CN105611819A - 一种贴装电路板的工序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在贴装机上贴装电路板的工序，此种电路板具有第一种长度而此种贴装机原用于贴装具有第二种长度的电路板，其中第二种长度大约是第一种长度的两倍还多。贴装机具有一个输入区段(1)和一个贴装区段(2)，而且贴装区段(2)沿电路板的运送方向（F）设置在输入区段(1)之后，具有第一种长度的电路板和具有第二种长度的电路板以其纵轴方向从输入区段(1)被运送至贴装区段。根据本发明所涉及的工序，具有第一种长度的第二种电路板(5)被暂时放置在贴装区段(2)的缓冲区(6)中，由此，相较于从输入区段(1)运送，将其从贴装区段(2)运送至贴装位置(4)的运送距离得以缩短。

Description

一种贴装电路板的工序

本发明涉及一种在贴装机上贴装具有第一种长度的电路板的工序，而此种贴装机原用于贴装具有第二种长度的电路板。在上述情况中，第二种长度大约是第一种长度的两倍还多。此种贴装机具有一个输入区段和一个贴装区段，而且贴装区段沿电路板的运送方向设置在输入区段之后。具有第一种长度的电路板和具有第二种长度的电路板以其纵轴方向从输入区段被运送至贴装区段。

众所周知，电路板在贴装机上被贴装上电子元件，如电阻、电容、二极管等。传统的贴装机由此会呈现一种运送方向，也即电路板沿其纵轴方向由输入区段被运送至贴装区段的方向。在贴装位置，待贴装的电路板的位置是确定的，而且至少在贴装过程中保持固定。在贴装过程中，贴装机的一个贴装单元从存放准备就绪的元件处取出一个电子元件并将其贴装在电路板上。在完成贴装后，电路板解除固定，被运送出贴装区段，下一个电路板则跟随其后由输入区段运送至贴装区段。待贴装的电路板由输入区段运送至贴装区段所需要的时间，也被称为切换时间。

在贴装完成之后的工序中，电子元件被固定在电路板上，固定的方式确保电子元件与电路板之间能够通电，例如将电子元件焊接在电路板上。

传统的贴装机可用于贴装不同规格，比如不同长度或/和宽度的电路板，而可在贴装机上进行贴装的电路板的最大长度也取决于贴装机输入区段和贴装区段的长度。对于长度小于贴装机所能允许的电路板最大长度一半的电路板而言，其存在的问题是，当运送出贴装完的前一电路板后，新的待贴装的电路板需经过从输入区段至贴装区段的一段运送距离，而且这段运送距离至少是电路板长度的两倍，但在理想条件下，这一段运送距离应与电路板的长度吻合。当运送距离相对于电路板的长度过长时，电路板的切换时间将比理想条件下多出很多，这样也就显著降低了贴装机的生产能力。

由EP专利申请1863330已知一种贴装机，此种贴装机具有一套可以同时抓取并在一存储装置上暂时存储多个电路板的运送装置。装载着多个电路板的存储装置可以被传送至贴装机的贴装区域。这种运送装置的缺点在于，在传统的贴装机上安装此装置成本很高。此外，在贴装机抓取多个电路板时间内，贴装区域处于静止等候状态，因此，在贴装完成一组多个电路板与开始贴装下一组电路板之间出现了较长的停机时间。

由EP专利申请1535502已知一种带有运送装置的电路板贴装机，此种贴装机具有一个输入区段、一个贴装区段以及一个输出区段。通过一种传感装置的协控，在贴装机将刚刚贴装完毕的电路板从贴装区段运送至输出区段时，下一个待贴装的电路板应同时被从输入区段运送至贴装区段。EP1535502专利处理的是贴装机内运送不同长度电路板的问题。此外，这种贴装机需要装备许多额外的传感装置，而传统的贴装机在加装这些传感器时也需要很高成本投入。

因此，本发明的任务在于，至少部分消除前文所述已知贴装机的缺陷。本发明的任务尤其在于，设计一种将具有第一种长度的电路板装载至原用于贴装具有第二种长度的电路板的贴装机上的工序，且其中第二种长度大约是第一种长度的两倍还多，此种工序相较传统贴装机工序可缩减贴装电路板的切换时间。

本发明的任务通过一种具有权利要求书1中所述特征的工序完成。本发明的其他特征与细节详见于其余权利要求书、描述和图表中。

本发明第一个方面的内容通过一种将具有第一种长度的电路板装载至原用于贴装具有第二种长度的电路板的贴装机上的工序实现，其中，第二种长度大约是第一种长度的两倍还多。并且，此种贴装机具有一个输入区段（Eingabesektion）和一个贴装区段（Bestueckungsstation），而且贴装区段沿电路板的运送方向设置在输入区段之后，具有第一种长度的电路板和具有第二种长度的电路板沿其纵轴方向从输入区段被运送至贴装区段。本发明涉及的工序具有如下工序步骤：

-将具有第一种长度的第一个电路板从输入区段运送至贴装区段；

-将第一个电路板放置在贴装区段的贴装位置上；

-再将至少一个具有第一种长度的电路板从输入区段运送至贴装区段的缓冲区，该缓冲区设置在贴装位置与输入区段之间；

--将第一个电路板固定在贴装位置上，此固定状态可解除；

--贴装第一个电路板；

--解除第一个电路板的固定状态；

--将第一个电路板送出贴装区段；并将放置在贴装位置旁边的第二种电路板从缓冲区运送至贴装位置。

在上述工序中涉及的电路板的长度、宽度与厚度的比例应使其事实上的长轴能与其被运送的方向平行。第一个电路板最好与第二种电路板形状完全相同。在第一个电路板与第二种电路板之间作出区分仅为更好地解释本发明。

为实施本发明所涉及的工序，至少需要一个贴装机或说自动贴装机，这种贴装机原用于贴装第二种长度的电路板。第二种长度是可在贴装机内进行贴装的电路板所能具备的最长长度。通常，第二种长度由贴装机贴装区段的长度决定。

为实施与本发明所涉及的工序，还需要一种具有第一种长度的电路板，而且第一种长度比第二种长度的一半更短，由此，在贴装机的贴装区段可比邻放置两个具有第一种长度的电路板。

输入区段是贴装机器中准备待贴装电路板的区域。输入区段设置在贴装区域旁边，以使电路板能够沿运送方向、也即沿其长轴方向运送至贴装区段。

在将具有第一种长度的电路板从输入区段运送至贴装区段时，第一个电路板由一个运送装置沿运送方向运送，途中穿过缓冲区。

在接下来的步骤中，第一个电路板被放置在贴装区段的贴装位置。贴装位置是指电路板在进行贴装时所处的位置。在将电路板放置在贴装位置时，最好可对其进行相对于贴装机的准确定位，以便贴装机的贴装设备能够精确且不需借助额外感应技术地将电子元件贴装在电路板上。

将第二个或更多的电路板从输入区段运送至缓冲区的工序步骤最好与将第一个电路板从缓冲区运送至贴装区段的工序步骤同时进行。

缓冲区是贴装区段的一个区域，在此区域内具有第一种长度的电路板不会被贴装电子元件。在贴装具有第二种长度的电路板时则不存在缓冲区，因为这样的电路板其基本特征是长度覆盖了整个贴装区段。

在暂时性地将电路板固定在贴装位置上时，最好使用如夹具等装置来固定最好是已精确定位的电路板，这样可避免贴装过程中电路板相对于贴装机的相对移动以及与此相应的电路板相对于贴装机的位置变化。这种位置变化可能导致如错误的贴装以及/或者电路板与/或电子元件的损坏。另一种可供选择的方案时，电路板可在运送过程中暂时性地固定在运送装置上，而运送装置相对于贴装机其它部位的位置是可确定的，因此，在这一方案中，也就不必须将电路板固定在贴装区段上，也不必须在完成贴装送出电路板时解除电路板的固定。

在将第一个电路板从贴装区段运送出去时，由运送装置将第一个电路板沿运送方向移动。

将第二种电路板从缓冲区送出至贴装区段的步骤最好与将第一个电路板从贴装区段送出的步骤同时进行。这样一来，切换时间进一步得到优化。

本发明所涉及的贴装电路板的工序相较目前已知工序具有的优势是，传统的、原用于贴装具有第二种长度的电路板的贴装机的切换时间明显缩短，因为在完成第一个电路板的贴装后，第二种电路板已经放置在贴装位置旁边因而只需越过很短一段距离被运送至贴装位置。通过节省时间，传统的贴片机便可提高生产能力，而且无需耗费如改造贴装机的成本及与此伴随的投入成本等。

更具优势的是，根据第二种电路板所具有的第一种长度、缓冲区的长度以及缓冲区内相邻的电路板之间已确定的距离来确定缓冲区内可放置的第二种电路板的最多数量，并且在缓冲区内放置不多于最多数量的电路板。这一方案的优势在于，在贴装区段内电路板之间不会发生碰撞。

此外，根据本发明所涉及的工序，贴装机的额定贴装能力与运送至缓冲区的第二个/组电路板的数量由贴装机的额定贴装能力与缓冲区能够放置的第二个/组电路板的最大数量决定，由此，一定数量的第二个/组电路板从输入区段被运送至贴装区段的缓冲区。贴装机的额定贴装能力是贴装机的目标生产能力。贴装机的额定贴装能力还与比如其他与贴装机在工序上相连接的设备的生产能力相关。由此，依照贴装机提高效能的真实需求来决定运送至缓冲区的第二个/组电路板的数量是具有优势的。

更具优势的是，将至少有一个的第二种电路板固定在缓冲区内。这样便可避免第二种电路板在第一个电路板贴装过程中发生位置变化。为此，贴装机具备一种如夹具的固定装置，这种装置可以同时固定处于贴装区段的电路板。

此外，更具优势的是，将运送至缓冲区的至少有一个的电路板在将其运送至贴装位置之前在缓冲区内进行校准。这样可使下一步将第二种电路板放置在贴装位置的工序步骤更为简单和优化。本发明中，“校准”还可理解为运送至某一个具体的位置。

更具优势的是，贴装位置位于贴装区段远离输入区段的一端，这样可使缓冲区的范围尽可能大。此外，这样也可使从贴装位置到输出区段的运送距离尽可能短，以便于更快地将下一个贴装完毕的电路板从贴装区段送出。

根据本发明涉及工序的一种更具优势的延伸方案，完成贴装的电路板由贴装区段运送至输出区段。输出区段最好是贴装机的一部分，而且可用于收集并暂时放置完成贴装的电路板。

具有优势的是，令缓冲区内的第二个/组电路板相互之间保持距离。这样可避免电路板发生碰撞，贴装机的作业安全性也由此得到提高。

更具优势的是，对位于贴装区段的第一个电路板以及/或者至少有一个的第二种电路板的存在与/或位置进行监测，当发现第一个电路板以及/或者至少有一个的第二种电路板缺位或位置错误时，便可运送补充相应的第一个电路板以及/或者至少有一个的第二种电路板，并且/或者纠正电路板的位置错误。最好采用传感装置、特别是视觉传感器完成这一监测工作，以使监测能够自动化。这一方案的优势在于，贴装机可自动解决诸如电路板的缺位或位置错误等问题，而无须被迫拖延生产进程。

尤其具有优势的是，在将第一个电路板放置在贴装位置时，使其处于至少一个校准装置的作业范围内。这种校准装置具有一个针对电路板的止动点，即电路板可被运送至该止动点。由此，校准装置最好是一个止动装置。校准装置也是一种传感器，例如光栅，这种传感器能够对电路板进行检测，并向控制单元传递相应的信号。控制单元的构造最好能使其在接收到信号时停止传送已被抓取的电路板。

本发明其他的优势、特征与细节详见于下文的描述中。下文将结合图例单个描述本发明的多个实施范例。同时，在权力要求书与描述中提及的特征都可能单独或以任意组合的形式成为本发明所具有的特征。在不同的图表中，具有同样功能于作用方式的部件具有同样的标记。图表示意如下：

图1现有技术水平下贴装机传送***在第二时刻的断面图

图2本发明所涉及的工序的流程图

图3依照本发明的贴装机的传送***在第一时刻的断面图

图4图3在第二时刻的断面图

图5图3在第三时刻的断面图

图6图3在第6时刻的断面图。

标记与标识表

1输入区段

2贴装区段

3第一个电路板

4贴装位置

5第二种电路板

6缓冲区

7输出区段

8校准装置

9电子元件

10第一个工序流程

20第二个工序流程

30第三个工序流程

40第四个工序流程

50第五个工序流程

60第六个工序流程

70第七个工序流程

80第八个工序流程。

图1展示了现有技术水平下贴装机传送***在第二时刻的断面。贴装机的传送系

统分为三个区段，包括输入区段1，贴装区段2和输出区段7，而贴装区段2位于输入区段1与输出区段7之间。贴装区段2具有一个与输出区段7相邻的贴装位置4。

　　在第二时刻，第一个电路板3位于贴装位置4，并经校准装置8定位后被暂时性地以此位置固定在贴装机上。在此实施范例中，校准机器8可相对运送***移动及转动，以免阻碍将完成贴装的电路板3继续运送至输出区段7。在另一种可供选择的实施形式中，校准装置也可以是固定不动的。

继电路板3之后的第二种电路板5朝运送方向F被放置在电路板3后面的输入区段1中。等到电路板3完成贴装并被运送至输出区段7之后，第二种电路板5才被运送至贴装位置4。这一运送位置相对于第二种电路板5的长度来说较长，因此运送也需要相应较长的时间，从而降低了贴装机的效率。

图2展示了本发明所涉及的工序流程。在第一个工序流程10中，具有第一种长度的第一个电路板3由输入区段1被运送至贴装区段2。在第二个工序流程20中，第一个电路板3被放置在贴装区段2的贴装位置4上。在第三个工序流程30中，至少有一个具有第一种长度的第二种电路板5从输入区段1被运送至贴装区段2的缓冲区6中。缓冲区6位于贴装位置4和输入区段1之间。在第四个工序流程40中，第一个电路板3被暂时性地固定在贴装位置4。在第五个工序流程50中，第一个电路板3与至少一个电子元件9进行贴装。在第六个工序流程60中，第一个电路板3解除固定状态。在第七个工序流程70中，第一个电路板3被从贴装区段2中送出。在第八个工序流程80中，邻近贴装位置4的第二种电路板5被从缓冲区6元送至贴装位置4。

图3展示了依照本发明的贴装机的传送***在第一时刻的断面图。贴装机的传送

***分为三个区段，包括输入区段1，贴装区段2和输出区段7，而贴装区段2位于输入区段1与输出区段7之间。贴装区段2具有一个与输出区段7相邻的贴装位置4以及一个与输入区段1相邻的缓冲区6。在贴装区段2中设置了一个校准装置8，其构造为一个传感器。这一传感器可检测到位于贴装位置4的电路板并使其停留在当前位置上。在本图中，三个区段互相隔离，但这仅用于图中示意。更优的方案是三个区段相互紧密联接。

在第一时刻，第一个电路板3位于输入区段1内且与贴装区段2相邻。第一个电路板3沿图中没有展示出来的运送方向放置，并且可沿方向F，即由输入区段1向贴装区段2运送。第一时刻的状态是初始状态，例如在启动贴装机时会出现这种状态。另外可能的初始状态还包括将一个新的产品送入贴装机等。在前文所述框架内的贴装机的继续运转过程中，则至少有一个第二种电路板5处于贴装区段2。

图4展示的是图3所示运送***在第二时刻的断面图。在第二时刻，第一个电路板3处于贴装位置4，且经由校准装置8定位以待贴装并以此位置暂时被固定在贴装机上。校准装置的构造是一个传感器，例如可以是光栅。另一种可供选择的方案是将校准装置8设计为一个末端挡块。

紧随电路板3之后的第二种电路板5处于缓冲区6内，并且最好已经过校准以便于继续运送至贴装位置4。同样更优的方案是将第二种电路板5在此时刻暂时性地固定在贴装机上，以避免第二种电路板5发生意外的相对于贴装机的移动。此外，还有另一个电路板5被放置在输入区段1内，以待运送至贴装区段2。

图5展示的是图3所示运送***在第三时刻的断面图。在第三时刻，第一个电路板3已完成与电子元件9的贴装，且不再被固定在贴装机上。校准装置8也已经被移动或转动，以使其避免阻碍完成贴装的电路板3被继续运送至输出区段7。在此时刻，位于输入区段1的第二种电路板5与贴装区段2相邻。

图6展示的是图3所示运送***在第四时刻的断面图。在第四时刻，第一个电路板3从贴装区段2被运送至输出区段7，紧跟着的第二种电路板5从缓冲区6被运送至贴装位置4，尤具优势的是同时将输入区段的第二种电路板5运送至缓冲区6。

在图中所示的范例中，缓冲区6的大小可使一个第二种电路板5处于缓冲区6中。在其他可供选择的方案中，缓冲区6的大小可使两个或两个以上的第二种电路板5放置其中。

Claims (10)

1.一种在贴装机上贴装具有第一种长度的电路板的工序，而此种贴装机原用于贴装具有第二种长度的电路板，在上述情况中，第二种长度大约是第一种长度的两倍还多；

此种贴装机具有一个输入区段(1)和一个贴装区段(2)，而且贴装区段(2)沿电路板的运送方向(F)设置在输入区段(1)之后，具有第一种长度的电路板和具有第二种长度的电路板以其纵轴方向从输入区段(1)被运送至贴装区段；此种工序具有如下工序流程：

-将具有第一种长度的第一个电路板(3)从输入区段(1)运送至贴装区段(2)；

-将第一个电路板(3)放置在贴装区段(2)的贴装位置(4)上；

-再将至少一个具有第一种长度的第二种电路板(5)从输入区段(1)运送至贴装区段(2)的缓冲区(6)，缓冲区(6)设置在贴装位置(4)与输入区段(1)之间；

-将第一个电路板固定在贴装位置(4)上，此固定状态可解除；

-贴装第一个电路板(3)；

-解除第一个电路板(3)的固定状态；

-将第一个电路板(3)送出贴装区段(2)；同时--

-将位于贴装位置(4)旁边的第二种电路板(5)从缓冲区(6)运送至贴装位置(4)。

2.一种如权力要求书1所述的工序，其特征在于，根据第二种电路板(5)所具有的第一种长度、缓冲区(6)的长度以及缓冲区(6)内相邻的多个第二种电路板(5)之间已确定的距离来确定缓冲区(6)内可放置的第二种电路板的最多数量，并且在缓冲区(6)内放置不多于最多数量的第二种电路板(5)。

3.一种如权力要求书2所述的工序，其特征在于，贴装机的额定贴装能力与运送至缓冲区(6)的第二种电路板(5)的数量由贴装机的额定贴装能力与缓冲区(6)能够放置的第二种电路板(5)的最大数量决定，由此，一定数量的第二种电路板(5)从输入区段(1)被运送至贴装区段(2)的缓冲区(6)。

4.一种如上述权力要求书之一所述的工序，其特征在于，至少有一个第二种电路板(5)被暂时性地固定在缓冲区(6)内。

5.一种如上述权力要求书之一所述的工序，其特征在于，将运送至缓冲区(6)的至少一个第二种电路板(5)在将其运送至贴装位置(4)之前在缓冲区(6)内对其进行校准。

6.一种如上述权力要求书之一所述的工序，其特征在于，贴装位置(4)位于贴装区段(2)远离输入区段(1)的一端。

7.一种如上述权力要求书之一所述的工序，其特征在于，完成贴装的电路板(3)从贴装区段(2)被运送至输出区段(3)。

8.一种如上述权力要求书之一所述的工序，其特征在于，位于缓冲区(6)内的第二种电路板(5)相互间保持距离。

9.一种如上述权力要求书之一所述的工序，其特征在于，对位于贴装区段(2)的第一个电路板(3)以及/或者至少有一个的第二种电路板(5)的存在与/或位置进行监测，当发现第一个电路板(3)以及/或者至少有一个的第二种电路板(5)缺位或位置错误时，便可运送补充第一个电路板(3)以及/或者至少有一个的第二种电路板(5)至贴装区段(2)的相应位置，并且/或者纠正第一个电路板(3)和/或第二种电路板(5)的位置。

10.一种如上述权力要求书之一所述的工序，其特征在于，在将第一个电路板(3)放置在贴装位置(4)时，第一个电路板(3)处于至少一个校准装置(8)的作业范围内。