專利名稱：自動加工工件的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動加工工件尤其是印刷電路板的裝置，其借助至少一個操作裝置，該操作裝置帶有一個用于工件的抓鉗，其中該裝置至少具有一個工作臺，并且在該工作臺兩側各另有一個臺。
通常的做法是，例如借助一機器手在一輸入臺抓取工件，從該輸入臺運送到一工作臺，再從工作臺運送到一輸出臺，其中各個臺基本上處于一個平面內。為了能夠在工件的不同位置進行加工過程，工件在工作臺內必須可以自由定位。這一點是這樣實現的即使在加工過程中工件也由抓鉗夾持并相應移動。整個循環時間由加載、運送、輸出和卸載的時間消耗決定。
本發明的任務是提高該裝置的生產效率。
該任務是通過如權利要求1所述的發明解決的。工件例如可以是多個用來組裝成印刷電路板的芯片支座，該印刷電路板可以直接由抓鉗夾持。但也可以將單個芯片置于一工件載體上，該工件載體如同印刷電路板一樣被抓鉗抓取。工作臺例如可以有一個激光裝置，在其激光束的作用下芯片被連續地加工(aussetzen)。
通過在工作臺上的抓鉗更換，工件或工件載體的加工內容被分成給兩個操作裝置。一旦第二抓鉗接收了工件，則第一抓鉗就可移到加載臺，抓取一個新的工件并回到工作臺，此時夾持在另一個操作裝置中的前一個工件被加工。如果其加工結束，該工件就移到一個卸載臺，等待的工件就被送到工作臺的加工區。第二抓鉗在卸載后可以立即返回工作臺并在那里接收半成品的工件或工件載體。因此在該裝置中可以幾乎無間斷地加工工件，從而提高了生產效率。
本發明的優選設計方案的特征由權利要求2至6給出。
通過權利要求2所述的設計方案，工件的加工內容幾乎平均分配給兩個操作系統，由此用于移送、加載或卸載過程的時間大致相同。
根據權利要求3所述的裝置，只需要一個縱向導向裝置，其尤其在線性馬達驅動時特別有利，其磁導軌可以被兩個操作裝置利用。
通過權利要求4所述的橫向導向裝置可以實現工件在工作臺中兩個坐標方向的移動和加工。
通過權利要求5所述的設計方案，工件載體可以在唯一一個工作平面內運動，這對裝置的安裝和工件載體的操作非常有利。
通過權利要求6所述的工件載體，工作平面還延伸到輸送路段，使得抓鉗可以無需舉升運動。這樣一種系統可以例如足以應付三個工件載體，其循環接收，順序排出并回到裝載臺。這時抓鉗的橫向運動不僅用于加工過程，而且用于橫向輸送，從而輸送路段可以在抓鉗平面內直線延伸。
下面借助附圖所示實施例進一步說明本發明。
圖1是用于激光加工平面工件的側視圖，圖2是圖1所示裝置的俯視圖，圖3至圖6是圖2所示裝置不同工作階段的示意圖。
根據圖1和2所示，一種用于加工印刷電路板形式的工件1的裝置備有一個導軌式的縱向導向裝置2，在該導向裝置上，兩個操作裝置4的兩個橫向導向裝置3相互獨立地例如借助兩個線性馬達移動。在橫向導向裝置3上各有一個夾具5可移動，其端部成抓鉗6形式用于工件載體7，該工件載體7接收工件1。
該裝置具有一個輸入臺8、一個工作臺9和一個輸出臺10。輸入臺9位于縱向導向裝置2的一端，工作臺9位于中間，輸出臺10位于縱向導向裝置2的另一端。與該縱向導向裝置2平行的還有一個線性的輸送裝置11，其在工件載體7的高度上將輸出臺10與輸入臺8連在一起，其中輸送平面和工件載體7的移動平面構成一個共同的工作平面。一個輸入側的操作裝置可在輸入臺和工作臺之間移動。另一個輸出側的操作裝置可在工作臺和輸出臺之間移動。
工件載體7在輸入臺8中加載工件1，用第一操作裝置4的抓鉗6抓取。此時另一個操作裝置4的另一個抓鉗6正夾持另一個工件載體7并將其在激光裝置13的偏轉區12下沿兩個坐標方向移動，激光裝置13的激光束指向工件1的表面。由此可以在激光束14的偏轉區12內精確加工一印刷電路板，而對此無需很高的機械費用。
圖3至6中示出了工件載體7通過兩個操作裝置操作的不同階段。
圖3是一個工件載體7被輸入側的操作裝置的抓鉗6夾持并位于緊接著工作臺9之前的等候位置。輸出側的操作裝置的抓鉗6夾持另一個工件載體7，該工件載體7位于工作臺9的激光束偏轉區12下方。第三個工件載體7位于輸出臺10和輸入臺8之間的輸送過程中。
圖4是工件載體7與已加工完的工件1借助輸出側的抓鉗6被運往輸出臺，在那里卸載。等候的工件載體7緊接著移到偏轉區12中，從而能夠以很短的間斷繼續加工。第三個工件載體7已經到達輸入臺8并加載了一個新的工件1。
圖5所示是被輸入側抓鉗夾持的工件1在工作臺9已經加工好了一半。輸出側的抓鉗6從輸出臺10留下工件載體7回到工作臺，并同時用輸入側的抓鉗7抓取已等在那里的工件載體7。該傳送在工件載體7與工件1從一個加工區移到另一個加工區的移動步驟過程中不進行。因此使傳送引起的對加工的干擾不會對加工精確度產生影響。此外輸入側的抓鉗6可松開工件載體7并回到輸入臺8，而此時僅由輸出側的抓鉗夾持的工件可以完成加工。
圖6所示是位于輸入臺8內的工件載體7已經被輸入側的抓鉗6抓取并可以回到圖3所示的工作臺9的等候位置，而卸載的工件載體7沿輸送路段移往輸入臺8。
權利要求
1．用于自動加工工件(1)尤其是印刷電路板的裝置，其借助至少一個操作裝置(4)，該操作裝置帶有一個可移動的抓鉗(6)用于直接或間接地夾持工件(1)，其中該裝置至少有一個工作臺(9)并在其兩側各有另一個臺(例如8,10)，其中工件在工作臺(9)中的加工位置可通過抓鉗(6)的移動步驟改變，其特征在于，該裝置有兩個可相互獨立驅動的操作裝置(4)，兩個抓鉗(6)的移動區域基本上在每一個臺(例如8,10)和工作臺(9)之間的平面內延伸，并與之重疊，兩個抓鉗(6)在工作臺(9)中其移動步驟過程中和/或之間可暫時同時地放在工件(1)上，此時工件(1)可從一個抓鉗傳送到另一個抓鉗。
2．按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，抓鉗更換在加工的中間時間段進行。
3．按照權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，為兩個抓鉗(6)備有一個共同的縱向導向裝置(2)。
4．按照權利要求3所述的裝置，其特征在于，抓鉗(6)在共同的縱向導向裝置(2)和各自本身的橫向導向裝置(3)中導向。
5．按照前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，工件(1)在輸入臺(8)中連續地裝入裝置的工件載體(7)中，第一抓鉗(6)抓取工件載體(7)并在工作臺(9)中送給第二抓鉗(6)，工件可在輸出臺(10)從工件載體(7)中取出，在輸出臺(10)和輸入臺(8)之間設置一個輸送裝置(11)，借助該輸送裝置可以將工件載體(7)送回到輸入臺(8)。
6．按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，輸送裝置(11)構成一個線性的輸送路段，其位于被抓鉗(6)夾持的工件載體(7)的工作平面內，該輸送路段在工件載體(7)在工作臺(9)內的調整范圍之外延伸，在橫向導向裝置(3)內的最大移動距離大于工作臺(9)與輸送路段之間的平均距離。
全文摘要
板狀工件(1)借助兩個操作裝置(4)在一個工作平面內可從一輸入臺(8)移到一工作臺(9),再從工作臺(9)移到一輸出臺(10)。操作裝置之一的一個抓鉗(6)可在輸入臺(8)和工作臺(9)之間移動。另一個操作裝置的抓鉗(6)可在工作臺(9)和輸出臺(10)之間移動,其中所述移動范圍重疊。工件(1)在工作臺(9)內大約經過加工時間的一半后從輸入側抓鉗(6)轉交給輸出側抓鉗(6)。自由的抓鉗(6)在這期間移到其臺內再回到工作臺(9)中,因此加工可以幾乎無間斷地進行。
文檔編號H05K13/00GK1312745SQ99809463
公開日2001年9月12日 申請日期1999年7月1日 優先權日1998年7月14日
發明者W·榮, B·哈爾瑟, D·梅茨, S·迪特里希 申請人:西門子生產及后勤系統股份公司