EP1389409A2 - Handhabungseinrichtung zum bewegen von objekten - Google Patents

Handhabungseinrichtung zum bewegen von objekten

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Publication number
EP1389409A2
EP1389409A2 EP02737849A EP02737849A EP1389409A2 EP 1389409 A2 EP1389409 A2 EP 1389409A2 EP 02737849 A EP02737849 A EP 02737849A EP 02737849 A EP02737849 A EP 02737849A EP 1389409 A2 EP1389409 A2 EP 1389409A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
movement
objects
range
handling device
guide
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02737849A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mohammad Mehdianpour
Ralf Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE2001125396 external-priority patent/DE10125396A1/de
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/0061—Tools for holding the circuit boards during processing; handling transport of printed circuit boards

Definitions

  • the invention relates to a handling device for
  • first and second movement means are provided, the movement areas of which overlap.
  • Such handling devices are known for example from DE 295 198 05.
  • a transfer device for converting conveyed goods located on a first conveying path with a flat support onto a second conveying path running transversely to the first conveying path, wherein at least one belt conveyor is arranged below the first conveying path in the direction of the second conveying path, said belt conveyor being inclined relative to the first conveying path with a predetermined inclination angle.
  • the known device is suitable for the non-reversible transfer of material to be conveyed from one conveyor line to a second conveyor line.
  • goods to be conveyed must be able to be transferred as desired between several conveying lines or moving means. It is often also necessary to move objects in such a way that they can be processed by a processing unit even while they are being moved. If an exact positioning of the objects is required for processing, the conventional devices cannot guarantee sufficient accuracy with regard to the positioning of the objects along the movement ranges.
  • the handling device makes it possible to move objects along a first range of motion and along a second range of motion with high accuracy in one plane. This is achieved by arranging the first movement area and the second movement area of the objects in a single transport plane.
  • a first movement means is arranged on first guide means, which are arranged above the transport plane.
  • a second movement means is arranged on second guide means, which are arranged under the transport plane.
  • the guide means are designed in particular as linear guides.
  • the common movement area can be used alternately by the first movement means and by the second movement means.
  • the arrangement of the first and second guide means above the transport plane or below the transport plane enables high-precision guide means to be used, on which the first movement means or the second movement means can be guided exactly.
  • the arrangement of the guide means according to the invention also makes it possible to locate the guide means within the respective Movement areas of the first movement means and of the second movement means are continuous, that is to say without interruption, as a result of which the accuracy is further increased.
  • first movement means or second movement means can be arranged side by side.
  • the first and second movement means can, for example, be arranged in a matrix, so that the objects can be moved within the entire transport plane in a highly precise positioning with respect to the transport plane.
  • FIG. 1 shows a schematic side section of a preferred embodiment of the invention
  • Figure 2 shows a schematic section in plan view of the preferred embodiment.
  • a chassis 400 has an essentially rectangular plan.
  • a transport path runs along the transport direction T along the longitudinal extent of the chassis 400.
  • Objects L for example printed circuit boards, are fed to or removed from the handling device along the transport path.
  • Objects L are preferably fed in at an input station 310 which has a transfer position.
  • the input station 310 is provided with transport belts, for example.
  • a charging device 210 is arranged as the first movement means in the transport direction T downstream of the input station 310. Objects L can be transferred from the input station 310 to the loading device 210.
  • the charging device 210 may comprise, for example conveyor belts for transporting the objects L ".
  • the loading device 210 is mounted on a first guide means, which is designed as a rod-like guide device 214, which is formed on the chassis 400 above the transport plane of the objects and extending along a first movement range.
  • the first movement range runs along the transport direction T.
  • a measuring system 300 in particular a camera, can also be arranged on the guide device 214 and can be moved along the transport direction T. The position of the objects with respect to the transport plane can be detected by means of the camera.
  • the loading device 210 can be moved along the transport direction T.
  • the loading device can move from its rest position shown in FIGS. 1 and 2 within a central position
  • Overlap area 600 of the first movement area and the second movement area can be moved.
  • Guide devices 114 and 124 are arranged as second guide means. Each guide device has second movement means, which are designed as object carriers 110, 120, 130 or 140. The object carriers 110 and 130 or 120 and 140 are each in pairs on the
  • Guide devices 114 and 124 mounted linearly movable.
  • the slides 110, 130, 120, 140 are along the Guide device 114 or 124 can be moved at an angle to the transport direction T.
  • Each slide can be within the central overlap area 600 as well as in a second one
  • Movement range can be moved, which is divided into two sub-areas 500 and 550 to the side of the central overlap area 600.
  • a further first movement means is provided, which is designed as an unloading device 220.
  • the unloading device 220 is constructed analogously to the loading device 210 and is likewise arranged on the guide device 214.
  • the unloading device can also be moved from its rest position in the entire central overlap region 600 along the transport direction T.
  • An output station 320 is arranged downstream of the unloading device 220.
  • the output station 320 is constructed analogously to the input station 310.
  • Both the object carrier and the loading device 210 and the unloading device 220 of the placement system according to the invention can be provided with transport belts (not shown) in order to be able to move objects L thereon.
  • the unloading device, the loading device and the object carriers are each provided with a transport surface for the objects, which is arranged exactly in the transport plane and is movable in this.
  • the operating sequence as it can be carried out with the present device is explained in more detail below.
  • the loading device 210 is moved in a loading direction R1 along the transport direction T until the loading device 210 has reached its rest position. In this state, the object L can be transferred from the input station 310 to the loading device
  • the 210 are transferred, for example by transporting the object L by means of the transport belts which are provided on the loading device 210 and on the input station 310.
  • the object can be transferred to one of the object carriers 110, 120, 130, 140 and a processing position 1, 2, 3 and 4 can be moved.
  • the loading device 210 remains in its rest position.
  • One of the two object carriers 110 and 130 is moved into the central overlap region 600, so that transport belts arranged on the object carrier are aligned with the transport belts of the loading device 210.
  • the object L can then be transferred to the substrate carrier 110 or 130.
  • the loading device 210 in the first movement area R1 moved approximately half into the central overlap area 600.
  • One of the two slides 120 and 140 is also moved into the central overlap area 600.
  • the loading or unloading devices can also each be guided along a telescopic guide in the loading direction R1 or the unloading direction R2.
  • the guide means for the loading and unloading devices can also be designed like a sled and can be provided above or below the central movement range.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Handhabungseinrichtung zum Bewegen von Objekten, welche ein erstes Bewegungsmittel mit einem ersten Bewegungsbereich und ein zweites Bewegungsmittel mit einem zweiten Bewegungsbereich aufweist, wobei sich die Bewegungsbereiche überlappen. Der erste Bewegungsbereich und der zweite Bewegungsbereich sind in einer gemeinsamen Transportebene angeordnet. Hierzu ist das erste Bewegungsmittel mit ersten Führungsmitteln versehen, welche über der Transportebene angeordnet sind und das zweite Bewegungsmittel ist mit zweiten Führungsmitteln versehen, welche unter der Transportebene angeordnet sind. Erfindungsgemäß wird ein exaktes Bewegen von Objekten innerhalb der gesamten Transportebene ermöglicht.

Description

Beschreibung
Handhabungseinrichtung zum Bewegen von Objekten
Die Erfindung betrifft eine Handhabungseinrichtung zum
Bewegen von Objekten, wobei erste und zweite Bewegungsmittel vorgesehen sind, deren Bewegungsbereiche sich überlappen.
Derartige Handhabungseinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 295 198 05 bekannt. Dort wird eine Transfereinrichtung zum Umsetzen von auf einer ersten Förderstrecke befindlichem Fördergut mit flächiger Auflage auf eine quer zur ersten Förderstrecke verlaufende zweite Förderstrecke offenbart, wobei unter der ersten Förderstrecke in Richtung der zweiten Förderstrecke mindestens ein Riemenförderer angeordnet ist, welcher gegenüber der ersten Förderstrecke eine Schrägstellung mit einem vorgegebenen Schrägetellungswinkel aufweist .
Die bekannte Einrichtung ist zum nicht reversiblen Umsetzen von Fördergut von einer Förderstrecke auf eine zweite Förderstrecke geeignet. Vielfach muß Fördergut jedoch beliebig zwischen mehreren Förderstrecken oder Bewegungsmitteln übergebbar sein. Häufig ist es auch erforderlich, Objekte derart zu bewegen, dass sie auch während sie bewegt werden von einer Bearbeitungseinheit bearbeitet werden können. Ist für die Bearbeitung eine exakte Positionierung der Objekte erforderlich, so kann mit den herkömmlichen Einrichtungen keine ausreichende Genauigkeit hinsichtlich der Positionierung der Objekte entlang der Bewegungsbereiche gewährleistet werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Handhabungseinrichtung anzugeben, von welcher Objekte in und zwischen zwei sich überlappenden Bewegungsbereichen flexibel und mit hoher Genauigkeit bewegt werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Handhabungseinrichtung mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht .
Durch die erfindungsgemäße Handhabungseinrichtung ist es möglich, Objekte entlang eines ersten Bewegungsbereichs und entlang eines zweiten Bewegungsbereichs mit hoher Genauigkeit in einer Ebene zu bewegen. Dies wird erreicht, indem der erste Bewegungsbereich und der zweite Bewegungsbereich der Objekte in einer einzigen Transportebene angeordnet sind. Hierzu ist ein erstes Bewegungsmittel an ersten Führungsmitteln angeordnet, welche über der Transportebene angeordnet sind. Ein zweites Bewegungsmittel ist an zweiten Führungsmitteln angeordnet, welche unter der Transportebene angeordnet sind. Die Führungsmittel sind insbesondere als Linearführungen ausgebildet .
Hierdurch wird ein gemeinsamer Bewegungsbereich des ersten Bewegungsmittels und des zweiten Bewegungsmittels geschaffen, wobei sich die ersten Führungsmittel und die zweiten Führungsmittel in diesem Bewegungsbereich überlappen. Die zu bewegenden Objekte können somit exakt auf einer einzigen Transportebene bewegt werden. Daher ist es jederzeit möglich, beispielsweise mit hoher Genauigkeit die der Transportebene abgewandte Oberfläche der Objekte mit einer Bearbeitungseinrichtung zu bearbeiten. Der gemeinsame Bewegungsbereich kann von den ersten Bewegungsmitteln und von den zweiten Bewegungsmitteln alternierend genutzt werden.
Ferner wird durch die Anordnung der ersten und zweiten Führungsmittel über der Transportebene bzw. unter der Transportebene ermöglicht, hochgenaue Führungsmittel einzusetzen, an welchen das erste Bewegungsmittel bzw. das zweite Bewegungsmittel exakt geführt werden können. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Führungsmittel ist es außerdem möglich, die Führungsmittel innerhalb der jeweiligen Bewegungsbereiche des ersten Bewegungsmittels und des zweiten Bewegungsmittels durchgängig, d.h. ohne Unterbrechung auszubilden, wodurch die Genauigkeit weiter erhöht wird.
Durch die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 und 3 können jeweils mehrere erste Bewegungsmittel bzw. zweite Bewegungsmittel nebeneinander angeordnet werden. Somit ist eine flexible Anpassung der erfindungsgemäßen Handhabungseinrichtung an einen gewünschten Verlauf des Transportwegs der Objekte, beispielsweise in einer Fertigungsanlage, möglich. Die ersten und zweiten Bewegungsmittel können beispielsweise zu einer Matrix angeordnet sein, so dass die Objekte innerhalb der gesamten Transportebene in hochgenauer Positionierung bezüglich der Transportebene bewegt werden können.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf bevorzugte
Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 einen schematischen seitlichen Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und Figur 2 einen schematischen Schnitt in Draufsicht der bevorzugten Ausführungsform.
Aus den Figuren 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Handhabungseinrichtung ersichtlich. Dabei weist ein Chassis 400 einen im wesentlichen rechteckigen Grundriss auf. Entlang der Längserstreckung des Chassis 400 verläuft eine Transportstrecke entlang der Transportrichtung T. Entlang der Transportstrecke werden Objekte L, z.B. Leiterplatten, der Handhabungseinrichtung zugeführt bzw. von dieser abgeführt. Das Zuführen von Objekten L erfolgt vorzugsweise an einer Eingabestation 310, welche eine Übernahmeposition aufweist. Um die Objekte L transportieren zu können, ist die Eingabestation 310 beispielsweise mit Transportriemen versehen. In der Transportrichtung T nachfolgend der Eingabestation 310 ist als erstes Bewegungsmittel eine Ladevorrichtung 210 angeordnet. Von der Eingabestation 310 können Objekte L an die Ladevorrichtung 210 übergeben werden. Die Ladevorrichtung 210 kann "beispielsweise Transportriemen zum Transportieren der Objekte L aufweisen.
Die Ladevorrichtung 210 ist an einem ersten Führungsmittel gelagert, das als stabartige Führungseinrichtung 214 ausgebildet ist, welche an dem Chassis 400 über der Transportebene der Objekte und sich entlang eines ersten Bewegungsbereichs erstreckend ausgebildet ist. Der erste Bewegungsbereich verläuft entlang der Transportrichtung T. An der Führungseinrichtung 214 kann auch ein Mess-System 300, insbesondere eine Kamera, angeordnet und entlang der Transportrichtung T bewegbar sein. Mittels der Kamera kann die Lage der Objekte bezüglich der Transportebene erfaßt werden.
Die Ladevorrichtung 210 ist, wie aus Figur 2 ersichtlich, entlang der Transportrichtung T bewegbar. Beispielsweise kann die Ladevorrichtung von ihrer aus den Figuren 1 und 2 ersichtlichen Ruheposition aus innerhalb eines zentralen
Überlappungsbereiches 600 des ersten Bewegungsbereiches und des zweiten Bewegungsbereiches bewegt werden.
Quer zu der Transportrichtung T sind in der Transportrichtung nach der Ruheposition der Ladevorrichtung 210 zwei
Führungseinrichtungen 114 bzw. 124 als zweite Führungsmittel angeordnet . Jede Führungseinrichtung weist zweite Bewegungsmittels auf, welche als Objekt-Träger 110, 120, 130, bzw. 140 ausgebildet sind. Die Objekt-Träger 110 und 130 bzw. 120 und 140 sind jeweils paarweise an den
Führungseinrichtungen 114 bzw. 124 linear bewegbar gelagert. Die Objekt-Träger 110, 130, 120, 140 sind entlang der Führungseinrichtung 114 bzw. 124 winkelig zu der Transportrichtung T bewegbar.
Jeder Objekt-Träger kann dabei innerhalb des zentralen Überlappungsbereiches 600 sowie in einem zweiten
Bewegungsbereich bewegt werden, der in zwei Teilbereiche 500 und 550 jeweils seitlich des zentralen Überlappungsbereiches 600 unterteilt ist.
In der Transportrichtung den Führungseinrichtungen 114 und 124 nachfolgend ist ein weiteres erstes Bewegungsmittel vorgesehen, das als eine Entladevorrichtung 220 ausgebildet ist. Die Entladevorrichtung 220 ist analog der Ladevorrichtung 210 aufgebaut und ebenfalls an der Führungseinrichtung 214 angeordnet. Die Entladevorrichtung kann ebenfalls von ihrer Ruheposition aus in dem gesamten zentralen Überlappungsbereich 600 entlang der Transportrichtung T bewegt werden. Nachfolgend der Entladevorrichtung 220 ist eine Ausgabestation 320 angeordnet. Die Ausgabestation 320 ist analog der Eingabestation 310 aufgebaut.
Sowohl die Objekt-Träger als auch die Ladevorrichtung 210 und die Entladevorrichtung 220 des erfindungsgemäßen Bestücksystems können mit Transportriemen (nicht gezeigt) versehen sein, um Objekte L darauf bewegen zu können.
Es ist auch möglich an die Objekt-Träger angrenzend Eingabestationen und Ausgabestationen anzuordnen, und Objekte mittels der Eingabestationen an die Objekt-Träger zu übergeben und mittels der Ausgabestationen von den Objekt- Trägern zu entfernen.
Die Entladevorrichtung, die Ladevorrichtung und die Objekt- Träger sind jeweils mit einer Transportfläche für die Objekte versehen, welche exakt in der Transportebene angeordnet und in dieser bewegbar ist. Im folgenden wird der Betriebsablauf näher erläutert, wie er mit der vorliegenden Vorrichtung ausgeführt werden kann.
Entlang der Transportrichtung T wird beispielsweise ein
Objekt L einer Eingabestation 310 zur Verfügung gestellt. Die Ladevorrichtung 210 wird in einer Laderichtung Rl entlang der Transportrichtung T bewegt, bis die Ladevorrichtung 210 in ihrer Ruheposition angelangt ist. In diesem Zustand kann das Objekt L von der Eingabestation 310 an die Ladevorrichtung
210 übergeben werden, beispielsweise durch Transportieren des Objekts L mittels der Transportriemen, welche an der Ladevorrichtung 210 und an der Eingabestation 310 vorgesehen sind.
Das Objekt kann beispielsweise an einen der Objekt-Träger 110, 120, 130, 140 übergeben und eine Bearbeitungsposition 1, 2, 3 und 4 bewegt werden. Um das Objekt L an eine der Bearbeitungspositionen 1 oder 3 zu bewegen, verbleibt die Ladevorrichtung 210 in ihrer Ruheposition. Einer der beiden Objekt-Träger 110 und 130 wird in den zentralen Überlappungsbereich 600 bewegt, so dass auf dem Objekt-Träger angeordnete Transportriemen mit den Transportriemen der Ladevorrichtung 210 fluchten. Anschließend kann das Objekt L an den Substrat-Träger 110 bzw. 130 übergeben werden.
Soll das Objekt L an einen der beiden den ersten Objekt- Trägern 110 oder 130 nachfolgend angeordneten Objekt-Träger 120 und 140 übergeben werden, das heißt, an die Bearbeitungsposition 2 bzw. an die Bearbeitungsposition 4 bewegt werden, so wird die Ladevorrichtung 210 in dem ersten Bewegungsbereich Rl in etwa hälftig in den zentralen Überlappungsbereich 600 bewegt. Einer der beiden Objekt- Träger 120 und 140 wird ebenfalls in den zentralen Überlappungsbereich 600 bewegt.
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werden. Hierdurch ist eine hohe Positioniergenauigkeit gewährleistet. Es ist auch möglich, Linearmotore als Antriebsmittel vorzusehen. Ferner können die Lade- bzw. Entladevorrichtungen jeweils auch entlang einer teleskopartigen Führung in der Laderichtung Rl bzw. der Entladerichtung R2 geführt sein. Die Führungsmittel für die Lade- bzw. Entladevorrichtungen können auch schlittenartig ausgebildet sein und oberhalb bzw. unterhalb des zentralen Bewegungsbereiches vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche :
1. Handhabungseinrichtung zum Bewegen von Objekten, mit einem ersten Bewegungsmittel, von welchem die Objekte in einem ersten Bewegungsbereich linear bewegbar sind, einem zweiten Bewegungsmittel, von welchem die Objekte in einem zweiten Bewegungsbereich winklig zu dem ersten Bewegungsbereich linear bewegbar sind, wobei der erste Bewegungsbereich und der zweite Bewegungsbereich sich überlappen, so daß das erste Bewegungsmittel und das zweite Bewegungsmittel einen gemeinsamen Bewegungsbereich aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß
• der erste Bewegungsbereich und der zweite Bewegungsbereich in einer gemeinsamen Transportebene liegen, • das erste Bewegungsmittel erste Führungsmittel aufweist, an welchen das erste Bewegungsmittel in dem ersten Bewegungsbereich linear bewegbar gelagert ist, und welche über der Transportebene angeordnet sind,
• das zweite Bewegungsmittel zweite Führungsmittel aufweist, an welchen das zweite Bewegungsmittel in dem zweiten
Bewegungsbereich linear bewegbar gelagert ist, und welche unter der Transportebene angeordnet sind, und
• die ersten Führungsmittel und die zweiten Führungsmittel sich in dem gemeinsamen Bewegungsbereich überlappen.
2. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
• eine Mehrzahl von ersten Bewegungsmitteln nebeneinander angeordnet ist.
3. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß
• eine Mehrzahl von zweiten Bewegungsmitteln nebeneinander angeordnet ist.
4. Handhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß • mindestens eines der Bewegungsmittel Übergabemittel aufweist zum Übergeben der Objekte zwischen den Bewegungsmitteln.
5. Handhabungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
• die Bewegungsmittel Verfahrtische und mit diesen gekoppelte Antriebseinrichtungen aufweisen.
6. Handhabungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
• die Führungsmittel Führungsschienen und an diesen geführte Linearlager aufweisen.
7. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
• die Übergabemittel Transportbänder aufweisen.
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