專利名稱：給基板插裝元器件的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及給基板插裝元器件的方法和裝置。給基板，尤其是印刷電路板插裝電子元器件的插裝裝置必須能夠補償不同的基板厚度、基板幾何形狀偏差以及不同的元器件厚度。
在這方面，US5285946公開了一種將電子元器件插裝到印刷電路板表面上的裝置，在此裝置中，作為保持工具的一個吸管尖頭被彈性地支承著。這種彈性造成在元器件落到基板上時或在吸管落到元器件上時在輸送方向上獲得了所需的壓緊力，而不致使過高壓力損壞元器件。
在從輸送裝置中接收元器件時，通過彈簧把高加速度傳給元器件。在這里，這種加速度可以如此大，以至元器件從保持工具上，如吸管上掉下來。這樣一方面，丟失的元器件導致必須進行重復插裝，另一方面導致丟失的元器件停留在機器中，并可能在那里造成插裝頭或基板運行故障。
因此，本發明的任務是提供一種給基板插裝元器件的方法和裝置，它們不僅確保可靠地接收元器件，而且確保把元器件壓緊到基板上的足夠高的壓力。
根據本發明，通過具有權利要求1特征的方法和具有權利要求2特征的裝置完成了上述任務。
根據權利要求1規定了，保持工具在離開輸送裝置時與插裝頭牢固連接，由此一來，保持工具以及位于其上的元器件直接隨保持工具的加速度移動。在保持工具落到元器件上時或元器件落到基板上時，至少保持工具的面對元器件的那部份面對插裝頭彈性地支承著。這樣一來，確保有足夠高的壓力，而元器件或基板沒有因太高的壓力而受損。
在權利要求2的裝置中，設置了機構，以便在保持工具加速離開輸送裝置時至少減緩彈簧的松弛。由此一來，也保證了作用于元器件上的加速度與自由振動的彈簧相比而比較小。
根據權利要求3，通過減震器獲得了特別簡單的上述機構的設計方案，該減震器在加速離開輸送裝置時減緩彈簧的松弛。
根據權利要求4，同樣有利地規定了，如此設計所述機構，即離開輸送裝置的加速度直接作用在保持工具面對元器件的那一部位上。
如權利要求5所述的裝置特別可靠地工作，所述機構被設計成可由一個控制器接入的連接件，它在加速離開輸送裝置時使面對元器件的保持工具部與插裝頭牢固連接(在接收元器件時)，或使保持工具與插裝頭脫開。在保持工具脫開時，該連接件為彈性支承，這樣就獲得了把元器件壓在基板上所需的壓力。
根據權利要求6-10，可以通過不同的工作原理，如真空吸持、磁吸持、粘附或機械連接來實現可接入的連接件。
根據附圖并結合實施例來詳細說明本發明。其中
圖1是在取件前的保持工具的側視圖，其中保持工具沒有彈簧支承；圖2是在吸取元器件后的保持工具的側視圖；圖3是在吸取元器件前的帶未工作的連接件的保持工具的側視圖；圖4是在吸取元器件后的帶工作的連接件的保持工具的側視圖；圖5是在吸取元器件前的帶減震器的保持工具的側視圖；圖6是在吸取元器件后的帶減震器的保持工具的側視圖。
在圖1中，以側視圖示意地畫出了作為保持工具的吸管1，在它從未示出的輸送裝置8中取走一個元器件2之前。吸管1通過吸力吸持元器件。其它保持工具可以如通過粘附力保持元器件2。其中，吸管1被固定在一個未詳細畫出的自動插裝機上。此外，至少面對元器件2的吸管部3通過彈簧件與插裝頭4相連。在吸管1落到元器件2時，吸管1的彈簧件5造成把吸管1壓在元器件2上的壓力不超過一個明確的預定值。
在圖2所示的借助吸管1收取元器件2的過程中，吸管1包括面對元器件2的部分3一起直接與插裝頭4相連。由此一來，插裝頭4的加速度直接作用到元器件2上。這樣，消除了在這個過程中的彈簧件5的有害影響。因而，插裝頭4的加速度與使用彈性件5時相比降低了許多，而不會出現元器件在吸管1接收過程中掉落的危險。因此，可以實現更高的插裝效率。
在圖3中，以側視圖畫出了吸管1的另一個實施例。在這里，面對元器件2的吸管部3通過彈簧6與插裝頭4相連。此外，設置了可接入的連接件7，它在圖3所示的吸管位置上不工作。如果吸管1落到元器件2上，則通過彈簧6的彈力產生了一個明確的壓力。在接收元器件時，可接入的連接件7被觸動，這么一來，彈簧6如圖4所示地保持在壓緊狀態下。這樣，只有插裝頭4的加速度作用在元器件2上。在插裝頭4加速度減小的情況下，鎖合機構7可被重新松開。這樣，在彈簧6的影響下，元器件可以以確定的壓力被安放在基板所希望的反面位置上。在這種情況下，可接入的連接件7可以在本身已知的不同工作原理的基礎上實現，如真空吸持、粘附、磁吸持或機械連接。機械連接例如是通過壓電元件實現的。
在圖5中畫出了一個具有減震器9的吸管1，減震器在吸管1落到元器件2上時至多是很少地減弱了彈簧6的彈性作用。
在圖6所示的從輸送裝置8中接收元器件2的過程中，減震器9造成彈簧6減震地松弛，這樣一來，元器件2被加速，從而插裝頭4也被加速。通過減弱彈簧作用，在這個實施例中，減小了作用于元器件2上的加速度。
通過本發明的解決方案，吸管可以以更高的加速度工作，這樣一來，可以同時吸取多個元器件，并且相應地提高了自動插裝機的插裝效率。
權利要求
1.一種給基板插裝元器件(2)的方法，其中-一個配屬于一個插裝頭(4)的保持工具(1)在一個彈簧(5，6)的彈力作用下落到一個位于一個輸送裝置(8)中的元器件(2)上；-元器件(2)被保持工具(1)抓住；-在保持工具(1)升起時，防止或至少減緩彈簧(5，6)的松弛；-插裝頭(4)和保持工具(1)一起移向基板上方的一個預定位置；-元器件(2)在彈簧(5，6)的彈力作用下被放在基板上。
2.一種給基板插裝元器件(2)的裝置，它裝有一個具有至少一個保持工具(1)的插裝頭(4)，其中至少面對元器件(2)的保持工具部(3)通過一個彈簧(6)而相對插裝頭(4)被彈性地支承，其特征在于，設置了機構(如7)，以便在保持工具(1)加速離開輸送裝置(8)時彈性支承，防止或至少減緩彈簧(6)的松弛。
3.如權利要求2所述的給基板插裝元器件(2)的裝置，其特征在于，所述機構被設計成減震器(9)，它在加速離開輸送裝置(8)時減緩彈簧(6)的松弛。
4.如權利要求2所述的給基板插裝元器件(2)的裝置，其特征在于，如此設計所述機構，即離開輸送裝置的加速度直接作用在面對元器件(2)的保持工具部(3)上。
5.如權利要求4所述的給基板插裝元器件(2)的裝置，其特征在于，所述機構被設計成可由一個控制器而可接入的連接件(7)，它在加速離開輸送裝置(8)時使面對元器件(2)的保持工具部(3)與插裝頭(4)牢固連接，并且隨后又脫開。
6.如權利要求5所述的給基板插裝元器件(2)的裝置，其特征在于，可接入的連接件(7)在真空吸持的基礎上工作。
7.如權利要求5所述的給基板插裝元器件(2)的裝置，其特征在于，可接入的連接件(7)在粘附的基礎上工作。
8.如權利要求5所述的給基板插裝元器件(2)的裝置，其特征在于，可接入的連接件(7)在磁吸持的基礎上工作。
9.如權利要求5所述的給基板插裝元器件(2)的裝置，其特征在于，可接入的連接件(7)在機械連接的基礎上工作。
10.如權利要求9所述的給基板插裝元器件(2)的裝置，其特征在于，機械連接是通過一個壓電件引起的。
全文摘要
為了獲得把元器件(2)壓在基板上的確定壓力,至少面對元器件(2)的保持工具部(3)通過彈簧(6)而相對插裝頭(4)彈性地連接。這個彈簧在從輸送裝置(8)中接收元器件(2)時造成元器件(2)的過高加速度,這可能導致元器件(2)掉落。通過本發明的方法和裝置,在從輸送裝置(8)接收元器件(2)時,用牢固的連接代替了彈性連接。作用于元器件(2)的加速度降低了,從而在作用于元器件(2)的加速度同樣的情況下,通過更高的取件運動速度提高了插裝效率。
文檔編號H05K13/04GK1354970SQ00806891
公開日2002年6月19日 申請日期2000年4月28日 優先權日1999年4月30日
發明者H·－H·格拉斯米勒, T·巴赫塔勒, R·努姆伯格, F·巴諾夫斯基 申請人:西門子公司