贴片周期内流体应用的方式及装置的制作方法

本发明涉及元件贴片机。更具体地说，涉及在贴片周期内一个元件流体的应用。

背景技术：
使用复杂的元件贴片机来制造印刷电路或类似的卡，电路板，面板等是众所周知的。本文所用之术语印刷电路板(PCB)，指任何这样的电子封装结构。通常情况下，元件通过各种送料器被提供到贴片机。送料器的例子包括可容纳元件的一个或多个卷轴的带式送料器，可容纳元件的一个或多个托盘的矩阵送料器，可容纳模具的一个或多个晶片的晶片送料器。所有这些送料以某种类型的拾起位置来提供元件。一个壳体携带一个具有多个取放头的可转动框架，取放头具有一个配有喷嘴的真空主轴，其可以在印刷电路板正上方的平面上沿X和Y轴移动。每个真空主轴可以沿Z轴移动(即，从扩大和缩小的位置缩回)。每个喷嘴的尺寸和以其他方式配置用于与每个不同的尺寸和类型的元件由机器决定。在操作中，具有可转动框架的壳体被移动到送料器拾起位置和取放头之一的喷嘴中被定位在该元件。喷嘴降低，通过其相关的真空主轴(即扩展)，应用真空后，该元件被从送料器移出并紧紧地顶住真空喷嘴口。可旋转的框架，然后移动到一个在印刷电路板上的位置进行组装。然后降低真空主轴，元件就安置在印刷电路板上的预定位置。对于某些过程元件可能需要有流体，如助焊剂，粘接剂，等，应用之前安置在印刷电路板上。在这种情况下，可转动的框架将首先移动到位于机器的流体的应用程序站，然后延伸的主轴，使得流体被施加到该元件的底部。一旦流体被应用，该主轴被升起以及可转动的框架移动到印刷电路板上。随着多取放头机器的出现，应用流体到元件以有效地改善周期率的需要越来越迫切。在过去，当一个特定的取放头的喷嘴进行需要的应用流体的元件，整个壳体和可旋转的框架被移动到在XY平面中一个指定的流体应用程序站来将流体应用到元件中。不用说，需要移动整个多头可旋转的框架，所有其他的取放头随即在其到达流体应用位置过程中无法贴装元件。这导致了贴片机较低的吞吐量，因为这个移动即使对于单取放头而言亦真实存在。

技术实现要素：
根据一个实施例中，一个元件贴片机，包括：一个可移动的壳体，其适于在印刷电路板上沿X及Y轴移动，该壳体包括：一个可转动的框架，至少具有一个取放头配置用以移动拾起一个元件，并安置在印刷电路板上，和一个流体应用程序工作站，配置以用来给元件提供流体，在被取放头拾起以后并在将元件安置在印刷电路板上以前。]根据另一实施例，在一个拾起循环中应用流体到元件的方法，包括：(a)提供一个元件贴片机，包括适于在印刷电路板上沿X及Y轴移动的壳体，具有一个可转动的框架，该框架具有一个设置在其后的取放头；(b)与壳体相连的流体应用程序工作站，适于将流体运送到元件；(c)移动壳体到拾取位置；(d)从使用取放头供给的钻进中挑选元件；(e)移动壳体到预定位置；(f)应用流体到拾取元件；及(g)将拾取元件与流体施加到印刷电路板上的预定位置处。根据又一个实施例中，在一个安置循环中应用流体到元件的方法，包括：(a)提供一个元件贴片机，包括适于在印刷电路板上沿X及Y轴移动的壳体，具有一个可转动的框架，该框架具有一个设置在其后的取放头；(b)与壳体相连的流体应用程序工作站，适于将流体运送到元件；(c)使用众多取放头的其中之一来从供应的元件中拾起元件；(d)应用流体到拾取元件；及(e)，将拾取元件与流体施加到印刷电路板上的预定位置处。附图说明这被看作是本发明的标的物被特别地指出并在本说明书的结论的权利要求中清楚地要求保护。从下面的详细描述并结合附图，本发明的上述和其它特征和优点是显而易见的，其中图1示出的是根据一个实施例中一个具有多个取放头的可转动框架的详细原理图和正视图；图2示出的是根据一个实施例的图1中的可转动框架的详细的示意性透视；图3示出的是根据一个实施例的一个元件贴片机的部分的简化示意性框图；图4示出的是根据一个实施例的图1和2的在壳体上的流体应用程序工作站的取放头的详细透视图；图5示出的是根据一个实施例的图4中5-5处在壳体上的流体应用程序工作站的剖视图；图6示出的是根据一个实施例的图4中6-6处在壳体上的流体应用程序工作站的剖视图；图7示出的是根据一个实施例的以皮带交互的刮墨刀片的侧视图；图8示出的是根据一个实施例的图7的刮墨刀片对于倚靠图7的皮带的流体位置的侧视图；图9示出的是根据一个实施例的安置循环的周期图；图10示出的是根据一个实施例的方法的简化流程图。具体实施方式在下文中描述的实施例中所公开的装置和方法的详细说明，这里介绍的方式参照附图例示，而不是作为限制。下面描述的是一个元件贴片机，具有一壳体与一个有多个取放头的可转动的框架来组装印刷电路板，包括一个完整的流体施加装置用于施加流体到需要事先安置流体应用的元件，这样就没有必要将可旋转的框架在XY平面内移动到流体应用程序工作站以应用流体到一个或多个元件。首先参照图1至3，其中示出了用于多磁头元件中的贴片机200的可旋转的框架104。特别地，图1中示出了可转动的框架104的前视图，图2示出了可转动的框架104的示意性透视图，图3示出了一个元件贴片机200的部分的简化示意性框图。可转动的框架104被安装在一个壳体102和包括多个围绕其周边设置的取放头106。由箭头204所示的方向围绕中心轴线旋转的旋转框架104。每个取放头106被示为在远端处具有喷嘴110的真空主轴108。每个取放头106的真空主轴108的沿Z轴在一伸出位置和缩回位置之间是可移动的。在其延伸位置，喷嘴110可以在拾起位置203拾起一个元件214。拾起位置203从一个元件214提供了众多不同元件的位置206，通常是由机器控制器210中选择的多个不同的元件的位置206。壳体102可以是可转动的框架104被安装在XY平面内移动，从而允许移动在拾起位置203和一个安置位置208之间。元件贴片机200包括一个壳体上的流体应用程序工作站112，该壳体上的流体应用程序工作站112设置在邻近旋转框架104上的壳体102上。壳体上的流体应用程序工作站112可被附连到安装有可转动的框架104的壳体102上，使得元件214可以在被取放头106拾取之后和它们被放置在印刷电路板216之前施加流体。图2示出了一个理想的位置，该理想的位置可以附着壳体上的流体应用程序工作站112。然而，需要理解的是，壳体上的流体应用程序工作站112还没有在该图中所示。壳体上的流体应用程序工作站112将被更详细地在下面的附图4至8中进行描述。虽然所示绕一水平轴旋转的旋转框架104，它应该通过本领域技术人员应当理解，在本领域中，也可考虑其他的配置，例如传送带(未示出)，在一个不同的角度设置绕轴。因此，本发明不被认为是有限的，可转动的框架104为本实施例所选择的配置。元件贴片机200也如附图中所示，包括一个视觉系统212。视觉系统212可以包括一个或多个摄像机202设置在元件贴片机200的处理站(未示出)。视觉系统212可以使用处理元件214的图像，以便识别，定位，操作或以其他方式定向对元件214，喷嘴110的取放头106中的一个或多个。至少一个摄像头202可以设置在相邻的可转动的框架104，使得元件214上的喷嘴110通过由摄像机202进行检查。摄像机202可以被用来在不同的放大倍率或照明条件的捕获图像(图中未示出)。摄像机202的输出可以被连接到一台机器控制器210可包括电子信号处理和控制电路。机器控制器210可以控制摄像机202，并提供图像捕获功能。机器控制器210的输出端可被连接到视觉系统212。一个安置位置208可容纳印刷电路板216到其中的一个或多个元件214的安置。机器控制器210可以被配置以确定哪些元件是必须接受流体在壳体流体应用程序工作站112上。现在参考图4至8，其中示出了壳体流体应用程序工作站112的一个实施例的透视图。壳体流体应用程序工作站112可包括外壳411内的流体的应用程序元件。如图所示，皮带402可以被安装在位于壳体411内的多个辊子404上。皮带402可通过张紧弹簧406。该弹簧406可以连接到一个或多个滚子404，使得通过弹簧406不断张紧辊上的皮带402。可以通过皮带402与辊404的旋转马达(未示出)连接到一个轴418，其为可被操作的。位于可延伸的轴418的壳体411的外面。因此，电动机可位于壳体外。在其它实施例中，轴418和电机可以分别位于壳体411的范围内。含有储层流体401的瓶子414可更换地连接到外壳上的流体应用程序工作站112上以确保壳体流体应用程序工作站112内的流体始终确保一致的水平。在本实施例中所示的，所述瓶414可以附着在壳体411的壳体流体应用程序工作站112的外面。然而，在其它实施例中，瓶414可以是内部壳体411。瓶414可以被配置为提供保留壳体411内的流体容器或流体池415的流体401保持在一致的水平。外壳411的尺寸可使得它包括一个较低的部分413，槽或通道，在该通道内的流体储槽415被配置为以这种控制方式堆积。皮带402的一部分可以位于下部413内的流体储槽415，皮带402具有一个内表面和一个外表面。皮带402外表面，在下文将参照在传送带402的表面上，最终将流体应用到拾起元件214。因此，当皮带402旋转时，流体405可能被施加到皮带402的两个表面。在旋转过程中的皮带402，刮墨刀408、皮带402和擦拭器410的外表面的流体(在图8中看得最清楚)上的流体从带402的内表面移除。在图4中所示的实施例中，皮带402可以被配置为在反时针方向旋转。因此，刮墨刀408和擦拭器410紧接水平取出，分别由皮带402通过在流体容器415的流体。然而，应该理解的是，其它实施例中，设想，使用其他的调平装置。或者，流体可以被配置为只被应用到皮带402的外表面。操作后，已被取放头106拾起的元件214，元件214可能会出现在壳体流体应用程序工作站112。流体应用程序需要事先安置一个元件214的位置是在壳体流体应用程序工作站112后，可以按一个杠杆臂416的模座412到皮带402，皮带402延伸出在接触壳体411，直接进入需要的应用程序的流体元件214的开口417。以这种方式，流体可施加到元件214。一旦施加流体，该杆臂416可以返回到原来的非扩展的位置。可以通过各种手段(图中未示出)，诸如马达或活塞的杆臂416的运动。在施加过程中的流体元件214，但是应该理解，皮带402可继续旋转或停止的持续时间期间以应用流体到元件214。此外，取放头106，为了更容易地将流体元件214可以被配置为延伸至皮带402。一旦流体已应用壳体流体应用程序工作站112，元件214可以被从壳体流体应用程序工作站112移动，并在其印刷电路板216的预定的位置上安置。此外，元件214可检查之前或之后由机器视觉系统212的流体中的应用，如上所述。本发明利用的位置上的壳体流体应用程序工作站112允许流体在安置周期内执行的每个喷嘴110的元件铁片机200的组成部分214的应用。应当认识到，存在许多可能的配置，壳体流体应用程序工作站112安置在靠近可旋转的框架104，是在图中详细说明的实施例并不作为限。此外，以允许容易清洗或更换壳体流体应用程序工作站112，壳体流体应用程序工作站112可以是通过一个或多个磁铁450可拆卸和可更换地安装到壳体102。其它连接装置，如螺钉，引脚，螺栓或其它紧固件，也可以考虑。应当理解的是，任何数量的取放头106可以被考虑。它也将由所要达到的目的被确认，所用的定时数据可能取决于可转动的框架104的实际设计。例如，只有一个取放头106可以被安装到壳体102上。在这种情况下，壳体流体应用程序工作站112可以连接到安装在拾起后的元件214，而壳体102被移动到印刷电路板216，穿梭机制的穿梭机构(图中未示出)根据取放头106，使壳体流体应用程序工作站112可将流体施加到事先安置到印刷电路板216上的元件214。或者，这两个取放头106可以被安装在壳体102的流体应用程序工作站112。在这种情况下，取放头106可移动到拾起后的元件214，而在壳体102被移动到印刷电路板216的流体应用程序工作站112，使流体可施加到事先安置在印刷电路板216的元件214。在这些情况下，额外的取放头106可以安装使用，其中使用相同的所述主轴。在本文描述和示出的实施例中，每个拾取和安置在可旋转的框架104的取放头106可能需要在每个安置周期内应用流体到元件214。但应当理解，拟进行的取放头106可以完全能容纳这样的情况。然而，在典型的安置情况下，应当被本领域技术人员理解，可能只需要被应用到选择的几个元件214，由旋转框架104拾起。现在参考图9，其中示出了一个时序图，描绘了在安置周期内应用程序的流体元件，如元件214。从流体应用中可以看出，每个取放头元件，如取放头106，总是可以被在安置周期内完成。保持流体到元件的应用完全是一个单一的机器安置周期，在元件安置机器的通过可能是未受影响的，提高整体安置机器的通过可能被提高以超过现有技术的类似机器，并没有包括一个壳体流体应用程序工作站。现在参考图10，其中示出了根据本发明的一个实施例示出的方法的步骤流程图500。应当理解，方法500可首先包括一个元件贴片机，其包括一壳体，适于沿X和Y轴运动，一个印刷电路板，具有可转动地安装于其上的一框架，该框架配置有多个取放头。此外，应当理解，该方法包括：提供连接到所述壳体且适于将流体施加到元件的流体应用程序工作站。上文中所描述的各部件，可用于执行方法500的实施例。该方法可以包括通过取放头106来从供应的元件中拾起元件214的步骤502。特别地，拾起可能通过喷嘴110完成，安装在旋转框架104上的。在此步骤中，可转动的框架104被首先移动到拾起位置203，喷嘴110可被降低，并可能拾起元件214。此步骤在多磁头的可旋转的框架104是可重复的，重复过程取决于取放头106的数目。元件拾起开始后，对步骤504的研究来确定是否需要应用流体可能被执行。然后，如果需要应用流体，在步骤508中，元件214可以由壳体流体应用程序工作站112施加流体。这过程是可能发生，例如，由下一个喷嘴110拾起下一个元件214，直到第一个部件214到达壳体流体应用程序工作站112。一旦流体被施加到元件214上，可转动的框架104在程序的控制下移动到所需在印刷电路板216上的拾起位置208的XY坐标上。然后，喷嘴110可以被降低，并且在步骤510中，曾在步骤502中拾起的元件214现在可以被安置到印刷电路板216上。另外，元件拾起开始后，喷嘴110持有拾起的元件214经过摄像机202，元件214将被进行成像，并通过视觉系统212处理获取的图像。此步骤中，可能会发生流体的应用程序过程的步骤504之前或之后，根据视觉系统212对壳体流体应用程序工作站112的反馈。在替代实施例中，该元件贴片机200上的壳体流体应用程序工作站112安装在壳体102，可具有不同的流体的应用程序编程选项。在一个替代实施例中，元件214被拾起和安置的元件贴片机200可以在物理尺寸上过大，以容纳由壳体流体应用程序工作站112。在这种情况下，该元件贴片机200可自动恢复到现有技术的行为来沿X和Y轴移动壳体102到典型的现有技术的流体应用站，以使过大的元件可接收流体应用。在一个具体的实例中，流体可能会被施加助焊剂。然而，其他流体，如粘合剂或其他润湿剂可能被应用。例如，喷涂粘接剂，其可以存储在一个压力容器中，也可能需要应用。在这种情况下，瓶子414可能会被取代加压容器，该杆臂416可以替换造成加压容器喷射粘接剂，当元件214在壳体流体应用程序工作站112时，以及弹簧406，辊404，皮带402和模座412可能没有必要。此外，方法500可包括重复拾起，应用流体以及安置附加元件。拾起的附加元件可以基本上完成在应用程序以前拾起元件214的流体的步骤。此外，安置在最初的步骤，拾起元件214可以在应用过程中流体的步骤来完成的附加元件。此外，该方法500可包括从壳体102除去流体应用程序工作站112以使得更容易进入流体应用程序工作站112，并重新连接流体应用程序工作站到壳体。实施例中的元件被引入的冠词“一”或“一个”意在表示存在一个或多个元件。术语“包括”和“具有”及其派生词旨在为包括性的，有可能是列出元件以外的额外元件。连词“或”与列表中的至少两个术语一起使用时，是指任何条款或条款组合。术语“第一”和“第二”是用来区分元件，不被用来表示一个特定的顺序。仅结合了有限数量的实施例中，虽然本发明已作了详细描述，但应容易地理解，本发明并不限于这些公开的实施例。相反，本发明可以被修改，以结合任意数目的此前未描述的变型，变更，替代或等效布置，这些均与本发明的精神和范围相称的。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解的是，本发明的方面可仅包括一些所描述的实施例。因此，本发明不被视为受前述描述的限制，而是仅由所附的权利要求书的范围的限制。