专利名称：电子元件的放置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在印刷电路板等上面放置电子元件。
背景技术：
电子元件供给装置可以容纳许多分离的电子元件。这些供给装置可以连接至元件放置器，使得定位于其上的元件可以通过拾取头移去以便随后放置到目标电路板上。元件供给装置包括例如，缠绕在转动架抽屉中的卷盘或元件托盘上的元件载带。一个或多个拾取头用来从供给装置上移去元件。
可以提高电子元件放置器的运转。
发明内容
本发明的一个方案包括电子元件放置器，其具有用于提供分离的电子元件的多个供给装置，以便随后将电子元件放置到目标电路板上。至少一个具有存储器的数据模块和一个通信模块连接于每个供给装置。每个通信模块具有收发器。收发器和相关的数据模块的存储器连接。放置器还包括在被选择的供给装置之间可移动并且能够顺序地从每个供给装置拾取分离的电子元件以便于将其放置在目标电路板上的拾取头。确保拾取头收发器在供给装置之间的拾取头运动。当相关的拾取头位于从被选择的供给装置移动元件时，拾取头收发器能够与在双工通信信道上的数据模块收发器相通信。
某些实例中，数据模块的存储器适于存储表示在相关的供给装置中可用的分离电子元件数的剩余存货值。在这些实例中，在双工通信信道上数据模块收发器将存储的剩余存货值传送至拾取头收发器。此外，这些实例中，拾取头收发器用来将信号传送至数据模块收发器以表示拾取头已经从被选择的供给装置移动元件且响应于收到的信号来缩减存储器中的剩余存货值。此外，这些实例中，拾取头收发器包括用来存储表示在每个供给装置处可用的电子元件的最小容许存货的值的存储单元和连接于存储单元的处理单元。在某些设备中，处理单元用来比较传送的剩余存货值和被选择的供给装置相关的存储的最小容许存货值。
某些实施例包括具有响应环境参数的传感元件的数据模块，例如大气湿度含量；和用来在存储器中存储的与随时间过去而感应的大气湿度含量相关的数据。这些实施例中，当拾取头定位于从被选择的供给装置移动元件时，与被选择的供给器相关的数据模块收发器将随时间过去而感应的大气湿度含量相关的数据传送至拾取头收发器。此外，这些实施例中，数据模块包括处理单元，处理单元用来基于随着时间的过去感应的大气湿度含量的数据，确定被选择的供给装置的电子元件是否适应于随后安装到电子电路板上。某些应用中，数据模块收发器用来在双工通信信道上传送表示被选择的供给装置的电子元件适合安装至拾取头收发器的数据。
双工通信信道使用无线或硬连线技术。如果使用无线技术，例如可以是基于射频(RF)的或基于红外(IR)的。
某些实施例中，数据模块的存储器存储与相关供给装置的分离电子元件相关的识别数据。根据这些实施例，数据模块收发器用来将该存储的元件识别数据通信至拾取头收发器。同时，这些实施例中，拾取头收发器包括彼此连接的存储单元和处理器。处理器用来将被通信的元件识别数据存储在存储单元中。某些实例中，拾取头收发器还用于通过扫描固定于目标电路板的标记来接收电路板识别数据，并在存储的元件识别数据与和目标电路板相关的电路板识别数据之间的建立联系。同时，某些实施例中，拾取头收发器的存储单元用来存储与所需部分安装相关的预定数据序列，而拾取头收发器的处理器用来对通信识别数据与预定数据序列进行比较。如果通信识别数据和预定的数据序列不匹配，拾取头处理器向操作人员告警。
某些实施例中，数据模块与通信模块可分离。这种数据模决还包括第一电源而通信模决包括专用于数据模块收发器的第二电源(例如，电池或壁装电源插座电源)。
根据确定的实施，电子元件放置器包括连接于可旋转的转动架外围的多个且供给装置以线性方式排列且在线性方向可运动。
本发明的另一方案是操作电子元件放置器的方法。该方法包括将拾取头定位在最接近于多个电子元件供给装置中的被选择的一个的位置，在连接至拾取头的拾取头收发器与连接至被选择的供给装置、卷盘、或元件托盘的数据模块收发器之间建立双工通信信道，通过双工通信信道在拾取头收发器和数据模块收发器之间传送操作数据，分离双工通信信道，以及将拾取头定位在最接近于第二被选择的供给装置处。
在一些布置中，多个供给装置呈线性方式排列并充分固定，以及将拾取头定位在最接近于被选择的供给装置处包括移动拾取头。另一实施例中，拾取头是连接于可旋转的转动架外围的多个拾取头之一，并且多个供给装置以线性方式排列且在线性方向中可移。这种状况下，定位彼此最接近的拾取头和被选择的供给装置包括旋转转动架和在线性方向移动多个供给装置。在另一实施例中，多个供给装置包括多个托盘。这种情况下，定位彼此最接近的拾取头和被选择的供给装置包括将拾取头定位在(即最接近于)选择的托盘上方。
按照某些实施例，其方法包括基于红外(IR)或射频(RF)技术通过硬连线或无线通信信道进行通信。总之，通信信道通常当拾取头和被选择的供给装置彼此最接近时建立。
传送操作数据通常包括传送与被选择的供给装置的电子元件相关的识别数据。在某些实施例中方法还包括，决定传送的识别数据是否与和所需部分安装相关的预定数据序列匹配。此外，某些实施例包括传送与被选择的供给装置的电子元件相关的湿度暴露数据，如果传送的湿度暴露数据不能接受时向操作人员告警。在该告警条件之后，某些实施方式包括阻止拾取头从被选择的供给装置拾取元件。某些实例包括传送表示在被选择的供给装置的可用存货的数据且当可用存货数据低于预定临界值时向操作人员告警。
在某些实施例中，该方法包括从被选择的供给装置中移去电子元件并传送表示元件被移去的信号。在接受该信号之后，与被选择的供给装置相关的可用存货值被更新(即，减少)并且更新的值会被存入连接到被选择的供给装置的存储器器件中。
通过该发明的不同方面会实现几个优点。例如，这里描述的数据模块和通信模块可以连接到一组元件。并且在元件的使用寿命期内保持固定在那。由此提供了元件安装的适宜性、元件可用性等等的正在进行的跟踪。可以在将错误的元件放置在特定的电路板上之前，自动执行元件安装适宜性的检查。另外，元件跟踪的精度可以得到提高并且变得简单。此外，该发明的不同方案会在电子元件放置器的操作维护上节约开支。
图1是元件放置器的系统框图。
图2示出元件放置器。
图3是在数据模块/通信模块和拾取头收发器之间的交易流程图。
图4示出一可供选择的元件放置器的布置图。
图5示出另一可供选择的元件放置器的布置图。
具体实施例方式
图1示出了一个用来将电子元件(例如表面安装元件)安装到印刷电路板等上的电子元件放置器110。示出的结构包含供给装置112和拾取头114。供给装置112可以包括例如一卷或一盘元件，适合于提供随后放置到目标电路板115上的分离电子元件。这里用到的术语元件卷或元件盘，可以理解为包括适合向放置器提供随后放置到目标电路板上的电子元件的任何排列。供给装置112和拾取头114以相对于彼此的方式移动，以便后者可以从前者那里移去电子元件并随后把该元件放置到目标电路板115上。
在图示的实施例中，为了随其运动，数据模块116和通信模块117被牢固的连接到供给装置112。在某些实施例中，数据模块116可以牢固地被连接到元件卷或元件盘上；在这种实施例中，数据模块116会跟随元件卷或元件盘到处移动。例如，相关的数据模块116会被连接到存储设备里存储的特定元件卷上；如果该元件卷从存储设备移动到放置器，那么数据模块116也会随之移动；如果该元件卷随后被安装到放置器上，在那时数据模块116会与附着于供给装置112上的相关的通信模块117建立一个通信链接113。通信链接113可以是无线方式链接也可以是硬连线方式链接。可选择的，通信模块117可以直接附着到数据模块116上，以便其也会跟随电子元件卷或元件盘到处移动。
数据模块116包括电池130、传感部件132、处理单元134和存储器136。传感部件132可用来感应和/或监视任意数目的环境参数。这些环境参数可以包括例如，暴露的周边大气水分含量、温度、湿度、机械震动或振动等等。处理单元134可以通过处理传感部件132获取的数据并把基于该数据的信息存入存储器136中。处理单元134也可以存取存储器136中存储的数据，处理该数据并把所有结果数据存入存储器136中。
存储器136也可以存储用来识别相关供给装置112的电子元件的各种有用信息。这些信息可以包括，例如，元件零件号码，序列号码，批号，和其他有用的识别信息。
通信模块117包括电池138和数据模块收发器118。在某些实施例中，通信模块117由电源而非电池供电，例如墙上电源插座，等等。数据模块收发器118包括内部处理器140和内部存储单元142。
拾取头收发器120被牢固的固定到拾取头114上以便于随之运动。拾取头收发器120包括本地处理器144和本地存储器146。处理器114和存储器146可以用来控制电子元件放置器110的不同的操作方式。拾取头收发器120，如图所示，连接至远程计算机124，该远程计算机124也可以用来控制电子元件放置器110的不同操作方式。远程计算机124包括处理器125和存储单元127。
当数据模块收发器118和拾取头收发器120移动到彼此接近时，它们在双工通信信道122上彼此通信。双工通信信道122通过无线或硬连线通信技术来实现。示例性的无线技术包括基于红外的(IR)通信和基于射频的(RF)通信。示例性的硬连线技术包括RS232，USB，和防火墙。
数据模块收发器118可以从本地存储单元142或数据模块116的存储器136中检索数据并且将该数据通过双工通信信道122传送至拾取头收发器120。数据模块收发器118也可以接收由拾取头收发器120传送的数据并将该信息存储至本地存储单元142或数据模块116中的存储器136中。类似的，拾取头收发器120可以从存储器146或存储单元127中检索数据并且将该数据通过双工通信信道122传送至数据模块收发器118。拾取头收发器120也可以接收来自双工通信信道122的数据并将该数据存储至存储器146或存储单元127中。拾取头收发器120的处理器144能够处理由拾取头收发器120处理的任何数据。
拾取头收发器120还能从置于目标电路板148上的识别标记148中读取信息。该电路板信息包括例如，序列号、零件号等。该信息通过拾取头收发器120存储于本地存储器146或存储单元127中。拾取头收发器120还能读取来自插槽标记150的信息。插槽标记150包括识别供给装置112在电子元件放置器110中的位置的信息。该信息通过拾取头收发器120存储于本地存储器146或存储单元127中。电路板148上的识别标记148和插槽标记150例如可以是条形码。
标准的电子元件放置器110包括几个供给装置112以及可以包括一个以上的拾取头114。该实施例中，每个供给装置112具有与其连接的相应的数据模块116和通信模块117，且每个拾取头114具有与其连接的相应拾取头收发器120。
现在参照图2所示的具体的实施例，电子元件放置器210包括位于相应供给装置插槽(未示出)中的一组电子元件供给装置112a、112b、112c....112k。每个供给装置112a、112b、112c....112k包含一卷盘，例如卷盘252，装载具有分离电子元件设置于其上的一段元件载带。元件放置器210还包括拾取头114，该拾取头以如此方式移动以便其能以连续的方式从多个可用元件载带中被选择的一个上移去元件以便于随后将其放置在目标电路板上，例如，115a、115b...115k之一。拾取头114从各个拾取区254a、254b、254c...254k中的可用供给装置112a、112b、112c....112k中选定的一个中移去元件。电子元件放置器210还包括电路板定位机构256，在描述的实施例中该机构为其上放置电路板115a、115b...115k的传送带。
包含处理单元125和存储单元127的计算机124，通过通信链接256连接至元件放置器210，可以处理和/或存储与放置器210的操作有关的数据。数据输入设备258连接至计算机124以使得机器操作人员能够录入与放置器210处理的卷盘以及电路板相关的各种数据。
电子元件供给装置112a包括具有手柄260的底座258。卷盘盒262固定于底座258并向上开口。卷盘252放置于卷盘盒262中并且在盒262内在定位于卷盘盒262下部的多个滚轴264上自由旋转。
一段载带266从卷盘252，通过供给装置的中心部分至供给装置的前部，其中在拾取位置254a，拾取头114可以从该段载带上移去元件。拾取头114可定位成从可用的供给装置112a、112b、112c...112k中任意被选择的一个的拾取位置254a、254b254c...254k上移去分离电子元件以及放置该被移去的电子元件至目标电路板上，例如，115a、115b...115k中任意一个。拾取头114优选安装在可移动的机械零部件上(未示出)。拾取头114可以使用本领域中任何已知的工艺来移动元件，例如，使用真空源、机械夹紧装置或粘合材料。优选实施例中，单个拾取头114顺序的从多个可用供给装置112a、112b、112c...112k中移去分离电子元件。
运输齿轮268位于拾取位置254a的下面，并且由驱动电机270驱动。运输齿轮268被设计成利用齿轮268上的齿啮合载带中相应的穿孔来啮合元件载带以便于运动。载带优选步进地被运输，这通过电子控制单元272来控制。从卷盘252至运输齿轮268的载带的导向是借助于细的排架、第一导向构件274、角滑轮276和第一导向沟道278来实现。
由于载带266前进通过供给装置112a，但是在其到达拾取位置254a之前，载带的覆盖部分通过一脱离器件280从供应带部分移去。当前进超过脱离器件280之后，供应带部分延续至拾取位置254a。除拾取位置254a之外，供应带部分围绕运输齿轮268、穿过弧形第二导向沟道282、且然后穿过基本上直的第三导向沟道284前进。然后供应带部分通过另外的导向构件286指引向下至供给装置112a的外面。
除脱离器件280之外，移去的覆盖带部分在没有任何另外导向的情况下，穿过控制单元272至转向器288，并在此向下转向。在转向器288上，覆盖带部分从载带轴翻转90度使得覆盖带部分的表面大致朝向与底座258平行。覆盖带部分的转向和翻转的结合通过位于移去的覆盖带部分的平面中的转向器288以及通过转向器288围绕覆盖带部分的移动方向大约45度角来实现。
转向器288位于邻近底座258的位置，使得覆盖带部分可以很容易地围绕转向器288放置并且在转向器288下引导安全地通过元件载带266也运行通过的地方。凹槽290位于邻近转向器288的底座258中，并且位于转向器288和覆盖带驱动单元292之间的区域中。引导覆盖带部分在翻转90度的方向中通过元件载带266。在凹槽290中提供导向构件294以引导覆盖带部分。导向构件294具有横向于覆盖带部分的运动方向定位的固定马镫的大致形状。
覆盖带部分通过驱动单元292输送，驱动单元292通过一个分离的驱动电机296来驱动。在特定的实施中，覆盖带部分被收集到收带盘上(未示出)。驱动单元292位于凹槽290下边的导向构件294的下面。用于覆盖带部分的驱动单元292位于载带的水平面，也就是驱动轴平行于载带的平面或平行于底座258。为了插入覆盖带，提升顶部分可以以公知的方式在驱动单元292上打开然后再闭合。
供给装置112a的前部可以通过手柄260与其前部插入放置器201中，其中将匹配有相应的装配件(未示出)的运输齿轮268设置在放置器210中。位于顶部的导向插脚298和位于供给装置112a的底侧的导向鼻299，用来引导供给装置112a并将其集中至放置器210中。用来交换电信号的至放置器210的连接通过位于导向插脚162和导向鼻164之间的多个栓塞接触297来实现。
数据模决116和通信模块117牢固的固定至电子元件的卷盘252。数据模块116和通信模块117始终保持附着至卷盘252。但是，某些实例中，数据模块116与通信模块117从卷盘252移去并且置于供给装置112a接近拾取位置154a的部分。模块116与117的再定位优选当卷盘252连接至供给装置112a时完成。
作为可选择的布置，通信模块117可以永久地固定于供给装置112a，而数据模块116可以独自固定于卷盘便于随之运动。这种情况下，当相关的卷盘252装配在供给装置112a上时，在数据模块116与通信模块117之间建立通信链接(例如图1所示的通信链接113)。尽管不可视，可以理解元件或供给装置的每个卷盘具有附着于其的相应的数据模块116和通信模块117。
应该知道数据模块116包括电池、传感部件、处理单元和存储器。另外，通信模块117包括电池和数据模块收发器。换句话说，通信模块117可以用不同电源供电，例如壁装电源插座。数据模块116和通信模块117可以作为一个整体或单独地被替换。
拾取头收发器120被牢固的固定到拾取头114上便于随之运动。当拾取头11接近于被选择的供给装置4移动时，例如供给装置112a，在拾取头收发器120和相关的通信模块117之间会建立一个双功通信信道122。该通信信道122既可以是硬连线连接，也可以优选是无线连接。无线连接即可以是基于红外线的，也可以是基于射频的。如果连接是基于红外线的，那么拾取头114必须以拾取头收发器120位于通信模块117的视线中以便于更好地建立通信信道122的方式放置。另一方面，如果基于射频技术，就不需要视线连接。在这种情况下，拾取头114以使拾取头收发器120更靠近被选择的供给装置112a的通信模块117而不是相邻供给装置的通信模决117的方式放置。
电子元件放置器210也包括一组的槽标记150a、150b、150c、....150k。这些槽标记150a、150b、150c、....150k可以是，例如，条形码或其他存有标识数据的器件或部件。每一个标识150a、150b、150c、....150k标识一个特定的槽位置。拾取头收发器120能够读取槽标记150a、150b、150c、....150k，并且一般会在从相关供给装置112a、112b、112c、....112k中移动元件之前就读取。
电路板识别标记148附着于每一个电路板115a、115b...115k。这些识别标记148包含相应的各电路板的各种信息，例如零件号，序列号，等等。拾取头收发器120也可以读取这些标记148。
参照图3，示出了数据模块116/通信模块117与拾取头收发器120之间的典型的处理程序。当拾取头114和相应的拾取头收发器120最接近于被选择的配给装置112的槽标记150放置302时，开始该处理程序。然后拾取头收发器120从槽标记150中读取数据304。该数据会由拾取头收发器120本地或远端地存储。
接着，拾取头114最接近被选择的供给装置112放置306，使得在他们之间建立双工通信信道122。根据电子元件安置器110的具体结构可以以不同方式实现。例如，如果电子元件放置器110包含多个固定供给装置，比如供给装置112a、112b、112c、....112k和可动的拾取头114，拾取头114会被移动到有利于从被选择的供给装置中移去元件的位置，例如供给装置112a。可选择的，如果放置器110包含几个围绕可旋转转塔周边定位的拾取头114和沿线性轴(如图4所示)一致移动的一行供给装置，拾取头114和供给装置112行可以同步移动从而使特定的拾取头114最终接近被选择的供给装置112。
拾取头114移动到位置时，被选择的供给装置的数据模块收发器118和拾取头收发器120之间便会建立308通信信道122。通信信道122可以用许多可能的方式建立。例如，通信信道122可以基于射频技术(RF)并且基于拾取头收发器120与被选择的供给装置112的数据模块收发器118的接近度时自动建立。或者，通信信道122也可以基于红外线技术(IR)，且当拾取头收发器120和数据模块收发器118定位于以便于红外线信号可沿视线在其间传输时，建立通信信道122。此外，通信信道122可以是硬连线连接，通过基于彼此相应的位置将数据模块收发器118连接至对应的拾取头收发器120的一组开关来建立。
接下来，大量的数据可以通过拾取头收发器120和数据模块收发器118之间的通信信道122来传送310。例如，数据模块收发器118可以向拾取头收发器120传诵元件识别数据，环境条件暴露数据和可用存货数据。元件识别数据可以识别型号、序列号、批号和供给装置112上分离电子元件的生产商，以及任何其它用于识别有问题的电子元件的来源和特性的信息。环境条件暴露数据可以显示供给装置中的元件曾经被暴露至，例如，湿度，振动，冲击，过热，等等的程度。与一组电子元件相关的环境条件监测在Kou于2001年8月8日提交的美国专利申请公开号No.US 2003/0030429 A1中已有描述，这里全部并入以作为本申请的参考。可用存货数据可以指示在任何给定时间内在供给装置112可用的分离电子元件数目。拾取头收发器120可以按需存储并/或处理该信息从而帮助进行元件确认，元件目的跟踪和元件安装适宜性。另一个通过双工通信信道122传输数据的例子，拾取头收发器120可以传送表示拾取头114将会从相关供给装置上移去元件的信号。响应于这个信号，数据模块收发器118将减少在存储器(例如，136或142)中存储的可用存货值。本领域技术人员应该知道，除了在这里特别提到的以外，还适合传送其他任何类型的数据。传送其他类型的数据也应该视为本发明所包含的范围。
拾取头收发器120可以利用处理器144和存储单元146处理传送的数据，或者把数据发送给远端计算机124来处理。假设在本地执行处理的话，拾取头收发器120决定传送的元件识别数据是否可接收312。为了做到这点，拾取头收发器120要把传送的数据与所需部件安装相关的预定顺序的数据进行对比。换句话说，拾取头收发器120确认正确的元件被安装，例如，通过将传送的元件型号与根据由电子元件安置器110运行的特定电路板装配程序规定所需部分的信息相对比。拾取头收发器120同样以相同的方式检查生产商识别号，元件序列号和/或批号从而保证，例如，从来源卷上移去的特定元件不被取回。另外，拾取头收发器120可以检查元件供给装置的结构，如Kou于1997年9月10日提交的美国专利No.6,027,019，和Kou于2000年11月27日提交的美国专利申请No.09/723,202中的描述，这里将其并入作为参考。这种供给装置结构监控可以避免一些典型的供料错误，这些错误即使是最细心的机器操作人员也会难免。
如果传送的元件识别数据是不可接受的，计算机124会暂停从被选择的供给装置112的拾取操作314，并且适时向机器操作人员发出告警316。随后，电子元件放置器110或者只利用来自不同的供给装置的元件继续装配到电路板，或者可能会完全暂停操作。
如果传送的元件识别数据是可接受的，那么拾取头收发器120接着会判断318与被选择的供给装置112上的电子元件相关的环境暴露数据是否可接受。例如，数据可能会显示电子元件曾接触过高湿度且随后可能会有问题余发生。
如果传送的环境暴露数据是不可接受的，计算机124会暂停314从被选择的供给装置112上的拾取，并且会以适当方式向机器操作人员发出告警316。随后，电子元件放置器110或者只利用来自其他供给装置的元件继续装配到电路板，或者可能会完全暂停操作。
如果传送的环境暴露数据是可接受的，那么拾取头收发器120决定被选择的供给装置112上的可用存货值是否不可接受的少320。为了实现这些，拾取头收发器将传送的数据和存储器中存储的预定最小临界值进行对比，小于临界值的话，元件供应将被更新。如果可用存货是不能接受的少的话，拾取头收发器120会以适当方式向机器操作人员发出告警322。
接下来，拾取头114从被选择的的供给装置112中移去电子元件。拾取头收发器120向数据模块收发器118传送326数据，该数据表示元件已经从被选择的供给装置112中移走。收到该信号后，数据模块收发器122则减少328存于存储器中的可用存货数据值。
接着，拾取头114和被选择的供给装置112彼此分离226。随着拾取头114和被选择的供给装置112的分离，这之间的通信信道122断开330。
接着，拾取头114向目标电路板115运送被移去的元件。当拾取头114接近目标电路板115时，拾取头收发器120从电路板识别标记148读取332数据。这些数据包括，例如，电路板生产的部件号、序列号，目标用户等等。这些数据可以在本地或远端储存和/或处理。
然后，拾取头114把电子元件放置到目标电路板115上。拾取头收发器120在从其中移去元件的被选择的供给装置112和在其上放置元件的目标电路板115之间建立联系336。该联系可以被本地或远端存储。
本领域技术人员可以了解上述并在图3中详细画出的步骤顺序可以以多种方式修改。这些修改都落如本申请的范围。
图4描述了另一种元件放置器410的选择布置，其包含具有几个拾取头414的可旋转的转塔450，拾取头位于转塔的周边。每一个拾取头414构造成从供给装置412拾取分立的元件，供给装置412装配在位于转塔450的一侧的可移动的供给平台452上，并且将拾取的元件放置到位于转塔450另一侧的目标电路板415的预定位置中。供给平台452往返移动(沿着供给平台)从而把所需的供给装置412呈现到每一个拾取头414前，优选具有70-150个供给装置。
在将供给装置412安装至供给平台452上的其相应的槽中之前，它们被装载到如图2所示的元件卷。将每一个供给装置412设计为可以接收多种不同类型的元件，从而可以装配广泛范围的电路板和产品。装载后的供给装置412将按照加载于放置器控制器中的放置程序的规定的布置装配到槽上，放置器控制器在所示实施例中是计算机424。其中，放置程序包含机器槽号与元件部件号之间的指定的联系。
每一个供给装置412(或元件卷盘)具有耦合其上的数据模块416与通信模块417。每一个拾取头414包含牢固的固定于其上的拾取头收发器420，如上所述，通信模块417与拾取头收发器420可以通过双工通信信道来传递多种信息。此双工通信信道既可以是硬连线也可以是无线。此外拾取头收发器420可以从目标电路板415的槽标记450和识别标记448读取数据。
图5描述了电子元件放置器510的另一种选择装置。此装置包含抽屉554组成的塔552，每一个抽屉包括各分离电子元件558的托盘556。可以认为这里用到的术语“供给装置”包含塔装置的概念。拾取头514可以从被选择的抽屉554/托盘556中移去元件，把该元件运送并放置到目标电路板上，例如515b。拾取头收发器520被牢固的连接到拾取头514上以便于随之移动。每一个抽屉中含有数据模块516与通信模块517(具有数据模块收发器)。
拾取头收发器520可以通过双工通信信道522与数据模块收发器通信。识别标记560可以是例如条形码，附着到塔552上。识别标记560包含足够识别和区分塔552的信息。此外，每一个抽屉554包含类似的识别标记562，例如条形码，该识别标记具有充足的信息以识别每一特定的抽屉554。同样，每一个电路板515a，515b...515k包含识别标记548。拾取头收发器520可以读取来自塔识别标记560、抽屉信息标记562与电路板识别标记548的数据。
以上描述了许多本发明的应用。尽管如此，可以认为对许多在此描述的概念的改进和运用，都不脱离本发明的精神和范围，例如，拾取头收发器可以构成和通信模块通信，其它器件/收发器可以固定到拾取头上来读取来自槽标记和电路板识别标记的数据。此外，这里描述的概念可以扩充到其它的工业领域，例如制药工业。因此，其它应用也在如下权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种电子元件放置器，包含一组用于提供随后放置到目标电路板上的分离电子元件的供给装置；连接到每一个供给装置上的数据模块，每一个数据模块包括存储器；连接到每一个供给装置上的通信模块，每一个通信模块包括连接到存储器的数据模块收发器；拾取头，可在被选择的供给装置之间移动，用于从各自供给装置中顺序拾取随后放置到目标电路板上的分离电子元件；以及固定于拾取头以便随之移动的拾取头收发器，当拾取头定位于从被选择的的供给装置上移去元件的位置时，拾取头收发器通过双工通信信道与被选择的供给装置的数据模块收发器通信。
2.如权利要求1的电子元件放置器，其中数据模块牢固地连接至装配在供给装置上的电子元件卷盘。
3.如权利要求1的电子元件放置器，其中数据模块牢固地连接至电子元件托盘，其中该电子元件托盘连接至供给装置。
4.如权利要求1的电子元件放置器，其中存储器用来存储表示在相关供给装置上可用的分离电子元件的数量的剩余可用存货值；以及其中数据模块收发器用于通过双工通信信道向拾取头收发器传送存储的剩余存货值。
5.如权利要求4的电子元件放置器其中数据模块还包括一处理单元；以及其中拾取头收发器适于向数据模块收发器传递一信号以表示拾取头已经从被选择的供给装置中移去元件，并且处理单元适于响应于收到的信号更新存储器中的剩余存货值。
6.如权利要求4的电子元件放置器，其中拾取头收发器包括适于存储表示在每一个供给装置中可用电子元件的最小可接受存货值的存储单元；以及连接至存储单元的处理单元；其中处理单元适于比较传送的剩余存货值和与被选择的供给装置相关的存储的最小可接受存货值。
7.如权利要求1的电子元件放置器，其中每一个数据模块还包括大气湿度含量传感元件；以及适于将与随时间过去感应的大气湿度含量相关的数据存储在存储器中的处理单元。
8.如权利要求7的电子元件放置器，其中数据模块收发器适于通过双工通信信道向拾取头收发器传送与随时间过去感应的大气湿度含量相关的数据。
9.如权利要求7的电子元件放置器，其中处理单元还适于基于与随时间过去感应的大气湿度含量相关的存储数据，确定被选择的供给装置的电子元件是否适合随后放置到目标电路板上。
10.如权利要求9的电子元件放置器，其中数据模块收发器适于通过双工通信信道向拾取头收发器传送表示被选择的供给装置的电子元件适合安装的数据。
11.如权利要求1的电子元件放置器，其中双工通信信道利用无线技术。
12.如权利要求11的电子元件放置器，其中无线技术包括射频传输。
13.如权利要求11的电子元件放置器，其中无线技术包括红外线传输。
14.如权利要求1的电子元件放置器，其中存储器适于存储与相关供给装置的分离电子元件相关的识别数据。
15.如权利要求14的电子元件放置器，其中数据模块收发器适于向拾取头收发器传送存储的元件识别数据。
16.如权利要求15的电子元件放置器，其中拾取头收发器包含存储单元；以及连接到存储单元的处理器；其中处理器适于将传送的元件识别数据存储于存储单元中；
17.如权利要求16的电子元件放置器，其中拾取头收发器适于读取来自固定到目标电路板上的识别标记的数据，并且在存储的元件识别数据和与目标电路板相关的电路板识别数据之间建立关联。
18.如权利要求16的电子元件放置器，其中存储单元适于存储与所需部件安装相关的一组预定顺序的数据；以及其中处理器适于对比传送的识别数据与预定顺序的数据。
19.如权利要求18的电子元件放置器，其中如果通信的识别数据与预定顺序的数据不匹配，处理器适于向操作员告警。
20.如权利要求7的电子元件放置器，其中数据模块和通信模块可分离。
21.如权利要求1的电子元件放置器，其中数据模块包括第一电源并且通信模块包括专用于数据模块收发器的第二电源。
22.如权利要求1的电子元件放置器，还包括连接至可旋转转塔的周边的多个拾取头且其中多个供给装置以线性方式排列并且在线性方向上可移动。
23.一种操作电子元件放置器的方法，包括将拾取头定位到接近多个电子元件供给装置中被选择的一个的位置；在连接到拾取头的拾取头收发器和连接到被选择的供给装置的数据模块收发器之间建立双工通信信道；通过双工通信信道在拾取头收发器和数据模块收发器之间传送操作数据；断开双工通信信道；以及将拾取头定位到接近第二个被选择的供给装置的位置。
24.如权利要求23的方法，其中多个供给装置被线性排列并且固定；以及其中定位拾取头包括移动拾取头。
25.如权利要求23的方法，其中拾取头是多个连接到可旋转转塔周边的多个拾取头中的一个，并且其中多个供给装置以线性排列并在线性方向上移动；以及其中使拾取头与被选择的供给装置相互靠近的定位包括旋转转塔和在线性方向上移动多个供给装置。
26.如权利要求23的方法，其中多个供给装置包含多个托盘；以及其中拾取头与被选择的供给装置相互靠近的定位包括将拾取头定位到被选择的的托盘上方。
27.如权利要求23的方法，其中双工通信信道包括无线通信信道。
28.如权利要求27的方法，其中无线通信信道适于实现基于红外线的通信技术。
29.如权利要求27的方法，其中无线通信信道适于实现基于射频的通信技术。
30.如权利要求23的方法，其中双工通信信道是硬连线通信信道。
31.如权利要求23的方法，其中双工通信信道在拾取头与被选择的供给装置相互靠近时被建立。
32.如权利要求23的方法，其中传送操作数据包括从数据模块收发器向拾取头收发器传送与被选择的供给装置的电子元件相关的识别数据。
33.如权利要求32的方法，还包括判定传送的识别数据是否和与所需安装部分相关的预定顺序的数据相匹配。
34.如权利要求23的方法，其中传送操作数据包括从数据模块收发器向拾取头收发器传送与被选择的供给装置的电子元件相关的湿度暴露数据。
35.如权利要求34的方法，还包括如果传送的湿度暴露数据不能接受，向操作员告警。
36.如权利要求34的方法，还包括如果传送的湿度暴露数据不能接受，阻止拾取头从被选择的供给装置中拾取元件。
37.如权利要求23的方法，其中传送操作数据包括从数据模块收发器向拾取头收发器传送表示被选择的供给装置的可用存货的数据。
38.如权利要求37的方法，还包括如果传送的可用存货数据低于预定顺序的临界值，向操作员告警。
39.如权利要求23的方法，还包括从被选择的供给装置中移去电子元件；以及其中传送操作数据包括从拾取头收发器向数据模块收发器发送一信号表示一个元件被移去。
40.如权利要求39的方法，还包括更新与被选择的供给装置相关的可用存货值，并且将更新的可用的存货值存储于连接到被选择的供给装置的存储器中。
全文摘要
公开了一种电子元件放置器，其包括用来提供随后放置到目标电路板上的分离电子元件一组供给装置；连接到每一个供给装置的至少一个数据模块，每一个数据模块包括存储器；连接到每一个供给装置的至少一个通信模块，每一个通信模块包含连接到相关的数据模块的存储器的数据模块收发器；拾取头，在被选择的供给装置之间移动用来从各个供给装置中顺序拾取电子元件以随后将其放置到目标电路板上；以及固定于拾取头便于与其在供给装置之间移动的拾取头收发器，当拾取头定位为从被选择的供始装置中拾取电子元件时，将拾取头收发器布置成通过双工通信信道与被选择的供给装置的数据模块收发器通信。
文档编号H05K13/00GK1571631SQ20041005522
公开日2005年1月26日 申请日期2004年3月26日 优先权日2003年3月28日
发明者顾元复 申请人:Accu-装配公司