DE10212935A1

DE10212935A1 - Equipping head for mounting electrical components on substrates, has movable adjustment pieces on ends of leaf spring to vary spacing between ends

Info

Publication number: DE10212935A1
Application number: DE10212935A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Mehdianpour
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2022-03-23
Also published as: DE10212935B4

Abstract

An equipping head (1) has at least one automatic pipette (10) for holding the component, in which the pipette is fixed on a movable holder (9) at right angles to the substrate (2), and the holder couples to an adjustment drive. The holder is fixed centrally on a leaf-spring (12) extending mainly at right-angles to the direction of movement and curved convexly in the direction of movement. Two movable adjustment pieces (15) of the adjustment drive are provided at the ends of the leaf spring and are movable along the direction of their length and vary the distance between the ends.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bestückkopf zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen, wobei der Bestückkopf zumindest eine Saugpipette zum Halten eines der Bauelemente aufweist, wobei die Saugpipette an einem senkrecht zum Substrat verschiebbaren Halter fixierbar ist und wobei der Halter mit einem Verschiebeantrag koppelbar ist. The invention relates to a placement head for Equipping substrates with electrical components, the Placement head at least one suction pipette to hold one of the Has components, the suction pipette on one Holder that can be moved perpendicular to the substrate can be fixed and wherein the holder can be coupled with a request for displacement.

Ein derartiger Bestückkopf ist zum Beispiel durch die US 6240628 B bekannt geworden. Danach ist der wellenartige Halter mit einem direkten Verschiebeantrieb verbunden, der unmittelbar in der Hubrichtung des Halters agiert. Um den Halter spielarm verschieben zu können, sind Gleitführungen vorgesehen, die eine entsprechende Bauhöhe des Bestückkopfes bedingen. Such a placement head is for example by US 6240628 B become known. After that is the wave-like Holder connected to a direct sliding drive, the acts directly in the stroke direction of the holder. To the To be able to move holders with little play are sliding guides provided a corresponding overall height of the placement head require.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Führungsaufwand und die Bauhöhe zu verringern. The invention is based, the management effort and reduce the overall height.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Blattfeder ist durch ihre Krümmung so stabil, daß der Halter keine besondere Führung benötigt. Dabei ist es von Vorteil, daß beim Abholen und beim Aufsetzen des Bauelementes keine seitlichen Kräfte auftreten, die zu Ungenauigkeiten führen könnten. Es versteht sich, daß die Verstellstücke elektrisch oder mechanisch derart gekoppelt sind, daß sie gleichzeitig verstellt werden, um die Mittenlage des Halters nicht zu verändern. Durch den Wegfall der Führungslager und die Ausrichtung des Verschiebeantriebs in der Querrichtung wird die Bauhöhe erheblich geringer. Das Gewicht der Blattfedern ist im Vergleich zu zylindrischen Führungsbuchsen erheblich geringer. This object is achieved by the invention according to claim 1 solved. The leaf spring is so stable due to its curvature that the holder does not need any special guidance. It is from Advantage that when picking up and when placing the component no lateral forces occur which lead to inaccuracies could lead. It is understood that the adjusting pieces are electrically or mechanically coupled such that they can be adjusted simultaneously to the center position of the holder not to change. By eliminating the guide bearings and the alignment of the slide drive in the transverse direction the overall height becomes considerably lower. The weight of the Leaf springs is compared to cylindrical guide bushes significantly lower.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet:
Die Blattfeder ist an den Schiebern nach Anspruch 2 definiert gehalten. Advantageous developments of the invention are characterized in claims 2 to 6:
The leaf spring is held on the sliders according to claim 2 defined.

Durch die beiden Blattfedern nach Anspruch 3 bleibt die Ausrichtung des Halters jederzeit stabil. By the two leaf springs according to claim 3 remains Alignment of the holder stable at all times.

Die räumliche Entflechtung der Halterbewegung von der Antriebsbewegung wirkt sich besonders günstig bei einem Mehrfachbestückkopf aus, der besonders kompakt ausgebildet werden kann. The spatial unbundling of the holder movement from the Drive movement has a particularly favorable effect on you Multiple placement head, which are designed to be particularly compact can.

Beim Revolverbestückkopf nach Anspruch 5 können die Biegefedern in engem Abstand zueinander angeordnet werden und bilden eine tonnenförmige Hüllkontur. Von Vorteil ist dabei, daß die Halter stabil in ihrer Ausgangslage gehalten werden, ohne daß dazu zum Beispiel eine Führungsbuchse benötigt wird. In the turret placement head according to claim 5, the Bending springs to be arranged and form a close distance from each other a barrel-shaped envelope contour. The advantage here is that the Holders are kept stable in their starting position without a guide bushing is required for this.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 wird für sämtliche Halter nur ein einziger Verstellantrieb benötigt. By training according to claim 6 is for everyone Holder only needs a single adjustment drive.

Im folgenden wird Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In the following the invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen Bestückkopf mit Haltern für elektrische Bauelemente, Fig. 1 shows a partial section through a fitting head with holders for electrical components,

Fig. 2 einen anderen Teilschnitt durch den Bestückkopf nach Fig. 1. Fig. 2 shows another partial section through the assembly head of FIG. 1.

Nach den Fig. 1 und 2 ist ein Bestückkopf 1 mittels einer nicht dargestellten Positioniereinrichtung zum Beispiel in den Koordinatenrichtungen x und y in einer Arbeitsebene verschiebbar. Parallel zu dieser erstreckt sich ein als Leiterplatte ausgebildetes Substrat 2, auf das mittels des Bestückkopfes 1 elektrische Bauelemente 3 abgesetzt werden sollen, die von nicht dargestellten Zuführeinrichtungen abgeholt werden. According to FIGS. 1 and 2, a mounting head 1 is x means of an unillustrated positioning device, for example in the coordinate directions and y displaceable in a working plane. A substrate 2 designed as a printed circuit board extends parallel to this, onto which electrical components 3 are to be placed by means of the placement head 1 and are picked up by supply devices (not shown).

Der Bestückkopf 1 besteht im wesentlichen aus einem Stator 4, einer Kamera 5 und einem im Stator 4 gelagerten Rotor 6, der durch einen Schrittschaltmotor 7 angetrieben wird und dessen Drehachse 8 sich parallel zur Arbeitsebene x-y erstreckt. Der Rotor weist senkrecht zur Drehachse sternförmig abstehende Halter 9 für Saugpipetten 10 auf, an denen die Bauelemente 3 mittels Vakuum fixiert werden können, das zu den einzelnen Haltern 9 über pneumatische Leitungen 11 zugeführt werden kann. The placement head 1 consists essentially of a stator 4 , a camera 5 and a rotor 6 mounted in the stator 4 , which is driven by a stepping motor 7 and whose axis of rotation 8 extends parallel to the working plane xy. The rotor has holders 9 for suction pipettes 10 protruding in a star shape perpendicular to the axis of rotation, to which the components 3 can be fixed by means of a vacuum, which can be supplied to the individual holders 9 via pneumatic lines 11 .

Die Halter 9 sind mittig an Blattfedern 12 befestigt, die sich im wesentlichen parallel zur Drehachse erstrecken und mit ihren Enden an in der Achsrichtung verstellbaren Schiebern 13 fixiert sind. Die Blattfedern 12 sind zwischen den Schiebern 13 so vorgespannt, daß sie sich bogenförmig radial nach außen durchbiegen. Der Stator ist an der Position, in der sich einer der Halter 9 senkrecht über dem Substrat 2 befindet, mit einem Verstellantrieb 14 versehen, der über ein Verstellstück 15 die beiden jeweils im Eingriff befindlichen Schieber 13 synchron zusammendrückt, wobei die Verstellantriebe 14, die Verstellstücke 15 und die Schieber 13 einen Verschiebeantrieb für den Halter 9 bilden. The holders 9 are fastened centrally to leaf springs 12 which extend essentially parallel to the axis of rotation and are fixed with their ends to sliders 13 which are adjustable in the axial direction. The leaf springs 12 are biased between the slides 13 so that they bend radially outward in an arc. At the position in which one of the holders 9 is located vertically above the substrate 2 , the stator is provided with an adjustment drive 14 which, via an adjustment piece 15 , compresses the two sliders 13 , which are respectively in engagement, synchronously, the adjustment drives 14 , the adjustment pieces 15 and the slider 13 form a displacement drive for the holder 9 .

Durch das Zusammendrücken der Schieber 13 wird die jeweilige Blattfeder 12 noch weiter radial nach außen ausgebogen, wodurch der Halter 9 mit der Saugpipette 10 und dem Bauelement 3 soweit nach unten bewegt wird, daß dieses auf der Leiterplatte 2 aufsetzt, wie dies durch die strichpunktierten Konturen angedeutet ist. Danach wird das Vakuum abgeschaltet und somit das Bauelement 3 losgelassen. Der Verstellantrieb 14 verfährt in seine Ausgangsstellung, wodurch die Verschiebestücke mit der Blattfeder 12 und dem Halter 9 ebenfalls in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt werden. By compressing the slider 13 , the respective leaf spring 12 is further radially bent outwards, whereby the holder 9 with the suction pipette 10 and the component 3 is moved downwards so far that it touches down on the printed circuit board 2 , as indicated by the dash-dotted contours is indicated. The vacuum is then switched off and component 3 is then released. The adjustment drive 14 moves into its starting position, whereby the sliding pieces with the leaf spring 12 and the holder 9 are also returned to their starting position.

Claims

1. placement head ( 1 ) for loading substrates ( 2 ) with electrical components ( 3 ),
the placement head ( 1 ) having at least one suction pipette ( 10 ) for holding one of the components ( 3 ),
the suction pipette ( 10 ) being fixable on a holder ( 9 ) which can be displaced perpendicular to the substrate, and
wherein the holder ( 9 ) can be coupled to a sliding drive,
characterized in that the holder ( 9 ) is fastened centrally to a leaf spring ( 12 ) which extends substantially perpendicular to the direction of displacement and is bent out in the direction of displacement and
that at the ends of the leaf spring ( 12 ) two adjustable in the longitudinal direction adjusting pieces ( 15 ) of the displacement drive are provided, which change the distance between the ends.

2. placement head according to claim 1, characterized in that the two adjusting pieces ( 15 ) with two slides ( 13 ) coupled and synchronized are displaceable in the opposite direction.

3. placement head according to claim 1 or 2, characterized in that the holder on two of the ones running parallel to one another at a distance Leaf springs is fixed in the direction of displacement Holder are arranged one above the other.

4. placement head according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the placement head ( 1 ) has a plurality of the holder ( 9 ) for the suction pipettes ( 10 ) with the leaf springs ( 12 ).

5. placement head according to claim 4, characterized in that the holder ( 9 ) with the leaf springs ( 12 ) in a rotor ( 6 ) of the turret-type placement head ( 1 ) are arranged in a star-shaped manner and that the leaf springs ( 12 ) are substantially in the Extend the axial direction of the rotor ( 6 ).

6. placement head according to claim 5, characterized in that a stator ( 4 ) in a mounting station of the rotor ( 6 ) has the adjusting pieces ( 15 ) for moving the leaf spring ends.