[发明专利]部件安装机器

说明书

技术领域

本发明涉及部件安装机器、安装头和安装部件的方法，其中采用了拾取和放置的技术。

背景技术

用于在比如印刷电路板(PCB)或者用于系统级封装(SiP)部件的基板等基板上拾取和放置式(pick-and-place)地安装部件的机器，受到不同的经常是相互矛盾的要求的制约，比如安装速度、安装精度、尺寸、价格等。表述“拾取和放置”被本领域技术人员理解为描述这样的安装操作，其中安装头移动至部件供给区域，在这里安装头从一个或多个部件供给器拾取一个或多个部件，然后移动至安装区域，在这里安装头将所述一个或多个部件放置到基板上。常规现有技术部件安装机器的一个主要示例在附图的图1中示出。它包括：机器框体1；部件供给装置3，包括多个部件供给器，并且配置在机器框体1的部件供给区域处；具有附接至机器框体1的第一梁或者X梁7和第二正交梁或者Y梁9的托台系统5；可移动地附接至X梁7的安装头11；和附接至机器框体1的板材传送系统13。部件供给装置3向安装头11提供电子部件。板材传送系统13在输送器线路与部件安装机器的工作区域之间传送基板。安装头11沿X梁7是可移动的，而X梁沿Y梁9是可移动的。由此，托台系统5使得能够在部件供给装置3与基板之间移动安装头11。此外，安装头11沿垂直方向是可移动的，并且还能够围绕垂直轴线旋转。它还包含抽吸装置。这使得能够通过激活抽吸装置从部件供给装置3拾取电子部件，传送它们至基板，并在精确位置处将它们释放到基板上。在从拾取向基板的传送期间，经过视觉对中装置15，以取得所拾取部件的精确位置。

通常期望部件供给装置3具有大容量，即它应该能够在装置中装载许多不同的部件卷轴。这需要用于部件供给装置的相当大的空间。此外，希望托台系统和安装头两者均是快速和非常精确的。因此，期望使托台系统尽可能小，因为大系统将具有更大的质量，这需要更强的电机，这进而在系统中导致更多发热。发热使得难以取得非常精确的系统，因为来自热膨胀的影响有必要以某种方式得到处理。

另一方面，在传统的拾取和放置机器中，托台系统有必要足够大，以便能够到达部件供给装置的所有部分。另一方面是安装头可能必须不时地更换拾取工具，以便能够拾取所有种类的部件，这些部件在尺寸、形状和重量上可能显著不同。

发明内容

本发明的目的是提供一种能实现更灵活和高效的拾取和放置操作的解决方案。

该目的通过所附权利要求中限定的部件安装头、部件安装机器和方法得以实现。

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种部件安装头，其配置成在拾取位置拾取部件并在安装位置放置部件。所述部件安装头包括多个管嘴，这些管嘴能够垂直地上下移动以能够进行所述拾取和放置。所述部件安装头配置成控制多种拾取操作，所述拾取操作至少包括以每个管嘴拾取单个部件和以至少两个管嘴共同地(in common)拾取单个部件。由于具有使用多于一个的管嘴来拾取单个部件的可能性，管嘴的尺寸能够适配于小型部件，而不必在拾取大型部件前进行更换。因此，所述部件安装头实现了在不必更换例如管嘴工具末端或者管嘴等拾取工具的情况下处理尺寸显著不同的部件的能力，从而使部件安装机器的拾取和放置操作更灵活和高效。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例，附图中：

图1示出了一种现有技术的部件安装机器；

图2示意性地示出了本发明一个实施例的部件安装操作的一些部分；

图3是本发明的安装头的一个实施例的示意性透视图；

图4是图3中的安装头的一部分的示意性截面图；

图5-7示意性地示出了本发明的安装头的不同实施例和不同部件拾取状态；

图8a-8d示出了由本发明的一个实施例的安装头进行的操作顺序；

图9是本发明的部件安装机器的一个实施例的示意性透视图；

图10-12是部件安装机器的一个实施例的示意性俯视图；

图13是本发明的安装头的一个实施例的示意性透视图；而

图14和15示意性地示出了其它部件拾取状态。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种能实现更灵活和高效的拾取和放置操作的解决方案。该目的通过所附权利要求中限定的部件安装头、部件安装机器和方法得以实现。