DE3688957T2

DE3688957T2 - Verfahren und vorrichtung zum erfassen der halterungsstellung eines elektrischen gerätes und montierungsvorrichtung eines elektronischen gerätes.

Info

Publication number: DE3688957T2
Application number: DE86900843T
Authority: DE
Inventors: Koichi Asai; Yasuo Muto; Mamoru Tsuda
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 1985-01-21
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2006-01-21
Also published as: EP0213206A4; EP0213206B1; DE3688957D1; US4747198A; WO1986004479A1; EP0213206A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Methode des Ermittelns einer Halteposition eines elektronischen Bauelementes, in der das elektronische Bauelement durch einen Halteapparat für elektronische Bauelemente gehalten wird, indem die Anziehung durch Vakuumsaugwirkung oder das Greifen mit Hilfe eines Paares von Spannbacken zum Halten des Bauelements ausgenutzt wird, und sie bezieht sich auf einen Halteapparat für elektronische Bauelemente, der eine Nachweisvorrichtung für die Halteposition benutzt, und sie bezieht sich auf einen Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente zum Befestigen eines elektronischen Bauelements auf einem Befestigungsglied, wie z. B. einer Leiterplatte.
Der oben erwähnte Halteapparat für elektronische Bauelemente wird in großem Umfang benutzt, z. B. in einem Apparat für das automatische Befestigen von elektronischen Bauelementen auf einer Leiterplatte.
Das Dokument der japanischen Patentanmeldung, die als Veröffentlichung Nr. 58-213496 veröffentlicht wurde, offenbart das Ermitteln einer Halteposition eines elektronischen Bauelements mit Hilfe einer Bildvorrichtung, in dem das Bauelement durch einen Halteapparat für elektronische Bauelemente wie oben angegeben gehalten wird, und offenbart das wesentliche Berichtigen irgendeiner unrichtigen Halteposition durch Rotieren eines Haltekopfes, der das Bauelement festhält und/oder durch ein erneutes Positionieren einer Leiterplatte, auf der das Bauelement befestigt werden soll, und zwar auf Grund des Ergebnisses der Ermittlung.
Da die Bildvorrichtung des offenbarten Apparates jedoch für das Ermitteln des elektronischen Bauelements so eingerichtet ist, daß sie das Licht ausnutzt, das von dem Bauelement reflektiert wird, unterliegt die Bildvorrichtung der Möglichkeit, durch die Rauheit und/oder den Farbton der Oberfläche des Bauelements beeinträchtigt zu werden. Daher ist das Problem auf getreten, daß die Bildvorrichtung die Halteposition für einige elektronische Bauelemente nicht ermitteln kann. Ferner, in dem Falle, in dem ein einzelne Bildvorrichtung für verschiedene Arten von elektronischen Bauelementen verantwortlich ist, ist es für die Bildvorrichtung sehr schwierig, alle Bauelemente mit Genauigkeit zu ermitteln.
Das oben auf geführte Dokument der japanischen Patentanmeldung Nr. 58-213496 offenbart ferner einen Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente zum automatischen Befestigen eines elektronischen Bauelements auf einer Unterlage, wie einer Leiterplatte, bei dem das Bauelement vor dem Befestigen durch Rotieren des Bauelements um eine Achse des Bauelements mit einem Haltekopf erneut positioniert wird. Dieser Befestigungsapparat wird in Abbildung 11 gezeigt. Der Haltekopf in der Form eines Saugkopfes 230 wird von einem Kopftragelement 234 auf eine solche Weise getragen, daß der Saugkopf 230 um die Mittellinie eines Saugteils des Saugrohrs 232 rotierbar ist, das in der Lage ist, ein elektronisches Bauelement durch Saugwirkung durch das Saugrohr zu halten. Eine Bildvorrichtung (nicht abgebildet) ermittelt eine Rotationsposition (Winkelposition) des elektronischen Bauelements 236 zur Mittellinie des Saugteils. Auf Grund des Ergebnisses der Ermittlung dreht ein Kopfdrehkörper 238 den Saugkopf 230 um einen Winkel, der für das Verstellen der Rotationsposition (Stellung) des Bauelements 236 erforderlich ist. Dann wird das Bauelement 236 auf der Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte, befestigt. Auf diese Weise werden elektronische Bauelemente auf der Unterlage mit höherer Genauigkeit befestigt, weil jedes elektronische Bauelement 236 nach dem Verstellen der unrichtigen Halteposition (Stellung) des Bauelements 236 befestigt wird, wobei das Bauelement 236 von dem Saugkopf 230 gehalten wird.
Der Kopfdrehkörper 238 des oben erwähnten Befestigungsapparates für elektronische Bauelemente ist jedoch auf dem Kopftragelement 234 angeordnet, das den Saugkopf 230 auf eine solche Weise trägt, daß der Saugkopf 230 rotierbar ist und daher zusammen mit dem Kopftragelement 234 bewegt wird. Diese Konstruktion hat eine erhöhte Masse eines Teils zur Folge, das sich zusammen mit dem Saugkopf 230 bewegt. Dementsprechend ist es sehr schwierig, den Saugkopf 70 mit hohen Geschwindigkeiten zu bewegen und die Leistung der Arbeit zum Befestigen der elektronischen Bauelemente auf der Unterlage zu erhöhen.
Der Saugkopf 23 auf dem offenbarten Befestigungsapparat besitzt einen Halteteil 240, das die Form eines Bogen hat, der eine Mitte auf der Mittellinie des Saugteils des Saugrohrs 232 hat. Das Halteteil 240 wird von dem Kopftragelement 234 durch Führungsrollen 242 getragen. Der Kopfdrehkörper 238 hat einen Betätigungsarm 244, der an dem einen Ende desselben mit einem Ende der Halteteils 240 in Kontakt ist und den Halteteil 240 mit Hilfe des Betätigungsarms 244 rotiert. Daher ist die maximale Drehung des Saugkopfes 230 auf einen verhältnismäßig kleinen Winkel begrenzt. Der Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente ist in der Lage eine unrichtige Halteposition des Bauelements 236 um die Mittellinie des Saugteils zu berichtigen, ist aber nicht in der Lage, das Bauelement 236 um einen großen Winkel zu drehen, wie z. B. 45 Grad, 90 Grad oder 180 Grad, ehe das Bauelement 236 auf der Leiterplatte oder einer ähnlichen Unterlage befestigt wird.
Da die maximale Drehung des Saugrohrs 232, wie oben beschrieben, eng begrenzt ist, muß der Saugkopf 230 jedesmal in seine ursprüngliche Rotationsposition zurückgeführt werden, wenn der Saugkopf 230 ein elektronisches Bauelement befestigt hat. Andernfalls erreicht der Saugkopf 230 auf nachteilige Weise eine der beiden Grenzen des maximalen Rotationsbereichs, in dem der Kopf 230 drehbar ist, und zwar als Folge dessen, daß der Kopf 230 jeweils um ein kleines Stück in der gleichen Richtung gedreht wird, wenn eine Reihe von elektronischen Bauelementen 236 nacheinander von dem Kopf 230 gehalten werden, die jedes von ihnen eine unrichtige Rotationsposition in der gleichen Richtung haben.
Ferner ist ein gut bekannter Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente vorhanden, der ein Kopftragelement besitzt, das um eine Rotationsachse desselben intermittierend rotiert wird, d. h. jeweils mit einem voreingestellten Winkel, und der eine Vielzahl von Halteköpfen besitzt, die von dem Kopftragelement auf eine solche Weise getragen werden, daß die Halteköpfe in einem Kreis im den gleichen Winkelabstand von einander angeordnet sind, der dem voreingestellten Winkel entspricht. Auf diesem Befestigungsapparat nimmt jeder Haltekopf ein elektronisches Bauelement an einem Aufnahme-Stopp auf, der einer der Stopps ist, an dem die Halteköpfe angehalten werden, und befestigt das Bauelement auf einer Leiterplatte oder einer ähnlichen Unterlage an einem Befestigungs-Stopp, der sich von dem Aufnahme-Stopp unterscheidet. Eine Reihe von elektronischen Bauelementen werden von den Halteköpfen gehalten und nacheinander auf der Leiterplatte befestigt, wenn sich das Kopftragelement intermittierend in einer Richtung dreht. Auf diese Weise wird mit diesem Befestigungsapparat ein Arbeitszyklus- Zeitraum, das ist der Zeitraum, der für das Befestigen eines elektronischen Bauelements benötigt wird, abgekürzt, und die Arbeitsleistung zum Befestigen elektronischer Bauelemente auf der Unterlage wird erhöht.
EP 0 062 335 offenbart eine Methode zum Ermitteln eines elektronischen Bauelements auf einer Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte, wobei die Methode einen Schritt umfaßt zum Ermitteln einer Halteposition des elektronischen Bauelements mit Hilfe einer Nachweisvorrichtung für die Halteposition, wobei das vorerwähnte elektronische Bauelement durch ein Saugrohr eines Halteapparates für elektronische Bauelemente mit Hilfe von Vakuumsaugwirkung durch das vorerwähnte Saugrohr gehalten wird, wobei die Begrenzung des vorerwähnten Saugrohrs vollkommen von der Begrenzung des gehaltenen elektronischen Bauelements eingeschlossen wird, wenn in einer Richtung geblickt wird, die parallel zu einer Mittellinie des vorerwähnten Saugrohrs verläuft, wobei der vorerwähnte Schritt zum Ermitteln umfaßt das Aussenden von Lichtstrahlen von einer Seite des vorerwähnten elektronischen Bauelements in der vorerwähnten Richtung auf das vorerwähnte elektronische Bauelement, das von dem vorerwähnten Saugrohr gehalten wird, das Vornehmen einer Projektion des vorerwähnten elektronischen Bauelements auf der anderen Seite des vorerwähnten Bauelements auf eine solche Weise, daß die vorerwähnte Projektion die vorerwähnte Begrenzung der vorerwähnten Begrenzung des vorerwähnten elektronischen Bauelements, wie in der vorerwähnten Richtung betrachtet, einschließt, und das Ermitteln einer Position der vorerwähnten Projektion, wodurch vorerwähnte Halteposition des vorerwähnten Bauelements ermittelt wird.
Der Arbeitszyklus-Zeitraum wird jedoch erhöht und die Arbeitsleistung zum Befestigen wird gesenkt, wenn die Vorgänge der Aufnahme des elektronischen Bauelements, des Ermittelns einer Halteposition des aufgenommenen Bauelements und das Verstellen der unrichtigen Halteposition des Bauelements an dem einen und einzigen Stopp ausgeführt werden.
Ferner sollte in dem Fall, wenn der Kopfdrehkörper auf dem Kopftragelement angeordnet ist, das die Halteköpfe in einer rotierbaren Weise trägt, und sich zusammen mit dem Kopftragelement bewegt, die Anzahl der Kopfdrehkörper gleich der Anzahl der Halteköpfe sein.
In diesem Fall wird der Befestigungsapparat in der Konstruktion komplex und wird daher teuer.
Die vorliegende Erfindung wurde in den oben angegebenen Situationen entwickelt, und es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Methode zum präzisen Ermitteln einer Halteposition eines elektronischen Bauelements, das durch einen Halteapparat gehalten wird, ungeachtet der Rauheit oder des Farbtons der Oberfläche des Bauelements, und einen Apparat für die Ausführung der Methode zur Verfügung zu stellen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente zur Verfügung zu stellen, der elektronische Bauelemente auf einer Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte, mit hoher Präzision und Leistungsfähigkeit befestigt und der eine einfache Konstruktion hat.
Die vorliegende Erfindung in einer ersten Ausführungsform ist charakterisiert durch eine Methode zum Befestigen eines elektronischen Bauelements auf einer Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte, die umfaßt das Halten des Bauelements durch Saugen mit Hilfe einer Saugrohrs, das angeordnet ist auf eine solche Weise, daß die Begrenzung des Saugrohrs vollkommen innerhalb der Begrenzung des Bauelements liegt, wenn sie in axialer Richtung des Saugrohrs betrachtet wird, das Ermitteln der Position des Bauelements durch Richten von Licht von einer Seite des Bauelements auf die andere Seite des Bauelements und das Ermitteln der Position der vorerwähnten Projektion, charakterisiert durch die Schritte:
des Haltens einer Vielheit der vorerwähnten Bauelemente durch Saugwirkung in den entsprechenden vorbestimmten Stationen, die in einem Winkel um eine Rotationsachse angeordnet sind,
wobei eine vorerwähnte Station eine Aufnahme-Station ist, in der ein Bauelement aufgenommen und durch Saugwirkung gehalten wird, wobei eine weitere vorerwähnte Station eine Befestigungs-Station ist, in der ein Bauelement befestigt wird, wobei eine andere vorerwähnte Station eine Ermittlungs-Station ist, in der die vorerwähnte Position eines Bauelements ermittelt wird, wobei die Ermittlungs-Station zwischen der Aufnahme-Station und der Befestigungs-Station angeordnet ist,
des Bewegens der Bauelemente nacheinander von der Aufnahme-Station zu der Ermittlungs-Station, und dann zur Befestigungs-Station, wobei die Position eines Bauelements in der Ermittlungs-Station ermittelt wird, während andere Bauelemente aufgenommen bzw. befestigt werden in der Aufnahme-Station bzw. der Befestigungs-Station.
Die Halteposition, die ermittelt wird, kann eine Rotationsposition (Winkelposition) des Bauelements um eine Rotationsachse desselben einschließen und/oder eine Position des Bauelements auf einer Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse des Bauelements verläuft.
Bei Benutzung der obigen Methode wird die Halteposition eines elektronischen Bauelements genau ermittelt. Das ist der Fall, weil die Projektion des Bauelements, auf Grund deren die Halteposition ermittelt wird, frei von dem Einfluß der Rauheit oder des Farbtons der Oberfläche des Bauelements ist. Obwohl die Projektion nicht Einzelheiten des inneren Teils verkörpert, der von einer Begrenzung umgeben ist, ist die Begrenzung sauber und ist für die genaue Ermittlung der Halteposition des Bauelements zufriedenstellend benutzbar.
Die vorliegende Erfindung in einer zweiten Ausführungsform stellt einen Apparat zur Verfügung, charakterisiert durch einen Apparat zum Befestigen eines elektronischen Bauelements auf einer Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte, der umfaßt Mittel zum Halten des Bauelements durch Saugen mit Hilfe einer Saugrohrs, das angeordnet ist auf eine solche Weise, daß die Begrenzung des Saugrohrs vollkommen innerhalb der Begrenzung des Bauelements liegt, wenn sie in axialer Richtung des Saugrohrs betrachtet wird, Mittel zum Ermitteln der Position des Bauelements durch Richten von Licht von einer Seite des Bauelements auf das Bauelement, um eine Projektion auf der anderen Seite des Bauelements zu erzeugen, und zum Ermitteln der Position der vorerwähnten Projektion, charakterisiert dadurch, daß vorhanden sind
eine Vielheit der vorerwähnten Mittel zum Halten von Bauelementen durch Saugwirkung in den entsprechenden vorbestimmten Stationen, die in einem Winkel um eine Rotationsachse angeordnet sind,
wobei eine vorerwähnte Station eine Aufnahme-Station ist, in der ein Bauelement aufgenommen und durch Saugwirkung gehalten wird, wobei eine weitere vorerwähnte Station eine Befestigungs-Station ist, in der ein Bauelement befestigt wird, wobei eine andere vorerwähnte Station eine Ermittlungs-Station ist, in der die vorerwähnte Position eines Bauelements ermittelt wird, wobei die Ermittlungs-Station zwischen der Aufnahme-Station und der Befestigungs-Station angeordnet ist,
Mittel zum Bewegen der Bauelemente nacheinander von der Aufnahme-Station zu der Ermittlungs-Station, und dann zur Befestigungs-Station, wobei die Ermittlungs-Mittel angeordnet sind, um die Position eines Bauelements in der Ermittlungs-Station zu ermitteln, während andere Bauelemente aufgenommen bzw. befestigt werden in der Aufnahme-Station bzw. der Befestigungs-Station.
Der obige Halteapparat ist in der Lage, die Halteposition des elektronischen Bauelements genau zu ermitteln, weil er eine scharfe Projektion des Bauelements vornimmt, d. h. eine vollkommene Projektion ohne irgendwelche Fehler oder Auslassungen, mit Hilfe der Ausnutzung der Lichtstrahlen, die durch den transparenten Teil des Saugkopfes parallel zu der Mittellinie des Saugrohrs gegangen sind, und die Projektion zum Ermitteln der Halteposition benutzt. Zur gleichen Zeit hat der vorliegende Halteapparat eine vereinfachte Konstruktion, weil er die elektronischen Bildmittel benutzt, die die Projektion des Bauelements direkt abfühlen. Die elektronischen Bildmittel tragen auch zur Erhöhung der Genauigkeit der Ermittlung der Halteposition bei.
Es ist am einfachsten, jedoch nicht notwendig, den Lichtausstrahler und die elektronischen Bildmittel auf der einen und einzigen optischen Achse anzuordnen. In einer Ausführungsform des oben genannten Halteapparates schließt die Nachweisvorrichtung für die Halteposition auch ein Reflexionsmittel zum Wechseln einer Richtung des Durchganges von Lichtstrahlen von dem Lichtausstrahler zu den elektronischen Bildmitteln ein, wodurch der Lichtausstrahler und die elektronischen Bildmittel relative zu einander auf eine solche Weise positioniert sind, daß der Lichtausstrahler und die elektronischen Bildmittel verschiedene optische Achsen haben. Das heißt, daß die relative Anordnung zwischen dem Lichtausstrahler und den Bildmitteln den peripheren Umständen entsprechend geändert werden kann.
In einer anderen Ausführungsform des oben genannten Halteapparates umfaßt der Kopfkörper ein rohrförmiges Glied, ein Paar transparente Platten, die an dem rohrförmigen Glied auf eine solche Weise befestigt sind, daß die transparenten Platten parallel zu einander und getrennt von einander axial zum rohrförmigen Glied angeordnet sind, um einen im wesentlichen luftdichten Raum innerhalb des rohrförmigen Gliedes zu bilden, einen Verbindungskanal, der durch das rohrförmige Glied gebildet wird, um eine Verbindung zwischen dem Raum und einer Vakuumquelle zu schaffen, und ein Durchgangsloch, das durch eine der transparenten Platten in Richtung der Dicke derselben führt, wobei das Saugrohr, das von dem Kopfkörper getragen wurde, mit einem Ende in das Durchgangsloch der einen transparenten Platte eingesetzt ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der luftdichte Raum als Verbindungskanal zwischen dem Saugrohr und der Vakuumquelle nicht auf die elektronischen Bildmittel projiziert wird. Mehr spezifisch beschrieben erzeugt der luftdichte Raum, der durch das rohrförmige Glied und die beiden transparenten Platten gebildet wird, mit einem solchen Kanal kein Problem, d. h. ein Problem, das darin bestehen würde, daß, wenn Lichtstrahlen durch den transparenten Körper passieren, um die Projektion des Bauelements auf den Bildmitteln zu erzeugen, die Lichtstrahlen durch eine Seitenwand des Kanals teilweise reflektiert werden, so daß der Kanal auch auf die Bildmittel projiziert werden kann.
Entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird ein Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente zum Befestigen eines elektronischen Bauelements auf einer Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte, zur Verfügung gestellt, wobei der Apparat besitzt: (a) wenigstens einen Haltekopf, einschließlich eines Kopfkörpers und eines Saugrohrs, das an einem Ende durch den Kopfkörper getragen wird und das in der Lage ist, an dem anderen Ende das elektronische Bauelement mit Hilfe von Vakuumsaugwirkung zu halten, wobei wenigstens ein Teil des Kopfkörpers, der eine Mittellinie des Saugrohrs umgibt, aus transparentem Material besteht; (b) eine Vorrichtung zum Bewegen des Kopfes, die den wenigstens einen Haltekopf trägt und den Haltekopf von einem Aufnahme-Stopp, bei dem der Haltekopf das elektronische Bauelement von einer Lieferstelle für elektronische Bauelemente aufnimmt, zu einem Befestigungs-Stopp bewegt, bei dem der Haltekopf das elektronische Bauelement auf der Unterlage befestigt, und zwar nach wenigstens einem Zwischen-Stopp; und (c) eine Nachweisvorrichtung für die Halteposition, einschließlich einem Lichtausstrahler zum Ausstrahlen von Lichtstrahlen in einer Richtung, die parallel zur Mittellinie des Saugrohrs verläuft, um eine Projektion des elektronischen Bauelements zu erzeugen, das von dem Saugrohr gehalten wird, und ferner einschließt elektronische Bildmittel zum Ermitteln einer Position der Projektion des elektronischen Bauelements, wobei die Nachweisvorrichtung für die Halteposition an einem Ermittlungs-Stopp angeordnet ist, der einer der aus wenigstens einem Stopp bestehenden Zwischen-Stopps ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Befestigungsapparates hat die Vorrichtung zum Bewegen des Kopfes ein Kopftragelement, das um eine Rotationsachse desselben mit jeweils einem vorbestimmten Winkel drehbar ist, wobei das Kopftragelement eine Vielheit von Halteköpfen auf eine solche Weise trägt, daß die Halteköpfe in dem vorbestimmten Winkel um die Rotationsachse des Kopftragelements getrennt von einander angeordnet sind und daß jedes der Halteköpfe um eine Rotationsachse desselben rotierbar ist.
In einer anderen Ausführung des Befestigungsapparates für elektronische Bauelemente wird der wenigstens eine Haltekopf von der Vorrichtung zum Bewegen des Kopfes auf eine solche Weise getragen, daß der Haltekopf um eine Rotationsachse desselben rotierbar ist, die senkrecht zu einer Richtung der Bewegung desselben verläuft, während der wenigstens eine Zwischen-Stopp einen Dreh-Stopp zwischen dem Ermittlungs-Stopp und dem Befestigungs-Stopp einschließt, und der Befestigungsapparat schließt ferner einen Kopfdrehkörper ein, der an dem Dreh-Stopp angeordnet ist und den Haltekopf, der an dem Dreh- Stopp angehalten wird, durch Eingriff mit dem Haltekopf um die Rotationsachse des Haltekopfes mit einem Winkel dreht, der auf Grund der Halteposition des elektronischen Bauelements bestimmt wird, die durch die Nachweisvorrichtung für die Halteposition ermittelt wird.
In einer bevorzugten Form der obigen Ausführungsform besitzt jeder der wenigstens aus einem Haltekopf bestehenden Halteköpfe einen getriebenen Drehkörper, der einen kreisförmigen Querschnitt hat, wobei eine Mittellinie des getriebenen Drehkörpers in der Rotationsachse des Haltekopfes liegt, während der Kopfdrehkörper einen antreibenden Drehkörper hat, der einen kreisförmigen Querschnitt hat und mit dem getriebenen Drehkörper in Eingriff gebracht werden kann, ein Betätigungsorgan, um den antreibenden Drehkörper mit dem getriebenen Drehkörper in Kontakt oder außer Kontakt zu bringen, und Antriebsmittel, um zu veranlassen, daß der antreibende Drehkörper rotiert wird.
In dem Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente, der wie oben beschrieben konstruiert wurde, wird jeder Haltekopf in der Reihenfolge von dem Aufnahme-Stopp über den Ermittlungs-Stopp und den Dreh-Stopp zum Befestigungs-Stopp bewegt. Am Aufnahme-Stopp nimmt der Haltekopf das elektronische Bauelement von der Zuführeinrichtung für elektronische Bauelemente auf. Am Ermittlungs-Stopp wird die Halteposition des Bauelements, das von dem Haltekopf gehalten wird, durch die Nachweisvorrichtung für die Halteposition ermittelt, indem elektronische Bildmittel verwendet werden. Am Dreh-Stopp dreht der Kopfdrehkörper den Haltekopf um den Winkel, der für die Halteposition bestimmt wurde, die am Ermittlungs-Stopp ermittelt wurde, so daß die Rotationsposition der Halteposition des Bauelements verstellt wird. Und am Befestigungs-Stopp befestigt der Haltekopf das Bauelement, das am Dreh-Stopp erneut positioniert wurde, auf der Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte.
In dem Falle, in dem ein einzelner Kopfdrehkörper für das Drehen einer Vielheit von Halteköpfen verantwortlich ist, um die Halteposition des Bauelements, das von jedem der Halteköpfe gehalten wird, anzupassen, hat der Befestigungsapparat eine vereinfachte Konstruktion und ist daher billiger.
Ferner in dem Falle, in dem der Kopfdrehkörper fest an einem Ort angeordnet ist, der von dem Kopftragelement entfernt ist, hat ein Teil, der zusammen mit den Halteköpfen bewegt wird, eine verminderte Rotationsträgheit. Daher wird die Vorrichtung zum Bewegen des Kopfes klein, und die Vibration und das Geräusch, die mit den Bewegungen und Stopps der Halteköpfe verbunden sind, werden vermindert, so daß sich die Halteköpfe mit höherer Geschwindigkeit drehen können. Als Folge wird die Arbeitsleistung beim Befestigen der elektronischen Bauelemente erhöht.
In dem Falle, in dem das Kopftragelement eingerichtet ist, eine Vielheit von Halteköpfen zu tragen und intermittierend rotiert zu werden, d. h. jeweils um einen vorbestimmten Winkel, werden die Vorgänge des Aufnehmens des elektronischen Bauelements, des Ermittelns der Halteposition des Bauelements mit Hilfe der Nachweisvorrichtung für die Halteposition, des Drehens des Bauelements mit Hilfe des Kopfdrehkörpers, um die Halteposition anzupassen, und des Befestigens des Bauelements auf der Unterlage gleichzeitig ausgeführt. Daher ist der Arbeitszyklus-Zeitraum des Befestigungsapparates kürzer als bei herkömmlichen Apparaten, und die Arbeitsleistung des Befestigungsapparates ist erhöht.
In dem Falle, in dem der antreibende Drehkörper des Kopfdrehkörpers und der getriebene Drehkörper des Haltekopfes angepaßt sind, einen kreisförmigen Querschnitt zu haben und miteinander in Eingriff zu stehen, findet der Eingriff und das Lösen zwischen dem antreibenden Drehkörper und dem getriebenen Drehkörper in jeder relativen Winkelposition zwischen ihnen statt. Folglich braucht der Kopfdrehkörper nur eine Funktion des Drehens des Haltekopfes um den Winkel zu haben, der für das Verstellen einer unrichtigen Halteposition des Bauelements erforderlich ist. Mit anderen Worten, der Kopfdrehkörper braucht nicht eine Funktion zum Zurückkehren des Haltekopfes in seine ursprüngliche Winkelposition (Bezugsstellung) zu haben, jedesmal, wenn der Haltekopf ein elektronisches Bauelement befestigt hat.
In der vorerwähnten bevorzugten Form des Befestigungsapparates kann der getriebene Drehkörper eine innere Reibungsfläche haben, die einen zylindrischen Raum begrenzt, während der antreibende Drehkörper einen schwellenden Teil haben kann, der reibungsmäßig in die innere Reibungsfläche des getriebenen Drehkörpers eingreift, wobei das Betätigungsorgan den antreibenden Drehkörper in der Richtung der Achse des antreibenden Drehkörpers bewegt, um so den antreibenden Drehkörper in den zylindrischen Raum oder aus dem zylindrischen Raum des getriebenen Drehkörpers zu bringen, wobei das Betätigungsorgan ferner den schwellenden Teil des antreibenden Drehkörpers veranlaßt, sich radial nach außen auszudehnen, um so den antreibenden Drehkörper mit dem getriebenen Drehkörper reibungsmäßig in Eingriff zu bringen.
In dem obigen Fall ist eine Reibungskraft, die durch den Reibungseingriff zwischen dem antreibenden Drehkörper und dem getriebenen Drehkörper entwickelt wird, eine interne Kraft eines Systems, das aus dem antreibenden Drehkörper und dem getriebenen Drehkörper besteht und nicht auf andere Glieder wirkt, die den antreibenden Drehkörper oder den getriebenen Drehkörper tragen. Daher werden, selbst wenn eine beträchtlich große Reibungskraft zwischen dem antreibenden Drehkörper und dem getriebenen Drehkörper entwickelt wird, der Haltekopf und der Kopfdrehkörper nicht relativ zu einander bewegt. Dementsprechend kann die Steifigkeit des Befestigungsapparates vermindert werden. Das trägt zum Drehen des Haltekopfes mit höherer Geschwindigkeit bei, auf Grund der verminderten Masse des Teils, der zusammen mit dem Haltekopf bewegt wird, und auch zum Senken der Kosten des Befestigungsapparates.
Der antreibende Drehkörper kann weiterhin haben einen rohrförmigen Drehkörper, von dem ein Teil in die innere Reibungsfläche des vorerwähnten getriebenen Drehkörpers einzusetzen ist; ein ringförmiges Glied, das aus einem elastischen Material besteht und auf dem eingesetzten Teil des Drehkörpers befestigt ist; eine Vielheit von Durchgangslöchern, die durch den eingesetzten Teil des Drehkörpers im Innern des ringförmigen Gliedes auf solche Weise gebildet sind, daß sich die Durchgangslöcher radlal im Drehkörper erstrecken und im gleichen Winkel angeordnet sind auf dem Umfang des eingesetzten Teils; Kugeln, die in den Durchgangslöchern auf eine solche Weise untergebracht sind, daß die Kugeln in den Durchgangslöchern beweglich sind; und ein Stellglied, das in dem Drehkörper auf solche Weise aufgenommen ist, daß das Stellglied axial im Drehkörper beweglich ist, wobei das Stellglied an einem Ende einen konischen Teil hat, der mit der Kugel in dem Durchgangsloch in Eingriff treten kann, wobei die relative Bewegung des Stellgliedes in bezug auf den Drehkörper in einer Richtung der Achse des Drehkörpers das ringförmige Glied veranlaßt, ausgedehnt zu werden als Folge dessen, daß die Kugeln durch den konischen Teil des Stellgliedes bewegt werden, wodurch das ringförmige Glied veranlaßt wird, reibungsmäßig mit der inneren Reibungsfläche in Eingriff zu treten, wobei die Kugeln und das ringförmige Glied mit einander zusammenarbeiten, um als der schwellende Teil zu dienen.
In dem obigen Fall hat der Befestigungsapparat eine vereinfachte Konstruktion und kostet weniger.
Außerdem kann zwischen dem Stellglied und dem Drehkörper ein elastisches Element zur Verfügung gestellt sein, das das Stellglied in einer Richtung vorspannt, in der der konische Teil des Stellgliedes in eine außer Betrieb befindliche Position gebracht wird, in der der konische Teil von den Kugeln getrennt ist, wobei das Betätigungsorgan den schwellenden Teil veranlaßt, in die innere Reibungsfläche eingesetzt zu werden, indem der Drehkörper entlang der Achse des Drehkörpers durch das Stellglied und das elastische Element bewegt wird, wobei das Betätigungsorgan das Stellglied veranlaßt, relativ zu dem Drehkörper gegen eine vorspannende Kraft des elastischen Elements, nach der Vollendung des Einsetzens des schwellenden Teils in die innere Reibungsfläche, bewegt zu werden, so daß dadurch der schwellende Teil veranlaßt wird, sich radial vom Drehkörper nach außen durch den konischen Teil und die Kugeln auszudehnen.
In diesem Fall braucht das Betätigungsorgan nur das Stellglied entlang der Achse des Stellgliedes zu bewegen, um den schwellenden Teil des antreibenden Drehkörpers zu veranlassen, in die innere Reibungsfläche des getriebenen Drehkörpers eingesetzt zu werden und folglich ausgedehnt zu werden. Daher wird die Konstruktion des Befestigungsapparates weiter vereinfacht. Die Verminderung der Kosten des Apparates wird ebenfalls erreicht.
In einer anderen bevorzugten Form des Befestigungsapparates für elektronische Bauelemente entsprechend der dritten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Vorrichtung zum Bewegen des Kopfes Bremsmittel, um den wenigstens einen Haltekopf am Rotieren zu hindern, durch Mittel zum Eingriff der Bremsmittel mit dem Haltekopf oder mit einem Bauteil, das zusammen mit dem Haltekopf rotierbar ist, während der Kopfdrehkörper eine Bremsauslösevorrichtung zum Auslösen der Bremsmittel aus dem Eingriff besitzt, während der Kopfdrehkörper den Haltekopf dreht.
In dem obigen Fall ist der Haltekopf frei von einer unerwarteten Drehung des Haltekopfes, die auf Vibration oder Einwirkung, die mit Bewegungen des Kopftragelements verbunden sind, zurückgeht, und der Haltekopf kann jederzeit rotiert werden, wenn er rotiert werden soll. Auf diese Weise kann eine unrichtige Halteposition des elektronischen Bauelements, das von dem Haltekopf gehalten wird, genauer berichtigt werden.
Es wird jetzt als Beispiel auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen die Abbildungen folgendes darstellen:
Abbildung 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eines Befestigungsapparates für elektronische Bauelemente zeigt;
Abbildung 2 ist eine Vorderansicht im Querschnitt, die eine Befestigungsvorrichtung zeigt, die in dem Befestigungsapparat der Abbildung 1 benutzt wird;
Abbildung 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 der Abbildung 2;
Abbildung 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 der Abbildung 2:
Abbildung 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 der Abbildung 4;
Abbildung 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 der Abbildungen 7 und 8, die die relativen Positionen der Nachweisvorrichtung für die Halteposition und einen Kopfdrehkörper zeigt, die in dem Befestigungsapparat der Abbildung 1 mit Bezug auf die Befestigungsvorrichtung der Abbildung 2 benutzt werden;
Abbildung 7 ist eine Vorderansicht der Nachweisvorrichtung für die Halteposition der Abbildung 6;
Abbildung 8 ist eine Vorderansicht, die den Kopfdrehkörper der Abbildung 6 und eine Bremsauslösevorrichtung zeigt;
Abbildung 9 ist eine Planansicht des Kopfdrehkörpers und der Bremsauslösevorrichtung der Abbildung 8, von unten gesehen;
Abbildung 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 10-10 der Abbildung 8; und
Abbildung 11 ist eine Planansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen Halteapparates für elektronische Bauelemente zeigt.

DIE BEVORZUGTESTE AUSFÜHRUNGSFORM FÜR DIE PRAKTISCHE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG:

Es wird im einzelnen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Es wird Bezug genommen auf Abbildung 1, die eine Außenansicht eines Befestigungsapparates für elektronische Bauelemente als eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. Der vorliegende Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente hat ein Gehäuse 10, eine Zuführeinrichtung für elektronische Bauelemente 12, eine Zuführeinrichtung für Leiterplatten 14, eine Abführeinrichtung für Leiterplatten 16, eine Positioniereinrichtung für Leiterplatten 18 und eine Befestigungsvorrichtung für elektronische Bauelemente 20. Das Gehäuse 10 trägt ein Zuführungsauflager 30 auf eine solche Weise, daß das Zuführungsauflager entlang einer geraden Linie auf dem Gehäuse 10 beweglich ist. Die Zuführeinrichtung für elektronische Bauelemente 12 besteht aus einer Reihe von Zuführeinheiten 32, die auf dem Zuführungsauflager 30 befestigt sind und in einer Reihe und in engem Kontakt mit einander angeordnet sind, in einer Richtung der Bewegung des Zuführungsauflagers 30. Jede Zuführeinheit 32 wird mit bandunterstützten elektronischen Bauelementen versorgt und wird mit der Bewegung des Zuführungsauflager 30 in eine Position gebracht, in der sich die Einheit 32 der Befestigungsvorrichtung für elektronische Bauelemente direkt gegenüber befindet und der Befestigungsvorrichtung 20 jeweils ein elektronisches Bauelement zuführt. Eine weitere Beschreibung der Zuführeinrichtung für elektronische Bauelemente 12 wird nicht gegeben, weil die Einrichtung 12 gut bekannt ist.
Eine Leiterplatte, auf der elektronische Bauelemente zu befestigen sind, wird durch die Zuführeinrichtung für Leiterplatten 14 zugeführt und wird mit einem Ladegerät (nicht gezeigt) auf die Positioniereinrichtung für Leiterplatten 18 geladen. Die Positioniereinrichtung für Leiterplatten 18 hat ein Leiterplattenauflager 36 auf einem XY-Tisch befestigt, der in einer Richtung auf einer X-Achse der Befestigungsvorrichtung beweglich ist, parallel zu der Richtung der Bewegung des Zuführungsauflagers 30, und in einer Richtung auf einer Y-Achse des Apparates, die senkrecht zur X-Achse verläuft. Auf diese Weise unterstützt die Positioniereinrichtung für Leiterplatten 18 die Leiterplatte und lokalisiert die Leiterplatte genau auf einer Position auf der XY-Ebene, die durch die A-Achse und die Y-Achse definiert wird. Die Befestigungsvorrichtung für elektronische Bauelemente 20 nimmt ein elektronisches Bauelement nach dem anderen von der Zuführeinrichtung für elektronische Bauelemente 12 auf und befestigt die Bauelemente nacheinander auf der Leiterplatte, die mit der Positioniereinrichtung 18 lokalisiert wurde. Nachdem alle elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte befestigt wurden, wird die Leiterplatte von der Positioniereinrichtung 18 durch ein Entladegerät (nicht gezeigt) entladen und mit der Abführeinrichtung 16 abgeführt. Alle obigen Vorgänge werden von der Regeleinrichtung 22 gesteuert. Die Regeleinrichtung 22 inkorporiert einen Computer als eine bedeutende Einheit und steuert die Geräte in dem vorliegenden Befestigungsapparat entsprechend internen Programmen, die in Speichern und externen Informationsträgern gespeichert sind und eingegeben werden, zum Beispiel mit magnetischen Platten oder Bändern. Die Regeleinrichtung besitzt ein Bedienungsfeld 40, eine Anzeige 42 und einen Monitor 44. Die Anzeige 42 zeigt Anzeigen an, die auf dem Bedienungsfeld 40 eingegeben werden, extern eingegebene Informationen, Betriebsbedingungen der Geräte und ähnliche Anzeigen. Der Monitor 44 wird vom Bediener zum Überwachen einer Halteposition eines elektronischen Bauelements benutzt, in der das Bauelement durch eine Saugkopfeinheit, die als ein Haltekopf (unten beschrieben) zum Halten des Bauelements, gehalten wird. Die Zuführeinrichtung 14 und die Abführeinrichtung 16, die Positioniereinrichtung für Leiterplatten 18, die Regeleinrichtung 22, das Bedienungsfeld 40, die Anzeige 42 und der Monitor 44 sind alle gut bekannt, und deshalb wird eine weitere Beschreibung der Geräte unterlassen. Es wird im einzelnen die Befestigungsvorrichtung für elektronische Bauelemente 20 beschrieben.
Es wird Bezug genommen auf Abbildung 2. Die Befestigungsvorrichtung für elektronische Bauelemente 20 hat eine Achse 50, die durch das Gehäuse 10 auf eine solche Weise getragen wird, daß die Achse 50 um eine vertikale Rotationsachse derselben rotlerbar ist. Eine Scheibe 52 ist an einem oberen Endteil der Achse 50 befestigt und ist zusammen mit der Achse 50 drehbar. Zwölf Nockenstößel 54 sind auf der Scheibe 52 auf eine solche Weise befestigt, daß die Nockenstößel 54 am Umfang der Scheibe 52 im gleichen Winkelabstand von einander entfernt angeordnet sind. Die Bezugsnummer 56 bezeichnet einen Nocken, der um eine horizontale Rotationsachse desselben drehbar ist. Der Nocken 56 ist relativ zum Nockenstößel 54 auf eine solche Weise angeordnet, daß der Nocken 56 mit den Nockenstößeln 54 in Eingriff treten kann und daß eine Drehung um 360 Grad (eine Drehung) des Nockens 66 um seine Rotationsachse eine Drehung um 30 Grad der Scheibe 52 und der Achse 50 herbeiführt. Die Scheibe und die Achse 50 werden intermittierend rotiert, d. h. um 30 Grad bei jeder Drehung des Nockens 56.
Ein Kopftragelement 58 mit einem kreisförmigen Querschnitt ist an einem unteren Endteil der Achse 50 befestigt. Zwölf Saugkopfeinheiten 60 sind an dem Kopftragelement 58 auf eine solche Weise befestigt, daß die Saugkopfeinheiten 60 im gleichen Winkelabstand von einander um die Rotationsachse der Achse 50 angeordnet sind. Alle zwölf Saugkopfeinheiten 60 haben die gleiche Konstruktion, die in den Abbildungen 3 bis 5 gezeigt wird.
Es wird Bezug genommen auf Abbildung 3. Jede der zwölf Kopfeinheiten 60, die an einem peripheren Teil des Kopftragelements 58 angeordnet sind, hat ein Paar vertikaler Stäbe 62, die in einer Richtung der Achsen derselben beweglich sind und die mit einander an entgegengesetzten Enden durch ein oberes Verbindungsstück 63 und ein unteres Verbindungsstück 64 verbunden sind. Das obere Verbindungsstück 63 ist mit einem Nockenstößel 65 versehen, der mit einem Nocken 66 in Eingriff tritt, der einen kreisförmigen Querschnitt hat, wie in Abbildung 2 gezeigt. Der Nocken 66 ist an dem Gehäuse 10 befestigt und hat in einer Außenfläche desselben eine ringförmige Nockenrille 67, die deformiert oder geneigt ist in bezug auf eine horizontale Ebene, die senkrecht zu den vertikalen Stäben 62 verläuft. Der Eingriff des Nockenstößels 65 mit der geneigten Nockenrille 67 des Nockens 66 hat zur Folge, daß die Stäbe 62 nach oben und nach unten bewegt werden, wenn das Kopftragelement 58 zusammen mit der Achse 50 rotiert wird.
Das untere Verbindungsstück 64 ist mit einer Welle 68 und einem Arm 69 versehen. Der Arm 69 wird von der Welle 68 auf eine solche Weise getragen, daß der Arm 69 um eine vertikale Rotationsachse desselben rotierbar ist.
Wie deutlich in Abbildung 4 gezeigt wird, hat der Arm 69 an einem Ende desselben ein Paar Saugköpfe 70 als Halteköpfe zum Halten eines elektronischen Bauelements. Am anderen Ende hat der Arm 69 ein Paar Positionsbuchsen 72. Das Paar der Saugköpfe 70 und das Paar der Positionsbuchsen 72 liegen auf entsprechenden Bögen, die den gemeinsamen Mittelpunkt der Rotationsachse des Arms 69 haben. Der Winkel, der von einem Paar der Mittellinien der beiden Saugköpfe 70 in bezug auf die Rotationsachse des Arms 69 eingeschlossen wird, ist gleich dem Winkel, der von einem Paar der Mittellinien der beiden Positionsbuchsen 72 in bezug auf die Rotationsachse des Arms 69 eingeschlossen wird.
Es wird Bezug genommen auf Abbildung 5. Das untere Verbindungsstück 64 ist ferner mit einem Positionsstift 74 versehen. Der Positionsstift 74 wird von dem unteren Verbindungsstück 64 auf eine solche Weise aufgenommen, das der Stift 74 in dem Verbindungsstück 64 vertikal beweglich ist und normalerweise nach unten durch eine Feder 76 vorgespannt ist. Der Positionsstift 74 hat einen konischen Teil an einem unteren Ende desselben, während jede Positionsbuchse 72 ein konisches Loch an einem oberen Ende desselben hat. Wenn der konische Teil des Stiftes 74 mit dem konischen Loch der Buchse 72 durch die vorgespannte Kraft, die durch die Feder 76 ausgeübt wird, im Eingriff ist, wird der Arm 69 an der Rotation um seine Rotationsachse gehindert. Auf diese Weise wird jeder der Saugköpfe 70 in einer Betriebsposition festgelegt, in der der Saugkopf 70 in der Lage ist, das elektronische Bauelement zu halten. Von den beiden Saugköpfen 70 wird der wünschenswertere ausgesucht, entsprechend der Art des elektronischen Bauelements, das gehalten werden soll. Der Eingriff des Stiftes 74 mit der Buchse 72 wird gelöst, wenn ein Stellglied 78, das an dem Stift 74 befestigt ist, durch ein Betätigungsorgan (nicht gezeigt) gegen die nach unten gerichtete Vorspannkraft der Feder 76 nach oben bewegt wird. Unter diesen Bedingungen, wenn der Arm 69 durch einen Armdrehkörper (nicht gezeigt) rotiert wird, wird der andere Saugkopf 70 in die Betriebsposition gebracht.
Wie am deutlichsten in Abbildung 5 gezeigt wird, hat jeder Saugkopf 70 einen Kopfkörper 86, einschließlich eines rohrförmigen Gliedes 80, das aus einem metallischen Material besteht, und einer oberen transparenten Platte 82 und einer unteren transparenten Platte 84, die aus Glas oder einem Kunstharz besteht. Die obere transparente Platte 82 und die untere transparente Platte 84 sind am oberen bzw. unteren Ende des rohrförmigen Gliedes 80 befestigt, so daß in dem Kopfkörper 86 ein im wesentlichen luftdichter Raum gebildet wird. Die untere transparente Platte 84 hat ein vertikales Durchgangsloch, in das ein Saugrohr 88 eingepreßt ist. Das Durchgangsloch, das in der unteren transparenten Platte 84 besteht, verbindet den luftdichten Raum im Kopfkörper 86 mit dem Saugrohr 88. Der Kopfkörper 86 wird von einem Außenzylinder 90 auf eine solche Weise aufgenommen, daß der Kopfkörper 86 relativ zum Außenzylinder 90 nicht rotierbar ist und daß der Kopfkörper 86 in einer Richtung der Achse des Außenzylinders 90 beweglich ist. Der Kopfkörper 86 wird normalerweise durch eine Feder 92 in einer unteren Position fixiert, in der der Kopfkörper 86 mit einem Anschlag 94 in Kontakt ist. Der Außenzylinder 90 wird in einer vertikalen Durchgangsbohrung in dem vorerwähnten Arm 69 auf eine solche Weise aufgenommen, daß der Außenzylinder 90 rotierbar ist und daß er in einer Richtung einer Achse der Durchgangsbohrung des Arms 90 beweglich ist. Der Außenzylinder 90 wird normalerweise durch eine Feder 96 in einer oberen Position desselben fixiert, in der ein Flansch 98 des Zylinders 90 mit dem Arm 69 in Kontakt ist. Ein getriebener Drehkörper 102 ist an einem oberen Ende des Außenzylinders 90 durch Schrauben des getriebenen Drehkörpers 102 in den Außenzylinder 90 befestigt. Der getriebene Drehkörper 102 hat eine Innere Reibungsfläche, die einen zylindrischen Raum begrenzt, wobei eine Mittellinie des zylindrischen Raums auf einer Mittellinie des Saugrohrs 88 liegt. Der getriebene Drehkörper 102 und die Feder 96 werden durch eine Abdeckung 104 geschützt.
Der Arm 69 ist mit einem Bremsmittel 110 versehen, um den Saugkopf 70 (Außenzylinder 90 und Kopfkörper 86) am Rotieren zu hindern. Das Bremsmittel 110 umfaßt ein Reibungselement 112, einen Hebel 114, eine Feder 116 und einen Stift 117. Der Hebel 114 ist am Arm 69 mit dem Stift 117 so befestigt, daß der Hebel 114 um den Stift 117 rotierbar ist. Das Reibungselement 112 ist an einem Ende desselben mit einem Ende des Hebels 114 fest verbunden. Die Feder 116 ist zwischen dem anderen Ende des Hebels 114 und dem Arm 69 angeordnet. Das andere Ende des Reibungselements 112 wird von einem Durchgangsloch aufgenommen, das in dem Arm 69 auf seine solche Weise gebildet wird, daß die Spitze des anderen Endes des Reibungselements 112 zwangsmäßig mit einer Außenfläche des Außenzylinders 90 in Kontakt gebracht wird, und zwar durch die Vorspannkraft der Feder 116, um den Saugkopf 70 am Rotieren zu hindern.
Das vorerwähnte Saugrohr 88 ist mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) verbunden, über den luftdichten Raum in dem Kopfkörper 86, einen Kanal 118, der in dem Arm 69 gebildet wird, einen Kanal 120, der in der Welle 68 gebildet wird, einen Kanal 122, der in dem Kopftragelement 58 gebildet wird, einen Kanal 124, der in der Achse 50 gebildet wird, eine Verbindungsstelle 126 und eine Öffnung 128. Ein Schaltventil 130 ist an einem Verbindungsteil zwischen dem Kanal 120 und dem Kanal 122 angeordnet. Das Schaltventil 130 wird durch ein Schaltgerät (nicht gezeigt) selektiv in eine Position gestellt, in der das Saugrohr 88 mit der Vakuumquelle in Verbindung steht, oder in die andere Position, in der das Saugrohr 88 mit der Außenluft in Verbindung steht.
Es wird auf Abbildung 6 Bezug genommen. Es werden zwölf Stopps, A bis L, abgebildet, an denen jeder Saugkopf 70 ordnungsgemäß angehalten wird, wenn das Kopftragelement 58 intermittierend gedreht wird, d. h. jeweils um 30 Grad. Bei Stopp A nimmt der Saugkopf 70 ein elektronisches Bauelement von der Zuführeinrichtung für elektronische Bauelemente 12 auf, und bei Stopp G befestigt der Saugkopf 70 das Bauelement auf einer Leiterplatte. Daher wird der Stopp A als Aufnahme-Stopp bezeichnet, während der Stopp G als der Befestigungs-Stopp bezeichnet wird. Zwischen den Stopps A und G befinden sich einige Zwischen-Stopps. Am Zwischen-Stopp C befindet sich eine Nachweisvorrichtung für die Halteposition 140, während am Zwischen-Stopp E ein Kopfdrehkörper 142 angeordnet ist. Daher wird auf den Stopp B als Ermittlungs-Stopp Bezug genommen, während der Stopp E als Dreh-Stopp bezeichnet wird. In dem Fall, in dem das elektronische Bauelement, das von dem Saugkopf 70 gehalten wird, auf Grund der Ergebnisse der Ermittlung bei Stopp C als das nicht richtige Bauelement festgestellt wurde, wird das elektronische Bauelement am Stopp D von dem Saugkopf 70 freigegeben, als Folge dessen, daß das Schaltventil 130 umgeschaltet wurde.
Wie deutlich in Abbildung 7 gezeigt wird, umfaßt die Nachweisvorrichtung für die Halteposition 140 einen Lichtausstrahler 146, der an einem Zubehörrahmen 144 befestigt ist, der wiederum an dem Gehäuse 10 befestigt ist, ein Prismensystem 148 und eine elektronische Bildvorrichtung 150. Der Lichtausstrahler 146 ist am Zubehörrahmen 144 mit Hilfe eines Trägers 152 befestigt und ist direkt über dem Saugkopf 70 angeordnet, der am Ermittlungs- Stopp (Stopp C) anschlägt. Die Lichtstrahlen, die vom Lichtausstrahler 146 ausgestrahlt werden, passieren durch den Saugkopf 70 in einer Richtung, die parallel zur Mittellinie des Saugkopfes 70 verläuft, und werden dann in der Richtung um 90 Grad geändert und dann um weitere 90 Grad durch ein Paar Prismen 164 des Prismensystems 148. Danach empfängt die elektronische Bildvorrichtung 150 die Lichtstrahlen, die in einer Richtung passieren, die umgekehrt zu der Richtung verläuft, in der der Lichtausstrahler 146 die Lichtstrahlen ursprünglich ausgestrahlt hat. Die elektronische Bildvorrichtung 150 besitzt eine Linse 156 und wandelt eine Projektion des elektronischen Bauelements W, die auf einem Schirm von festen Bildfühlern (nicht gezeigt) durch die Linse 156 gebildet wird, in binär verschlüsselte Signale um. Die elektronische Bildvorrichtung 150 ist am Zubehörrahmen 144 mit einem Träger 160 befestigt, und der Brennpunktabstand der Bildvorrichtung 150 ist durch Bewegen des Trägers 160 nach oben und unten verstellbar, und zwar durch Betätigung eines Stellknopfes 162. Die Bezugsziffer 164 bezeichnet eine Stromversorgung für die elektronische Bildvorrichtung 150.
Wie in Abbildung 8 gezeigt, hat der Kopfdrehkörper 142 einen antreibenden rotierenden Teil, der als einen wichtigen Teil desselben einen antreibenden Drehkörper 174 einschließt. Der antreibende Drehkörper 174 wird von einer Führungsbuchse 172 auf eine solche Weise unterstützt, daß der antreibende Drehkörper 174 um eine Achse desselben drehbar ist und in einer Richtung einer Achse desselben bewegbar ist. Der antreibende Drehkörper 174 ist mit einem Zahnrad 176 versehen, das mit einem Servomotor 182 (in Abbildung 9 gezeigt) über ein Zahnrad 178 und ein Zeitband 180 verbunden ist. Der antreibende Drehkörper 174 wird in jedem Winkel von dem Servomotor 182 gedreht.
Der antreibende Drehkörper 174 ist ein rohrförmiges Glied, wie in Abbildung 10 gezeigt, und hat in einer äußeren Fläche des unteren Endteils eine ringförmige breite Rille 184, in die ein Reibungsring 186 aus Gummi eingesetzt ist. Der rohrförmige Drehkörper 174 hat auch eine Vielheit von Durchgangslöchern, die in einer Bodenwand der breiten Rille 184 radial vom Drehkörper 174 geformt sind. Jedes dieser Durchgangslöcher nimmt eine Kugel 188 auf eine solche Weise auf, daß die Kugel 188 in dem Durchgangsloch beweglich ist. Der Drehkörper nimmt ein Stellglied 192 auf, das am unteren Ende einen konischen Teil 190 auf eine solche Weise hat, daß das Stellglied 192 innerhalb des Drehkörpers 174 gleitbar ist. Das Stellglied 192 hat einen Stift 194 befestigt, während der Drehkörper 174 ein weites Loch 196 besitzt. Wenn der Stift 194 mit dem weiten Loch 196 im Eingriff ist, werden das Stellglied 192 und der Drehkörper 174 an einer relativen Bewegung zu einander gehindert und sie werden in der relativen Bewegung in ihrer axialen Richtung in einer Breite des weiten Loches 196 begrenzt.
Der antreibender Drehkörper 174 hat an einem oberen Endteil einen Anschlagring 200 befestigt. Die Bewegung des Drehkörpers 174 nach unten wird durch die Führungsbuchse 172 begrenzt, in der unteren Position des Drehkörpers 174, in der der Anschlagring 200 mit einem oberen Ende der Führungsbuchse 172 in Kontakt ist. Das Stellglied 192 hat um sein oberes Ende eine Mutter 202 befestigt, und zwischen der Mutter 202 und einem oberen Ende des Drehkörpers 174 ist eine Feder 203 angeordnet, die das Stellglied 192 nach oben vorspannt, relativ zum Drehkörper 174. Das Stellglied 192 hat an dem oberen Ende auch einen konischen Teil 204, der in das Auf-Ab-Glied 206 über das Auflager 208 eingreift. Die Bezugsziffer 210 bezeichnet ein Einrückglied, das an dem Auf-Ab-Glied 206 befestigt ist. Das Einrückglied 210 kann mit der Mutter 202 in Eingrifftreten, um mit dem Auf-Ab-Glied 206 zusammenzuarbeiten, um das Stellglied 192 nach oben und unten zu bewegen.
Wie aus der Abbildung 8 zu ersehen ist, wird das Auf-Ab-Glied 206 von dem Zubehörrahmen 170 über ein Paar Stangen 212 und einen Führungsblock 214 auf eine solche Weise getragen, daß das Auf-Ab-Glied nach oben und unten bewegbar ist. Das Auf-Ab-Glied 206 ist über eine Verbindungsstange 216 mit einem Nockenelement (nicht gezeigt) zum Bewegen des Auf-Ab-Glied 206 nach oben und unten verbunden. In Abbildung 8 werden das Auf-Ab-Glied 206, die Stangen 212, der Führungsblock 214 und die Verbindungsstange 216 für ein besseres Verständnis abgebildet, wie sie nach dem Drehen mit einem bestimmten Winkel um die Rotationsachse des antreibenden Drehkörpers 174 sind.
Der Kopfdrehkörper 142 ist am Stopp E auf eine solche Weise angeordnet, daß eine Mittellinie des Kopfdrehkörpers 142 mit einer Mittellinie des Saugkopfes 70, der am Stopp E angehalten wird, ausgerichtet ist. Wenn das Auf-Ab-Glied 206 nach unten bewegt wird, wird der antreibende Drehkörper 174 nach unten bewegt, zusammen mit dem Auf-Ab-Glied 206, so daß das untere Ende des Drehkörpers 174, auf dem der Reibungsring 186 befestigt ist, in den getriebenen Drehkörper 102 (siehe Abbildung 5) des Saugkopfes 70 eingesetzt wird. Die Bewegung des Drehkörpers 174 nach unten wird gestoppt, wenn der Anschlagring 200 mit dem oberen Ende der Führungsbuchse 172 in Kontakt gebracht wird, d. h. wenn der Drehkörper 174 in seiner unteren Position ist. Nachdem die Bewegung des Drehkörpers 174 nach unten in seiner unteren Position gestoppt ist, wird das Stellglied 192 weiter nach unten bewegt, relativ zum Drehkörper 174 gegen die Vorspannkraft der Feder 203, so daß der konische Teil 190 die Kugeln 188 verkeilt, radlal nach außen des Drehkörpers 174, um so den Reibungsring 186 teilweise auszudehnen. Als Folge dessen wird der Reibungsring 186 reibungsmäßig mit der inneren Reibungsfläche 100 in Eingriff gebracht. Die Kugeln 188 und der Reibungsring 186 arbeiten miteinander zusammen, um als ein schwellender Teil des antreibenden Drehkörpers zu dienen, während das Stellglied 192 mit dem konischen Teil 190 als ein Betätigungsmechanismus dient.
In Abbildung 8 wird die Bremsauslösevorrichtung 218 zum Auslösen des Bremsmittels 110 gezeigt. Der Zubehörrahmen 170 ist mit einem fixierten Auslösehebel 220 der Bremsauslösevorrichtung 218 versehen. Der Auslösehebel 220 ist an einem Ende mit einer Verbindungsstange 222 und an dem anderen Ende mit einem Betätigungselement 224 verbunden. Die Verbindungsstange 222 ist mit der vorerwähnten Verbindungsstange 216 über das nicht gezeigte Nockenelement auf eine solche Weise verbunden, daß die Verbindungsstange 222 nach oben und unten bewegt wird in Verbindung mit der Verbindungsstange 216. Im einzelnen beschrieben, nachdem der antreibende Drehkörper 174 nach unten bewegt wurde und dann der Reibungsring 186 gegen die innere Reibungsfläche 100 des getriebenen Drehkörpers 102 gedrückt wurde, betätigt das Betätigungselement 224 den Hebel 114, um das Bremsmittel 110 auszulösen. Anschließend wird der Saugkopf 70 um den erforderlichen Winkel gedreht. Ehe der Drehkörper 174 von dem getriebenen Drehkörper 102 ausgerückt wird, wird das Bremsmittel 110 in seine Bremsbetriebsstellung zurückgeführt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des Befestigungsapparates für elektronische Bauelemente im ganzen beschrieben. Wenn am Stopp A (Aufnahme-Stopp) der Abbildung 6 ein Saugkopf 70 ein elektronisches Bauelement von einer Zuführeinrichtung für elektronische Bauelemente 12 aufnimmt, durchläuft am Stopp C (Ermittlungs-Stopp) ein anderer Saugkopf 70 eine Ermittlung mit Hilfe der Nachweisvorrichtung für die Halteposition 140, d. h. es werden eine Rotationsposition des Bauelements W (vom Saugkopf 70 gehalten) mit Bezug auf die Rotationsachse des Saugkopfes 70 und eine Position des Bauelements W auf einer Ebene ermittelt, die senkrecht zur Rotationsachse des Saugkopfes 70 verläuft; am Stopp E (Dreh-Stopp) wird ein anderer Saugkopf 70 von dem Kopfdrehkörper 142 gedreht, so daß die Rotationsposition des Bauelements W mit Bezug auf die Rotationsachse des Saugkopfes 70 verstellt wird, d. h. das Bauelement W wird durch Drehen um die Rotationsachse des Saugkopfes 70 erneut positioniert; und zur gleichen Zeit befestigt ein weiterer Saugkopf 70 am Stopp G (Befestigungs-Stopp) das Bauelement W auf einer Leiterplatte. Die oben erwähnten Vorgänge an den Stopps A, C, E und G werden mit den verschiedenen Saugköpfen 70 gleichzeitig ausgeführt. Hier wird die Aufmerksamkeit auf einen einzelnen Saugkopf 70 gelenkt, und jeder Vorgang wird im einzelnen beschrieben, wenn der eine Saugkopf 70 diese Stopps nacheinander durchläuft.
Wenn ein Saugkopf 70 am Stopp A angehalten wird, wird eine ausgewählte Zuführeinheit 32 aus der Reihe von Zuführeinheiten 32 direkt unter dem Saugkopf 70 positioniert. Unter dieser Bedingung wird ein bandunterstütztes elektronisches Bauelement W auf der Zuführeinheit 32 verfügbar, nachdem das Abdeckband von den Unterstützungsbändern für die Bauelemente entfernt wurde. Wenn der getriebene Drehkörper 102 (Abbildung 5) mit einer Kopfstoßvorrichtung (nicht abgebildet) entgegen einer Vorspannkraft der Feder 96 nach unten gestoßen wird, werden der Kopfkörper 86 und das Saugrohr 88 auch nach unten bewegt, so daß ein unteres Ende des Saugrohrs 88 mit einer oberen Fläche des elektronischen Bauelements W in Kontakt gebracht wird. Danach werden der getriebene Drehkörper 102 und der Außenzylinder 90 weiter nach unten bewegt, aber der Kopfkörper 86 und das Saugrohr 88 werden nicht länger bewegt, weil die Feder 92 zusammengedrückt wird. Unter dieser Bedingung wird das elektronische Bauelement W von dem Saugrohr 88 durch Vakuumsaugwirkung gehalten, die aus einer nicht gezeigten Vakuumquelle stammt, die mit dem Saugrohr 88 verbunden ist. Als nächstes wird das elektronische Bauelement W ebenfalls nach oben bewegt, wenn der Saugkopf 70 nach oben bewegt wird, weil die Kopfstoßvorrichtung aus dem Stoßvorgang freigegeben wird. Auf diese Weise ist der Vorgang am Stopp A abgeschlossen, d. h. die Befestigungsvorrichtung für elektronische Bauelemente 20 hat das elektronische Bauelement W aus der Zuführeinrichtung für elektronische Bauelemente 12 aufgenommen.
Nach Aufnahme des elektronischen Bauelements W am Stopp A geht der Saugkopf 70 zum Stopp C, über den Stopp B. Am Stopp C befindet sich der Saugkopf 70 zwischen dem Lichtausstrahler 146 und dem Prismensystem 148, wie in Abbildung 7 gezeigt. Lichtstrahlen, die vom Lichtausstrahler 146 ausgestrahlt werden, erzeugen eine Projektion des Bauelements W auf einem Schirm der festen Bildfühler der elektronischen Bildvorrichtung 150. Die Regeleinrichtung 22 vergleicht die gelieferten binär geschlüsselten Signale mit binär geschlüsselten Bezugssignalen, die für eine richtige Halteposition des Bauelements W repräsentativ sind, die in den Speichern des Regeleinrichtung 22 gespeichert sind, und kalkuliert Δ R, Δ X und Δ Y; Δ R ist ein Winkelunterschied zwischen der Rotationsposition (Winkelposition) des Bauelements W und dem Bezugswert für die richtige Rotationsposition, und Δ X und Δ Y sind ein Positionsunterschied zwischen der Position des Bauelements W und dem Bezugswert für die richtige Position der XY-Ebene, die durch die X- Achse und die Y-Achse des vorliegenden Befestigungsapparates für elektronische Bauelemente definiert wird.
Nach der Ermittlung am Stopp C geht der Saugkopf 70 durch den Stopp D zum Stopp E, in dem der Saugkopf 70 direkt unter dem antreibenden Drehkörper des Kopfdrehkörpers 142 angeordnet wird (siehe Abbildung 8). Wenn das Auf-Ab- Glied 206 durch die nicht gezeigte Nockenvorrichtung nach unten bewegt wird, wird das untere Endteil des antreibenden Drehkörpers 174 in den getriebenen Drehkörper 102 eingesetzt (siehe Abbildung 5). Wenn das Auf-Ab-Glied 206 weiter nach unten bewegt wird, wird das Stellglied 192 nach unten bewegt, relativ zum Drehkörper 174 (siehe Abbildung 10), und die Kugeln 188 und der Reibungsring 186 werden verkeilt, radial nach außen des Drehkörper 174, um gegen die innere Reibungsfläche 100 des getriebenen Drehkörpers 102 zu drücken. Anschließend wird die Bremsauslösevorrichtung 218 betätigt, um die Bremsmittel 110 außer Betrieb zu setzen, d. h. um die Bremsmittel 110 an ihrer Bremswirkung hindern. Der Saugkopf 70 ist jetzt in einem Zustand, in dem er gedreht werden kann. Wenn der Servomotor angetrieben wird, wird der Saugkopf 70 gedreht. In diesem Fall wird der Servomotor 182 um einen Winkel gedreht, der dem Wert Δ R entspricht, der von der Regeleinrichtung 22 ermittelt wurde, und der Saugkopf 70 und das elektronische Bauelement W, das von dem Saugkopf 70 gehalten wird, werden um einen Winkel gedreht, der erforderlich ist, um den Unterschied Δ R zwischen der ermittelten Rotationsposition des Bauelements W und dem Bezugswert für die Rotationsposition zu eliminieren. Als nächstes ist das Bremsmittel 110 wieder in Betrieb, das Auf-Ab-Glied 206 wird nach oben bewegt, und der antreibende Drehkörper 174 wird vom getriebenen Drehkörper 102 außer Eingriff gebracht. Somit ist der Vorgang am Stopp E abgeschlossen, d. h. das Verstellen der Rotationsposition des elektronischen Bauelements W.
Während der Saugkopf 70 vom Stopp E, an dem der Saugkopf 70 der Verstellung seiner Rotationsposition unterworfen wurde, zum Stopp G über den Stopp F geht, wird die Leiterplatte, auf der der Saugkopf 70 das Bauelement W befestigen wird, in einer Position angeordnet, die auf Grund der Werte Δ X und Δ Y bestimmt wurde, um den Positionsunterschied zwischen der Position des Bauelements W und der Bezugsposition der XY-Ebene, die durch die X-Achse und Y-Achse (Richtungen) des vorliegenden Befestigungsapparates definiert wurden, zu eliminieren. Wenn der Saugkopf 70 durch die nicht gezeigte Kopfstoßvorrichtung nach unten bewegt wird, wird das elektronische Bauelement W, das vom Saugkopf 70 gehalten wird, auf die Leiterplatte gedrückt und auf einem vorbestimmten Punkt der Leiterplatte mit Hilfe von z. B. einem Klebstoff befestigt. Anschließend wird das Schaltventil 130 geschaltet, und das Saugrohr 88 wird mit der Außenluft in Verbindung gesetzt. Als Folge wird das elektronische Bauelement W vom Saugkopf 70 freigegeben, und der Saugkopf 70 wird dann nach oben bewegt. Somit ist der Vorgang am Stopp G abgeschlossen, d. h. das Befestigen des elektronischen Bauelements W auf der Leiterplatte.
Wie auf Grund der obigen Beschreibung leicht zu verstehen ist, nutzt der Befestigungsapparat für elektronische Bauelemente der vorliegenden Erfindung die Projektion des elektronischen Bauelements W aus, die auf dem Schirm der festen Bildfühler der elektronischen Bildvorrichtung 150 erzeugt wird. Bei Projektionen treten nicht die Probleme auf, die bei Bildern unter Ausnutzung von Licht auftreten, das von einem Gegenstand reflektiert wird, wie z. B. ein schlechter Einfluß durch Rauheit oder Farbton der Oberfläche des Gegenstandes. Daher wird die Halteposition des elektronischen Bauelements W, in der das elektronische Bauelement W durch die Haltevorrichtung gehalten wird, mit Genauigkeit ermittelt.
Der vorliegende Befestigungsapparat führt die vielfältigen Vorgänge jeweils an unterschiedlichen Stopps aus, d. h. die Vorgänge des Aufnehmens eines elektronischen Bauelements W, des Ermittelns der Halteposition des elektronischen Bauelements W, des Drehens des elektronischen Bauelements W und des Befestigens des elektronischen Bauelements W auf einer Leiterplatte. Daher wird der Arbeitszyklus-Zeitraum abgekürzt und die Arbeitsleistung für das Befestigen der elektronischen Bauelemente erhöht.
In diesem Zusammenhang ist einfach zu verstehen, daß die Reihenfolge der oben erwähnten Stopps geändert werden kann und daß ein einziger Stopp für eine Vielheit von Vorgängen aus den oben erwähnten Vorgängen verantwortlich sein kann. Zum Beispiel kann ein einzelner Stopp so entworfen werden, daß er als Dreh-Stopp und als Befestigungs-Stopp dient.
Der oben erwähnte Befestigungsapparat für Bauelemente kann für viele Anwendungen eingesetzt werden, weil jeder der zwölf Arme 69, die von dem Kopftragelement 58 getragen werden, ein Paar Saugköpfe 70 besitzen, so daß von den beiden Saugköpfen 70 der geeignetere ausgewählt werden kann, entsprechend dem Profil und den Abmessungen des elektronischen Bauelements W, das gehalten werden soll.
Im Gegensatz hierzu ist es möglich, ein bewegliches Glied zu verwenden, das einen einzigen Haltekopf trägt und den Haltekopf in einem Kreis oder auf einer geraden Linie als Bewegungsbahn des Haltekopfes bewegt.
Es wird gewürdigt, daß der Saugkopf 70 transparente Platten 82 und 84 um das Saugrohr 88 besitzt. Diese Konstruktion gestattet Lichtstrahlen aus dem Lichtausstrahler 146 durch den Saugkopf 70 in einer Richtung zu passieren, die parallel zur Mittellinie des Saugkopfes 70 verläuft, d. h. der Mittellinie des Saugrohrs 88. Daher wird eine klare Projektion auf dem Schirm der Bildfühler der elektronischen Bildvorrichtung 150 erzeugt, und es wird eine genaue Ermittlung der Halteposition des elektronischen Bauelements W erzielt.
Der Saugkopf 70 und das Saugrohr 88 können durch ein anderes System für das Halten eines elektronischen Bauelements W ersetzt werden, oder sie können zusammen mit solchen anderen Systemen verwendet werden. Zum Beispiel wird ein Saugkopf, der ein Paar Greifbacken hat, mit Vorteil eingesetzt. Kurz gesagt verwendet der vorliegende Befestigungsapparat einen solchen Haltekopf, der in der Lage ist, ein Bauelement W auf eine Weise zu halten, daß eine Halteposition des gehaltenen Bauelements W genau ermittelt wird, auf Grund eines Teils einer Projektion des Bauelements W, wobei solch ein Teil aus einer Seite mit beiden Endteilen (Kanten) besteht oder ein Teil aus einem Paar von sich schneidenden Seiten besteht. In diesem Zusammenhang ist es in dem Fall möglich, in dem die Lichtstrahlen, die von dem Lichtausstrahler ausgestrahlt werden, um eine Projektion des Bauelements W zu erzeugen, zum Beispiel durch ein Glied, das die Greifbacken trägt oder betätigt, versperrt werden, Lichtstrahlen zu verwenden, die um einen bestimmten Winkel in bezug auf die Mittellinie des Bauelements W geneigt werden.
In dem oben beschriebenen Befestigungsapparat für Bauelemente sind die Nachweisvorrichtung für die Halteposition 140 und der Kopfdrehkörper 142 jeweils für die 24 Saugköpfe 70 verantwortlich. Daher hat der Apparat eine vereinfachte Konstruktion, und die Herstellungskosten sind niedrig. Es wird weiter gewürdigt, daß der Kopfdrehkörper 142 in seiner festen Position getrennt von dem Kopftragelement 58 angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht es, daß das Kopftragelement 58 eine verminderte Rotationsträgheit hat und mit höheren Geschwindigkeiten rotiert, während Vibrationen oder Geräusche durch intermittlerende Rotationen des Kopftragelements 58 beschränkt werden.
In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist der schwellende Teil des antreibenden Drehkörpers so angepaßt, daß er mechanisch ausgedehnt werden kann. Jedoch können geeignete Modifikationen des schwellenden Teils vorgenommen werden. Zum Beispiel kann der schwellende Teil so angepaßt werden, daß er durch Flüssigkeitsdruck ausgedehnt wird. Der Reibungseingriff des schwellenden Teils des antreibenden Drehkörpers mit der inneren Reibungsfläche 100 des getriebenen Drehkörpers 102 ist nicht wesentlich für den Eingriff des antreibenden Drehkörpers mit dem getriebenen Drehkörper 102. Dieser Eingriff des antreibenden Drehkörpers mit dem getriebenen Drehkörper 102 wird durch Einpassen des getriebenen Drehkörpers 102 in den schwellenden Teil des antreibenden Drehkörpers erreicht und den anschließenden Reibungseingriff des schwellenden Teils mit einer äußeren Reibungsfläche des getriebenen Drehkörpers 102. Ferner wird der Eingriff durch Reibungseingriff zwischen den entgegengesetzten Enden des antreibenden Drehkörpers und des getriebenen Drehkörpers erreicht, die konzentrisch in einander angeordnet sind, oder durch Reibungseingriff zwischen den äußeren Reibungsflächen der beiden Glieder nach radialer, relativer Bewegung zwischen ihnen, oder durch Reibungseingriff der äußeren Reibungsfläche des kleineren der beiden Glieder mit der inneren Reibungsfläche der größeren der beiden Glieder. In diesen Fällen wird das Auf-Ab-Glied (Betätigungsorgan), das die Kontaktherstellung zwischen den beiden Gliedern oder ihre Trennung herbeiführt, entsprechend der ausgewählten Modifikation für den Reibungseingriff zwischen den beiden Gliedern modifiziert.
Hinsichtlich Stopp E (Dreh-Stopp) der beschriebenen Ausführungsform wurde nur die Funktion des Berichtigens einer unrichtigen Rotationsposition des Bauelements W, das von dem Saugkopf 70 gehalten wird, beschrieben. An diesem Stopp kann jedoch das elektronische Bauelement um den Winkel gedreht werden, der notwendig ist, um das Bauelement in eine andere Stellung zu bringen, wie eine Drehung um 90 Grad oder 180 Grad. In diesem Fall kann die Positionlereinrichtung für Leiterplatten 18 die Leiterplatte in irgendeiner Position genau anordnen, selbst dann, wenn die Positioniereinrichtung 18 nicht eine Funktion zum Drehen der Leiterplatte hat.

Claims

1. Eine Methode zum Befestigen eines elektronischen Bauelements auf einer Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte, die umfaßt: das Halten des Bauelements durch Saugen mit Hilfe einer Saugrohrs, das auf eine solche Weise angeordnet ist, daß die Begrenzung des Saugrohrs vollkommen innerhalb der Begrenzung des Bauelements liegt, wenn sie in axialer Richtung des Saugrohrs betrachtet wird; das Ermitteln der Position des Bauelements durch Richten von Licht von einer Seite des Bauelements auf das Bauelement, um eine Projektion des Bauelements auf der anderen Seite desselben zu erzeugen; und das Ermitteln der Position der vorerwähnten Projektion, charakterisiert durch die Schritte:

des Haltens einer Vielheit der vorerwähnten Bauelemente durch Saugwirkung auf den entsprechenden vorbestimmten Stationen, die in einem Winkel um eine Rotationsachse angeordnet sind,

wobei eine der vorerwähnten Stationen eine Aufnahme-Station (A) ist, in der ein Bauelement aufgenommen und durch Saugwirkung gehalten wird, wobei eine weitere der vorerwähnten Stationen eine Befestigungs-Station (G) ist, in der ein Bauelement befestigt wird, wobei eine andere der vorerwähnten Stationen eine Ermittlungs-Station (C) ist, in der die vorerwähnte Position eines Bauelements ermittelt wird, wobei die Ermittlungs-Station zwischen der Aufnahme-Station und der Befestigungs-Station angeordnet ist;

des Bewegens der Bauelemente nacheinander von der Aufnahme-Station zu der Ermittlungs-Station und dann zur Befestigungs-Station, wobei die Position eines Bauelements in der Ermittlungs-Station ermittelt wird, während andere Bauelemente in der Aufnahme-Station bzw. der Befestigungs-Station aufgenommen bzw. befestigt werden.

2. Eine Methode gemäß Anspruch 1, charakterisiert durch das Ermitteln des vorerwähnten elektronischen Bauelements, indem Licht wie vorerwähnt durch wenigstens einen Teil des Saugrohrs (88), der aus einem transparenten Material besteht, gerichtet wird.

3. Eine Methode gemäß Anspruch 2, charakterisiert durch das Passieren des vorerwähnten Lichtes wie vorerwähnt durch eine transparente Platte (82), die das vorerwähnte Saugrohrs (88) trägt.

4. Eine Methode gemäß Anspruch 3, charakterisiert durch das Passieren des vorerwähnten Lichtes wie vorerwähnt durch ein Paar parallel angeordneter transparenter Platten (82, 84), die das vorerwähnte Saugrohrs (88) mit Hilfe eines rohrförmigen Gliedes (80) tragen.

5. Eine Methode gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, charakterisiert durch das Bewegen der Bauelemente von der Ermittlungsstation zur Befestigungsstation über eine Zwischenstation, auf der die Bauelemente um einen Winkel gedreht werden, der auf der Grundlage der Ausrichtung des Bauelements bestimmt wird, die auf der vorerwähnten Ermittlungsstation (C) ermittelt wurde.

6. Eine Methode gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, charakterisiert dadurch, daß der vorerwähnte Schritt des Ermittelns des vorerwähnten Bauelements umfaßt das Umwandeln der vorerwähnten Projektion in binär geschlüsselte Signale; das Vergleichen der vorerwähnten binär geschlüsselten Signale mit Bezugswerten binär geschlüsselter Signale, die für eine Bezugsposition für das vorerwähnte Bauelement repräsentativ sind, wobei die vorerwähnte Bezugsposition eine Bezugswinkelposition und eine Bezugs-XY- Position einschließt; und das Erlangen eines Winkelunterschiedes zwischen einer Winkelposition der vorerwähnten Projektion und der vorerwähnten Bezugswinkelposition und eines Unterschiedes zwischen einer XY-Position der vorerwähnten Projektion und der vorerwähnten XY-Position, wobei die Winkelpositionen mit Bezug auf die vorerwähnte Mittellinie des vorerwähnten Saugrohrs (88) bestimmt werden und die XY-Positionen auf einer XY-Ebene bestimmt werden, die senkrecht zu der vorerwähnten Mittellinie des vorerwähnten Saugrohrs verläuft.

7. Ein Apparat zum Befestigen eines elektronischen Bauelements auf einer Unterlage, wie z. B. einer Leiterplatte, der umfaßt:

Mittel (70, 58) zum Halten des Bauelements durch Saugen mit Hilfe einer Saugrohrs (88), das auf eine solche Weise angeordnet ist, daß die Begrenzung des Saugrohrs vollkommen innerhalb der Begrenzung des Bauelements liegt, wenn sie in axialer Richtung des Saugrohrs betrachtet wird;

Mittel (140, 44) zum Ermitteln der Position des Bauelements durch Richten von Licht von einer Seite des Bauelements auf das Bauelement, um eine Projektion des Bauelements auf der anderen Seite desselben zu erzeugen; und das Ermitteln der Position der vorerwähnten Projektion, die durch Folgendes charakterisiert sind:

eine Vielheit der vorerwähnten Mittel (70, 58) zum Halten von Bauelementen durch Saugwirkung auf den entsprechenden vorbestimmten Stationen, die in einem Winkel um eine Rotationsachse angeordnet sind,

Mittel (50, 52, 54, 56, 58) zum Bewegen der Bauelemente nacheinander von der Aufnahme-Station zu der Ermittlungs-Station und dann zur Befestigungs- Station, wobei die Ermittlungsmittel angeordnet sind, um die Position eines Bauelements in der Ermittlungs-Station zu ermitteln, während andere Bauelemente in der Aufnahme-Station bzw. der Befestigungs-Station aufgenommen bzw. befestigt werden.

8. Ein Apparat gemäß Anspruch 7, charakterisiert dadurch, daß jeder vorerwähnte Haltekopf (70) einen Kopfkörper (86) einschließt, der Tragmittel (84) zum Tragen des Saugrohrs (88) an einem axialen Ende desselben umfaßt, wobei wenigstens ein Teil der vorerwähnten Tragmittel die vorerwähnte Mittellinie des vorerwähnten Saugrohrs umgibt und aus einem transparenten Material besteht, wobei die vorerwähnten Ermittlungsmittel (140) angeordnet sind, um das vorerwähnte Licht durch wenigstens einen Teil des vorerwähnten transparenten Materials zu richten.

9. Ein Apparat gemäß Anspruch 8, charakterisiert dadurch, daß der vorerwähnte Kopfkörper (86) ferner ein rohrförmiges Glied (80) umfaßt, und daß die vorerwähnten Tragmittel aus einer transparenten Platte (82, 84) bestehen, die an dem vorerwähnten rohrförmigen Glied auf eine solche Weise befestigt ist, daß die vorerwähnte transparente Platte das vorerwähnte Saugrohr koaxial mit dem vorerwähnten rohrförmigen Glied trägt.

10. Ein Apparat gemäß Anspruch 9, charakterisiert dadurch, daß der vorerwähnte Haltekopf (70) ein Paar transparenter Platten (82, 84) einschließt, die an dem vorerwähnten rohrförmigen Glied auf eine solche Weise befestigt sind, daß die vorerwähnten transparenten Platten parallel zu einander verlaufen und von einander getrennt sind, und daß die vorerwähnten Ermittlungsmittel (140) angeordnet sind, um die vorerwähnten Lichtstrahlen durch das vorerwähnte Paar transparenter Platten zu richten.

11. Ein Apparat gemäß Anspruch 10, charakterisiert dadurch, daß das vorerwähnte Paar transparenter Platten (82, 84) und das vorerwähnte rohrförmige Glied (80) mit einander zusammenarbeiten, um einen im wesentlichen luftdichten Raum innerhalb des rohrförmigen Gliedes zu begrenzen, wobei dieser Raum an eine Vakuumquelle angeschlossen ist und mit einem Loch in Verbindung steht, das durch eine (84) der vorerwähnten transparenten Platten in einer Richtung der Dicke der vorerwähnten transparenten Platte führt, wobei das vorerwähntes Saugrohr (88) von der vorerwähnten transparenten Platte (84) getragen wird, indem ein Ende desselben durch das vorerwähnte Loch gesteckt ist.

12. Ein Apparat gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 11, charakterisiert dadurch, daß die Ermittlungsmittel (140) richtungsändernde Mittel (148) zum Andern der Richtung der Übertragung des vorerwähnten Lichts einschließen, das die vorerwähnte andere Seite des elektronischen Bauelements auf eine solche Weise erreicht, daß die vorerwähnten Lichtstrahlen sich zu einer elektronischen Bildvorrichtung (150) bewegen.

13. Ein Apparat gemäß Anspruch 12, charakterisiert dadurch, daß die Ermittlungsmittel (140) eine Lichtquelle (146) einschließen, die auf einer Seite des elektronischen Bauelements angeordnet ist, und daß die vorerwähnte elektronische Bildvorrichtung (150) auf der gleichen Seite des elektronischen Bauelements auf eine solche Weise angeordnet ist, daß der vorerwähnte Lichtausstrahler und die vorerwähnte elektronische Bildvorrichtung ihre optischen Achsen parallel zu einander haben.

14. Ein Apparat gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 13, charakterisiert dadurch, daß er ferner einen Kopfdrehkörper (142) umfaßt, der an einer Drehstation (E) unmittelbar zwischen der vorerwähnten Ermittlungsposition und der vorerwähnten Befestigungsposition (C, G) angeordnet ist, wobei der vorerwähnte Drehkörper mit jedem vorerwähnten Haltekopf (70) in Eingriff treten kann, um den vorerwähnten Haltekopf, der an der vorerwähnten Drehstation (E) angehalten wird, um eine Rotationsachse desselben mit einem Winkel zu drehen, der auf Grund der Ausrichtung des elektronischen Bauelements bestimmt wird, die auf der vorerwähnten Ermittlungsstation (C) durch die vorerwähnten Ermittlungsmittel (140) ermittelt wurde.

15. Ein Apparat gemäß Anspruch 14, charakterisiert dadurch, daß jeder der wenigstens aus einem Haltekopf (70) bestehenden Halteköpfe einen getriebenen Drehkörper (102) hat, der eine kreisförmigen Querschnitt hat, wobei eine Mittellinie des vorerwähnten getriebenen Drehkörpers auf der vorerwähnten Rotationsachse des Haltekopfes liegt; während der vorerwähnte Kopfdrehkörper besitzt einen antreibenden Drehkörper (174, 186, 188, 192), der einen kreisförmigen Querschnitt hat und der mit dem vorerwähnten getriebenen Drehkörper in Eingriff treten kann; ein Betätigungsorgan (206), um den vorerwähnten antreibenden Drehkörper mit dem getriebenen Drehkörper in Kontakt oder außer Kontakt zu bringen; und Antreibmittel (176, 178, 180, 182), um herbeizuführen, daß der vorerwähnte antreibende Drehkörper gedreht wird.

16. Ein Apparat gemäß Anspruch 15, charakterisiert dadurch, daß der vorerwähnte getriebene Drehkörper (102) eine innere Reibungsfläche (10) hat, die einen zylindrischen Raum begrenzt, während der vorerwähnte antreibende Drehkörper (174, 186, 188, 192) einen ausdehnbaren Teil (186, 188) hat, der mit der vorerwähnten inneren Reibungsfläche des getriebenen Drehkörpers reibungsmäßig in Eingriff treten kann, wobei das vorerwähnte Betätigungsorgan (206) den antreibenden Drehkörper in einer Richtung einer Achse des antreibenden Drehkörpers bewegt, um den antreibenden Drehkörper in den vorerwähnten zylindrischen Raum oder aus dem vorerwähnten zylindrischen Raum in dem getriebenen Drehkörper zu bringen, wobei das vorerwähnte Betätigungsorgan ferner angeordnet ist, um den ausdehnbaren Teil des antreibenden Drehkörpers radial nach außen des antreibenden Drehkörpers auszudehnen, so daß der antreibende Drehkörper mit dem getriebenen Drehkörper reibungsmäßig in Eingriff treten kann.

17. Ein Apparat gemäß Anspruch 16, charakterisiert dadurch, daß der antreibende Drehkörper einen rohrförmigen Drehkörper (174) hat, von dem ein Teil in die innere Reibungsfläche (100) des vorerwähnten getriebenen Drehkörpers einzusetzen ist; ein ringförmiges Glied (186), das aus einem elastischen Material besteht und auf dem vorerwähnten eingesetzten Teil des Drehkörpers befestigt ist; eine Vielheit von Durchgangslöchern, die durch den eingesetzten Teil des Drehkörpers im Innern des ringförmigen Gliedes auf solche Weise gebildet sind, daß sich die Durchgangslöcher radial im Drehkörper erstrecken und im gleichen Winkel angeordnet sind auf dem Umfang des eingesetzten Teils; Kugeln (188), die in den vorerwähnten Durchgangslöchern auf eine solche Weise untergebracht sind, daß die Kugeln in den Durchgangslöchern beweglich sind; und ein Stellglied (192), das in dem vorerwähnten Drehkörper auf eine solche Weise aufgenommen ist, daß das vorerwähnte Stellglied axial in dem vorerwähnten Drehkörper beweglich ist, wobei das vorerwähnte Stellglied an einem Ende einen konischen Teil (190) hat, der mit den vorerwähnten Kugeln in Eingriff treten kann, wobei die relative Bewegung des vorerwähnten Stellgliedes in bezug auf den vorerwähnten Drehkörper in einer Richtung der Achse des Drehkörpers das ringförmige Glied veranlaßt, ausgedehnt zu werden als Folge dessen, daß die vorerwähnten Kugeln durch den vorerwähnten konischen Teil des vorerwähnten Stellgliedes bewegt werden, wodurch das ringförmige Glied veranlaßt wird, reibungsmäßig mit der vorerwähnten inneren Reibungsfläche in Eingriff zu treten, wobei die vorerwähnten Kugeln und das vorerwähnte ringförmige Glied mit einander zusammenarbeiten, um als ein ausdehnbarer Teil (186, 188) zu dienen.

18. Ein Apparat gemäß Anspruch 17, charakterisiert dadurch, daß zwischen dem Stellglied (192) und dem vorerwähnten Drehkörper (174) ein elastisches Element (203) vorhanden ist, das das vorerwähnte Stellglied in einer Richtung vorspannt, in der der vorerwähnte konische Teil des Stellgliedes in eine außer Betrieb befindliche Position gebracht wird, in der der konische Teil von den Kugeln (188) getrennt ist, wobei das vorerwähnte Betätigungsorgan (203) den ausdehnbaren Teil (186, 188) veranlaßt, in die vorerwähnte innere Reibungsfläche (100) eingesetzt zu werden, indem der vorerwähnte Drehkörper entlang der Achse des Drehkörpers durch das vorerwähnte Stellglied und das vorerwähnte elastische Element bewegt wird, wobei das vorerwähnte Betätigungsorgan das vorerwähnte Stellglied veranlaßt, relativ zu dem vorerwähnten Drehkörper gegen eine vorspannende Kraft des vorerwähnten elastischen Elements, nach der Vollendung des Einsetzens des vorerwähnten ausdehnbaren Teils in die vorerwähnte innere Reibungsfläche, bewegt zu werden, so daß dadurch der vorerwähnte ausdehnbare Teil veranlaßt wird, sich radial vom vorerwähnten Drehkörper nach außen durch den vorerwähnten konischen Teil und die vorerwähnten Kugeln auszudehnen.

19. Ein Apparat gemäß irgendeinem der Ansprüche 14 bis 18, charakterisiert dadurch, daß die vorerwähnte Vorrichtung zum Bewegen des Kopfes (50, 52, 54, 56, 58) ferner Bremsmittel (110) umfaßt, um den wenigstens einen vorerwähnten Haltekopf (70) am Rotieren zu hindern, durch Mittel zum Eingriff der vorerwähnten Bremsmittel mit dem Haltekopf oder mit einem Bauteil, das zusammen mit dem Haltekopf rotierbar ist, während der vorerwähnte Kopfdrehkörper (142) eine Bremsauslösevorrichtung (218) zum Auslösen der Bremsmittel aus dem Eingriff besitzt, während der vorerwähnte Kopfdrehkörper den Haltekopf dreht.