JP2006513587A - 電気的な構成エレメントのための複数のグリッパを有する実装ヘッド - Google Patents
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Abstract
実装ヘッド(1)は作業平面に対し垂直に移動可能な多数のグリッパ(3)を電気的な構成エレメント(4)のために有している。グリッパ(3)は選択的に、互いに無関係に作動可能な2つの昇降駆動装置に連結可能でかつ個別に運動可能である。これにより2つのグリッパ(3)にて時間的にオーバラップされた昇降運動が行なわれかつ実装効率が高められる。
Description
本発明は電気的な構成エレメントのための複数のグリッパを有する実装ヘッドであって、作業平面に対し垂直に運動可能なグリッパが個々に1つの共通の昇降駆動装置と連結可能である形式のものに関する。
このような実装ヘッドは例えばWO96/12394A号明細書によって公知である。この場合、グリッパは細長い吸込み管として構成され、吸込み管は一列に相前後して平行な配向で配置されている。実装ヘッドは直線案内を、構成エレメントの供給装置とプリント配線板との間で走行可能であり、プリント配線板の上に構成エレメントはグリッパがその長手方向に下降させられることによって載着させられることができる。グリッパはプリント配線板に対し垂直に上下に運動可能な昇降体に受容され、該昇降体はモータと歯付ベルトとを用いて駆動されることができる。
軸方向にばね負荷のかけられたグリッパは、実装ヘッドの切換え可能な定置のストッパにより上方の行程位置に保持されている。ストッパが外されると、該当するグリッパが解放される。この場合、昇降体は解放されたグリッパを当初、その上方位置に保持する。次いで昇降体が下降させられると、解放されたグリッパはばね力により連行されかつ規定されて下降させられる。構成エレメントが取り出し位置にてグリッパの間隔で配置されていると、同時に複数のグリッパを下降させて複数の構成エレメントを同時に掴むことができる。
プリント配線板に構成エレメントを載着させる場合には、目標座標位置は不規則に分布しているので、2つの構成エレメントを同時に載着させることはほとんど不可能である。つまり、構成エレメントは連続する個々の行程サイクルで載着させることができる。この場合、各行程サイクルは先行するグリッパがその上方の係止位置に達してはじめて開始することができる。
本発明の課題は前記行程サイクルの間の時間間隔を短縮することである。
この課題は、本発明によれば請求項1に記載した構成によって解決された。第2の昇降駆動装置によって、同時にグリッパの2つをそれぞれ昇降駆動装置の1つと連結することが可能になる。これにより1つのグリッパは、他のグリッパがその構成エレメントを載着させたあとまだ上昇運動を行なっている間に、すでに下降運動させられることができる。好適化された実装行程では、2つの実装行程の間の実装ヘッドの移動距離は、しばしば昇降運動によってサイクル時間が決定されるほど短い。昇降運動の時間的なオーバラップによってサイクルの継続を相応に加速し、ひいては実装ヘッドの実装効率を高めることができる。さらに例えばピペット数の大きな実装ヘッドに付加的な、互いに無関係な昇降駆動装置を設け、複数のグリッパを同時に作動することもできる。
本発明の有利な構成は請求項2から9までに示されている。
請求項2の別々に制御可能な昇降駆動装置によって昇降運動は特に効果的に互いに関連させることができる。
請求項3と4による切換え可能な連結部材によってグリッパは直接的に昇降駆動装置と連結されることができる。この場合、連結部材は有利には請求項5に従って昇降体に係留させられていることができる。
請求項6による摩擦エレメントは最小の連結運動でグリッパに接触させられるかもしくはグリッパから連結解除されることができる。遊びのない連結はグリッパの正確な行程制御を可能にする。
請求項7の構成によればばねフィンガの簡単な構成と取付けが可能になる。
請求項8の構成によっては連結部材を直接隣り合わせてグリッパに同じ方向から取付けることができ、これによって所要スペースが減少され、実装ヘッドの相応するコンパクトな構成が可能になる。
請求項9のリニアモータによって昇降体は直接的に正確に駆動される。
以後、本発明を図示の実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
図1,2及び3によれば、詳細には示されていない実装装置の実装ヘッド1が、実装装置に固定されたプリント配線板2の上側に配置されている。このプリント配線板2の表面によっては作業平面が規定されている。実装ヘッドはプリント配線板2に対し相対的に該プリント配線板2に対して平行に運動可能である。実装ヘッドは作業平面に対し垂直な、細長いグリッパ3を備えている。このグリッパ3の下端には、電気的な構成エレメント4が実装装置の供給領域にて吸着されることができる。実装ヘッド1は作業平面に対し平行にプリント配線板2の上を移動し、吸着した構成エレメント4を連続的にプリント配線板2の上に載着させる。
グリッパ3は実装ヘッド1の箱形のケーシング5に受容され、所属の直線案内6にて個別にプリント配線板2に向かって下降可能である。これは、第1の、すべてのグリッパ3に共通である昇降駆動装置を用いて行なわれる。この第1の昇降駆動装置は第1の直線駆動装置7と、第1の直線案内8と、第1の切換え可能な連結部材10を備えた第1の昇降体9とから成っている。連結部材10は摩擦エレメント11を介してグリッパ上端に押付け可能である。昇降体9は第1の直線駆動装置7と不動に結合されている。直線案内8はグリッパ3の直線案内6に対し平行に延びている。第1の連結部材10は櫛形に切抜かれた弓形のばね舌片として構成されており、このばね舌片は昇降方向に対しほぼ平行に延びかつ上方のグリッパ端部の近くに突出している。ばね舌片の足部領域には個々に作動可能な圧電式のアクチェータが配置されている。この圧電式のアクチェータにより連結部材の脚部が押し広げられかつばね舌片の下端部がグリッパ3に対し押付けられ、昇降駆動装置を滑らないように各グリッパに連結する。アクチェータ12が作動されない状態では摩擦エレメントは力なくグリッパ3から連結解除されている。
第2の昇降駆動装置は第2のリニアモータ7a、第2の直線案内8a、第2の昇降体9aと第2の連結部材10aから成り、別の摩擦エレメント11から第1の昇降駆動装置と同様にグリッパ3と連結可能である。この場合には連結部材10と10aは、それぞれ第1の連結部材10の1つと第2の連結部材10aの1つとが1つのグリッパ3に対し並べて当付け可能であるように細身に形成されている。第2の昇降体9aは第1の昇降体9の上側にあり、一体に形成されたフィンガ状の付加部13で第1の昇降体9の第1の連結部材10の間に突入している。この場合、付加部13は第2の連結部材10aを保持している。
グリッパ3は引っ張りばね14と図示されていないストッパを介して、規定された上方の出発位置に保持されている。図1では外側の左のグリッパ3は対応配置された矢印で示したように構成エレメント4をプリント配線板2の上に載着させたすぐあとの上昇運動中にある。この位置は図2において一転鎖線で示されている。グリッパは所属のアクチェータ12を作動させることによって第1の昇降体9と連結されている。この第1の昇降体9は第1のリニアモータによって下降させられ、上方の出発位置へ向かって動かされる。外側の右のグリッパ3は別のアクチェータ12を用いて第2の昇降体9aに連結された状態で示されている。このグリッパ3はすでに上方の出発位置を後にし、最初の下降運動中にある。この下降運動によって所属のグリッパ3は吸着された構成エレメント4と共に、対応矢印で示されているようにプリント配線板2に向かって下降させられる。この位置は図4においては一転鎖線で示されている。このプロセスは、先行するグリッパが上方の出発位置に達することでその作業サイクルを終了する前に、開始されるので、サイクル周期は短縮され、実装効率は高められる。最も外側の構成エレメント4がプリント配線板2の上に載着させられたときには、別のグリッパ3は既に第1の昇降体と連結されかつ下降させられていることができる。
1 実装ヘッド
2 プリント配線板
3 グリッパ
4 構成エレメント
5 ケーシング
6 直線案内
7,7a 直線駆動装置
8,8a 直線案内
9,9a 昇降体
10,10a 連結部材
11 摩擦エレメント
12 アクチェータ
13 付加部
14 引っ張りばね
2 プリント配線板
3 グリッパ
4 構成エレメント
5 ケーシング
6 直線案内
7,7a 直線駆動装置
8,8a 直線案内
9,9a 昇降体
10,10a 連結部材
11 摩擦エレメント
12 アクチェータ
13 付加部
14 引っ張りばね
Claims (9)
- 電気的な構成エレメント(4)のための複数のグリッパ(3)を有する実装ヘッド(1)であって、作業平面に対し垂直に移動可能なグリッパ(3)が個別に1つの共通の第1の昇降駆動装置(7,8,9,10)と連結可能である形式のものにおいて、実装ヘッド(1)が第1の昇降駆動装置(7,8,9,10)とは無関係に作動可能な第2の昇降駆動装置(7a,8a,9a,10a)を備えており、グリッパ(3)が選択的に一方又は他方の昇降駆動と連結可能であることを特徴とする、電気的な構成エレメントのための複数グリッパを有する実装ヘッド。
- 個別に制御可能な昇降駆動装置の一方がそれに連結されたグリッパ(3)の少なくとも1つと共に、先に下降させられた他方の昇降駆動装置が少なくとも1つ他のグリッパ(3)と共にその出発位置に達する前に、出発位置から作業平面に向かって下降可能である、請求項1記載の実装ヘッド。
- 昇降駆動装置がグリッパ(3)の近くを延びる第1の昇降体(9)もしくは第2の昇降体(9a)を備え、個々のグリッパ(3)が切換え可能な第1の連結部材(10)もしくは第2の連結部材(10a)を用いて両方の昇降駆動装置と連結可能である、請求項1又は2記載の実装ヘッド。
- グリッパ(3)の各々のために両方の昇降駆動装置のために2つの分離した連結部材(10,10a)が設けられている、請求項3記載の実装ヘッド。
- 前記連結部材(10,10a)が昇降体(9,9a)に係留されている、請求項3又は4記載の実装ヘッド。
- 前記連結部材(10,10a)がばね弾性的に変位可能な摩擦エレメント(11)を有し、該摩擦エレメント(11)が切換可能なアクチェータ(12)によって摩擦接続でグリッパ(3)と結合可能である、請求項5記載の実装ヘッド。
- 前記連結部材(10,10a)が昇降体(9,9a)に一体に結合された櫛形に突出するばねフィンガとして構成され、該ばねフィンガの自由端部に前記摩擦エレメント(11)が配置されている、請求項5又は6記載の実装ヘッド。
- 両昇降体(9,9a)が実装ヘッド(1)内に互いに隣接して配置され、一方の昇降体(9)のばねフィンガが他の昇降体(9a)のばねフィンガの間のすき間に突入している、請求項7記載の実装ヘッド。
- 両昇降体(9,9a)がそれぞれ昇降駆動装置のリニアモータ(7,7a)と連結されている、請求項1から8までのいずれか1項記載の実装ヘッド。
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