(57)【要約】実装ヘッド（１）は作業平面に対し垂直に移動可能な多数のグリッパ（３）を電気的な構成エレメント（４）のために有している。グリッパ（３）は選択的に、互いに無関係に作動可能な２つの昇降駆動装置に連結可能でかつ個別に運動可能である。これにより２つのグリッパ（３）にて時間的にオーバラップされた昇降運動が行なわれかつ実装効率が高められる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的な構成エレメント（４）のための複数のグリッパ（３）を有する実装ヘッド（１）であって、作業平面に対し垂直に移動可能なグリッパ（３）が個別に１つの共通の第１の昇降駆動装置（７，８，９，１０）と連結可能である形式のものにおいて、実装ヘッド（１）が第１の昇降駆動装置（７，８，９，１０）とは無関係に作動可能な第２の昇降駆動装置（７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ）を備えており、グリッパ（３）が選択的に一方又は他方の昇降駆動と連結可能であることを特徴とする、電気的な構成エレメントのための複数グリッパを有する実装ヘッド。
【請求項２】
個別に制御可能な昇降駆動装置の一方がそれに連結されたグリッパ（３）の少なくとも１つと共に、先に下降させられた他方の昇降駆動装置が少なくとも１つ他のグリッパ（３）と共にその出発位置に達する前に、出発位置から作業平面に向かって下降可能である、請求項１記載の実装ヘッド。
【請求項３】
昇降駆動装置がグリッパ（３）の近くを延びる第１の昇降体（９）もしくは第２の昇降体（９ａ）を備え、個々のグリッパ（３）が切換え可能な第１の連結部材（１０）もしくは第２の連結部材（１０ａ）を用いて両方の昇降駆動装置と連結可能である、請求項１又は２記載の実装ヘッド。
【請求項４】
グリッパ（３）の各々のために両方の昇降駆動装置のために２つの分離した連結部材（１０，１０ａ）が設けられている、請求項３記載の実装ヘッド。
【請求項５】
前記連結部材（１０，１０ａ）が昇降体（９，９ａ）に係留されている、請求項３又は４記載の実装ヘッド。
【請求項６】
前記連結部材（１０，１０ａ）がばね弾性的に変位可能な摩擦エレメント（１１）を有し、該摩擦エレメント（１１）が切換可能なアクチェータ（１２）によって摩擦接続でグリッパ（３）と結合可能である、請求項５記載の実装ヘッド。
【請求項７】
前記連結部材（１０，１０ａ）が昇降体（９，９ａ）に一体に結合された櫛形に突出するばねフィンガとして構成され、該ばねフィンガの自由端部に前記摩擦エレメント（１１）が配置されている、請求項５又は６記載の実装ヘッド。
【請求項８】
両昇降体（９，９ａ）が実装ヘッド（１）内に互いに隣接して配置され、一方の昇降体（９）のばねフィンガが他の昇降体（９ａ）のばねフィンガの間のすき間に突入している、請求項７記載の実装ヘッド。
【請求項９】
両昇降体（９，９ａ）がそれぞれ昇降駆動装置のリニアモータ（７，７ａ）と連結されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の実装ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気的な構成エレメントのための複数のグリッパを有する実装ヘッドであって、作業平面に対し垂直に運動可能なグリッパが個々に１つの共通の昇降駆動装置と連結可能である形式のものに関する。
【０００２】
このような実装ヘッドは例えばＷＯ９６／１２３９４Ａ号明細書によって公知である。この場合、グリッパは細長い吸込み管として構成され、吸込み管は一列に相前後して平行な配向で配置されている。実装ヘッドは直線案内を、構成エレメントの供給装置とプリント配線板との間で走行可能であり、プリント配線板の上に構成エレメントはグリッパがその長手方向に下降させられることによって載着させられることができる。グリッパはプリント配線板に対し垂直に上下に運動可能な昇降体に受容され、該昇降体はモータと歯付ベルトとを用いて駆動されることができる。
【０００３】
軸方向にばね負荷のかけられたグリッパは、実装ヘッドの切換え可能な定置のストッパにより上方の行程位置に保持されている。ストッパが外されると、該当するグリッパが解放される。この場合、昇降体は解放されたグリッパを当初、その上方位置に保持する。次いで昇降体が下降させられると、解放されたグリッパはばね力により連行されかつ規定されて下降させられる。構成エレメントが取り出し位置にてグリッパの間隔で配置されていると、同時に複数のグリッパを下降させて複数の構成エレメントを同時に掴むことができる。
【０００４】
プリント配線板に構成エレメントを載着させる場合には、目標座標位置は不規則に分布しているので、２つの構成エレメントを同時に載着させることはほとんど不可能である。つまり、構成エレメントは連続する個々の行程サイクルで載着させることができる。この場合、各行程サイクルは先行するグリッパがその上方の係止位置に達してはじめて開始することができる。
【０００５】
本発明の課題は前記行程サイクルの間の時間間隔を短縮することである。
【０００６】
この課題は、本発明によれば請求項１に記載した構成によって解決された。第２の昇降駆動装置によって、同時にグリッパの２つをそれぞれ昇降駆動装置の１つと連結することが可能になる。これにより１つのグリッパは、他のグリッパがその構成エレメントを載着させたあとまだ上昇運動を行なっている間に、すでに下降運動させられることができる。好適化された実装行程では、２つの実装行程の間の実装ヘッドの移動距離は、しばしば昇降運動によってサイクル時間が決定されるほど短い。昇降運動の時間的なオーバラップによってサイクルの継続を相応に加速し、ひいては実装ヘッドの実装効率を高めることができる。さらに例えばピペット数の大きな実装ヘッドに付加的な、互いに無関係な昇降駆動装置を設け、複数のグリッパを同時に作動することもできる。
【０００７】
本発明の有利な構成は請求項２から９までに示されている。
【０００８】
請求項２の別々に制御可能な昇降駆動装置によって昇降運動は特に効果的に互いに関連させることができる。
【０００９】
請求項３と４による切換え可能な連結部材によってグリッパは直接的に昇降駆動装置と連結されることができる。この場合、連結部材は有利には請求項５に従って昇降体に係留させられていることができる。
【００１０】
請求項６による摩擦エレメントは最小の連結運動でグリッパに接触させられるかもしくはグリッパから連結解除されることができる。遊びのない連結はグリッパの正確な行程制御を可能にする。
【００１１】
請求項７の構成によればばねフィンガの簡単な構成と取付けが可能になる。
【００１２】
請求項８の構成によっては連結部材を直接隣り合わせてグリッパに同じ方向から取付けることができ、これによって所要スペースが減少され、実装ヘッドの相応するコンパクトな構成が可能になる。
【００１３】
請求項９のリニアモータによって昇降体は直接的に正確に駆動される。
【００１４】
以後、本発明を図示の実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
【００１５】
図１，２及び３によれば、詳細には示されていない実装装置の実装ヘッド１が、実装装置に固定されたプリント配線板２の上側に配置されている。このプリント配線板２の表面によっては作業平面が規定されている。実装ヘッドはプリント配線板２に対し相対的に該プリント配線板２に対して平行に運動可能である。実装ヘッドは作業平面に対し垂直な、細長いグリッパ３を備えている。このグリッパ３の下端には、電気的な構成エレメント４が実装装置の供給領域にて吸着されることができる。実装ヘッド１は作業平面に対し平行にプリント配線板２の上を移動し、吸着した構成エレメント４を連続的にプリント配線板２の上に載着させる。
【００１６】
グリッパ３は実装ヘッド１の箱形のケーシング５に受容され、所属の直線案内６にて個別にプリント配線板２に向かって下降可能である。これは、第１の、すべてのグリッパ３に共通である昇降駆動装置を用いて行なわれる。この第１の昇降駆動装置は第１の直線駆動装置７と、第１の直線案内８と、第１の切換え可能な連結部材１０を備えた第１の昇降体９とから成っている。連結部材１０は摩擦エレメント１１を介してグリッパ上端に押付け可能である。昇降体９は第１の直線駆動装置７と不動に結合されている。直線案内８はグリッパ３の直線案内６に対し平行に延びている。第１の連結部材１０は櫛形に切抜かれた弓形のばね舌片として構成されており、このばね舌片は昇降方向に対しほぼ平行に延びかつ上方のグリッパ端部の近くに突出している。ばね舌片の足部領域には個々に作動可能な圧電式のアクチェータが配置されている。この圧電式のアクチェータにより連結部材の脚部が押し広げられかつばね舌片の下端部がグリッパ３に対し押付けられ、昇降駆動装置を滑らないように各グリッパに連結する。アクチェータ１２が作動されない状態では摩擦エレメントは力なくグリッパ３から連結解除されている。
【００１７】
第２の昇降駆動装置は第２のリニアモータ７ａ、第２の直線案内８ａ、第２の昇降体９ａと第２の連結部材１０ａから成り、別の摩擦エレメント１１から第１の昇降駆動装置と同様にグリッパ３と連結可能である。この場合には連結部材１０と１０ａは、それぞれ第１の連結部材１０の１つと第２の連結部材１０ａの１つとが１つのグリッパ３に対し並べて当付け可能であるように細身に形成されている。第２の昇降体９ａは第１の昇降体９の上側にあり、一体に形成されたフィンガ状の付加部１３で第１の昇降体９の第１の連結部材１０の間に突入している。この場合、付加部１３は第２の連結部材１０ａを保持している。
【００１８】
グリッパ３は引っ張りばね１４と図示されていないストッパを介して、規定された上方の出発位置に保持されている。図１では外側の左のグリッパ３は対応配置された矢印で示したように構成エレメント４をプリント配線板２の上に載着させたすぐあとの上昇運動中にある。この位置は図２において一転鎖線で示されている。グリッパは所属のアクチェータ１２を作動させることによって第１の昇降体９と連結されている。この第１の昇降体９は第１のリニアモータによって下降させられ、上方の出発位置へ向かって動かされる。外側の右のグリッパ３は別のアクチェータ１２を用いて第２の昇降体９ａに連結された状態で示されている。このグリッパ３はすでに上方の出発位置を後にし、最初の下降運動中にある。この下降運動によって所属のグリッパ３は吸着された構成エレメント４と共に、対応矢印で示されているようにプリント配線板２に向かって下降させられる。この位置は図４においては一転鎖線で示されている。このプロセスは、先行するグリッパが上方の出発位置に達することでその作業サイクルを終了する前に、開始されるので、サイクル周期は短縮され、実装効率は高められる。最も外側の構成エレメント４がプリント配線板２の上に載着させられたときには、別のグリッパ３は既に第１の昇降体と連結されかつ下降させられていることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電気的な構成エレメントのために互いに平行な１列のグリッパを備えた実装ヘッドの側面図。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿って部分的に断面した図１に示した実装ヘッドの正面図。
【図３】図２の実装ヘッドの平面図。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って部分的に断面した、図１に示した実装ヘッドの正面図。
【符号の説明】
【００２０】
１  実装ヘッド
２  プリント配線板
３  グリッパ
４  構成エレメント
５  ケーシング
６  直線案内
７，７ａ  直線駆動装置
８，８ａ  直線案内
９，９ａ  昇降体
１０，１０ａ  連結部材
１１  摩擦エレメント
１２  アクチェータ
１３  付加部
１４  引っ張りばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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