专利名称：为印刷电路板装配元件的方法
为印刷电路板装配元件的方法技术领域
本发明总体上涉及借助于装配装置、特别是借助于所谓的自动装配机来为印刷电 路板和/或印刷电路板的组装配电子元件的领域。本发明特别地涉及一种用于装配印刷电 路板的方法，其中待装配的元件按照印刷电路板类型通过装配程序进行预设，并且每个待 装配的印刷电路板都具有附带的印刷电路板标识、例如条形码或RFID (射频识别)芯片，其 中附带的印刷电路板标识可以直接地或间接地说明印刷电路板类型或设计为独有的、明确 的标识。
背景技术：
在装配技术中、特别是在所谓的表面安装技术(SMT)中，电子元件由所谓的装配 装置(例如自动装配机、可以组装到自动装置上的装配模块)安装在印刷电路板的表面上。 将待装配的元件借助于用于装配过程的所谓的供给装置在拾取位置上提供。为了拾取和放 置电子元件，使用了在装配装置中可通过定位系统移动的装配头。然后在所谓的装配区域 中将电子元件放置到印刷电路板上。
借助于所谓的装配程序来将元件放置到预设的位置上、即所谓的装配位置上。在 进行装配之前为每个待装配的印刷电路板类型生成这种装配程序，其中印刷电路板类型例 如通过预设的导线线路结构、通过待装配的电路的设计等等来区分。通常由装配程序确定 了用于装配流程的顺序。在此，由用于各自的装配的说明(所谓的印刷电路板说明)出发。 该说明例如包括待装配的印刷电路板的配置、所应用的元件的说明，等等。此外在生成装配 程序时还可以考虑关于元件装备、所应用的自动装配机的装配头与装配位置的对应关系等 等的信息。
因为在SMT生产中在装配时要求了日益增加的灵活性，因此通常应该将不同的印 刷电路板类型以任意的顺序装配在装配装置上或生产线上。在生产时例如可以出现，在单 独的装配装置中分别将不同的印刷电路板集合到一起。因此例如可以在第一装配装置中借 助于相应的装配程序共同地装配类型A和类型B的印刷电路板。然而在第二装配装置中， 由相应的装配程序对类型A和类型C的印刷电路板进行加工。在此例如可能出现这样的问 题，即单独的装配位置或者被多次装配或者完全未被装配，这是因为各个装配位置由不同 的装配装置的不同的装配程序完成并且因此例如已经装配的位置对于另外的装配装置来 说不是已知的。
为了在装配印刷电路板的组时避免这种问题、如装配位置被多次装配或者完全未 被装配，例如可以连续地由装配装置或生产线对印刷电路板类型进行加工。在此然而必需 的是，为每个印刷电路板类型设置一个自身的装配程序并且为每个新的待装配的印刷电路 板类型相应地改装装配装置或生产线。因此例如可能导致更长的生产持续时间、由于改装 引起的空转和附加的费用。
为了实现更短的生产持续时间，例如存在这种可能性，即将两个印刷电路板(例 如一个印刷电路板类型的上侧和下侧，等等)固定地相互组合。然而对此必须手动地进行准备和生成共同的装配程序。此外，两个印刷电路板的固定的组合在生产时具有较低的灵 活性，这是因为例如仅可以借助于所谓的同步的双传送装置(也就是说在一个具有两个传 送轨道的装配装置中)进行装配，其中每个印刷电路板或者每个印刷电路板类型对应于一 个传送轨道。
如果印刷电路板例如由于更良好的生产线充分利用性能、更简单的装备等等 原因而应该相邻地装配在一个装配装置或一个生产线的不同的传送轨道上或装配在 不同的生产线上，因此该印刷电路板的装配物必须分成多个印刷电路板-部分说明 (Teilbeschreibung)。通过印刷电路板-部分说明，对用于各自的传送轨道或用于各自的 生产线的各自的装配程序进行预设和确定。由此必须预先精确地计划，即什么时候印刷电 路板在哪些传送轨道上或在哪些生产线中装配上哪些元件。因此例如在生产线内部对传送 轨道的任意更换是不可能的。
在一个装配装置中生产多个印刷电路板类型或印刷电路板的组(例如在从印 刷电路板类型A转换到印刷电路板B时)的另一个可能性例如是所谓的工作混合器 (Jobmixer)。在此，为每个印刷电路板类型生成了一个印刷电路板说明。然后对于装配来 说然而仅仅访问这种印刷电路板说明，在其中确定了实际上待装配的印刷电路板类型。然 后由这种印刷电路板说明对于运行时间形成了所属的待装配的印刷电路板类型的组合并 且预设作为装配装置的装配程序。通过应用所谓的工作混合器例如可以在生产交替时避免 在装配装置或生产线中的空转。工作混合器或利用共同的装配程序的生产然而特别在具有 多个装配位置的元件中导致了更差的、生产线充分利用性能的平衡性。因为每个元件仅应 该装备在一个装配装置上，以便例如避免装配位置的多次装配或完全不装配。
类似的问题(例如不识别已经装配的位置)在生产期间装配装置发生故障时出 现。然后存在有部分装配的印刷电路板，其中对于例如替代装配装置来说，或在生产线的重 新计划之后，在没有发生故障的装配装置的情况下，当前的装配状态(也就是说在印刷电 路板上的已经装配好的位置)不是已知的。因为装配状态的当前的情况目前仅仅在各个装 配装置上是可使用的，并且一旦相应所属的装配程序例如由于机器-停机、调校等等原因 被放弃，则该当前的情况就丢失。对于利用替代装配装置或重新计划的生产线来生产装配 的印刷电路板来说，因此必须洗去部分装配的印刷电路板并且重新开始生产。其缺点在于， 产生了很大的投入、时间延迟以及附加的费用。发明内容
因此，本发明的目的在于，提出一种方法，通过该方法可以以简单的方式更加灵活 地在装配装置中对印刷电路板进行装配并且通过该方法可以无需附加投入地对部分装配 好的印刷电路板进行加工。
该目的通过独立权利要求的内容来实现。在从属权利要求中描述了本发明的有利 的实施方式。
根据独立权利要求1提出了一种用于在装配装置中、特别是在自动装配机或装配 模块中为印刷电路板装配电子元件的方法。待装配的元件按照印刷电路板类型由装配程序 预设，并且待装配的印刷电路板具有附带的印刷电路板标识(例如条形码、RFID芯片)。该 印刷电路板标识可以或者直接地或者间接地仅仅说明印刷电路板类型或者可以设计为用于各自的印刷电路板的、独有的、明确的标识。在根据本发明的方法中，首先在装配装置中 确定至少一个待装配的印刷电路板的附带的印刷电路板标识。然后根据至少一个印刷电路 板的附带的印刷电路板标识确定了所属的印刷电路板类型，并且将至少一个待装配的印刷 电路板的附带的印刷电路板标识和确定的印刷电路板类型发送至中央装配程序服务器。接 着由该中央装配程序服务器生成相应的装配程序并对装配装置进行预设。然后在装配至少 一个印刷电路板期间将当前的装配状态反馈至装配程序服务器并以印刷电路板特有的方 式(leiterplatten-spezifisch)存储。在此，当前的装配状态包括在由各自的装配程序预 设的装配位置和已经完成的并且因此是装配上元件的装配位置之间的区别。
根据本发明的方法的主要方面在于，装配过程更加灵活并且以简单的方式实现了 关于每个独有的印刷电路板已经完成的装配位置的信息的反馈。由此可以无需很大投入地 在改变和/或中断装配过程时生成新的装配程序，由该程序对印刷电路板上的已经装配好 的位置加以考虑，因为基于装配状态已知了印刷电路板上的还待装配的位置。在这种新的 装配程序中，如果例如待装配的元件、印刷电路板等等在另一个包装中和/或以新的标识 提供的话，那么例如也可以引入或也可以考虑生产线的新的配置(例如装配装置、传送轨 道，等等)。
利用根据本发明的方法不仅能够对单独的印刷电路板或印刷电路板类型进行加 工，而且也可以对印刷电路板的组或不同类型的印刷电路板类型的印刷电路板的组进行加 工。因此通过根据本发明的方法也可以灵活地在装配装置中对印刷电路板进行装配(例如 任意的印刷电路板变体和传送变体)。在此，基于单独的印刷电路板类型描述装配程序。随 后借助于根据本发明的方法对于运行时间实现将共同待装配的印刷电路板进行编组以及 生成用于印刷电路板类型的组合的装配程序。由此不必在生产之前(例如通过程序员)手 动地控制所有组合的多种特性。以理想的方式，由装配程序服务器识别出，共同的待装配的 印刷电路板的编组发生变化并且然后生成新的装配程序，由该新的装配程序对已经装配好 的装配位置加以考虑。
以适宜的方式，当前的装配状态以印刷电路板特有的方式反馈(5)和由中央装配 程序服务器(BD)应用作为用于新的装配程序的基础。因此对于装配程序服务器来说一方 面已知了在印刷电路板上的这个装配位置，该装配位置已经通过装配程序进行了加工并且 由此例如被元件占用。另一方面，中央装配服务器也识别出所有还未被占用的装配位置。当 生成新的装配程序时，因此已知了所有的信息，以便可以对已经完成的装配位置以印刷电 路板特有的方式加以考虑。
有利的是，在生成新的装配程序时考虑到，在哪些装配装置上和在装配装置的哪 些传送轨道上对印刷电路板的、还待装配的装配位置进行装配。由此可以以简单的方式对 改变的配置(例如新的传送轨道、改变的装配装置)或在新的装配程序中的生产线的重新 计划自动地加以考虑，以用于剩余的还待装配的装配位置的装配。
在此，提出本发明的一个合适的改进方案，即以印刷电路板特有的方式将当前的 装配状态存储在数据存储器中，特别是在中央数据库中。通过将该信息中央地和以印刷电 路板特有的方式存储，可以以简单的方式由装配程序服务器例如在改变配置(例如新的装 配装置)或者在重新计划生产线时来访问对于生成新的装配程序来说所必需的数据。
非常有利的也在于，为了对装配的印刷电路板的生产的重新计划进行控制，提供了用于显示生产数据和用于输入变化的用户界面。以这种方式例如可以显示出所有的在装 配装置或生产线上的、刚好处于生产中的印刷电路板。当装配装置发生故障时，例如可以以 简单的方式通过用户界面检测，是否可以将该印刷电路板例如在生产线的剩余的装配装置 上基于在该处装备的元件来生产完成或者是否可能在另一个生产线上生产完成。通过用户 界面例如可以当装配装置发生故障时对其非常简单地这样进行配置，即仅仅更多地传送通 过印刷电路板。
在本发明的一个改进方案中，特别是对于包括至少两个装配装置的生产线来说， 由生产线的第一装配装置在至少一个待装配的印刷电路板的附带的印刷电路板标识的基 础上确定了印刷电路板类型。然后将至少一个印刷电路板的附带的印刷电路板标识以及印 刷电路板类型传输至生产线的其它的装配装置。由此以有利的方式避免了，必须由生产线 的每个装配装置确定待装配的印刷电路板的附带的印刷电路板标识以及所属的印刷电路 板类型。通过将该数据从生产线的一个装配装置传输给下一个装配装置，可以实现进一步 地节省时间和费用。
为了进一步优化根据本发明的方法的性能以及为了附加地节省时间，在此有利的 是，即由生产线的第一装配装置将至少一个待装配的印刷电路板的附带的印刷电路板标识 以及印刷电路板类型发送至中央装配程序服务器，用于产生相应的装配程序。随后在将用 于至少一个印刷电路板的相应的装配程序发送至第一装配装置之后，由中央装配程序服务 器将装配程序也分配给生产线的其它的装配装置。然而如果对于一个刚好在第一装配装置 中被装配的印刷电路板来说，是一个已经对于已经制成的印刷电路板的生产所必需的装配 程序，因此该装配程序并不再一次由装配程序服务器发送给生产线的装配装置。在这种情 况下，仅由装配程序服务器通知给装配装置，将哪一个已经发送的装配程序应用于印刷电 路板。
下面以示例性的方式根据附图1说明本发明。图1示例性和示意性地示出了用于 在装配装置中为印刷电路板装配元件的、根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出了示例性的生产线FL，其示例性地包括三个装配装置Bi，B2， B3。在装配装置Bi，B2, B3中为印刷电路板LP装配电子元件。印刷电路板LP在此具有附 带的印刷电路板标识ID(例如条形码、RFID芯片)，其中该印刷电路板标识ID或者直接地 或者间接地仅仅包含一个印刷电路板类型或者也可以设计为印刷电路板LP的独有的、明 确的标识，根据该标识可以确定印刷电路板类型。
此外，图1示例性地示出了用于将印刷电路板LP的附带的印刷电路板标识ID分 配DL给印刷电路板LP的印刷电路板类型的服务器以及中央装配程序服务器BD，该中央装 配程序服务器例如可以反应给生产线FL的装配装置Bi，B2, B3、生产和/或整个生产装置 的所有的装配装置Bi，B2, B3或生产线FL。由装配程序服务器可以将信息、例如当前的装 配状态或每个待装配的印刷电路板LP的完成的装配位置，存储在数据存储器DS中。为了 对装配好的印刷电路板LP的生产的重新计划进行控制，设置有用户界面B0，通过该用户界面可以显示出生产数据(例如刚好处于生产中的印刷电路板LP，等等)并且输入(例如配 置、传送装置等等的)变化。
在第一方法步骤1中，在将印刷电路板LP引入装配装置B1，B2，B3之后，确定了印 刷电路板LP的附带的印刷电路板标识ID。例如在第一装配装置Bl中读取刚好要装配的印 刷电路板LP的印刷电路板标识ID。与此并行地，也可以分别由生产线FL的第二和第三装 配装置B2，B3确定刚好要装配的印刷电路板LP的附带的印刷电路板标识ID。
在第二方法步骤2中，随后根据印刷电路板LP的附带的印刷电路板标识ID确定 所属的印刷电路板类型。这例如可以借助于用于将印刷电路板标识ID分配DL给印刷电路 板类型的服务器来实现。对此，由各自的装配装置Bi，B2, B3例如读取印刷电路板LP的附 带的印刷电路板标识ID并且发送给用于分配DL印刷电路板类型的服务器。由该服务器DL 随后确定相应的、属于印刷电路板标识ID的印刷电路板类型并且反回发送给各自的装配 装置Bi，B2, B3。在印刷电路板LP中，例如将印刷电路板类型直接地在印刷电路板标识ID 中例如作为条形码存储，印刷电路板类型例如可以直接地或借助于用于将印刷电路板标识 ID分配DL给印刷电路板类型的服务器，而从印刷电路板标识ID中确定。
在第三方法步骤3中，随后将刚好要装配的印刷电路板的印刷电路板标识ID由各 自的装配装置Bi，B2, B3与所属的、确定的印刷电路板类型共同传输给中央装配程序服务 器BD。接着，由中央装配程序服务器BD在第四方法步骤4中根据印刷电路板LP的印刷电 路板类型和印刷电路板标识ID产生用于分别待装配的印刷电路板LP的、相应的装配程序， 并且对各自的装配装置Bi，B2，B3进行预设。
在第五方法步骤5中，随后在由各自的装配装置Bi，B2，B3装配印刷电路板LP期 间，将刚好装配好的印刷电路板LP的当前的装配状态通知给装配程序服务器BD。如果例如 独有的印刷电路板LP在装配装置B1，B2，B3中装配完成，因此将用于该装配装置B1，B2，B3 的印刷电路板LP的、成功完成的装配作为当前的装配状态发送给装配程序服务器BD。如果 印刷电路板LP在装配装置Bi，B2, B3中的装配例如由于损坏、干扰、生产交替等等而被中 断，因此在装配程序中预设的装配位置和已经完成的装配位置之间的区别作为当前的装配 状态被反馈至装配程序服务器BD。
在第六方法步骤6中，随后由装配程序服务器BD将由各自的装配装置Bi，B2, B3 所报告的、印刷电路板LP的当前的装配状态以印刷电路板特有的方式存储在数据存储器 DS(例如数据库)中。因此一方面可以在装配程序服务器BD发生故障时由另一个空闲的对 象接管。另一方面因此对于装配程序服务器BD来说任何时候都已知了用于各自的生产的 每个待装配的印刷电路板的已经完成的装配位置，并且装配程序服务器BD知道哪一个印 刷电路板LP在哪一个装配装置Bi，B2, B3中刚好被加工。
由此例如可以当装配装置Bi，B2, B3发生故障时或当更换待装配的印刷电路板类 型时，由装配程序服务器BD生成了新的装配程序，在该装配程序中考虑到印刷电路板LP上 的已经装配好的位置。在此例如附加地可以注意，在哪些装配装置Bi，B2, B3上，在哪一个 生产线FL上和/或在装配装置Bi，B2, B3或生产线FL的哪一个传送轨道上应该完成还待 装配的装配位置。
为了对生产的重新计划(例如当装配装置B1，B2，B3发生故障时)进行控制，随后 例如可以在第七方法步骤7中通过用户界面BO显示生产数据或输入例如在配置中等等的变化。此外用户界面可以提供功能，例如这样对发生故障的装配装置B1，B2，B3进行配置的 可能性，即仅仅更多地传送通过印刷电路板LP。也可以显示出单独待装配的、刚好在生产线 FL中进行生产的印刷电路板LP的清单。例如也可以通过用户界面BO计算出，在生产线FL 的剩余的装配装置Bi，B2, B3上基于那里的装备，是否可以完成给待装配的印刷电路板LP 装配上元件，或者还待装配的印刷电路板LP例如是否可以在另一个生产线FL上制成。
在根据本发明的方法的一个优化的变体中，例如方法步骤1至2仅仅由生产线FL 的第一装配装置Bl执行。在此，在第一方法步骤1中仅仅由第一装配装置Bl确定了待装 配的印刷电路板LP的附带的印刷电路板标识ID并且在第二方法步骤2中确定了所属的印 刷电路板类型。随后在第三方法步骤3中，由第一装配装置Bl将印刷电路板标识ID与所 属的印刷电路板类型共同地不仅发送给装配程序服务器BD，而且也发送给生产线FL的第 二装配装置B2。由第二装配装置B2可以将该信息传输给生产线FL的第三装配装置B3。
在第四方法步骤4中将相应的装配程序发送给第一装配装置Bl之后，可以为了根 据本发明的方法的性能的进一步的优化，由装配程序服务器BD已经预先在第四方法步骤4 中将该装配程序也传输至生产线FL的另外的装配装置B2，B3。然而如果刚好待装配的印 刷电路板LP需要已经由在这之前生产的印刷电路板LP所使用的装配程序，则因此在第四 方法步骤4中由装配程序服务器BD并不再一次将该装配程序发送给装配装置Bi，B2, B3， 而是仅仅发送应该应用哪一个装配程序的信息。
根据本发明的方法可同样地用于单独的印刷电路板LP以及用于印刷电路板LP的 组。在印刷电路板LP的组中随后在第一方法步骤1中确定了组的所有印刷电路板LP的附 带的印刷电路板标识ID并且在第二方法步骤2中对于组的单独的印刷电路板LP确定了印 刷电路板类型。在第三方法步骤3中随后将组的所有印刷电路板LP的印刷电路板标识ID 以及印刷电路板类型发送至装配程序服务器BD，因此可以由该服务器生成相应的装配程 序。在第五和第六方法步骤5，6中随后将组群的装配状态报告给装配程序服务器BD并且 存储。
由此例如可以实现，对两个以上的印刷电路板的、完全独立无关的印刷电路板类 型或组共同地进行装配。也可以更好地利用不同的传送变体(例如双路传送、三路传送或 四路传送，等等)，其中组合了多个印刷电路板LP。如果在装配装置Bi，B2, B3中例如出现 了印刷电路板组的变化，那么由装配程序服务器BD进行识别。随后例如为改变的印刷电路 板组生成新的装配程序，在该装配程序中考虑到已经完成的装配位置。
权利要求
1.一种方法，用于在装配装置(Bi，B2, B3)中为印刷电路板(LP)装配电子元件，其中 待装配的所述元件按照印刷电路板类型由装配程序预设，和其中待装配的所述印刷电路板 (LP)具有附带的印刷电路板标识(ID)，所述方法具有以下方法步骤-首先在所述装配装置(B1，B2，B;3)中确定至少一个待装配的印刷电路板(LP)的所述 附带的印刷电路板标识(ID) (1)；-然后根据至少一个印刷电路板(LP)的所述附带的印刷电路板标识(ID)确定了所属 的所述印刷电路板类型⑵；-然后将至少一个待装配的印刷电路板(LP)的所述附带的印刷电路板标识(ID)和所 述确定的印刷电路板类型发送至中央装配程序服务器(BD) (3)；-接着由所述中央装配程序服务器(BD)生成相应的所述装配程序并对所述装配装置 (B1，B2，B3)进行预设(4)；和-然后在装配至少一个印刷电路板(LP)期间将当前的装配状态反馈至所述装配程序 服务器(BD) (5)并且以印刷电路板特有的方式存储(6)，其中所述当前的装配状态包括在 由所述装配程序预设的装配位置和已经完成的装配位置之间的区别。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前的装配状态以印刷电路板特有 的方式反馈(5)和由所述中央装配程序服务器(BD)应用作为用于新的装配程序的基础。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，在生成新的装配程序时考虑 到，在哪些装配装置(B1，B2，B;3)上和在所述装配装置(B1，B2，B;3)的哪些传送轨道上对所 述印刷电路板(LP)的、还待装配的装配位置进行装配G)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，以印刷电路板特有的方式将 所述当前的装配状态存储在数据存储器(此)中，特别是在中央数据库中(6)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，为了对装配的所述印刷电路 板(LP)的生产的重新计划进行控制，提供了用于显示生产数据和用于输入变化的用户界 面(BO) (7)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在至少包括两个装配装置 (Bi, B2, B3)的生产线(FL)中，由所述生产线(FL)的第一装配装置(Bi)在至少一个待装 配的印刷电路板(LP)的所述附带的印刷电路板标识(ID)的基础上确定了所述印刷电路板 类型(1，2)，并且然后将至少一个印刷电路板(LP)的所述附带的印刷电路板标识(ID)以及 所述印刷电路板类型传输至所述生产线(FL)的其它的装配装置(B2，B3)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，由所述生产线(FL)的所述第一装配装置 (Bi)将至少一个待装配的印刷电路板(LP)的所述附带的印刷电路板标识(ID)以及所述印 刷电路板类型发送至所述中央装配程序服务器(BD)，用于产生相应的所述装配程序(3)； 以及在将用于至少一个印刷电路板(LP)的所述相应的装配程序发送至所述第一装配装置 (Bi)之后(4)，由所述中央装配程序服务器(BD)将所述装配程序也分配给所述生产线(FL) 的其它的装配装置(B2，B3) (4)。
全文摘要
本发明涉及一种用于在装配装置中为印刷电路板装配电子元件的方法，其中待装配的元件按照印刷电路板类型由装配程序预设。每个待装配的印刷电路板具有附带的印刷电路板标识，该标识首先在装配装置中被读取。根据该附带的印刷电路板标识确定了待装配的印刷电路板的印刷电路板类型。将印刷电路板的、确定的印刷电路板类型和附带的印刷电路板标识共同发送至中央装配程序服务器。由装配程序服务器生成相应的装配程序并对装配装置进行预设。在根据装配程序装配印刷电路板期间将当前的装配状态反馈至装配程序服务器并且以印刷电路板特有的方式存储。因此可在改变和/或中断装配过程时简单地生成新的装配程序，由程序考虑在印刷电路板上的已装配的位置。
文档编号H05K13/08GK102036549SQ201010293778
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月26日 优先权日2009年9月29日
发明者曼弗雷德·陶贝, 泰穆·萨里宁, 福尔克尔·辛德尔, 霍斯特·申德勒, 马丁·施朗 申请人:西门子电子集成系统有限责任两合公司