CN104512690B - 用来传递元件的装置及将元件提供给元件‑供应装置 - Google Patents

Abstract

描述了一种借助振动将元件（495）从存储装置 (190)输送到供给区 (162)的装置（150）,该存储装置包含着散装形式的元件（495）。所述的装置具有(a)用于存储装置的容纳装置；（b）通道结构 (154)，它在容纳装置（152）和供给区（162）之间延伸并且能够机械地与振动装置（112）耦合；以及（c）封闭部件 (256)，它设置在通道结构（154）中并且能够在打开位置和封闭位置之间移动，其中通道结构（154）在封闭部件（256）的封闭位置中封闭，以阻止其它元件（495）从容纳装置（152）输送至供给区（162），其中通道结构（154）在封闭部件（256）的打开位置中开启，以使其它元件（495）从容纳装置（152）输送至供给区（162）。此外还描述了一种元件‑供应装置（100），用来提供分离的元件（495）且尤其用来提供分离的电子元件（495），目的是在自动装配机中自动地装配元件载体，它还具有上述类型的输送装置（150）。

Description

用来传递元件的装置及将元件提供给元件-供应装置

技术领域

本发明涉及借助振动对电子元件的输送。本发明尤其涉及一种借助振动将元件从存储装置输送到供给区的方法，该存储装置包含着散装形式(Schüttgut)的元件。此外，本发明还涉及一种元件-供应装置，用来提供分离的元件，且尤其为在自动装配机中自动地与元件载体进行装配，来提供分离的电子元件。

背景技术

在元件载体与(电子)元件机械地装配时，将待加工的元件供应至拾取或放置位置的工序，是在自动装配机中典型的装配程序。元件的供应在此这样进行，即这些元件具有精确定义的空间定向，以便从定义的供应或拾取位置快速且可靠地通过自动装配机的装配头拾取，并且能够以预先设定的空间位置和定向摆放在相关的元件载体上。

为了确保元件的可靠供应或传送，这些元件通常包装在所谓的元件带中。然后该元件带借助特制的元件-供给装置逐步地引导到自动装配机上，因此位于该元件带中的元件一个接一个地且以定义的空间位置传输到供给位置或拾取位置中。当然，将元件包装在这种元件带中是复杂且昂贵的。此外，该元件带材料必须在取下元件之后当作垃圾废弃。

为了避免这种复杂的包装以及上述的垃圾问题，已知的是，应用所谓的振动输送器，它能够将待加工的元件分离成散装物的形式并且进行运输。当然这需要尤其巨大的机械成本，以便不仅能将这些元件分离，而且还将它们带到预先设定的空间位置和定向中。为了达到这一点，振动输送器通常这样构造，即借助机械的引导装置，其通常也称为机械的“隔板”，且通过简单的传感器，例如光栅，将元件的定位，如此分类，使得只有“可用的元件”尤其通过轨道或通道引导到供应或拾取位置中。但由于在制造工艺中存在的元件公差，在实践中并不能持久地确保连续的供应，并且如果自动装配机速度较快且供应的路程较长时，这些元件经常不能像连续的装配运行所要求的那么快地交付。

由文献WO 2010/089290 A1已知一种振动输送器，元件能够借助该振动输送器通过振动的叠加在三个不同的空间方向上(无机械隔板)这样有针对性地运动，使得它们能够可靠地分离并且转移到预先设定的供给面上的定义的拾取区中供给面，借助自动装配机的装配头能够简单地从该供给面上进行拾取。但在该已知的振动输送器中，供应或拾取位置不能针对每个元件进行精确定义。因此，在借助自动装配机的装配头接收电子元件之前必须由特制的照相机以光学方式对在预先设定的表面上的拾取区中提供的元件进行探测，并且通过接在该照相机后面的数据处理单元来评估其精确的空间位置。因此其后果是，照相机相对于拾取区进行定位，该照相机直接地或通过镜子偏转地从上方看向拾取区。然后通过照相机的已知位置，来确定由照相机探测到的元件的地点。

对于由散装物形式构成的电子元件来说该已知的振动输送器的缺点是，那些已从散装形式-存储装置中取出且应该在输送路段上借助振动输送到供给或拾取区中的元件在装配中断时必须废弃。如果要更换待装配的元件载体或待产生的电子产品并且(至少暂时)不再需要相关类型的元件，则这种中断是必要的。为了避免元件的这种废弃，原则上可考虑的是，将已位于输送路段上的元件分类送回散装形式-存储装置中。但由于元件的尺寸通常非常小，且由于不同类型的元件可能会有无意混杂的危险，所以这种分类送回是无意义的，因此在实践中并未采用。

发明内容

本发明的目的是，可靠地提供由散装形式元件分离出来的元件，以降低在更换元件时必须废弃的元件数量(与已知的振动输送器相比)。

按本发明的第一角度，描述了一种借助振动将元件从存储装置(Magazin)输送到供给区的方法，该存储装置包含着散装形式的元件。所述的装置具有(a)用于存储装置的容纳装置；(b)通道结构，它在容纳装置和供给区之间延伸并且能够机械地与振动装置耦合；以及(c)封闭部件，它设置在通道结构中并且能够在打开位置和封闭位置之间移动，其中通道结构在封闭部件(256)的封闭位置中封闭，以阻止其它元件(495)从容纳装置(152)输送至供给区(162)，其中通道结构(154)在封闭部件(256)的打开位置中空出或打开，以使其它元件(495)从容纳装置(152)输送至供给区(162)。

所述的装置是以下述认知为基础的，即这些元件能够通过可振动的通道结构经过相对较长的路径进行输送，从而消除存储装置和供给区之间的预先设定的间距。因为根据通道结构的长度，除了存储装置以外，该通道结构也是元件的贮藏装置(Reservoir)，所以按本发明设置有封闭部件，该封闭部件能够将通道结构关闭。这一点还创造出这样的可能性，即如果特定类型的元件(其借助所述的装置输送至供给区)不必再用来装配元件载体，则整个装置优选与至少局部清空的存储装置一起从具有振动装置的元件-供应装置上除去，并且暂时存放在仓库中，直到随后再次需要这种类型的元件。

按本发明，所述的封闭部件的作用是，如果封闭部件位于封闭位置或闭合位置中，则没有元件能从通道结构中脱落，或者没有其它元件或污染微粒能够渗入通道结构中。因此，能够长期地将所述的装置存放在仓库中，而不必担心由通道结构和存储装置构成的贮藏装置与其它类型的元件和/或污物混合。

通道结构的长度能够这样进行选择，即能够消除(a)容纳装置或存储装置和(b)供给区之间的预先设定的空间间距。因此，所述装置能够应用在元件-供应装置中，这些元件借助振动供应给供给区，因此它们能够从该处借助装配头来自动地与元件载体进行装配。在此，该元件-供应装置能够具有与已知的元件-供应装置相同或至少类似的空间尺寸，它将包装在元件带中的元件传输到拾取位置上，并且同样能够借助装配头从该拾取位置上拾取该元件，以便自动地与元件载体进行装配。

此外，相对较长的可振动的通道结构的优点是，这些元件能够通过振动过程在空间上良好地分散开来，该振动过程合乎规律地沿着更长的振动路段进行。通道结构的长度可例如在20cm至60cm的范围内，尤其在40cm至50cm的范围内。因此，这些元件在运行过程中无需打开机器盖板应能再次填满，并且输送到拾取区中。

整个装置都能构成为可取下的单元，它能够在填满、部分清空或完全清空的状态下放回到仓库中，以供后继的再次应用。

“元件”这一概念在此文献中可理解为所有可装配的元件，它们能够定位在元件载体上。元件尤其能够是两极或多极的SMT-元件或其它高度集成的平面的元件，例如球栅阵列、裸芯片和倒装焊芯片。此外，“元件”这一概念还可包含机械部件，例如连接销钉、插头、插座或类似物体或光电元件，例如发光二极管或光电二极管。此外，“元件”这一概念还可包含用于所谓收发器的所谓的RFID芯片，它用于所谓的应答器。

“元件载体”这一概念在此文献中可理解为各种可装配的物体，尤其是电路板。元件载体能够是刚性亦或挠性的。此外，元件载体能够既具有刚性区域，也具有挠性区域。

按本发明的实施例，沿着通道结构设置有封闭部件。封闭部件也可设置在通道结构中。该封闭部件能够通过旋转、推移或以上两种运动的组合完全或局部地封闭通道结构。在可旋转的支承的情况下，借助封闭部件的简单旋转，封闭部件能够从其打开的位置或开启位置移动到其封闭的位置或闭合位置以及任意的中间位置，并且反过来。该中间位置可有利地用来实现元件的计量供应。

按本发明的另一实施例，通道结构在面向容纳装置的第一端部上具有第一孔口，并且在面向供给区的第二端部上具有第二孔口。在此，该通道结构能够只在第一端部和第二端部上打开。这一点可能意味着，通道结构具有下方、上方和朝两侧封闭的通道。该通道结构因此也可称为隧道。

将通道结构构成为隧道的优点是，沿着其输送或振动路段保护这些元件，以避免外部影响(尤其是污染)。此外，这些元件不会例如由于机械振动而不期望地弹出。

该通道结构可由任意的材料制成，它只在机械方面应该如此牢固，即由振动装置产生的振动或震动运动传递到通道结构的底面(电子元件位于该底面上)上，以便传输。

制造通道结构的材料可例如是铝。铝尤其具有以下有利的特性：(A)它具有上述所需的坚固性。(B)它尽管坚固，但相对较轻。(C)它相对易于加工。(D)它是非磁性的，因此无意磁化的元件不能磁性地附着在通道结构的内壁、尤其是底面上。(E)铝的价格相对低廉。

应指出，通道结构当然也可由其它合适的材料制成，其尤其应该具有的特性是，借助振动输送的元件不会附着在该材料上。

按本发明的另一实施例，容纳装置具有填装装置，这些元件借助该填装装置从存储装置转移到通道结构中。在此，尤其能够通过元件在通道结构的简单降落来实现这些元件的转移。

按本发明的另一实施例，该装置还具有识别部件，它以明确的方式相对于同一类型的其它装置将该装置识别出来。该可例如设置在通道结构上的识别部件可构成为条形码、2D码或RFID－芯片。

该识别部件能够在数据库中与特定类型的元件或特定类型的元件的特定批次结合起来。因此，在数据库的帮助下能够随时了解该装置的当前填充情况。还可能的是，将元件上的当前填充状态与识别部件结合起来。在这种情况下，操作人员能够及时地(即在这些元件完全耗尽之前)就注意到，必须用带有元件的新存储装置来更换位于容纳装置中的存储装置。同样，在再次应用所述的装置时能够借助填充状态来确定，在自动装配机或装配线中再次应用所述装置是否是有意义的，并且在哪些状态下能够再次应用所述的装置。

应该指出，在应用RFID-芯片的情况下，不必一次性地强制性地应用数据库。这些有关元件和/或填充状态的数据能够直接存储在RFID-芯片的存储器中。

直观地表达是，通过识别部件的所述应用，可轻松地识别出位于该装置中的元件。如果多个在此文献中描述的装置用于多个从属于自动装配机或从属于具有多个自动装配机的装配线的元件-供应装置，如果以已知的方式(例如借助手动扫描仪)在装备自动装配机时能够探测到不同的识别部件并且加以相应地考虑，则能够以简单的方式避免两个或多个装置的无意混淆。

按本发明的另一实施例，该装置还具有可活动的遮盖部件，它设置在供给区的上方并且能够在打开的位置(开启位置)和封闭的位置(闭合位置)之间移动。在此，在该开启位置中能够从上方拾取输送到供给区上的元件。在该闭合位置中通过遮盖部件阻止这种拾取。

通过所述的活动的遮盖部件(其也称为罩子)，能够以简单且有效的方式防止元件或污染微粒落到或渗入供给区上或供给区中。同样，能够防止元件例如由于通道结构的振动而从供给区中弹出。

可活动的遮盖部件的活动与装配头的运行能够同步进行，因此如果应该借助装配头将一个或多个元件从供给区提走，则该活动的遮盖部件只在很短的时间内位于开启位置中。

该活动的遮盖部件用来从闭合位置移动到开启位置或反过来从开启位置移动到闭合位置，并且优选只执行简单的机械的推移运动。该推移运动优选只沿着所述装置或所述通道结构的纵向方向进行。因此，所述的装置和元件-供应装置在其宽度方面只具有小的位置需求，所述的装置耦合到该元件-供应装置上。那么，这种元件-供应装置能够以有利的方式耦合到已知的自动装配机上，来代替一个或必要时两个常规的元件带供应模式。

按本发明的另一实施例，该装置还具有机械的耦合装置，借助它能够将封闭部件的运动和遮盖部件的运动在机械上彼此耦合起来。

该机械的耦合装置能够是简单的机械装置，它例如具有一个或多个齿轮、驱动皮带、操纵杆和/或任意的其它机械耦合元件。

封闭部件和遮盖部件的运动之间的所述机械耦合的优点是，这两个元件能够借助共同的驱动装置(例如借助促动器)来操纵。这种驱动装置尤其能够从属于元件-供应装置，所述的装置在运行时耦合到该元件-供应装置上。

应指出，该借助振动将元件从存储装置输送至供给区中的装置能够指电动且机械上被动的装置。这意味着，无需主动的部件例如(a)促动器、(b)振动激励器、(c)照相机，其用来光学地探测这些元件，因此它们能够可靠地从装配头上取下；和/或(d)照明装置，用来照亮待由照相机探测的元件。如果这种主动的部件对于装配过程来说是必要的，以便无摩擦地供应分离的元件(振动激励器在任何情况下都是必要的)，则这些主动的部件能够从属于元件-供应装置，所述的装置在运行时耦合到该元件-供应装置上。

按本发明的另一实施例，该活动的遮盖部件在光学上是完全透明或局部透明的，因此照明光线能够穿透该活动的遮盖部件，并且至少当该活动的遮盖部件位于封闭的位置或闭合位置中时，该供给区能够借助照明光线从上方照亮。

通过该光学上透明的遮盖部件，借助振动输送到供给区中的元件能够因此借助照明光线从上方照亮。如果输送到该供给区中的元件被设置在供给区下方的照相机探测到，则该照明光线因此是背景照明、逆光照明或透光照明(所谓的背光)。为了让相关的元件能够从下方被照相机探测到，必要的是，位于供给区中的元件处于视学上透明的供给部件上。还优选的是，这种供给部件能够借助一个或多个振动激励器来振动，因此这些元件能够在供给区中以合适的方式借助振动在空间上分散开来。

应指出，供给部件能够是所述装置的一部分或者备选地是元件-供应装置的一部分，所述的装置在运行时耦合到该元件-供应装置上。

借助合适的背景-照明，尤其能够可靠地识别到，在该供给区中的元件是否位于竖放-方向，在该竖放-方向中相关的元件不是借助主要侧面，而借助窄侧平放在供给部件的上侧上。此外，所述的背景-照明还有助于尤其准确地弄清输送到供给区中的元件的空间位置和/或几何尺寸。

合适的背景-照明的另一个优点是，(a)相对于活动的遮盖部件和/或供给部件的可能存在的污染，和/或(b)相对于背景-照明的不期望振动(光谱和/或在强度方面)来说，元件-探测依然非常稳固。

照明光线或背景-照明例如能够是由照明装置发出的光线，该照明装置相对于所述输送装置来说是外部照明装置。

在此申请文献中“光学上透明”指，至少在供给区中该供给部件对于可由照相机探测到的电磁辐射来说是透光的。因此，光学上透明指的是，供给部件在照相机敏感的光谱区域中是透光的。因此，光学上透明尤其可指的是，供给部件对于电磁辐射来说在可见的、红外线的和/或紫外线的光谱区域中至少局部是透光的。但应指出，该列举并不是穷举，在本文献中表述”光学上透明“也用于不同于所述光谱区域的其它区域中的电磁辐射。

直观地表达是，通过所述照明光线提供了背景-照明，其中能够在其位置以及其它几何尺寸(例如侧面倾斜、分群、朝相邻元件的间距)方面来测量这些元件。该背景-照明相对于正面光照或入射光-照明的优点是，能够更清楚地使元件边缘成像，并因此能够精确地测量其相对位置。此外，在供给部件受污染的情况下，或者例如由于相关的照明装置的光源的老化而使亮度出现时间或空间上的波动时，背景-照明仍然能够实现相对稳定的评估。

在背景-照明合适的情况下，能够借助光学测量尤其良好地识别出污染微粒和机械的刮落微粒。因此能够避免，使用装配头的拾取工具(例如吸管)不小心地吸纳到这种微粒。

按本发明的另一实施例，该活动的遮盖部件包含集成的照明装置，因此至少当该活动的遮盖部件位于闭合位置中时，借助该集成的照明装置的照明光线能够从上方照亮供给区。

集成在该活动的遮盖部件中的照明装置能够例如具有一个或多个发光二极管(LED)。该集成的照明装置还能够是平面扩展的光源，它例如能够借助有机的发光二极管(OLED)来实现。

按本发明的另一实施例，该可活动的遮盖部件具有光学上散射的材料。这意味着，通过该活动的遮盖部件出现在元件(其位于供给区中)上侧的照明光线对于照相机来说是散射的背景-照明光线，它在其强度方面是尤其均质的。因此，通过位于上述供给部件下方的照相机来探测元件，是尤其有利的。

应指出，该朝下的散射效果可通过以下方式来改善，即在活动的遮盖部件(其是体积散射器Volumenstreuer)的后方或上方还设置有光学上反射的层。

此外还应指出，备选地方案或与活动的遮盖部件中的光学上反射的层结合的方案是，还可存在着折射的结构，它的作用是使耦合的光线优选朝后偏转，并且以尽量均匀的方式从上方入射到出现在供给区中的元件上。

按本发明的另一角度，描述了一种元件-供应装置，用来提供分离的元件。所述的元件-供应装置尤其适合用来提供分离的电子元件，目的是在自动装配机中自动地与元件载体进行装配。元件-供应装置具有(a)机架、(b)设置在机架上的振动装置以及(c)上述类型的装置，用来借助振动使元件从存储装置输送到供给区中，该存储装置包含散装形式的元件，其中该装置的通道结构与振动装置机械地耦合，因此在运行振动装置时这些元件能够沿着纵轴线借助振动朝供给区的方向输送。

所述的元件-供应装置是以这样的认知为基础的，即通过将上述用来输送元件的装置简单且机械地设置在元件-供应装置的机架上，元件在到达供应区前处于一个贮藏装置中，该贮藏装置可以通过移动闭合装置在关闭位置处封闭。因此整个装置能够作为封闭的单元从机架上去除，并且如果位于该装置中的元件不再用于下一个装配任务，则该装置能够与位于它里面的元件一起暂时存放，直至这种类型的元件再次用于其它的后继装配任务。

所述的装置能够具有一个或多个促动器，它们机械地与通道结构耦合，因此振动装置在相应地控制各促动器时振动。该振动装置能够具有三个或多个促动器，它们分别从属于振动轴并且优选能够相互独立地控制，因此通道结构能够沿着三个不同的振动轴方向振动。以这种方式能够有针对性地将元件振动地输送到供给区中。必要时这些促动器也可这样控制，即这些元件还能逆着其原本的输送方向再次转移到存储装置的方向。例如，当借助振动不小心地输送了过多的元件，则存在着过多的元件挤入供给区的危险，导致元件之间的平均间距过小，使得它们不再能可靠地由自动装配机的装配头来拾取，那么上述做法是具有优势的。

按本发明的实施例，元件-供应装置还具有(a)供给部件,供给区位于它的上侧上；以及(b)照相机，它设置在供给部件的下方，其中供给部件至少在供给区的范围内是光学透明的，因此已输送到供给区中的元件能够穿透供给部件从下方由照相机光学地探测到。在此根据具体的实施例，该供给部件能够从属于用来输送元件的装置，也能够从属于元件-供应装置的其余部位。

直观地表达是，所述的元件-供应装置具有集成的照相机，提供的元件能够借助该照相机从下方穿透光学上透明的供给部件探测到。元件-供应装置还可具有接在照相机后面的影像-***，因此元件-供应装置设置有完整的影像-***，该影像-***能够自主地对由照相机探测到的元件进行图像评估。在此图像评估中，能够确定在供给区中提供的元件的位置和/或定向，因此随后通过适当地控制装配头的运动，这些元件能够由装配头的各拾取工具(例如吸管)接纳。

应指出，供给部件也与振动装置的至少一个振动激励器机械地耦合。通过供给部件的适当振动，能够使元件在空间上良好地分散在供给区中，因此在由装配头拾取元件时的具有相应高的工艺可靠性。

所述的供给部件，例如可以为平板，它具有平坦的上侧，这些元件能够由于平板的适当振动在该上侧上移动。该供给区可以是供给部件的上侧的一部分，输送过来的且提供来的元件尤其能够由自动装配机的装配头从该供给区上取下。

在此处描述的实施例中，该照相机设置在供给部件的下方。更准确地表达是，照相机设置在供给部件的下侧的下方，其中该供给部件的下侧是与上侧上平放有元件(如果它们位于供给区中)的供给部件的上侧相对而置的位置。

将照相机集成在元件-供应装置中，其优点是，不必应用外部照相机来探测输送到供给区中的元件。尤其不必应用这样的照相机，即它在自动装配机中以已知的方式来测待装配的元件载体的位置。在自动装配机中应用这种本来就存在的照相机的缺点是，它为了探测元件例如必须借助龙门吊车架在供给区上移动。在此，在装配工艺中可能增加了不期望的辅助时间，因此给元件载体装配许多元件时变得慢，因此效率变低。

应指出，对于用于供给部件的概念”光学上透明“来说，上面针对用于可活动的遮盖部件的光学透明度所作的阐述也同样适用。

按本发明的另一实施例，元件-供应装置还具有照明装置，它这样设置，使得能够照亮位于该供给区中的元件。

该照明装置能够具有一个或多个光源，尤其是发光二极管。该光源能够从不同的方向以照明光线照亮这些元件。

按本发明的另一实施例，位于该供给区中的元件能够从下方照亮。这一点例如可通过以下方式实现，即至少一个光源设置在供给部件的下方，因此输送到供给区中的元件能够穿过透明的供给部件从下方照亮。因此，这些元件(在考虑在设置在供给部件下方的照相机的情况下)借助所谓的入射光照或正面光照(正面光)来照亮。通过这种照明，照相机能够尤其可靠地在光学上探测到这些元件。

借助该这种正面光照能够以高的可靠性尤其借助亮度值来识别，这些元件是否已经以正确的定向出现在供给部件上。例如对于这种只在两个主要侧面中的一个上具有连接触点的元件来说，该元件-定向是重要的。概念“主要侧面”指的是元件的具有最大表面的两个侧面。容易理解的是，在装配过程中这些元件在通过装配头拾取时就已经必须以正确的定向被装配头的拾取装置接纳，在该装配过程中元件借助其连接触点朝下摆放在元件载体上。

此外借助合适的正面光照，尤其能够准确地确定在供给区中借助振动传递的元件的位置。这同样适用于确定传递到供给区中的元件的角度位置。在此上下文中能够轻易地看到，准确地了解由装配头拾取的元件的位置对于可靠的拾取过程来说是重要的。在考虑到这样的事实，即由于电子元件越来越微型化，而且元件的尺寸以及装配头的合适的拾取工具(例如吸管)的尺寸越来越小，这一点尤其适用。

应指出，对于可靠的拾取过程来说还重要的是，识别相邻元件的位置，因此能够确保，总是分别由拾取工具准确地接纳一个元件。如果从中得出待拾取的元件相互并排设置得过密，则必要时能够起动新的振动过程，因此这些元件重新分散在供给区中。如同前面已描述的一样，在这种新的振动过程中这些元件必要时能够也逆着原来的输送方向再次从供给区中输送出来。

这些元件能够从下方穿透供给部件以一个角度或以不同的角度被照亮。此外，该至少一个光源能够以一个光谱区或不同的光谱区或颜色发射。目前优选出现这样的配置，即正面光照的照明光线垂直地从下方入射到传递到供给区中的分散的元件上。备选地方案或与上述方案结合地方案是，正面光照的照明光线也能以略微倾斜的角度相对于供给部件的上侧入射。该倾斜角度例如达30°，优选达20°，更优选达10°。

正面光照的照明光线还可直接或间接地(例如借助反射的光学元件和/或光纤)入射到光学上透明的供给部件上。

按本发明的另一实施例，位于该供给区中的元件能够从上方照亮。

尤其在应用上述可活动的遮盖部件时，能够从上方照亮。在此，从至少一个光源发出的照明光线优选从下方耦合到该光学上透明的遮盖部件中。如果该活动的遮盖部件位于闭合位置中时，则该光学耦合至少是可行的。

通过该光学上透明的遮盖部件，借助振动输送到供给部件的供给区中的元件能够因此借助其它照明光线从上方照亮。对于设置在供给部件下方的照相机来说，该另外的照明光线(例如前面已提到的)是背景照明、逆光照明或透光照明(所谓的背光)。

应指出，本发明的实施例已参照不同的发明内容进行描述。对于专业人员来说在阅读该申请时能够立即明白，如果没有另外的详细说明，则除了这些属于这类发明内容的特征组合以外，还可能实现这些特征的任意组合，这些任意的特征组合属于其它类型的发明内容。

附图说明

本发明的其它优点和特征从目前优选的实施例的以下示例性描述中得出。本申请的单个附图只是未意性的并且比例是不正确的。

图1示出了按本发明的实施例的元件-供应装置，其中已经从该元件-供应装置的机架上除去了借助振动来输送元件的装置；

图2示出了图1的组装好的元件-供应装置的一部分，其中可看到借助振动来输送元件的装置的封闭部件，该封闭部件设置在通道结构中；

图3示出了在组装状态下的图1的元件-供应装置；

图4展示了在正面光照和在背影照明的情况下对位于供给部件上的元件进行光学探测。

具体实施方式

应指出，不同实施例的特征或部件(它们与实施例的相应特征或部件相同或者至少功能相同)设置有相同的参考标记或者不同的参考标记，所述不同的参考标记只是在其第一个字母上与(功能上)相当的特征或(功能上)相当的部件的参考标记不同。为了避免不必要的重复，已经借助前面描述的实施例阐述的特征或部件在后面不再详细阐述。

此外应指出，以下描述的实施例只是从本发明的可能的实施例中选出来的。尤其可能的是，单个实施例的特征以适当的方式彼此组合，因此对于专业人员来说借助此处详细描述的实施方案就能把许多不同的实施例看作是明显公开的。

此外应指出，以下描述的实施例只是从本发明的可能的实施例中选出来的。如图1所示，示出了处于局部拆卸状态下的元件-供应装置100，其中借助振动来输送元件的装置150(其在下面也简称为输送装置150)已经从元件-供应装置100的机架110上去除。

元件-供应装置100具有震动板114，它能够借助振动激励器112来振动。输送装置150能够这样推到震动板114上，使得输送装置150在振动板114振动时也振动。

输送装置150包含纵长的通道结构154。用于元件-存储装置190的容纳装置152位于通道结构154的左边端部上(图1)，在该元件-存储装置190中包含着未示出的散装形式的电子元件。按此处所示的实施例，容纳装置152也当作端口装置(Portierungseinrichtung)来用，它的作用是，将包含在元件-存储装置190中的电子元件以特定的份额传递到通道结构154中。按此处所示的实施例，通过使元件简单地落到通道结构154的底板上，使元件从元件-存储装置190转移至通道结构154。

供给部件164位于通道结构154的图1所示的右端部上，该供给部件如同下面详细阐述的一样构成为光学透明的振动板。通过震动板114的振动，由元件-存储装置190提供的元件沿着通道结构154的纵向方向(在图1中是从左上方朝右下方)朝供给部件164输送。借助振动通过通道结构154输送的元件出现在供给区162(其位于供给部件164的至少一部分的上侧上)中，因此这些元件能够从该供给区162由自动装配机的未示出的装配头拾取，并且能够以适当的摆放位置定位在同样未示出的元件载体上。

为了让出现在供给区162中的元件以正确的方式由装配头的拾取工具(例如吸管)接纳，必要的是，识别相关的待接纳的元件的正确位置及正确定向。按本发明的此处所示的实施例，借助照相机130的光学测量来确定出现在供给区162中的元件的位置和/或定向，该照相机探测从下方(即穿透供给部件164)探测出现在供给部件164上的元件。如图1所示，由照相机130探测的测量光线的光程由转向镜132从下方投射到供给部件164上。接在照相机130后的、未示出的评估单元的作用是，借助图像处理来识别元件在供给区162中的位置和/或定向，并且将相应的信息传输给拾取这些元件的装配头的控制器。下面借助图4更详细地阐述了元件的光学测量。

输送装置150具有可活动的遮盖部件160，它设置在供给部件164的上侧的上方。该可活动的遮盖部件160能够在打开位置(开启位置)和封闭位置(闭合位置)之间活动。在此，(a)在该开启位置中能够从上方拾取输送到供给区162上的元件，(b)在闭合位置中通过遮盖部件160阻止这种拾取。按此处所示的实施例，借助简单的推移运动在开启位置和闭合位置之间进行转换并且反过来。在闭合位置中，既能防止元件不小心地从供给区中弹出来，也能防止污染微粒不小心地渗入供给区中。

为了将遮盖部件160位于开启位置中的时间间隔缩至最短，可活动的遮盖部件160的活动可以与装配头的运行同步进行，因此如果应该使用装配头将一个或多个元件从供给区提走，则该活动的遮盖部件160只在很短的时间内位于开启位置中。

输送装置150还具有识别部件158，它按在此示出的实施例设置在通道结构154的侧壁上。借助该识别部件158，能够将包含着特定类型的元件的输送装置150与含有其它类型的元件的其它输送装置区分开来。(装有不同元件的输送装置150)因此如果结束了特定电子产品的制造，并且后继的装配任务不再需要特定类型的元件，则能够将该还局部地装有该元件的输送装置150从机架110上除去并且暂时存放起来。如果这些包含在输送装置150中的元件随后必须再次用来装配元件载体，则能够再次将输送装置150从贮藏室中取出并且机械地耦合到震动板114上。因此，通过简单地更换输送装置150，使元件-供应装置100能够用于不同类型的元件。因此在更换了供应的元件之后，不必再废弃那些已经从存储装置190中取出且位于通道结构154中的元件。

图2在扩大的截面中示出了图1的组装好的元件-供应装置100。可看到的是(a)通道结构154和(b)可推移的遮盖部件160，对于通道结构而言为了使视觉清晰已移除了上方盖子，该遮盖部件正好位于开启位置中。这意味着，未设置参考标记的供给区能够从上方自由进入，因此装配头能够拾取出现在供给区中的元件(未示出)。

如同还从图2可看到的一样，通道结构154具有封闭部件256，它同样能够在开启位置和闭合位置之间活动。按此处所示的实施例，该封闭部件256能够通过接收位置和闭合位置之间的简单的旋转运动来调节。在闭合位置中，通道结构154的输出端朝位于供给部件164的上方的供给区封闭。因此，没有元件能够离开通道结构154的位于图1和2的右边的孔口。此外，没有污物或其它元件能够通过该孔口进入通道结构154中。因此，输送装置150在封闭部件256闭合之后能够从震动板114或机架上取下，而无需担心通道结构154与污染微粒或其它类型的元件的混合。

图3示出了在组装状态下的图1的元件-供应装置100。输送装置150位于震动板114上，它由设置在机架110上的振动激励器112驱动。从元件-存储装置190中输出的电子元件(未示出)传递到通道结构154中。该通道结构154从上方借助盖子封闭，因此没有污染微粒或其它元件能够渗入通道结构154中。通道结构154因此也称为隧道。

通道结构154借助振动激励器112这样振动，即元件在图3中朝右输送。然后，这些元件从通道结构154传递到供给部件164上，该供给部件如前面已描述的一样构成为透明的振动板，其具有用于这些元件的供给区。这些元件能够借助未示出的装配头从供给区上取下，以实现自动装配元件载体的目的。

按此处所示的实施例，该供给部件或透明的振动板164机械地与三个振动激励器耦合，其中在图3中只示出了两个振动激励器322a和322b。借助这三个振动激励器，该透明的振动板164能够沿着三个不同的空间方向振动，因此这些元件能够以适当的方式在空间上分布在供给区中。

为了能够可靠地借助装配头将位于供给区中的元件取下，必须知道提供的元件的精确位置和/或定向。提供的元件的精确位置和/或定向借助影像-***来探测，如同下面借助图4更详细描述的一样。该影像-***具有设置在供给部件164的下方的照相机130，它通过镜子132穿透透明的供给部件164从下方探测该提供的元件。照明装置334的作用是，从下方给供应的元件提供正面光照。通过活动的遮盖部件160能够产生背影照明，其中该透明的活动的遮盖部件160当作平面的光源来用，该遮盖部件由透明的和/或散光的材料制成。为此，光线由图3中未示出的照明装置从下方耦合到活动的遮盖部件160中。该光线在可活动的遮盖部件160的透明和/或散光材料的内部反射，并且在光学的散射位置上散光，因此能够上方相对均匀地照亮供给区中提供的元件。

按此处所示的实施例，元件-供应装置100还具有电子模块340。该电子模块340具有控制电路和电子驱动电路，以便驱动激励器112、322a和322b以及未示出的传动装置，用来在开启位置和图3所示的闭合位置之间推动可活动的遮盖部件160。电子模块340还具有处理器345，它接在照相机130的后面并且进行图像评估，该图像评估对于元件的位置和/或定向的确定来说是必要的。

应注意，该处理器345也能够位于元件-供应装置100的外部，其中由照相机130探测到的图像数据然后必须通过合适的接口传递到该外部的处理器上。这种外部处理器能够例如借助机器控制器或在自动装配机的机器控制器中实现，元件-供应装置100耦合到该自动装配机上。

图4描绘了在对元件495进行光学探测时的光学情况，这些元件位于可振动的供给部件上，该供给部件现在用参考标记464表示。现在用参考标记460表示的活动的遮盖部件位于其闭合位置中，因此遮盖部件460位于通过元件495的空间布局定义的供给区的上方。出于视觉清晰的原因，在图4中没有示出振动激励器，供给部件464借助该振动激励器进行振动。

如同前面已阐述的一样，供给部件464由光学透明的材料制成。通过这一点，能够光学地探测到位于供给部件464上的元件495的空间地点或位置和/或定向。如图4所示，照相机430设置在供给部件464的下方。由照相机430探测到的光线的光程通过镜子432转向，该镜子同样设置在供给部件464的下方。供给部件464由光学透明的材料构成，因此这些元件465穿透供给部件464从下方由照相机430探测到。

镜子432是光学半透明的镜子，因此由照明装置434发出的照明光线434a能够穿透该半透明的镜子432并且从下方入射到供给部件464上。因为供给部件464由光学透明的材料构成，因此这些元件495能够从下方由照明光线434a照亮。这些元件从与照相机430的探测相同的方向由照明装置434照亮。因此，照明光线434a是所谓的正面-照明光线。

为了给由照相机430从下方探测到的元件495提供所谓的背影照明，还设置有发出背景-照明光线436a的照明装置436。按此处所示的实施例，背景-照明光线436a从下方耦合到活动的遮盖部件460中。在该活动的遮盖部件60中，通过遮盖部件460的内壁上的反射以及通过遮盖部件460内的光学散射中心上的散射使该耦合的背景-照明光线436a散开，因此这些元件495能够从上方通过在很大程度上均匀的背景-照明照亮。为了改善该背景-照明的均匀性，遮盖部件460按此处所示的实施例具有光学上不同的区域，即光学上透明的区域460a和光学上散射的区域460b。由照明装置436发出的背景-照明光线436a耦合到该光学上透明的区域460b中。由光学上透明的区域460a进入光学上散射的区域460b中的光线在光学上散射的区域460b中这样散射，即从光学上散射的区域460b的下侧发出的背景-照明光线具有尤其高的均匀性，如同前面已描述的一样，它从下方均匀地照亮这些元件495。

为了改善背景-照明的效率，在活动的遮盖部件460的上侧上能够形成未示出的反射层，因此防止了一部分照明光线436a在遮盖部件460的上侧上输出而因此不能为元件495的照明作为贡献。

应指出，如果该活动的遮盖部件460位于闭合位置中，上述的背景-照明436a才能从上方发射到元件495上。在可活动的遮盖部件460移动到其开启位置之前，如果背景-照明光线436a在进行光学探测时应该在场，则必须停止借助照相机430对元件495进行的光学探测。即，只有供给区能够从上方自由进入，因此未示出的装配头能够取出先前测量的元件495，以便装配未示出的元件载体。

此外还指出，照明装置434和/或436借助一个发光二极管或多个发光二极管来实现。在此，光发二极管能够发射出光谱范围相同或不同的光线。

借助该正面光照能够以高的可靠性尤其借助亮度值来识别，这些元件495是否已经以正确的定向出现在供给部件上。例如对于这种只在两个主要侧面中的一个上具有连接触点的元件来说，该元件-定向是重要的。概念“主要侧面”指的是元件的具有最大表面的两个侧面。容易理解的是，在装配过程中这些元件495在通过装配头拾取时就已经必须以正确的定向被装配头的止动装置接纳，在该装配过程中元件495借助其连接触点朝下摆放在元件载体上。

借助合适的背景-照明，尤其能够准确地确定在供给区中借助振动传递的元件495的位置。这同样适用于传递到供给区中的元件495的角度位置。在此上下文中能够轻易地看到，准确地了解由装配头拾取的元件495的位置对于可靠的拾取过程来说是重要的。在考虑到这样的事实，即由于电子元件越来越微型化，而且元件的尺寸以及装配头的合适的拾取工具(例如吸管)的尺寸越来越小，这一点尤其适用。

因此直观地表达是，正面-照明光线434a以及背景-供给区436a适用于不同的照明条件，在这些照明条件下照相机430能够识别到探测到的元件495的不同角度或特性。这两个在不同的照明条件下探测或拍摄到的图像优选共同地由接在照相机后面的评估单元进行评估。在此当然必要的是，这两个照明装置434和436能够相互分开地控制。

参考标记清单

100 元件-供应装置

110 机架

112 振动激励器

114 震动板

130 照相机

132 镜子

150 输送装置

152 容纳装置/填装装置

154 通道结构

158 识别部件

160 遮盖部件/罩子

162 供给区

164 供给部件/透明的振动板

190 元件-存储装置

256 封闭部件

322a 振动激励器

322b 振动激励器

334 用于正面光照的照明装置

340 电子模块

345 处理器

430 照相机

432 镜子

434 照明装置

434a 正面-照明光线

436 照明装置

436a 背景-照明光线

460 遮盖部件

460a 光学上透明的区域

460b 光学上散射的区域

464 供给部件

495 元件

Claims (14)

1.一种输送装置，用于元件-供应装置（100），借助振动将元件（495）从存储装置 (190)输送到供给区 (162), 该存储装置包含着散装形式的元件（495），所述输送装置(150)具有：用于存储装置（190）的容纳装置(152)；通道结构 (154)，它在容纳装置（152）和供给区（162）之间延伸并且能够机械地与振动装置（112）耦合；以及封闭部件 (256)，它设置在通道结构（154）中并且能够在打开位置和封闭位置之间移动，其中通道结构（154）在封闭部件（256）的封闭位置中封闭，以阻止其它元件（495）从容纳装置（152）输送至供给区（162），其中通道结构（154）在封闭部件（256）的打开位置中空出，以使其它元件（495）从容纳装置（152）输送至供给区（162）；

其中该输送装置还具有供给部件(164)，供给区（162）位于它的上侧上；

其中供给部件（164）至少在供给区（162）的范围内是光学透明的，因此已输送到供给区（162）中的元件（495）能够穿透供给部件（164）从下方光学地探测到，其中输送装置（150）是设置于元件-供应装置（100）上的可移除单元。

2.按上述权利要求1所述的输送装置，其中所述封闭部件（256）沿着通道结构（154）进行设置。

3.按上述权利要求1或2所述的输送装置，其中通道结构（154）在面向容纳装置（152）的第一端部上具有第一孔口，并且在面向供给区（162）的第二端部上具有第二孔口。

4.按上述权利要求1或2所述的输送装置，其中容纳装置具有填装装置，这些元件（495）借助该填装装置从存储装置（190）转移到通道结构（154）中。

5.按上述权利要求1或2所述的输送装置，其中该输送装置还具有：识别部件（158），它将该输送装置（150）识别出来。

6.按上述权利要求1所述的输送装置，其中该输送装置还具有：可活动的遮盖部件（160、460），它设置在供给区（162）的上方并且能够在开启位置和封闭位置之间移动，

其中在该开启位置中能够从上方拾取输送到供给区（162）上的元件，并且在该封闭位置中通过遮盖部件（160、460）阻止这种拾取。

7.按上述权利要求6所述的输送装置，其中该输送装置还具有机械连接装置，借助它能够将封闭部件（256）的运动和遮盖部件（160、460）的运动在机械上彼此耦合起来。

8.按上述权利要求6或7所述的输送装置，其中该活动的遮盖部件(160、460)在光学上是完全透明或局部透明的，因此照明光线（436a）能够穿透该活动的遮盖部件（160、460），并且至少当该活动的遮盖部件（160、460）位于封闭的位置中时，该供给区（162）能够借助照明光线（436a）从上方照亮。

9.按上述权利要求6或7所述的输送装置，其中该活动的遮盖部件（160、460）包含集成的照明装置，因此至少当该活动的遮盖部件（160、460）位于封闭的位置中时，借助该集成的照明装置的照明光线能够从上方照亮供给区（162）。

10.按上述权利要求8所述的输送装置，其中该活动的遮盖部件（460）具有光学上散射的材料（460b)。

11.一种元件-供应装置，用来提供分离的元件（495），目的是在自动装配机中自动地装配元件载体，所述元件-供应装置(100)具有机架(110)、设置在机架（110）上的振动装置(112)以及按上述权利要求中任一项所述的输送装置（150），用来借助振动使元件（495）从存储装置 (190)输送到供给区 (162)中，该存储装置包含散装形式的元件（495），其中该输送装置（150）的通道结构（154）与振动装置（112）机械地耦合，因此在运行振动装置（112）时这些元件（495）能够沿着通道结构（154）借助振动朝供给区（162）的方向输送。

12.按上述权利要求11所述的元件-供应装置，其中该元件-供应装置还具有照明装置（434、436），以能够照亮位于该供给区（162）中的元件（495）的方式设置。

13.按上述权利要求12所述的元件-供应装置，其中，位于该供给区（162）中的元件（495）能够从下方被照亮。

14.按上述权利要求12或13所述的元件-供应装置，其中，位于该供给区（162）中的元件（495）能够从上方被照亮。