JP6537669B2 - フレキシブルな組み立て機械、システムおよび方法 - Google Patents
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Description
(1)
組み立て機械であって、
複数の軌道モジュールであって、各軌道モジュールは軌道部分を含み、前記複数の軌道モジュールは連続的周回軌道を形成するように連結可能であり、前記連続的周回軌道は分配ヘッドを受け入れ、該分配ヘッドは前記連続的周回軌道の周りを回転し、少なくとも部分的に未完成製品を組み立てる、複数の軌道モジュールと、
前記連続的周回軌道の第1の長さ部分に取り付けられ、前記分配ヘッドに部品を供給する第1のフィーダーモジュールと、
前記連続的周回軌道の第2の長さ部分に取り付けられ、前記未完成製品を受け取る第1の設置モジュールと、を備え、
前記分配ヘッドは前記部品を前記未完成製品に設置し、
前記組み立て機械は、前記第1のフィーダーモジュール、および、前記第1の設置モジュールの1つまたは複数を取り付けるか取り除くことにより再構成可能である、組み立て機械。
(2)
前記再構成は、第2の設置モジュールを第2のフィーダーモジュールと置き換えるか、前記第1のフィーダーモジュールを前記第2の設置モジュールと置き換えることによりなされる、(1)に記載の組み立て機械。
(3)
前記組み立て機械は、前記複数の軌道モジュールの1つまたは複数を取り付けるか取り除くことにより再構成可能である、(1)または(2)に記載の組み立て機械。
(4)
前記再構成は、前記複数の軌道モジュールの1つまたは複数を取り付けるか取り除くことで、フィーダーモジュールまたは設置モジュールを受け入れるか取り除くことによりなされる、(1)〜(3)のいずれか一項に記載の組み立て機械。
(5)
前記連続的周回軌道は機械加工なしで再構成可能である、(3)または(4)に記載の組み立て機械。
(6)
前記連続周回軌道は、標準的なハンドツールで再構成できる、(3)または(4)に記載の組み立て機械。
(7)
前記組み立て機械はプリント回路基板を組み立てるためのピックアンドプレース機械であり、
前記分配ヘッドはピックアンドプレースヘッドであって、ピックアンドプレース用のノズルを含む、(1)〜(6)のいずれか一項に記載の組み立て機械。
(8)
前記連続周回軌道は1〜N個の分配ヘッドを有して稼働するようにプログラムされ、
前記N個は前記連続周回軌道上に物理的に設置可能な前記分配ヘッドの数の最大の個数である、(1)〜(7)のいずれか一項に記載の組み立て機械。
(9)
前記連続周回軌道における最も遅いステップがボトルネックとなるまで、前記組み立て機械に加えられる追加的な前記分配ヘッドの各々が、前記組み立て機械に対して追加的な出力を追加する、(1)〜(7)のいずれか一項に記載の組み立て機械。
(10)
前記連続周回軌道は、前記分配ヘッドを動かす永久磁石リニアモーターシステムを有する、(1)〜(9)のいずれか一項に記載の組み立て機械。
(11)
前記連続周回軌道は、通気分配システムを有し、
前記通気分配システムは、前記分配ヘッドが移動または静止している間、前記連続的周回軌道に沿ういかなる位置にある分配ヘッドに対しても空気を分配できるものである、(1)〜(10)のいずれか一項に記載の組み立て機械。
(12)
前記連続周回軌道は、前記分配ヘッドに対して電力を供給する、(1)〜(11)のいずれか一項に記載の組み立て機械。
(13)
組み立て方法であって、
複数の軌道モジュールにわたって搭載される連続的周回軌道を準備することと、
前記連続的周回軌道により分配ヘッドを受け入れることと、
前記連続的周回軌道の第1の長さ部分に対して第1のフィーダーモジュールを搭載することと、
前記連続的周回軌道の第2の長さ部分に対して第1の設置モジュールを搭載することと、
前記連続的周回軌道の周りに前記分配ヘッドを回転させることと、
前記分配ヘッドにより未完成製品を少なくとも部分的に組み立てることと、
前記第1のフィーダーモジュール、および、前記第1の設置モジュールの一つまたは複数を取り付けることと、前記第1のフィーダーモジュール、前記第1の設置モジュールの一つまたは複数を取り除くことの少なくとも一方により、組み立て機械を再構成することと、を含む組み立て方法。
(14)
前記連続周回軌道の第3の長さ部分に対して第2の設置モジュールを搭載することと、
前記第2の設置モジュールを第2のフィーダーモジュールにより置き換えることを更に含む、(13)に記載の組み立て方法。
(15)
前記第1のフィーダーモジュールを第2の設置モジュールにより置き換えることを更に含む、(13)に記載の組み立て方法。
(16)
前記複数の軌道モジュールの一つまたは複数を取り付けることと、前記複数の軌道モジュールの一つまたは複数を取り除くことの少なくとも一方により、組み立て機械を再構成すること、を更に含む(13)〜(15)のいずれか一項に記載の組み立て方法。
(17)
前記連続周回軌道を機械加工なしで再構成することを更に含む、(16)に記載の方法。
(18)
前記連続周回軌道を標準的なハンドツールで再構成することを更に含む、(16)に記載の方法。
(19)
前記組み立て機械はプリント回路基板を組み立てるためのピックアンドプレース機械であり、
前記分配ヘッドはピックアンドプレースヘッドであって、ピックアンドプレース用のノズルを含む、(13)〜(18)のいずれか一項に記載の組み立て方法。
(20)
永久磁石リニアモーターシステムによって前記分配ヘッドを前記連続周回軌道に沿って動かすことを更に含む、(13)〜(18)のいずれか一項に記載の組み立て方法。
(21)
前記連続周回軌道を用いて前記分配ヘッドに対して電力を供給することを更に含む、(13)〜(18)のいずれか一項に記載の組み立て方法。
Claims (20)
- ピックアンドプレースヘッドであって、
部品を拾い上げるように構成されるノズルと、
前記ピックアンドプレースヘッドを連続的周回軌道に取り付けて、該ピックアンドプレースヘッドが該連続的周回軌道に沿って移動できるようにする取り付け機構と、
前記連続的周回軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドの二次元またはそれ以上の次元における位置を検出する位置検出システムと、を備え、
前記位置検出システムは、第1のセンサと第2のセンサを含み、該第1のセンサと該第2のセンサは前記ピックアンドプレースヘッド上に別個に離して配置され、前記第1のセンサと前記第2のセンサは、前記連続的周回軌道に対して前記ピックアンドプレースヘッドの回転を判定するように構成され、該回転は第1の平面内で前記連続的周回軌道に沿って前記ピックアンドプレースヘッドが動く間に生じ、
前記位置検出システムは、第3のセンサと第4のセンサを含み、該第3のセンサと該第4のセンサは前記ピックアンドプレースヘッド上に別個に離して配置され、前記第3のセンサと前記第4のセンサは、前記連続的周回軌道に対して前記ピックアンドプレースヘッドの回転を判定するように構成され、該回転は前記第1の平面に垂直な第2の平面内で前記連続的周回軌道に沿って前記ピックアンドプレースヘッドが動く間に生じる、ピックアンドプレースヘッド。 - 前記部品は電子部品で、前記ノズルは、回路基板上に部品を置くように構成される、請求項1に記載のピックアンドプレースヘッド。
- 前記位置検出システムは、前記軌道に対する前記取り付け機構の前記位置を検出するように構成される、請求項1に記載のピックアンドプレースヘッド。
- スピンドルを更に備え、前記位置検出システムは、前記軌道に対する前記スピンドルの前記位置を検出するように構成される、請求項3に記載のピックアンドプレースヘッド。
- 前記位置検出システムは、サブミクロンの計測制度を提供する、請求項1に記載のピックアンドプレースヘッド。
- 前記位置検出システムは、サブミクロンリニアエンコーダリードヘッドを更に備え、該サブミクロンリニアエンコーダリードヘッドは、前記軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドの前記位置を検出する、請求項1に記載のピックアンドプレースヘッド。
- 前記位置検出システムは、6つの近接センサを備え、該6つの近接センサは、3つの垂直軸または実質的に垂直な軸の前記軌道に対する前記スピンドルの前記位置を連続的に検出する、請求項4に記載のピックアンドプレースヘッド。
- 前記位置検出システムは、前記連続的周回軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドの前記位置を連続的に検出するように構成される、請求項1に記載のピックアンドプレースヘッド。
- ピックアンドプレースヘッドを準備することと、
該ピックアンドプレースヘッドは部品を拾い上げるように構成されるノズルと、
前記ピックアンドプレースヘッドを連続的周回軌道に取り付けて、該ピックアンドプレースヘッドが該連続的周回軌道に沿って移動できるようにする取り付け機構と、
前記連続的周回軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドの二次元またはそれ以上の次元における位置を検出する位置検出システムと、を含み、
前記位置検出システムは、第1のセンサと第2のセンサを含み、該第1のセンサと該第2のセンサは前記ピックアンドプレースヘッド上に別個に離して配置され、前記第1のセンサと前記第2のセンサは、前記連続的周回軌道に対して前記ピックアンドプレースヘッドの回転を判定するように構成され、該回転は第1の平面内で前記連続的周回軌道に沿って前記ピックアンドプレースヘッドが動く間に生じ、
前記位置検出システムは、第3のセンサと第4のセンサを含み、該第3のセンサと該第4のセンサは前記ピックアンドプレースヘッド上に別個に離して配置され、前記第3のセンサと前記第4のセンサは、前記連続的周回軌道に対して前記ピックアンドプレースヘッドの回転を判定するように構成され、該回転は前記第1の平面に垂直な第2の平面内で前記連続的周回軌道に沿って前記ピックアンドプレースヘッドが動く間に生じ、
前記ピックアンドプレースヘッドを連続的周回軌道に取り付けて、該ピックアンドプレースヘッドが該連続的周回軌道に沿って移動できるようにすることと、
前記ピックアンドプレースヘッドにより、前記連続的周回軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドの二次元またはそれ以上の次元における位置を検出することと、
前記軌道上の前記ピックアンドプレースヘッドにより部品を拾い上げることと、
前記軌道上の前記ピックアンドプレースヘッドにより前記部品を電子組み立て体の上に設置することと、を含む方法。 - 前記部品は電子部品で、前記電子組み立て体は、回路基板である、請求項9に記載の方法。
- 前記軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドの取り付け機構の前記位置を検出することを含み、前記取り付け機構は、前記連続的周回軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドを取り付けるように構成される、請求項9に記載の方法。
- 前記ピックアンドプレースヘッドは、スピンドルを更に含み、前記軌道に対する前記スピンドルの前記位置を検出することを更に含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1の平面内での前記ピックアンドプレースヘッドの回転を判定するように構成することを更に含む、請求項9に記載の方法。
- 前記第2の平面内での前記ピックアンドプレースヘッドの第2の回転を判定するように構成することを更に含む、請求項13に記載の方法。
- サブミクロンの計測制度で前記ピックアンドプレースヘッドの前記位置を検出することを更に含む、請求項9に記載の方法。
- 3つの垂直軸または実質的に垂直な軸の前記軌道に対する前記スピンドルの前記位置を連続的に検出することを更に含む、請求項9に記載の方法。
- ピックアンドプレースヘッドであって、
部品を拾い上げて設置するように構成されるスピンドルと、
前記ピックアンドプレースヘッドを連続的周回軌道に取り付けて、該ピックアンドプレースヘッドが該連続的周回軌道に沿って移動できるようにする取り付け機構と、
前記連続的周回軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドの二次元またはそれ以上の次元における位置を検出する位置検出システムと、を備え、
前記位置検出システムは、第1のセンサと第2のセンサを含み、該第1のセンサと該第2のセンサは前記ピックアンドプレースヘッド上に別個に離して配置され、前記第1のセンサと前記第2のセンサは、前記連続的周回軌道に対して前記ピックアンドプレースヘッドの回転を判定するように構成され、該回転は第1の平面内で前記連続的周回軌道に沿って前記ピックアンドプレースヘッドが動く間に生じ、
前記位置検出システムは、第3のセンサと第4のセンサを含み、該第3のセンサと該第4のセンサは前記ピックアンドプレースヘッド上に別個に離して配置され、前記第3のセンサと前記第4のセンサは、前記連続的周回軌道に対して前記ピックアンドプレースヘッドの回転を判定するように構成され、該回転は前記第1の平面に垂直な第2の平面内で前記連続的周回軌道に沿って前記ピックアンドプレースヘッドが動く間に生じる、ピックアンドプレースヘッド。 - 前記部品は電子部品で、前記スピンドルは、回路基板上に前記部品を配置するように構成される、請求項17に記載のピックアンドプレースヘッド。
- 前記位置検出システムは、前記軌道に対する前記取り付け機構の前記位置を検出するように構成される、請求項17に記載のピックアンドプレースヘッド。
- 前記位置検出システムは、前記連続的周回軌道に対する前記ピックアンドプレースヘッドの前記位置を連続的に検出するように構成される、請求項17に記載のピックアンドプレースヘッド。
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