[发明专利]自动装配机和为基板装配元件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为基板装配元件的自动装配机以及一种相应的方法。

背景技术

在为基板，尤其是为印刷电路板装配元件时应用自动装配机，该自动装配机具有一个或多个装配头，装配头分别带有一个或多个元件保持器，例如是抽吸管，并且借助于该元件保持器从供应单元中获取元件，借助于X-Y定位系统使装配头平行于基板的平面传送至该基板，并在那里放置在基板上的预定的位置处。在此采用了不同的装配头。

由EP 1 072 181示例性地公开了一种用于装配元件载体的装配装置，其中元件保持器星形地沿着转子的圆周设置，该转子围绕平行于基板的平面的轴线旋转，其中，在多个元件保持器上可以获取多个来自供应单元的元件并且共同传送至基板并在那里放置在基板上。此外描述了一种装配头，其中，垂直于基板的平面竖立的机械手作为元件保持器环形分布地设置在装配头的一个保持器上，其中保持器的旋转轴垂直于放置面。这样的装配头也被描述成转塔式装配头。

由US 2006/0112545 A1公开了用于装配电子元件的一种方法和一种装置，其使用两个这样的转塔式装配头，这两个装配头彼此之间以固定的间距设置在支架上，其中这样地选择该间距，即能够同时从以相应的栅距来设置的供应单元中获取多个元件。

在US 5 203 061中描述了一种自动装配机，其中，具有元件保持器的装配头可以在支架上彼此独立地移动。

在EP 1 063 875 B1中描述了一种用于表面装配的装置，其具有X-Y定位系统以及用于移动装置的附加驱动单元，该附加驱动单元可以实现X-Y定位系统的独立的移动。

发明内容

本发明的目的是提出用于为基板装配元件的一种自动装配机或一种方法，其具有较高的装配效率。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的自动装配机以及具有权利要求6的特征的、用于为基板装配元件的方法来实现。

在此，自动装配机具有X-Y定位系统以及至少两个装配头，其这样地设置在该X-Y定位系统上，即该至少两个装配头可平行于基板的平面在第一方向上和在第二方向上执行运动。此外，还设置有用于该至少两个装配头的第一驱动单元，其可以实现至少两个装配头在第一方向上的彼此独立的运动。同时，在各个装配头上的至少两个元件保持器设置在平行于基板的平面中，并且每个装配头具有附加的驱动单元，其在第二方向上固定的X-Y定位系统中可以实现各个装配头的元件保持器在第二方向上的运动。

换句话说，根据本发明的自动装配机具有全方位的X-Y定位系统，其例如设计用于大的行程，以从供应单元到达基板。此外还提出，至少两个装配头或者至少是处于其上的元件保持器可以这样彼此独立地移动，即设置在各自装配头上的元件保持器到达待装配的基板，例如两个不同的基板上的不同的位置。由此可以进一步并行化装配过程并提高装配效率。

在根据权利要求2的自动装配机的一个有利的设计方案中，每个元件保持器分别唯一对应于一个单独旋转驱动装置，从而可使元件保持器彼此独立地在平行于基板的平面中旋转。

借助于单独旋转驱动装置，由元件保持器(104)保持的元件可以彼此独立地在其角度位置上定位。在此，单独的元件保持器的旋转移动可以与X-Y定位系统的、或者装配头的移动运动(Verfahrenbewegung)叠加。由此可以进一步并行化装配过程并提高装配效率。

根据权利要求3的自动装配机的一个有利的设计方案，每个元件保持器都具有一个可单独控制的另外的驱动单元，用于在基板的方向上移动元件保持器。通过可单独控制的另外的驱动单元可以如下所述地优化装配过程，即可以为不同的装配头彼此独立地选择在基板上放置元件的时间点。

在根据权利要求4的自动装配机的一个有利的设计方案中，至少两个装配头分别具有一个定子和一个可围绕垂直于基板平面的轴线旋转的转子，元件保持器设置在转子上，以及附加的驱动单元促使转子旋转。通过转子的旋转，设置在该转子上的元件保持器在第二方向上移动，由此，在该第二方向上固定的X-Y定位系统中可以实现该元件保持器在第二方向上的运动。

在另一个实施例中提出，至少两个装配头通过分别一个附加的支架设置在X-Y定位系统上，并且附加的驱动单元可以实现至少两个装配头沿着各自的附加的支架的移动。由此，可以例如采用所谓的矩阵头作为装配头。然后，在不同的矩阵头上的元件保持器同样可以彼此独立地既在第一又在第二方向上移动，当然在固定的X-Y定位系统中在第二方向上移动。