(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトな構成型式で実現できるとともに、少ない質量を有する複式搭載ヘッドと、このような搭載ヘッドを備える自動搭載機と、電子部品を搭載するための方法を提供する。【解決手段】搭載ヘッドは、シャーシと、第一のロータ（２４０）であって、シャーシに対して、第一の回転軸線（２４１）周りに回転可能に支承され、複数の第一のスリーブ（２４４）を有し、当該第一のスリーブは、前記第一のロータにおいてそれぞれ、当該第一のスリーブの長手軸線に沿って摺動可能に支承されており、さらにそれぞれのスリーブ（２４４）の一の端部に、それぞれ一の部品保持装置を取り付け可能であるように形成されている、第一のロータと、第二のロータ（２５０）であって、当該第二のロータは複数の第二のスリーブ（２５４）を有する自動搭載機および搭載方法。【選択図】図２ａ
2020047922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品担体（１９０）に電子部品（１９２）を搭載するための搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）であって、当該搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）は、
シャーシ（３３２）と、
第一のロータ（２４０，３４０）であって、前記シャーシ（３３２）に対して、第一の回転軸線（２４１，３４１）周りに回転可能に支承されている第一のロータであり、当該第一のロータ（２４０，３４０）は複数の第一のスリーブ（２４４）を有し、当該第一のスリーブは、前記第一のロータ（２４０，３４０）においてそれぞれ、当該第一のスリーブの長手軸線に沿って摺動可能に支承されており、さらにそれぞれのスリーブ（２４４）の一の端部に、それぞれ一の部品保持装置（２８０）を取り付け可能であるように形成されている、第一のロータと、
第二のロータ（２５０，３５０）であって、前記シャーシ（３３２）に対して、第二の回転軸線（２５１，３５１）周りに回転可能に支承されている第二のロータであり、当該第二のロータ（２５０，３５０）は複数の第二のスリーブ（２５４）を有し、当該第二のスリーブは、前記第二のロータ（２５０，３５０）においてそれぞれ、当該第二のスリーブの長手軸線に沿って摺動可能に支承されており、さらにそれぞれのスリーブ（２５４）の一の端部に、それぞれ一の部品保持装置（２８０）を取り付け可能であるように形成されている、第二のロータと、を有し、
前記第一の回転軸線（２４１，３４１）は、前記第二の回転軸線（２５１，３５１）に対して異なっており、
前記第一のロータ（２４０，３４０）は第一の空隙部（２４２，３４２）を有し、前記第二のロータ（２５０，３５０）は第二の空隙部（２５２，３５２）を有し、
両方の前記空隙部（２４２，３４２；２５２，３５２）は、
前記第一のロータ（２４０，３４０）の所定の角度位置において、前記第二のロータ（２５０，３５０）が自由に回転可能であり、その際、前記第一の空隙部（２４２，３４２）に係合し、
前記第二のロータ（２５０，３５０）の所定の角度位置において、前記第一のロータ（２４０，３４０）が自由に回転可能であり、その際、前記第二の空隙部（２５２，３５２）に係合するように形成され、かつ配置されている、搭載ヘッド。
【請求項２】
両方の前記回転軸線（２４１，３４１；２５１，３５１）は互いに角を成すように配向されており、共通の交点において交差する、請求項１に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）。
【請求項３】
両方の前記ロータ（３４０，３５０）の少なくとも一つは、当該ロータの空隙部（３４２，３５２）以外では円錐台状の外部輪郭を有し、当該ロータ（３４０もしくは３５０）のスリーブ（２４４もしくは２５４）の長手軸線は、当該ロータ（３４０もしくは３５０）の回転軸線と交差する、請求項１に記載の搭載ヘッド（１３０，３３０）。
【請求項４】
両方の前記回転軸線（２４１，２５１）は、互いに平行に向けられているとともに、互いにオフセットを有して設けられている、請求項１に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０）。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）であって、
さらにカメラ（１２２）を有し、当該カメラは、それぞれスリーブ（２４４，２５４）の部品保持装置（２８０）によって保持される部品（１９２）が、該当する前記ロータ（２４０，２５０；３４０，３５０）の所定の角度位置において前記カメラ（１２２）によって検出可能であるように、前記シャーシ（３３２）に取り付けられている、搭載ヘッド。
【請求項６】
前記カメラ（１２２）は、前記第一のロータ（２４０，３４０）に割り当てられている第一の部品（１９２）も、前記第二のロータ（２５０，３５０）に割り当てられている第二の部品（１９２）も当該カメラ（１２２）によって検出可能であるように設けられている、請求項５に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）。
【請求項７】
請求項５に記載の搭載ヘッドであって、さらに一のさらなるカメラを有し、前記カメラは前記第一のロータに割り当てられており、前記さらなるカメラは前記第二のロータに割り当てられている搭載ヘッド。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）であって、さらにリフト駆動部（２６０）を有し、当該リフト駆動部は、少なくとも一つの第一のスリーブ（２４４）および／または少なくとも一つの第二のスリーブ（２５４）を、ｚ方向に沿って移動させるように構成されている搭載ヘッド。
【請求項９】
前記リフト駆動部（２６０）は、第一のスリーブ（２４４）も第二のスリーブ（２５４）もそれらのスリーブの長手軸線に沿って移動され得るように設けられている、請求項８に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）。
【請求項１０】
前記第一のスリーブ（２４４）および／または前記第二のスリーブ（２５４）は弾性的に支承されており、それぞればね予圧が与えられており、当該ばね予圧はそれぞれのスリーブ（２４４もしくは２５４）を上方の初期位置に押し付ける、請求項８または９に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の搭載ヘッドであって、
さらに第三のロータを有し、当該第三のロータは、前記シャーシに対して第三の回転軸線周りに回転可能に支承されており、
当該第三のロータは複数の第三のスリーブを有し、当該第三のスリーブは、前記第三のロータにおいてそれぞれ、当該第三のスリーブの長手軸線に沿って摺動可能に支承されており、さらにそれぞれのスリーブの一の端部に、それぞれ一の部品保持装置を取り付け可能であるように形成されており、
前記第三の回転軸線は、前記第一の回転軸線および前記第二の回転軸線に対して異なっており、
前記第三のロータは第三の空隙部を有し、当該第三の空隙部は、
前記第一のロータおよび前記第二のロータの所定の角度位置において、前記第三のロータが自由に回転可能であり、その際、前記第一の空隙部にも前記第二の空隙部にも係合するように形成され、かつ配置されている、搭載ヘッド。
【請求項１２】
部品担体（１９０）に電子部品（１９２）を搭載するための自動搭載機（１００）であって、当該自動搭載機（１００）は、
シャーシ（１０２）と、
一の定置式構成要素（１０４）と一の可動式構成要素（１０６，１０８）とを備える位置決めシステムであって、前記定置式構成要素（１０４）は前記シャーシ（１０２）に取り付けられている、位置決めシステムと、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）であって、当該搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）のシャーシ（３３２）は、前記位置決めシステムの前記可動式構成要素（１０６，１０８）に取り付けられている、搭載ヘッドと、を有する、自動搭載機。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の搭載ヘッド（１３０，２３０，３３０）および／または請求項１２に記載の自動搭載機（１００）を用いて部品担体（１９０）に電子部品（１９２）を搭載するための方法であって、当該方法は、
前記第一のロータ（２４０，３４０）に配設されている部品保持装置（２８０）を用いて複数の第一の部品（１９２）を取り込み、前記第一のロータ（２４０，３４０）は回転させられ、前記第二の空隙部（２５２，３５２）に係合するステップと、
前記第二のロータ（２５０，３５０）に配設されている部品保持装置（２８０）を用いて複数の第二の部品（１９２）を取り込み、前記第二のロータ（２５０，３５０）は回転させられ、前記第一の空隙部（２４２，３４２）に係合するステップと、
取り込まれた前記複数の第一の部品（１９２）を載置し、前記第一のロータ（２４０，３４０）は回転させられ、前記第二の空隙部（２５２，３５２）に係合するステップと、
取り込まれた前記複数の第二の部品（１９２）を載置し、前記第二のロータ（２５０，３５０）は回転させられ、前記第一の空隙部（２４２，３４２）に係合するステップと、を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、搭載技術の技術分野に関する。本発明は特に搭載ヘッドであって、当該搭載ヘッドを用いて複数の電子部品が部品供給システムからピックアップされ、自動搭載機の搭載領域内に搬送され、当該搭載領域において部品担体に載置され得る、搭載ヘッドに関する。本発明はまた、このような搭載ヘッドを備える自動搭載機と、このような搭載ヘッドを用いて部品担体に電子部品を搭載するための方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子アセンブリの製造はとりわけ、部品担体に電子部品を搭載することを含む。これは通常、自動搭載機において行われ、自動搭載機では搭載ヘッドが部品供給システムから部品をピックアップし、ピックアップされた部品は、搭載領域であって、当該搭載領域内に搭載を行うべき部品担体が存在している、搭載領域に向かって搬送される。搭載領域において、搬送された電子部品は所定の部品取り付け位置において、部品担体に載置される。
【０００３】
効率的な搭載を実現するために、いわゆる複式搭載ヘッドを用いることが知られている。複式搭載ヘッドは複数の部品保持装置を含むか、もしくは担持し、当該部品保持装置においてそれぞれ一の電子部品を、特に負圧を用いて一時的に保持することができる。効率的な搭載動作のために複式搭載ヘッドは、部品供給システムから複数の電子部品を順次取り込み、その後、当該複数の電子部品をまとめて搭載領域内に搬送し、当該搭載領域内で所定の部品取り付け位置において、部品担体に順次載置することができる。このような搭載原理は「コレクト・アンド・プレース」原理と称される。
【０００４】
特に電子製品の大量製造分野では、既存の製造平面をできる限り効率的に使用すべきである。したがって、複式搭載ヘッドもコンパクトな構成型式で実現することが望ましい。つまり、自動搭載機の大きさはとりわけ、用いられる搭載ヘッドの空間的寸法に依存する。
【０００５】
（「コレクト・アンド・プレース」式）搭載は、機械的な観点から高ダイナミックな過程であるが、それは特に搭載ヘッドの（慣性）質量を高速かつ正確に移動させなければならないからである。したがって自動搭載機の速度および正確性はとりわけ、それぞれの搭載ヘッドの質量に制限されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、コンパクトな構成型式で実現できるとともに、少ない質量を有する複式搭載ヘッドを創出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題は独立請求項の対象によって解決される。本発明の有利な実施の形態は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明の第一の態様によれば、部品担体に電子部品を搭載するための搭載ヘッドが説明される。説明される搭載ヘッドは、（ａ）シャーシと、（ｂ）第一のロータであって、シャーシに対して、第一の回転軸線周りに回転可能に支承されている第一のロータであり、第一のロータは複数の第一のスリーブを有し、当該第一のスリーブは、（ｂ１）第一のロータにおいてそれぞれ、当該第一のスリーブの長手軸線に沿って摺動可能に支承されており、（ｂ２）さらにそれぞれのスリーブの一の端部に、それぞれ一の部品保持装置を取り付け可能であるように形成されている、第一のロータと、（ｃ）第二のロータであって、シャーシに対して、第二の回転軸線周りに回転可能に支承されている第二のロータであり、第二のロータは複数の第二のスリーブを有し、当該第二のスリーブは、（ｃ１）第二のロータにおいてそれぞれ、当該第二のスリーブの長手軸線に沿って摺動可能に支承されており、（ｃ２）さらにそれぞれのスリーブの一の端部に、それぞれ一の部品保持装置を取り付け可能であるように形成されている、第二のロータと、を有している。説明される搭載ヘッドにおいて、第一の回転軸線は、第二の回転軸線に対して異なっている。さらに第一のロータは第一の空隙部を有し、第二のロータは第二の空隙部を有する。両方の空隙部は、（ｉ）第一のロータの所定の角度位置において、第二のロータが自由に回転可能であり、その際、第一の空隙部に係合し、（ｉｉ）第二のロータの所定の角度位置において、第一のロータが自由に回転可能であり、その際、第二の空隙部に係合するように形成され、かつ配置されている。
【０００９】
説明された搭載ヘッドは、（動作中に）両方のロータが相互に係合し合うことにより、比較的コンパクトな構成型式かつ比較的小さな質量で、多数の部品保持装置を用いることができ、それにより相応に大きな数の部品を同時に操作する部品操作器具が創出され得る、という認識に基づいている。このとき操作とは特に、部品を部品供給システムから順次（あるいはまた少なくとも部分的に同時に）ピックアップし、その後、まとめて自動搭載機の搭載領域内に搬送し、当該搭載領域内の好適な部品載置位置において、部品担体に載置、もしくは搭載することである。
【００１０】
部品保持装置であって、当該部品保持装置のそれぞれ一つが一のスリーブに取り付け可能である、部品保持装置は、既知のやり方で、それぞれ一の部品を取り上げるために設けられている。好適に部品保持装置の少なくともいくつかは、それぞれ吸引グリッパもしくは吸引ピペットとして形成されている。
【００１１】
本文献において「異なる回転軸線」（「第一の回転軸線は、第二の回転軸線に対して異なっている」）という表現は、両方の回転軸線の空間的な向きおよび／または空間的な位置に関する。これは両方の回転軸線が一致しない、もしくは互いに同一線上にないことを意味する。
【００１２】
本文献において「空隙部」とは、該当するロータがその場所において当該ロータの回転軸線周りの回転対称から逸脱するようにさせる、あらゆる型式の隙間であると理解することができる。典型的に空隙部を介して、該当するロータに配設されているスリーブの数、およびそれとともに部品保持装置の数は、いくぶん低減される。同じことは当然、他方のロータにも当てはまる。しかしながら他方のロータが空隙部内に回転可能に係合し得るとともに、自らの空隙部以外に複数のスリーブを有するので、スリーブの全体数は、一つのみのロータを備える搭載ヘッドに比べて、自動搭載機の構成型式および／または質量を有意に増大させることなく、有意に増大させることができる。
【００１３】
明瞭に表現すると、両方の空隙部により、該当するロータのそれ自体、もしくは元々回転対称である本体は、一の角度位置において、もしくは一の角度位置の周囲の一の角度領域内で、一部が欠落することになる。一のロータの一の角度状態であって、当該角度状態において、前記角度位置およびそれとともにまた空隙部が、他方のロータに向き合っている、角度状態において、当該他方のロータは前記一のロータの空隙部に係合するとともに、当該他方のロータの回転軸線周りに自由に回転することができる。
【００１４】
本発明の一の実施の形態によれば、両方の回転軸線は互いに角を成すように配向されており、共通の交点において交差する。これは、両方の回転軸線が互いに平行ではないという意味である。共通の交点に基づいて、両方の回転軸線は互いにねじれの位置にもない。
【００１５】
両方の回転軸線が互いに角を成すように配向されていることは、説明された搭載ヘッドが、比較的大きな数のスリーブを有していても、特にコンパクトな構成型式で実現され得るという有利点を有している。すなわち、一の回転軸線が他方の回転軸線に関して傾斜していることにより、両方のロータのうちの一つは「傾斜式」であり、少なくとも一の方向に沿って、非「傾斜式ロータ」よりも少ない場所を占める。
【００１６】
本発明の一のさらなる実施の形態によれば、両方のロータの少なくとも一つは、当該ロータの空隙部以外では円錐台状の外部輪郭を有し、当該ロータのスリーブの長手軸線は当該ロータの回転軸線と交差する。これは特に、スリーブがロータの円錐台の外部領域内に設けられており、長手軸線が少なくとも近似的に円錐台の仮想頂点の方向に向いていることを意味し得る。
【００１７】
この関連において明らかなのは、空隙部ゆえにロータの外部輪郭が正確な円錐台から偏位していることである。この空隙部がないだけで、幾何学的観点からは「欠点のない」円錐台になると想定される。
【００１８】
該当するロータの円錐台状の外部輪郭は、該当する回転軸線が、搭載を行うべき部品担体が設けられている搭載平面の法線に対して斜めに向いているように、当該ロータが向けられてよいという有利点を有する。このときこの傾斜位置は、ロータの所定の角度位置において、ちょうど（部品供給装置のピックアップ位置からの）部品取り込み過程、あるいは（所定の部品取り付け位置における搭載を行うべき部品担体への）部品載置過程のために用いられ得るまさにそのスリーブの長手軸線が、当該搭載平面に対して垂直に向けられているように選択されている。このような傾斜位置ではロータの回転がそのまま、「垂直方向」に沿ったスリーブの移動を生じさせ、当該移動において、スリーブに取り付けられた部品保持装置が、搭載平面から、もしくは搭載平面に対して有する距離は変化する。これによりいわゆるｚ駆動部であって、部品取り込み過程もしくは部品載置過程におけるｚ移動のために必要とされるｚ駆動部のストロークは、比較的小さく保つことができ、搭載ヘッドが搭載平面に対して平行に移動する際、すでに搭載された部品との衝突を心配することもないと思われる。これは説明される搭載ヘッドの搭載出力を増大させることに大いに寄与するが、搭載出力という概念は、所定の時間間隔内で搭載され得る部品の最大数と理解すべきである。
【００１９】
本発明の一のさらなる実施の形態によれば、両方の回転軸線は、互いに平行に向けられているとともに、互いにオフセットを有して設けられている。これは、両方のロータが（両方のロータのそれぞれの空隙部以外は）リングもしくはシリンダの形状に形成されていてよいことを意味する。
【００２０】
その場合、リングもしくはシリンダの単純な幾何形状と、両方の回転軸線が平行であることと、に基づいて、搭載ヘッドは構成上、特に容易なやり方で実現することができる。
【００２１】
この実施の形態では、両方のロータのスリーブの長手軸線は、好適に両方の回転軸線に対して平行に向けられている。その場合、部品担体に搭載を行う際、両方の回転軸線（およびスリーブ長手軸線）は、搭載を行うべき部品担体の表面に対して垂直に向けられている。このような「搭載方向性」は単独の（実質的にシリンダ状の）ロータを有し、リボルバーヘッドと称される搭載ヘッドにおいても用いられる。
【００２２】
本発明の一のさらなる実施の形態によれば、搭載ヘッドはさらにカメラを有し、当該カメラは、それぞれスリーブの部品保持装置によって保持される部品が、該当するロータの所定の角度位置においてカメラによって検出可能であるように、シャーシに取り付けられている。
【００２３】
明瞭に表現するとカメラは、両方のロータの少なくとも一つが回転する際、スリーブ、もしくは対応する部品保持装置により一時的に取り込まれる部品が、カメラの検出領域を通過して移動するように、シャーシに取り付けられていてよい。その場合、カメラによって撮像される部品の画像は、既知のやり方で特に部品の位置認識のために用いることができ、それにより取り込まれるそれぞれの部品について、該当する部品保持装置の中心軸線からの偏位および／または該当する部品を、搭載を行うべき部品担体に載置する際の角度位置の偏位を好適なやり方で補償することができる。
【００２４】
本発明の一のさらなる実施の形態によれば、カメラは共通のカメラであり、当該カメラは第一のロータに割り当てられている第一の部品も、第二のロータに割り当てられている第二の部品も当該カメラによって検出可能であるように設けられている。
【００２５】
明瞭に表現すると共通のカメラは、第一の部品の検出と、第二の部品の検出と、のために用いられる。これは特に、カメラの検出領域が、両方のロータ間のオーバーラップ領域の少なくとも一部を含むことにより達成される。オーバーラップ領域は特に空間領域であって、当該空間領域内に、（ａ）第二のロータが回転する、もしくは回転可能であるとき、第一のロータの第一の空隙部が存在する、かつ／または当該空間領域内に、（ｂ）第一のロータが回転する、もしくは回転可能であるとき、第二のロータの第二の空隙部が存在する、空間領域であってよい。
【００２６】
一の共通のカメラを使用することは、二つのカメラを使用することに対して特に、部材の視覚的検査を比較的少ない機器コストで実施することができるという有利点を有する。これにより、説明される搭載ヘッドは、特に廉価に製造することができる。
【００２７】
本発明の一のさらなる実施の形態によれば搭載ヘッドはまた、一のさらなるカメラを有し、前記カメラは第一のロータに割り当てられており、前記さらなるカメラは第二のロータに割り当てられている。
【００２８】
すなわち、当該実施の形態では（少なくとも）二つのカメラが設けられており、（ａ）一方のカメラは、第一のロータに取り付けられている（第一の）保持装置により保持される部品が検出され得るように設けられており、（ｂ）他方の（さらなる）カメラは、第二のロータに取り付けられている（第二の）保持装置により保持される部品が検出され得るように設けられている。
【００２９】
二つのカメラを使用することは、一の共通のカメラを用いる上記の解決に対して、機器コストが増大しても有利であり得るが、それはその場合、両方のカメラの空間的位置決め、もしくはシャーシへのカメラの取り付けに関してより大きな自由があるからである。特に、カメラを上記のオーバーラップ領域の近くに取り付ける必要がない。
【００３０】
本発明の一のさらなる実施の形態によれば搭載ヘッドはまた、リフト駆動部を有し、当該リフト駆動部は、少なくとも一つの第一のスリーブおよび／または少なくとも一つの第二のスリーブを、ｚ方向に沿って移動させるように構成されている。自動搭載機の搭載動作において、搭載面に対して垂直に向けられている、垂直なｚ方向に沿ったこのような移動は、既知のやり方で特に部品取り込み過程および／または部品載置過程のために必要である。ロータの好適な回転により、第一のロータの全ての第一のスリーブも、第二のロータの全ての第二のスリーブも、それらがリフト駆動部により、垂直なｚ方向において移動され得るように位置決めされる。
【００３１】
本発明の一のさらなる実施の形態によればリフト駆動部は、共通のリフト駆動部であり、当該共通のリフト駆動部は、第一のスリーブも第二のスリーブもそれらのスリーブの長手軸線に沿って移動され得るように設けられている。
【００３２】
共通のリフト駆動部は特に、当該リフト駆動部が両方のロータ間のオーバーラップ領域内にあるとき、両方のロータの全てのスリーブのｚ移動に対して用いることができる。別の表現をすれば共通のリフト駆動部は、（ｉ）第一のロータがアクティブであって、回転する、もしくは回転可能であるとき、第二の空隙部の領域内にあり、（ｉｉ）第二のロータがアクティブであって、回転する、もしくは回転可能であるとき、第一の空隙部の領域内にある。
【００３３】
本発明の一のさらなる実施の形態によれば、第一のスリーブおよび／または第二のスリーブは弾性的に支承されており、それぞればね予圧が与えられており、当該ばね予圧はそれぞれのスリーブを上方の初期位置に押し付ける。これは、リフト駆動部を簡単なタペットにより実現することができるという有利点を有し、当該タペットは、該当するスリーブが（部材取り込み過程もしくは部材載置過程のために）下に向かって、もしくはばね力に抗して移動されなければならない場合、当該スリーブを下に向かって押す。
【００３４】
本発明の一のさらなる実施の形態によれば搭載ヘッドはまた、第三のロータを有し、当該第三のロータは、シャーシに対して第三の回転軸線周りに回転可能に支承されている。第三のロータは複数の第三のスリーブを有し、当該第三のスリーブは、第三のロータにおいてそれぞれ、当該第三のスリーブの長手軸線に沿って摺動可能に支承されており、さらにそれぞれのスリーブの一の端部に、それぞれ一の部品保持装置を取り付け可能であるように形成されている。当該実施の形態において、第三の回転軸線は、第一の回転軸線および第二の回転軸線に対して異なっている。さらに第三のロータは第三の空隙部を有し、第三の空隙部は、第一のロータおよび第二のロータの所定の角度位置において、第三のロータが自由に回転可能であり、その際、第一の空隙部にも第二の空隙部にも係合するように形成され、かつ配置されている。
【００３５】
二つより多いロータを備える搭載ヘッドは、搭載ヘッドのために必要とされるスペースおよび／または搭載ヘッドの質量が（有意に）増大することなく、スリーブの数およびそれとともに部品保持装置の数をさらに増大させることができるという有利点を有する。ロータの数に関して、原則的に上限はない。
【００３６】
本発明の一のさらなる態様によれば、部品担体に電子部品を搭載するための自動搭載機が説明される。自動搭載機は（ａ）シャーシと、（ｂ）一の定置式構成要素と一の可動式構成要素とを備える位置決めシステムであって、定置式構成要素はシャーシに取り付けられている、位置決めシステムと、（ｃ）上記のような搭載ヘッドであって、搭載ヘッドのシャーシは、位置決めシステムの可動式構成要素に取り付けられている、搭載ヘッドと、を有している。
【００３７】
説明される自動搭載機は、空間的に互いに係合する（少なくとも）二つのロータに配分されている多数のスリーブを備える上記の搭載ヘッドが、効率的な搭載を提供し得るという認識に基づいている。上記の搭載ヘッドは、同数のスリーブを備える従来の搭載ヘッドに比べて、コンパクトな構成型式において、特に比較的小さな重量で製造することができるので、位置決めシステムは搭載ヘッドを非常に速く移動させることができ、その点は特に高度な搭載出力のために十分利用することができる。
【００３８】
本発明の一のさらなる態様によれば、上記の搭載ヘッドおよび／または上記の自動搭載機を用いて部品担体に電子部品を搭載するための方法が説明される。説明される方法は、（ａ）第一のロータに配設されている部品保持装置を用いて複数の第一の部品を取り込み、第一のロータは（クロック式に）回転させられ、第二の空隙部に係合するステップと、（ｂ）第二のロータに配設されている部品保持装置を用いて複数の第二の部品を取り込み、第二のロータは（クロック式に）回転させられ、第一の空隙部に係合するステップと、（ｃ）取り込まれた複数の第一の部品を載置し、第一のロータは（クロック式に）回転させられ、第二の空隙部に係合するステップと、（ｄ）取り込まれた複数の第二の部品を載置し、第二のロータは（クロック式に）回転させられ、第一の空隙部に係合するステップと、を有する。
【００３９】
説明される方法も、前記の搭載ヘッドを用いて、部品担体に特に効率的な搭載を実現することができるという認識に基づいている。
【００４０】
説明された部品の取り込みと、説明された部品の載置と、の間で、搭載ヘッドは自動搭載機の部品供給システムから、自動搭載機の搭載領域内に搬送もしくは移動され得る。
【００４１】
本発明の実施の形態は、異なる発明の対象に関して説明されたものであることが指摘される。特に本発明のいくつかの実施の形態は、装置のクレームによって説明されており、本発明の他の実施の形態は方法のクレームによって説明されている。しかしながら当業者が本出願を読めば、明示的に異なる記載がなされていない限り、発明の対象の一の型式に属する特徴を組み合わせることに加えて、発明の対象の異なる型式に属する特徴を任意に組み合わせることも可能であることは、即座に明らかになるであろう。
【００４２】
本発明のさらなる有利点および特徴は、目下のところ好適である実施の形態の例示的な以下の説明に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一の実施の形態に応じて、互いに係合するロータを備える概略的に表示された搭載ヘッドを有する自動搭載機を示す図である。
【図２ａ】互いに係合するそれぞれシリンダ状の二つのロータを備える搭載ヘッド２３０を示す図である。
【図２ｂ】互いに係合するそれぞれシリンダ状の二つのロータを備える搭載ヘッド２３０を示す図である。
【図２ｃ】互いに係合するそれぞれシリンダ状の二つのロータを備える搭載ヘッド２３０を示す図である。
【図３ａ】互いに係合する円錐台状の二つのロータを備える搭載ヘッドを示す図である。
【図３ｂ】互いに係合する円錐台状の二つのロータを備える搭載ヘッドを示す図である。
【図３ｃ】互いに係合する円錐台状の二つのロータを備える搭載ヘッドを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下の詳細な説明において、異なる実施の形態の特徴もしくは構成要素であって、一の他の実施の形態の対応する特徴もしくは構成要素と同一であるか、あるいは少なくとも機能が同一である、特徴もしくは構成要素には、同一の参照番号、または、対応する同一または少なくとも機能が同一である特徴もしくは構成要素と最後の二つの数字が同一である参照番号が付されていることが指摘される。不要な重複を避けるために、上記の実施の形態に基づいてすでに説明された特徴もしくは構成要素を、より後の箇所で詳細に説明することはない。
【００４５】
さらに、以下に説明される実施の形態は、本発明の可能な実施の変化形態を限定的に選択したものにすぎないことが指摘される。特に個々の実施の形態の特徴は、好適なやり方で互いに組み合わせることが可能であり、それにより当業者にとっては、本願で明示的に示される実施の変化形態によって、多数の異なる実施の形態が明らかに開示されたものと見なされる。
【００４６】
図１は、部品担体もしくは導体プレートに電子部品１９２を搭載するための自動搭載機１００を概略的な表示において示している。自動搭載機１００は定置式の担体構成体としてシャーシ１０２を有する。シャーシ１０２には、ｙ方向に沿って延在する定置式担体レール１０４が取り付けられているか、もしくは形成されている。定置式担体レール１０４には担体アーム１０６が取り付けられており、当該担体アームはｘ方向に沿って延在するとともに、図示されない駆動モータを用いてｙ方向に沿って移動させることができる。対応する移動方向は二重矢印「Ｙ」で表されている。担体アーム１０６には取り付け要素１０８が取り付けられており、当該取り付け要素は同じく図示されないさらなる駆動モータを用いてｘ方向に沿って移動させることができる。対応する移動方向は二重矢印「Ｘ」で表されている。担体レール１０４、担体アーム１０６、および取り付け要素１０８という構成要素は、図示されない両方の駆動モータと共に、いわゆる平面位置決めシステムを表しており、当該平面位置決めシステムを用いて、搭載ヘッド１３０をｘｙ平面内部で位置決めすることができる。
【００４７】
部品担体１９０に搭載を行うことは、搭載領域１１０内で行われる。搭載前に、搭載を行うべき部品担体１９０は、搬送装置１１２、例えば搬送ベルトを用いて搭載領域１１０内に搬送される。少なくとも部分的に部品１９２の搭載を行った後、部品担体１９０は搬送装置１１２を用いて搬出される。図１において対応する搬送方向はそれぞれ矢印Ｔにより表されている。
【００４８】
図１から分かるように、搭載ヘッド１３０は取り付け要素１０８に固定されている。図示されない駆動モータを好適に制御することにより搭載ヘッド１３０は、部品供給システム１１４のピックアップ位置１１６と、搭載領域１１０と、の間で移動させることができる。とりわけ、点線で表示されたデータ線を介して搭載ヘッド１３０および図示されない駆動モータと通信式に結合されている制御装置１１８は、既知のやり方で搭載を円滑に経過させる。このとき搭載ヘッド１３０は部品ピックアップ位置１１６へと移動され、当該部品ピックアップ位置において部品１９２が取り込まれる。続いて搭載ヘッド１３０は取り込まれた部品１９２と共に、搭載領域１１０内に移動され、当該搭載領域内で部品１９２は供給されている部品担体１９０に載置される。その後搭載ヘッド１３０は、「空の」状態で部品供給システム１１４へと戻され、当該部品供給システムにおいて新たに部品１９２が取り込まれる。
【００４９】
図１から明らかなように、自動搭載機１００はさらにカメラ１２２を有し、当該カメラは搭載ヘッド１３０によって取り込まれた部品１９２を測定することに役立つ。当該部品測定では例えば、取り込まれた部品１９２の正確な角度位置を測定することができる。該当する部品１９２を載置する際、対応する部品保持装置の好適な回転を介して、角度位置の偏差は好適なやり方で補償することができ、それにより該当する部品１９２は正しい角度位置において部品担体１９０に載置される。本図で表示される実施の形態によればカメラ１２２は搭載ヘッド１３０に取り付けられている。これにより部品１９２は、当該部品が部品供給システム１１４から搭載領域１１０へと向かう途中で、タイムニュートラルに、すなわち付加的に時間間隔を必要とせずに、測定することができる。
【００５０】
図２ａから図２ｃは、それぞれ実質的にシリンダ状の二つのロータを備える搭載ヘッド２３０を示している。第一のロータ２４０は第一の回転軸線２４１周りに回転可能である。第二のロータ２５０は第二の回転軸線２５１周りに回転可能である。両方の回転軸線２４１および２５１は互いに平行である。第一のロータ２４０には複数の第一のスリーブ２４４が取り付けられており、当該第一のスリーブは第一の回転軸線２４１に対して平行に延在するとともに、図２ａおよび図２ｃの図面平面に対して垂直に延在する。これに応じたやり方で第二のロータ２５０には複数の第二のスリーブ２５４が取り付けられており、当該第二のスリーブは回転軸線２５１に対して平行に延在するとともに、同じく図２ａおよび図２ｃの図面平面に対して垂直に延在する。全てのスリーブ２４４および２５４は、当該全てのスリーブの長手軸線に沿って（およびそれとともに図２ａおよび図２ｃの図面平面に対して垂直に）摺動可能にそれぞれのロータ２４０もしくは２５０に取り付けられている。そのために図では、図示されないリニア軸受が設けられている。スリーブ２４４，２５４の下端部であって、図２ａおよび図２ｃの図面平面の下にある下端部は、当該下端部に部品保持装置を取り付けることができるように形成されている。スリーブ２４４，２５４の反対の上端部は、真空システムと空気圧式に結合可能であり、それにより既知のやり方でそれぞれの部品保持装置において、それぞれ一の電子部品を、負圧を用いて一時的に取り込むことができる。部品保持装置は図２ｂにおいて認められる。
【００５１】
図２ａもしくは図２ｃから最も良く分かるように、第一のロータ２４０は第一の空隙部２４２を有し、第二のロータ２５０は第二の空隙部２５２を有する。空隙部２４２および２５２は、両方の回転軸線２４１および２５１の間隔に依存するとともに、（それぞれの空隙部２４２，２５２以外では）実質的にシリンダ状のロータ２４０もしくは２５０の直径に依存して、第二の動作状態において第一のロータ２４０が所定の角度位置にあるとき、第二のロータ２５０は自由に回転可能であり、その際、第一の空隙部２４２に係合し（図２ｃ参照）、第一の動作状態において第二のロータ２５０が所定の角度位置にあるとき、第一のロータ２４０は自由に回転可能であり、その際、第二の空隙部２５２に係合する（図２ａ参照）ように、形成されるとともに寸法取りされている。
【００５２】
図２ｂから明らかなように、搭載ヘッド２３０は中央の、もしくは共通のリフト駆動部２６０を有する。当該リフト駆動部は両方のロータ２４０および２５０の間のオーバーラップ領域もしくは係合領域内にある。当該リフト駆動部２６０を用いて、スリーブ２４４または２５４は常に正確に、ばね要素２８２により生じさせられるばね力に抗して下に向かって押され得る。第一のロータ２４０のクロック式の回転であって、図２ａおよび図２ｂに表示されている第一の動作状態において可能である、クロック式の回転を介して、第一のスリーブ２４４は、当該第一のスリーブの長手軸線に沿って順次移動され得る。対応するやり方で第二のロータ２５０のクロック式の回転であって、図２ｃの第二の動作状態において可能である、クロック式の回転を介して、第二のスリーブ２５４は順次、リフト駆動部２６０に係合され得、当該第二のスリーブの長手軸線に沿って移動され得る。
【００５３】
図３ａおよび図３ｂは、互いに係合する実質的に円錐台状の二つのロータを備える搭載ヘッド３３０を示している。搭載ヘッド３３０はシャーシ３３２を有し、図では概略的に表示されているのみであるが、両方のロータは当該シャーシに回転可能に支承されている。第一のロータ３４０は第一の回転軸線３４１周りに回転可能である。第二のロータ３５０は第二の回転軸線３５１周りに回転可能である。両方の回転軸線３４１および３５１は互いに角を成すように、すなわち互いに平行ではなく、互いに垂直でもないように配向されている。しかしながら両方の回転軸線３４１および３５１は、一の共通の平面内にあり、それにより両方の回転軸線は共通の交点（図示せず）を有する。
【００５４】
両方のロータ３４０および３５０はそれぞれ空隙部３４２もしくは３５２を有し、当該空隙部は、第二の動作状態において第一のロータ３４０が所定の角度位置にあるとき、第二のロータ３５０は自由に回転可能であり、その際、第一のロータ３４０の第一の空隙部３４２に係合する（図３ｂ参照）ように形成されている。対応するやり方で、第一の動作状態において第二のロータ３５０が所定の角度位置にあるとき、第一のロータ３４０は自由に回転可能であり、その際、第二のロータ３５０の第二の空隙部に係合する（図３ａ参照）。
【００５５】
両方の図３ａおよび図３ｂから明らかなように、当該実施の形態においても両方の回転可能なロータ３４０および３５０は互いに、回転可能な第一のロータ３４０が第二のロータ３５０の第二の空隙部３５２に係合する第一の動作状態において、第一のロータ３４０のスリーブ２４４が順次、共通の駆動部２６０に係合させられ得るように設けられている。したがって第一のロータ３４０がクロック式に回転する際、全ての第一のスリーブ２４４は次々と、それぞればね要素２８２によって生じさせられる復元力に抗して、当該第一のスリーブの長手軸線に沿って下に向かって移動され得る（図３ａ参照）。
【００５６】
対応するやり方で、回転可能な第二のロータ３５０が第一のロータ３４０の第一の空隙部３４２に係合する第二の動作状態において、第二のロータ３５０のスリーブ２５４は順次、駆動部２６０に係合させられ得る。これにより第二のロータ３５０がクロック式に回転する際、全ての第二のスリーブ２５４は順次、当該第二のスリーブの長手軸線に沿って移動され得る（図３ｂ参照）。
【００５７】
図１において概略的に表示されたカメラ１２２であって、図２ａ，図２ｂ，図２ｃ，図３ａおよび図３ｂでは見やすくするために表示されていないカメラは、カメラの検出領域が少なくとも部分的に、両方のロータ２４０，２５０もしくは３４０，３５０の間のオーバーラップ領域もしくは係合領域と一致するように、搭載ヘッド２３０もしくは３３０のシャーシに取り付けられていてよい。その場合はすなわち、全ての取り込まれた電子部品の位置認識を実施するために、単独のカメラで足り得る。代替的に二つまたはそれより多いカメラが設けられていてもよく、好適にそれぞれのロータ２４０，２５０もしくは３４０，３５０に対して独自のカメラが割り当てられている。
【００５８】
図３ｃは（変更された第一の）動作状態にある搭載ヘッド３３０を示しており、当該変更された第一の動作状態において、図３ａの場合のように、第二のロータ３５０が所定の角度位置にあるとき、第一のロータ３４０は自由に回転可能であり、その際、第二のロータ３５０の第二の空隙部に係合する。しかしながら図３ｃは、図３ａに対して、（共通の）リフト駆動部２６０が、第二の空隙部３５２内でちょうど中央にあるスリーブ２４４を下に向かって押している状態における搭載ヘッド３３０を示している。スリーブ２４４が下に向かって押されていることは、バネ要素３８２が伸ばされた状態にあることから認識される。
【符号の説明】
【００５９】
１００  自動搭載機
１０２  （自動搭載機の）シャーシ
１０４  定置式担体レール
１０６  移動可能な担体アーム
１０８  移動可能な取り付け要素
１１０  搭載領域
１１２  搬送装置
１１４  部品供給システム
１１６  部品ピックアップ位置
１１８  制御装置
１１８ａ  データ線
１２２  カメラ
１３０  搭載ヘッド
１９０  部品担体／導体プレート
１９２  電子部品
２３０  搭載ヘッド
２４０  第一のロータ
２４１  第一の回転軸線
２４２  第一の空隙部
２４４  第一のスリーブ
２５０  第二のロータ
２５１  第二の回転軸線
２５２  第二の空隙部
２５４  第二のスリーブ
２６０  リフト駆動部
２８０  部品保持装置／吸引グリッパ
２８２  ばね要素
３３０  搭載ヘッド
３３２  （搭載ヘッドの）シャーシ
３４０  第一のロータ
３４１  第一の回転軸線
３４２  第一の空隙部
３５０  第二のロータ
３５１  第二の回転軸線
３５２  第二の空隙部
３８２  （伸ばされた）ばね要素
【図１】
2020047922.tif 000003
【図２ａ】
2020047922.tif 000004
【図２ｂ】
2020047922.tif 000005
【図２ｃ】
2020047922.tif 000006
【図３ａ】
2020047922.tif 000007
【図３ｂ】
2020047922.tif 000008
【図３ｃ】
2020047922.tif 000009
【外国語明細書】
2020047922000001.pdf