[发明专利]零部件载体的装配方法

说明书

技术领域

本发明涉及为一零部件载体装配零部件的方法，其中，借助一装配头将待装配的零部件从一零部件供给装置传送至一装配区，并将其放置在所述零部件载体上规定的零部件安装位置上。

背景技术

进行所谓的表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)范畴内的零部件载体装配时，借助一装配头从一零部件供给装置的一取件位置上拣取SMT零部件，并将其放置在零部件载体上规定的零部件安装位置上。下文中，“零部件载体”这一概念指的是任何一种可装配的基板，尤指印制电路板。“零部件”指的是所有可装配的元件，尤指双极或多极SMT零部件或其他类型的高度集成的平面零部件，例如球栅阵列、裸晶和倒装芯片。此外，“零部件”这一概念还包括用于所谓的发射应答器的RFID芯片。

鉴于电子零部件的日趋小型化及电子市场上的大幅降价现象，对现代自动装配机在装配精确度和装配速度方面均提出了高要求。特别在零部件尺寸较小的情况下，较高的装配速度会使零部件被放置到零部件载体上时所承受的机械负荷大到损坏零部件的程度。零部件在快速装配过程中所受到的机械负荷来源于，即使装配头的工作力度很轻，其在放置零部件时也会对零部件施加一至少为2牛顿的静放置力。即便这么小的放置力在尺寸较小的零部件上也会产生很大的放置压力，以致无法有效排除零部件受到机械损伤的可能，其中，“尺寸较小的零部件”指的是边长为0.5mm范围内的零部件。尽管通过降低放置速度可进一步减小零部件的机械负荷，但这会对装配速度产生不利影响，从而与上文所述的对现代自动装配机的装配效率的要求之间产生矛盾。在此情况下，“装配效率”指的是在一特定的时间单位内所能装配的最大零部件数。

在用传统方法特别对尺寸较小的零部件进行装配时所产生的另一个问题是沉积物的非期望变形，所述沉积物通常安装在零部件连接面上，用于将零部件固定在装配位置上，并使其与装配位置永久接触。举例而言，焊膏的变形会使不同连接面之间发生非期望的短路，还会导致零部件的连接部分和零部件载体之间的连接质量不合格。由于沉积物的变形取决于以一定的放置力被压入沉积物的零部件的放置速度和放置压力，因此，这个问题在零部件尺寸较小的情况下特别突出，在期待零部件进一步小型化的未来将变得越来越重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种为一零部件载体装配零部件的方法，借助所述方法可实现快速而又具保护性的装配。

这个目的通过一种具有独立权利要求1所述特征的方法而达成。根据本发明，一装配头的一抓持装置借助一由其施加在一零部件上的抓持力拣取所述零部件，所述零部件随后被所述装配头传送至一位于一设置在零部件载体上的零部件安装位置上方的松开位置。其中，所述松开位置与零部件载体表面之间存在一规定间距。为达到松开零部件的目的，切断抓持力，使得零部件从抓持装置上脱落，并传递到零部件载体上。

其中，松开位置与零部件载体表面之间的规定间距的大小取决于多个过程参数，最迟在实施本发明方法的自动装配机的运行过程中，通过适当的装配试验对这些过程参数进行测定。所述间距特别取决于待装配零部件的尺寸，这是因为必须确保即使在零部件并非平衡稳定地脱离抓持装置的情况下，也能避免零部件发生倾斜。通过这种方法可确保将零部件的底面平放在待装配的零部件载体上。

本发明基于这样一种认识：通过这种以一定程度上不发生接触的方式将零部件从抓持装置传送到零部件载体上的传送方法既可实现快速装配，又可实现对零部件具有保护性的装配，从而既可实现电子零部件的低成本制备，又可实现与受损零部件或装配效果不理想的零部件相关的低故障率。

其中，“非接触式零部件传送”这一概念指的是，在零部件的放置过程中并不与零部件载体自身发生机械接触，零部件载体通常为一非常坚硬的底板。这里包括多个可行的松开方案：

A)投下零部件：在此情况下，松开位置处于相关零部件安装位置的接触面上方较远的地方，因而可借助介质空气将零部件放置到零部件载体上。这或多或少要求零部件平衡稳定地脱离抓持装置。投下零部件这一方案例如可通过重力和/或通过磁引力或静电引力促成或支持。

B)放下零部件：松开位置处于相关零部件安装位置的接触面上方紧邻的地方，因此，零部件在离开抓持装置之前就已与一存在于零部件接触面上的沉积物发生接触。也就是说，零部件轻缓地被压入上述相比零部件载体而言非常柔软的沉积物中。