(57)【要約】      （修正有）【課題】電子構成素子を基板に装着するための装着ヘッドを改良して、特に様々な構成素子の考えられる装着順序に関して高い融通性を達成するものを提供する。【解決手段】装着ヘッド２５０が、ステータ２６０を備えており、ロータ２７０を備えており、少なくとも２つの保持装置２８０を備えており、回動アクチュエータ２８５を備えており、往復アクチュエータ２９０を備えており、往復アクチュエータが、ロータおよびステータに対して、ロータ回動軸線を中心に回動可能に支承されており、回動によって個別的に、少なくとも２つの保持装置のうちの１つの保持装置に接近調節可能になっており、１つの保持装置と個別的に連結可能になっており、かつ１つの保持装置に、往復運動を、移動方向で及ぼすようになっている。【選択図】図２
2008193075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子構成素子を基板（１３０）に装着するための装着ヘッドにおいて、
当該装着ヘッド（１５０，２５０，３５０）が、
・ステータ（２６０，３６０）を備えており、
・ロータ（２７０，３７０）を備えており、該ロータ（２７０，３７０）が、前記ステータ（２６０，３６０）に対して、ロータ回動軸線（２７５，３７５）を中心に回動可能になっており、
・電子構成素子を一時的に収容するための少なくとも２つの保持装置（２８０，３８０）を備えており、これらの保持装置（２８０，３８０）が、前記ロータ回動軸線（２７５，３７５）に対して垂直に方向付けされた１平面上で前記ロータ（２７０，３７０）に配置されており、前記保持装置（２８０，３８０）が、それぞれ前記ロータ回動軸線（２７５，３７５）に対して平行な回動軸線（２８２，３８２）を中心に、前記ロータ（２７０，３７０）に対して回動可能に支承されていて、かつ前記回動軸線（２８２，３８２）に対して平行な移動方向（２８５ｂ）で移動可能に支承されており、
・回動アクチュエータ（２８５，３８５）を備えており、該回動アクチュエータ（２８５，３８５）が、前記保持装置（２８０，３８０）と連結されており、前記保持装置（２８０，３８０）が、前記回動アクチュエータ（２８５，３８５）の作動時に、それぞれ前記保持装置（２８０，３８０）の前記回動軸線（２８２，３８２）を中心に回動されるようになっており、
・往復アクチュエータ（２９０，３９０）を備えており、
該往復アクチュエータ（２９０，３９０）が、
−前記ロータ（２７０，３７０）および前記ステータ（２６０，３６０）に対して、前記ロータ回動軸線（２７５，３７５）を中心に回動可能に支承されており、
−回動によって、個別的に、少なくとも２つの前記保持装置（２８０，３８０）のうちの１つの保持装置（２８０，３８０）に接近調節可能になっており、
−前記１つの保持装置（２８０，３８０）と個別的に連結可能になっており、かつ前記１つの保持装置（２８０）に、往復運動（２８５ｂ）を前記移動方向で及ぼすようになっていることを特徴とする、電子構成素子を基板に装着するための装着ヘッド。
【請求項２】
追加的に別の往復アクチュエータを備えており、該別の往復アクチュエータが、前記別の保持装置と連結可能になっていて、かつ該別の保持装置に、往復運動を前記移動方向で及ぼすようになっている、請求項１記載の装着ヘッド。
【請求項３】
前記別の往復アクチュエータが、前記ステータ（２６０，３６０）に対して、前記ステータ（２６０，３６０）に関して、かつ／または前記ロータ（２７０，３７０）に関して固定的な角度位置で配置されている、請求項２記載の装着ヘッド。
【請求項４】
前記別の往復アクチュエータが、前記ロータ（２７０，３７０）および前記ステータ（２６０，３６０）に対して、前記ロータ回動軸線（２７５，３７５）を中心に回動可能に支承されていて、かつ前記ステータ（２６０，３６０）に対する回動によって、少なくとも２つの保持装置（２８０，３８０）のうちの前記別の１つの保持装置に個別的に接近調節可能になっており、
前記別の往復アクチュエータが、前記別の保持装置と個別的に連結可能であり、かつ前記別の保持装置に往復運動を前記移動方向で及ぼすようになっている、請求項２記載の装着ヘッド。
【請求項５】
前記往復アクチュエータおよび／または前記別の往復アクチュエータが、連結エレメント（３９２）を備えており、該連結エレメント（３９２）が、連行エレメント（３９５）と係合可能になっており、該連行エレメント（３９５）が、少なくとも２つの前記保持装置（３８０）のうちの１つの保持装置に対応配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装着ヘッド。
【請求項６】
少なくとも２つのばねエレメント（３８１）を備えており、これらのばねエレメント（３８１）が、少なくとも２つの保持装置（３８０）のうちのそれぞれ１つの保持装置を、出発位置に押圧するようになっており、該保持装置（３８０）が、前記往復アクチュエータ（３９０）または前記別の往復アクチュエータ（３９０）の作動時に、前記回動軸線（３８２）に対して平行な移動方向に沿って変位可能になっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装着ヘッド。
【請求項７】
前記回動アクチュエータ（２８５，３８５）、前記往復アクチュエータ（２９０，３９０）、前記往復アクチュエータ（３９０）のための回動駆動装置（３８８）および／または前記ロータ（３７０）のための回動駆動装置（３７８）が、前記ロータ回動軸線（３７５）の外側に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装着ヘッド。
【請求項８】
追加的に、電子構成素子を一時的に収容するための別の少なくとも２つの保持装置を備えており、これらの別の保持装置が、前記ロータ回動軸線（２７５，３７５）に対して垂直に方向付けされた１平面上で、前記ロータ（２７０，３７０）に配置されており、
前記別の保持装置が、前記ロータ（２７０，３７０）に対して、前記ロータ回動軸線（２７５，３７５）に対して平行の回動軸線を中心に回動可能に支承されていて、かつ該回動軸線に対して平行の移動方向でスライド可能に支承されており、
前記回動アクチュエータ（２８５，３８５）が、前記別の保持装置とも連結されており、前記別の保持装置が、前記回動アクチュエータ（２８５，３８５）の作動時に、それぞれ前記別の保持装置の回動軸線を中心に回動されるようになっており、前記往復アクチュエータ（２９０，３９０）が、前記別の少なくとも２つの保持装置のうちの別の１つの保持装置にも個別的に接近調節可能になっていて、かつ該別の１つの保持装置と個別的に連結可能になっていて、かつ移動方向で前記別の１つの保持装置に往復運動を及ぼすようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装着ヘッド。
【請求項９】
電子構成素子を基板（１３０）に装着するための装着装置において、
当該装着装置（１００）が、請求項１から８までのいずれか１項記載の装着ヘッド（１５０，２５０，３５０）を備えていることを特徴とする、電子構成素子を基板に装着するための装着装置。
【請求項１０】
電子構成素子を基板（１３０）に装着する方法において、
・請求項１から８までのいずれか１項記載の装着ヘッド（１５０，２５０，３５０）を用いて、構成素子供給装置（１１０）から少なくとも２つの構成素子を受け取り、
・装着しようとする基板（１３０）に対して装着ヘッド（１５０，２５０，３５０）を位置決めし、
・構成素子接続面によって設定された規定の装着位置で構成素子を基板（１３０）に装着する、
方法を有していることを特徴とする、電子構成素子を基板に装着する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子構成素子を基板に装着するための装着ヘッド、電子構成素子を基板に装着するための装着装置ならびに電子構成素子を基板に装着する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる自動装着装置を用いて基板もしくは構成素子支持体の自動装着を行う際に、構成素子は、構成素子供給装置から特定の受取位置に提供して、そこで装着ヘッドによって受け取られ、装着ヘッドは、位置決めシステムによって、作業領域の内側で位置決めすることができる。受け取られた構成素子は、装着ヘッドから装着位置に搬送され、適当な接続面によって規定される組み込み位置で、装着しようとする基板に装着される。
【０００３】
できるだけ高い装着能力を達成するために、いわゆるマルチ式装着ヘッドが開発された。ここでは装着能力とは、所定の時間単位の間、たとえば１時間の間に装着しようとする基板に要求される精度で配置することのできる構成素子の数と解される。
【０００４】
マルチ式装着ヘッドは、構成素子供給装置から同時に複数の構成素子を受け取り、これらの構成素子を、場合によっては行われる光学式測定のあとで、順次基板の様々な位置に装着することができる。このような原理は、多くの場合コレクト・アンド・プレイス（Collect & Place）原理と呼ばれる。装着ヘッドによって受け取られた構成素子を位置正確に装着するために、保持装置は、装着ヘッドに対して降下するだけでなく、縦軸線を中心に回動する必要がある。
【０００５】
マルチ式装着ヘッドの重量をできるだけ僅かに維持するために、回動および昇降のための独自の駆動技術を保持装置の全てには設けないことが公知である。むしろ個々の駆動構成要素は、複数の保持装置のための装着ヘッドの内側に使用することができる。したがってたとえば共同の回動駆動装置を使用することができ、この回動駆動装置によって、全ての保持装置が一緒に縦軸線を中心に回動される。このことは、保持装置がたとえばいわゆる回転式装着ヘッドで相前後して装着ヘッド内の特定の位置に回動される場合、全ての保持装置のために、同時に、または相前後して行うことができる。
【０００６】
複数の保持装置のためにまとめて用いられる駆動技術の使用は不都合であり、装着能力をあまり低減しないよう所望される場合、装着しようとする基板に、受け取られた構成素子を装着する際に、少なくとも特定の装着順序を維持する必要がある。装着能力のこのような低下は、たとえば回転式装着ヘッドでは、装着ヘッドのロータに星形に取り付けられた保持装置の複数の回動に起因する。その結果として、特に種々異なる複数の構成素子を基板に装着しようとする場合、装着ヘッドは、所定の装着順序に応じて構成素子をそれぞれ正確な位置に装着するために、場合によっては追加的な移動経路を進行する必要がある。
【０００７】
米国特許第７１５９３９５号明細書から、装着ヘッドが公知であり、ここでは個々の保持装置の降下運動が、ロータ軸線を中心に回動可能な往復アクチュエータによって行われる。個々の保持装置は、ロータに相対回動不能に（つまり一緒に回動するように）支承されている。装着しようとする構成素子は、ロータの回動によって、その都度の目標角度位置に回動され、この場合往復アクチュエータも同様にロータ軸線を中心とする回動によってこの位置に後ガイドされる。ｘ−ｙ座標は、ポータルの移動を介して修正される。
【０００８】
さらに米国特許第６５８８０９６号明細書から、円上に配置された、互いに平行な複数の保持装置を備えた装着ヘッドが公知であり、ここでは保持装置は、相対回動不能に配置された支持体に、個別的に回動可能で、かつ縦方向移動可能に支承されている。配線基板に構成素子を装着するまえに、該当する保持装置は、中央の回動駆動装置４３，４５，４６，４２によって、各目標角度位置に回動される。保持装置の上方で、保持装置に、個々のニューマチックシリンダ３４が対応配置されており、ニューマチックシリンダによって、保持装置の１つが当接するまで移動される。前選択されたこの保持装置は、次いで調整された往復駆動装置４０，３９，３８によって、受取レベルもしくは装着レベルに降下される。
【特許文献１】米国特許第７１５９３９５号明細書
【特許文献２】米国特許第６５８８０９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって本願発明の課題は、冒頭で述べた形式の、電子構成素子を基板に装着するための装着ヘッドを改良して、特に様々な構成素子の考えられる装着順序に関して高い融通性を達成するものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、独立請求項に記載の構成によって解決される。本発明の有利な構成は、従属請求項に記載した。
【００１１】
独立請求項の請求項１には、電子構成素子を基板に装着するための装着ヘッドを記載した。装着ヘッドは、（ａ）ステータを備えており、（ｂ）ロータを備えており、ロータは、ステータに対して、ロータ回動軸線を中心に回動可能になっており、（ｃ）電子構成素子を一時的に収容するための少なくとも２つの保持装置を備えており、これらの保持装置は、ロータ回動軸線に対して垂直に方向付けされた１平面上でロータに配置されており、保持装置は、それぞれロータ回動軸線に対して平行な回動軸線を中心に、ロータに対して回動可能に支承されていて、かつ回動軸線に対して平行な移動方向で移動可能に支承されており、（ｄ）回動アクチュエータを備えており、回動アクチュエータは、保持装置と連結されており、保持装置は、回動アクチュエータの作動時に、それぞれ保持装置の回動軸線を中心に回動されるようになっており、（ｅ）往復アクチュエータを備えており、往復アクチュエータは、ロータおよびステータに対して、ロータ回動軸線を中心に回動可能に支承されており、回動によって、個別的に、少なくとも２つの保持装置のうちの１つの保持装置に接近調節可能になっており、１つの保持装置と個別的に連結可能になっており、かつ１つの保持装置に、往復運動を移動方向で及ぼすようになっている。
【００１２】
本発明の根底を成す思想によれば、全ての保持装置のための共同の１つの回動アクチュエータを備えた、水平方向で回動するいわゆる回転式装着ヘッドから出発して、ロータ回動軸線を中心に回動可能な追加的な往復アクチュエータを用いることができる。この往復アクチュエータは、ロータに対する適当な相対角度位置で、様々な保持装置のうちの１つの保持装置を、選択的にｚ方向に沿って移動させる。この場合ｚ方向は、ロータ回動軸線に対して平行もしくは保持装置の個々の回動軸線に対して平行に延びている。
【００１３】
個々の保持装置に対する往復アクチュエータの個別的な接近調節の有する利点によれば、構成素子は、個々の保持装置によって、任意の順序で受け取られ、場合によっては行われる構成素子測定のあとで、ビジョンシステムによって、任意の順序で基板もしくは構成素子支持体に装着することができる。受け取られた構成素子を、受取順序とは無関係な装着順序で基板に装着するための構成の有する利点によれば、基板に対する、装着ヘッドの、基板の完全な装着または少なくとも部分的な装着に必要な移動距離を大幅に低減することができる。これによって自動装着装置の能力は、大幅に高めることができる。
【００１４】
有利には、受取過程もしくは装着過程に関与する保持装置の角度位置は、ロータの現行の回動角度とは無関係に自由に調節することができる。したがってたとえば共同の回動アクチュエータは、次のように操作することができ、つまり保持装置の、結果として生じる固有回転運動がロータの回動による軌道上の回動を補償するように、操作することができる。この場合ロータ回動に際して、受け取られた単数または複数の構成素子の角度位置は変化しない。
【００１５】
したがって回動可能で個別的に接近調節可能な記載の往復アクチュエータを使用することによって、甘受できる機械的かつ／または電気的な手間で、装着ヘッドの融通性を大幅に高めることができる。公知の装着ヘッドに対する装着ヘッドの融通性の向上は、特に個別的な往復アクチュエータのための適当な回動駆動装置が完全に共同の回動アクチュエータとも個別的な往復アクチュエータとも無関係に作動できる場合に、顕著である。このようにして往復アクチュエータと個々の保持装置との間の、フレキシブルで個別的な対応配置が達成される。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の実施形態によれば、装着ヘッドが、追加的に別の往復アクチュエータを備えており、別の往復アクチュエータが、別の保持装置と連結可能になっていて、かつ別の保持装置に、移動方向で往復運動を及ぼすことができる。その利点によれば、同時に少なくとも２つの保持装置のうちの２つが、回転軸線に対して平行な移動方向に沿って移動可能である。これによってたとえば相並んで配置された構成素子受取位置が適当に離間している場合、同時に２つの構成素子が、構成素子供給装置から受取可能である。したがっていわゆるコレクト・アンド・プレイス原理が適用されると、構成素子受取過程が大幅に加速される。コレクト・アンド・プレイス原理では、装着ヘッドによって、先ず構成素子供給装置（個々の複数の供給装置を備えている）から複数の構成素子が受け取られ、装着しようとする基板に搬送したあとで、順次適当な構成素子組込位置で基板に装着される。
【００１７】
請求項３に記載の、本発明の別の実施形態によれば、別の往復アクチュエータが、ステータに対して、ステータに関して、かつ／またはロータに関して固定的な角度位置で配置されている。可動の往復アクチュエータと定置の別の往復アクチュエータとを備えたこのような実施形態は有利であり、適当な装着ヘッドを実現するための機械的かつ電気的な手間は、専ら１つの可動の往復アクチュエータを備えた装着ヘッドに対してほとんど高くなっていない。
【００１８】
請求項４に記載の、本発明の別の実施形態によれば、別の往復アクチュエータが、ロータおよびステータに対して、ロータ回動軸線を中心に回動可能に支承されていて、かつステータに対する回動によって、少なくとも２つの保持装置のうちの別の１つの保持装置に個別的に接近調節可能になっている。この場合別の往復アクチュエータは、別の保持装置と個別的に連結可能であり、かつ別の保持装置に往復運動を移動方向で及ぼすようになっている。
【００１９】
可動の２つの往復アクチュエータを備えたこのような実施形態の利点によれば、複数の構成素子の受取順序と複数の電子構成素子の装着順序とに関する融通性がさらに高められる。したがって可動の両方の往復アクチュエータの適当な位置決めによって、少なくとも２つの保持装置のうちの任意の２つの保持装置が、回動軸線に対して平行に、個別的に、つまり同時に移動させることもできる。したがって３つ以上の保持装置が存在する場合、ロータの角度位置とは無関係に、装着ヘッドの２つの保持装置は、往復運動に関して作動させることができ、これらの保持装置は、直接的または間接的に相並んで配置された２つの構成素子受取位置の間隔に相当する相互間隔を有している。
【００２０】
換言すると、互いに無関係に回動可能で異なる２つの往復アクチュエータを提供することの利点によれば、ロータの回動中に、同時に任意の２つの保持装置が、ロータ回動軸線に対して平行のｚ方向に沿ってスライドもしくは昇降可能である。このことは装着過程において受取順序および／または装着順序を最適化するのに役立つ。いずれにせよ可動の２つの往復アクチュエータを備えた記載の装着ヘッドによって、構成素子受取および場合によっては構成素子装着のさらなる並行化が実現される。３つ以上の保持装置が存在する場合、全ての保持装置に適当な往復アクチュエータが必要ではなく、それにもかかわらず両方の往復アクチュエータの自由な角度位置決め性能に基づいて、保持装置の大体において個別的なスライドが実現される。
【００２１】
請求項５に記載の、本発明の別の実施形態によれば、往復アクチュエータおよび／または別の往復アクチュエータが、連結エレメントを備えており、連結エレメントが、連行エレメントと係合可能になっている。この場合連行エレメントは、少なくとも２つの保持装置のうちの１つの保持装置に対応配置されている。
【００２２】
連行エレメントを使用する利点によれば、各保持装置をスライドさせるための、保持装置と往復クチュエータおよび／または別の往復アクチュエータとの間の機械的な連結が、簡単な形式で実現される。ここで付記しておくと、保持装置と往復アクチュエータおよび／または別の往復アクチュエータとの間の別の連結、たとえば磁気式の連結も可能である。磁気式の連結は、電磁石の適当な通電によって行うことができ、電磁石は、公知の形式で反対側の磁気エレメントと相互作用する。
【００２３】
請求項６に記載の、本発明の別の実施例によれば、装着ヘッドが、追加的に少なくとも２つのばねエレメントを備えており、これらのばねエレメントが、少なくとも２つの保持装置のうちのそれぞれ１つの保持装置を、出発位置に押圧するように配置されている。往復アクチュエータまたは別の往復アクチュエータの作動時に、保持装置は、回動軸線に対して平行な移動方向に沿って変位可能になっている。
【００２４】
ばね負荷されるかもしくはばねによってプレロードのかけられた保持装置を用いる利点によれば、保持装置は、往復アクチュエータによって適当に作動させることなく、正確に規定された出発位置に存在する。さらに保持装置の移動は、たとえばタペットによる簡単な押圧運動によって行うことができる。さらに変位したあとで、自動的に出発位置への保持装置の精確な戻し移動が行われる。
【００２５】
請求項７に記載の、本発明による別の実施形態によれば、回動アクチュエータ、往復アクチュエータ、往復アクチュエータのための回動駆動装置および／またはロータのための回動駆動装置が、ロータ回動軸線の外側に配置されている。記載のアクチュエータもしくは駆動装置がそれぞれ不可避の熱源を成しているので、ロータ回動軸線に関するアクチュエータもしくは駆動装置の記載の空間配置構造は有利であり、回動軸線への熱源の熱伝達は、簡単な形式で低減されている。これによって受取精度およびとりわけ装着精度に最も関与する構成素子の温度は、種々異なる運転条件でもほぼ一定に維持することができる。
【００２６】
請求項８に記載の、本発明の別の実施形態によれば、装着ヘッドが、追加的に、電子構成素子を一時的に収容するための別の少なくとも２つの保持装置を備えている。これらの別の保持装置は、同様にロータ回動軸線に対して垂直に方向付けされた１平面上で、ロータに配置されている。別の保持装置は、さらにロータに対して、ロータ回動軸線に対して平行の回動軸線を中心に回動可能に支承されていて、かつ回動軸線に対して平行の移動方向でスライド可能に支承されている。この場合回動アクチュエータは、別の保持装置とも連結されており、別の保持装置は、回動アクチュエータの作動時に、それぞれ別の保持装置の回動軸線を中心に回動される。往復アクチュエータは、別の少なくとも２つの保持装置のうちの１つの保持装置に個別的に接近調節可能になっている。さらに往復アクチュエータは、別の１つの保持装置と個別的に連結可能になっていて、移動方向で別の１つの保持装置に往復運動を及ぼすようになっている。
【００２７】
少なくとも４つの保持装置を使用する利点によれば、単に２つの保持装置に必要な駆動技術を、ほとんど追加的な大きな手間をかけずに、より多くの保持装置に使用することができる。したがって記載の装着装置は、複数の保持装置もしくは複数の別の保持装置を用いる場合でも、ほとんど複雑にならない。これに対して複数の保持装置もしくは別の保持装置を用いる場合、装着ヘッドの能力は大幅に高められる。
【００２８】
請求項９には、電子構成素子を基板に装着するための装着装置が記載されている。装着装置は、請求項１から８までのいずれか１項記載の装着ヘッドを備えている。
【００２９】
装着装置の根底を成す思想によれば、前述の装着ヘッドを、有利な形式で、従来慣用の装着ヘッドの代わりに自動装着装置に用いることができる。この場合装着ヘッドの、ロータ回動軸線を中心に回動可能な往復アクチュエータに基づいて、選択的に個々の保持装置が昇降可能である。このようにして装着装置全体の融通性が大幅に高められる。なぜならば構成素子供給装置から装着装置の装着領域に複数の構成素子を同時に搬送する場合（いわゆるコレクト・アンド・プレイス）、装着順序は、大体において構成素子の受取順序とは無関係に選択することができる。
【００３０】
独立請求項である請求項１０には、電子構成素子を基板に装着する方法が記載されている。この装着方法は、（ａ）請求項１から８までのいずれか１項記載の装着ヘッドを用いて、構成素子供給装置から少なくとも２つの構成素子を受け取り、（ｂ）装着しようとする基板に対して装着ヘッドを位置決めし、（ｃ）構成素子接続面によって設定された規定の装着位置で構成素子を基板に装着する、方法を有している。
【００３１】
この場合装着ヘッドは、面位置決めシステムによって、自動装着装置の固定的なシャシに対して、構成素子供給装置と装着しようとする基板の存在する装着フィールドとの間で自由に位置決めすることができる。装着ヘッドは、選択的に自動装着装置のシャシに対して定置のロータ回動軸線を中心に回動可能であるので、構成素子供給装置と装着しようとする基板との間の構成素子搬送は、装着ヘッドの回転によって行われる。構成素子供給装置の様々な受取位置から構成素子を受け取るために、定置のロータ回動軸線では、構成素子供給装置は、適当な移動装置によって、ロータ回動軸線に対して運動可能である。同様の形式で、装着しようとする基板は、有利にはロータ回動軸線に対して垂直の１平面上で移動可能であるので、構成素子の装着は、装着しようとする基板の様々な位置で可能である。
【００３２】
構成素子の受け取りは、順次行うことも、同時に行うことができる。同時に構成素子を受け取る場合、もちろん装着ヘッドの個々の保持装置の間の間隔に関して、異なる構成素子受取位置の間の適当な間隔が必要である。このことは同様に相前後して行うか、同時に行われる構成素子の装着にも当てはまる。同時的な装着の場合、適当な構成素子装着位置の間隔が装着ヘッドの少なくとも２つの保持装置の間の相互間隔に相当するようにする、とうい条件を満たす必要がある。
【００３３】
本発明の別の利点および特徴は、有利な実施形態について述べた以下の実施例の説明から明らかである。個々の図面は、単に概略的に示したものであり、正確な寸法で示したものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
次に本発明の実施の形態を、図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【００３５】
図１には、装着装置１００を示しており、装着装置１００は、フレーム１０２を備えており、フレーム１０２に、平行に方向付けされた２つのガイド１０３が取り付けられている。両方のガイド１０３は、横方向に延びる支持アーム１０４を支持している。横向きに延びる支持アーム１０４自体は、ガイド１０５を備えており、ガイド１０５に、支持エレメント１０６が、スライド可能に支承されている。両方のガイド１０３は、ｙ方向に沿って延びており、ガイド１０５は、ｘ方向に沿って延びている。支持エレメント１０６に、装着ヘッド１５０が配置されており、装着ヘッド１５０は、２つの保持装置１８０を備えている。
【００３６】
両方の保持装置１８０は、複数の装着ヘッドを備えたマルチ式装着ヘッド１５０の、図示していないロータに取り付けられており、このロータは、ロータ軸線を中心に回動可能である。ロータ軸線は、ｘ方向およびｙ方向に対して垂直に方向付けされたｚ方向に対して平行に方向付けされている。保持装置１８０もしくはロータの適当な回動運動は、符号１８５ａを付した両矢印で示した。
【００３７】
保持装置は、いわゆる吸着ピペット１８０であり、吸着ピペット１８０は、図１に示していない往復昇降運動する往復アクチュエータによって、ｚ方向に沿ってスライド可能である。あとで図２および図３につき説明するように、往復アクチュエータもまたロータ回転軸線を中心に回動可能に支承されている。したがって往復アクチュエータは、両方の保持装置１８０の回動にもかかわらず、それぞれ両方の保持装置１８０の一方と、角度位置とは無関係に昇降運動のために個別的に連結される。
【００３８】
受け取られる構成素子の角度位置を修正して、ひいては構成素子を正確な方向で装着するために、さらに図示していない回動アクチュエータが設けられている。回動アクチュエータによって、両方の吸着ピペット１８０は、同期的に各縦軸線を中心に回動することができる。
【００３９】
ここで付記しておくと、ここで、またあとで説明する、正確な回動アクチュエータと個別的に準備可能な往復アクチュエータとの組み合わせは、専ら２つの構成素子保持装置１８０を備えた装着ヘッドに制限されるものではない。原則として、マルチ式装着装置は、任意の数の保持装置を備えることができるので、同時に適当な数の構成素子を搬送することができる。
【００４０】
装着装置１００は、さらに少なくとも２つの供給装置１１０を備えた構成素子供給装置を有しており、供給装置１１０は、装着装置の複数の受取位置１１２で、装着プロセスに関して、図示していない電子構成素子を順次提供する。この場合様々な供給経路１１０で、同種の、また異種の構成素子を供給することができる。
【００４１】
さらに図示した装着装置１００は、搬送ベルト１３１を備えており、搬送ベルト１３１によって、構成素子支持体もしくは基板１３０が装着領域に導入される。保持装置１８０は、装着ヘッド１５０の適当な並進運動および回転運動によって、装着領域全体の中でｘ−ｙ−平面に対して平行に位置決めすることができる。
【００４２】
装着装置１００は、さらにプロセッサもしくはデータ処理装置１０１を備えている。データ処理装置１０１で、配線基板もしくはプリント回路基板に構成素子を装着するための、装着装置１００の処理プログラムを実行することができるので、装着装置１００の全ての構成要素が同期的に処理され、したがって基板に対する構成素子のエラーのないスムーズな装着が助成される。
【００４３】
支持エレメント１０６に、追加的にいわゆる配線基板−カメラ１４０が取り付けられており、配線基板−カメラ１４０は、構成素子支持体１３０に取り付けられた印１３２を検出するために設けられている。このようにして装着領域にもたらされた構成素子支持体１３０の精確な位置は、配線基板−カメラ１４０の視界の内側で印１３２を位置測定することによって特定することができる。
【００４４】
マルチ式装着ヘッド１５０によって収容される構成素子を位置測定して制御するためにカメラ１４２が設けられており、カメラ１４２は、図示の実施例では、装着装置１００の固定的な位置に配置されている。光学的な構成素子測定は、有利には構成素子供給装置から単数または複数の構成素子を受け取った直後に行われる。このために装着ヘッド１５０もしくは各構成素子保持装置１８０は、構成素子−カメラ１４２の視界に位置決めされる。カメラ１４２によって記録された画像は、評価ユニット１４５で評価され、この場合各吸着ピペット１８０に対する収容された構成素子の位置が求められる。
【００４５】
評価ユニット１４５は、データ処理装置１０１に組み込んでもよい。この場合評価ユニット１４５は、独自のハードウェアによって、また適当なソフトウェアによって実現することができる。
【００４６】
ここで指摘しておくと、本発明は、ここで示した装着装置１００での使用に制限されるものではない。本発明は、たとえば装着ヘッドと一緒に移動し、かつ受け取られた構成素子を受取位置から装着位置への搬送中に測定するために設けられた構成素子−カメラで実現することもできる。
【００４７】
図２には、２倍式装着ヘッド２５０を概略的に斜視図で示しており、２倍式装着ヘッド２５０は、２つの構成素子保持装置２８０を備えており、構成素子保持装置２８０によって、同時に２つの、場合によっては異なる構成素子が収容され、基板装着のために装着装置の装着領域に搬送される。装着ヘッド２５０は、ステータ２６０とロータ２７０とを備えている。ステータは、装着ヘッド２５０のシャシ２６０と堅固に結合されている。図２には、シャシ２６０とステータ２６０とは、共通のエレメントとして概略的に示した。
【００４８】
ロータ２７０は、中空軸２７２を介して、ステータ２６０と回動可能に結合されているので、ロータ２７０は、ロータ回動軸線２７５を中心に回動可能である。両矢印２７５ａで示唆した適当な回動運動は、概略的に示した駆動装置２７８によって形成される。
【００４９】
中空軸は、図示していない真空形成ユニットと吸着ピペットとして形成された構成素子保持装置２８０とのニューマチック式の連結に役立つ。負圧による、吸着ピペット２８０の、図示していない吸着通路の適当な負荷によって、ニューマチック式の保持力は、収容された構成素子に及ぼすことができる。構成素子が装着する際に、負圧は、選択的に遮断される。構成素子の解放は、公知の形式で、ニューマチック弁の短時間的な切替によって助成することができる。この場合吸着通路は、短時間的に、軽い正圧で負荷されるので、収容された構成素子の表面に、短時間的に軽い正圧が作用し、正圧は、吸込ピペットからの構成素子の解放を助成する。
【００５０】
ロータ軸線２７５の外側で、ロータ２７０に、両方の保持装置２８０が配置されているので、保持装置２８０は、ロータ２７０の回動時に、同様にロータ軸線２７５を中心に回動する。保持装置は、追加的にそれぞれ縦軸線２８２を中心に回動可能に支承されている。
【００５１】
保持装置２８０全体は、さらに共通の回動アクチュエータ２８５と、図示していない形式で、たとえばベルトによって連結されている。したがって共同の回動駆動装置２８５が作動すると、全ての保持装置が、同期的に各回動軸線２８２を中心に回動する。保持装置の固有回転は、両方の両矢印２８５ａによって示唆した。
【００５２】
さらに装着ヘッドは、同様にロータ回動軸線２７５を中心に回動可能に支承された往復アクチュエータ２９０を備えている。両矢印２８８ａによって示唆した、往復アクチュエータ２９０の回動は、完全にロータ２７０の回動とも、保持装置２８０の固有回転とも無関係に行うことができる。往復アクチュエータ２９０とロータ２７０もしくは保持装置２８０との間の相対的な角度位置は、回動駆動装置２８８の適当な作動によって調節される。したがって往復アクチュエータ２９０は、選択的に少なくとも２つの保持装置２８０の１つと連結することができる。両矢印２９０ａで示した、往復アクチュエータ２９０の適当な作動時に、各構成素子保持装置２８０は、シャシ２６０に対して昇降することができる。往復アクチュエータ２９０によって形成された構成素子保持装置２８０の昇降運動は、図２において両矢印２８５ｂで示した。
【００５３】
図３には、本発明の１実施例によるマルチ式装着ヘッド３５０の構造図を示しており、装着ヘッド３５０もまたいわゆる回転式（Revolver；リボルバ式）装着ヘッド３５０を成している。装着ヘッド３５０は、ステータ３６０とロータ３７０とを備えており、ステータ３６０とロータ３７０とは、第１の中空軸３７２を介して相互結合されているので、ロータ３７０は、ステータ３６０に対してロータ回動軸線３７５を中心に回動可能に支承されている。支承部（軸受）３７２ａは、中空軸３７２の摩擦のできるだけ僅かな回動支承をもたらす。概略的に示した回動駆動装置３７８は、必要な駆動力を及ぼすので、ロータ３７０は、装着ヘッド３５０のステータもしくはシャシ３６０に対して、設定された、有利には歩進的に行われる回動運動で回動する。
【００５４】
ロータ３７０には、回動軸線３７５の外側に少なくとも２つの構成素子保持装置３８０が配置されており、構成素子保持装置３８０は、電子構成素子を一時的に収容するために設けられている。保持装置３８０は、ｚ軸に沿ってスライド可能に支承されていて、かつばねエレメント３８１によって上位の出発位置に押圧される。
【００５５】
保持装置３８０は、さらに縦軸線３８２を中心に回動可能に支承されていて、かつ中央の回動アクチュエータによって、まとめて、つまり一緒に駆動可能である。概略的に示した中央の回動アクチュエータには、符号３８５を付した。中央の回動アクチュエータ３８５の作動時には、全ての保持装置３８０がまとめて各縦軸線３８２を中心に回転させられる。
【００５６】
本発明の図示の実施例では、保持装置３８０は、第２の中空軸３８９と連結エレメント３８６とを介して、回動アクチュエータ３８５と連結されている。連結エレメント３８６は、たとえば歯車、摩擦車またはベルトであってよい。第２の中空軸３８９は、第１の中空軸３７２に被せ嵌められている。支承部３８９ａが、第２の中空軸３８９と第１の中空軸３７２との間の摩擦の僅かな相対回動を実現する。
【００５７】
さらに装着ヘッド３５０は、ロータ３７０に回動可能に支承された往復アクチュエータ３９０を備えており、往復アクチュエータ３９０は、図３では、組み合わされたすスピンドル−ベルト駆動装置３９１によって概略的に示した。往復アクチュエータ３９０は、回動駆動装置３８８の作動によって、ロータ回動軸線３７５を中心に回動することができる。このようにして往復アクチュエータ３９０は、ロータ３７０に関して、任意の角度位置を占めることができる。
【００５８】
図示の実施例では、往復アクチュエータ３９０は、第３の中空軸３９６に取り付けられている。第３の中空軸３９６は、別の両方の中空軸３７２，３８９に対して同軸的に配置されていて、かつ支承部３９６ａによって、ロータ軸線３７５に対してセンタリングされている。支承部３９６ａは、第２の中空軸３８９に対する第３の中空軸３９６の摩擦の僅かな回動支承を許容し、第２の中空軸３８９に、第３の中空軸３９６が被せ嵌められている。
【００５９】
往復アクチュエータ３９０と構成素子保持装置３８０との間の連結は、往復アクチュエータ３９０が先ずロータ３７０に関して適当な角度位置にもたらされ、その結果として往復アクチュエータ３９０の連結エレメント３９２が、所望の保持装置３８０に対応配置された連行エレメント３９５に作用することによって達成される。連行エレメント３９５は、タペット（押棒）３９７に取り付けられており、タペット３９７は、リニア支承部３９８によって、ｚ軸に沿ってスライド可能である。したがって往復アクチュエータ３９０の下降運動に際して、タペット３９７は、前述の連結エレメント３８６に押圧力を及ぼすので、適当な構成素子保持装置３８０は、ばねエレメント３８１の張力に勝って下向きに押圧される。往復アクチュエータ３９０の上昇運動に際して、保持装置３８０は、ばねエレメント３８１の張力に起因して、再び出発位置に戻される。このようにしてロータ３７０の角度位置とは無関係に、任意の構成素子保持装置は、装着ヘッドのシャシに関して、個別的にｚ方向に沿ってスライドすることができる。したがって装着ヘッド３５０の融通性は、様々な構成素子の収容および装着過程の連続性に関して、電子構成素子を基板に自動的に装着する範囲内で、公知の、定置の往復アクチュエータを備えた装着ヘッドに対して、大幅に高められる。
【００６０】
ここで付記しておくと、図示の実施例は、本発明における、考えられる実施例の限定した選択肢を示したに過ぎない。したがって当業者は、個々の実施例の特徴を適当な形式で互いに組み合わせることができるので、ここで明瞭にした実施例により、種々異なる多数の構成が開示されたものとする。
【００６１】
総括すると、本発明は、構成素子を基板に装着するための装着ヘッド２５０に関する。装着ヘッド２５０は、（ａ）ステータ２６０を備えており、（ｂ）ロータ２７０を備えており、ロータ２７０は、ステータ２６０に体してロータ回動軸線２７５を中心に回動可能であり、（ｃ）少なくとも２つの構成素子保持装置２８０を備えており、構成素子保持装置２８０は、ロータ回動軸線２７５に対して垂直に向けられた１平面上でロータ２７０に配置されている。保持装置２８０は、ロータ２７０に対して、それぞれロータ回動軸線２７５に対して平行な回動軸線２８２を中心に回動可能であり、かつ回動軸線２８２に対して平行な移動方向２８５ｂで移動可能に支承されている。さらに装着ヘッド２５０は、（ｄ）回動アクチュエータ２８５を備えており、回動アクチュエータ２８５は、保持装置２８０と連結されていて、保持装置２８０は、回動アクチュエータ２８５の作動時にそれぞれ回動軸線２８２を中心に回動され、（ｅ）往復アクチュエータ２９０を備えており、往復アクチュエータ２９０は、ロータ２７０に対して、ロータ回動軸線２７５を中心に回動可能に支承されていて、かつ回動によって、選択された保持装置２８０に個別的に接近調節可能であり、往復アクチュエータ２９０は、選択された保持装置２８０と個別的に連結可能であり、移動方向２８５ｂで、選択された保持装置２８０の往復運動を及ぼすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】２つの構成素子保持装置のための共同の回動駆動装置と選択的に接近調節可能な往復駆動装置を備えた、概略的に示した装着ヘッドの設けられた装着装置を示す斜視図である。
【図２】共同の回動駆動装置と選択的に接近調節可能な往復駆動装置とを備えた２倍式装着ヘッドを概略的に示す斜視図である。
【図３】共同の回動駆動装置と選択的に接近調節可能な往復駆動装置とを備えたマルチ式装着ヘッドの構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００  装着装置
１０１  データ処理装置／プロセッサ
１０２  フレーム
１０３  ガイド
１０４  横方向に延びる支持アーム
１０５  ガイド
１０６  支持エレメント
１１０  供給装置
１１２  受取位置
１３０  構成素子支持体／基板
１３２  印
１４０  配線板−カメラ
１４２  構成素子−カメラ
１４５  評価ユニット
１５０  装着ヘッド
１８０  保持装置／吸着ピペット
１８５ａ  回動方向  ロータ
２５０  装着ヘッド
２６０  シャシ／ステータ
２７０  ロータ
２７２  第１の中空軸
２７５  ロータ回動軸線
２７５ａ  回動方向  ロータ２７０
２７８  ロータ２７０のための駆動装置
２８０  保持装置
２８２  回動軸線／縦軸線
２８５  回動アクチュエータ／共同の回動駆動装置
２８５ａ  保持装置の共同の回動方向
２８５ｂ  保持装置の個別的な移動方向
２８８  往復アクチュエータのための回動駆動装置
２８８ａ  回動方向  往復アクチュエータ
２９０  回動可能な往復アクチュエータ
２９０ａ  移動方向  往復アクチュエータ
３５０  装着ヘッド
３６０  シャシ／ステータ
３７０  ロータ
３７２  第１の中空軸（ロータ３７０のための）
３７５  ロータ回動軸線
３７８  ロータ３７０のための駆動装置
３８０  保持装置
３８２  回動軸線／縦軸線
３８５  回動アクチュエータ／共同の回動駆動装置
３８６  連結エレメント
３８８  往復アクチュエータのための回動駆動装置
３８９  第２の中空軸（共同の回動駆動装置のための）
３９０  回動可能な往復アクチュエータ
３９２  連結エレメント
３９５  連行エレメント
３９６  第３の中空軸（往復アクチュエータの回動のため）
３９７  タペット
３９８  リニア支承部
【図１】
2008193075.tif 000003
【図２】
2008193075.tif 000004
【図３】
2008193075.tif 000005