(57)【要約】  電気的な構成素子（９，１０）を基板（１５）に実装するためのタレット式の実装ヘッドが、環状に配置されたグリッパユニット（５）を備えたステップ式に回転可能なロータ（３）を有しており、このグリッパユニット（５）に回転可能なスピンドル（１３）が備え付けられており、これらのスピンドル（１３）に、準備した構成素子（９，１０）を、それぞれ所定の持上げ位置で吸着し、基板（１５）に載置する。この構成では、吸着した構成素子のうちの少なくとも１つの構成素子（１０）を、持上げ位置で、シャシ（１２）に固定された光学的な走行装置（１１）上を移動させ、引き続いて規定の角度位置に回転させ、基板（１５）に載置する。
2007531293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装装置において電気的な構成素子（９，１０）を基板（１５）に実装するための方法であって、前記実装装置が、シャシ（１２）と、ステップ式に回転可能なロータ（３）を備えた、基板（１５）に対して平行に移動可能なタレット式の実装ヘッド（１）とを有しており、前記ロータ（３）に、構成素子（９，１０）を保持するための回転可能なスピンドル（１３）を備えた環状に配置された複数のグリッパユニット（５）が備え付けられており、
実装ヘッド（１）が、スピンドル（１３）のための少なくとも１つの回転駆動装置（１４）を有しており、
周辺に準備された構成素子（９，１０）を、それぞれ所定の持上げ位置でスピンドル（１３）に吸着し、基板（１５）に載置する形式のものにおいて、
吸着した構成素子のうちの少なくとも１つの構成素子（１０）を、所定の持上げ位置で、シャシ（１２）に固定された光学的な走査装置（１１）上を移動させ、
構成素子（１０）を有するスピンドル（１３）を、回転駆動装置（１４）によって、規定の角度位置に回転させ、基板（１５）に載置させることを特徴とする、電気的な構成素子を基板に実装するための方法。
【請求項２】
複数の構成素子のうちの１つの構成素子（１０）を、走査装置（１１）において光学的に測定し、さらなるロータ回転なしに基板（１５）に載置する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
吸着した構成素子のうちの複数の構成素子（１０）を、連続して走査装置（１１）において測定し、基板（１５）に載置する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
構成素子（９）を、実装ヘッド（１）の光学的な走査ステーション（７）において測定する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
タレット式の実装ヘッド（１）であって、基板（１５）に載置しようとする電気的な構成素子（９，１０）を吸着するための、ロータ（３）に支承された複数のグリッパユニット（５）が設けられており、
ステップ式に回転可能なロータ（３）が、少なくとも基板（１５）に対して平行な座標方向で移動可能であって、
グリッパユニット（５）が、所定の軸線を中心にして回転可能なスピンドル（１３）を有しており、該スピンドル（１３）に、特に請求項１から４までのいずれか１項記載の方法で、構成素子（９，１０）が位置固定可能であり、
実装ヘッド（１）が、スピンドル（１３）のための少なくとも１つの回転駆動装置（１４）を有している形式のものにおいて、
各グリッパユニット（５）が、付属のスピンドル（１３）ための回転駆動装置（１４）を有していることを特徴とする、タレット式の実装ヘッド。
【請求項６】
ロータ（３）が、逆の回転方向で駆動可能である、請求項５記載の実装ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装装置を用いて電気的な構成素子を基板に実装するための方法および実装ヘッドであって、実装装置が、シャシと、ステップ式に回転可能なロータを備えた、基板に対して平行に移動可能なタレット式の実装ヘッドとを有しており、ロータに、構成素子を保持するための回転可能なスピンドルを備えた環状に配置された複数のグリッパユニットが備え付けられており、この場合、実装ヘッドが、スピンドルのための少なくとも１つの回転駆動装置を有しており、周辺に準備された構成素子が、それぞれ所定の持上げ位置でスピンドルに吸着され、基板に載置される形式のものに関する。
【０００２】
このような形式の方法は、たとえばＷＯ２００１０４７３３４Ａ号明細書により公知である。この明細書よれば供給装置から取り上げられた構成素子は、ほぼ載置位置に予め回転させられ、走査ステーションで光学的に測定され、ロータの回転方向で後ろに配置されている回転ステーションで正確な実装位置に回転させられる。構成素子の測定により、相応の実装座標を修正することで直交方向の位置偏差を補償することも可能である。実装ヘッドと共に動く走査ステーションは空間および重量の理由から制限された視界を有しているので、大きな構成素子を検出することはできない。さらに、極めて肉厚な構成素子の載置面は、走査平面の外側にあるので、このような構成素子も、実装することができない。いずれにせよ、嵩張る構成素子は、実装ヘッドの構成素子回転軌道には適合しない。
【０００３】
一般的にこのような構成素子は、たとえば不動のグリッパユニットを備えた実装ヘッドによって取り扱われ、シャシに固定された定置の走査装置において測定される。この走査装置は、供給装置と基板との間に配置されている。実装サイクルの所要時間は相応に長くなる。定置の走査装置には重量制限および空間制限はない。したがって、定置の走査装置は、高い位置精度が必要とされている構成素子にも適している。
【０００４】
本発明の根底にある課題は、タレット式の実装ヘッドによって実装可能な構成素子の多様性を拡大して、第２の実装ヘッドを不要にすることである。
【０００５】
この課題は、本発明により請求項１記載の方法および請求項５記載の実装ヘッドにより解決される。
【０００６】
請求項１記載の方法により、タレット式の実装ヘッドによって、実装ヘッドに設けられた走査ステーションでは測定することのできない構成素子も扱うことが可能である。このことは、構成素子が、実装ヘッドの回転軌道に適合する限りは、大きな個数で構成素子のための供給装置に差し当たり収容され得ることを意味する。残ったスピンドルは、標準的な大きさの構成素子を有しており、これらの構成素子は、ヘッド固有の走査ステーションによって時間を節約して測定することができる。その後、実装ヘッドはシャシに固定された定置の走査装置上を移動する。この走査装置では比較的大きな構成素子がステップ式に順番に測定される。これに続いて、実装ヘッドで保持されている全構成素子は所定の回転運動で基板に載置され得る。このことは、個々の大きな構成素子のために実装ヘッドの付加的な移動運動が必要でないことを意味する。このことは、今では完全に省くことができる、単一ヘッドにおける事例である。
【０００７】
本発明の構成によれば、複数の構成素子のうちの１つの構成素子が、走査装置において光学的に測定され、さらなるロータ回転なしで基板に載置され得る。このことは、載置位置にあるスピンドルのための回転駆動装置が、実装ヘッドに備え付けられていることを前提とする。この１つの構成素子のためのロータ回転を行わないことによって、幾つかの構成素子のタイプに必要とされ得る高い位置精度を得ることができる。この手法は、実装ヘッドの回転軌道にとって余りにも嵩張る極めて大きな構成素子にも適している。この場合、空いている最後のグリッパユニットが、このような構成部材を相応な供給装置から取り上げ、走査装置上で測定し、ロータ回転なしに基板に載置することは自明のことである。この後で小さな構成素子も基板に載置することができる。
【０００８】
本発明の別の構成によれば吸着された複数の構成素子が、連続して走査装置で測定され、基板に載置される。すなわち、実装ヘッドの回転軌道を通って案内することはできるが、ヘッド固有の走査ステーションにとっては大きすぎる構成素子は、互いに隣り合うグリッパユニットによりグループごとに収容され得る。これにより、このような構成素子を連続して測定し、基板に載置することができる。次いで、残った小さな構成素子も同様に、有利には連続して隣り合うグリッパユニットにより収容され、請求項４記載の実装ヘッド内で測定され、連続して基板に載置される。
【０００９】
請求項５記載の本発明により、構成素子回転は、小さな構成素子をヘッド固有の走査ステーションで測定した後に、ロータ回転中に行うことが可能である。定置の走査装置で測定された最後の構成素子は、このロータ位置で留まり、付属の回転駆動装置により高い精度で、所要の載置位置に回転させることができる。
【００１０】
請求項６記載のロータが両方の回転方向で回転可能なことによって、たとえば最後に収容した比較的大きな構成素子を逆回転方向で、定置の走査装置上で時間を節約して連続して位置決めすることが可能である。回転方向を自由に選択できることによって、まずこの回転方向を維持して小さな構成素子を降ろすか、または新たに変更された回転方向で最初に大きな構成素子を実装することが可能である。
【００１１】
以下に、本発明を図示の実施例につき詳しく説明する。
【００１２】
図１は、構成素子用の供給装置の上にある、電気的な構成素子を備えたタレット式の実装ヘッドの概略的な端面図、
図２は、図１の実装ヘッドの概略的な側面図、
図３は、別の供給装置の上にある、図１の実装ヘッドを概略的に示した図、
図４は、別の動作段階にある、図３の実装ヘッドを概略的に示した図、
図５は、定置の光学的な走査装置の上方にある、図１の実装ヘッドを概略的に示した図、
図６は、次の動作段階にある、図５の実装ヘッドを概略的に示した図、
図７は、図１の実装ヘッドを基板と共に概略的に示した図であり、
図８は、さらに次の動作段階にある、図７の実装ヘッドを概略的に示した図である。
【００１３】
図１および図２によれば、タレット式の実装ヘッド１が、実装装置の位置決め装置（詳しくは図示せず）によって、水平な２つの座標方向Ｘおよび座標方向Ｙで移動可能である。実装ヘッド１はステータ２とロータ３とを有している。このロータ３は、モータ４によって一定の角度ステップで回転可能である。ロータ３には、ロータ３の回転軸を中心として環状で放射状に配置されているグリッパユニット５が備え付けられている。これらのグリッパユニット５は、下側の持上げステーション６もしくは直径上で反対側にある、ステータ２に固定されている上側の光学的な走査ステーション７に対してステップ式に回転することができる。
【００１４】
図１および図２では実装ヘッド１は、実装装置の周辺領域に設けられている、電気的な構成素子９のための供給装置８の上方にある。この場合、下側のグリッパユニット５は、取り上げたい小さな構成素子９の真上にあり、持上げステーション６によって垂直な座標方向ｚで下方に摺動され、下側のグリッパユニット５は、吸着によって構成素子９を把持し、既に部分的に供給装置８から持ち上げることができた。同様に、先行する２つのグリッパユニット５には、構成素子９が既に占有されている。比較的大きな構成素子１０が、隣接する供給装置８で準備されている。比較的小さな構造の構成素子９は、問題なく走査ステーション７において測定することができる。グリッパユニット５は、スピンドル１３とスピンドル１３のための回転駆動装置１４とを有している。このような構成では、スピンドル１３の外側の端面に、構成素子９，１０のための吸着開口部（図示されていない）が設けられている。
【００１５】
図３および図４によれば、大きな構成素子１０は、実装ヘッド１を通り抜けて搬送することができるが、しかし大きな構成素子１０は走査ステーション７にとっては肉厚すぎるまたは長すぎる。２つの大きな構成素子１０の間には、相互の衝突を回避するために、それぞれ１つのグリッパユニット５が、構成素子９，１０を有さずに空けられている。直接、連続的に収容された小さな構成素子９は、大きな構成素子１０の取上げと同期的に走査ステーション７で既に測定することができる。
【００１６】
図４には、構成素子収容の終盤における実装ヘッド１が示されている。この場合、一点鎖線によって示された大きな構成素子１０の代わりに、実装ヘッド１を通り抜けるにはもはや適さない極めて大きな構成素子を収容することもできる。
【００１７】
次いで図５に示したように実装ヘッド１は、定置の光学的な走査装置１１上を移動させられる。この走査装置１１は、実装装置のシャシ１２に固定されている。最後に収容される構成素子１０の取上げ後、ロータ３はそれ以上回転しないので、この構成素子１０は、最初に走査装置１１によって測定することができる。グリッパユニット５に対応配置されている回転駆動装置１４によって、極めて大きな構成素子１０により覆われているスピンドル１３を、この構成素子１０が所要の載置位置に回転させられ、その直後に基板１５（図７）上に載置され得るように回転させることが可能である。一点鎖線によって図示された、それ程大きくない構成素子１０は、プリント配線板にすぐに載置される必要はなく、差し当たりグリッパユニット５にとどまることができる。
【００１８】
図６によれば、実装ヘッド１は、極めて大きな構成素子１０を基板１５（図７）に載置した後に、走査装置１１へと戻り、ロータ３の逆回転を介して残りの大きな構成素子１０が連続的に測定され、引き続きこれらの構成素子１０は、個別の回転駆動装置１４によって載置位置へと回転させることができる。
【００１９】
図７および図８によれば、まず大きな構成素子１０、その後で小さな構成素子９が、連続して基板１５に載置され、これにより実装サイクルは終了する。
【００２０】
このサイクルを別の順序で行うことも可能である。たとえば、大きな構成素子１０は、極めて大きな構成素子１０の取上げ前に既に測定することができるので、基板１５を、ロータ３の一回転で中断なく実装することができる。ロータ３が前進回転および後退回転することができるので、構成素子９，１０の形式および個数に応じて、時間的に最適化された異なる形式を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】構成素子用の供給装置の上にある、電気的な構成素子を備えたタレット式の実装ヘッドの概略的な端面図である。
【図２】図１の実装ヘッドの概略的な側面図である。
【図３】別の供給装置の上にある、図１の実装ヘッドを概略的に示した図である。
【図４】別の動作段階にある、図３の実装ヘッドを概略的に示した図である。
【図５】定置の光学的な走査装置の上方にある、図１の実装ヘッドを概略的に示した図である。
【図６】次の動作段階にある、図５の実装ヘッドを概略的に示した図である。
【図７】図１の実装ヘッドを基板と共に概略的に示した図である。
【図８】さらに次の動作段階にある、図７の実装ヘッドを概略的に示した図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  実装ヘッド、  ２  ステータ、  ３  ロータ、  ４  モータ、  ５  グリッパユニット、  ６  持上げステーション、  ７  走査ステーション、  ８  供給装置、  ９，１０  構成素子、  １１  走査装置、  １２  シャシ、  １３  スピンドル、  １４  回転駆動装置、  １５  基板
【図１】
2007531293.tif 000003
【図２】
2007531293.tif 000004
【図３】
2007531293.tif 000005
【図４】
2007531293.tif 000006
【図５】
2007531293.tif 000007
【図６】
2007531293.tif 000008
【図７】
2007531293.tif 000009
【図８】
2007531293.tif 000010
【国際調査報告】
2007531293.tif 000011
2007531293.tif 000012
2007531293.tif 000013
2007531293.tif 000014
2007531293.tif 000015
2007531293.tif 000016