JP4257031B2 - 様々なノズルの長さを有するピックアンドプレイス機 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、製造状況においてプリント回路基板（「ＰＣＢ」）上に構成部品を配置するために使用されるようなピックアンドプレイス機の分野に関する。本発明は特に、一回の配置サイクルでピックアンドプレイス（取上げ・配置する）され得る構成部品の数を増加することに関する。
【０００２】
現在、数種類の構成部品配置機がある。あるものは、単一の配置ヘッドを有し、又、あるものは複数の配置ヘッドを有する。配置ヘッドはタレット形状若しくは線状、即ち「ビーム」（梁）とも称される形状に配置され得る。タレット形状は、一般的に円の周りに配置される複数ヘッドを有する。
【０００３】
Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｔｏｐａｚは、ビーム状に８つの配置ヘッドが配置された既存の構成部品配置機である。これらの配置ヘッドは１６ｍｍの間隔で配置される。各配置ヘッドは、構成部品を吸引によって保持するノズルを有する。
【０００４】
標準のＴｏｐａｚは、一つのビームに対して８つの部品の「積載」を可能にすることで一回のピックアンドプレイスサイクルで８つの小部品を取上げ域から配置域まで運搬し得る。本願の目的のため、「大」部品は１２ｍｍよりも大きい横寸法を少なくとも一つ有する部品である。大部品が配置されるために回転されるとき、又は大部品が全ての横寸法において１２ｍｍを超えるときに問題が生じる。即ち、部品と部品との間で衝突が起きることなくこのような部品を二つの隣接するノズルに配置し得ない。
【０００５】
横寸法が１２ｍｍよりも大きい部品は、ＳＩＭＭ（シングルインラインメモリモジュール）板に一般的に使用されるＤＲＡＭチップを含む。このようなチップでは、その大きい横寸法が通例１８−２２ｍｍである。図１は製造業者から到来するＤＲＡＭチップの典型的な配置付けを示す図である。チップ１０２は、トレイ１０３上にチョコレートのように配置されて来る。これらの最初のピン１０１は、全てのチップが同じ方向付けで配置されてトレイ上に既知の方向付けを有する。
【０００６】
図２で示されるようにＤＲＡＭチップが配置されるべきＳＩＭＭ板２０１は一般的に長方形である。板の設計者によって予想されるレイアウトによって、チップ１０２は配置されるとき如何なる方向付けも有し得る。例えば、チップは２０２で示されるように９０度で回転され得、又、２０３で示されるように２７０度で回転され得る。ピン１０１は、その該当するチップの板上での配置によって異なる位置で示される。
【０００７】
このような大部品が配置されるとき、図２で示されるようなレイアウトに必要とされる回転を可能にするために、ＰＣＢ製造業者は現在ビームの機械で交互のヘッドのみを使用する。図３は、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｔｏｐａｚに類似した８つのノズル３０２を有する従来技術のビームのピックアンドプレイス機３０１を示す。大チップ１０２を運搬するとき、ノズルの半分は空である。交互のヘッドのみが使用されるとき、８つのヘッドのビーム機は４ヘッド機よりもはや効率的でなくなる。４ヘッドの代わりに８ヘッドを有することで通常予想される高められる構成部品の配置速度が失われる。
【０００８】
しかしながら、構成部品の配置効率性が小構成部品用には失われ、全てのヘッドが全ての構成部品の取上げ配置に達するようにするためにはより大きく、又高額なフレーム設計が必要となるため、８つのヘッドを互いにより遠くに離間することは実行可能な選択肢ではない。
【０００９】
本発明は、大電子構成部品及び小電子構成部品の両方を配置することに適し、又、大構成部品を全ての配置ヘッドで同時に運搬し得るようなビームのピックアンドプレイス機を形成することを目的とする。
【００１０】
上記目的は、ビームのピックアンドプレイス機で異なる長さのノズルを使用することで達成される。
本発明は、添付図を参照して非制限的な例によって説明される。
【００１１】
図４は、本発明によるピックアンドプレイス機４０１を示す図である。この機械は異なる長さのノズルを有する。ノズル４０２はノズル４０３よりも長い。結果として、チップ１０２は異なる高さで運搬される。従って、各チップはノズル間で従来技術で示される１６ｍｍの間隔ではなく、少なくとも３２ｍｍの間隔で配置される。しかしながら、ノズルは実際にはそのベースで１６ｍｍの間隔で配置されており、従って小構成部品の配置に効率的に使用し得る。
【００１２】
ここではピックアンドプレイス機は、ノズルを使用して構成部品を運搬するとして説明される。しかしながら、本発明は例えば構成部品を取上げるためにグリッパのような他の機構を使用するピックアンドプレイス機にも同等に適用可能である。本発明では、ノズルが縦向きに方向付けられて示されるが、本発明の原理は例えば横向きのノズルを有する機械のような他の機械にも同等に適用可能である。
【００１３】
図５はヘッド５０２の動きを制御するためのプロセッサ５０１を有するピックアンドプレイス機のより完全な図を示す図である。方向Ｙはビームの方向を示す一方で、紙に向かう方向Ｘはビームの動作を示す。
【００１４】
図６Ａはピックアンドプレイス機の抽象図を示す図である。ビームはＹ軸に平行であり、Ｘ軸に平行に動く。配置されるべき最も大きい構成部品はＹ方向に現在の寸法Ｌを有する。距離Ｙ_１は、ビームの隣接するノズル間の距離よりも僅かに短く取られる。例えば、Ｔｏｐａｚではノズルが１６ｍｍの間隔で配置されるが、Ｙ_１では１２ｍｍの間隔で配置されることが好ましい。
【００１５】
本発明のノズルは、既存のソフトウェアの殆どをピックアンドプレイス機で使用できる利点を有する。高い配置で運搬される部品は最初に取上げられるべきであり、低い位値で運搬される部品は最初に配置されるべきである。このようなピックアンドプレイス機の既存のソフトウェアは、取上げ及び配置を順次することができる。順次することは、一般的に機械が取上げと配置との間で動く必要があるため結果的には実質的な時間の損失を招かない。
【００１６】
図６Ｂは本発明のノズルで順次を行うために必要な制御ソフトウェアの僅かな変更を示すフローチャートである。このフローチャートでは、ボックス６０１について現在の寸法ＬがＹ１よりも小さいか否かを試験し、小さいときは取上げの順序は重要でなく制御はボックス６０２に進む。ＬがＹ_１よりも大きいときは命令ボックス６０３に進み、ここで機械は最初短いノズルで構成部品を取上げ次に長いノズルで取上げることを命令される。
【００１７】
ボックス６０４について、据付けのためにＹ方向に最も大きい構成部品の長さがＹ_１よりも小さいか否かを試験する。当然のことながら、幾つかの構成部品は回転され得、Ｙ方向に現在最も大きい寸法Ｌは取上げ時と同じとは限らない。更に、Ｙ方向に現在最も大きい寸法を取上げ時と同じ構成部品が有するとは限らない。
【００１８】
一方では据付けのために、現在最も大きい寸法ＬがＹ_１よりも小さいとき、据え付けるときの順序は重要でなく、制御はボックス６０５に進む。他方では、据付けのためにＬがＹ_１よりも小さくないとき、ボックス６０６について長いノズル上の構成部品は短いノズル上の構成部品よりも前に据付けられる。制御はボックス６０５及びボックス６０６の後、いずれもボックス６０７に進む。
【００１９】
図６Ｃはノズル用の番号付け計画を示し、ここでは短いノズルは２、４、６＆８と番号を付けられ、長いノズルは１、３、５＆７と番号を付けられる。
【００２０】
加えて、長いノズルよりも短いノズルにより長い移動距離を与えるためにソフトウェアは調節されるべきであり、これはビジョンファイルで成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 製造業者からどのような形状で「大」構成部品が到来するかを示す図である。
【図２】 ＰＣＢ上の大構成部品用の可能なレイアウトを示す図である。
【図３】 大構成部品を運搬する従来技術のピックアンドプレイス機を示す図である。
【図４】 本発明によるピックアンドプレイス機の一部分を示す図である。
【図５】 図４のピックアンドプレイス機の完全図である。
【図６Ａ】 ビームのピックアンドプレイス機のビームの動作の抽象図である。
【図６Ｂ】 フローチャートである。
【図６Ｃ】 本発明によるヘッド用の番号付け計画を示す図である。

Claims (11)

1. 複数ヘッドのピックアンドプレイス機においてＰＣＢ上に配置されるべき構成部品を運搬する方法であって、
   ａ．第１及び第２のヘッドを使用して夫々第１及び第２の構成部品を取上げる段階と、
   ｂ．前記第１の構成部品の底面が前記第２の構成部品の上面より上になるように前記第１及び前記第２の構成部品を運搬することを実行する段階と、
   を有し、
   前記第１のヘッド及び前記第２のヘッドは空間的に交互に配置され、
   前記第１の構成部品を取上げる段階は、前記第２の構成部品を取上げる前に行われる、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記各ヘッドは、夫々のノズルを有する、
   請求項１記載の方法。
3. 前記第１の構成部品を運搬する前記夫々のノズルは、前記第２の構成部品を運搬する前記夫々のノズルよりも短い、
   請求項２記載の方法。
4. 前記ヘッドは、ビームに配置される、
   請求項１記載の方法。
5. 前記第１及び前記第２の構成部品は、１２ｍｍよりも大きい横寸法を夫々少なくとも一つ有する、
   請求項１記載の方法。
6. 前記第１及び前記第２のヘッドは、それらのベースが１６ｍｍの間隔で配置される、
   請求項５記載の方法。
7. 当該方法は、ピックアンドプレイス動作の一部であり、前記第１及び前記第２の構成部品を前記ＰＣＢに配置する段階を更に有する、
   請求項１記載の方法。
8. 前記第２の構成部品を配置する段階は、前記第１の構成部品を配置する前に行なわれる、
   請求項７記載の方法。
9. プリント回路基板上に配置するために構成部品を取上げる装置であって、
   ａ． ビームに配置される複数ヘッドと、
   ｂ． 前記ヘッドを制御するプロセッサと、
   を有し、
   該プロセッサは、
   ｉ． 第１及び第２のヘッドを使用して夫々第１及び第２の構成部品を取上げる動作と、
   ｉｉ． 前記第１の構成部品の底面が前記第２の構成部品の上面より上になるように前記第１及び前記第２の構成部品を運搬する動作と、
   を実行し、
   前記第１のヘッド及び前記第２のヘッドは空間的に交互に配置され、
   前記プロセッサは、前記第２のヘッドが前記第２の構成部品を取上げる前に前記第１のヘッドが前記第１の構成部品を取上げるよう前記ヘッドを制御する、
   装置。
10. 前記各ヘッドは、夫々のノズルを有し、前記第１のヘッドの対応するノズルは、前記第２のヘッドの対応するノズルよりも短い、
    請求項９記載の装置。
11. 前記プロセッサは、前記ＰＣＢ上に前記第１のヘッドが前記第１の構成部品を配置する前に前記ＰＣＢ上に前記第２のヘッドが前記第２の構成部品を配置するよう前記ヘッドを制御する、
    請求項９記載の装置。

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