支撑装置、用来支撑待用元件装配的基底的方法及装配机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种支撑装置以及一种方法，用来至少在装配过程中支撑待用元件装配的基底的至少一个区域。此外，本发明还涉及一种自动装配机，其借助至少在装配过程中用来支撑基底的支撑装置，来装配待用元件装配的基底。
【背景技术】
[0002]尤其从装配技术中已知基底(例如电路板或印刷电路板)，它们借助所谓的自动装配机用不同类型的元件来装配。这种元件可例如是机械类的或电子类或电气类亦或电机类的元件。有利的是，这些元件通过从侧面设置在自动装配机上的供应装置在预定的提取位置上提供。然后，这些元件(它们例如是晶体管、钽质电容、电阻、电容或振荡器等)在定义的提取位置上由自动装配机的装配头接纳，并且传递到自动装配机的装配区域中，在该装配区域中这些元件定位或设置在提供的基底上。待装配的基底自身通过输送装置传输到装配区域中。这些基底在此当作元件或构件的安装载体来用，并且还额外地借助导体电路来满足部件或构件的电布线的目的。此外，例如根据结构变化方案和所用的焊接方法，必要的是，在此焊接工艺之前将特定的构件通过粘贴固定在基底上。在这些基底与元件或构件装配在一起之后，它们有利地通过输送装置再次从装配区域中输送出来。此外还可能的是，在提取元件和定位在基底上期间，这些元件自身例如能够借助合适的探测装置(例如元件照相机)来检测其相对于装配头的位置以及可能的错误。
[0003]此外还已知的是，该基底自身至少在装配过程期间从侧面固定在其边缘区域上。因为这些基底大多轻易地朝下或朝上弯曲，因此从来达不到理想的平坦(平)，所以该基底在元件沿Z-方向的装配过程中借助装配头的套装力至少暂时地变形，因此该元件能够粘附地设置在介质(例如焊膏、粘贴剂或熔剂)上，该介质粘附地安放在基底上。这意味着，在装配头的装配过程中借助吸管吸住的构件朝下压在基底上，因此该基底也至少局部地且至少暂时地关于其原始造型变形。此外尤其随着机器功能的不断上升，吸管(其将待装配的元件保持在装配头)或者装配头的套装速度非常大，因此该基底由于套装脉冲(AufsetZimpuls)会不利地激起振动。该振动一方面对待装配的元件有害，因为由于基底的回弹可能会损坏敏感的元件。另一方面，还会对元件的定位精度产生不利的影响。此外还可能的是，已经定位在基底上的元件由于振动和抖动在装配过程中滑动甚至完全从基底上松开。
[0004]因此已知的是，尤其在大面积的基底上安装所谓的支撑装置或超级衬背(SupraunterstiitZungen),它在Z-方向上定向地设置在基底下方并且在装配过程之前为了实现从下方的支撑驶近相应的基底。该支撑装置自身在此能够例如定位或设置在底板上，其中该底板有利地是提升台或者是提升台的一部分，该提升台能够在Z-方向上至少逐段地移动。
[0005]因为如同前面已提到的一样，基底既能在Z-方向上朝上弯曲也能在朝下地弯曲，所以具有定义长度的支撑装置例如至少不能与朝下弯曲的基底或基底的基底部位相匹配。因此为了可变地与基底的弯曲相匹配而用到的且已知的Var1grid-支撑系统为此具有模块化的栅格，该栅格具有支撑钉，这些支撑钉自动地且空气悬浮地与基底下侧相匹配。同样已知的是刷式支撑系统，它能够与电路板轮廓相匹配。该Var1grid支撑系统以及刷式支撑系统的缺点是，其具有单个支撑模块的未定义的或不可定义的支撑位置，因此这些支撑模块还局部地平放在元件(它们已经设置或装配在电路板的下侧上)上并因此可能会损坏这些元件或构件，并因此可能会损坏基底。这一点还会在电路板的制造过程中导致高的废品率。
【发明内容】
[0006]因此本发明的目的是，至少局部地消除支撑装置和用来设置支撑装置的方法中的上述缺点，该支撑装置用来支撑待用构件装配的基底的区域。本发明的目的尤其是，提供一种支撑装置以及一种方法，用来至少在装配过程中支撑待用元件装配的基底的至少一个区域，还提供一种自动装配机，它能够至少在装配工艺或装配过程中可变地可调节地支撑或支承基底的单个区域，此外还能简单且成本低廉地实现制造，并且在其功能方面是工艺稳定的。
[0007]上述目的一方面通过一种具有权利要求1特征的支撑装置得以实现，该支撑装置用来至少在装配过程中支撑待用元件装配的基底的至少一个区域。此外，上述目的还通过一种具有权利要求10特征的自动装配机得以实现，该自动装配机用来至少在装配过程中借助用来支撑基底的支撑装置来装配待用元件装配的基底。此外，此目的还通过一种具有权利要求11特征的方法得以实现，该方法用来至少在装配过程中支撑待用元件装配的基底的至少一个区域。本发明的其它特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得出。在此适用于结合支撑装置描述的特征和细节，当然也适用于结合按本发明的自动装配机和按本发明的方法描述的特征和细节，或者反过来，因此就公开内容而言总是能够相互地参照单个的发明视角。此外，按本发明的方法能够借助按本发明的支撑装置和/或按本发明的自动装配机来实施。
[0008]按本发明的支撑装置用来至少在装配过程中支撑待用元件装配的基底的至少一个区域，该支撑装置具有:至少一个可活动地设置在主体的流体腔内的活塞元件，该活塞元件能够至少逐段地引导穿过流体腔的壁板的孔口 ；至少一个局部地位于流体腔内部的磁性流体；以及用来磁性地影响流体的磁铁。因此有利的是，支撑装置的作用是，至少在装配元件过程中保护待装配的基底(其例如是电路板或印刷电路板)，以避免弯曲或翘曲或变形，该基底能够借助相应的电子类或电气类以及机械类和/或电机类的元件或构件来装配。因此可考虑的是，这些支撑装置或多个支撑装置至少暂时地在装配过程即将开始之前设置在基底的区域中，尤其设置在基底的下方。此外还可考虑的是，这些支撑装置或多个支撑装置已经在朝向装配区域的供应区域中设置在基底的下方，并且与它一起带到自动装配机的装配区域中。支撑装置有利地具有圆柱形的主体，它也可构成为正方体亦或具有其它任意的三维形状。按本发明，该主体具有流体腔,该流体腔有利地沿着主体的纵轴线在主体的内部延伸，并且在该流体腔的内部设置有磁性的、尤其超顺磁的流体，该流体这样受磁铁的磁性力线的影响，即流体的组成部分至少贴靠或粘附到由磁铁产生的磁场的力线上。该磁性流体因此对磁场产生反应，但未凝固。这意味着，流体微粒在磁场中的磁性力矩按照趋势在它的方向上偏转，并因此实现肉眼可见的磁化。有利的是，由于位于流体中的磁性微粒的尺寸较小(直径〈20nm),不会形成Weifi区域(Weifischer BeZirke),因此也不会出现磁滞现象。因此有利的是，位于主体的流体腔中的磁性流体是超顺磁的流体，因此渗透的物质(它由于磁场通过磁铁产生)在其表面上经历了力的效应。由于磁性流体粘附在磁力线上，所以至少限制或加剧并且阻止了活塞元件在流体腔中的运动，因此活塞元件以及活塞元件的活塞杆能够在只限制在流体腔内部，或者至少延迟地移入该流体腔中或从该流体中移出。还可考虑的是，通过活塞元件的运动通过流体在磁力线上的粘附或对准，完全阻止了活塞元件的运动。
[0009]因此在本发明的范畴内可能的是，该磁铁是永久磁铁或至少暂时可激活的电磁铁。因此在应用永久磁铁的情况下，该流体处于基本上永久地与磁力线对准且粘稠的状态下。在此，只能够限制活塞元件在流体腔内的运动。这意味着，由于由磁力线引起的流体稠度，使活塞元件很难压入或移入流体腔中。现在如果支撑装置以尤其缓慢的运动速度设置在基底、尤其是基底的下表面上，则尤其由于用于流体挤入的时间充足，该活塞元件能够缓慢地移入流体腔中并且与弯曲对齐，以便能够为后继的装配过程对它提供充分的支撑。可能的是，由于活塞元件(进一步)移入流体腔或(进一步)从流体腔中移出在把基本上恒定不变的力施加到活塞元件上时在定义的时间段内可把流体挤入流体腔中。相反，如果碰撞力在活塞元件上生效，如同例如在装配过程中出现的一样，则该流体处在非常惰性的状态并且至少在最大程度上抵抗该碰撞力。这意味着，在施加碰撞力时阻止活塞元件移入流体腔内。有利的是，不需要给永久磁铁通电流，因此不需要设置额外的供应导线来把发电机或蓄能器的电能提供给设备内部的支撑装置。因此，还能成本低廉、工艺稳定且无需维修地应用永久磁铁。但磁力线的产生以及永久磁铁的应用还取决于流体的有意的运动自由度。这意味着，位于流体中腔中的流体一方面虽然必须能够实现挤压，以实现活塞元件的运动，以便将支撑装置设置在基底上，但另一方面为通过自动装配机施加到基底上的碰撞力带来对置力，以避免基底的变形。因此还可能的是，除了永久磁铁以外还能应用电磁铁，它在支撑装置设置在基底上之后激活，从而流体才能与磁力线对齐。在此能够这样选择磁力，即有利地完全避免流体的挤压，因此活塞元件在施加缓力和压力时以及在施加碰撞力时都不能移入流体腔中。为了激活电磁铁，有利的是，设置引导电能的导线或触点，以通过支撑装置的区域以及支撑装置的主体将电能传递至磁铁或电磁铁。还可考虑的是，提升台或提升台的区域或定位区域或定位体(用来把支撑装置定位在相应的提升台上)这样装配供应导线，即都能根据需要给每个支撑装置供应电能，单个支撑装置能够设置在该定位区域或定位体上并且该定位体使支撑装置在待支撑的基底的方向上移动。在流体腔的孔口区域中，有利地设置有密封元件，以便将流体腔与外部环境隔离开来，其中该密封元件自身能够具有橡胶状或弹性的材料或者能够构成