WO2008071529A1 - Optimized fittings for automatic fitting machines with a plurality of transport tracks - Google Patents

Optimized fittings for automatic fitting machines with a plurality of transport tracks Download PDF

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WO2008071529A1
WO2008071529A1 PCT/EP2007/062685 EP2007062685W WO2008071529A1 WO 2008071529 A1 WO2008071529 A1 WO 2008071529A1 EP 2007062685 W EP2007062685 W EP 2007062685W WO 2008071529 A1 WO2008071529 A1 WO 2008071529A1
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WO
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placement
armor
placement device
transport
circuit
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Application number
PCT/EP2007/062685
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German (de)
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Inventor
Werner Liegel
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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.)
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    • 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
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0411—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws having multiple mounting heads

Definitions

  • the present invention relates to the automatic assembly of circuit boards with electronic components.
  • the present invention relates to a method for optimizing armor of a placement device which has at least two transport tracks, by means of which the circuit carriers are supplied to predetermined work areas of the placement device and removed from the predetermined work areas.
  • the present invention further relates to a program element and a computer-readable storage medium, which contain instructions for carrying out the method according to the invention for optimizing armor of a placement device.
  • the present invention relates to a placement device for populating circuit boards with electronic components, which is set up for carrying out the method according to the invention for optimizing an armor of a placement.
  • placement lines which in addition to placement or placement devices also have a furnace for soldering the assembled circuit carrier. Due to the enormous price pressure on the electronics market, it depends on a high efficiency of the placement devices, which are used in the production of typical 24 hours a day. The production is only interrupted by so-called set-up times and test equipment when changing assembly orders. In particular, in the equipping of comparatively small lot sizes, ie a batch of relatively few circuit boards to be loaded, the efficiency of a placement line is significantly reduced by set-up times and test populations. From US 2004/0128827 Al a placement machine is known which has two parallel transport tracks with associated work areas for the placement of circuit carriers.
  • Circuit carriers which are located in the two work areas, can inter alia be alternately equipped with two placement heads, which are also each assigned to a work area. In this way, a highly efficient assembly is ensured at comparatively small footprint. This means that a large number of circuit carriers can be equipped within a certain period of time.
  • the circuit carriers that are populated in the various work areas are virtually summarized and handled like a product in a production software. If malfunctions occur in the placement device and a placement device has to be temporarily opened, for example because of a problem with a placement head, then the entire placement device or the entire placement line must be stopped. In addition, even in the case of a normal change of the circuit carrier, a so-called "lot change", the production of larger lots for the purpose of armament must be interrupted. This leads to production delays of the series products with large lot size.
  • the invention is based on the object, an improved method for setup optimization for placement with two
  • Transport tracks indicate which method allows a reduction of production delays.
  • Independent claim 1 specifies a method for optimizing armor of a placement device for equipping circuit carriers with electronic components.
  • the placement device used has at least two transport tracks, by means of which the circuit carrier predetermined working areas of the placement device supplied and discharged from the predetermined work areas.
  • An armor defines an assignment of different component types to respectively different supply tracks for a work area.
  • the method comprises (a) inputting a first layout for first circuit carriers, which are supplied on a first transport track of the placement device and loaded in a first working area of the placement device, (b) inputting a second layout for second circuit carriers, which (c) calculating a plurality of first placement times for different armor of the
  • the selection of the optimized first armor takes place independently of the second layout.
  • the invention is based on the finding that the first working area of the placement device can be regarded as a separate and thus self-sufficient placement unit by an independent setup optimization for the placement of the first circuit substrate. This allows independent control of this first placement unit, so that even with a batch change of the second transport track supplied and equipped in the second work area second circuit board an interruption of the assembly of the first Circuit carriers is not required.
  • two different circuit carriers can be equipped completely independently of one another with respectively optimized armor in an efficient manner.
  • setup support software and the entire production facility software can accommodate the physical separation of the two transport lanes. Both these software tools and the entire machine control allow to calculate new production-relevant data for a second product during operation of the placement device for a first product and to transfer it to the placement device.
  • setup optimization may not include only a single placement device. In a placement line, which several possibly different
  • Placement devices comprises, which are arranged along the two transport track in a row
  • the setup optimization may include multiple placement devices or the entire placement line.
  • the time paths are preferably optimized, wherein the dynamics of positioning systems can also be taken into account. This means that, in particular in the case of short movements of the placement head, with which the components (a) are picked up by the different feed tracks, (b) are transported to the work or placement area of the placement device and (c) are placed on the respective circuit carrier, acceleration and deceleration processes of a mounting head are considered in the setup optimization.
  • the component feed can be carried out by means of so-called coils, in which the components, packed in pockets of conveyor belts, are provided to the placement device in a known manner at component pick-up positions to the placement head.
  • the method additionally comprises (a) calculating a plurality of second placement times for different armorings of the placement device based on the second layout, which second placement times are respectively needed to assemble the second circuit carriers, and (b) Selecting the second armor, which gives the shortest placement time for the second circuit carrier.
  • the selection of the optimized second armor is independent of the first layout.
  • completely independent transport tracks or placement devices are defined, whereby not only the armor but also the order specification, data handling and the entire assembly for circuit carrier can be done on a transport track independently of the circuit carrier on the other track.
  • a completely independent assembly for circuit carriers, which are assigned to different transport tracks, can be realized in a simple manner, especially if at least one placement head and / or at least one component-feeding device is exclusively provided for each transport track. It should be noted that the invention is by no means limited to placement devices with only two transport tracks. Of course, three or more different circuit carriers can be fitted independently of each other, provided that placement devices are used with a corresponding number of transport tracks.
  • the described virtual division of a placement device into at least two mutually independent placement units has the advantage that the functionality of several placement devices is made available with a placement device.
  • a placement device with at least two transport tracks compared to a corresponding number of self-sufficient placement devices requires a significantly lower Aufstell vom- and investment needs.
  • a prototype can be retracted on the other transport lane or the placement device (s) of the other
  • Transport track for a new batch or a new lot be prepared. In this way, a continuous production can be ensured with the placement device, regardless of the number of batches and the loading of prototypes.
  • the virtual division of a placement device also has the advantage that the downtime reduced in case of disturbances and thus the overall throughput of the placement or the placement line can be increased. Furthermore, the flexibility of production increases with product changes, especially in small batch sizes, test plates or prototypes.
  • the method additionally comprises (a) outputting the first armor and / or the second armor, and (b) providing the different component types to first supply tracks for the first work area corresponding to the first armor and / or second feed tracks for the second work area corresponding to the second armor.
  • the outputting of the optimized set-up data can be done, for example, graphically by means of a monitor, on which an operator can read off exactly at which feed track which component is to be supplied.
  • the individual component types which are stored individually in conveyor belts, for example, and which conveyor belts are wound onto containers, such as spools, can be checked for their assignment to the respective supply tracks.
  • Such setup check can be carried out in a known manner, for example by means of barcodes and bar code readers or by means of modern RFID technology.
  • Independent claim 4 describes a program element for optimizing armor of a placement device with at least two transport tracks.
  • the program element when executed by a processor, is configured to perform the above-described method of optimizing armor of a placement device.
  • the program element when executed by a processor, is configured to perform the above-described method for optimizing armor of a placement device.
  • a placement device for populating circuit boards is described with electronic components.
  • the placement device described has (a) a first transport track, by means of which first circuit carriers can be supplied to a predefined first working area of the placement device and can be discharged from the first working area, (b) a second transport track can be fed to a predetermined second working area of the placement device by means of which second circuit carriers from the second work area, and (c) a processor arranged to perform the method of optimizing armor of a placement apparatus as described above.
  • the said placement device is based on the knowledge that the individual placement units, to which at least one working area is assigned, can be operated independently of each other by an independent set-up optimization for different transport tracks of the placement device.
  • the individual placement units to which at least one working area is assigned, can be operated independently of each other by an independent set-up optimization for different transport tracks of the placement device.
  • the first transport track and / or the second transport track is arranged such that different types of scarf processing carriers, which in particular have different sizes, are transportable.
  • Such flexibility of the transport track or the transport tracks has the advantage that depending on the placement order different circuit carriers can be equipped.
  • the width of the circuit carriers perpendicular to the transport track is particularly relevant.
  • the placement device in addition to a separating element for the spatial separation of the first working area of the second working area.
  • the separating element can be designed, for example, such that in an open machine in which a protective cover of the piece device is removed or opened, accidental penetration of, for example, a hand of an operator into the area of an operating placement unit of the mounting device can be prevented. In this way, injuries can be avoided if the operator, for example, for the purpose of troubleshooting in a placement unit opens the placement.
  • the separating element or fastening elements of the placement device for the separating element can be designed so that the separating element can be removed in a simple manner from the placement device.
  • This has the advantage that the placement device can not only be used for one with respect to the two transport tracks independent placement operation.
  • the placement device can then be operated by a simple removal of the separating element in a known manner in a synchronized operating mode, in which the placement heads at least partially over both working areas be moved away.
  • electronic components with a second Bestuckkopf which is assigned to the second work area, beuckuckt in the first work area, which is assigned a first Bestuckkopf.
  • the second bestuck head In order to reliably avoid a collision of the second bestuck head with the first bestuck head, the second bestuck head only feeds circuit carriers located in the first working area when the first bestuck head is just removing components from a first component feed device which is assigned to the first work area , The same applies to the reverse case, in which electronic components are bestuckt with the first Bestuckkopf located in the second workspace circuit carrier.
  • the bestucking device additionally comprises (a) a first safety system for monitoring the operation of the bestucking device with respect to the first working area and (b) a second safety system for monitoring the operation of the bestucking device with respect to the second working area.
  • the two security systems are independent of each other.
  • the safety systems are, for example, electrical safety circuits which, in the event of a faulty operating state of one of the at least two bestuck units of the bestuck device, stop the relevant bestuck unit.
  • the security systems for example Bestuckkopfe
  • Component feeders, transport tracks, etc. are monitored. Not only the individual operation of these components but also their functional interaction can be monitored. The interaction of the individual components can be repeatedly subjected to a plausibility test.
  • the separation of the safety systems has the advantage that, if only one of the safety systems reports an error, only this one Be Skypeier can be switched off. The operation of the other Be Skypesky can then continue despite this error message without interruption.
  • the bestuck device can be opened for troubleshooting a product or a circuit breaker without having to interrupt the assembly of the other product or of the other circuit carrier.
  • the first safety system and / or the second safety system can have a large number of sensors, which enable comprehensive monitoring of the two bestuck units.
  • the sensors may be electrical, electromechanical and / or optical sensors.
  • optical sensors such as light barriers or so-called Lichtvorhange are particularly suitable to avoid injury to an operator who accidentally engages in a Bestuckü in operation.
  • optical sensors may serve to stop the bestucking operation of the respective bestuck unit as quickly as possible.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the placement device shown in FIG.
  • the placement device 100 has a frame 102, on which a fixed guide element 104 is formed or attached.
  • a total of four positioning arms purple, 111b, 112a and 112b are mounted movable.
  • a placement head 116a, 116b, 117a and 117b is also mounted in a displaceable manner.
  • 117b are moved between a component feeding device 121a, 121b, 122a and 122b and an associated working area 136a, 136b, 137a and 137b, respectively.
  • the component feeders 121a, 121b, 122a and 122b each have a plurality of feed tracks 123, with each of which a type of device 150 the placement process provided.
  • the components 150 are conveyed sequentially to component pick-up positions, from where they can then be picked up by the corresponding placement heads 116a, 116b, 117a or 117b and placed on electronic circuit carriers 141 and 142, respectively.
  • the placement device 100 further has a circuit carrier transport system, which comprises two transport tracks, a first transport track 131 and a second transport track 132.
  • first circuit carriers 141 are transported on the first transport track 131 into the first working areas 136a and 136b.
  • the relevant first transport track 131 is stopped, so that the components 150 can be placed on a stationary first circuit carrier 141.
  • second circuit carriers 142 are transported on the second transport track 132 into the second working areas 137a and 137b.
  • the second transport track 132 is stopped during the assembly.
  • the equipping of the first circuit carriers 141 is completely independent of the equipping of the second circuit carriers 142.
  • the entire placement sequence is controlled by a control unit or a processor 190.
  • Each positioning arm purple 111b, 112a and 112b is assigned a limited travel range, so that a collision between the placement heads 116a and 117a and between the placement heads 116b and 117b is excluded.
  • the movement restrictions of the individual positioning arms purple, 111b, 112a and 112b also by a conventional mechanical limitation, for example can be realized by means of stop elements.
  • the limitation of movement by a corresponding parameterization of the software controlling the placement machine 100 has the advantage that the placement machine 100 can be easily switched between the completely asynchronous one shown here
  • the placement heads 116a and 117a and 116b and 117b are reciprocally moved.
  • the first placement head 116a can fit the first circuit carrier 141 and / or the second circuit carrier 142 within the first working area 136a and / or within the second operating area 137a, while the second mounting head 117a can fit at least one component 150 from the first component carrier.
  • Feeding device 121a picks up.
  • the complete separation of the assembly of the first circuit carriers 141 and of the second circuit carriers 142 described here has the advantage that with a placement device 100, the functionality of a plurality of placement devices is provided. While a placement order is processed on a transport track 131 or 132, a prototype can be retracted on the other transport track 132 or 131 or the feed devices 122a and 122b or 121a and 121b assigned to the other transport track 132 or 131 for a new batch or to be prepared for a new lot. In this way, with the placement device 100, irrespective of the number of batches and the loading of
  • Prototypes to ensure a continuous production of electronic assemblies The described virtual division of the placement device 100 into different placement units operating independently of one another has the further advantage that the effective standstill times in the case of disturbances are reduced and thus the
  • Total throughput of the placement device 100 or an entire placement line can be increased.
  • the virtual distribution of the placement device 100 is particularly advantageous when a large variety of circuit carriers, each with a small number of pieces is made.
  • an armor of the placement device 100 is carried out in such a way that, for the two circuit carriers 141 and 142, an optimal assignment of the types of components is separately provided
  • the shortest time paths are determined, which for the movement of the corresponding placement head 116a, 116b, 117a and 117b (a) for retrieving the components 150 from the different supply tracks (b) to transport the components 150 into the respective working area 136a, 136b, 137a, 137b and (c) to mount the components 159 on the respective circuit carrier 141, 142. Acceleration and deceleration processes of a placement head 116a, 116b, 117a, 117b can also be taken into account.
  • setup optimization is not necessarily limited to the individual placement device 100.
  • the set-up optimization can also include a whole placement line, which comprises a plurality of possibly different placement devices 100.
  • Processor 190 downstream monitor 191 displayed at the an operator can read the assignment of the component types to the individual feed tracks 123.
  • the setup check can be carried out in a known manner, for example by means of barcodes and barcode readers or by means of modern RFID technology.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the part of the placement device 100 shown in FIG. 1 at the top, which is now designated by the reference numeral 200.
  • the transport tracks 231 and 232 are variable in width, so that different sized or wide circuit carriers 241, 242 can be transported into the respective working area 236a, 237a and assembled there.
  • the transport tracks 231 and 232 each have a fixed transport rail 233 and a transport rail 234 which can be displaced along the y axis.
  • the displaceability of the transport rails 234 is indicated in each case by a double arrow 235.
  • the first working area 236a is assigned a first placement head 216a which has at least one component holding device 218 designed as a suction gripper.
  • the placement head 216a can be moved by means of a positioning system, of which only the movable positioning arm 211a is shown in FIG.
  • electronic components 250 can be transported by a component feed device 221a into the working area 236a and placed on the circuit carrier 241.
  • the second working area 237a is assigned a second placement head 217a, which likewise at least a suction pipette 218 for temporarily receiving a device 250 has.
  • the second placement head 217a can be moved by means of a positioning system, of which only the movable positioning arm 212a is shown in FIG. By means of the placement head 217a can electronic
  • Components 250 are transported by a component feeder 222a into the work area 237a and placed on the circuit carrier 242.
  • the placement operation in the two working areas 236a and 237a takes place completely independently of one another.
  • the ranges of movement of the two placement heads 216a and 217a are correspondingly restricted. This restriction can be effected by means of mechanical stops or preferably by means of a suitable parameterization of the control software of the placement device 200.
  • the control of the placement device 200 takes place in a control unit or in a processor 290.
  • the processor 290 is also used to calculate an optimal for complete asynchronous operation armor of the placement device 200.
  • the set-up optimization can also be done by means of other computer units. This is especially true when not only optimal armor is calculated for the placement machine 200 alone, but for a whole asynchronously operated placement line.
  • the two working areas 236a and 237a are separated from one another by means of a partition element 270 designed as a partition wall.
  • the dividing wall 270 is detachably fastened and can be easily removed if necessary. The so possible synchronous placement operation of the placement device 200 has already been explained above.
  • the partition wall 270 is formed such that an open placement device 200, in which a protective cover, not shown, is removed or opened, an accidental reaching an operator into the currently operating placement unit of the placement 200 can be prevented. In this way, injuries can be avoided if the operator opens the placement device 200, for example, for the purpose of troubleshooting in a placement unit.
  • the operational safety of the placement device is further increased by providing two security systems, a first security system 271 associated with the first work area 236a and a second security system 272 associated with the second work area 237a.
  • the two safety systems 271 and 272 can have various sensors, in particular optical sensors such as light barriers and the like.
  • the two security systems 271 and 272 can also be designed as a common security system. This applies in particular when the placement device 200 described u. a. is reconfigured by removing the partition 270 such that a synchronous placement operation with overlapping ranges of movement of the two placement heads 216a and 216b is possible.
  • This application describes a method for optimizing armor
  • Assembly device 200 which has at least two transport tracks 231, 232, by means of which the circuit carriers 241, 242 are transported into predetermined working areas 236a, 237a of the placement device 200.
  • the method includes inputting a first layout for first circuit carriers
  • the placement device 200 which are associated with the second transport track 232, calculating a plurality of first placement times for different armor of the placement device 200 based on the first layout, which first placement times are respectively needed to assemble the first circuit board 241, and selecting those first armor which for the first circuit carrier 241 results in the shortest placement time.
  • the selection is independent of the second layout.
  • fixed transport rail 234 displaceable transport rail 235 displacement direction 236a first working area 237a second work area

Abstract

The invention relates to a method for optimizing a fitting of a fitting device (200), which comprises at least two transport tracks (231, 232), by means of which the circuit carriers (241, 242) are transported into predetermined working zones (236a, 237a) of the fitting device (200). The method comprises the inputting of a first layout for first circuit carriers (241), which are associated with the first transport track (231), the inputting of a second layout for second circuit carriers (242), which are associated with the second transport track (232), calculating a plurality of first fitting times for different fittings of the fitting device (200) based on the first layout, wherein the first fitting times are required for the fitting of the first circuit carrier (241), and selecting the first fitting that results in the shortest fitting time for the first circuit carrier (241). The selection is made independently from the second layout. By completely independently fitting the first circuit carrier (241) and the second circuit carrier (242), the fitting device (200) can be regarded as two virtually separate fitting units, thus allowing a reduction of the effective idle times of the fitting device (200).

Description

BeSchreibungDescription
Rüstoptimierung für Bestückautomaten mit mehreren TransportspurenSetup optimization for placement machines with multiple transport marks
Die vorliegende Erfindung betrifft die automatische Bestückung von Schaltungsträgern mit elektronischen Bauelementen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung, welche zumindest zwei Transportspuren aufweist, mittels welcher die Schaltungsträger vorgegebenen Arbeitsbereichen der Bestückvorrichtung zugeführt und von den vorgegebenen Arbeitsbereichen abgeführt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Programm-Element sowie ein computerlesbares Spei- chermedium, welche Instruktionen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung enthalten. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Bestückvorrichtung zum Bestücken von Schaltungsträgern mit elektronischen Bauelementen, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung eingerichtet ist.The present invention relates to the automatic assembly of circuit boards with electronic components. In particular, the present invention relates to a method for optimizing armor of a placement device which has at least two transport tracks, by means of which the circuit carriers are supplied to predetermined work areas of the placement device and removed from the predetermined work areas. The present invention further relates to a program element and a computer-readable storage medium, which contain instructions for carrying out the method according to the invention for optimizing armor of a placement device. In addition, the present invention relates to a placement device for populating circuit boards with electronic components, which is set up for carrying out the method according to the invention for optimizing an armor of a placement.
Die Herstellung von elektronischen Baugruppen erfolgt übli- cherweise in so genannten Bestücklinien, welche neben Bestückautomaten bzw. Bestückvorrichtungen auch einen Ofen zum Verlöten der bestückten Schaltungsträger aufweisen. Infolge des enormen Preisdrucks auf dem Elektronikmark kommt es auf eine hohe Effizienz der Bestückvorrichtungen an, welche in der Produktion typischer 24 Stunden am Tag im Einsatz sind. Die Produktion wird lediglich durch so genannte Rüstzeiten und Testbestückungen beim Wechsel von Bestückungsaufträgen unterbrochen. Insbesondere bei der Bestückung von vergleichsweise geringen Losgrößen, d.h. einer Charge von relativ wenigen zu bestückenden Schaltungsträgern, wird die Effizient einer Bestücklinie durch Rüstzeiten und Testbestückungen deutlich reduziert. Aus der US 2004/0128827 Al ist ein Bestückautomat bekannt, der zwei parallel verlaufende Transportspuren mit zugehörigen Arbeitsbereichen zur Bestückung von Schaltungsträgern auf- weist. Schaltungsträger, die sich in den beiden Arbeitsbereichen befinden, können unter anderem wechselseitig mit zwei Bestückköpfen bestückt werden, welche ebenfalls jeweils einem Arbeitsbereich zugeordnet sind. Auf diese Weise wird bei vergleichsweise geringem Platzbedarf eine hocheffiziente Bestückung gewährleistet. Dies bedeutet, dass innerhalb einer bestimmten Zeitdauer eine große Anzahl an Schaltungsträgern bestückt werden können.The production of electronic assemblies is usually carried out in so-called placement lines, which in addition to placement or placement devices also have a furnace for soldering the assembled circuit carrier. Due to the enormous price pressure on the electronics market, it depends on a high efficiency of the placement devices, which are used in the production of typical 24 hours a day. The production is only interrupted by so-called set-up times and test equipment when changing assembly orders. In particular, in the equipping of comparatively small lot sizes, ie a batch of relatively few circuit boards to be loaded, the efficiency of a placement line is significantly reduced by set-up times and test populations. From US 2004/0128827 Al a placement machine is known which has two parallel transport tracks with associated work areas for the placement of circuit carriers. Circuit carriers, which are located in the two work areas, can inter alia be alternately equipped with two placement heads, which are also each assigned to a work area. In this way, a highly efficient assembly is ensured at comparatively small footprint. This means that a large number of circuit carriers can be equipped within a certain period of time.
Bei der Vorbereitung bzw. der Rüstung von Bestückvorrichtun- gen mit zwei separaten Transportspuren werden die Schaltungsträger, die auf den verschiedenen Arbeitsbereichen bestückt werden, virtuell zusammengefasst und in einer Produktionssoftware wie ein Produkt gehandhabt. Kommt es bei der Bestückvorrichtung zu Störungen und eine Bestückvorrichtung muss beispielsweise wegen eines Problems mit einem Bestückkopf vorübergehend geöffnet werden, so muss die gesamte Bestückvorrichtung bzw. die gesamte Bestücklinie angehalten werden. Außerdem muss auch bei einem gewöhnlichen Wechsel des Schaltungsträgers, einem so genannten Loswechsel, die Produk- tion größerer Lose zum Zwecke der Rüstung unterbrochen werden. Dies führt zu Produktionsverzögerungen der Serien- Produkte mit größer Losgröße.When preparing or arming pick and place machines with two separate transport tracks, the circuit carriers that are populated in the various work areas are virtually summarized and handled like a product in a production software. If malfunctions occur in the placement device and a placement device has to be temporarily opened, for example because of a problem with a placement head, then the entire placement device or the entire placement line must be stopped. In addition, even in the case of a normal change of the circuit carrier, a so-called "lot change", the production of larger lots for the purpose of armament must be interrupted. This leads to production delays of the series products with large lot size.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Rüstoptimierung für Bestückautomaten mit zweiThe invention is based on the object, an improved method for setup optimization for placement with two
Transportspuren anzugeben, welches Verfahren eine Reduzierung von Produktionsverzögerungen ermöglicht.Transport tracks indicate which method allows a reduction of production delays.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhän- gigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben . Mit dem unabhängigen Patentanspruch 1 wird ein Verfahren zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung zum Bestücken von Schaltungsträgern mit elektronischen Bauelementen angegeben. Die verwendete Bestückvorrichtung weist zumindest zwei Transportspuren auf, mittels welcher die Schaltungsträger vorgegebenen Arbeitsbereichen der Bestückvorrichtung zugeführt und von den vorgegebenen Arbeitsbereichen abgeführt werden. Dabei definiert eine Rüstung eine Zuordnung von unterschiedlichen Bauelement-Typen zu jeweils unterschiedlichen Zuführspuren für einen Arbeitsbereich. Das Verfahren weist auf (a) das Eingeben eines ersten Layouts für erste Schaltungsträger, welche auf einer ersten Transportspur der Bestückvorrichtung zugeführt und in einem ersten Arbeitsbe- reich der Bestückvorrichtung bestückt werden, (b) das Eingeben eines zweiten Layouts für zweite Schaltungsträger, welche auf einer zweiten Transportspur der Bestückvorrichtung zugeführt und in einem zweiten Arbeitsbereich der Bestückvorrichtung bestückt werden, (c) das Berechnen einer Mehrzahl von ersten Bestückzeiten für unterschiedliche Rüstungen derThis object is achieved by the subject-matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims. Independent claim 1 specifies a method for optimizing armor of a placement device for equipping circuit carriers with electronic components. The placement device used has at least two transport tracks, by means of which the circuit carrier predetermined working areas of the placement device supplied and discharged from the predetermined work areas. An armor defines an assignment of different component types to respectively different supply tracks for a work area. The method comprises (a) inputting a first layout for first circuit carriers, which are supplied on a first transport track of the placement device and loaded in a first working area of the placement device, (b) inputting a second layout for second circuit carriers, which (c) calculating a plurality of first placement times for different armor of the
Bestückvorrichtung basierend auf dem ersten Layout, welche ersten Bestückzeiten jeweils zur Bestückung der ersten Schaltungsträger benötigt werden, und (d) das Auswählen derjenigen ersten Rüstung, welche für den ersten Schaltungsträger die kürzeste Bestückzeit ergibt. Erfindungsgemäß erfolgt die Auswahl der optimierten ersten Rüstung unabhängig von dem zweiten Layout.Bestückvorrichtung based on the first layout, which first placement times are required in each case for equipping the first circuit carrier, and (d) selecting the first armor, which results in the shortest placement time for the first circuit carrier. According to the invention, the selection of the optimized first armor takes place independently of the second layout.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine unabhängige Rüstoptimierung für die Bestückung des ersten Schaltungsträgers der erste Arbeitsbereich der Bestückvorrichtung als eine getrennte und damit autarke Bestückeinheit betrachtet werden kann. Dies ermöglicht eine unabhängige Steuerung dieser ersten Bestückeinheit, so dass selbst bei einem Chargenwechsel der mit der zweiten Transportspur zugeführten und in dem zweiten Arbeitsbereich bestückten zweiten Schaltungsträger eine Unterbrechung der Bestückung von ersten Schaltungsträgern nicht erforderlich ist. Durch eine derartige durch unterschiedliche Transportspuren definierte Trennung der Bestückvorrichtung können zwei unterschiedliche Schaltungsträger vollständig unabhängig voneinander mit einer jeweils optimierten Rüstung auf effiziente Weise bestückt werden .The invention is based on the finding that the first working area of the placement device can be regarded as a separate and thus self-sufficient placement unit by an independent setup optimization for the placement of the first circuit substrate. This allows independent control of this first placement unit, so that even with a batch change of the second transport track supplied and equipped in the second work area second circuit board an interruption of the assembly of the first Circuit carriers is not required. By means of such a separation of the mounting device defined by different transport tracks, two different circuit carriers can be equipped completely independently of one another with respectively optimized armor in an efficient manner.
Es wird darauf hingewiesen, dass nicht nur eine für die Rüstoptimierung verwendete Software, sondern auch Rüstunter- Stützungssoftware sowie die gesamte Produktionseinrichtungs- software die räumliche Trennung der beiden Transportspuren berücksichtigen können. Sowohl diese Software-Werkzeuge aus auch die gesamte Maschinensteuerung erlauben es, im laufenden Betrieb der Bestückvorrichtung für ein erstes Produkt neue produktionsrelevante Daten für ein zweites Produkt zu berechnen und an die Bestückvorrichtung zu übertragen.It should be noted that not only software used for setup optimization but also setup support software and the entire production facility software can accommodate the physical separation of the two transport lanes. Both these software tools and the entire machine control allow to calculate new production-relevant data for a second product during operation of the placement device for a first product and to transfer it to the placement device.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Rüstoptimierung nicht nur eine einzelne Bestückvorrichtung umfassen kann. Bei einer Bestücklinie, welche mehrere ggf. unterschiedlicheIt is further noted that setup optimization may not include only a single placement device. In a placement line, which several possibly different
Bestückvorrichtungen umfasst, die entlang der beiden Transportspur in einer Reihe angeordnet sind, kann die Rüstoptimierung mehrere Bestückvorrichtungen oder auch die gesamte Bestücklinie umfassen. Bei der Rüstoptimierung können ferner insbesondere bei kleinen Chargen auch die Umrüstzeit und ggf. Probebestückungen und Testläufe mit berücksichtigt werden. Bevorzugt werden bei der Rüstoptimierung die Zeitwege optimiert, wobei auch die Dynamik von Positioniersystemen berücksichtigt werden kann. Dies bedeutet, dass insbesondere bei kurzen Bewegungen des Bestückkopfes, mit dem die Bauelemente (a) von den unterschiedlichen Zuführspuren abgeholt, (b) zu dem Arbeits- bzw. Bestückbereich der Bestückvorrichtung transportiert und (c) auf dem jeweiligen Schaltungsträger aufgesetzt werden, Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge eines Bestückkopfes bei der Rüstoptimierung berücksichtigt werden. Die Bauelement-Zuführung kann mittel sog. Spulen erfolgen, bei denen die Bauelemente, in Taschen von Transportbändern verpackt, der Bestückvorrichtung in bekannter Weise an Bauelement-Abholpositionen dem Bestückkopf bereitgestellt wer- den .Placement devices comprises, which are arranged along the two transport track in a row, the setup optimization may include multiple placement devices or the entire placement line. During set-up optimization, it is also possible, in particular for small batches, to take into account the changeover time and, if necessary, sample assemblies and test runs. In the setup optimization, the time paths are preferably optimized, wherein the dynamics of positioning systems can also be taken into account. This means that, in particular in the case of short movements of the placement head, with which the components (a) are picked up by the different feed tracks, (b) are transported to the work or placement area of the placement device and (c) are placed on the respective circuit carrier, acceleration and deceleration processes of a mounting head are considered in the setup optimization. The component feed can be carried out by means of so-called coils, in which the components, packed in pockets of conveyor belts, are provided to the placement device in a known manner at component pick-up positions to the placement head.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 2 weist das Verfahren zusätzlich auf (a) das Berechnen einer Mehrzahl von zweiten Bestückzeiten für unterschiedliche Rüstungen der Bestückvorrichtung basierend auf dem zweiten Layout, welche zweiten Bestückzeiten jeweils zur Bestückung der zweiten Schaltungsträger benötigt werden, und (b) Auswählen derjenigen zweiten Rüstung, welche für den zweiten Schaltungsträger die kürzeste Bestückzeit ergibt. Die Auswahl der optimierten zweiten Rüstung erfolgt unabhängig von dem ersten Layout .According to an embodiment of the invention according to claim 2, the method additionally comprises (a) calculating a plurality of second placement times for different armorings of the placement device based on the second layout, which second placement times are respectively needed to assemble the second circuit carriers, and (b) Selecting the second armor, which gives the shortest placement time for the second circuit carrier. The selection of the optimized second armor is independent of the first layout.
Die unabhängige Optimierung der Rüstung für beide Transportspuren ermöglicht auf vorteilhafte Weise eine erhebliche Effizienzsteigerung der Bestückvorrichtung bzw. der gesamten Bestücklinie. Dabei können alle Bestückeinheiten, die jeweils einer Transportspur zugeordnet sind, mit einem auf das Layout des jeweiligen Schaltungsträgers optimierten Bestückprogramm betrieben werden.The independent optimization of the armor for both transport tracks advantageously allows a considerable increase in efficiency of the placement device or the entire placement line. In this case, all placement units, which are each associated with a transport track, can be operated with a placement program optimized on the layout of the respective circuit board.
Innerhalb einer Bestückvorrichtung werden somit voneinander vollständig unabhängige Transportspuren bzw. Bestückeinrichtungen definiert, wobei nicht nur die Rüstung sondern auch die Auftragsvorgabe, die Datenbehandlung und die gesamte Bestückung für Schaltungsträger auf einer Transportspur unabhängig von den Schaltungsträger auf der anderen Spur erfolgen kann. Eine vollständig unabhängige Bestückung für Schaltungsträger, die verschiedenen Transportspuren zugeordnet sind, ist insbesondere dann auf einfache Weise realisier- bar, wenn für jede Transportspur exklusiv zumindest ein Bestückkopf und/oder zumindest eine Bauelement-Zuführvorrichtung vorgesehen ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung keineswegs auf Bestückvorrichtungen mit lediglich zwei Transportspuren beschränkt ist. Selbstverständlich können auch drei oder mehrere verschiedene Schaltungsträger unabhängig voneinander bestückt werden, sofern Bestückvorrichtungen mit einer entsprechenden Anzahl an Transportspuren verwendet werden.Within a mounting device thus completely independent transport tracks or placement devices are defined, whereby not only the armor but also the order specification, data handling and the entire assembly for circuit carrier can be done on a transport track independently of the circuit carrier on the other track. A completely independent assembly for circuit carriers, which are assigned to different transport tracks, can be realized in a simple manner, especially if at least one placement head and / or at least one component-feeding device is exclusively provided for each transport track. It should be noted that the invention is by no means limited to placement devices with only two transport tracks. Of course, three or more different circuit carriers can be fitted independently of each other, provided that placement devices are used with a corresponding number of transport tracks.
Die beschriebene virtuelle Aufteilung einer Bestückvorrich- tung in zumindest zwei voneinander unabhängige Bestückeinheiten hat den Vorteil, dass mit einer Bestückvorrichtung quasi die Funktionalität von mehreren Bestückvorrichtungen zur Verfügung gestellt wird. Dabei erfordert eine Bestückvorrichtung mit zumindest zwei Transportspuren im Vergleich zu einer entsprechenden Anzahl von autarken Bestückvorrichtungen einen erheblich geringeren Aufstellflächen- und Investitionsbedarf.The described virtual division of a placement device into at least two mutually independent placement units has the advantage that the functionality of several placement devices is made available with a placement device. In this case, a placement device with at least two transport tracks compared to a corresponding number of self-sufficient placement devices requires a significantly lower Aufstellflächen- and investment needs.
Während auf einer Transportspur ein Bestückauftrag abgearbeitet wird, kann auf der anderen Transportspur ein Prototyp eingefahren oder die Bestückeinrichtung (en) der anderenWhile a placement order is processed on one transport lane, a prototype can be retracted on the other transport lane or the placement device (s) of the other
Transportspur für eine neue Charge bzw. ein neues Los gerüstet werden. Auf diese Weise kann mit der Bestückvorrichtung unabhängig von der Anzahl der Loswechsel und dem Bestücken von Prototypen eine durchgehende Produktion gewährleistet werden.Transport track for a new batch or a new lot be prepared. In this way, a continuous production can be ensured with the placement device, regardless of the number of batches and the loading of prototypes.
Die virtuelle Aufteilung einer Bestückvorrichtung hat ferner den Vorteil, dass die Stillstandszeiten bei Störungen reduziert und somit der Gesamtdurchsatz der Bestückvorrichtung bzw. der Bestücklinie erhöht werden kann. Weiterhin vergrößert sich die Flexibilität der Fertigung bei Produktwechseln, insbesondere bei kleinen Losgrößen, Testplatten oder Prototypen .The virtual division of a placement device also has the advantage that the downtime reduced in case of disturbances and thus the overall throughput of the placement or the placement line can be increased. Furthermore, the flexibility of production increases with product changes, especially in small batch sizes, test plates or prototypes.
Die Möglichkeit Rüstwechsel an einer Transportspur der Linie unabhängig von der Produktion auf der zweiten Transportspur durchführen zu können bringt einen besonders großen Nutzen für Elektronikproduzenten, die eine große Vielfalt an Schaltungsträgern bestücken. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Schaltungsträger in einer geringen Stückzahl hergestellt werden .The ability to carry out changeovers on a transport lane of the line independently of the production on the second transport lane brings a particularly great benefit for electronics manufacturers who assemble a large variety of circuit boards. This is especially true when the circuit boards are manufactured in a small number.
Gemäß Anspruch 3 weist das Verfahren zusätzlich auf (a) das Ausgeben der ersten Rüstung und/oder der zweiten Rüstung und (b) das Bereitstellen der unterschiedlichen Bauelement-Typen an ersten Zuführspuren für den ersten Arbeitsbereich entspre- chend der ersten Rüstung und/oder an zweiten Zuführspuren für den zweiten Arbeitsbereich entsprechend der zweiten Rüstung.According to claim 3, the method additionally comprises (a) outputting the first armor and / or the second armor, and (b) providing the different component types to first supply tracks for the first work area corresponding to the first armor and / or second feed tracks for the second work area corresponding to the second armor.
Das Ausgeben der optimierten Rüstdaten kann beispielsweise auf graphische Weise mittels eines Monitors erfolgen, auf dem eine Bedienperson genau ablesen kann, an welcher Zuführspur welches Bauelement zugeführt werden soll.The outputting of the optimized set-up data can be done, for example, graphically by means of a monitor, on which an operator can read off exactly at which feed track which component is to be supplied.
Nach von der Bedienperson durchgeführter Rüstung kann können die einzelnen Bauelement-Typen, die beispielsweise in Trans- portbändern einzeln gelagert sind, welche Transportbänder auf Gebinden wie beispielsweise Spulen aufgewickelt sind, hinsichtlich Ihrer Zuordnung zu den jeweiligen Zuführspuren überprüft werden. Eine derartige Rüstkontrolle kann in bekannter Weise beispielsweise mittels Barcodes und Barcode- Lesegeräten bzw. mittels moderner RFID Technik durchgeführt werden .According to armor performed by the operator, the individual component types, which are stored individually in conveyor belts, for example, and which conveyor belts are wound onto containers, such as spools, can be checked for their assignment to the respective supply tracks. Such setup check can be carried out in a known manner, for example by means of barcodes and bar code readers or by means of modern RFID technology.
Mit dem unabhängigen Anspruch 4 wird ein Programm-Element zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung mit zumin- dest zwei Transportspuren beschrieben. Das Programm-Element ist, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung eingerichtet.Independent claim 4 describes a program element for optimizing armor of a placement device with at least two transport tracks. The program element, when executed by a processor, is configured to perform the above-described method of optimizing armor of a placement device.
Mit dem unabhängigen Anspruch 5 wird ein ComputerlesbaresWith independent claim 5, a computer readable
Speichermedium beschrieben, in dem ein Programm-Element zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung mit zumin- dest zwei Transportspuren gespeichert ist. Das Programm- Element ist, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung eingerichtet.Storage medium described in which a program element for optimizing an armor of a placement device with at least at least two transport tracks is stored. The program element, when executed by a processor, is configured to perform the above-described method for optimizing armor of a placement device.
Mit dem unabhängigen Anspruch 6 wird eine Bestückvorrichtung zum Bestücken von Schaltungsträgern mit elektronischen Bauelementen beschrieben. Die beschriebene Bestückvorrichtung weist auf (a) eine erste Transportspur, mittels welcher erste Schaltungsträger einem vorgegebenen ersten Arbeitsbereich der Bestückvorrichtung zuführbar und von dem ersten Arbeitsbereich abführbar sind, (b) eine zweite Transportspur, mittels welcher zweite Schaltungsträger einem vorgegebenen zweiten Arbeitsbereich der Bestückvorrichtung zuführbar und von dem zweiten Arbeitsbereich abführbar sind, und (c) einen Prozessor, der derart eingerichtet ist, dass das oben beschriebene Verfahren zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung durchführbar ist.With the independent claim 6, a placement device for populating circuit boards is described with electronic components. The placement device described has (a) a first transport track, by means of which first circuit carriers can be supplied to a predefined first working area of the placement device and can be discharged from the first working area, (b) a second transport track can be fed to a predetermined second working area of the placement device by means of which second circuit carriers from the second work area, and (c) a processor arranged to perform the method of optimizing armor of a placement apparatus as described above.
Der genannten Bestückvorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine unabhängige Rüstoptimierung für ver- schiednen Transportspuren der Bestückvorrichtung die einzelnen Bestückeinheiten, denen jeweils zumindest ein Arbeitsbereich zugeordnet ist, unabhängig voneinander betrieben werden können. Somit ist selbst bei einem Chargenwechsel der mit der einer Transportspur zugeführten Schaltungsträger eine Unterbrechung der Bestückung der mit der anderen Transportspur zugeführten Schaltungsträger nicht erforderlich. Durch eine derartige durch unterschiedliche Transportspuren definierte Trennung der Bestückvorrichtung können zwei unterschiedliche Schaltungsträger vollständig unabhängig voneinander mit einer jeweils optimierten Rüstung auf effiziente Weise bestückt werden .The said placement device is based on the knowledge that the individual placement units, to which at least one working area is assigned, can be operated independently of each other by an independent set-up optimization for different transport tracks of the placement device. Thus, even with a batch change of the supplied with a transport track circuit carrier interrupting the placement of the supplied with the other transport track circuit carrier is not required. By means of such a separation of the mounting device defined by different transport tracks, two different circuit carriers can be equipped completely independently of one another with respectively optimized armor in an efficient manner.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 7 ist die erste Transportspur und/oder die zweite Transportspur derart eingerichtet, dass unterschiedliche Typen von Schal- tungsträgern, welche insbesondere unterschiedliche Größen aufweisen, transportierbar sind. Eine derartige Flexibilität der Transportspur bzw. der Transportspuren hat den Vorteil, dass abhängig von dem jeweiligen Bestückauftrag verschiedene Schaltungsträger bestück werden können. Für den Transport von verschieden großen Schaltungsträgern ist insbesondere die Breite der Schaltungsträger senkrecht zu der Transportspur relevant. Durch eine entsprechende Anpassung der Breite der Transportspur bzw. der Transportspuren, bei der beispielswei- se der Abstand zwischen zwei Transportriemen der jeweiligen Transportspur verschoben wird, kann somit unabhängig von der Breite der zu bestückenden Schaltungsträger ein zuverlässiger Transport der Schaltungsträger gewährleistet werden.According to one embodiment of the invention according to claim 7, the first transport track and / or the second transport track is arranged such that different types of scarf processing carriers, which in particular have different sizes, are transportable. Such flexibility of the transport track or the transport tracks has the advantage that depending on the placement order different circuit carriers can be equipped. For the transport of circuit boards of different sizes, the width of the circuit carriers perpendicular to the transport track is particularly relevant. By a corresponding adaptation of the width of the transport track or the transport tracks, in which, for example, the distance between two transport belts of the respective transport track is shifted, a reliable transport of the circuit carriers can thus be ensured independently of the width of the circuit carrier to be loaded.
Gemäß Anspruch 8 weist die Bestückvorrichtung zusätzlich ein Trennelement zur räumlichen Abtrennung des ersten Arbeitsbereiches von dem zweiten Arbeitsbereich auf. Das Trennelement kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass bei einer geöffneten Maschine, bei der eine Schutzabdeckung der Be- Stückvorrichtung entfernt bzw. geöffnet ist, ein versehentliches Eindringen beispielsweise einer Hand einer Bedienperson in den Bereich einer in Betrieb befindlichen Bestückeinheit der Bestückvorrichtung verhindert werden kann. Auf diese Weise können Verletzungen vermieden werden, wenn die Bedien- person beispielsweise zum Zwecke der Fehlerbehebung in einer Bestückeinheit die Bestückvorrichtung öffnet.According to claim 8, the placement device in addition to a separating element for the spatial separation of the first working area of the second working area. The separating element can be designed, for example, such that in an open machine in which a protective cover of the piece device is removed or opened, accidental penetration of, for example, a hand of an operator into the area of an operating placement unit of the mounting device can be prevented. In this way, injuries can be avoided if the operator, for example, for the purpose of troubleshooting in a placement unit opens the placement.
Das Trennelement bzw. Befestigungselemente der Bestückvorrichtung für das Trennelement können so ausgebildet sein, dass das Trennelement auf einfache Weise von der Bestückvorrichtung entfernt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Bestückvorrichtung nicht nur für einen bezogen auf die beiden Transportspuren unabhängigen Bestückbetrieb verwendet werden kann. Die Bestückvorrichtung kann dann durch ein einfaches Herausnehmen des Trennelements in bekannter Weise in einem synchronisierten Betriebsmodus betrieben werden, bei dem die Bestückköpfe zumindest teilweise über beide Arbeitsbereiche hinweg bewegt werden. Dabei können beispielsweise elektronische Bauelemente mit einem zweiten Bestuckkopf, welcher dem zweiten Arbeitsbereich zugeordnet ist, in dem ersten Arbeitsbereich bestuckt werden, welchem ein erster Bestuckkopf zugeordnet ist. Um dabei eine Kollision des zweiten Bestuck- kopfes mit dem ersten Bestuckkopf zuverlässig zu vermeiden, bestuckt der zweite Bestuckkopf lediglich dann in dem ersten Arbeitsbereich befindliche Schaltungstrager, wenn der erste Bestuckkopf gerade Bauelemente aus einer ersten Bauelement- Zufuhrvorrichtung entnimmt, welche dem ersten Arbeitsbereich zugeordnet ist. Gleiches gilt für den umgekehrten Fall, bei dem elektronische Bauelemente mit dem ersten Bestuckkopf auf in dem zweiten Arbeitsbereich befindlichen Schaltungstrager bestuckt werden.The separating element or fastening elements of the placement device for the separating element can be designed so that the separating element can be removed in a simple manner from the placement device. This has the advantage that the placement device can not only be used for one with respect to the two transport tracks independent placement operation. The placement device can then be operated by a simple removal of the separating element in a known manner in a synchronized operating mode, in which the placement heads at least partially over both working areas be moved away. In this case, for example, electronic components with a second Bestuckkopf, which is assigned to the second work area, beuckuckt in the first work area, which is assigned a first Bestuckkopf. In order to reliably avoid a collision of the second bestuck head with the first bestuck head, the second bestuck head only feeds circuit carriers located in the first working area when the first bestuck head is just removing components from a first component feed device which is assigned to the first work area , The same applies to the reverse case, in which electronic components are bestuckt with the first Bestuckkopf located in the second workspace circuit carrier.
Durch eine derartige synchronisierte Arbeitsweise der Be- stuckvorrichtung, wobei die beiden Bestuckkopfe abwechselnd Bauelemente abholen und bestucken, kann eine besonders hohe Effizienz der Bestuckvorrichtung gewahrleistet werden. Diese Effizienz bringt jedoch auch Einschränkungen hinsichtlich der Flexibilität der Bestuckvorrichtung mit sich. Diese Einschränkungen können jedoch durch eine vergleichsweise einfach Umkonfigurierung der Bestuckvorrichtung minimiert werden, bei welcher Umkonfigurierung der Bestuckbetrieb der einzelnen Bestuckeinheiten, wie oben beschrieben, vollständig unabhängig voneinander erfolgt. Die Umkonfigurierung kann durch eine einfache Umstellung der verwendeten Produktionssoftware erfolgen .By means of such synchronized operation of the loading device, the two bestuck heads alternately picking up and picking components, a particularly high efficiency of the stuffing device can be ensured. However, this efficiency also brings with it restrictions on the flexibility of the bestucking device. However, these restrictions can be minimized by a comparatively simple reconfiguration of the bestuck device, in which reconfiguration of the bestuck operation of the individual bestuck units, as described above, takes place completely independently of one another. The reconfiguration can be done by a simple conversion of the used production software.
Gemäß Anspruch 9 weist die Bestuckvorrichtung zusatzlich auf (a) ein erstes Sicherheitssystem zur Überwachung des Betriebs der Bestuckvorrichtung bezuglich des ersten Arbeitsbereiches und (b) ein zweites Sicherheitssystem zur Überwachung des Betriebs der Bestuckvorrichtung bezuglich des zweiten Ar- beitsbereiches . Dabei sind die beiden Sicherheitssysteme voneinander unabhängig. Die Sicherheitssysteme sind beispielsweise elektrische Sicherheitskreise, die bei einem fehlerhaften Betriebszustand von einer der zumindest zwei Bestuckeinheiten der Bestuckvor- richtung die betreffende Bestuckeinheit anhalten. Mit den Sicherheitssystemen können beispielsweise Bestuckkopfe,According to claim 9, the bestucking device additionally comprises (a) a first safety system for monitoring the operation of the bestucking device with respect to the first working area and (b) a second safety system for monitoring the operation of the bestucking device with respect to the second working area. The two security systems are independent of each other. The safety systems are, for example, electrical safety circuits which, in the event of a faulty operating state of one of the at least two bestuck units of the bestuck device, stop the relevant bestuck unit. With the security systems, for example Bestuckkopfe,
Bauelement-Zufuhrvorrichtungen, Transportspuren etc. überwacht werden. Dabei kann nicht nur der individuelle Betrieb dieser Komponenten sondern auch deren funktionelles Zusammenwirken überwacht werden. Das Zusammenwirken der einzelnen Komponenten kann wiederholt einem Plausibilitatstest unterzogen werden.Component feeders, transport tracks, etc. are monitored. Not only the individual operation of these components but also their functional interaction can be monitored. The interaction of the individual components can be repeatedly subjected to a plausibility test.
Die Trennung der Sicherheitssysteme hat den Vorteil, dass, sofern lediglich eines der Sicherheitssysteme einen Fehler meldet, lediglich diese eine Bestuckeinheit abgeschalten werden kann. Der Betrieb der anderen Bestuckeinheit kann dann trotz dieser Fehlermeldung ohne Unterbrechung weiter laufen. So kann die Bestuckvorrichtung beispielsweise für eine Fehlerbehebung bei einem Produkt bzw. bei einem Schaltungs- trager geöffnet werden, ohne dass die Bestückung des anderen Produkts bzw. des anderen Schaltungstragers unterbrochen werden muss .The separation of the safety systems has the advantage that, if only one of the safety systems reports an error, only this one Bestückeinheit can be switched off. The operation of the other Bestückeinheit can then continue despite this error message without interruption. For example, the bestuck device can be opened for troubleshooting a product or a circuit breaker without having to interrupt the assembly of the other product or of the other circuit carrier.
Das erste Sicherheitssystem und/oder das zweite Sicherheits- System kann eine Vielzahl von Sensoren aufweisen, die eine umfassende Überwachung der beiden Bestuckeinheiten ermöglichen. Die Sensoren können elektrische, elektromechanische und/oder optische Sensoren sein. Insbesondere optische Sensoren wie beispielsweise Lichtschranken oder sog. Lichtvorhange eignen in besonderer Weise, um eine Verletzung einer Bedienperson zu vermeiden, die versehentlich in eine in Betrieb befindliche Bestuckeinheit eingreift. In diesem Fall können optische Sensoren dazu dienen, den Bestuckbetrieb der entsprechenden Bestuckeinheit so schnell als möglich anzuhalten. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. In der Zeichnung zeigen in schematischen Darstellungen: Figur 1 eine Bestückvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht undThe first safety system and / or the second safety system can have a large number of sensors, which enable comprehensive monitoring of the two bestuck units. The sensors may be electrical, electromechanical and / or optical sensors. In particular, optical sensors such as light barriers or so-called Lichtvorhange are particularly suitable to avoid injury to an operator who accidentally engages in a Bestuckeinheit in operation. In this case, optical sensors may serve to stop the bestucking operation of the respective bestuck unit as quickly as possible. Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following exemplary description of presently preferred embodiments. In the drawing show in schematic representations: Figure 1 shows a placement device according to an embodiment of the invention in a plan view and
Figur 2 eine Querschnittsdarstellung der in Figur 1 gezeigten Bestückvorrichtung .FIG. 2 is a cross-sectional view of the placement device shown in FIG.
An dieser Stelle bleibt anzumerken, dass sich in der Zeichnung die Bezugszeichen von gleichen oder von einander entsprechenden Komponenten lediglich in ihrer ersten Ziffer und/oder durch einen angehängten Buchstaben unterscheiden.It should be noted at this point that in the drawing the reference signs of identical or corresponding components differ only in their first digit and / or by an appended letter.
Figur 1 zeigt eine Bestückvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht. Die Bestückvorrichtung 100 weist einen Rahmen 102 auf, an welchem ein feststehendes Führungselement 104 angeformt bzw. angebracht ist. An dem Führungselement 104 sind insgesamt vier Positionierarme lila, 111b, 112a und 112b verfahrbar gelagert. An jedem der Positionierarme lila, 111b, 112a bzw. 112b ist wiederum ein Bestückkopf 116a, 116b, 117a bzw. 117b ebenfalls in verschiebbarer Weise angebracht. Mittels nicht dargestell- ten Antrieben können die Positionierarme lila, 111b, 112a bzw. 112b an dem Führungselement 104 entlang einer y-Richtung bewegt werden. Mittels ebenfalls nicht dargestellten weiteren Antrieben können die Bestückkopfe 116a, 116b, 117a bzw. 117b an den Positionierarme lila, 111b, 112a bzw. 112b verfahren werden. Somit kann jeder Bestückkopf 116a, 116b, 117a bzw.1 shows a placement device 100 according to an embodiment of the invention in a plan view. The placement device 100 has a frame 102, on which a fixed guide element 104 is formed or attached. On the guide member 104 a total of four positioning arms purple, 111b, 112a and 112b are mounted movable. On each of the positioning arms purple, 111b, 112a and 112b, in turn, a placement head 116a, 116b, 117a and 117b is also mounted in a displaceable manner. By means not shown drives the positioning arms purple, 111b, 112a and 112b can be moved on the guide member 104 along a y-direction. By means of other drives not shown, the Bestückkopfe 116a, 116b, 117a and 117b can be moved to the positioning arms purple, 111b, 112a and 112b. Thus, each placement head 116a, 116b, 117a or
117b zwischen einer Bauelement-Zuführvorrichtung 121a, 121b, 122a bzw. 122b und einem zugeordneten Arbeitsbereich 136a, 136b, 137a bzw. 137b bewegt werden.117b are moved between a component feeding device 121a, 121b, 122a and 122b and an associated working area 136a, 136b, 137a and 137b, respectively.
Die Bauelement-Zuführvorrichtungen 121a, 121b, 122a und 122b weisen jeweils eine Mehrzahl von Zuführspuren 123 auf, mit denen jeweils ein Typ von Bauelement 150 dem Bestückprozess bereitgestellt wird. Dabei werden die Bauelemente 150 sequentiell an Bauelement-Abholpositionen gefördert, von wo sie dann von den entsprechenden Bestückköpfen 116a, 116b, 117a bzw. 117b aufgenommen und auf elektronische Schaltungsträger 141 bzw. 142 aufgesetzt werden können.The component feeders 121a, 121b, 122a and 122b each have a plurality of feed tracks 123, with each of which a type of device 150 the placement process provided. In this case, the components 150 are conveyed sequentially to component pick-up positions, from where they can then be picked up by the corresponding placement heads 116a, 116b, 117a or 117b and placed on electronic circuit carriers 141 and 142, respectively.
Die Bestückvorrichtung 100 weist ferner ein Schaltungsträger- Transportsystem auf, welches zwei Transportspuren, eine erste Transportspur 131 und eine zweite Transportspur 132 umfasst. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden erste Schaltungsträger 141 auf der ersten Transportspur 131 in die ersten Arbeitsbereiche 136a und 136b transportiert. Während der Bestückung wird die betreffende erste Transportspur 131 angehalten, so dass die Bauelemente 150 auf einen ruhenden ersten Schaltungsträger 141 aufgesetzt werden können. In entsprechender Weise werden zweite Schaltungsträger 142 auf der zweiten Transportspur 132 in die zweiten Arbeitsbereiche 137a und 137b transportiert. Auch die zweite Transportspur 132 wird während der Bestückung angehalten.The placement device 100 further has a circuit carrier transport system, which comprises two transport tracks, a first transport track 131 and a second transport track 132. According to the exemplary embodiment illustrated here, first circuit carriers 141 are transported on the first transport track 131 into the first working areas 136a and 136b. During assembly, the relevant first transport track 131 is stopped, so that the components 150 can be placed on a stationary first circuit carrier 141. In a corresponding manner, second circuit carriers 142 are transported on the second transport track 132 into the second working areas 137a and 137b. The second transport track 132 is stopped during the assembly.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Bestückung der ersten Schaltungsträger 141 vollständig unabhängig von der Bestückung der zweiten Schaltungsträger 142. Dies bedeutet, dass auch die beiden Trans- portspuren 131 und 131 unabhängig voneinander angesteuert werden. Das gleiche gilt für die zweidimensionalen Bewegungen der Bestückköpfe 116a und 117a bzw. 116b und 117b. Der gesamte Bestückablauf wird von einer Steuereinheit bzw. einem Prozessor 190 gesteuert. Dabei wird jedem Positionierarm lila, 111b, 112a und 112b ein begrenzter Verfahrbereich zugeordnet, so dass eine Kollision zwischen den Bestückköpfen 116a und 117a sowie zwischen den Bestückköpfen 116b und 117b ausgeschlossen ist.According to the exemplary embodiment of the invention illustrated here, the equipping of the first circuit carriers 141 is completely independent of the equipping of the second circuit carriers 142. This means that the two transport tracks 131 and 131 are also actuated independently of one another. The same applies to the two-dimensional movements of the placement heads 116a and 117a or 116b and 117b. The entire placement sequence is controlled by a control unit or a processor 190. Each positioning arm purple 111b, 112a and 112b is assigned a limited travel range, so that a collision between the placement heads 116a and 117a and between the placement heads 116b and 117b is excluded.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Bewegungsbeschränkungen der einzelnen Positionierarme lila, 111b, 112a und 112b auch durch eine übliche mechanische Begrenzung beispielsweise mittels Anschlagselementen realisiert werden kann. Die Bewegungsbeschränkung durch eine entsprechende Parametrisierung der den Bestückautomaten 100 steuernden Software hat jedoch den Vorteil, dass der Bestückautomat 100 auf einfache Weise zwischen dem hier dargestellten vollständig asynchronenIt should be noted that the movement restrictions of the individual positioning arms purple, 111b, 112a and 112b also by a conventional mechanical limitation, for example can be realized by means of stop elements. However, the limitation of movement by a corresponding parameterization of the software controlling the placement machine 100 has the advantage that the placement machine 100 can be easily switched between the completely asynchronous one shown here
Betrieb und einem synchronen Betrieb umgestellt werden kann.Operation and a synchronous operation can be changed.
Bei einem synchronen Betrieb der Bestückvorrichtung 100 werden die Bestückköpfe 116a und 117a bzw. 116b und 117b wechselseitig bewegt. Dies bedeutet, dass der zweite Bestückkopf 117a innerhalb des ersten Arbeitsbereiches 136a und/oder innerhalb des zweiten Arbeitsbereiches 137a den ersten Schaltungsträger 141 und/oder den zweiten Schaltungsträger 142 bestücken kann, während der erste Bestückkopf 116a zumindest ein Bauelement 150 von der zweiten Bauelement-Zuführvorrichtung 122a abholt. In entsprechender Weise kann der erste Bestückkopf 116a innerhalb des ersten Arbeitsbereiches 136a und/oder innerhalb des zweiten Arbeitsbereiches 137a den ersten Schaltungsträger 141 und/oder den zweiten Schaltungs- träger 142 bestücken, während der zweite Bestückkopf 117a zumindest ein Bauelement 150 von der ersten Bauelement- Zuführvorrichtung 121a abholt.In a synchronous operation of the placement device 100, the placement heads 116a and 117a and 116b and 117b are reciprocally moved. This means that the second placement head 117a within the first working area 136a and / or within the second working area 137a can load the first circuit carrier 141 and / or the second circuit carrier 142, while the first mounting head 116a at least one component 150 from the second component feed device 122a picks up. In a corresponding manner, the first placement head 116a can fit the first circuit carrier 141 and / or the second circuit carrier 142 within the first working area 136a and / or within the second operating area 137a, while the second mounting head 117a can fit at least one component 150 from the first component carrier. Feeding device 121a picks up.
Die hier beschriebene vollständige Trennung der Bestückung der ersten Schaltungsträger 141 und der zweiten Schaltungsträger 142 hat den Vorteil, dass mit einer Bestückvorrichtung 100 quasi die Funktionalität von mehreren Bestückvorrichtungen zur Verfügung gestellt wird. Während auf einer Transportspur 131 bzw. 132 ein Bestückauftrag abgearbeitet wird, kann auf der anderen Transportspur 132 bzw. 131 ein Prototyp eingefahren oder die der anderen Transportspur 132 bzw. 131 zugeordneten Zuführvorrichtungen 122a und 122b bzw. 121a und 121b für eine neue Charge bzw. ein neues Los gerüstet werden. Auf diese Weise kann mit der Bestückvorrichtung 100 unabhän- gig von der Anzahl der Loswechsel und dem Bestücken vonThe complete separation of the assembly of the first circuit carriers 141 and of the second circuit carriers 142 described here has the advantage that with a placement device 100, the functionality of a plurality of placement devices is provided. While a placement order is processed on a transport track 131 or 132, a prototype can be retracted on the other transport track 132 or 131 or the feed devices 122a and 122b or 121a and 121b assigned to the other transport track 132 or 131 for a new batch or to be prepared for a new lot. In this way, with the placement device 100, irrespective of the number of batches and the loading of
Prototypen eine durchgehende Produktion von elektronischen Baugruppen gewährleistet werden. Die beschriebene virtuelle Aufteilung der Bestückvorrichtung 100 in verschiedene unabhängig voneinander arbeitende Bestückeinheiten hat ferner den Vorteil, dass die effektiven Stillstandszeiten bei Störungen reduziert und somit derPrototypes to ensure a continuous production of electronic assemblies. The described virtual division of the placement device 100 into different placement units operating independently of one another has the further advantage that the effective standstill times in the case of disturbances are reduced and thus the
Gesamtdurchsatz der Bestückvorrichtung 100 bzw. einer gesamten Bestücklinie erhöht werden kann. Die virtuelle Aufteilung der Bestückvorrichtung 100 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine große Vielfalt von Schaltungsträgern mit jeweils einer geringen Stückzahl hergestellt wird.Total throughput of the placement device 100 or an entire placement line can be increased. The virtual distribution of the placement device 100 is particularly advantageous when a large variety of circuit carriers, each with a small number of pieces is made.
Gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt eine Rüstung der Bestückvorrichtung 100 derart, dass für die beiden Schaltungsträger 141 und 142 separat jeweils eine optimale Zuordnung der Typen von BauelementenAccording to the exemplary embodiment of the invention described here, an armor of the placement device 100 is carried out in such a way that, for the two circuit carriers 141 and 142, an optimal assignment of the types of components is separately provided
150 an die unterschiedlichen Zuführspuren 123 ermittelt wird. Dabei werden abhängig von dem jeweiligen Layout des zu bestückenden Schaltungsträgers 141, 142 in dem Prozessor 190 jeweils die kürzesten Zeitwege bestimmt, welche für die Bewegung des entsprechenden Bestückkopfes 116a, 116b, 117a und 117b (a) zum Abholen der Bauelemente 150 von den unterschiedlichen Zuführspuren, (b) zum Transport der Bauelemente 150 in den betreffenden Arbeitsbereich 136a, 136b, 137a, 137b und (c) zum Aufsetzen der Bauelemente 159 auf dem jeweiligen Schaltungsträger 141, 142 benötigt werden. Dabei können auch Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge eines Bestückkopfes 116a, 116b, 117a, 117b berücksichtigt werden.150 is determined to the different feed tracks 123. In this case, depending on the respective layout of the circuit carrier to be equipped 141, 142 in the processor 190, the shortest time paths are determined, which for the movement of the corresponding placement head 116a, 116b, 117a and 117b (a) for retrieving the components 150 from the different supply tracks (b) to transport the components 150 into the respective working area 136a, 136b, 137a, 137b and (c) to mount the components 159 on the respective circuit carrier 141, 142. Acceleration and deceleration processes of a placement head 116a, 116b, 117a, 117b can also be taken into account.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Rüstoptimierung nicht zwingend auf die einzelne Bestückvorrichtung 100 begrenzt ist. Die Rüstoptimierung kann auch eine ganze Bestücklinie umfassen, welche mehrere ggf. unterschiedliche Bestückvorrichtungen 100 umfasst.It should be noted that the setup optimization is not necessarily limited to the individual placement device 100. The set-up optimization can also include a whole placement line, which comprises a plurality of possibly different placement devices 100.
Die Ergebnisse der Rüstoptimierung wird mittels einem demThe results of the setup optimization are determined by means of a
Prozessor 190 nachgeschalteten Monitor 191 angezeigt, an dem eine Bedienperson die Zuordnung der Bauelement-Typen zu den einzelnen Zuführspuren 123 ablesen kann.Processor 190 downstream monitor 191 displayed at the an operator can read the assignment of the component types to the individual feed tracks 123.
Nach einer durchgeführten Rüstung kann von der Bedienperson mittels einer Rüstkontrolle die tatsächliche Zuordnung der Bauelement-Typen zu den jeweiligen Zuführspuren überprüft werden. Die Rüstkontrolle kann in bekannter Weise beispielsweise mittels Barcodes und Barcode-Lesegeräten oder mittels moderner RFID Technik durchgeführt werden.After an armor has been carried out, the operator can check the actual assignment of the component types to the respective supply tracks by means of a setup check. The setup check can be carried out in a known manner, for example by means of barcodes and barcode readers or by means of modern RFID technology.
Figur 2 zeigt eine Querschnittsansicht des in Figur 1 oben dargestellten Teils der Bestückvorrichtung 100, welche nunmehr mit dem Bezugszeichen 200 gekennzeichnet ist. Zu erkennen ist der Rahmen, an dem die beiden Transportspuren 231 und 232 angebracht sind. Die Transportspuren 231 und 232 sind in ihrer Breite veränderbar, so dass verschieden große bzw. breite Schaltungsträger 241, 242 in den jeweiligen Arbeitsbereich 236a, 237a transportiert und dort bestückt werden können. Die Transportspuren 231 und 232 weisen jeweils eine feststehende Transportschiene 233 sowie eine entlang der y- Achse verschiebbare Transportschiene 234 auf. Die Verschiebbarkeit der Transportschienen 234 ist jeweils durch einen Doppelpfeil 235 angedeutet.FIG. 2 shows a cross-sectional view of the part of the placement device 100 shown in FIG. 1 at the top, which is now designated by the reference numeral 200. Evident is the frame to which the two transport tracks 231 and 232 are attached. The transport tracks 231 and 232 are variable in width, so that different sized or wide circuit carriers 241, 242 can be transported into the respective working area 236a, 237a and assembled there. The transport tracks 231 and 232 each have a fixed transport rail 233 and a transport rail 234 which can be displaced along the y axis. The displaceability of the transport rails 234 is indicated in each case by a double arrow 235.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist dem ersten Arbeitsbereich 236a ein erster Bestückkopf 216a zugeordnet, der zumindest eine als Sauggreifer ausgebildete Bauelement-Haltevorrichtung 218 aufweist. Der Bestückkopf 216a ist mittels eines Positioniersystems verfahrbar, von dem in Figur 2 lediglich der verfahrbare Positionierarm 211a dargestellt ist. Mittels des Bestückkopfes 216a können elektronische Bauelemente 250 von einer Bauelement-Zuführvorrichtung 221a in den Arbeitsbereich 236a transportiert und auf dem Schaltungsträger 241 aufgesetzt werden.As can be seen from FIG. 2, the first working area 236a is assigned a first placement head 216a which has at least one component holding device 218 designed as a suction gripper. The placement head 216a can be moved by means of a positioning system, of which only the movable positioning arm 211a is shown in FIG. By means of the placement head 216a, electronic components 250 can be transported by a component feed device 221a into the working area 236a and placed on the circuit carrier 241.
In analoger Weise ist dem zweiten Arbeitsbereich 237a ein zweiter Bestückkopf 217a zugeordnet, der ebenfalls zumindest eine Saugpipette 218 zur temporären Aufnahme eines Bauelements 250 aufweist. Der zweite Bestückkopf 217a ist mittels eines Positioniersystems verfahrbar, von dem in Figur 2 lediglich der verfahrbare Positionierarm 212a dargestellt ist. Mittels des Bestückkopfes 217a können elektronischeIn an analogous manner, the second working area 237a is assigned a second placement head 217a, which likewise at least a suction pipette 218 for temporarily receiving a device 250 has. The second placement head 217a can be moved by means of a positioning system, of which only the movable positioning arm 212a is shown in FIG. By means of the placement head 217a can electronic
Bauelemente 250 von einer Bauelement-Zuführvorrichtung 222a in den Arbeitsbereich 237a transportiert und auf dem Schaltungsträger 242 aufgesetzt werden.Components 250 are transported by a component feeder 222a into the work area 237a and placed on the circuit carrier 242.
Wie oben bereits dargelegt, erfolgt gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Bestückbetrieb in den beiden Arbeitsbereichen 236a und 237a vollständig unabhängig voneinander. Um bei einem derartig asynchronen Betrieb eine Kollision der beiden Bestückköpfe 216a und 217a zu vermeiden, sind die Bewegungsbereiche der beiden Bestückköpfe 216a und 217a entsprechend eingeschränkt. Diese Einschränkung kann mittels mechanischer Anschläge oder bevorzugt mittels einer geeigneten Parametrisierung der Steuerungssoftware der Bestückvorrichtung 200 erfolgen.As already explained above, according to the exemplary embodiment of the invention shown here, the placement operation in the two working areas 236a and 237a takes place completely independently of one another. In order to avoid a collision of the two placement heads 216a and 217a in such an asynchronous operation, the ranges of movement of the two placement heads 216a and 217a are correspondingly restricted. This restriction can be effected by means of mechanical stops or preferably by means of a suitable parameterization of the control software of the placement device 200.
Die Steuerung der Bestückvorrichtung 200 erfolgt in einer Steuereinheit bzw. in einem Prozessor 290. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Prozessor 290 auch zur Berechnung einer für den vollständig asynchronen Betrieb optimalen Rüstung der Bestückvorrichtung 200 verwendet. Selbstverständlich kann die Rüstoptimierung auch mittels anderen Rechnereinheiten erfolgen. Dies gilt insbesondere dann, wenn nicht nur eine optimale Rüstung für den Bestückautomaten 200 alleine, sondern für eine ganze asynchron betrie- bene Bestücklinie berechnet wird.The control of the placement device 200 takes place in a control unit or in a processor 290. According to the embodiment shown here, the processor 290 is also used to calculate an optimal for complete asynchronous operation armor of the placement device 200. Of course, the set-up optimization can also be done by means of other computer units. This is especially true when not only optimal armor is calculated for the placement machine 200 alone, but for a whole asynchronously operated placement line.
Die beiden Arbeitsbereiche 236a und 237a sind mittels eines als Trennwand ausgebildeten Trennelements 270 voneinander abgetrennt. Um eine schnelle Umkonfigurierung der Bestückvor- richtung 200 in einen synchron arbeitenden Bestückautomaten zu ermöglichen, ist die Trennwand 270 lösbar befestig und kann bei Bedarf auf einfache Weise entfernt werden. Der damit mögliche synchrone Bestückbetrieb der Bestückvorrichtung 200 wurde bereits oben erläutert.The two working areas 236a and 237a are separated from one another by means of a partition element 270 designed as a partition wall. In order to enable rapid reconfiguration of the placement device 200 into a synchronously operating placement machine, the dividing wall 270 is detachably fastened and can be easily removed if necessary. The so possible synchronous placement operation of the placement device 200 has already been explained above.
Die Trennwand 270 ist derart ausgebildet, dass bei einer geöffneten Bestückvorrichtung 200, bei der eine nicht dargestellte Schutzabdeckung entfernt bzw. geöffnet ist, ein versehentliches Hineingreifen einer Bedienperson in die in Betrieb befindliche Bestückeinheit der Bestückvorrichtung 200 verhindert werden kann. Auf diese Weise können Verletzungen vermieden werden, wenn die Bedienperson beispielsweise zum Zwecke der Fehlerbehebung in einer Bestückeinheit die Bestückvorrichtung 200 öffnet.The partition wall 270 is formed such that an open placement device 200, in which a protective cover, not shown, is removed or opened, an accidental reaching an operator into the currently operating placement unit of the placement 200 can be prevented. In this way, injuries can be avoided if the operator opens the placement device 200, for example, for the purpose of troubleshooting in a placement unit.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfin- düng ist die Betriebssicherheit der Bestückvorrichtung ferner dadurch erhöht, dass zwei Sicherheitssysteme, ein dem ersten Arbeitsbereich 236a zugeordnetes erstes Sicherheitssystem 271 und ein dem zweiten Arbeitsbereich 237a zugeordnetes zweites Sicherheitssystem 272 vorgesehen sind. Die beiden Sicher- heitssysteme 271 und 272 können verschiedene Sensoren, insbesondere optische Sensoren wie Lichtschranken und dergleichen aufweisen .According to the exemplary embodiment of the invention illustrated here, the operational safety of the placement device is further increased by providing two security systems, a first security system 271 associated with the first work area 236a and a second security system 272 associated with the second work area 237a. The two safety systems 271 and 272 can have various sensors, in particular optical sensors such as light barriers and the like.
Es wird darauf hingewiesen, dass die beiden Sicherheitssyste- me 271 und 272 auch als gemeinsames Sicherheitssystem ausgebildet sein können. Dies gilt insbesondere dann, wenn die beschriebene Bestückvorrichtung 200 u. a. durch Herausnehmen der Trennwand 270 derart umkonfiguriert wird, dass ein synchroner Bestückbetrieb mit überlappenden Bewegungsbereichen der beiden Bestückköpfe 216a und 216b möglich ist.It should be noted that the two security systems 271 and 272 can also be designed as a common security system. This applies in particular when the placement device 200 described u. a. is reconfigured by removing the partition 270 such that a synchronous placement operation with overlapping ranges of movement of the two placement heads 216a and 216b is possible.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.It is further noted that the embodiments described herein represent only a limited selection of possible embodiments of the invention. Thus, it is possible to combine the features of individual embodiments in a suitable manner with one another, so that for the person skilled in the art with the variants of embodiment which are explicit here, a Variety of different embodiments are to be regarded as obviously disclosed.
Zusammenfassen bleibt festzustellen: Diese Anmeldung be- schreibt ein Verfahren zum Optimieren einer Rüstung einerTo summarize: This application describes a method for optimizing armor
Bestückvorrichtung 200, welche zumindest zwei Transportspuren 231, 232 aufweist, mittels welcher die Schaltungsträger 241, 242 in vorgegebene Arbeitsbereiche 236a, 237a der Bestückvorrichtung 200 transportiert werden. Das Verfahren weist auf das Eingeben eines ersten Layouts für erste SchaltungsträgerAssembly device 200, which has at least two transport tracks 231, 232, by means of which the circuit carriers 241, 242 are transported into predetermined working areas 236a, 237a of the placement device 200. The method includes inputting a first layout for first circuit carriers
241, welche der ersten Transportspur 231 zugeordnet sind, das Eingeben eines zweiten Layouts für zweite Schaltungsträger241 associated with the first transport track 231, inputting a second layout for second circuit carriers
242, welche der zweiten Transportspur 232 zugeordnet sind, das Berechnen einer Mehrzahl von ersten Bestückzeiten für unterschiedliche Rüstungen der Bestückvorrichtung 200 basierend auf dem ersten Layout, welche ersten Bestückzeiten jeweils zur Bestückung der ersten Schaltungsträger 241 benötigt werden, und das Auswählen derjenigen ersten Rüstung, welche für den ersten Schaltungsträger 241 die kürzeste Bestückzeit ergibt. Dabei erfolgt das Auswählen unabhängig von dem zweiten Layout. Durch eine vollständig unabhängige Bestückung der ersten Schaltungsträger 241 und der zweiten Schaltungsträger 242 kann die Bestückvorrichtung 200 als zwei virtuell getrennte Bestückeinheiten aufgefasst werden, welche eine Reduzierung der effektiven Stillstandszeiten der Bestückvorrichtung 200 ermöglicht. 242, which are associated with the second transport track 232, calculating a plurality of first placement times for different armor of the placement device 200 based on the first layout, which first placement times are respectively needed to assemble the first circuit board 241, and selecting those first armor which for the first circuit carrier 241 results in the shortest placement time. The selection is independent of the second layout. By a completely independent assembly of the first circuit carrier 241 and the second circuit carrier 242, the placement device 200 can be considered as two virtually separate placement units, which enables a reduction of the effective downtime of the placement device 200.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Bestückvorrichtung / Bestückautomat100 placement device / placement machine
102 Rahmen 104 feststehendes Führungselement llla/b verfahrbarer Positionierarm102 frame 104 fixed guide element llla / b movable positioning
112a/b verfahrbarer Positionierarm112a / b movable positioning arm
116a/b Bestückkopf116a / b placement head
117a/b Bestückkopf 121a/b Bauelement-Zuführvorrichtung / Feeder117a / b placement head 121a / b Component feeder / feeder
122a/b Bauelement-Zuführvorrichtung / Feeder122a / b component feeder / feeder
123 Zuführspur123 feed track
131 erste Transportspur131 first transport lane
132 zweite Transportspur 136a/b erster Arbeitsbereich132 second transport track 136a / b first work area
137a/b zweiter Arbeitsbereich137a / b second work area
141 erster Schaltungsträger / erste Leiterplatte141 first circuit carrier / first circuit board
142 zweiter Schaltungsträger / zweite Leiterplatte 150 elektronische Bauelemente 190 Prozessor / Steuereinheit 191 Monitor142 second circuit carrier / second circuit board 150 electronic components 190 processor / control unit 191 monitor
200 Bestückvorrichtung / Bestückautomat200 placement device / placement machine
202 Rahmen 211a verfahrbarer Positionierarm202 frame 211a movable positioning
212a verfahrbarer Positionierarm212a movable positioning arm
216a erster Bestückkopf216a first placement head
217a zweiter Bestückkopf217a second placement head
218 Haltevorrichtung / Sauggreifer / Saugpipette 221a Bauelement-Zuführvorrichtung / Feeder218 Holding device / Suction gripper / Suction pipette 221a Component feed device / Feeder
222a Bauelement-Zuführvorrichtung / Feeder222a component feeder / feeder
231 erste Transportspur231 first transport lane
232 zweite Transportspur232 second transport lane
233 feste Transportschiene 234 verschiebbare Transportschiene 235 Verschieberichtung 236a erster Arbeitsbereich 237a zweiter Arbeitsbereich233 fixed transport rail 234 displaceable transport rail 235 displacement direction 236a first working area 237a second work area
241 erster Schaltungsträger / erste Leiterplatte241 first circuit carrier / first circuit board
242 zweiter Schaltungsträger / zweite Leiterplatte 250 elektronische Bauelemente242 second circuit carrier / second circuit board 250 electronic components
270 Trennelement (abnehmbar)270 separating element (removable)
271 erstes Sicherheitssystem271 first security system
272 zweites Sicherheitssystem 290 Prozessor / Steuereinheit 272 second security system 290 processor / control unit

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung (100, 200) zum Bestücken von Schaltungsträgern (141, 142, 241, 242) mit elektronischen Bauelementen (150, 250), welche Bestückvorrichtung (100, 200) zumindest zwei Transportspuren (131, 132, 231, 232) aufweist, mittels welcher die Schaltungsträger (141, 142, 241, 242) vorgegebenen Arbeitsbereichen (136a, 136b, 137a, 137b, 236a, 237a) der Bestückvor- richtung (100, 200) zugeführt und von den vorgegebenen Arbeitsbereichen (136a, 136b, 137a, 137b, 236a, 237a) abgeführt werden, wobei eine Rüstung eine Zuordnung von unterschiedlichen Bauelement- Typen zu jeweils unterschiedlichen Zuführspuren (123) für einen Arbeitsbereich (136a, 136b, 137a, 137b, 236a, 237a) definiert, das Verfahren aufweisendA method for optimizing an armor of a placement device (100, 200) for equipping circuit carriers (141, 142, 241, 242) with electronic components (150, 250), which placement device (100, 200) has at least two transport tracks (131, 132 , 231, 232), by means of which the circuit carriers (141, 142, 241, 242) supplied predetermined working areas (136a, 136b, 137a, 137b, 236a, 237a) of the Bestückvor- direction (100, 200) and from the predetermined working areas (136a, 136b, 137a, 137b, 236a, 237a), wherein an armor defines an assignment of different component types to respectively different supply tracks (123) for a working area (136a, 136b, 137a, 137b, 236a, 237a) Having the method
• Eingeben eines ersten Layouts für erste SchaltungsträgerEntering a first layout for first circuit carriers
(141, 241), welche auf einer ersten Transportspur (131, 231) der Bestückvorrichtung zugeführt (100, 200) und in einem ersten Arbeitsbereich (136a, 136b, 236a) der Bestückvorrichtung (100, 200) bestückt werden,(141, 241), which on a first transport track (131, 231) of the placement device supplied (100, 200) and in a first work area (136a, 136b, 236a) of the placement device (100, 200) are fitted,
• Eingeben eines zweiten Layouts für zweite Schaltungsträger (142, 242), welche auf einer zweiten Transportspur (132, 232) der Bestückvorrichtung (100, 200) zugeführt und in einem zweiten Arbeitsbereich (137a, 137b, 237a) der Bestückvorrichtung (100, 200) bestückt werden, • Berechnen einer Mehrzahl von ersten Bestückzeiten für unterschiedliche Rüstungen der Bestückvorrichtung (100, 200) basierend auf dem ersten Layout, welche ersten Bestückzeiten jeweils zur Bestückung der ersten Schaltungsträger (141, 241) benötigt werden, und • Auswählen derjenigen ersten Rüstung, welche für den ersten Schaltungsträger (141, 241) die kürzeste Bestückzeit er- gibt , wobei die Auswahl unabhängig von dem zweiten Layout erfolgt.Inputting a second layout for second circuit carriers (142, 242) which are fed to the placement device (100, 200) on a second transport track (132, 232) and in a second working area (137a, 137b, 237a) of the placement device (100, 200 ), calculating a plurality of first placement times for different armor of the placement device (100, 200) based on the first layout, which first placement times are needed respectively for equipping the first circuit carriers (141, 241), and selecting those first armor which achieves the shortest placement time for the first circuit carrier (141, 241). where the selection is independent of the second layout.
2. Verfahren nach Anspruch 1, zusätzlich aufweisend • Berechnen einer Mehrzahl von zweiten Bestückzeiten für unterschiedliche Rüstungen der Bestückvorrichtung (100, 200) basierend auf dem zweiten Layout, welche zweiten Bestückzeiten jeweils zur Bestückung der zweiten Schaltungsträger (142, 242) benötigt werden, und • Auswählen derjenigen zweiten Rüstung, welche für den zweiten Schaltungsträger (142, 242) die kürzeste Bestückzeit ergibt, wobei die Auswahl unabhängig von dem ersten Layout erfolgt.2. The method of claim 1, further comprising • calculating a plurality of second placement times for different armor of the Bestückvorrichtung (100, 200) based on the second layout, which second Bestückzeiten each for equipping the second circuit carrier (142, 242) are needed, and Selecting the second armor which gives the shortest placement time for the second circuit carrier (142, 242), the selection taking place independently of the first layout.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, zusätzlich aufweisend3. The method according to any one of claims 1 to 2, additionally comprising
• Ausgeben der ersten Rüstung und/oder der zweiten Rüstung und• Issue the first armor and / or the second armor and
• Bereitstellen der unterschiedlichen Bauelement-Typen an ersten Zuführspuren (123) für den ersten Arbeitsbereich (136a, 136b, 236a) entsprechend der ersten Rüstung und/oder an zweiten Zuführspuren (123) für den zweiten Arbeitsbereich (137a, 137b, 237a) entsprechend der zweiten Rüstung.Providing the different types of components to first feed tracks (123) for the first work area (136a, 136b, 236a) corresponding to the first armor and / or second feed tracks (123) for the second work area (137a, 137b, 237a), respectively second armor.
4. Programm-Element zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung (100, 200) mit zumindest zwei Transportspuren (131, 132, 231, 232), das Programm-Element, wenn es von einem Prozessor (190, 290) ausgeführt wird, zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 eingerichtet ist.A program element for optimizing an armor of a placement device (100, 200) having at least two transport tracks (131, 132, 231, 232), the program element when executed by a processor (190, 290) for performing of the method according to one of claims 1 to 3 is set up.
5. Computerlesbares Speichermedium, in dem ein Programm- Element zum Optimieren einer Rüstung einer Bestückvorrichtung (100, 200) mit zumindest zwei Transportspuren (131, 132, 231, 232) gespeichert ist, das Programm-Element, wenn es von einem Prozessor (190, 290) ausgeführt wird, zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 eingerichtet ist.5. A computer-readable storage medium in which a program element for optimizing an armor of a placement device (100, 200) with at least two transport tracks (131, 132, 231, 232) is stored, the program element, if it is from a processor (190 , 290) is executed, for implementing the method according to one of claims 1 to 3 is arranged.
6. Bestückvorrichtung zum Bestücken von Schaltungsträgern (141, 142, 241, 242) mit elektronischen Bauelementen (150,6. equipping device for equipping circuit carriers (141, 142, 241, 242) with electronic components (150,
250), die Bestückvorrichtung (100, 200) aufweisend250), the placement device (100, 200) comprising
• eine erste Transportspur (131, 231), mittels welcher erste Schaltungsträger (141, 241) einem vorgegebenen ersten Arbeitsbereich (136a, 136b, 236a) der Bestückvor- richtung (100, 200) zuführbar und von dem ersten Arbeitsbereich (136a, 136b, 236a) abführbar sind,A first transport track (131, 231), by means of which first circuit carriers (141, 241) can be fed to a predetermined first working area (136a, 136b, 236a) of the placement device (100, 200) and from the first working area (136a, 136b, 236a) are dischargeable,
• eine zweite Transportspur (132, 232), mittels welcher zweite Schaltungsträger (142, 242) einem vorgegebenen zweiten Arbeitsbereich (137a, 137b, 237a) der Bestückvor- richtung (100, 200) zuführbar und von dem zweiten Arbeitsbereich (137a, 137b, 237a) abführbar sind, undA second transport track (132, 232), by means of which second circuit carriers (142, 242) can be fed to a predetermined second working area (137a, 137b, 237a) of the placement device (100, 200) and from the second working area (137a, 137b, 237a) are dischargeable, and
• einen Prozessor (190, 290), der derart eingerichtet ist, dass das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 durchführbar ist.And a processor (190, 290) arranged such that the method according to one of claims 1 to 3 can be carried out.
7. Bestückvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste Transportspur (131, 231) und/oder die zweite Transportspur (132, 232) derart eingerichtet ist, dass unterschiedliche Typen von Schaltungsträgern (141, 142, 241, 242), welche insbesondere unterschiedliche Größen aufweisen, transportierbar sind.7. placement device according to claim 6, wherein the first transport track (131, 231) and / or the second transport track (132, 232) is arranged such that different types of circuit carriers (141, 142, 241, 242), which in particular different sizes have, are transportable.
8. Bestückvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, zusätzlich aufweisend • ein Trennelement (270) zur räumlichen Abtrennung des ersten Arbeitsbereiches (236a) von dem zweiten Arbeitsbereich (237a) .8. placement device according to one of claims 6 to 7, additionally comprising • a separating element (270) for the spatial separation of the first working area (236a) of the second working area (237a).
9. Bestückvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, zusätzlich aufweisend • ein erstes Sicherheitssystem (271) zur Überwachung des Betriebs der Bestuckvorrichtung (200) bezuglich des ersten Arbeitsbereiches (236a) und9. placement device according to one of claims 6 to 8, additionally comprising A first security system (271) for monitoring the operation of the bestucking device (200) relating to the first working area (236a) and
• ein zweites Sicherheitssystem (272) zur Überwachung des Betriebs der Bestuckvorrichtung (200) bezuglich des zweiten Arbeitsbereiches (237a) , wobei die beiden Sicherheitssysteme (271, 272) voneinander unabhängig sind. A second security system (272) for monitoring the operation of the bestucking device (200) relating to the second working area (237a), the two security systems (271, 272) being independent of one another.
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