten zu lassen. Weiterhin sind bei diesem
Ausführungsbeispiel,
wie es deutlich aus den Zeichnungsfiguren hervorgeht, die Bauteilzuführeinrichtungen 104, 105, 106 quer
zu einem Transferweg, welcher sich in die X-Richtung der Schaltungsplatinen-Transfereinrichtung 103 erstreckt,
an beiden Enden in der Y-Richtung senkrecht zu der Transferrichtung
der Schaltungsplatine angeordnet. Die Erkennungseinrichtungen 121 sind
entsprechend hierzu an beiden Enden eines Bewegungsbereiches der
Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 in die Y-Richtung
montiert und die Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 sowie
die Zuführeinrichtung 105 für elektronische
Bauteile sind benachbart zu einer der Erkennungseinrichtungen 121 platziert.
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Der
vorstehend erläuterte
Aufbau macht die Bauteilbestückungsvorrichtung 101 insgesamt
kompakt.
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Die
Anordnungsposition der Bauteilzuführeinrichtungen ist nicht auf
die vorstehend erläuterten Positionen
beschränkt.
Beispielsweise können
die Bauteilzuführeinrichtungen
nur an einer Seite des Transferweges angeordnet sein. Darüber hinaus
ist die Zahl der Bauteilzuführeinrichtungen
nicht auf die des Ausführungsbeispiels
beschränkt,
wobei zumindest zwei ausreichen.
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Die
Anordnungsposition der Erkennungseinrichtungen 120, 121 ist
ebenfalls nicht auf die in den vorstehenden Erläuterungen erwähnte Position
beschränkt.
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Der
Betrieb der so aufgebauten Bauteilbestückungsvorrichtung 101 wird
nun nachstehend erläutert.
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Zu
Beginn werden Montagepositionsdaten 151, Zuführpositionsdaten 152 und
Schaltungsplatinen-Markierungserfassungsdaten 153 der Steuereinrichtung 130 zugeführt. Wie
aus 4 hervorgeht, enthalten die Montagepositionsdaten 151 eine
Bauteilmontagepositionsinformation, welche die Montagepositionen
der Bauteile auf der Schaltungsplatine 2 kennzeichnet,
und Zuführpositionszahlen
an der Bauteilzuführeinrichtung 104 und
dergleichen, welche die zu bestückenden
Bauteile usw. zuführen.
Wie in 5 gezeigt ist, enthalten die Zuführpositionsdaten 152 Informationen,
welche sich auf die Zuführpositionsnummern
in den Montagepositionsdaten 151 beziehen, wobei die Informationen
Schaltungsplatinen-Markierungszahlen
enthalten, welche sich auf die Schaltungsplatinenmarkierungen, die
auf einer Schaltungsplatine 2 ausgebildet sind, beziehen.
Die Schaltungsplatinen-Markierungserfassungsdaten 153 enthalten,
wie es in 6 gezeigt ist, Informationen,
welche sich auf die Schaltungsplatinen-Markierungsnummern bzw. Schaltungsplatinen-Markierungszahlen
beziehen, die in den Zuführpositionsdaten 152 enthalten
sind.
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Die
Schaltungsplatine 2 wird nun durch die Schaltungsplatinen-Transfereinrichtung 103 in
die Bauteilbestückungsvorrichtung 101 eingebracht,
um durch die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 gehalten
zu werden.
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In
diesem Zustand bewegt die Steuereinrichtung 130 als einen
ersten Schritt gemäß der vorliegenden
Erfindung die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 zu
einer Position, welche am dichtesten zu bzw. unmittelbar an einem
Bauteilzuführpunkt,
beispielsweise an der Bauteilzuführeinrichtung 104 liegt,
die das Bauteil, welches zu montieren ist, zuführen soll, so dass der Schaltungsplatinen-Markierungserfassungsvorgang
zum Montieren des Bauteils in einer Position unmittelbar an einer
der beiden Erkennungseinrichtungen 120, 121 ausgeführt wird,
welche die Ausrichtungsstellung des Bauteils aufnehmen (Schritte 1 und 2,
die durch S1 und S2 in 1 gekennzeichnet sind). Da das
Bauteil, welches durch die Bauteilhalteeinrichtung 107 gehalten
wird, über
der Erkennungseinrichtung 120 oder der Erkennungseinrichtung 121 positioniert
ist, um das Bauteil bei dem Montagevorgang zu erkennen, bewegt im
Schritt 3 die Steuereinrichtung 130 die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 in der
Weise, dass eine Bauteilmontageposition auf der Schaltungsplatine 2 am
dichtesten zu bzw. unmittelbar an der Erkennungseinrichtung 120 oder 121 an der
Seite der Bauteilzuführeinrichtung 104,
welche das Bauteil zuführen
soll, angeordnet ist, um hierdurch die Bewegungsstrecke der Bauteilhalteeinrichtung 107 von
der Erken nungseinrichtung 120 oder 121 zu der
Bauteilmontageposition auf ein Minimum zu bringen.
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Im
Schritt 4 wird die Schaltungsplatinenmarkierung, die auf
der Schaltungsplatine 2 ausgebildet worden ist, welche
auf der Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 gehalten
wird, die, wie vorstehend erläutert,
positioniert ist, erfasst.
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Der
Vorgang in den Schritten 1 bis 4 wird nun vollständig erläutert. Im
Schritt 1 liest die Steuereinrichtung 130 die „Zuführpositionszahl", welche in den Montagepositionsdaten 151 der 4 enthalten
ist, in Übereinstimmung
mit einem Bestückungs-
bzw. Montagebefehl für
das Bauteil auf der Schaltungsplatine 2 aus, um hierdurch
eine Zuführposition
des zu montierenden Bauteils zu erkennen. Insbesondere entspricht
bei dem Ausführungsbeispiel
die „1" in der „Zuführpositionszahl" in 4 beispielsweise
der Bauteilzuführeinrichtung 104-1 der 2,
die „2" in der „Zuführpositionszahl" beispielsweise der
Bauteilzuführeinrichtung 104-2 und
die „3" in der „Zuführpositionszahl" beispielsweise der
Bauteilzuführeinrichtung 105 der 2,
obwohl dies in 4 nicht wiedergegeben ist. Eine
Korrelation dieser „Zuführpositionszahlen" und der Bauteilzuführeinrichtungen 104, 105, 106 wird
vorab in der Steuereinrichtung 130 gespeichert. Basierend
auf der ausgelesenen „Zuführpositionszahl" erhält die Steuereinrichtung 130 eine Zuführposition
XII und eine Zuführposition
YII entsprechend der vorstehend erläuterten „Zuführpositionszahl" unter Bezugnahme
auf die Zuführpositionsdaten 152 der 5.
Beispielsweise werden „100, 100" in dem Fall, bei
dem die „Zuführpositionszahl" die „1" ist, als die Zuführposition
XII und die Zuführposition
YII ausgelesen, wie es aus 5 entnehmbar
ist. Wenn die „Zuführpositionszahl" die „2" ist, werden „200, 100" ausgelesen.
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Nach
dem Auslesen der „Zuführpositionszahl" bewegt die Steuereinrichtung 130 die
Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtungen 140 in dem Schritt 2 so,
dass der Bauteilmontagepunkt auf der Schaltungsplatine 2 unmittelbar
an dem Bauteilzuführpunkt
der entsprechenden Bauteilzuführeinrichtung
angeordnet ist. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird, wie es vorstehend erläutert worden
ist, die Montage für
die Bauteile auf der Schaltungsplatine 2 ausgeführt, nachdem
alle vier Düsen 108 der
Bauteilhalteeinrichtung 107 in der Weise ange steuert worden
sind, dass sie die Bauteile halten, und daher gibt es eine Vorgehensweise,
gemäß der die
Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 104 zu dem Bauteilzuführpunkt
bewegt wird, wo das Bauteil, welches mit einer der vier Düsen gehalten
wird, zugeführt
wird. Auf diese Weise wird bei dem Ausführungsbeispiel die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 zu
dem Bauteilzuführpunkt entsprechend
der Zuführpositionszahl
der vierten Düse 108 der
vier Düsen
bewegt, um, nachdem die vierte Düse 108 das
Bauteil als letzte der vier Düsen aufgenommen
hat und hält,
die Bewegungsstrecke der Bauteilhalteeinrichtung 107 kleiner
zu machen als die Bewegungsstrecke nach dem Aufnehmen und Halten
eines Bauteils durch jede der anderen Düsen, um hierdurch die Gefahr
zu verringern, dass die Bewegungen der Bauteilhalteeinrichtung 107,
welche zum Aufnehmen und Halten der Bauteile vorgesehen ist, ein
Herabfallen der Bauteile, welche durch die Düsen 108 bereits gehalten
werden, verursacht usw. Beispielsweise ist die „Zuführpositionszahl", die einer „Düsenzahl" von „4" entspricht, wie
es in 4 gezeigt ist, die „2" und daher wird die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 durch
die Steuerung der Steuereinrichtung 130 in Richtung eines
Bereiches bewegt, wo die Bauteilzuführeinrichtung 104-2 angeordnet
ist, insbesondere um den Bauteilbestückungspunkt auf der Schaltungsplatine 2 unmittelbar zu
der Zuführposition
XII und der Zuführposition
YII „200,
100", wie es in 5 gekennzeichnet
ist, zu bringen.
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Die
Düsenanzahl,
welche eine Referenz zum Auslesen der vorstehend erwähnten „Zuführpositionszahl" ist, ist aus den
vorstehend erläuterten
Gründen
vorzugsweise 4. Jedoch ist die Düsenanzahl hierauf
nicht beschränkt
und kann in geeigneter Weise in Übereinstimmung
mit Bestückungsbedingungen
eingestellt werden. Bei dem Aufbau der vorliegenden Erfindung kann
die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 in dem
Fall, bei dem die Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 nur
an einer der Erkennungseinrichtungen, der Erkennungseinrichtung 121,
benachbart angeordnet ist und bei dem sich die Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 im
Betrieb befindet, die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 in
die Nähe
der Bauteilzuführeinrichtung
an der Seite der Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 mit
Priorität
gegenüber
der Auswahl der „Zuführpositionszahl", basierend auf der Düsenzahl,
gebracht werden.
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Wie
in 2 bei diesem Ausführungsbeispiel gezeigt ist,
ist die Anschlussdraht-Höhenmesseinrichtung 122 an
der Seite angeordnet, an der die tablettartige Zuführeinrichtung 106 für elektronische Bauteile
vorgesehen ist, da die Anzahl an Bewegungen der Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 104 verringert
werden kann, weil die elektronischen Bauteile, welche eine Anschlussdraht-Höhenmessung benötigen, oft
von der tablettartigen Zuführeinrichtung 106 für elektronische
Bauteile zugeführt werden.
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Der
Betrieb in den Schritten 1 und 2 wird nun in Bezug
auf die Bauteilzuführeinrichtung 104-1 und die
Bauteilzuführeinrichtung 105 der 2 als
die Bauteilzuführeinrichtungen
und unter Bezugnahme auf die 7 erläutert. Die
Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 wird in ihrer
Bewegung durch die Steuereinrichtung 130 gesteuert, um
eine Montageposition 161 auf der Schaltungsplatine 2 unmittelbar
zu der Zuführposition 162 der
Bauteilzuführeinrichtung 140-1 zu
bringen.
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Im
Schritt 3 bewegt die Steuereinrichtung 130, wie
es in 8 gezeigt ist, die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 so,
dass die Montageposition 161 auf der Schaltungsplatine,
auf der das gehaltene Bauteil zu montieren ist, sich am dichtesten
der Erkennungseinrichtung 120 oder der Erkennungseinrichtung 121 annähert.
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Die 7 und 8 sind
erläuternde
Darstellungen für
die Bewegung der Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140.
Eine Positionsbeziehung der Bauteilzuführeinrichtung 104 und
der Erkennungseinrichtung 120 sowie eine Positionsbeziehung
der Bauteilzuführeinrichtung 105 und
der Erkennungseinrichtung 121 sind gegenüber den
tatsächlich
hergestellten Vorrichtungen geringfügig unterschiedlich.
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Im
Schritt 4 liest die Steuereinrichtung 130 unter
Bezugnahme auf die Schaltungsplatinen-Markierungserfassungsdaten 153 der 6 eine „Markierungsposition" der Schaltungsplatinenmarkierung, die
auf der Schaltungsplatine 2 ausgebildet ist, entsprechend
der Montageposition des zu montierenden Bauteils aus. Bei dem vorstehend
erläuterten Beispiel
liest die Steuereinrichtung 130 unter Bezugnahme auf die
Zuführpositionsdaten 152 der 5 die
Schaltungsplatinen- Markierungszahl „1" aus, welche einer „Zuführpositionszahl" von „2" entspricht, die in
dem Fall, in dem die „Düsenzahl" die „4" ist, vorausgeht.
Die Steuereinrichtung 130 liest anschließend die „Markierungsposition
X, Y" sowie eine „Schaltungsplatinen-markierungs-Formzahl", welche der Schaltungsplatinen-Markierungsnummer „1" entspricht, unter
Bezugnahme auf die Schaltungsplatinen-Markierungserfassungsdaten 153 der 6 aus.
Hierbei sind, wie es deutlich aus der 6 hervorgeht,
die Markierungspositionen X und Y der beiden Schaltungsplatinenmarkierungen
jeweils "190, 210" sowie „190, 210" und die Markierungsformzahl ist
die „1" der Schaltungsplatinenmarkierungen.
Obwohl dies nicht in den Tabellen gezeigt ist, werden die Formen
der Schaltungsplatinenmarkierungen, die auf den Schaltungsplatinen 2 ausgebildet
sind, vorab entsprechend der Schaltungsplatinen-Markierungsformzahlen
bestimmt, welche durch die Steuereinrichtung 130 identifiziert
werden. Die Steuereinrichtung 130 kann demzufolge eine Übereinstimmung oder
eine Nicht-Übereinstimmung
der Markierungsform entsprechend der Schaltungsplatinenmarkierungs-Formzahl
sowie eines Bilds der Markierungsform, welches durch die Schaltungsplatinen-Erkennungskamera 109 der
Bauteilhalteeinrichtung 107 aufgenommen worden ist, feststellen.
Schaltungsplatinenmarkierungen aller Bauteile, die zu montieren sind,
werden in dem Ausführungsbeispiel
vorher identifiziert.
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Obwohl
jede Schaltungsplatinenmarkierung eine zusätzlich ausgebildete Markierung
auf der Schaltungsplatine 2 in dem Ausführungsbeispiel ist, kann beispielsweise
ein Abschnitt eines Leitungsweges auf der Schaltungsplatine 2 als
die Schaltungsplatinenmarkierung verwendet und erkannt werden.
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Ein
Beurteilungsvorgang zum Beurteilen des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit
der anderen Schaltungsplatinenmarkierungen, die zu erfassen sind,
kann nach dem Schritt 4 und vor dem Schritt 5 hinzugefügt werden,
obwohl dies in 1 nicht gezeigt ist.
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Die
Steuereinrichtung 130 bewegt die Bauteilhalteeinrichtung 107 durch
den XY-Roboter 115 auf
der Basis der ausgelesenen Informationen auf die Markierungspositionen
und veranlasst die Schaltungsplatinen-Erkennungskamera 109 der
Bauteilhalteeinrichtung 107 Bilder von den Schaltungsplatinenmarkierungen
aufzunehmen.
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Ein
Bewegungskorrekturwert für
die Bauteilhalteeinrichtung 107 wird im Schritt 5 berechnet.
Insbesondere werden die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 und
die Bauteilhalteeinrichtung 107 separat bewegt, wie es
vorstehend erläutert
worden ist. Daher stimmt bei Nicht-Vorhandensein einer Verschiebung
im Bewegungswert zwischen der Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 und der
Bauteilhalteeinrichtung 107 eine Mittenposition eines Bildbereiches
der aufgenommenen Schaltungsplatinenmarkierung mit der Information
auf der Markierungsposition überein
und es ist daher in diesem Fall nicht notwendig, den Bewegungsbetrag
der Bauteilhalteeinrichtung zu korrigieren. Wenn auf der andern
Seite die Mittenposition nicht mit der Information auf der Markierungsposition übereinstimmt,
gibt die Steuereinrichtung 130 einen Verschiebungsbetrag
hiervon als einen Korrekturwert für die Bewegung der Bauteilhalteeinrichtung 107 vor.
Da die Schaltungsplatinenmarkierung an zwei symmetrischen Punkten
auf einer Diagonale, welche durch die Montageposition des zu bestückenden
Bauteils hindurchgeht, wie es vorstehend erläutert worden ist, ausgebildet
ist, berechnet die Steuereinrichtung 130 eine Neigung bzw.
Schrägstellung
der Schaltungsplatine 2, basierend auf einer Linie, welche
die beiden Punkte verbindet, und einer Linie, welche die Mittenpositionen
der beiden Bildbereiche der beiden aufgenommenen Schaltungsplatinenmarkierungen verbindet
und stellt die berechnete Schrägstellung als
einen Korrekturwert der Schrägstellung
zum Korrigieren der Bauteilhalteeinrichtung 107 ein.
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Im
Schritt 6 nimmt die Bauteilhalteeinrichtung 107,
basierend auf den Montagepositionsdaten 151 der 4 und
den Zuführpositionsdaten 152 der 5,
das Bauteil aus einer vorbestimmten Bauteilzuführposition, beispielsweise
der Bauteilzuführposition 162 der 8,
unter der Steuerung der Steuerungseinrichtung 130 auf und
platziert anschließend das
Bauteil über
der Erkennungseinrichtung 120. Die Erkennungseinrichtung 120 nimmt
ein Bild des Bauteils auf. Die Steuereinrichtung 130 überprüft eine Halteausrichtung
des Bauteils, basierend auf dem Bild, welches bei dem Aufnahmevorgang
erhalten worden ist, und veranlasst die Bauteilhalteeinrichtung,
die Halteausrichtung zu korrigieren. In dem Ausführungsbeispiel hält die Bauteilhalteeinrichtung 107 das
Bauteil durch Ansaugen mittels der Düse 108 und daher wird
die Halteausrichtung durch Drehen der Düse 108 um ihre Achse
korrigiert.
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Die
Bauteilhalteeinrichtung 107 besitzt, wie dies vorstehend
erläutert
worden ist, bei diesem Ausführungsbeispiel
vier Düsen.
Die Düsen 108 der
Bauteilhalteeinrichtung 107 werden aufeinanderfolgend durch
die Steuerung der Steuereinrichtung 130 an entsprechenden
Bauteilzuführpositionen
für die
zu haltenden, elektronischen Bauteile positioniert, so dass die
elektronischen Bauteile kontinuierlich angesaugt werden. Nachdem
jede der vier Düsen 108 das jeweilige
elektronische Bauteil angesaugt hat, wird die Bauteilehalteeinrichtung 107 durch
den XY-Roboter 115 in
die Position über
der Erkennungseinrichtung 120 bewegt, wo die Halteausrichtung
eines elektronischen Bauteils an jeder der Düsen 108 durch die Erkennungseinheit 120 aufgenommen
wird. Der Korrekturvorgang für
die Halteausrichtung wird für
jede der Düsen 108 ausgeführt.
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Im
Schritt 7 wird das Bauteil, welches in seiner Halteausrichtung
korrigiert worden ist, durch die Bauteilhalteeinrichtung 107 der
Montageposition 161 zugeführt. Eine Linie, welche durch
das Bezugszeichen 165 in 8 und 9 gekennzeichnet
ist, die nachstehend erläutert
wird, ist der Transferweg des durch die Bauteilhalteeinrichtung 107 gehaltenen Bauteils.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 in die
Lage versetzt, die Schaltungsplatine 2 in einer Weise zu
bewegen, dass die Montageposition auf der Schaltungsplatine 2,
in der eine erste der vier Düsen 108 der
Bauteilhalteeinrichtung das Bauteil zu montieren hat, sich unmittelbar
an der Erkennungseinrichtung 120 befindet. Nachdem die
Bauteilhalteeinrichtung 107 durch den XY-Roboter 115 bewegt
worden ist, um an der Montageposition des zuerst zu montierenden
elektronischen Bauteils positioniert zu werden, wird das Bauteil
auf der Schaltungsplatine 2 montiert. Die Montagevorgänge für das zweite
bis vierte Bauteil werden danach in der gleichen Weise durch Bewegen
der Bauteilhalteeinrichtung 107 mittels des XY-Roboters 115 aufeinanderfolgend
ausgeführt.
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Im
Schritt 8 wird beurteilt, ob sämtliche Bauteile, die zu montieren
sind, auf der Schaltungsplatine 2 montiert worden sind.
Der Vorgang kehrt zum Schritt 6 zurück, wenn Bauteile, die zu montieren sind,
noch vorhanden sind. Der Vorgang endet, wenn keine Bauteile übrig geblieben
sind, die zu montieren sind.
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Gemäß dem vorstehend
erläuterten
Ausführungsbeispiel
bewegt die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140,
wie es deutlich aus 8 hervorgeht, die Schaltungsplatine 2,
um die Bauteilbestückungsposition 161 auf
der Schaltungsplatine 2 unmittelbar zu der Bauteilzuführposition
zu bringen, und anschließend
bewegt die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 die
Schaltungsplatine 2, um die Bestückungsposition 161 auf
der Schaltungsplatine 2 unmittelbar zu der Erkennungseinrichtung 120 zu
bringen. In dem Fall, bei dem die Bauteilhalteeinrichtung 107 beispielsweise
mit vier Düsen 108 ausgerüstet ist,
wie es vorstehend erläutert
worden ist, wird beispielsweise die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 zu
der Bauteilzuführeinrichtung
bewegt, welche das elektronische Bauteil zu zuführen hat, das durch die vierte
Düse zu halten
ist, d. h. der Düse,
die das letzte elektronische Bauteil hält, und weiterhin wird die
Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 bewegt, um
die Bestückungsposition 161 auf
der Schaltungsplatine 2, an der die erste der vier Düsen 108 zuerst
das Bauteil zu montieren hat, unmittelbar zu der Erkennungseinrichtung 120 zu
bringen, welche an der Seite der vorstehend erläuterten Bauteilzuführeinrichtung
angeordnet ist.
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Demzufolge
wird die Schaltungsplatine 2 vorab zu dem Bereich, welcher
die Bauteilzuführeinrichtung
aufweist, von der die Bauteilhalteeinrichtung 107 das zu
haltende elektronische Bauteil aufnimmt, bewegt. Daher werden die
Bewegungsstrecke der Bauteilhalteeinrichtung 107 von der
Bauteilzuführposition
zu der Erkennungseinrichtung 120 und die Bewegungsstrecke
von der Erkennungseinrichtung 120 zu der Bauteilbestückungsposition 161 auf
der Schaltungsplatine 2 im Vergleich zum Stand der Technik verringert.
Die Bauteile können
daher auf der Schaltungsplatine 2 mit hoher Geschwindigkeit
montiert werden, wodurch die Produktivität verbessert werden kann.
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Weiterhin
werden in dem Zustand, bei dem die Bestückungsposition 161 auf
der Schaltungsplatine 2 unmittelbar an der Erkennungseinrichtung 120 angeordnet
ist, die Schaltungsplatinenmarkierungen auf der Schaltungsplatine 2 erfasst,
wodurch der Korrekturwert in der Bewegung der Bauteilhalteeinrichtung 107 berechnet
wird. Da der Korrekturwert mit dem Bewegungswert der Bauteilhalteeinrichtung 107,
welcher im Vergleich zum Stand der Technik verringert ist, berechnet
wird, kann demzufolge das gehaltene Bauteil zu der Montageposition
auf der Schaltungsplatine 2 mit einer höheren Genauigkeit als im Stand
der Technik gebracht werden. Da weiterhin die Schaltungsplatinenmarkierung
für jede
Bestückungsposition
jedes Bauteils vorgesehen ist, kann der Korrekturwert für jedes
Bauteil berechnet werden. Sämtliche
Bauteile können
schließlich
auf der Schaltungsplatine 2 mit hoher Genauigkeit montiert werden.
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Es
wird nun auf 9 Bezug genommen. Wenn eine
Bauteilzuführposition 163 von
der Bauteilzuführeinrichtung 104 zu
der Bauteilzuführeinrichtung 105 geändert wird,
arbeitet die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 in
den Schritten 2 und 3 in der Weise, dass eine
Bauteilbestückungsposition 164 auf
der Schaltungsplatine 2 unmittelbar zu der Bauteilzuführposition 163 und
der Erkennungseinrichtung 120 gebracht wird.
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Bei
dem vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispiel
ist die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 vorgesehen,
um sich der Erkennungseinrichtung nach der Bewegung zu der Bauteilzuführeinrichtung,
welche das auf der Schaltungsplatine 2 zu montierenden
Bauteil speichert, zu nähern. Jedoch
ist der Aufbau hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann eine
solche Anordnung in der Weise angepasst werden, dass sich die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 nur
zu der Bauteilzuführeinrichtung,
welche das auf der Schaltungsplatine zu montierenden Bauteil speichert,
bewegt, wobei die Bewegung zu der Erkennungseinrichtung beseitigt
ist. Der Vorgang der 10 wird in diesem Fall ausgeführt. Insbesonders
wird der Schritt 11 nach den Vorgängen in den Schritten 1 und 2 ausgeführt, wodurch
ein Bild der Positionserfassungsmarkierung erkannt wird. Der Korrekturbetrag
in der Bewegung der Bauteilhalteeinrichtung wird im Schritt 12 berechnet,
welcher sich an den Schritt 11 anschließt. Das Bauteil wird tatsächlich auf
der Schaltungsplatine 2 im Schritt 13, der sich
dem Schritt 12 anschließt, montiert. Die Schritte 11 und 12 können entfallen.
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Sogar
wenn die Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 so
ausgelegt ist, dass sie sich nur zu der Bauteilzuführeinrichtung
bewegt, kann der Bewegungsbetrag der Bauteilhalteeinrichtung 107 von
der Bauteilzuführposition
zu der Bauteilbestückungsposition
auf der Schaltungsplatine 2 im Vergleich zum Stand der
Technik verringert werden, was es ermöglicht, die Bauteile bei hoher
Geschwindigkeit auf der Schaltungsplatine 2 zu montieren
und dadurch die Produktivität
zu verbessern. Mit der Hinzufügung
der Schritte 11 und 12 kann der Korrekturbetrag
für die
Bewegung der Bauteilhalteeinrichtung 107 in einem Zustand
berechnet werden, wo der Bewegungsbetrag der Bauteilhalteeinrichtung 107 im Vergleich
zum Stand der Technik verringert ist. Demzufolge können die
gehaltenen Bauteile zu der Bestückungsposition
der Schaltungsplatine 2 genauer als im Vergleich zum Stand
der Technik bewegt werden.
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ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
betrifft eine Bauteilbestückungsvorrichtung
von der Art, die eine Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung aufweist,
welche nur in die Y-Richtung verfahren wird. Insbesondere enthält die Bauteilbestückungsvorrichtung,
die nachstehend zu beschreiben ist, eine Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung
von der Art, welche sich nur in Richtung zu der Bauteilzuführeinrichtung,
die die auf der Schaltungsplatine 2 zu montierenden Bauteile
speichert, bewegt und welche die Bewegung zu der Erkennungseinrichtung
nicht aufweist.
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Ein
Beladeabschnitt 332 und ein Entladeabschnitt 334 bei
einer Bauteilbestückungsvorrichtung 401,
die nachstehend zu erläutern
ist, entsprechen der Transfereinrichtung 103 der vorstehend
erläuterten
Bauteilbestückungsvorrichtung 101.
Ein kassettenartiger Bauteilzuführabschnitt 313 und
ein teller- bzw. tablettartiger Bauteilzuführabschnitt 308 der Bauteilbestückungsvorrichtung 401 entsprechen
den Bauteilzuführeinrichtungen 104, 105 sowie
der Bauteilzuführeinrichtung 106 der
Bauteilbestückungsvorrichtung 101.
Weiterhin stimmt ein Montage- bzw. Montagekopf 321 der
Bauteilbestückungsvorrichtung 401 mit
der Bauteilhalteeinrichtung 107 der Bauteilbestückungsvorrichtung 101 überein und
Erkennungskameras 371, 372, die in der Bauteilbestückungsvorrichtung 401 angebracht
sind, entsprechen den Bauteilerkennungseinrichtungen 120, 121 der Bauteilbestückungsvorrichtung 101.
Eine Steuereinrichtung 402 in der Bauteilbestückungsvorrichtung 401 entspricht
der Steuereinrichtung 130 in der Bauteilbestückungsvorrichtung 101.
Ein Tisch 341 der Bauteilbestückungsvorrichtung 401,
der in Y-Richtung verfahrbar ist, stimmt mit der Schaltungsplatinen-Bewegungseinrichtung 140 in
der Bauteilbestückungsvorrichtung 101 überein.
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Entsprechend
dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist, wie in 11 gezeigt, die Bauteilbestückungsvorrichtung
so gestaltet, dass elektronische Bauteile 302 ganz verschiedener
Arten, welche Verbindungselemente bzw. Konnektoren usw. als ein Beispiel
für die
Bauteile umfassen, auf einer Schaltungsplatine 301 als
ein Beispiel für
die Objekte, die zu bestücken
sind, zu montieren sind, um eine elektronische Schaltungsplatine 303 herzustellen.
Jedoch ist das zweite Ausführungsbeispiel
hierauf nicht beschränkt
und für
jeden Fall einsetzbar, bei dem verschiedene Bauteile auf verschiedenen
Gegenständen,
die auszurüsten
sind, montiert werden, um verschiedene Produkte zusammenzusetzen
oder herzustellen oder zu erzeugen.
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Die
Bauteilbestückungsvorrichtung 401 in 11 besitzt
den Bauteilzuführabschnitt 308 des Teller-
bzw. Tabletttyps und den Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps. Der Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps enthält
eine Vielzahl an Bauteilzuführmechanismen 307 des
Teller- bzw. Tabletttyps, die nebeneinander angeordnet sind, wie
es in 12 gezeigt ist. Die Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps wählen
ein Tablett 304 aus, welches vorbestimmte Bauteile speichert,
wenn verschiedene elektronische Bauteile 302 zu verarbeiten sind,
und bewegt das Tablett, falls notwendig, aus einer Speicherposition 305 zu
einer Bauteilzuführposition 306,
um dadurch die gespeicherten elektronischen Bauteile 302 zuzuführen. Der
Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps enthält
eine Vielzahl an Bauteilzuführkassetten 312,
die benachbart zueinander angeordnet sind. Die Bauteilzuführkassette 312,
welche mit auf einem Band angeordneten Bauteilen oder Massenbauteilen
beladen sind, führt
die elektronischen Bauteile 302 nacheinander einer Bauteilzuführposition 311 zu.
Bei der Bauteilbestückungsvorrichtung 401 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
werden die elektronischen Bauteile 302 der verschiedenen
Arten, die von den Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps und dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps zugeführt werden,
bei Anforderung aufgenommen, beispielsweise durch den Montagekopf 321,
welcher sich in zwei Richtungen, d. h. in die X- und die Y-Richtung, die
senkrecht zueinander verlaufen, wenn sie in einer Ebene betrachtet
werden, bewegen kann, wodurch diese in vorbestimmten Positionen
auf der Schaltungsplatine 301 montiert werden. Die elektronische Schaltungsplatine 303 wird
auf diese Weise hergestellt.
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Der
Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps besitzt eine Liftbühne 316,
welche durch die Vorwärts-
bzw. Rückwärtsdrehung
einer Schraubenwelle 314 mittels eines Motors 315 nach
oben und unten bewegt wird, wie es in 12 gezeigt
ist. Ein Tablettmagazin 317, welches eine Vielzahl an Tabletts 304 speichert,
ist in einer vorbestimmten Position der Liftbühne 316 angeordnet
sowie positioniert und darüber
hinaus durch ein Verriegelungselement (nicht gezeigt) verriegelt,
um nicht unerwartet herauszufallen. Das Tablettmagazin 317 speichert
eine Reihe an Tabletts 304, die verschiedene elektronische
Bauteile 302 in verschiedenen Stufen aufnehmen, so dass
die Tabletts durch rechte und linke Schienen (nicht gezeigt) nach
oben und unten getrennt werden können,
um einzeln herausgenommen und eingesetzt werden zu können.
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Eine
Einbring-/Austragsbühne 318 zum
Bewegen der Tabletts 304 nach innen und außen ist
an der Bauteilzuführposition 306 des
Tablettmagazins 317 angeordnet, welche in einem vorderen
Abschnitt eines Anhebeteils der Liftbühne 316 vorgesehen
ist, wobei die Bühne
von den Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps gemeinsam genutzt wird. Jedes der Shuttles 326 an
der Einbring-/Austragsbühne 318 wird
durch einen Taktriemen 319, welcher an einem Mittenabschnitt
der Einbring-/Austragsbühne 318 in Längsrichtung
entlang läuft,
hin- und herbewegt,
wodurch die einander gegenüberliegenden
Tabletts 304 in den Tablettmagazinen 317 geladen/entladen
werden. Das Tablettmagazin 317 wird durch die Bewegung
nach oben und unten der Liftbühne 316,
die an der Einbring-/Austragshöhe
anzuordnen ist, gesteuert, wo die Tabletts 304, die die
elektronischen Bauteile 302, welche zuzuführen sind,
aufnehmen, auf die Einbring-/Austragsbühne 318 zu laden und
entladen sind. Anschließend
wird das Tablett 304 durch das Shuttle 326 zu
der Bauteilzuführposition 306 an der
Einbring-/Austragsbühne 318 herausgezogen, um
die vorbestimmten elektronischen Bauteile 302 zu zuführen. Wenn
die elektronischen Bauteile 302, welche in einem anderen
Tablett 304 gespeichert sind, zu zuführen sind, wird das vorher
zu der Bauteilzuführposition 306 herausgezogene
Tablett 304 zu der ursprünglichen Höhenposition des Tablettmagazins 317 zurückgeschoben
und das Tablett 304, welches die elektronischen Bauteile 302,
die anschließend
zu zuführen
sind, speichert, wird daraufhin in der gleichen Weise, wie vorstehend
erläutert,
zu der Bauteilzuführposition 306 herausgezogen,
während es
in der oben erwähnten Einbring-/Austragshöhe unter
der Überwachung
einer Höhe
des Tablettmagazins 317 durch die Liftbühne 316 gehalten wird.
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Das
Shuttle 326 ist mit einem Kupplungselement 323 zum
Einführen
und Herausziehen der Tabletts 304 ausgerüstet. Das
Kupplungselement 323 wird durch ein Betätigungselement (nicht gezeigt)
geöffnet
und geschlossen, wodurch es mit einem Kupplungsabschnitt 304b des
Tabletts 304 beispielsweise in die Einbring-/Austragsrichtung,
in die das Tablett 304 herausgezogen und eingeführt wird,
in Eingriff und außer
Eingriff gelangt. Der Shuttle 326 nimmt in einem Zustand,
in dem er mit dem Tablett 304 verbunden ist, das Tablett 304 aus
dem Tablettmagazin 317 heraus und bringt es dorthin wieder
zurück.
Das Shuttle 326 kann von dem Tablett 304 getrennt
werden, wenn es außer
Eingriff von dem Kupplungsteil gelangt. Das Kupplungselement 322 behindert
das Tablett 304 nicht, sich anschließend entsprechend der Bewegung
des Tablettmagazins 317 nach oben und unten zu bewegen
und kann zurückgezogen werden,
um nicht das Tablett zu behindern.
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Ausnehmungen 304a sind
in der Matrix des Tabletts 304 in Übereinstimmung mit der Form
und der Größe der elektronischen
Bauteile 302, die in dem Tablett 304 aufzunehmen
sind, ausgebildet, wodurch es den elektronischen Bauteilen 302 ermöglicht wird,
in einem Zustand gespeichert zu werden, in dem sich die elektronischen
Bauteile in einer vorbestimmten Richtung ausgerichtet befinden.
Das Tablett 304 ist demzufolge für flache, große elektronische Bauteile 302,
flache, große
elektronische Bauteile 302 mit unregelmäßigen Formen, wie Konnektoren usw.
geeignet. Die Ausnehmungen 304a des Tabletts 304 halten
und positionieren die elektronischen Bauteile 302 in einer
ortsfesten Ausrichtung auf dem Tablett 304.
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Auf
der anderen Seite ist die Bauteilzuführkassette 312 zum
Einsatz bei der Handhabung elektronischer Bauteile, beispielsweise
vieler Arten von kleinen Chipbauteilen und dergleichen geeignet,
welche weit häufiger
als die elektronischen Bauteile 302, die durch das Tablett 304 gehandhabt
werden, verwendet werden. Viele Bauteilzuführkassetten 312 sind
parallel zueinander in dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps angeordnet, um viele elektronische Bauteile 302 zuzuführen.
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Der
Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps und der Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps könne
grundsätzlich
in jeder Ausgestaltung unter der Bedingung angeordnet werden, dass
die elektronischen Bauteile 302, welche durch die Relativbewegung
des Montagekopfs 321 zugeführt werden, durch den Montagekopf 321 in
jeder erforderlichen Zeit aufgenommen werden können, um in einer vorbestimmten
Position auf der Schaltungsplatine 301 durch die Relativbewegung
der Schaltungsplatine 301 montiert zu werden.
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Wenn
beispielsweise viele Arten an kleinen elektronischen Bauteilen 302 mit
einer hohen Einsatzfrequenz an dem Bauteilzuführabschnitt 313 des Kassettentyps
zu verarbeiten sind, werden viele Arten an Bauteilen aus einer Vielzahl
von Bauteilzuführkassetten 302 aufeinanderfolgend
zugeführt,
kontinuierlich durch den Montagekopf 321 über jede
Zahl, welche der Gebrauchsfrequenz entspricht, gehandhabt und aufeinanderfolgend
in der vorbestimmten Position auf der Schaltungsplatine 301 montiert.
In der Zwischenzeit werden elektronische Bauteile 302 unterschiedlicher
Arten abwechselnd durch die Vielzahl an Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps an dem Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps zugeführt.
Obwohl bei diesem Aufbau eine Zeitperiode für jedes elektronische Bauteil 302,
welches zu zuführen
ist, lang ist, ist die Zeitperiode, welche für die aufeinanderfolgende Zuführung der
elektronischen Bauteile 302 der unterschiedlichen Arten
erforderlich ist, auf die Hälfte
reduziert, und daher ist die Zuführgeschwindigkeit
für eine
Vielzahl an Arten an elektronischen Bauteilen 302 aus den
Tabletts um das Doppelte erhöht.
Die Vielzahl an Arten an elektronischen Bauteilen 302 kann
rechtzeitig von den Tabletts 304 zugeführt werden, während der
Montagekopf 321 kontinuierlich die elektronischen Bauteile 302,
die von dem Bauteilzuführabschnitt 313 des Kassettentyps
zugeführt
werden, handhabt und montiert. Da mehrere Arten der elektronischen
Bauteile 302 verarbeitet werden können und eine Zeitverzögerung in
der Zuführung
der elektronischen Bauteile verringert oder insgesamt beseitigt
ist, wird die Bestückungsgeschwindigkeit
für die
Bauteile vergrößert.
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Wie
in 11 gezeigt ist, wird der Montagekopf 321,
der durch den Tisch 324, welcher in die X-Richtung verfahrbar
ist, in die X-Richtung durch eine Vorwärts-/Rückwärtsdrehung
einer Schraubenwelle 323a mittels eines Motors 323 hin-
und herbewegt. Beide Endabschnitte des Tisches 324, welcher in
die X-Richtung bewegbar ist, werden durch Tische 329, 331,
welche in die Y-Richtung bewegbar sind, gehalten und in die Y-Richtung
durch die Vorwärts-/Rückwärtsdrehung
von Schraubenwellen 325a, 326a mittels synchron
angetriebener Motoren 325, 326 der Tische 329, 331,
welche in die Y-Richtung bewegbar sind, hin- und her bewegt. Auf
der anderen Seite wird die Schaltungsplatine 301 in die X-Richtung
verfahren, um für
die Montage der elektronischen Bauteile durch den Montagekopf 321 verfügbar zu
sein. Insbesondere wird die Schaltungsplatine 301 zu einer
Bauteilbestückungsposition 333 mittels
des Ladeabschnitts 332, der ein Paar Transferschienen 332a aufweist,
gebracht, wo die Bauteile auf der Schaltungsplatine montiert werden.
Die elektronische Schaltungsplatine 303 an der Bauteilbestückungsposition 333 wird,
nachdem die Bauteile auf ihr montiert worden sind, mittels des Entladeabschnitts 334,
welcher ein Paar Transferschienen 332a aufweist, ausgetragen.
Ein Transferweg 330 wird für die Schaltungsplatine 301 und
die elektronische Schaltungsplatine 303 insgesamt gebildet.
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Es
wird nun auf die 11 und 13 Bezug
genommen. An der Bauteilbestückungsposition 333 ist
ein Paar Transferschienen 335 zum Einbringen der Schaltungsplatine 301 und
zum Austragen der elektronischen Schaltungsplatine 303 sowie
eine Positionierhaltebühne 337 angeordnet.
Die Positionierhaltebühne 337 hält die zu
tragende Schaltungsplatine 301 zwischen dem Paar Transferschienen 335 von
unten, beispielsweise hält
sie die doppelseitige Schaltungsplatine 301 mittels Haltestifte 336 und dergleichen
und positioniert diese. Zu diesem Zeitpunkt halten die Haltestifte 336 die
Schaltungsplatine 301 in der Weise, dass sie nicht die
elektronischen Bauteile 302, welche an einer unteren Haltefläche der
Schaltungsplatine 301 zu montieren sind, stört.
-
Der
Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps und der Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps werden voneinander getrennt an der einen und der anderen
Seite des Transferweges 330 für die Schaltungsplatine 301 und
die elektronische Schaltungsplatine 303, wie es in 11 gezeigt
ist, aneinander gegenüberliegend
angeordnet. In Folge dieser Anordnung wird eine Länge in die
X-Richtung jeder der
Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps und jede der Bauteilzuführkassetten 312, die
nebeneinander angeordnet sind, um die Hälfte verringert. Jedoch kann
die Anordnung frei bestimmt werden. Tatsächlich wird ein weiterer Zuführabschnitt 313 des Kassettentyps,
in dem einige Bauteilzuführ kassetten 312 in
die X-Richtung angeordnet sind, anschließend zu dem Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet.
Obwohl die Zahl der Bereiche der Bauteilzuführkassetten 312 so
erhöht
worden ist, wird der Bauteilzuführabschnitt
insgesamt in der Länge
in die X-Richtung ungefähr
gleich an beiden Seiten des Transferweges 330 und der Transferweg 330 der
gesamten Vorrichtung kann eine effektive Raumaufteilung aufweisen,
was der Zuführung
der Bauteile dienlich ist.
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Es
ist nicht notwendig zu betonen, dass die Anzahl der benachbarten
Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps an dem Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps, die Anzahl der Bauteilzuführabschnitte 308 des
Tabletttyps, die Anzahl der benachbarten Bauteilzuführkassetten 312 an
dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps und die Anzahl der Bauteilzuführabschnitte 313 des
Kassettentyps sowie die entsprechenden Örtlichkeiten frei wählbar sind
und in verschiedenen Weisen gestaltet werden können.
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Bei
der Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel,
bei dem die Bauteilzuführabschnitte 308, 813 getrennt
voneinander an beiden Seiten des Transferweges 330 angeordnet
sind, ist es für
den Montagekopf 321 manchmal notwendig, sich quer über den
Transferweg 330 in die Y-Richtung in Abhängigkeit
eines Bauteilaufnahmebefehls für
elektronische Bauteile 302 zu bewegen, die von dem Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps und dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps zugeführt werden,
um die elektronischen Bauteile 302 aufzunehmen. In diesem
Fall wird eine Bewegungsstrecke des Montagekopfes 321 größer im Vergleich
zu der Situation, wenn sich der Montagekopf 321 nicht quer über den
Transferweg 330 bewegt, was zu einer Verlängerung
der Zeit führt,
die für
die Aufnahme und Montage der elektronischen Bauteile 302 auf
der Schaltungsplatine 301 notwendig ist. Die Zeitvariationen
begrenzen einen Montagebefehl für
die elektronischen Bauteile 302 verschiedener Arten im
Hinblick auf den Arbeitswirkungsgrad für die Montage für die verschiedenen
Arten elektronischer Bauteile 302 in aufeinanderfolgender
Reihe.
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Zur
Beseitigung dieses Nachteils wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Bauteilmontageposition 333 in die Y-Richtung bewegbar gemacht.
Insbesondere ist ein Paar Transferschienen 335 und die
Positionierhaltebühne 337 an
der Bauteilmontageposition 333 auf dem Tisch 341,
der in Y-Richtung verfahrbar ist, angeordnet, wie in 13 gezeigt,
und der in Y-Richtung verfahrbare Tische 341 wird entlang
von Führungsschienen 349 in die
Y-Richtung über
die Vorwärts-/Rückwärtsdrehung einer
Schraubenwelle 342a mittels eines Motors 342 hin-
und her bewegt. Wenn darüber
hinaus der Montagekopf 321 sich über den Transferweg 330 zu
dem Bauteilzuführabschnitt 308 oder
zu dem Bauteilzuführabschnitt 313 bewegt,
um die elektronischen Bauteile 302 aufzunehmen, wie es
durch eine ausgezogene Linie in 15 wiedergegeben
ist, wenn sich also insbesondere der Montagekopf 321 beispielsweise
von oberhalb der Schaltungsplatine 301 zu dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps, oder bei ähnlichen
Gelegenheiten, bewegt, wird ein Vorgang, wie er nachstehend erläutert wird,
ausgeführt.
Die Positionierhaltebühne 337 und
damit die Bauteilmontageposition 333 werden in gleicher
Weise wie die Schaltungsplatine 301 bewegt, was durch eine
unterbrochene Linie in 15 wiedergegeben ist, gleichzeitig
wenn sich der Montagekopf 321 zu dem Bauteilzuführabschnitt 308 oder 313,
die an der Seite angeordnet sind, zu der sich der Montagekopf 321 bewegt,
oder zumindest bevor der Montagekopf 321 beginnt, das nächste elektronische
Bauteil 302 zu montieren. Die Bewegungsstrecke des Montagekopfes 321 zur
Montage der aufgenommenen elektronischen Bauteile 302 an
vorbestimmten Positionen auf der Schaltungsplatine 301 wird
demzufolge verkürzt.
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Eine
Differenz in der benötigten
Zeit für
die elektronischen Bauteile 302, die an vorbestimmten Positionen
auf der Schaltungsplatine 301 zu montieren sind, nachdem
sie aufgenommen worden sind, wird zwischen den beiden Situationen
verringert, bei denen der Montagekopf 321 aufeinanderfolgend
die elektronischen Bauteile 302 verschiedener Arten, ohne
quer über
den Transferweg 330 zufahren, aufnimmt sowie montiert und
der Montagekopf aufeinanderfolgend die elektronischen Bauteile 302 verschiedener
Arten aufnimmt und montiert, wobei er hierbei quer über den
Transferweg 330 vorfährt.
Sogar wenn sich daher der Montagekopf 321 sowohl quer über den
Transferweg 330 bewegt oder nicht quer über den Transferweg 330 bewegt,
um die elektronischen Bauteile 302 verschiedener Arten
an vorbestimmten Positionen auf der Schaltungsplatine 303 aufeinanderfolgend
zu montieren, wird der Arbeitswirkungsgrad nicht besonders beeinträchtigt,
wobei sogar der Montagebefehl für
die elektronischen Bauteile 302 nicht berücksichtigt
werden muss, so dass die Hochgeschwindigkeitsmontage bereits möglich ist.
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Wenn
sich der Montagekopf 321 quer über den Transferweg 330 bewegt,
folgt die Positionierhaltebühne 337 der
Bewegung des Montagekopfes, wobei der Zeitraum genutzt wird, nachdem
der Montagekopf 321 das elektronische Bauteil 302 aufgenommen
hat und bevor der Montagekopf das Bauteil auf der Schaltungsplatine 301 montiert.
Mit anderen Worten ist ein gesonderter Zeitraum zum Bewegen der
Positionierhaltebühne 337 nicht
erforderlich und daher stört
die Bewegung der folgenden Positionierhaltebühne nicht die Hochgeschwindigkeitsmontage.
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Das
Paar Transferschienen 335 ist auf dem in die Y-Richtung
verfahrbaren Tisch 341 gehalten. Eine Schiene ist ortsfest
und die andere Schiene wird bewegbar entlang der Führungsschienen 346,
die in die Y-Richtung verlaufen, gehalten. Der Abstand zwischen
den Transferschienen wird eingestellt, um ihn durch die gleichzeitige
Vorwärts-/Rückwärtsdrehung der
Schraubenwellen 344a, 344b mittels eines Motors 343 über einen
Riemen und einer Rolle zu vergrößern oder
zu verringern, so dass er mit einer Breite der Schaltungsplatine 301 in
die Richtung senkrecht zu der Transferrichtung übereinstimmt. Gleichzeitig
hiermit wird die Positionierhaltebühne 337 mit der halben
Geschwindigkeit der bewegbaren Transferschiene 335 parallel
zu den in Y-Richtung verlaufenden Führungsschienen 347 durch
die Vorwärts-/Rückwärtsdrehung
der Schraubenwelle 345, welche direkt mit dem Motor 343 verbunden
ist, hin- und herbewegt. Die Positionierhaltebühne 337 wird immer
in einer vorbestimmten Position gehalten, beispielsweise in einer
Mittenposition zwischen dem Paar Transferschienen 335.
Demzufolge trägt
und positioniert die Positionierhaltebühne die Schaltungsplatine 301,
die zwischen dem Paar Transferschienen 335 aufgenommen
ist, von unten in einem Zustand, während sie mit der Schaltungsplatine 301 in ihrer
Mitte übereinstimmt.
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Der
Montagekopf 321 besitzt eine Vielzahl an Bauteilmontagewerkzeugen 351–354 zur
Montage der Bauteile, die in der X-Richtung ausgerichtet sind, d.
h. in der Anordnungsrichtung der Bauteilzuführkassetten 312 und
der Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps, und besitzt darüber
hinaus eine Erkennungskamera 335 zum Erkennen einer Position
auf der Schaltungsplatine 301, wo jedes elektronische Bauteil 302,
welches durch das Bauteilmontagewerkzeug 351–354 aufgenommen
worden ist, montiert wird. Die Montagewerkzeuge und die Erkennungskamera 355 werden
in einer reihenförmigen
Positionsbeziehung zueinander gehalten. Jedes der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354,
die dem Bauteilhalteelement entsprechen, stimmt mit den Arten an
elektronischen Bauteilen 302, die durch sie gehandhabt
werden, überein,
wobei sie eine Saugdüse
zum Ansaugen und zum hierdurch erfolgenden Halten der elektronischen
Bauteile 302, eine Einspanneinrichtung zum Einspannen der
elektronischen Bauteile 302 und dergleichen sein können. Die Bauteilmontagewerkzeuge
in diesem Ausführungsbeispiel
sind Saugdüsen.
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In
Verbindung mit dem Montagekopf 321 werden die Shuttles 326 an
den Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps hin- und herbewegt, um die Tabletts 304 auszuwählen und
die Tabletts aus der Speicherposition 305 zu der Bauteilzuführposition 306 zu
bewegen, sowie die Tabletts in der Speicherposition 305 zu
speichern. Zumindest eines der Shuttles 326 besitzt Bauteilhalteabschnitte 361–364 zum
Halten der elektronischen Bauteile 302. Die Bauteilhalteabschnitte
sind in einer Richtung und mit einer Teilung, die einer Anordnungsrichtung
und einer Anordnungsteilung der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 entspricht,
angeordnet. Ein Bauteiltransferkopf 365, der in dem Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps enthalten ist, nimmt das elektronische Bauteil 302,
welches in dem Tablett 304 aufgenommen ist und welches
zu der Bauteilzuführposition 306 des
Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps bewegt worden ist, auf, und bringt das elektronische
Bauteil zu dem Bauteilhalteabschnitt 361–364.
Der Montagekopf 321 nimmt darüber hinaus die elektronischen
Bauteile 302, die an den Bauteilhalteabschnitten 361–364 angeordnet
sind auf und montiert die Bauteile an vorbestimmten Positionen auf
der Schaltungsplatine 301.
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Die
Bauteilhalteabschnitte 361–364 stimmen mit den
Arten an elektronischen Bauteilen 302, die durch sie gehandhabt
werden, überein
und können beliebig
gestaltet sein, solange die elektronischen Bauteile 302,
die hierdurch gehalten werden, durch die Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des
Montagekopfs 321 aufgenommen werden können. Insbesondere werden bei
diesem Ausführungsbeispiel
die Bauteilhalteabschnitte durch Saugdüsen gebildet, was zu flachen
elektronischen Bauteilen 302 passt, die in einem Zustand
zu handhaben sind, bei dem sie in den Tabletts 304 gespeichert
sind. Der Bauteiltransferkopf 365 besitzt ebenfalls ein
Bauteiltransferwerkzeug 367, welches mit einer Art an elektronischen
Bauteilen 302, die durch ihn gehandhabt werden, übereinstimmt.
Eine Saugdüse
wird als das Bauteiltransferwerkzeug verwendet, was für flache elektronische
Bauteile 302, die zu handhaben sind, während sie in den Tabletts 304 gehalten
sind, geeignet ist.
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Der
Bauteiltransferkopf 365 wird durch einen X-Tisch 368 gehalten,
der unmittelbar oberhalb eines Abschnitts eines Gehäuses 366 angebracht
ist, wo Öffnungen 366a,
durch die die Tabletts 304 durch die Shuttles 326 geladen
und entladen werden, ausgebildet sind. Das Gehäuse 366 überdeckt
sämtliche
Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps an dem Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps. Der Bauteiltransferkopf 365 wird parallel
zu dem X-Tisch 368 durch die Vorwärts-/Rückwärtsdrehung einer Schraubenwelle 368 mittels
eines Motors 368a hin- und herbewegt. Der Bereich der hin-
und hergehenden Bewegung ermöglicht
den Bauteiltransferkopf 365 zu beiden Bauteilzuführpositionen 306 der
benachbarten Bauteilzuführmechanismen
des Tabletttyps verfahren zu werden. Der Bauteiltransferkopf 365 verwendet
die Bewegung jedes Tabletts 304 mittels des Shuttles 326 in
die Einführ-/Herausnahmerichtung und
nimmt das elektronische Bauteil 302 von jedem Tablett 304 auf
und vorfährt
das aufgenommene Bauteil 302 zu dem Bauteilhalteabschnitten 361–364. Daher
können
die elektronischen Bauteile 302 an jeder Position in dem
Tablett 304 und zu jedem der Bauteilhalteabschnitte 361–364 verfahren
werden. Natürlich
kann der Transferkopf 365 so angepasst werden, dass er
in die X-, Y-Richtung verfahrbar ist.
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Der
nachstehend erläuterte
Betrieb wird bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau für einen Zeitraum
ermöglicht,
während
dem der Montagekopf 321 kontinuierlich die elektronischen
Bauteile 302 in einer Anzahl entsprechend einer Einsatzfrequenz handhabt,
die von dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps zugeführt
werden. Wenn ein Zeitraum übrig
bleibt, bevor die elektronischen Bauteile 302 in dem Tablett 304 anschließend verwendet
werden, wird bei der Vielzahl an benachbarten Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps, die angetrieben werden, um die elektronischen Bauteile 302 unterschiedlicher
Art zu zuführen,
für den
Zeitraum für den
Bauteiltransferkopf 365 verwendet, um die elektronischen
Bauteile 302 aus dem Tablett 304, das in einem
Bauteilzuführzustand
verbleibt, aufzunehmen und die elektronischen Bauteile 302 zu
einer vorbestimmten Zahl der Vielzahl an Bauteilhalteabschnitten 361–364 eines
Shuttles 326 zu übertragen,
welches Tabletts 304 an dem Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps bewegt. Die übertragenen elektronischen
Bauteile 302 in der vorbestimmten Anzahl werden gleichzeitig
zu einem Zeitpunkt zusammen aufgenommen und montiert durch die Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des
Montagekopfs 321 in Übereinstimmung
mit der Anordnungsrichtung und der Anordnungsteilung der Bauteilhalteabschnitte.
In dem Fall, wo ein Teil der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 unmittelbar
die elektronischen Bauteile 302 von den Tabletts 304,
die an der Bauteilzuführposition 306 angeordnet
sind, aufgenommen werden, wird der Montagewirkungsgrad für die elektronischen
Bauteile 302, die durch den Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps zugeführt
werden, durch eine Vielzahl an gleichzeitigen Aufnahmen der elektronischen
Bauteile 302 verbessert und die Montagegeschwindigkeit
deutlich erhöht.
Die Bauteilhalteabschnitte 361–364 sind vorzugsweise
in der gleichen Zahl wie die der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des
Montagekopfs 321 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
vorgesehen.
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Der
Weg der Handhabung der Vielzahl an elektronischen Bauteilen 302 zur
gleichen Zeit unter Verwendung des Montagekopfs 321, welcher
die Bauteilhalteabschnitte 361–364 benützt, ist
effektiv, um eine sogenannte Split-Schaltungsplatine in der Weise
herzustellen, dass, nachdem die elektronischen Bauteile 302 an
einer Vielzahl von Schaltungsplatinen 301, die miteinander
verbunden sind, montiert wurden, die Schaltungsplatinen 301 zu
individuellen elektronischen Schaltungsplatinen aufgeteilt werden.
Insbesondere ist dieser Weg nützlich,
wenn die gleiche Zahl elektronischer Bauteile 302 gleichzeitig
an dem vereinigten Körper
der Vielzahl an Schaltungsplatinen 301 zu montieren ist.
Darüber
hinaus kann eine Vielzahl an gleichen elektronischen Bauteilen 302 aus
dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps zugeführt
und gleichzeitig an dem vereinigten Körper der Vielzahl an Schaltungsplatinen 301 montiert
werden. In diesem Fall ist es notwendig, eine Anordnungsteilung
der Bauteilzuführkassetten 312 an
dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps, die gleichzeitig die gleiche Zahl elektronischer
Bauteile 302 zu führen,
gleich der Anordnungsteilung der Vielzahl der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des
Montagekopfs 321, der die elektronischen Bauteile 302 gleichzeitig
aufnimmt, zu machen.
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Wenn
bei dem Ausführungsbeispiel
die Tabletts 304 durch den Shuttle 326 in der
Speicherposition 305 an dem rechten Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tab letttyps, welcher die Bauteilehalteabschnitte 361–364 aufweist,
wie es in 11 gezeigt ist, gehalten werden,
wogegen das Tablett 304 zu der Bauteilzuführposition
durch den Shuttle 326 an dem linken Bauteilzuführmechanismus
des Tabletttyps herausgezogen wird, können die elektronischen Bauteile 302,
die in dem linken Tablett 304 gespeichert sind und aus
der Bauteilzuführposition 306 herausgenommen
worden sind, den Bauteilhalteabschnitten 361–364 des
Shuttles 326 zugeführt
werden, welches das rechte Tablett 304 in der Speicherposition hält. Die
Vielzahl elektronischer Bauteile 302 kann zusammen durch
den Montagekopf 321 in einfacher und effizienter Weise
im Hinblick auf den Zeitfaktor gehandhabt werden. Die Bauteilhalteabschnitte 361–364 können sowohl
an dem rechten als auch an dem linken Shuttle 326, welche
wahlweise eingesetzt werden können,
angeordnet sein. In diesem Fall werden im Gegensatz zu dem vorstehend
erläuterten Fall
die elektronischen Bauteile 302, die in dem rechten Tablett 304 gespeichert
und an der Bauteilzuführposition 306 herausgenommen
worden sind, an die Bauteilhalteabschnitte 361–364 des
linken Shuttles 326 übergeben
werden, so dass der Montagekopf 321 die elektronischen
Bauteile auf einmal verarbeiten kann, während die Tabletts 304 an
der Speicherposition 305 durch das linke Shuttle 326 gehalten werden.
Dieses ist bei der sequenziellen Handhabung sämtlicher elektronischer Bauteile 302 für jede der
verschiedenen Arten auf einmal effektiv.
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Wie
aus 12 hervorgeht, kann der Montagekopf 321 unabhängig von
der Anwesenheit/Abwesenheit der Bauteilhalteabschnitte 361–364 an
den Shuttles 326 der Bauteilzuführmechanismen 307 des Tabletttyps
kontinuierlich jede vorbestimmte Zahl an elektronischen Bauteilen 302 aus
beiden Tabletts 304, die aus dem rechten und dem linken
Bauteilzuführmechanismus
des Tabletttyps herausgezogen worden sind, aufnehmen und zusammen
an den vorbestimmten Positionen auf der Schaltungsplatine 301 montieren.
Hierbei können
die elektronischen Bauteile 302, die von einem der Tabletts 304,
dem rechten oder dem linken Tablett 304 oder von beiden aufgenommen
worden sind, und die elektronischen Bauteile, die von dem Bauteilhalteabschnitt 361–364 aufgenommen
worden sind, zusammen in einer Mischung, die an vorbestimmten Positionen
auf der Schaltungsplatine 301 gleichzeitig zu montieren
sind, gehandhabt werden.
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Da
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die elektronischen Bauteile 302 in der festgelegten Richtung
in den Tabletts 304 gehalten sind, werden die elektro nischen
Bauteile 302, die aus den Tabletts 304 durch die
Bauteiltransferwerkzeuge 351–354 aufgenommen worden
sind, vorab in eine Richtung, die der Montagerichtung entspricht,
durch den Montagekopf 321 zu der Schaltungsplatine 301 gedreht,
bevor sie an den Bauteilhalteabschnitten aufgenommen werden.
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Demzufolge
können
die elektronischen Bauteile 302, während der Montagekopf 321 die
elektronischen Bauteile 302 montiert, die aus dem Bauteilzuführabschnitt 308 der
Kassettentyps zugeführt werden,
verzahnt mit dem Zuführvorgang
an dem Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps ohne irgendeine gesondert vorzusehende Zeit gedreht
werden. Die Zeit, die zum Erkennen des Bildes jedes elektronischen
Bauteils 302, nachdem es durch den Montagekopf 321 aufgenommen
worden ist, und zum Drehen des elektronischen Bauteils in eine vorbestimmte
Richtung verbraucht wird, wird vermieden, so dass das elektronische
Bauteil unmittelbar nach seiner Aufnahme montiert werden kann. Demzufolge ist
die Montagegeschwindigkeit weiter verbessert.
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Damit
die elektronischen Bauteilen 320, die aus den Bauteilzuführabschnitten 308, 313 an
beiden Seiten des Transferwreges 330 zugeführt werden und
die durch den Montagekopf 321 an vorbestimmten Positionen
an der Schaltungsplatine, welche in einer vorbestimmten Stellung
auf den Transferweg 330 angeordnet ist, zu montieren sind,
stimmen, werden Erkennungskameras 371, 372 an
beiden Endpositionen eines Bereiches angebracht, wo sich die Positionierhaltebühne 337 des
Transferweges 330 in die Y-Richtung bewegt. Eine der beiden
Erkennungskameras 371, 372, die auf der Hälfte des
Weges angeordnet ist, wo der Montagekopf 321 die zugeführten elektronischen
Bauteile 302 aufnimmt und die Bauteile in eine Position über der
Schaltungsplatine 301 verfährt, erkennt Bilder der Positionen
und Richtungen der elektronischen Bauteile, die durch die Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des
Montagekopfs 321 gehalten werden, bestimmt den Bewegungsabstand
des Montagekopfs, der für
die Montage der erkannten elektronischen Bauteile 302 an
den vorbestimmten Positionen auf der Schaltungsplatine 301 notwendig
ist, und bestimmt darüber
hinaus Korrekturwerte in der Ausrichtung der gehaltenen elektronischen
Bauteile 302. Nachdem die Ausrichtung der elektronischen
Bauteile 302 um die bestimmten Korrekturwerte durch die
Drehung der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354, die die elektronischen
Bauteile halten, gedreht worden ist, werden die elektronischen Bauteile
an der vorbestimmten Position auf der Schaltungsplatine 301 montiert.
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Da
die unnütze
Reziprokbewegung des Montagekopfs 321 zum Erkennen des
elektronischen Bauteils 302, das durch jedes Bauteilmontagewerkzeug 351–354 des
Montagekopfs 321 gehalten wird, beseitigt ist, wie es vorstehend
erläutert
worden ist, wird die Hochgeschwindigkeitsmontage nicht behindert.
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Wenn
die elektronischen Bauteile 302, die durch die Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des Montagekopfs 321 gehalten
und in der Ausrichtung korrigiert worden sind, an den vorbestimmten
Positionen auf der Schaltungsplatine 301 montiert werden, erkennt
die Erkennungskamera 355, die an dem Montagekopf 321 angebracht
ist, eine Position der gesamten Schaltungsplatine 301 und
der Bauteilmontageposition auf der Schaltungsplatine 301. Wenn
insbesondere gemäß dem Ausführungsbeispiel
die elektronischen Bauteile 302 aus dem Bauteilzuführabschnitt 308 oder 313 an
der Seite quer über
den Transferweg 330 des Montagekopfs 321 aufzunehmen
und anschließend
zu montieren sind, wird die Positionierhaltebühne 337 in die Y-Richtung des
Bauteilzuführabschnitts 308 oder 313 verfahren, aus
dem die Bauteile aufzunehmen sind.
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Mit
anderen Worten wird die Positionierhaltebühne 337 in eine entgegengesetzte
Richtung zu der vorausgegangenen Bewegungsrichtung verfahren, um
schließlich
die vorbestimmte Position, unmittelbar bevor die elektronischen
Bauteile 302 montiert werden, zu erreichen. Jedoch besteht
die Möglichkeit, dass
die Positionierhaltebühne 337 nicht
in der Lage ist, die vorbestimmte Position in Folge eines Schlupfes
und dergleichen der Antriebsmechanismen oder in Folge von Steuerfehlern
korrekt zu erreichen, und die Bauteilmontageposition tendiert daher
dazu, verschoben zu sein, wenn sie auf der Position der gesamten
Schaltungsplatine 301 oder der Bauteilmontageposition auf
der Schaltungsplatine 301, die durch die Erkennungskamera 355 des
Montagekopfs 321 erkannt wird, beruht.
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Um
das Problem bei dem Ausführungsbeispiel
zu vermeiden, bewegt sich die Positionierhaltebühne 337 jedes Mal
und hält
an den Bauteilzuführabschnitten 308 oder 313 an,
wo die elektronischen Bauteile 302 durch die Bewegung des
Montagekopfs 321 quer über
den Transferweg 330 aufzunehmen sind, erkennt die Erkennungskamera 355 des
Montagekopfs 321 eine Gesamtposition der Schaltungsplatine 301 aus
den Gesamtpositionsmarkierungen 381, 382, die
in 14 gezeigt sind, und erkennt weiterhin eine Montageposition 380 jedes elektronischen
Bauteils 302 auf der Schaltungsplatine 301 aus
den Montage positionsmarkierungen 383, 384. Basierend
auf den Erkennungsergebnissen werden die elektronischen Bauteile 302,
die durch den Montagekopf 321 aus dem Bauteilzuführabschnitt 308 oder 313 durch
die Bewegung quer über den
Transferweg 330 aufgenommen worden sind, an den vorbestimmten
Positionen auf der Schaltungsplatine 301, die auf der Positionierhaltebühne 337 angeordnet
ist, welche sich bewegt, um an der vorbestimmten Position an der
Seite, wo der Bauteilzuführabschnitt 308 oder 313 angeordnet
ist, montiert. Daher bewegt sich die Positionierhaltebühne 337 in die
Richtung entgegengesetzt zu der vorhergehenden Bewegungsrichtung,
unmittelbar bevor die elektronischen Bauteile 302 anschließend montiert
werden, wenn eine Veränderung
in der Anhalteposition, der durch den Schlupf der Antriebsmechanismen oder
durch Steuerfehler auftritt, können
die elektronischen Bauteile korrekt an den vorbestimmten Positionen
auf der Schaltungsplatine 301 ohne Einfluss auf die Veränderungen
der Stoppposition montiert werden.
-
Ein
Abwärtshub
S in einer solchen Größe, das
er zu einem Konflikt zwischen der Schaltungsplatine 301,
dem Tablett 304 usw. als Objekte führt, ist für jedes der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des
Montagekopfs 321 und dem Bauteiltransferwerkzeug 367 des
Bauteiltransferkopfs 365 vorgesehen, wie es in den 15 und 16 gezeigt
ist, um sicher die elektronischen Bauteile 302 aufzunehmen, zu
montieren und zu verfahren. Während
sich die Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 in einem Abwärtszustand
befinden, wenn sich entweder der Montagekopf 321 oder die
Positionierhaltebühne 337,
oder beide, bewegen, um sich einander anzunähern, oder der Bauteiltransferkopf 365 oder
das Tablett 304 oder beide sich bewegen, um sich anzunähern, können diese
bei Auftreten des Abwärtshubs gegeneinander
gestört
und beschädigt
werden.
-
Ein
Betriebsprogramm für
die Steuereinrichtung sollte vorgesehen werden, um diese Störung zu verhindern.
-
Jedoch
kann die Software nicht alleine die Störung verhindern und Fehler
können
möglicherweise
durch Rauschen oder aus einigen anderen Gründen auftreten.
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel
ist ein Bereichssensor 386, wie es in 15 gekennzeichnet ist,
zum Verhindern der Störung
des Montagekopfs 321 und der Positionierhaltebühne 337 vorgesehen und
ein Bereichssensor 387, wie es in 16 gezeigt ist,
wird verwendet, um die Störung
zwischen dem Bauteiltransferkopf 365 und dem Tablett 304 oder den
Shuttles 326 zu verhindern.
-
Der
Bereichsensor 386 erfasst, ob oder ob nicht zumindest eines
der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des Montagekopfs 321 in
einem Positionsbereich angeordnet ist, um der auf der Positionierhaltebühne 337 angeordneten
Schaltungsplatine 301 gegenüberzuliegen. Ein Photosensor
wird im Wege eines Beispiels als Bereichssensor verwendet. Der Bereichssensor 386 ist
beispielsweise an dem Montagekopf 321 angeordnet und eine
Lichtabschirmplatte 388 mit einer Länge, die der Größe der größten Schaltungsplatine 301 in
die Y-Richtung entspricht, ist an der Positionierhaltebühne 337 angeordnet.
Die Lichtabschirmplatte wird zusammen mit der Schaltungsplatine 301 bewegt.
Der Positionierhaltebühne 337 wird
es ermöglicht,
sich nur in einem Zeitraum zu bewegen, zu dem der Bereichssensor 386 die
Lichtabschirmplatte 388 erfasst.
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Es
wird demzufolge durch die Hardware, d. h. dem Bereichssensor 386 in
jedem Fall d. h. inklusive eines Steuerfehlers oder einer Fehlfunktion
usw. sicher erfasst, dass sich der Montagekopf 321 außerhalb
eines Bauteilmontagebereichs auf der Positionierhaltebühne 337 befindet,
wodurch die Positionierhaltebühne 337 daran
gehindert wird, sich zu bewegen. Das Störungsphänomen zwischen der Positionierhaltebühne und
dem Montagekopf wird sicher verhindert, wenn sich die Positionierhaltebühne 337 in
Richtung des Montagekopfs 321 in einem Zeitraum bewegt,
während
sich der Montagekopf 321 außerhalb des Bauteilmontagebereichs
auf der Positionierhaltbühne 337 mit
den Bauteilmontagewerkzeugen 351–354, die in einem
abgesenkten Zustand gehalten werden, befindet. Da demzufolge die
Lichtabschirmplatte 388 ausgebildet ist, um mit der Schaltungsplatine 301 der
maximalen Größe übereinzustimmen,
wird jedes Problem verhindert, sogar wenn sich die Schaltungsplatine 301 in
ihrer Größe ändert. Die
Lichtabschirmplatte 388 ist oder kann in ihrer Länge in Verbindung
mit dem Abstandseinstellvorgang für die Transferschienen 335 eingestellt
werden, der ausgeführt
wird, um an die Größe der Schaltungsplatine 301 angepasst
zu werden, oder die Lichtabschirmplatte selbst kann ausgetauscht
werden. Der Bereichssensor 386 kann anstelle einer Kombination
des Photosensors und der Lichtabschirmplatte durch jede andere Form
gebildet sein und jedes Hardwaremittel, das die gleiche Funktion zeigt,
ist als der Bereichssensor 386 einsetzbar.
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Der
Bauteilmontagevorgang wird durch die Herabbewegung der Montagewerkzeuge 351–354 des
Montagekopfs 321 ausgeführt.
In einem Bereich, in dem der Bereichssensor 386 die Lichtabstandplatte 388 nicht
erfasst, werden die Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 des
Montagekopfs 321 daran gehindert, sich herabzubewegen,
um die elektronischen Bauteile zu montieren. Wenn sich weiterhin
zumindest eines der Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 in einer
abgesenkten Position befindet, wobei der Bereichssensor 386 die
Lichtabschirmplatte 388 nicht erfasst, wird die Positionierhaltebühne 337 daran
gehindert, sich in die Y-Richtung zu bewegen.
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Der
Bereichssensor 387 erfasst, ob der Bauteiltransferkopf 365 in
einer Position vorhanden ist, in der er in Konflikt mit einem der
Tabletts 304 der Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps gerät. Ein
Fotosensor wird als ein Beispiel des Bereichssensors bei diesem
Ausführungsbeispiel
verwendet. Ein Falt- bzw. Gliederabschnitt 385a einer Luftleitung 385,
welche mit der Saugdüse
verbunden ist, die das Bauteiltransferwerkzeug 367 des
Bauteiltransferkopfes 365 ist, bewegt sich gemeinsam mit
der Bewegung des Bauteiltransferkopfs 365 mit halber Geschwindigkeit
des Kopfes 365, wodurch eine Länge L der Luftleitung 385,
die an einer Leitungsführung 426 verläuft, ändert. Unter
Verwendung dieser Längenänderung
wird der Bereichssensor 387 an einem ortsfesten Abschnitt
der Leitungsführung 426 und
dergleichen angebracht und erfasst eine Position, an der die Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps der Bauteiltransferkopf 365 vorhanden sind,
auf einer Basis eines Längenbereichs
der Leitung 385, die auf der Leitungsführung 426 verläuft. Während der
Bereichssensor 387 die Luftleitung 385 erfasst,
wie es durch eine unterbrochene Linie in 16 dargestellt ist,
wird der Bauteiltransferkopf 365 beurteilt, an dem rechten
Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps der 16 vorhanden zu sein, wodurch
die Tabletts 304 an dem rechten Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps daran gehindert werden, sich zu bewegen, wogegen es
hierdurch dem Bauteiltransferwerkzeug 367 ermöglicht wird,
sich abzusenken. Der Bauteiltransferkopf 365 wird daran
gehindert, sich von dem linken Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps in dem abgesenkten Zustand des Bauteiltransferwerkzeuges 367 zu
bewegen. Gleichzeitig wird dem Tablett 4 des linken Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps ermöglicht,
sich nach innen und außen
zu bewegen. Während
der Bereichssensor 387 nicht die Luftleitung 385 erfasst, wie
es durch eine ausgezo gene Linie in 16 gekennzeichnet
ist, wird für
den Bauteiltransferkopf 365 beurteilt, dass sie sich an
der Seite des linken Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps der 16 befindet, wogegen das Tablett 304 in
dem linken Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps daran gehindert wird, nach innen oder außen gebracht
zu werden, wogegen dem Bauteiltransferwerkzeug 367 ermöglicht wird,
sich abzusenken. Jedoch wird der Bauteiltransferkopf 365 daran
gehindert, im abgesenkten Zustand des Bauteiltransferwerkzeuges 367 zu
dem rechten Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps zu bewegen. Gleichzeitig wird dem Tablett 304 an
dem rechten Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps ermöglicht, nach
innen oder außen
gebracht zu werden. Der Bereichssensor 387 kann anstelle
des Fotosensors jedes andere Hardwaremittel sein, welches in ähnlicher
Weise arbeitet. Wenn der Bereichssensor 387 an dem ortsfesten
Abschnitt angebracht wird, kann eine elektrische Verdrahtung für die Erfassung
fest und auf einfache Weise im Vergleich zu einem Fall angebracht
werden, bei dem die elektrische Verdrahtung nicht ortsfest an dem
ortsfesten Abschnitt sondern beweglich angebracht wird.
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Wie
vorstehend erläutert
worden ist, werden ein Störbetriebsbereich
des Montagekopfs 321 sowie der Positionierhaltebühne 337 und
ein Störbetriebsbereich
des Bauteiltransferkopfes 321 und des Tabletts 304 oder
des Shuttles 326 erfasst und mittels Hardwaremitteln bearbeitet.
Unabhängig
von einem Softwaresteuerprogramm oder einer tatsächlichen Steuerung, basierend
auf dem Programm, wird eine Störbedingung
aus einer Positionsbeziehung der tatsächlichen Bewegung beurteilt,
so dass die Störung sicher
verhindert wird. Vorzugsweise werden sowohl die Störverhinderung
durch die Hardwaremittel als auch die Störverhinderung durch Software,
auf die vorstehend Bezug genommen worden ist, in Kombination eingesetzt.
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Wenn
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel das
elektronische Bauteil 302 mit einem Fehler behaftet ist,
beispielsweise einem Montagefehler, oder ein Problem enthält, wird
das problematische Bauteil beispielsweise auf einen Ablageförderer 391 für problematische
Bauteile, der an einer vorbestimmten Position, beispielsweise an
beiden Seiten des Gehäuses 366 des
Bauteilzuführabschnitts 308 des
Tabletttyps, wie in 12 gezeigt, angeordnet ist,
abgelegt. Jedes Mal, wenn der Förderer 391 ein
herausgenommenes, problematisches Bauteil empfängt, wird das problematische
Bauteil, welches auf dem Förderer
abgelegt worden ist, in termitierend um einen vorbestimmten Betrag
durch einen Motor 392 angetrieben, um das aufgenommene
Bauteil in eine konstante Richtung mit jeweils konstanter Teilung
P zu bewegen, um es wieder zu montieren, oder das Bauteil auszutragen.
Wenn das erhaltene, problematische Bauteil größer ist als ein Standardbauteil,
wird der Transferbetrag des Förderers 391 um
ein ganzes mehrfaches (P × n)
in Übereinstimmung
mit der Größe des Bauteils
erhöht.
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Wenn
der Montagekopf 321 die zugeführten elektronischen Bauteile 302 verschiedener
Art sequentiell aufnimmt und auf der Schaltungsplatine 301 montiert,
wird das problematische Bauteil, wenn ein Montagefehler auftritt,
oder ein Bauteil, welches mit einem Problem behaftet ist, vorliegt,
auf den Ablageförderer 391 für problematische
Bauteile an der vorbestimmten Position ausgetragen und um jeweils
einen konstanten Schritt P gefördert,
so dass ein Raum zum Aufnehmen des elektronischen Bauteils 302 sichergestellt
ist. Das problematische, elektronische Bauteil 302 auf
dem Ablageförderer 391 für problematische
Bauteile wird in Übereinstimmung
mit seinem Zustand behandelt, beispielsweise ist es wiederzuverwenden
oder manuell auszutragen usw. Sogar wenn sich die elektronischen
Bauteile 302, die durch den Montagekopf 321 behandelt
werden, in der Größe unterscheiden,
wird der Ablageförderer 391 für problematische
Bauteile durch den Motor 392 um jeden Bewegungsbetrag (P × n) in Übereinstimmung mit
der Größe der elektronische
Bauteile 302, die auf den Förderer 391 abgelegt
worden sind, intermittierend bewegt, wodurch verhindert wird, dass
sich abgelegte, elektronische Bauteile 302 miteinander überlappen
und sich gegenseitig stören
oder herabgleiten. Weiterhin wird der Ablageförderer 391 für problematische
Bauteile daran gehindert, sich mehr als erforderlich zu bewegen,
durch Einstellen des Transferweges des Förderers auf das Minimum P für den Fall,
dass das problematische Bauteil eine geringe Größe besitzt. Eine Bedienperson
wird daher daran gehindert, eine Chance zu verpassen, dass problematische,
elektronische Bauteil 302 in Folge eines übermäßigen Bewegungstransferbetrages
des Ablageförderers 391 für elektronische
Bauteile zu behandeln.
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Ein
Werkzeugspeicher 428 ist an einem Teil des Bewegungsbereiches
des Montagekopfes 321 angeordnet, wo Bauteilmontagewerkzeuge
verschiedener Arten gespeichert sind, um mit den Bauteilmontagewerkzeug 351–354 ausgetauscht
zu werden. Daher können
elektronische Bauteile 302 verschiedener Arten geeignet gehandhabt
werden. Falls notwendig, kann eine ähnliche Anordnung für den Austausch
des Bauteiltransferwerkzeuges 361 vorgesehen sein.
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Die
Steuerung für
den vorstehend diskutierten Arbeitsvorgang wird durch die Steuereinrichtung 402,
die in dem Hauptkörper 401 der
Vorrichtung der 11 angeordnet ist, ausgeführt. Die
Steuereinrichtung 402 ist vorzugsweise von der Art, dass
sei einen Mikrocomputer verwendet, ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Für die Betriebssteuerung,
wie sie vorstehend erläutert
wurden, ist ein Bedienfeld 403 der Vorrichtung 401 mit
einem Eingabeport, einem Ausgabeport, wie in 17 wiedergegeben,
verbunden und darüber
hinaus sind Erfassungsschaltungen 404–406 zum Erhalten
von Positionsinformation, welche notwendig sind, um Eingabebilder
von jedem der Bereichsensoren 382, 383 zu bearbeiten,
und die Erkennungskameras 355, 371, 372 mit
dem Eingabeport verbunden. Mit dem Ausgabeport der Steuereinrichtung
ist ein Antrieb 407 für
den Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps verbunden, um ihn in während des Betriebs zu steuern,
ein Antrieb 408 für den
Bauteilzuführabschnitt 308 des
Tabletttyps, ein Antrieb 409 für den Bauteiltransferkopf 365,
ein Antrieb 417 für
den Bauteilmontagekopf 321, ein Antrieb 411 für den in
Y-Richtung verfahrbaren Tisch 341 sowie ein Antrieb 412 für den Ablageförderer 391 für problematische
Bauteile. Die Steuereinrichtung ist so aufgebaut, dass jedes Signal,
welches einen Operationszustand jedes Gegenstandes, der zu kontrollieren
ist, kennzeichnet, in Echtzeit eingegeben wird.
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Die
Arbeitsweise des vorstehend erwähnten Ablagerförderers 391 für problematische
Bauteile wird durch ein sechstes Steuermittel 427 gesteuert, welches
eine interne Funktion der Steuereinrichtung 402 ist. Ein
eingeschränkter
Betrieb bzw. Arbeitsvorgang der Tabletts 304 wird im Betrieb
durch den Bereichssensor 386 gesteuert, was durch ein erstes Steuermittel 421 als
eine interne Funktion der Steuereinrichtung 402 ausgeführt wird.
Eingeschränkte Arbeitsvorgänge der
Tabletts 304 und des Bauteilmontagekopfs 321,
basierend auf dem Betriebszustand der Bauteilmontagewerke 351–354,
die der Steuereinrichtung 402 eingegeben werden, und des Bereichssensors 386,
werden durch ein zweites Steuermittel 422 als eine interne
Funktion der Steuereinrichtung 402 ausgeführt. Ein
eingeschränkter Betrieb
der Tabletts 304 durch den Bereichsensor 387 wird
durch ein drittes Steuermittel 423 als eine interne Funktion
der Steuereinrichtung 402 ausgeführt. Eingeschränkte Betriebsvorgänge der
Tabletts 304 und des Bauteiltrans ferkopfs 365,
basierend auf dem Bereichsensor 387, sowie eine Betriebszustandseingabe
an die Steuereinrichtung 402 werden durch ein viertes Steuermittel 424 als
eine interne Funktion der Steuerungseinrichtung 402 ausgeführt. Bei
jeder der Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps wird, wie vorstehend erwähnt, ein erster Bauteilzuführmodus,
bei dem jedes der ausgewählten
Tabletts 304 gleichzeitig zu der Bauteilzuführposition 306 bewegt wird,
wie in 12 gezeigt wird, um die elektronischen
Bauteile, die darin aufgenommen sind, bereitzustellen, sowie ein
zweiter Bauteilzuführmodus,
bei dem die elektronischen Bauteile 302, die in den Tabletts 304 an
der Bauteilzuführposition 305 des
Bauteilzuführmechanismus 307 des
Tabletttyps aufgenommen sind, durch den Bauteiltransferkopf 365 zu dem
Bauteilhalteabschnitten 361–364 des gleichen Shuttles 326 verfahren
werden, durch ein fünftes Steuermittel 425 als
eine integrale Funktion der Steuereinrichtung 402 in Übereinstimmung
mit einem Bauteilmontageprogramm in Verbindung mit der Zuführung der
elektronischen Bauteile 302 an dem Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps zu verschiedenen Zeitpunkten, welche mit den Notwendigkeiten übereinstimmen,
ausgeführt.
Nur einer oder beide der Zuführmodii
werden zu diesem Zeitpunkt ausgeführt. Weiterhin wird bei dem
zweiten Bauteilzuführmodus,
basierend auf Information, die zeigen, dass die elektronischen Bauteile 302 vollständig zu dem
Bauteilhalterabschnitten 361–364 oder erforderlichen
Bauteilhalteabschnitten 361–364 übertragen worden
sind, die übertragenen
elektronischen Bauteile 2 gemeinsam und auf einmal aufgenommen
und anschließend
durch den Bauteilmontagekopf 321 montiert. Bei dem zweiten
Bauteilzuführmodus
kann alternativ die Zuführung
der elektronischen Bauteile 302 durch den Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps gesteuert werden, um fortgesetzt zu werden, bis ein
Signal, welches die Beendigung des Transfers der elektronischen
Bauteile 302 kennzeichnet, empfangen wird.
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Bei
dem ersten Bauteilzuführmodus
können die
elektronischen Bauteile 302 in der Zahl, die der Zahl der
Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps entspricht, gleichzeitig oder aufeinanderfolgend mit
einem Maximum zugeführt
werden. Daher wird der Zuführwirkungsgrad
für die
elektronischen Bauteile 302 der verschiedenen Arten durch
die Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps verbessert. Bei dem zweiten Bauteilzuführmodus
können
auf der anderen Seite die Vielzahl an elektronischen Bauteilen 302,
die an den Bauteilabschnitten 361– 364 des Shuttles 326 gehalten
werden, durch die Bauteilmontagewerkzeuge 351–354 und
dergleichen des Bauteilmontagekopfs 321 zusammen aufgenommen werden,
die in der Anordnungsrichtung und in der Teilung mit den gehaltenen
elektronischen Bauteilen an den Halteabschnitten 361–364 übereinstimmten,
so dass die Zahl der Arbeitsschritte und die notwendige Zeit zum
Aufnehmen der elektronischen Bauteile 302 verringert werden
kann. Wenn darüber
hinaus die elektronischen Bauteile 302 usw. gemeinsam mit
der Zuführung
der Bauteile an dem anderen Bauteilzuführabschnitt, der den anderen
Bauteilzuführmechanismus
enthält,
wie weitere Bauteilzuführmechanismen 307 des
Tabletttyps oder einen Bauteilzuführabschnitt 313 des
Kassettentyps, der mit Bauteilzuführkassetten 312 usw.
ausgerüstet
ist, zugeführt
werden, wird der Arbeitsvorgang zum Handhaben einer vorbestimmten
Zahl an elektronischen Bauteilen 302 und dergleichen in
der gleichen Weise beispielsweise zum Montieren der Bauteile auf
die für
vorher erwähnte
Split-Schaltungsplatine in seinem Wirkungsgrad verbessert.
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Wie
vorstehend näher
erläutert
worden ist, werden bei einer Haltereinrichtung für einen zu bestückenden
Gegenstand der Bauteilbestückungsvorrichtung
des zweiten Ausführungsbeispiels
die Bauteile, die von jedem der Bauteilzuführabschnitte zugeführt werden,
welche an beiden Seiten des Transferweges angeordnet sind, der den
zu bestückenden Gegenstand
zu der Bauteilmontageposition zuführt und anschließend den
Gegenstand austrägt,
nachdem die Bauteile darauf montiert worden sind, durch den Montagekopf
erfasst und auf der vorbestimmten Position auf dem Gegenstand montiert.
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Die
Halteeinrichtung für
den zu bestückenden
Gegenstand wird aus der Positionierhaltebühne zum Positionieren und Halten
des Gegenstandes an der Bauteilmontageposition des Transferweges
und dem Bewegungsmechanismus zum hin- und herbewegen der Positionierhaltebühne zwischen
den Bauteilzuführabschnitten
an beiden Seiten des Transferweges gebildet. Wenn der Montagekopf
das Bauteil aus dem Bauteilzuführabschnitt
quer über
den Transferweg aufnehmen soll, wird die Positionierhaltebühne durch
den Bewegungsmechanismus in Richtung des Bauteilzuführabschnitts
bewegt, zu dem sich der Montagekopf bewegt, wodurch der Gegenstand
zugeführt
wird, um das Bauteil darauf zu montieren.
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Bei
diesem Aufbau wird die Differenz der erforderlichen Zeit, nachdem
das Bauteil aufgenommen worden ist und bevor das Bauteil in der
vorbestimmten Position und den Gegenstand montiert wird, verringert
zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Bauteile unterschiedlicher Arten
aufeinanderfolgend aufgenommen und ohne das Hinausgehen des Montagekopfs über den
Transferweg hinaus montiert werden, und dem Zeitpunkt zu dem die
Bauteile unterschiedlicher Art aufgenommen und aufeinanderfolgend
durch den Montagekopf, der den Transferweg überquert, montiert werden.
Demzufolge wird die Hochgeschwindigkeitsmontage ohne besondere Störungen des
Arbeitswirkungsgrades, und ohne dass die Montagereihenfolge der
Bauteile berücksichtigt
werden muss, erleichtert.
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Die
Positionierhaltebühne
kann zusammen mit dem Montagekopf bewegt werden oder bevor der Montagekopf
die Bauteile aufnimmt und montiert.
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Dieser
Aufbau beseitigt eine besondere Zeit zum Ausführen der Bewegung der Positionierhaltebühne im Anschluss
an die Bewegung des Montagekopfs quer über den Transferweg, was nicht
die Hochgeschwindigkeitsmontage für die Bauteile stört.
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Weiterhin
weist der Montagekopf, der sich nach oben und unten bewegen kann,
die Bauteilmontagewerkzeuge zum Aufnehmen der Bauteile aus dem Bauteilzuführabschnitten
und zum Montieren der Bauteile auf den zu bestückenden Gegenstand, den Bereichsensor
zum Erfassen, ob oder ob nicht der Montagekopf innerhalb des Bauteilmontagebereichs
auf der Positionierhaltebühne
angeordnet ist, auf, so dass die Vorrichtung so aufgebaut ist, dass die
Positionierhaltebühne
gehindert wird, sich zu bewegen, wenn der Bereichsensor erfasst,
dass der Montagekopf nicht in dem Bauteilmontagebereich vorhanden
ist.
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Gemäß dem vorstehend
erläutertem
Aufbau und basierend auf dem Erfassen der Positionsbeziehung durch
die Hardwaremittel, d. h. den Bereichsensor kann in jedem Fall,
der Steuerfehler, Fehlfunktionen und dergleichen umfasst, sicher
verhindert werden, dass die Positionierhaltebühne sich in Richtung des Montagekopfs
bewegt, um dadurch mit dem Montagekopf zu einem Zeitpunkt in Konflikt
zu geraten, wenn die Bauteilmontagewerkzeuge sich in einem abgesenkten
Zustand befinden, wobei der Montagekopf außerhalb des Bauteilmontagebereichs
auf der Positionierhaltebühne
befindet.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vollständig
in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen hiervon unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungsfiguren beschrieben worden ist, ist zu bemerken, dass
verschiedene Änderungen
und Modifikationen für
den Fachmann erkennbar sind. Derartige Änderungen Modifikationen werden
als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, wie durch
die beigefügten
Ansprüche
definiert ist, enthaltend verstanden, es sei denn, es wird hiervon entfernt.