[发明专利]在印刷电路板上安装电路元件的设备及方法

说明书

本发明涉及在基板上安装电路元件的设备及方法，更确切地说，涉及在基板或印刷电路板上非常精确地安装诸如：扁平塑料封装元件（以下称为“FPP”）、塑料有引线片式基座元件（以下称为“PLCC”）、无引线片式基座元件（以下称为“LCC”）、小形集成电路元件（以下称为“SOIC”）等表面装配式电路元件的设备和方法。

现有的这类电路元件安装设备是通过线路板表面上形成的定位孔来进行印刷电路板相对于设备的定位的。而且，装配头装配在x-y平台头上，并根据其x、y座标原点进行装配头的定位。在现有的这种安装设备中，总希望印刷电路板上的定位孔和该电路板上的导线图形（布线图）之间的位置关系不随印刷电路板而变化，同样，也希望定位孔与x、y平台头的x、y座标原点之间的相对位置关系保持恒定，而与印刷电路板无关。

印刷电路板的定位孔是在形成了导线图形后钻孔形成的，这使得在打孔中产生大约0.3毫米的位置误差。这就造成装配头向印刷电路板上的电路元件安装位置移动的移动量与实际电路元件安装位置之间产生0.3毫米的配准偏差。不幸的是，由于现有设备中定位孔与x-y平台的原点之间的相对位置关系只是保持恒定，所以不能防止这种配准偏差现象。0.3毫米左右的配准偏差常导致FPP、PLCC、LCC或SOIC之类的表面装配式电路元件与基板连接的失败，因为电路元件引线之间的间隔制造得很小。

再有，印刷电路板上定位孔的偏移会使电路元件以错误的方式安装在印刷电路印刷板上。

本发明是针对上述现有技术之缺点而产生的。

因而，本发明的目的是提供能高精确度地在基板上安装电路元件的设备和方法。

本发明的另一目的是提供能够简便地向预定的电路元件吸取位置输送电路元件的设备特别是输送表面装配式电路元件如FPP、PLCC、LCC、SOIC等等的设备。

本发明又一个目的是提供能够逐一地分散传送电路元件且具有简单结构的设备。

本发明再一个目的是提供这样一种设备，它即使对于类似片状的电路元件，也能将其不断地送到预定的电路元件吸取位置，并使其保持着正确的姿势而无任何问题。

本发明还有一个目的是提供能够处理已卸掉电路元件的空的储存带，同时又保证其它机构，如带传送机构等稳定运行的设备。

本发明再进一步的目的是提供可简便地对准元件中心，特别是表面装配式电路元件的中心，而不使其引线变形或弯曲的方法。

根据本发明的一个方面，在基板上安装电路元件的设备包括有将电路元件送到该设备预定位置的电路元件供给机构、调整电路元件位置和姿势的中心对准及任意转动机构、以及可在预定位置和中心对准及任意转动机构的调整位置间移动的电路元件吸取头。吸取头依靠吸力从供给机构中吸取电路元件，并传送给中心对准及任意转动机构。此外，该设备还包括有可相对印刷电路板移动的装配头。装配头依靠吸力使已被中心对准及任意转动装置调整了位置和姿势的电路元件保持在其上，并传送到印刷电路板。该设备还包括有基板支架装置、引线探测装置和基板标记探测装置。基板支架装置用以支托待安装电路元件的印刷电路板;引线探测装置探测已被中心对准及任意转动装置调整过位置和姿势的电路元件的引线;基板标记探测装置探测支托在基板支架装置上的印刷电路板上的安装参考标记。从而，设备可以根据各探测机构的探测结果来校正装配头相对于印刷电路板的移动。

根据本发明的又一方面，提供了在印刷电路板上安装电路元件的方法，该方法包括有这些步骤：向自动安装设备的预定位置提供电路元件;将电路元件由预定位置传送到安装设备中的中心对准及任意转动机构，以便由四个卡爪对电路元件进行确定中心和转动，四个卡爪安置在中心对准和任意转动机构上，并对着电路元件的四侧而排列;将电路元件传送给装配头;将印刷电路板传送至停留位置;当印刷电路板位于停留位置时在其上安装电路元件;由四个卡爪进行的电路元件确定中心及任意转动的步骤，该步骤包括由四个卡爪中位于相对于电路元件两平行侧的一对卡爪，通过电路元件本体或其平行侧伸出的引线端部来夹持这一对卡爪之间的电路元件的两相互平行侧，然后将两卡爪由引线上或元件本体上松开，此后另一对卡爪从另外两侧伸出的引线端部或元件本体的两边来夹持电路元件的另外两侧。

本发明的这些和其它目的，以及许多附属的优点，可参照附图由下面的详细说明中得到很好的了解和认识。附图中所有相同标号都指示相同的对应部分，其中：

图1是透视图，概括地示出了本发明的电路元件自动安装设备的一个实施例;