将元件传送至贴片机的装置和方法以及贴片的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于将元件（30）传送到贴片机的贴装头（20）拾取单元（21）的供给装置（1），其中元件（30）作为供给装置（1）的散装件（31）被传送。该供给装置（1）具有活动设置的吸附单元（2），用以吸附任意方向放置的元件（30）；具有传感器单元（10），用于识别至少一个选自被吸附的元件（30）的元件位置和方向；以及用于将每个由传感器单元（10）识别的元件（30）的位置和方向传输到所述贴装头（20）的通信接口（11）。本发明还涉及一种包含这种供给装置（1）的贴片机和一种用于将元件（30）传送到贴片机（40）上贴装头（20）的拾取单元（21）的方法。
【专利说明】将元件传送至贴片机的装置和方法以及贴片机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供给装置，其用于将批量任意放置在装置上的散装元件传送至贴片机上贴装头的拾取单元。本发明还涉及一种贴片机，其用于将电子元件与电路板进行装配，该贴片机包括贴装头，贴装头上设置有用于拾取元件的拾取单元，该贴片机还包括用于将元件传送至贴装头拾取单元的供给装置。本发明还涉及一将元件传送至贴片机上贴装头的拾取单元的方法。
【背景技术】
[0002]为了将电子元件传送至贴片机上贴装头的拾取单元，通常使用专门的元件传送装置实现。也就是说，在基板或者电路板的运输路径旁侧设置元件传送装置。在装配过程中，即在进行基板或电路板与电子元件的装配时，使用元件传送装置向拾取位置传送元件。然后使用可通过定位系统移动的贴装头在拾取位置处拾取元件，并将其传送到贴片机的装配区域。随后贴装头在装配区域将电子元件装配至电路板或基板上。为了传送电子元件，使用例如将元件放置于传送带中的元件供给装置，其中元件传送带通常具有口袋状的凹处及传送孔，所述元件放置在传送带的凹处。
[0003]具有前述的元件传送装置的SMD机(SMD=表面贴装机)的缺点是传送成本高，从附带产生的倾斜到传送数量有限的电子元件，再到滚轮，再次提高了处理元件时的成本。
[0004]因此SMD机，也可以成为表面贴装机的元件也可以以散装元件的形式被传送，特别是处理小尺寸元件上。目前为止，处理散装件的工艺大都昂贵且不可靠。对此现有技术中主要使用震动传送带或气动装置。由此产生了以下问题，要么必须用轨枕和轨道可靠地且同时无噪声地传输和维持元件，要么仅仅运输但是不固定元件，但是这样将导致由意外的运动带来的不确定性和与此同时不仅在传送中而且也会在用贴装头取件的过程中的错误。现有系统在此不能充分解决工艺不可靠性问题。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于，尤其是，提供一种用于将在作为装置的以散装元件形式传送的元件运输到贴片机的贴装头的拾取单元的供给装置，一种贴片机以及一种用于将元件传送到贴片机的贴装头的拾取单元的方法，其以更为简单和低成本的方式保证了以散装件形式被传送的元件的高工艺可靠性。
[0006]本发明的前述目的通过具有与权利要求1相关特征的用于传送元件的供给装置，通过具有与权利要求15相关的特征的贴片机以及通过具有权利要求17的特征的用于传送元件的方法来实现。本发明的其他技术特征及细节说明，详见本专利文件的其他从属权利要求、说明书及相应附图。对此也适用于在带有本发明所述的供给装置的摘要中的，当然也适用于带有本发明所述的贴片机的和本发明所述的方法，反之亦然。因此，对本发明单个方面进行的阐述都同时适用于本发明的其他方面。
[0007]本发明的所述的第一个主题是通过用于传送元件的装置，尤其是电子装置来达到目的，所述元件作为装置的任意布置的散装元件被传送到贴片机上贴装头的拾取单元。该供给装置的特征在于，其具有活动设置的用于吸附元件的吸附单元；具有传感器单元，其用于识别至少一个选自被吸附元件的元件的位置，以及具有通信接口，其用于将每个被传感器单元识别的元件的位置传送到贴装头。这种用于传送元件的供给装置以低成本的方式确保了输送以散装件形式被运送的元件的高工艺可靠性。也就是说，任意作为装置的散装件的形式被传送的元件能够被活动设置的吸附单元吸附，此处个别被吸附的元件能够被吸附。该供给装置的传感器单元实现了识别由该吸附单元吸附的元件在吸附单元上的位置。在本发明意义上的元件的位置意味着，被吸附的元件布置在吸附单元上的哪个位置。优选地，吸附单元被构造成使得每个元件被吸附后由吸附单元固定元件，即固定不动地置于吸附单元上。该通信接口，尤其是布置在该供给装置的传感器单元中的通信接口，用于将每个被传感器单元识别的元件的位置传送到贴装头，即贴装头的通信接口。
[0008]贴装头通过获取由传感器单元确定的被布置在吸附单元上的每个元件的位置，使得贴装头的拾取单元足以对齐每个特定的元件，以拾取元件。
[0009]该供给装置的吸附单元是活动设置的。例如，该吸附单元可以为围着两个转动滚轮而设置的传送带。优选地，该吸附单元构造成可以强力吸附元件。本发明中特别优选的技术方案为，所述供给装置中的吸附单元为转动设置的吸附滚筒。该作为散装件的形式被传送到吸附滚筒的元件能够被吸附滚筒吸附，从而使得被吸附的元件能够被带着从供给装置的传感器单元处经过。该吸附滚筒可以由不同材料制成。例如由铁磁的材料制成。其他替代方案是，该吸附滚筒可以由陶瓷、由金属原料或者由塑料构造。
[0010]对此，作为散装元件被传送到供给装置的元件能够被活动设置的吸附滚筒，尤其是被转动布置的吸附滚筒吸附，该吸附滚筒可以是专门构造的滚筒。可以设想，例如该吸附单元具有环形的粘性薄膜，其上粘贴有元件，直到元件被贴装头的拾取单元拾取。如本发明所述的优选技术方案，可以在供给装置上的吸附单元，特别是吸附滚筒，设有带有大量孔的外壁，该吸附滚筒还具有空腔，所述孔终结于空腔处；该吸附滚筒还可以设有到达空腔用于在空腔中施加负压的连接装置。在该连接装置上可以连接能够在空腔中产生负压，尤其是恒定的负压的元件。该用于在空腔中施加负压的元件可以是外部元件，该元件可以被连接到供给装置的连接装置上。优选地，用于在空腔中施加负压的元件是该供给装置的组成部件。用于连接施加负压的元件的连接装置最好具有插销接口或者旋转接口，从而用于施加负压的元件可以被牢固地固定在连接装置上。同样可以设想，该连接装置具有螺旋接口，例如用于拧上用于施加负压的元件的螺丝。该吸附单元或者吸附滚筒最好具有圆柱形外形，在此圆柱形的吸附单元或者吸附滚筒的端部是封闭的。不过连接装置布置于吸附单元的端部或者端面上。特别优选的是，连接装置与构造为吸附滚筒的吸附单元的纵轴同轴地布置于吸附滚筒的端面上。在吸附单元，特别是吸附滚筒中，布置有与空腔连接的孔。通过用于施加负压的元件可以在吸附单元，尤其是吸附滚筒的空腔中产生负压。被施加的真空或被施加的负压使得，可以限制性地从散装元件中吸附并且吸持元件。吸附单元或者吸附滚筒的外壁中的每个孔通过在空腔中被施加的真空从原理上具有真空吸尘器的作用。用于施加负压的元件使得，空腔中的真空或者负压维持恒定或者相对恒定。
[0011]用于在空腔中施加负压的元件可以包括例如真空泵或者文丘里管。
[0012]在吸附单元运动或者吸附滚筒转动时，作为散装元件被传送到该供给装置的元件被空腔内的负压吸取到外壁的孔上并且被吸持在那里。优选地，元件完全覆盖住孔。在负压的作用下可以确保，在吸附单元运动或者吸附滚筒转动时元件始终被吸持在吸附单元的外壁的孔上。
[0013]吸附单元外壁上的孔的数目是可以改变的。优选地，构造为吸附滚筒的吸附单元在其整个外围上具有50个或者更多的孔。特别优选地，供给装置上规定在吸附单元的外壁中相邻的孔彼此等间距间隔。因此可以确保，元件能够被限制性地吸附。特别地，两个相邻的孔之间的间距如此大，以至于两个被相邻的孔吸取的元件不接触。优选地，两个相邻的孔的间距共计为元件的直径的1.5到2倍。优选地，供给装置的吸附单元，尤其是吸附滚筒具有大量的孔，这些孔布置成多排。
[0014]这些孔可以被构造为吸附单元的外壁上的通孔。此外这些孔以吸附单元的外壁的外侧面平整地结束。根据本发明特别优选的进一步研究，在该供给装置上可以规定，吸附单元的外壁的外侧面上的孔的周围布置突出的凸起，特别是火山状的或者环状的凸起。通过这种孔或围绕孔的外壁的技术方案可以确保，一个孔上只能吸取一个元件。突出的凸起使得，一个孔上仅仅吸取一个元件。围绕孔的突出的凸起促使元件整体被吸取或者只有一个完全覆盖孔的元件被吸取。如果元件没有完全覆盖住孔，突出的凸起，尤其是火山状的或者环状的凸起促使该元件不能平整地贴靠在孔上，从而该元件不能被正确地吸取和被相应地释放。也就是说，围绕孔的突出的凸起使得，如果孔被完全覆盖，那么在该孔上只有一个元件被牢固地吸持。因此尤其避免或者减少了在一个孔上吸取并吸持两个或者更多元件的情况。
[0015]用负压来吸附元件的替代方案是另一种优选的供给装置，其特征在于，所述吸附单元，尤其是吸附滚筒具有磁性区。优选地，如前面描述的，该磁性区域与这些孔相似，被分散地布置在吸附单元，尤其是吸附滚筒的外壁上或者外壁中。优选的是相邻的磁性区彼此等间距间隔。这些磁性区使得，元件从散装元件中被限制性地吸附并且被吸持在吸附单元，特别是吸附滚筒上。这些元件也会在震动和/或空气流中始终被固定在磁性区。顺便提一下，在真空作业的吸附单元中也是这种情况。该吸附单元，尤其是吸附滚筒，转动带动被吸附的元件经过传感器单元，该传感器检查或放过并且选择性地分离元件。
[0016]优选地，在前面描述的供给装置中可以规定，磁性区为永久磁铁。它优选地布置在吸附单元，尤其是吸附滚筒的外壁上或者外壁中。优选地，永久磁铁构造成用于吸附元件。替代方案是，供给装置另一优选的方案为，吸附单元由磁性材料构造并且该磁性区由供给装置上布置的永久磁铁磁化。因此永久磁铁可以布置在供给装置中，使得磁性区在经过时被永久磁铁磁化。因为吸附单元被活动设置，尤其是吸附滚筒被转动设置，所以可以更简单地确保，在专门设置永久磁铁的情况下磁性区被带着经过永久磁铁。因此磁性区永远是刚刚被磁化的，从而它能够用磁力吸引元件。通过反复磁化磁性区可以确保，磁性区的磁性力足够大，以至于从散装元件中吸附元件，被携带着从传感器单元处经过，以及被传送到贴片机的贴装头的拾取单元处。优选地，在吸附单元或者吸附滚筒的空腔中设置至少一个永久磁铁并且在吸附单元或者吸附滚筒外布置至少一个第二永久磁铁，在此吸附单元或者吸附滚筒的外壁能被带着经过永久磁铁。优选地，永久磁铁被设置得能够使得磁性区在经过散装元件不久前被磁化。
[0017]本发明还提供相对于其中施加有真空的设备和带有磁性区的另一种优选的供给装置，该替代方案为所述供给装置具有至少一个静电发生器，通过该静电发生器可以为吸附单元，尤其是吸附滚筒加载静电。该静电发生器促使该吸附单元，尤其是吸附滚筒的外壁的表面被加载正电或者负电。因此在外壁的表面上产生了等电势区。该等电势区使得，同性的电荷被排斥，不同的电荷被吸引。也就是说，通过这种方式和方法，当其被带着经过或者穿过零散元件时，吸附单元或者吸附滚筒的外壁的带电表面能够吸附元件。该元件被吸持在被带电的外壁的表面上并且被带着经过传感器单元以及被传送到贴片机的贴装头的拾取单元。优选地，吸附单元或者吸附滚筒的外壁由可被大量容易产生静电的材料构造。例如吸附单元和吸附滚筒的外壁可以由聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯构成。至少一个静电发生器可以布置在该供给装置上，以至于仅仅外壁区被加载静电。因此可以确保，并非很多元件被加载静电的外壁吸附和吸持。最少一个静电发生器这样布置使得从零散元件中限制性地吸附元件。例如平行于吸附单元或者吸附滚筒的纵轴可以将多个静电发生器布置成一排。
[0018]本发明可以进一步提供一种优选的方案，可以在供给装置上规定，传感器单元具有至少一台用于识别元件的照相机。通过至少一台照相机可以为吸附单元或者吸附滚筒的特定区域拍照。在此，穿过该区域的元件被照相机拍摄。优选地，传感器单元的照相机被构造成使得吸附单元或者吸附滚筒的整个宽度都能够捕获。传感器单元能够根据照相机识别至少一种被选的由吸附单元吸附的元件的位置，并且通过通信接口向装配头或者贴装头的通信接口转送每个被识别的元件的数据。
[0019]此外，本发明还提供另一种优选的供给装置，其中传感器单元还构造成用于识别被吸附单元任意方向吸附的元件的方向，且其中通信接口还构造成用于将每个被传感器单元识别的元件的方向传输到贴装头。在本发明意义上的方向指的是元件相对于吸附单元的特定的位置。意思是传感器单元识别元件如何布置在吸附单元上。也就是说，元件可以有一个顶面、一个底面或者一个侧面布置在吸附单元上。替代方案是，被测得的照相机数据能够直接被发送到贴片机的通信接口上。然后在相应的贴装头的识别单元中进行每个元件的位置和方向的识别。也就是说，除了识别吸附单元或吸附滚筒的外壁上的元件的位置外，传感器单元还构造为用于识别每个元件的转动位置和方向。因此该传感器单元能够精确地识另|J，元件如何吸持在吸附单元上。基于对元件的位置和方向的识别可能面对哪些元件可以通过贴片机的贴装头的拾取单元来获取而哪些不可以选择。
[0020]在此尤其优选是一种供给装置，其中传感器单元具有比较装置，由该比较装置可以进行每个被识别元件的排除检测，此处在比较装置中存储有元件的方向的极限值且必要时也有元件的位置的极限值。该比较装置将每个被识别的元件的方向与存储的元件的方向的极限值进行比较。如果通过该比较装置确定被识别的元件的方向处于元件的方向的极限值内，那么传感器单元能够将元件的位置和方向转发到贴片机的贴装头的通信接口上。如果被识别的元件的方向在元件的方向的极限值以外，那么要么该传感器单元不发送元件的数据到贴装头上，要么该传感器单元告知贴装头该元件不可拾取。由该比较装置确定，仅仅那些方向也适于被拾取的元件才被贴片机的贴装头的拾取单元拾取。因此可以确保，贴装头不拾取不能被拾取的元件。
[0021]元件的方向的极限值可以是不同的参数。这些极限值尤其包括元件的某些角位置、棱边长度以及/或者单位面积质量。[0022]优选地，在供给装置上可以规定，设置有散装元件传送装置，在此该散装元件传送装置布置在吸附单元下，从而吸附单元可以以与散装件紧密接触或者不接触的方式活动通过散装元件。在本发明中紧密接触意味着，吸附单元被以供给装置散装件的形式传送的元件穿过。无接触地在本发明的意义中意味着，该吸附单元，尤其是吸附滚筒，以与散装件间隔一定距离的形式从散装件上经过。吸附单元或者吸附滚筒到散装元件的元件的间距在此取决于元件的位置。但是优选地，该间距总计小于I厘米，尤其是小于0.5毫米。散装元件传送装置可以是其中装有元件的容器。此外该散装元件传输装置具有传送带或者传送滚轮，其被布置的使得元件由该传送带带着在供给装置的吸附单元上经过。由此可以确保，供给装置的元件被不断地传送。同样散装元件传送装置可以是震动传送带或者气动装置。此外元件还可以被人工传送。
[0023]根据本发明的进一步研究，其进一步提供一种优选的方案，该供给装置具有用于将这些不能被贴装头的拾取单元拾取的元件从吸附单元上剥离的分离装置。也就是说，在吸附单元上的位置处于元件的位置极限值以外的元件以及必要时还有方向处于方向的极限值以外的元件，不能被贴装头的拾取单元拾取，而是继续被吸持在吸附单元上，直到其被传送到分离装置，以从吸附单元中被剥落。剥落没有被吸持在吸附单元上的元件的优点是，吸附单元可以借助其他的定位或者定向吸附新的元件。因此可以确保，一定百分比的被吸附和吸持的元件处于元件的方向的极限值内。那么定向不好的元件再从吸附单元中被分离。供给装置的分离装置可以以不同的方式构成。优选地，该分离装置被布置的使得被剥落的元件重新落入散装元件传送装置中。优选地，该分离装置直接被布置在散装元件传送装置的上方。该分离装置可以具有空气压缩机。该空气压缩机将没有被贴装头的拾取单元拾取的元件从吸附单元吹回到散装部件传送装置中。空气压缩机的替代方案是，该分离装置可以具有刷子或者刮板，该刷子或刮板构造成用于剥离未被拾取的元件。同样该分离装置可以具有构造成用于剥离未被吸取的元件的磁性元件。
[0024]本发明的第二个主题，其目的通过用于为电路板装配电子元件的贴片机来实现，其包括带有用于拾取元件的拾取单元的贴装头和用于将元件传送至贴装头的拾取单元的供给装置。本发明中的该贴片机的特征在于，由根据本发明的第一个主题的，尤其是至少根据权利要求1到14中任一项的用于传送元件的供给装置来构造，且贴装头由用于接收至少一个由传感器单元识别的元件的位置，优选地还有方向的通信接口构造。也就是说，尤其优选的是，其中从由吸附单元吸附的元件中被选择的元件的方向也被传感器单元识别且每个被识别的元件的方向被传感器单元的通信接口发送到贴装头的通信接口。就像为了根据本发明的第一个主题的供给装置被详细描述的一样，该贴片机具有相同的优点。如此构造的贴片机以更简单和低成本的方式确保了将散装元件的形式的元件传送到贴装头的拾取单元的传送过程的高工艺可靠性。该用于传送元件的供给装置实现了元件能不断地从散装元件中被吸附。该供给装置还实现了，传感器单元和分离装置能够布置在吸附单元，尤其是吸附滚筒周围，从而实现了并行过程以及因此而来的更大的元件流量。通过布置传感器单元，尤其是光传感器单元，可以进行分料，特别是光学分料，元件的位置识别和转动位置识别以及元件的排除检测。带有这种供给装置的贴片机实现了，贴装头的拾取单元仅仅拾取适于拾取的元件。在吸附单元上布置成转动并且被传送到拾取单元的元件，拾取单元不能拾取，也不被拾取单元拾取。因为吸附单元能够同时吸附大量元件，所以可以确保，当从统计学上看在吸附单元上有一定数量的被吸附和吸持的元件布置得适于被贴装头的拾取单元拾取时，足够多的元件能够被贴装头的拾取单元拾取。贴片机的贴装头可以具有比较装置，通过该比较装置可以进行对每个被供给装置的传感器单元识别的元件的排除检测。该比较装置像为供给装置而被详细描述的比较装置一样工作。如果该比较装置设置在贴片机的贴装头中，那么在供给装置的传感器单元中不布置比较装置。也就是说，分析被传感器单元，尤其是传感器单元的照相机记录的数据，在贴装头的比较装置中而不是该供给装置的比较装置中进行。贴装头的通信接口用于接收被传感器单元的通信接口传输的至少关于每个元件的位置和必要时还有方向的数据。优选地，供给装置和贴装头的传感器单元的通信接口构造为功能接口。这可以按照通用的功能标准，例如WLAN、ZigBee, ANT+或蓝牙构造。优选地，该贴装头设置为可沿着水平的X和/或y轴活动。进一步优选地，该贴装头可沿着z方向竖直运动。此外，该贴装头可以构造得可以转动和/或翻转。因此可以确保，在供给装置的吸附单元上的特定位置和方向的元件能够被贴装头的拾取单元吸取。特别地，该贴装头具有大量吸管，这些吸管构造成用于拾取被吸持在吸附单元上的元件。
[0025]优选的贴片机是，其中用于检测元件的供给装置作为模块可固定于贴片机，尤其是贴装头处。由于模块性可以确保，该供给装置能够容易地被替换且可以被新的或者其他的供给装置替代。替代方案是一种优选的贴片机，其中用于传送元件的供给装置是贴片机的组成部分。
[0026]本发明的第三个主题，其目的在于通过借助如本发明的第一主题，尤其是如权利要求I至14中任一项权利要求所述的供给装置，将元件传送至贴片机上贴装头的拾取单元的方法来实现，在此该方法通过以下步骤体现其技术特征。
[0027]a)供给装置的活动设置的吸附单元被带着经过以散装元件形式被传送的元件上，在此元件不断地被吸附单元吸取。
[0028]b)被吸附的元件被吸附单元带着经过供给装置的传感器单元。
[0029]c)至少一个被吸附单元吸附的元件的位置被传感器单元识别并且每个被识别的元件的位置通过传感器单元的通信接口被传送到贴装头的通信接口。
[0030]这种用于将元件传送到贴装头的拾取单元的方法确保了传送元件时工艺可靠性高，该元件作为供给装置的散装元件被传送到贴片机的贴装头的拾取单元。供给装置的吸附单元，特别是供给装置的吸附滚筒，被带着经过任意布置的位于传送装置中的以散装件形式被运送的元件。与此同时吸附单元或者吸附滚筒不断地吸附元件。吸附元件可以以不同的方式和方法实现。优选地，元件被吸附单元吸取并且被负压吸持在吸附单元，尤其是吸附滚筒的外壁上。被吸附和吸持的元件在吸附单元的运动，尤其在吸附滚筒的转动下，被带着经过供给装置的传感器单元。与此同时传感器单元识别至少一个被吸附单元吸取的元件。也就是说，至少一个被吸附单元吸持的元件的位置被传感器单元识别，并且通过传感器单元的通信接口每个被识别的元件的位置被发送到贴装头的通信接口上。随后在贴装头的比较装置中进行每个被识别的元件的排除检测。在排除检测时，每个被识别的元件的方向与专门存储在比较装置中的元件的方向极限值比较。根据比较，贴装头实现了，仅仅那种方向处于元件方向的极限值内的元件被贴装头的拾取单元拾取。因此可以确保，贴装头的拾取单元不抓取不能被贴装头处理的元件。
[0031]从散装元件传送装置中吸附的元件可以通过根据本发明的第一主题描述的吸附单元的不同的实施例来实现。也就是说，通过吸附单元吸附可以借助于负压、磁性或充电实现。
[0032]根据本发明进一步的优选实施方式，并可以记录在该方法中，在传感器单元的比较装置中进行每个被识别的元件的排除检测，在此为了排除检测每个元件的方向与专门存储在传感器单元的比较装置中的元件的方向极限值比较，并且根据排除检测只有那种方向处于极限值内的元件的方向被发送到贴装头的通信接口。也就是说，排除检测在此不在贴装头中而是在供给装置的传感器单元中已经进行。这仅仅发送贴装头上被识别的元件的处于元件的方向的极限值内的位置和方向的数据。由此不仅从散装元件传送装置中吸附元件存在高工艺可靠性，而且在拾取被吸附的元件中也存在高工艺可靠性。
[0033]如对根据本发明的第一主题的设备详尽阐述的那样，同样的优点也同样适用于该方法。
[0034]本发明的其他优点，特征和细节可以通过下面的描述进行说明，其中本发明的关于附图的实施例将详细描述。在权利要求和说明书中所提到的特点将被单独或以本发明所需的组合详细解释。下面分别以纲要形式进行叙述。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为用于传送元件的供给装置，所述元件作为该供给装置的散装件被传送，该供给装置根据本发明所述的结构原理构成。
[0036]图2为另一种用于传送元件的供给装置，所述元件作为该供给装置的散装件被传送，以及根据本发明所述的结构原理构成的具有贴装头的贴片机。
[0037]图3为用于传送元件的供给装置的吸附滚筒，该吸附滚筒借助真空吸附元件。
[0038]图4为用于传送元件的供给装置的吸附滚筒，该吸附滚筒具有用于吸附元件的磁性区。
[0039]图5为带有被吸附的元件的用于传送元件的供给装置的吸附滚筒。
[0040]图6为用于传送元件的供给装置的带有用于磁化吸附滚筒的磁性区的吸附滚筒的截面。
[0041]图7为用于传送元件的供给装置的吸附单元的截面图，其具有静电发生器。
[0042]图8为用于传送元件的供给装置的吸附滚筒，其中吸附滚筒的外壁的孔的周围布置有突出的凸起。
[0043]图9为图8中的吸附滚筒的截面A的放大图。
[0044]图10为图8中所示的吸附滚筒的孔的周围设置有凸起的吸附滚筒的截面图。
[0045]在图1至10中，具备相同功能和作用原理的元件分别以相同的编号标记揭示。
[0046]附图标记。
[0047]1、用于传送元件的供给装置；2、吸附单元；3、吸附滚筒；4、外壁；5、孔；6、空腔；
7、连接装置；8、施加负压的元件；9、分离装置；10、传感器单元；11、通信接口 ；12、比较装置；13、磁性区；14、永久磁铁；15、静电发生器；16、照相机；17、散装元件传送装置；18、照相机拍摄区域；20、贴装头；21、拾取单元；22、吸管；23、通信接口 ；30、元件；31、散装元件；32、散装元件的运动方向；40、贴片机。【具体实施方式】
[0048]图1示意性地给出了用于传送元件30的供给装置1，该元件30作为任意排列的散装元件31被传送。供给装置I的结构使得元件30被传送到贴片机的贴装头的拾取单元。供给装置I具有活动设置的吸附单元2，这里为以转动布置的吸附滚筒3的形式，并且吸附滚筒3构造得用于从散装元件传送装置17中吸附元件30。被吸附滚筒3吸附并且吸持的元件30在吸附滚筒3的转动下被带着经过供给装置I的传感器单元10旁。传感器单元10构造得用于识别经过其面前的元件30的位置以及在必要时识别方向。传感器单元10具有照相机16，通过该照相机16能够拍摄经过的元件30。传感器单元的比较装置12实现了每个被识别的元件30的排除检测。在比较装置12中储存有元件30的位置极限值以及必要时存储的方向极限值。比较装置将每个元件30的被识别的位置和必要情况下还包括的被识别的方向与储存的极限值进行比较。如果元件30的被识别的位置或者方向在储存的极限值以内，那么这就证明，被识别的元件30被吸持在供给装置I的吸附滚筒3上适于拾取的位置。也就是说，在元件30处于这样的位置和方向时，下文的贴装头的拾取单元实现了拾取元件30。传感器单元10的通信接口 11实现了将每个元件30的位置和必要情况下还包含有方向传送到贴片机的贴装头上。
[0049]用于将元件30传送到贴片机的贴装头的拾取单元的供给装置I还具有分离装置9，该分离装置9构造得用于剥落未被贴片机的贴装头的拾取单元拾取的元件30。将元件30从吸附单元3中剥落的优点在于，吸持得错误的或者不理想的元件30不再被传送到传感器单元10。分离装置9在此布置在吸附滚筒3的四周上，从而被剥落的元件30落回到散装元件传送装置17中。分离装置9可以具有例如空气压缩机、磁力机、刷子或者刮板。
[0050]散装元件传送装置17在最简单的情形下为其中放有元件30的容器。可以在该容器中人工重新装满元件。优选地，散装元件传送装置17具有适用于将元件30传送到吸附滚筒3的输送带、滚轮或者震动传送带。同样可以通过气动方式传送。散装元件31的运动方向通过附图标记32表示。
[0051]图2示意性地给出了与在图1中示出的相似的将元件30传送到贴片机40的贴装头20的拾取单元21的供给装置I。在本实施例中，供给装置I的分离装置9的结构为刮板。贴片机40具有贴装头20，该贴装头20具有用于拾取被吸附滚筒3传送的电子元件30的拾取单元21。拾取单元21具有多个吸管22，这些吸管22构造成用于拾取被传送的元件30。优选地，贴片机40的贴装头20不仅可以水平运动还可以竖直运动。此外拾取单元构造得可以转动。此外贴装头20的拾取单元21以可以翻转的方式放置。贴装头20具有通信接口 23，该通信接口 23构造得用于接收由传感器单元10识别的元件30的数据。也就是说，通过传感器单元10的通信接口 11能够将由传感器单元10识别的元件30的位置和在必要情况下识别的方向发送到贴装头20的通信接口 23上。贴装头20构造得用于处理接收的数据，即每个元件30的位置和必要时还有方向，以至于抓住数据被其获取的元件30。
[0052]图3示意性地给出了供给装置I的吸附单元2，该吸附单元2构造为吸附滚筒3，其用于将元件30传送到贴片机40的贴装头20。该吸附滚筒3具有带有很多孔5的外壁
4。此外该吸附滚筒3具有空腔6，见图1和图2。外壁4中的孔5结束于空腔6处。此外吸附滚筒3具有位于空腔6的连接设备7。在连接装置7上可以连接元件，特别是泵，通过该泵能够在空腔6中施加负压。用于在吸附滚筒3的空腔6中施加负压的这种元件8在图5中被示意性的示出。孔5被成排布置。优选地，相邻的孔5彼此等间距间隔。因此可以确保，没有太多元件30被吸附滚筒3吸附。在吸附滚筒3转动经过散装元件31时元件30被吸附滚筒3的空腔6中的负压吸引并被吸持在孔5上。由吸附滚筒3的转动被吸持在孔5上的元件30被带着经过传感器单元10且随后被传送到贴装头20的拾取单元21。
[0053]在图4中示意性地给出了具有大量磁性区13的吸附滚筒3。磁性区13的结构可以为设置在吸附滚筒3的外壁4上或者其中的永久磁铁。替代方案为该磁性区13可被供给装置I的永久磁铁14磁化，在此方式中吸附滚筒由铁磁材料构造。而永久磁铁14则在图6中示出。在磁性区13被带着从散装元件31上经过时，元件30被磁性吸引并且被吸持在磁性区13上。
[0054]如图5所示，其给出了用于将元件30传送到贴片机40的贴装头20的供给装置I的吸附单元2或者吸附滚筒3上的元件30的位置和方向。元件30被吸持在吸附滚筒3的外壁4上。在此它被吸持在外壁4中的孔5上。是通过图中没有示出的空腔6中的负压来实现的。为了在空腔6中施加恒定的负压，示意性地，在连接装置7中布置有元件8。元件8可以是例如泵或者文丘里管。贴装头的拾取单元21是否适合拾取元件，取决于，吸附滚筒上3的元件30的位置和方向。
[0055]图6示意性地给出了用于传送元件30的供给装置I的吸附滚筒3的截面。吸附滚筒3具有两个永久磁铁14。其中一个吸附磁铁14布置在吸附滚筒3的内部，另一个吸附磁铁14布置在吸附滚筒3外。吸附滚筒3具有由永久磁铁14磁化的磁性区13。也就是说，被带着在两个磁性磁铁14之间经过的吸附滚筒3的磁性区13被永久磁铁14磁化。因此磁性区13随后能够吸附散装元件传送装置17中的元件30。
[0056]在图7中示意性地给出了用于传送元件30的供给装置I的吸附滚筒3的截面图，该吸附滚筒3具有为吸附滚筒3充电的静电发生器15。也就是说，优选地由塑料构造的吸附滚筒3的外侧面通过被带着经过静电发生器15而充电，从而当被带着经过元件30上时，被充电的侧面能够从散装元件传送装置17中吸附元件30。
[0057]图8示意性地给出了用于将元件30传送到贴装头20的供给装置I的吸附滚筒3，在此吸附滚筒3的外壁4的外侧面上的孔5的周围布置有突出的凸起9。该突出的凸起9尤其围绕每个孔5被布置成火山状或者环状。图9给出了图8中断面的放大图。图10给出了外壁4的侧面上带有突出的凸起9的吸附滚筒3的上方区域。由该突出的凸起9确保，每个孔5仅仅能够从散装元件31中吸附一个元件30。尤其是当被吸附的元件30平整地覆盖孔5时，那么仅仅元件30被负压吸引在孔5中。如果向下倾斜则被吸附的元件30立即落下，因为将其吸持在吸附滚筒3上的负压不够。
【权利要求】
1.将元件(30)传送到贴片机的贴装头(20)的拾取单元(21)的供给装置(1)，所述元件(30)作为该供给装置(I)的任意布置的散装件(31)被传送，其特征在于:所述供给装置(I)包括: 活动设置的吸附单元(2)，其用于吸附元件(30)； 传感器单元(10)，其用于识别至少一个被吸附的元件(30)的位置；以及 通信接口(11)，其用于将每个被传感器单元(10)识别的元件(30)的位置传输到所述贴装头(20)。
2.如权利要求1的供给装置(I)，其特征在于:所述吸附单元(2)为转动设置的吸附滚筒(3)。
3.如权利要求1或2所述的供给装置(I)，其特征在于:所述吸附单元(2)，尤其是所述吸附滚筒(3):具有带有大量孔(5)的外壁(4)； 具有空腔(6 )，所述孔(5 )结束所述空腔(6 )处； 所述吸附单元(2 )，尤其是所述吸附滚筒(3 )还具有到达所述空腔(6 )处且用于在所述空腔(6)中施加负压的连接装置(7)。
4.如权利要求3所述的供给装置(I)，其特征在于:所述供给装置(I)具有用于在所述空腔(6)中施加负压的元件(8)。
5.如权利要求3或4所述的供给装置(I)，其特征在于:相邻的所述孔(5)之间相互等宽地间隔。
6.如权利要求3至5中至少一项权利要求所述的供给装置(I)，其特征在于:所述吸附单元(2)的外壁(4)的外侧面上的孔(5)的周围布置有突出的凸起(9)，尤其是火山状或者环状的凸起(9)。
7.如权利要求1或2中所述的供给装置(1)，其特征在于:所述吸附单元(2)，尤其是所述吸附滚筒(3)具有磁性区(13)。
8.如权利要求7所述的供给装置(I)，其特征在于:所述磁性区(13)为永久磁铁或者所述吸附单元(2)由铁磁的材料制成且所述磁性区(13)被所述供给装置(I)的所述永久磁铁(14)磁化。
9.如权利要求1或者2所述的供给装置(I)，其特征在于:所述供给装置(I)具有至少一个静电发生器(15)，由所述静电发生器(15)为所述吸附单元(2)，特别是所述吸附滚筒(3)加载静电。
10.如前述权利要求中的至少一项权利要求所述的供给装置(I)，其特征在于:所述传感器单元(10)具有至少一个用于识别元件(30)的照相机(16)。
11.如前述权利要求中任一项权利要求所述的供给装置(1)，其特征在于:所述传感器单元(10)还构造得用于识别所述元件(30)的方向，所述元件(30)被所述吸附单元(2)吸附至任意方向，且所述通信接口( 11)还构造得用于将每个由所述传感器单元(10)识别的元件(30)的方向传输到所述贴装头(20)。
12.如权利要求11所述的供给装置(1)，其特征在于:所述传感器单元(10)具有比较装置(12 )，通过所述比较装置(12 )可以对每个被识别的元件(30 )进行排除检测，在此所述比较装置(12)存储所述元件(30)的方向极限值。
13.如前述权利要求中的至少一项权利要求所述的供给装置(I)，其特征在于:所述供给装置(I)具有散装元件传送装置(17)，在此所述散装元件传送装置(17)布置在所述吸附单元(2)的下方，从而所述吸附单元(2)可以以与所述散装元件粘性接触或者不接触地方式运动经过所述散装元件(31)。
14.如前述权利要求中的至少一项权利要求所述的供给装置(I)，其特征在于:所述供给装置(I)具有用于将那种未被所述贴装头(20 )的拾取单元(21)拾取的元件(30 )从所述吸附单元(2)上剥落的分离装置。
15.构造成用于为电路板装配元件(30)的贴片机(40)，具有带有用于拾取所述元件(30)的拾取单元(21)的贴装头(20)和用于将元件(30)传送到贴装头(20)的拾取单元(21)的供给装置(1)，其特征在于:所述用于传送所述元件(30)的供给装置(I)按照前述权利要求的至少一项构造，并且所述贴装头(20)构造成具有用于接收至少被所述传感器单元(10)识别的每个元件(30)的位置的通信接口(23)。
16.如权利要求15所述的贴片机，其特征在于:用于传送所述元件(30)的供给装置(O作为模块固定在所述贴片机(40)上或者用于传送元件(30)的供给装置(I)为所述贴片机(40)的组成部分。
17.采用所述供给装置(I)将元件(30)传送到贴片机(40)的贴装头(20)拾取单元(21)的方法，其中所述供给装置(I)为根据前述权利要求1到14中任一项权利要求所述的供给装置(I )，在此该方法通过下述步骤实现，其特征在于: a)所述供给装置(I)的活动设置的吸附单元(2)被带着经过所述元件(30)，所述元件(30)作为所述供给装置(I) 的散装元件(31)被传送，在此元件(30)不断地被所述吸附单元(2)吸附， b)所述被吸附的元件(30)被所述吸附单元(2)带着经过所述供给装置(I)的传感器单元(10)旁， c)所述传感器单元(10)从被所述吸附单元(2)吸附的元件(30)中选择至少一个来识别其元件(30)的位置，并且每个被识别的元件(30)的位置通过所述传感器单元(10)的通信接口( 11)被发送到所述贴装头(20 )的所述通信接口( 23 )。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于:选自被所述吸附单元(2)吸附的元件(30)中的元件的方向由所述传感器单元(10)识别并且每个被识别的元件(30)的方向通过所述传感器单元(10 )的通信接口( 11)被发送到所述贴装头(20 )的所述通信接口( 23 )。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于:在所述传感器装置(10)的比较装置(12)中，每个被识别的元件(30)均被进行排除检测，在此为了检验接口将每个元件(30)的方向与专门存储在所述比较装置(12)中的元件(30)的方向的极限值进行比较，且根据所述排除检测只有那种方向处于所述极限值内的元件(30)的方向被发送到所述贴装头(20)的所述通信接口(23)上。
【文档编号】H05K3/30GK104023481SQ201410074490
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】特里贾尼·米歇尔, 罗斯曼·托马斯 申请人:先进装配系统有限责任两合公司