專利名稱：在元件安裝機(jī)中搬運(yùn)電路板的方法以及實(shí)行該方法的元件安裝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種元件安裝機(jī)，包含電路板運(yùn)載裝置、元件安裝頭和含有可調(diào)換的電路板盒的電路板搬運(yùn)裝置。本發(fā)明還涉及一種用于在機(jī)器中搬運(yùn)電路板的方法。
背景技術(shù)：
如今存在著很多類型的元件安裝機(jī)。然而，與本發(fā)明相關(guān)的機(jī)器是那些最初定義的，即那些從盒子中提供電路板的?，F(xiàn)有技術(shù)中的這種類型的機(jī)器具有輸入盒和輸出盒，用于運(yùn)送未處理的電路板，即將要放置元件的電路板，和經(jīng)過處理的電路板，即已經(jīng)放置了元件的電路板。在操作過程中，電路板被從輸入盒中抓起，放在電路板運(yùn)載裝置上。然后電路板運(yùn)載裝置沿第一軸或y軸移動，且安裝頭沿垂直于第一軸的第二軸或x軸移動，以便相對于電路板定位安裝頭，同時(shí)將元件安裝在電路板上。最后，將運(yùn)載裝置上經(jīng)過這樣處理的電路板放到輸出盒，并將另一個(gè)未經(jīng)處理的電路板放在運(yùn)載裝置上。當(dāng)輸入盒空時(shí)，以及輸出盒滿時(shí)，操作人員用新的調(diào)換這些盒子?，F(xiàn)在還有其他用于同樣安裝元件的操作方法，比如將電路板固定在運(yùn)載裝置上，然后沿x和y方向移動安裝頭，或僅沿x和y方向移動運(yùn)載裝置。在繼續(xù)論述這一現(xiàn)有技術(shù)前，為了本申請，需要做一些定義?！半娐钒?board)”是指可以安裝元件的任何載體?！霸?component)”是指可以安裝在電路板上的電子元件?！鞍惭b”是指拾取元件并將其放在電路板上。在本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域中，有關(guān)元件安裝機(jī)的一種類型經(jīng)常稱為拾取和放置機(jī)。
因?yàn)楹凶拥某叽?，即它可以容納的電路板數(shù)，是大致標(biāo)準(zhǔn)化的，且相對有限，所以操作人員調(diào)換盒子所用的時(shí)間，相對于用于在盒子內(nèi)容納的所有電路板上安裝元件的有效時(shí)間是相當(dāng)大的。對于這種機(jī)器，這還會導(dǎo)致相當(dāng)大的空閑時(shí)間，在這段時(shí)間中是沒有產(chǎn)出的。當(dāng)然，不可能為了減少每個(gè)電路板的空心時(shí)間而無限增大盒子的高度。而且，每個(gè)時(shí)間段內(nèi)操作人員介入的次數(shù)較多。在每個(gè)電路板上安裝的元件數(shù)目越小，這些問題越突出。
現(xiàn)有技術(shù)中解決上述問題的方案包括一種電路板搬運(yùn)設(shè)備，該設(shè)備包含用于向元件安裝機(jī)提供電路板的加載器和用于從機(jī)器取下電路板的卸載器。每個(gè)所述加載器和卸載器都具有上盒子支架、下盒子支架，每個(gè)支架都支撐多個(gè)盒子，以及升降裝置。輸入盒被從上盒子支架上取下、置于升降裝置上并定位，以便加載電路板。對于從輸入盒中取出的每個(gè)電路板，所述盒子都下降一步。當(dāng)輸入盒為空時(shí)，它繼續(xù)下降，并置于下盒子支架上，同時(shí)定位另一個(gè)滿的輸入盒，以便加載電路板。另外，當(dāng)加載電路板時(shí)，升降機(jī)也是逐步上升的。
然而，在減少上述問題的同時(shí)，這種現(xiàn)有技術(shù)的解決方案帶來了其他問題。一個(gè)主要問題是，由于在盒子支架和升降裝置之間引入了水平移動盒子的機(jī)構(gòu)，所以復(fù)雜程度增加。而且，電路板搬運(yùn)設(shè)備需要相當(dāng)大的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有電路板搬運(yùn)設(shè)備的元件安裝機(jī)，該搬運(yùn)設(shè)備減少操作人員用于為所述機(jī)器加載/卸載電路板盒而消耗在每個(gè)電路板上的時(shí)間，同時(shí)避免，或至少相當(dāng)大地減少搬運(yùn)數(shù)個(gè)盒子的現(xiàn)有技術(shù)方案帶來的問題。
這一目的(及其他目的)是根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種具有獨(dú)立權(quán)利要求中限定的特征的方法和機(jī)器而實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求中限定了優(yōu)選實(shí)施例。
因此，本發(fā)明的目的是通過這樣一種元件安裝機(jī)實(shí)現(xiàn)的，該安裝機(jī)包含電路板運(yùn)載裝置；元件安裝頭；和電路板搬運(yùn)設(shè)備，所述電路板搬運(yùn)設(shè)備包含可調(diào)換的電路板盒，所述電路板盒包括為提供未經(jīng)處理的電路板而布置的第一組電路板盒，和為接納經(jīng)過處理的電路板而布置的第二組電路板盒；以及電路板移動裝置，所述移動裝置的布置可以幾乎同時(shí)將多個(gè)未經(jīng)處理的電路板從所述第一組電路板盒平行地移動到所述電路板運(yùn)載裝置上，并且將多個(gè)經(jīng)過處理的電路板從電路板運(yùn)載裝置上分別平行地移動到所述第二組電路板盒中。
根據(jù)本發(fā)明，第一和第二組電路板盒排列在所述機(jī)器中，用于平行地搬運(yùn)多個(gè)電路板。換言之，有兩組盒子，每組包含兩個(gè)或多個(gè)盒子。電路板平行地送入電路板運(yùn)載裝置或從電路板運(yùn)載裝置上送出。與使用一個(gè)盒子的情況相比，可以獲得數(shù)量更多的電路板用于安裝操作，然而，與上述現(xiàn)有技術(shù)中用于搬運(yùn)多個(gè)盒子的電路板搬運(yùn)設(shè)備的情況相比，仍然是相當(dāng)簡單的機(jī)械。而且，相對于一個(gè)輸入盒和一個(gè)輸出盒的情況，操作人員調(diào)換盒子時(shí)在每個(gè)電路板上花費(fèi)的時(shí)間較少。
本發(fā)明的所述機(jī)器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，安裝操作通常更加有效，尤其是電路板運(yùn)載裝置在加載和卸載電路板的電路板搬運(yùn)位置和進(jìn)行實(shí)際安裝的安裝位置之間移動的機(jī)器。這是由于多個(gè)電路板加載在機(jī)器上，即，放在所述電路板運(yùn)載裝置上。這樣，用于在電路板搬運(yùn)位置和安裝位置之間移動電路板運(yùn)載裝置的每個(gè)電路板的時(shí)間，被所述電路板運(yùn)載裝置上運(yùn)載的電路板數(shù)所除。因此，本發(fā)明尤其適用于分軸的機(jī)器。
另外，同樣的加載操作更加有效，因?yàn)?，基本上同時(shí)加載/卸載了多個(gè)電路板。
而且，本發(fā)明提供了一種用于在元件安裝機(jī)中搬運(yùn)電路板的方法，包含以下步驟基本上同時(shí)從平行排布在機(jī)器上的第一組電路板盒中將多個(gè)電路板移動到電路板運(yùn)載裝置上；通過在所述多個(gè)電路板上安裝元件而進(jìn)行處理；基本上同時(shí)且平行地從電路板運(yùn)載裝置上將所述多個(gè)電路板移動到平行排布在機(jī)器上的第二組電路板盒中，并將下一組電路板從所述第一組電路板盒中移動到電路板運(yùn)載裝置上；g)重復(fù)步驟b-c，直到所述第一組盒子為空；h)調(diào)換盒子，從步驟a重復(fù)所述方法。
本方法具有與所述機(jī)器相同的優(yōu)點(diǎn)。
下面通過示例性實(shí)施例論述本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡要說明下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中

圖1以透視圖的形式示出了本發(fā)明的電路板搬運(yùn)設(shè)備以及裝有所述設(shè)備的元件安裝機(jī)的零部件；圖2以透視圖的形式示出了本發(fā)明的機(jī)器的實(shí)施例，該機(jī)器包含圖1中的電路板搬運(yùn)設(shè)備；圖3完整地示出了圖2所示的機(jī)器；圖4以透視圖的形式示出了電路板的搬運(yùn)。
實(shí)施例描述在本發(fā)明的機(jī)器的優(yōu)選實(shí)施例中，機(jī)器1包含電路板運(yùn)載裝置3；電路板搬運(yùn)設(shè)備7；以及未公開的元件安裝頭；然而，它是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的。機(jī)器1是一種分軸機(jī)器，其中電路板運(yùn)載裝置3可沿第一軸，或Y-軸，I-I移動，而元件安裝頭可沿垂直于第一軸的第二軸，或X-軸移動，用于使元件安裝頭相對于電路板運(yùn)載裝置3運(yùn)載的電路板6定位。下面，因?yàn)樵搶?shí)施例的電路板運(yùn)載裝置可以認(rèn)為是沿Y軸移動的搬運(yùn)車，所以它將被稱為Y-搬運(yùn)車，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將對此予以認(rèn)可。而且，Y-搬運(yùn)車可移動地安裝在細(xì)長的支架5上，以便沿長度方向，即沿Y-軸往復(fù)移動。在圖中，示出了處于電路板搬運(yùn)位置的電路板運(yùn)載裝置3，在支架5的一端，且它可移動進(jìn)入靠近支架5另一端的安裝區(qū)。
電路板搬運(yùn)設(shè)備7包含可調(diào)換的電路板盒，所述電路板盒包括為向Y-搬運(yùn)車提供未經(jīng)處理的電路板6a而排布的第一組電路板盒9，和為從Y-搬運(yùn)車接納經(jīng)過處理的電路板6b而排布的第二組電路板盒11。而且，電路板搬運(yùn)設(shè)備7包含電路板移動裝置13。一方面，電路板移動裝置13的排布可以平行地將多個(gè)未經(jīng)處理的電路板6a基本上同時(shí)從第一組電路板盒9移動到Y(jié)-搬運(yùn)車，并且，另一方面，電路板移動裝置13的排布可以平行地將多個(gè)經(jīng)過處理的電路板6b基本上同時(shí)從Y-搬運(yùn)車移動到第二組電路板盒11中。當(dāng)然，每個(gè)未經(jīng)處理的電路板6a都與第一組電路板盒9的單個(gè)盒子相聯(lián)，且每個(gè)經(jīng)過處理的電路板6b都與第二組電路板盒11的單個(gè)盒子相聯(lián)。為簡化起見，示出了支撐于盒子頂部的電路板，同時(shí)，如現(xiàn)有技術(shù)中已知，每個(gè)盒子當(dāng)然包含位于其頂部的多個(gè)艙室，每個(gè)艙室分別運(yùn)載各自的電路板。
尤其是，在該實(shí)施例中，電路板移動裝置13的排布可以將未經(jīng)處理的電路板6a從第一組電路板盒9推到Y(jié)-搬運(yùn)車上，并將經(jīng)過處理的電路板6b從Y-搬運(yùn)車推到第二組電路板盒11中。為了與之相符，電路板移動裝置13包含第一組平行移動部件15，和第二組平行移動部件17。第一組的部件15共同連接于可沿第一細(xì)長導(dǎo)軌21往復(fù)移動的第一輸送搬運(yùn)車19。類似的，第二組的部件17共同連接于可沿第二細(xì)長導(dǎo)軌25往復(fù)移動的第二輸送搬運(yùn)車23。第一和第二導(dǎo)軌21，25垂直于Y軸I-I。每個(gè)輸送搬運(yùn)車19，23各自連接于由控制裝置(未示出)控制的驅(qū)動裝置22，24上，該驅(qū)動裝置用于適當(dāng)?shù)夭僮鬏斔桶徇\(yùn)車19，23。盡管所述控制裝置未明確地示出，但技術(shù)人員可以根據(jù)本說明通過常規(guī)的裝置加以構(gòu)造。因此，移動部件15，17分別可沿第一組盒子9往復(fù)移動并分別跨過Y-搬運(yùn)車。
每個(gè)盒子9，11容納多個(gè)電路板6，例如24個(gè)電路板。位于盒子中的每個(gè)電路板6，例如，由單獨(dú)的板27支撐。板27互相排布在頂部，且間隔較小的距離，該距離的大小足以使電路板6容易地插入到兩電路板27之間的空隙中。為了符合將電路板6a推出盒子的要求，每個(gè)所述第一移動部件15都是細(xì)長的頂推元件，或推板器，在本實(shí)施例中由水平安裝的桿15構(gòu)成。桿15的長度大于盒子9的長度。因此，通過驅(qū)動第一輸送搬運(yùn)車19，桿15移動進(jìn)入第一組盒子9中，且每個(gè)桿15都與相應(yīng)的未經(jīng)加工的電路板6a嚙合，將其從盒子9推出到Y(jié)-搬運(yùn)車上。桿15的數(shù)目和盒子9的數(shù)目一樣多，在示出的實(shí)施例中，該數(shù)目為4。因此，4個(gè)電路板6a同時(shí)被輸送到Y(jié)-搬運(yùn)車上。
從某種意義上來說，所述第二移動部件17具有相反的任務(wù)，即將電路板6b從Y-搬運(yùn)車推入到第二組盒子11上。為了與之相符，每個(gè)移動部件是第二細(xì)長的頂推元件17，或推板器，用于將經(jīng)過處理的電路板6b從Y-搬運(yùn)車推到相應(yīng)的盒子11中。第二移動部件17為細(xì)長的舌狀件。所有舌狀件17連接于板31，且優(yōu)選為板31的凸起，該板31與第二輸送搬運(yùn)車23的框架32鉸接，而使板31可以繞其水平軸旋轉(zhuǎn)。板31的旋轉(zhuǎn)是由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34操縱的，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)34也由所述控制裝置控制。當(dāng)經(jīng)過處理的電路板6b從Y-搬運(yùn)車上移出時(shí)，每個(gè)舌狀件31向下旋轉(zhuǎn)，而使得至少其末端部分33與Y-搬運(yùn)車上經(jīng)過處理的相應(yīng)電路板6b位于同一平面上，這樣當(dāng)?shù)诙斔桶徇\(yùn)車23驅(qū)動時(shí)，所述頂端部分33與所述電路板6b嚙合，并將其推入到對準(zhǔn)電路板6b的盒子11中。
每組盒子9，11都分別位于電路板搬運(yùn)設(shè)備7的單獨(dú)的升降裝置35和37上。考慮到第一和第二組盒子9，11分別位于Y-搬運(yùn)車的兩側(cè)，以及獨(dú)立驅(qū)動它們以產(chǎn)生垂直位移的可能性，即盒子9，11上升或下降，推薦采用兩個(gè)獨(dú)立的升降機(jī)35，37。本質(zhì)上也可以使用共同的升降機(jī)構(gòu)使盒子9，11上升或下降，但至少在現(xiàn)有的實(shí)施例中，這不是一個(gè)具有吸引力的方案。第一和第二組盒子9，11分別可拆卸地連接于相應(yīng)的升降裝置35，37。例如，每個(gè)盒子可以使用卡扣裝置或其他便于操作的緊固裝置連接，以有助于操作人員執(zhí)行調(diào)換盒子的操作。然而，為了不導(dǎo)致電路板搬運(yùn)設(shè)備的問題，每個(gè)盒子在升降機(jī)上的定位是非常重要的。這種定位可以通過現(xiàn)有技術(shù)中用于單個(gè)盒子的機(jī)器的已知裝置實(shí)現(xiàn)。
前面已經(jīng)在結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的層次上結(jié)合其他實(shí)施例的幾個(gè)示例描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。這些實(shí)施例應(yīng)視為非限制性示例。在權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍內(nèi)，很多變體都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于在元件安裝機(jī)中搬運(yùn)電路板的方法，包含以下步驟a)基本上同時(shí)將多個(gè)電路板從平行排列在機(jī)器上的第一組電路板盒中移動到電路板運(yùn)載裝置上；b)在多個(gè)電路板上安裝元件，加工所述多個(gè)電路板；c)基本上同時(shí)且平行地將所述多個(gè)電路板從電路板運(yùn)載裝置上移動到平行排列在機(jī)器上的第二組電路板盒，并且將下一組電路板從所述第一組電路板盒中移動到電路板運(yùn)載裝置上；g)重復(fù)步驟b-c，直到所述第一組盒子為空；h)調(diào)換盒子，從步驟a重復(fù)所述方法。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟c，所述第一組電路板和所述下一組電路板同時(shí)移動。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟b包含沿第一軸移動電路板運(yùn)載裝置，同時(shí)沿基本上垂直于所述第一軸的第二軸移動安裝頭，以便使安裝頭相對于電路板運(yùn)載裝置運(yùn)載的電路板定位。
4.一種元件安裝機(jī)，包含電路板運(yùn)載裝置；元件安裝頭；電路板搬運(yùn)設(shè)備，所述電路板搬運(yùn)設(shè)備包含可調(diào)換的電路板盒，所述電路板盒包括為提供未經(jīng)處理的電路板而排布的第一組電路板盒，和為接收經(jīng)過處理的電路板而排布的第二組電路板盒；以及電路板移動裝置，該裝置的排布可以基本上同時(shí)將多個(gè)未經(jīng)處理的電路板平行地從所述第一組電路板盒移動到電路板運(yùn)載裝置上，并且基本上同時(shí)將多個(gè)經(jīng)過處理的電路板平行地從電路板運(yùn)載裝置分別移動到所述第二組電路板盒。
5.如權(quán)利要求4所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，第一組電路板盒位于電路板運(yùn)載裝置的一側(cè)，第二組電路板盒位于電路板運(yùn)載裝置的對側(cè)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述電路板移動裝置包含可移動地進(jìn)、出第一組電路板盒，并與多個(gè)未經(jīng)處理的電路板嚙合而將其移動到所述電路板運(yùn)載裝置的第一組平行移動部件，以及可沿所述電路板運(yùn)載裝置往復(fù)移動，并與多個(gè)經(jīng)過處理的電路板嚙合而將其移動到第二組電路板盒的第二組平行移動部件。
7.如權(quán)利要求6所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述第一和第二組平行移動部件分別連接于各自的用于單獨(dú)操作每組移動部件的操作裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述第一和第二組平行移動部件共同連接到用于共同操作兩組部件的操作裝置上。
9.如權(quán)利要求6，7或8所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述第一組移動部件的每個(gè)部件都包含第一頂推元件，該元件可有效地將所述多個(gè)未經(jīng)處理的電路板的相應(yīng)一個(gè)推出到對應(yīng)的盒子外。
10.如權(quán)利要求6-9任一所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述第二組移動部件的每個(gè)部件都包含第二頂推元件，該元件可有效地將所述多個(gè)經(jīng)過處理的電路板的相應(yīng)一個(gè)推入到對應(yīng)的盒子中。
11.如權(quán)利要求10所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述頂推元件是可轉(zhuǎn)的，從而使至少每個(gè)頂推元件的頂端部分位于電路板運(yùn)載裝置上的經(jīng)過處理的相應(yīng)電路板的水平面內(nèi)。
12.如權(quán)利要求4-11任一所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述機(jī)器為分軸式機(jī)器，其中，電路板運(yùn)載裝置可沿第一軸移動，元件安裝頭可沿基本上垂直于第一軸的第二軸移動，以便使元件安裝頭相對于電路板運(yùn)載裝置運(yùn)載的電路板定位。
13.如權(quán)利要求4-12任一所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述電路板是引線框。
14.如權(quán)利要求4-13任一所述的元件安裝機(jī)，其特征在于，所述電路板搬運(yùn)裝置還包含分別用于所述第一和第二組盒子的每一個(gè)的獨(dú)立的升降裝置，其中所述第一和第二組盒子可分離地連接于各自的升降裝置，以便單獨(dú)地垂直移動每組盒子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在元件安裝機(jī)中搬運(yùn)電路板的方法，包含以下步驟a)基本上同時(shí)將多個(gè)電路板從平行排列在機(jī)器上的第一組電路板盒中移動到電路板運(yùn)載裝置上；b)在多個(gè)電路板上安裝元件，加工所述多個(gè)電路板；c)基本上同時(shí)將所述多個(gè)電路板從電路板運(yùn)載裝置上移動到平行排列在機(jī)器上的第二組電路板盒，并且將下一組電路板從所述第一組電路板盒中移動到電路板運(yùn)載裝置上；g)重復(fù)步驟b－c，直到所述第一組盒子為空；h)調(diào)換盒子，從步驟a重復(fù)所述方法。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施所述方法的元件安裝機(jī)。
文檔編號H05K13/00GK1504069SQ02808751
公開日2004年6月9日 申請日期2002年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月27日
發(fā)明者尼爾斯·雅各布松, 貢納爾·卡爾松, 卡爾松, 尼爾斯 雅各布松 申請人:麥戴塔自動控制股份公司