专利名称：电子元器件的供给装置、相关的控制方法和相应装配系统的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种用于被布置在元器件传送带中的电子元器件的供给装置，该供给装置具有用于元器件传送带的覆盖膜(Deckfolie)的抽取装置和用于张紧所抽取的覆盖膜的张紧件，其中该张紧件相对于供给装置的壳体可运动地被支承并且在没有覆盖膜时占据终端位置。本发明还涉及一种相关的控制方法以及一种用于具有相应供给装置的装配系统的控制方法。
背景技术：
由公开文献EP-0859543公开了一种供给装置，其中元器件传送带借助传送轮向取出点传送，在该取出点上元器件被取出。元器件传送带由配备有用于元器件的袋的承载带构成，该承载带通过被覆带而封闭。该被覆带在取出点之前借助抽取装置被抽取。
在专利文献DE-4021101中公开了一种用于元器件传送带的覆盖膜的抽取装置，具有可由电机驱动的辊，用于在施加抽取力的情况下卷绕由元器件传送带所释放的覆盖膜；以及具有用弹簧加载的摇臂，通过该摇臂引导卷绕到辊上的覆盖膜，其中该摇臂根据作用在摇臂上的弹力通过经由开关机构接通和断开电机来调节抽取力。
在由现有技术所公开的供给装置中，元器件传送带的更换由操作者手动地实施。为了能够实现反向跟踪所装配的元件一直到所属的元器件传送带(可跟踪性)，操作者在每次元器件传送带更换之后必须设法以合适的方式识别新装入的元器件传送带。如果不进行这种识别，则这通常保持未被察觉并且导致所装配的元器件的错误的反向跟踪数据。
发明内容
因此本发明的任务在于提供一种供给装置、一种相关的控制方法以及一种用于具有这种供给装置的装配系统的控制方法，其中这种错误操作的危险能够被降低。
该任务通过按照独立权利要求的供给装置和控制方法来解决。
按照权利要求1所述的、用于布置在元器件传送带中的电子元器件的供给装置包括用于元器件传送带的覆盖膜的抽取装置、用于张紧所抽取的覆盖膜的张紧件，其中该张紧件相对于供给装置的壳体可运动地被支承并且在没有覆盖膜时占据第一终端位置。此外，该供给装置具有用于检测该张紧件的位置的传感器和与该传感器相连接的控制装置，该控制装置被这样构造，使得它基于由该传感器所检测到的、张紧件的位置来识别错误状态。因为元器件传送带的变化(可能是元器件传送带的撕裂、终止(auslaufen)或更换)通过覆盖膜也总是对张紧件的位置产生影响，因此这种变化被控制装置可靠地识别为错误状态。在该控制装置中，可产生或可调用关于该错误状态的相应的信息。这种信息例如可以被用于引入另外的动作、例如提示机器操作者。可能导致错误的反向跟踪数据的错误操作的危险可由此被防止。按照本发明，控制装置现在通过确定通常已经存在的张紧件的位置就可推断出元器件传送带的错误状态。附加的元器件的数量因此被保持很小。
根据按照权利要求2所述的供给装置的扩展方案，抽取装置具有带有电机的用于传送覆盖膜的输送机构，以及该张紧件具有用弹簧加载的摇臂，所抽取的覆盖膜可通过该摇臂被引导。供给装置的该扩展方案以张紧件的简单和廉价的机械解决方案而出众。
根据按照权利要求3所述的扩展方案，控制装置被这样构造，使得当张紧件位于终端位置时控制装置识别出错误状态。关于错误状态的信息直接地在占据终端位置之后可用并可被调用。如果错误状态应尽可能早地被识别出，则该变型方案尤其是有利的。
在按照权利要求4的另一扩展方案中，当张紧件在确定的预定持续时间内位于终端位置时，控制装置准确地识别出错误状态。在确定的情况下，不应该在终端位置被占据时立刻识别错误状态，而是应该在预定的时间间隔之后才识别错误状态。如果当该张紧件占据终端位置时用于覆盖膜的输送机构为了覆盖膜的再张紧而被激活，则该变型方案是有意义的。
控制装置什么时候识别错误状态的标准的另一个替代方案在权利要求5中被描述。在这种情况下，张紧件在覆盖膜被张紧的情况下占据确定的张紧位置，该张紧位置不同于终端位置。该传感器被这样构造，使得它至少检测张紧位置和终端位置。当张紧件在占据终端位置之后没有在预定的时间内又占据张紧位置时，该控制装置准确地识别出错误状态。
根据权利要求6，供给装置也可以如下被构造，即张紧件在覆盖膜被张紧的情况下占据不同于终端位置的张紧位置，并且输送机构的电机与该控制装置相连接。当张紧件在电机被接通之后没有在预定的持续时间内占据该张紧位置时，该控制装置准确地识别出错误状态。该输送机构用于继续输送以及再张紧覆盖膜。为此，该输送机构的电机以时间间隔被激活，这由控制装置进行识别。控制装置此外还被这样构造，使得它测量从电机接通起的持续时间。如果张紧件在电机被接通之后没有在确定的持续时间内占据张紧位置，则该控制装置推断出错误状态，例如元器件传送带终止。
按照权利要求7的供给装置的廉价并且简单的扩展方案由此被证实，即该传感器被构造为霍尔传感器。
用于本发明供给装置的控制方法是权利要求8的主题，该供给装置附加地具有与控制装置相连接的非易失性存储元件。该方法的特征在于，在每次关断供给装置之前或者在每次将供给装置与电压源分离之前控制装置将张紧件的位置存储在非易失性存储元件中，并且在此后接通供给装置之后或者在将供给装置与电压源连接之后控制装置将关断前张紧件的位置与在接通供给装置时张紧件的位置进行比较。根据本发明，当这两个位置不同时，控制装置则识别出错误状态。根据该方法，即使元器件传送带的操作是在自动装配设备外部或在供给装置的无电流状态中实施的，它也可能被识别出。例如可能发生机器操作者从自动装配设备中取出供给装置(并由此与电压源分离)，以便将所包含的元器件传送带取出并用新的元器件传送带来替换。张紧件在关断之前的最后位置在此被存储在存储元件中。然而为了张紧覆盖膜，该操作者必须又将供给装置与电压源相连接。在此刻，传感器直接在接通之后检测张紧件的位置并将该位置与张紧件在关断之前的位置相比较。如果该元器件传送带例如已被更换，则这两个位置彼此不同，这被控制装置识别为错误状态。
根据按照权利要求9的控制方法的扩展方案，该控制装置将所检测到的错误状态存储在存储元件中。如果元器件传送带的更换应该已在自动装配设备的外部、例如在用于该控制装置的配备设备中进行，则关于错误状态的信息保持被存储在存储元件中，这样即使在耦合到该自动装配设备上时该信息也仍然可用。
用于具有自动装配设备或耦合在其上的本发明供给装置的装配系统的控制方法是权利要求10的主题。该控制方法所针对的装配系统此外还具有数据接口，数据可以通过该数据接口在供给装置的控制装置和被分配给自动装配设备的中央控制器之间进行交换。该控制方法的特征在于，供给装置的控制装置将所检测到的错误状态传送给自动装配设备的中央控制器。由此保证，自动装配设备的中央控制器可以得知该错误状态并且引入相应的动作。
根据权利要求11，该控制方法可以如下来设计，即自动装配设备的中央控制器通过显示装置将错误状态通知给机器操作者。该操作者可以手动地采取相应的动作，例如识别新的元器件传送带。
在按照权利要求12的该控制方法的一个扩展方案中，中央控制器在元器件从供给装置中被提取走之前借助自动装配设备的装配头检查，控制装置是否已识别出错误状态。如果已识别出错误状态，则中央控制器这样控制自动装配设备，使得不从供给装置中提取元器件。由此保证，如果控制装置检测到元器件传送带的错误状态或变化，则在装配过程中不使用该供给装置的元器件，以便防止对元器件的错误的反向跟踪。
在按照权利要求13的控制方法的扩展方案中，要由供给装置输送的元器件传送带可以借助于被分配给它的标记而被检测装置所识别，其中该方法的特征在于，只有当元器件传送带已被检测装置识别出时，自动装配设备才又从该供给装置中提取元器件。由此保证在装配过程中只使用这样的元器件，这些元器件的身份可被无误地返回跟踪到所属的元器件传送带。
在按照权利要求14的控制方法的扩展方案中，检测装置被这样布置在自动装配设备上，使得在供给装置中所装入的元器件传送带可被识别，其中该方法的特征在于，当错误状态已被识别出时，中央控制器自动地执行元器件传送带的识别。通过该装置和该方法，识别不再必须由操作者手动地执行。由此，识别被可靠地执行并且元器件的反向跟踪总是得到保证。
下面参考附图更详细地说明本发明供给装置和本发明控制方法的有利的实施例。在附图中图1是具有自动装配设备和多个耦合在其上的供给装置的装配系统的示意性视图；图2是元器件传送带的示意性横截面视图；图3和图4是本发明供给装置在覆盖膜被张紧时和在没有覆盖膜时的示意性局部视图。
具体实施例方式
在图1中示意性地示出了装配系统1，它具有自动装配设备2和多个耦合在其上的本发明供给装置3。该自动装配设备2具有运输段(Transportstrecke)4、例如输送带，在该输送带上待装配的基片5在运输方向(箭头a)上被运输到自动装配设备2的装配位置6，在那里被装配并且此后被运输走。运输段4被自动装配设备2的横梁7桥状地跨过。在横梁7上借助直线电机垂直于运输方向(箭头b)可移动地安装有自由伸出的支承臂8。支承臂8保持装配头9，该装配头9被布置成在支承臂的纵向侧平行于运输段4(箭头a)可移动并且例如借助另外的直线电机来驱动。装配头9由此可以在与基片5的装配表面平行的平面内运行。自动装配设备2还具有中央控制器10，该中央控制器通过电导线(在图1中由虚线所示出)与装配头9相连接。中央控制器10被这样构造，使得它控制并监控自动装配设备2的装配过程。
在自动装配设备2上还布置有显示装置11，该显示装置与控制装置12相连接并且可通过该显示装置例如向机器操作者输出信息。在运输段4侧，多个本发明供给装置3被耦合在自动装配设备2上。供给装置3中的每一个具有控制装置12，该控制装置12控制供给装置3的内部流程。装配系统1包括数据接口13，通过该数据接口，供给装置3的控制装置与自动装配设备2的中央控制器10相耦合并且能够交换数据。在给基片5装配上电气元器件的过程期间，装配头9在自动装配设备2的、供给装置3所处于的提取区域中移动，从供给装置3中取出元器件17并且向装配位置6移动，以便在那里给基片5装配上相应的元器件。
本发明供给装置3适于供给并运输被安置在元器件传送带中的电气元器件。为此，供给装置3具有众所周知地实现的运输机构。
在图2中示意性地示出了这样的元器件传送带14的横截面。在元器件传送带14的基本载体15中成型有袋状的凹部16，元器件17被安置在这些凹部中。为了防止元器件17掉出来，该基本载体15被覆盖膜18覆盖。
在供给装置3中元器件17被运输到精确限定的取出位置，在那里它们可以被装配头9拿起。在到达该取出位置之前，元器件传送带14的覆盖膜18必须被抽取，以便将元器件露出来。为此目的，供给装置3具有用于元器件传送带14的覆盖膜18的抽取装置19(见图3和图4)。抽取装置19包括输送机构20，该输送机构例如可被实施为由电机21驱动的卷绕辊22，覆盖膜18被卷绕在该卷绕辊上。此外，供给装置3还包括张紧件23、例如用弹簧加载的摇臂，要由卷绕辊22卷绕的覆盖膜18通过该摇臂被保持在张紧状态中。
如由图3和图4得知，张紧件23相对于供给装置3的壳体24可运动地或者可绕旋转点(P)转动地被支承并且通过弹簧件25、例如扭转弹簧这样预张紧(在图3和4中以顺时针方向)，使得在没有覆盖膜18时张紧件23如例如图4中所示占据终端位置。在存在覆盖膜18时张紧件23位于与终端位置不同的张紧位置，如例如图3中所示的一样。供给装置3此外还包括传感器26，利用该传感器可检测张紧件23的位置。在该实施例中，该传感器26被实施为霍尔传感器26，它被设置在可运动的张紧件23上，并且与张紧件23一起沿着例如被安装在壳体24上的永久磁体运动，使得传感器26根据张紧件23的位置输出不同的信号。
供给装置3的控制装置12与该传感器26耦合，使得关于张紧件23的位置的信息任何时候都可供控制装置12使用。控制装置12此外还与用于覆盖膜18的输送机构20的电机21相连接。
如上面已经提到的那样，在存在覆盖膜18时和在没有覆盖膜18时张紧件23分别占据不同的位置。控制装置12被这样构造，使得它基于由传感器26所检测到的张紧件23的位置来识别错误状态。错误状态可以指元器件传送带14(和因此覆盖膜18)的撕裂、终止或更换，或者元器件传送带14的其它的外部的操作。
作为第一变型方案，当张紧件23位于终端位置时，控制装置12识别出错误状态。在该情况下，错误状态在终端位置被占据时立刻被识别，这在错误状态应尽可能无时间延迟地被识别出时是特别有利的。在供给装置3运行期间，终端位置被张紧件23占据由此引起，即元器件传送带14或者更确切地说覆盖膜18撕裂、或者元器件传送带14或者更确切地说覆盖膜18终止。在第一种情况下，元器件传送带14必须被重新引导并且覆盖膜18必须被重新又张紧到输送机构20中。在第二种情况下，新的元器件传送带14必须被添加。
然而当在较长时间内没有通过电机21驱动卷绕辊22时，在运行期间终端位置被张紧件23占据也可能出现，因此张紧件23总是继续按顺时针运动，以便张紧覆盖膜18，并且最终在终端位置保持住。输送机构20可以被这样构造，使得电机21例如通过相应地安装的开关在张紧件23已经占据了终端位置时被激活，以便再张紧覆盖膜18。在此情况下，控制装置12在另一种变型方案中可被这样构造，使得只有当张紧件23在预定的持续时间内位于终端位置时，它才识别出该错误状态。如果超过该持续时间，则控制装置12将这识别为错误状态，因为由于某些原因覆盖膜18不能被再张紧。
该控制装置12也可替代地这样来构造，使得当张紧件23占据终端位置被识别出时，控制装置12激活电机21，以便使多余的覆盖膜18被卷绕到卷绕辊22上并由此被再张紧。同时，控制装置12测量从电机启动起的时间。在存在覆盖膜18时张紧件23会在一定的时间之后又占据张紧位置。然而如果张紧装置在确定的预定的持续时间内没有被占据，则控制装置12识别出错误状态。在大多数情况下，错误状态例如由元器件传送带14或者更确切地说覆盖膜18的撕裂或终止引起。
该控制装置12也可替代地这样来构造，使得识别错误状态所根据的标准取决于张紧位置是否在终端位置被张紧件23占据之后一定的持续时间内又被达到。如果与终端位置不同的张紧位置没有在预定的持续时间内被达到，则又识别出错误状态。
控制装置12此外还具有非易失性存储元件28，数据可以持续地被存储在该非易失性存储元件中。控制装置12可这样来构造，使得它在供给装置3被关断或者供给装置3与电压源分离之前、例如在将供给装置3从自动装配设备2中取出时将张紧件23在关断前的位置存储在非易失性存储元件28中。如果元器件传送带14在供给装置3的无电流状态中被操作，例如用新的元器件传送带14来代替，则供给装置3必须在置入新的元器件传送带14之后又被供电以便张紧覆盖膜18。在接通之后，控制装置12将张紧件23在接通时的位置与存储在存储元件28中的、张紧件23在关断前的位置进行比较，因此立刻识别出位置的改变并将其解释为错误状态。
由上述实施方案显而易见的是，通过本发明供给装置3识别元器件传送带14以及因此覆盖膜18的所有类型的操作或者变化并将其解释为错误状态。该错误状态被存储在控制装置12的存储元件28中。该错误状态通过自动装配设备2的中央控制器10的数据接口13被传输。该自动装配设备2于是可执行多个动作。
在最简单的安全级中，自动装配设备2可以通过显示装置11通知机器操作者，在相应的供给装置3上出现了错误状态。作为另外的信息，自动装配设备2可以通知机器操作者，应在供给装置3中进行元器件传送带14的重新识别。元器件传送带14的识别例如通过检测装置29、例如手持式扫描仪来实现，该检测装置该入被分配给元器件传送带14的标记、例如元器件传送带14或者元器件传送带束上的条形码，使得从供给装置3中取出的元器件17总是可以被准确地分配给元器件传送带14并且由此其来源可被反向跟踪。
在另一个安全级中，在存在错误状态时，自动装配设备2可以阻止装配头9从相应供给装置3中取出元器件。在此，如果同样的元器件17由没有出现错误状态的其他供给装置3提供时，可继续该装配过程。替代地，该装配过程也可被停止，直到相应的供给装置3的元器件传送带14已被重新识别出。由此，迫使识别元器件传送带14并且完整地保证安装在基片上的元器件17的可反向跟踪性。
在更高的安全级中，如果检测装置29被这样布置在自动装配设备2上，使得耦合在自动装配设备2上的供给装置3的元器件传送带14可通过该检测装置29来识别，则中央控制器10也可自动地自己进行元器件传送带的识别。在该扩展方案中，装配系统1不再把元器件传送带14的识别的责任委托给操作者，而是自动地自己执行该责任。
在前面所实施的实施例中，传感器26被实施为霍尔传感器26，用于检测张紧件23的位置。然而也可以设想相应的光学传感器或者简单的、被布置在张紧件23的相应位置(终端位置和张紧位置)上的开关元件。此外，在该实施例中覆盖膜18被卷绕在卷绕辊22上。然而完全一样地可设想，覆盖膜18不是被卷绕而是被填塞。然而在该情况下，配备有电机21的输送装置是必需的，这样本发明构思类似地也可被推广到这种装置。
附图标记列表1 装配系统2 自动装配设备3 供给装置4 运输段5 基片6 装配位置7 横梁8 支承臂9 装配头10 中央控制器11 显示装置12 控制装置13 数据接口14 元器件传送带15 基本载体16 凹部17 元器件18 覆盖膜19 抽取装置20 输送机构21 电机22 卷绕辊23 张紧件24 壳体25 弹簧件26 传感器27 永久磁体28 存储元件29 检测装置
权利要求
1.用于被布置在元器件传送带(14)中的电子元器件(17)的供给装置(3)，具有-用于所述元器件传送带(14)的覆盖膜(18)的抽取装置(19)，-用于张紧所抽取的覆盖膜(18)的张紧件(23)，其中该张紧件(23)相对于所述供给装置(3)的壳体(24)可运动地被支承并且在没有覆盖膜(18)时占据终端位置，-用于检测所述张紧件(23)的位置的传感器(26)，以及-控制装置(12)，该控制装置与所述传感器(26)相连接并且被这样构造，使得该控制装置基于由所述传感器(26)所检测到的、所述张紧件(23)的位置来识别错误状态。
2.根据权利要求1所述的供给装置(3)，其中，-所述抽取装置(19)具有带有电机(21)的输送机构(20)，用于传送所述覆盖膜(18)，以及-所述张紧件(23)具有用弹簧加载的摇臂，通过该摇臂可引导所抽取的覆盖膜(18)。
3.根据权利要求1所述的供给装置(3)，其中当所述张紧件(23)位于终端位置时，所述控制装置(12)识别出错误状态。
4.根据权利要求1所述的供给装置(3)，其中当所述张紧件(23)在预定的持续时间内位于终端位置时，所述控制装置(12)识别出错误状态。
5.根据权利要求1所述的供给装置(3)，其中所述张紧件(23)在覆盖膜(18)被张紧的情况下占据张紧位置，并且所述传感器被这样构造，使得该传感器至少检测所述张紧件的张紧位置和终端位置，并且其中当所述张紧件(23)在占据终端位置之后没有在预定的持续时间之内占据张紧位置时，所述控制装置(12)识别出错误状态。
6.根据权利要求2所述的供给装置(3)，其中所述张紧件(23)在覆盖膜(18)被张紧的情况下占据张紧位置，所述电机(21)与所述控制装置(12)相连接，以及当所述张紧件(23)在该电机接通之后没有在预定的持续时间之内占据张紧位置时，所述控制装置(12)识别出错误状态，其中所述电机的接通可由所述控制装置(12)来检测。
7.根据权利要求1至6之一所述的供给装置(3)，其中所述传感器(26)被构造为霍尔传感器。
8.用于根据权利要求1至7之一所述的供给装置(3)的控制方法，其中该供给装置(3)具有与控制装置(12)相连接的非易失性存储元件(28)，以及其中在每次关断所述供给装置(3)之前所述控制装置(12)将张紧件(23)的位置存储在所述存储元件(28)中，并且将该位置与在此后接通所述供给装置(3)时所述张紧件(23)的位置进行比较，并且当这两个位置不同时，所述控制装置(12)识别出错误状态。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其中所述控制装置(12)将错误状态存储在所述存储元件(28)中。
10.用于装配系统(1)的控制方法，该装配系统具有自动装配设备(2)、耦合在其上的按照权利要求1至7之一所述的供给装置(3)以及数据接口(13)，数据可以通过该数据接口在所述供给装置(3)的控制装置(12)和被分配给所述自动装配设备(2)的中央控制器(10)之间进行交换，其中所述控制装置(12)将错误状态传送给所述中央控制器(10)。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其中所述自动装配设备(2)的中央控制器(10)通过显示装置(11)显示错误状态。
12.根据权利要求10至11之一所述的控制方法，其中所述中央控制器(10)在从所述供给装置(3)中提取元器件之前借助所述自动装配设备(2)的装配头检查，是否已识别出错误状态，并且如果已识别出错误状态，则所述自动装配设备(2)不从所述供给装置(3)提取元器件(17)。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其中要由所述供给装置(3)输送的元器件传送带(14)可以借助于分配给它的标记而被检测装置(29)所识别，并且只有当所述元器件传送带(14)已被所述检测装置(29)识别出之后，所述自动装配设备(2)才又从所述供给装置(3)提取元器件(17)。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其中所述检测装置(29)与所述中央控制器(10)相连接，并且被这样布置在所述自动装配设备(2)上，使得在所述供给装置(3)中所装入的元器件传送带(14)可被识别，以及其中当错误状态已被识别出时，所述中央控制器(10)自动地执行识别。
全文摘要
用于被布置在元器件传送带(14)中的电子元器件(17)的供给装置(3)包括用于元器件传送带(14)的覆盖膜(18)的抽取装置(19)、用于张紧所抽取的覆盖膜(18)的张紧件(23)，其中该张紧件(23)相对于供给装置(3)的壳体(24)可运动地被支承并且在没有覆盖膜(18)时占据终端位置，该供给装置(3)还包括用于检测该张紧件(23)的位置的传感器(26)以及控制装置(12)，该控制装置与该传感器(26)相连接并被这样构造，使得该控制装置基于由该传感器(26)所检测到的、张紧件(23)的位置来识别错误状态。
文档编号B23P19/00GK1882240SQ20061008488
公开日2006年12月20日 申请日期2006年5月23日 优先权日2005年5月23日
发明者A·沃滋彻克 申请人:西门子公司