专利名称：在元件安装机中搬运电路板的方法以及实行该方法的元件安装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种元件安装机，包含电路板运载装置、元件安装头和含有可调换的电路板盒的电路板搬运装置。本发明还涉及一种用于在机器中搬运电路板的方法。
背景技术：
如今存在着很多类型的元件安装机。然而，与本发明相关的机器是那些最初定义的，即那些从盒子中提供电路板的。现有技术中的这种类型的机器具有输入盒和输出盒，用于运送未处理的电路板，即将要放置元件的电路板，和经过处理的电路板，即已经放置了元件的电路板。在操作过程中，电路板被从输入盒中抓起，放在电路板运载装置上。然后电路板运载装置沿第一轴或y轴移动，且安装头沿垂直于第一轴的第二轴或x轴移动，以便相对于电路板定位安装头，同时将元件安装在电路板上。最后，将运载装置上经过这样处理的电路板放到输出盒，并将另一个未经处理的电路板放在运载装置上。当输入盒空时，以及输出盒满时，操作人员用新的调换这些盒子。现在还有其他用于同样安装元件的操作方法，比如将电路板固定在运载装置上，然后沿x和y方向移动安装头，或仅沿x和y方向移动运载装置。在继续论述这一现有技术前，为了本申请，需要做一些定义。“电路板(board)”是指可以安装元件的任何载体。“元件(component)”是指可以安装在电路板上的电子元件。“安装”是指拾取元件并将其放在电路板上。在本发明的技术领域中，有关元件安装机的一种类型经常称为拾取和放置机。
因为盒子的尺寸，即它可以容纳的电路板数，是大致标准化的，且相对有限，所以操作人员调换盒子所用的时间，相对于用于在盒子内容纳的所有电路板上安装元件的有效时间是相当大的。对于这种机器，这还会导致相当大的空闲时间，在这段时间中是没有产出的。当然，不可能为了减少每个电路板的空心时间而无限增大盒子的高度。而且，每个时间段内操作人员介入的次数较多。在每个电路板上安装的元件数目越小，这些问题越突出。
现有技术中解决上述问题的方案包括一种电路板搬运设备，该设备包含用于向元件安装机提供电路板的加载器和用于从机器取下电路板的卸载器。每个所述加载器和卸载器都具有上盒子支架、下盒子支架，每个支架都支撑多个盒子，以及升降装置。输入盒被从上盒子支架上取下、置于升降装置上并定位，以便加载电路板。对于从输入盒中取出的每个电路板，所述盒子都下降一步。当输入盒为空时，它继续下降，并置于下盒子支架上，同时定位另一个满的输入盒，以便加载电路板。另外，当加载电路板时，升降机也是逐步上升的。
然而，在减少上述问题的同时，这种现有技术的解决方案带来了其他问题。一个主要问题是，由于在盒子支架和升降装置之间引入了水平移动盒子的机构，所以复杂程度增加。而且，电路板搬运设备需要相当大的空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有电路板搬运设备的元件安装机，该搬运设备减少操作人员用于为所述机器加载/卸载电路板盒而消耗在每个电路板上的时间，同时避免，或至少相当大地减少搬运数个盒子的现有技术方案带来的问题。
这一目的(及其他目的)是根据本发明，通过提供一种具有独立权利要求中限定的特征的方法和机器而实现。从属权利要求中限定了优选实施例。
因此，本发明的目的是通过这样一种元件安装机实现的，该安装机包含电路板运载装置；元件安装头；和电路板搬运设备，所述电路板搬运设备包含可调换的电路板盒，所述电路板盒包括为提供未经处理的电路板而布置的第一组电路板盒，和为接纳经过处理的电路板而布置的第二组电路板盒；以及电路板移动装置，所述移动装置的布置可以几乎同时将多个未经处理的电路板从所述第一组电路板盒平行地移动到所述电路板运载装置上，并且将多个经过处理的电路板从电路板运载装置上分别平行地移动到所述第二组电路板盒中。
根据本发明，第一和第二组电路板盒排列在所述机器中，用于平行地搬运多个电路板。换言之，有两组盒子，每组包含两个或多个盒子。电路板平行地送入电路板运载装置或从电路板运载装置上送出。与使用一个盒子的情况相比，可以获得数量更多的电路板用于安装操作，然而，与上述现有技术中用于搬运多个盒子的电路板搬运设备的情况相比，仍然是相当简单的机械。而且，相对于一个输入盒和一个输出盒的情况，操作人员调换盒子时在每个电路板上花费的时间较少。
本发明的所述机器的另一个优点在于，安装操作通常更加有效，尤其是电路板运载装置在加载和卸载电路板的电路板搬运位置和进行实际安装的安装位置之间移动的机器。这是由于多个电路板加载在机器上，即，放在所述电路板运载装置上。这样，用于在电路板搬运位置和安装位置之间移动电路板运载装置的每个电路板的时间，被所述电路板运载装置上运载的电路板数所除。因此，本发明尤其适用于分轴的机器。
另外，同样的加载操作更加有效，因为，基本上同时加载/卸载了多个电路板。
而且，本发明提供了一种用于在元件安装机中搬运电路板的方法，包含以下步骤基本上同时从平行排布在机器上的第一组电路板盒中将多个电路板移动到电路板运载装置上；通过在所述多个电路板上安装元件而进行处理；基本上同时且平行地从电路板运载装置上将所述多个电路板移动到平行排布在机器上的第二组电路板盒中，并将下一组电路板从所述第一组电路板盒中移动到电路板运载装置上；g)重复步骤b-c，直到所述第一组盒子为空；h)调换盒子，从步骤a重复所述方法。
本方法具有与所述机器相同的优点。
下面通过示例性实施例论述本发明的其他目的和优点。
附图简要说明下面将参照附图描述本发明的示例性实施例，其中
图1以透视图的形式示出了本发明的电路板搬运设备以及装有所述设备的元件安装机的零部件；图2以透视图的形式示出了本发明的机器的实施例，该机器包含图1中的电路板搬运设备；图3完整地示出了图2所示的机器；图4以透视图的形式示出了电路板的搬运。
实施例描述在本发明的机器的优选实施例中，机器1包含电路板运载装置3；电路板搬运设备7；以及未公开的元件安装头；然而，它是根据现有技术构造的。机器1是一种分轴机器，其中电路板运载装置3可沿第一轴，或Y-轴，I-I移动，而元件安装头可沿垂直于第一轴的第二轴，或X-轴移动，用于使元件安装头相对于电路板运载装置3运载的电路板6定位。下面，因为该实施例的电路板运载装置可以认为是沿Y轴移动的搬运车，所以它将被称为Y-搬运车，本领域的技术人员将对此予以认可。而且，Y-搬运车可移动地安装在细长的支架5上，以便沿长度方向，即沿Y-轴往复移动。在图中，示出了处于电路板搬运位置的电路板运载装置3，在支架5的一端，且它可移动进入靠近支架5另一端的安装区。
电路板搬运设备7包含可调换的电路板盒，所述电路板盒包括为向Y-搬运车提供未经处理的电路板6a而排布的第一组电路板盒9，和为从Y-搬运车接纳经过处理的电路板6b而排布的第二组电路板盒11。而且，电路板搬运设备7包含电路板移动装置13。一方面，电路板移动装置13的排布可以平行地将多个未经处理的电路板6a基本上同时从第一组电路板盒9移动到Y-搬运车，并且，另一方面，电路板移动装置13的排布可以平行地将多个经过处理的电路板6b基本上同时从Y-搬运车移动到第二组电路板盒11中。当然，每个未经处理的电路板6a都与第一组电路板盒9的单个盒子相联，且每个经过处理的电路板6b都与第二组电路板盒11的单个盒子相联。为简化起见，示出了支撑于盒子顶部的电路板，同时，如现有技术中已知，每个盒子当然包含位于其顶部的多个舱室，每个舱室分别运载各自的电路板。
尤其是，在该实施例中，电路板移动装置13的排布可以将未经处理的电路板6a从第一组电路板盒9推到Y-搬运车上，并将经过处理的电路板6b从Y-搬运车推到第二组电路板盒11中。为了与之相符，电路板移动装置13包含第一组平行移动部件15，和第二组平行移动部件17。第一组的部件15共同连接于可沿第一细长导轨21往复移动的第一输送搬运车19。类似的，第二组的部件17共同连接于可沿第二细长导轨25往复移动的第二输送搬运车23。第一和第二导轨21，25垂直于Y轴I-I。每个输送搬运车19，23各自连接于由控制装置(未示出)控制的驱动装置22，24上，该驱动装置用于适当地操作输送搬运车19，23。尽管所述控制装置未明确地示出，但技术人员可以根据本说明通过常规的装置加以构造。因此，移动部件15，17分别可沿第一组盒子9往复移动并分别跨过Y-搬运车。
每个盒子9，11容纳多个电路板6，例如24个电路板。位于盒子中的每个电路板6，例如，由单独的板27支撑。板27互相排布在顶部，且间隔较小的距离，该距离的大小足以使电路板6容易地插入到两电路板27之间的空隙中。为了符合将电路板6a推出盒子的要求，每个所述第一移动部件15都是细长的顶推元件，或推板器，在本实施例中由水平安装的杆15构成。杆15的长度大于盒子9的长度。因此，通过驱动第一输送搬运车19，杆15移动进入第一组盒子9中，且每个杆15都与相应的未经加工的电路板6a啮合，将其从盒子9推出到Y-搬运车上。杆15的数目和盒子9的数目一样多，在示出的实施例中，该数目为4。因此，4个电路板6a同时被输送到Y-搬运车上。
从某种意义上来说，所述第二移动部件17具有相反的任务，即将电路板6b从Y-搬运车推入到第二组盒子11上。为了与之相符，每个移动部件是第二细长的顶推元件17，或推板器，用于将经过处理的电路板6b从Y-搬运车推到相应的盒子11中。第二移动部件17为细长的舌状件。所有舌状件17连接于板31，且优选为板31的凸起，该板31与第二输送搬运车23的框架32铰接，而使板31可以绕其水平轴旋转。板31的旋转是由旋转机构34操纵的，旋转机构34也由所述控制装置控制。当经过处理的电路板6b从Y-搬运车上移出时，每个舌状件31向下旋转，而使得至少其末端部分33与Y-搬运车上经过处理的相应电路板6b位于同一平面上，这样当第二输送搬运车23驱动时，所述顶端部分33与所述电路板6b啮合，并将其推入到对准电路板6b的盒子11中。
每组盒子9，11都分别位于电路板搬运设备7的单独的升降装置35和37上。考虑到第一和第二组盒子9，11分别位于Y-搬运车的两侧，以及独立驱动它们以产生垂直位移的可能性，即盒子9，11上升或下降，推荐采用两个独立的升降机35，37。本质上也可以使用共同的升降机构使盒子9，11上升或下降，但至少在现有的实施例中，这不是一个具有吸引力的方案。第一和第二组盒子9，11分别可拆卸地连接于相应的升降装置35，37。例如，每个盒子可以使用卡扣装置或其他便于操作的紧固装置连接，以有助于操作人员执行调换盒子的操作。然而，为了不导致电路板搬运设备的问题，每个盒子在升降机上的定位是非常重要的。这种定位可以通过现有技术中用于单个盒子的机器的已知装置实现。
前面已经在结构细节的层次上结合其他实施例的几个示例描述了本发明的优选实施例。这些实施例应视为非限制性示例。在权利要求限定的本发明范围内，很多变体都是可能的。
权利要求
1.一种用于在元件安装机中搬运电路板的方法，包含以下步骤a)基本上同时将多个电路板从平行排列在机器上的第一组电路板盒中移动到电路板运载装置上；b)在多个电路板上安装元件，加工所述多个电路板；c)基本上同时且平行地将所述多个电路板从电路板运载装置上移动到平行排列在机器上的第二组电路板盒，并且将下一组电路板从所述第一组电路板盒中移动到电路板运载装置上；g)重复步骤b-c，直到所述第一组盒子为空；h)调换盒子，从步骤a重复所述方法。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤c，所述第一组电路板和所述下一组电路板同时移动。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤b包含沿第一轴移动电路板运载装置，同时沿基本上垂直于所述第一轴的第二轴移动安装头，以便使安装头相对于电路板运载装置运载的电路板定位。
4.一种元件安装机，包含电路板运载装置；元件安装头；电路板搬运设备，所述电路板搬运设备包含可调换的电路板盒，所述电路板盒包括为提供未经处理的电路板而排布的第一组电路板盒，和为接收经过处理的电路板而排布的第二组电路板盒；以及电路板移动装置，该装置的排布可以基本上同时将多个未经处理的电路板平行地从所述第一组电路板盒移动到电路板运载装置上，并且基本上同时将多个经过处理的电路板平行地从电路板运载装置分别移动到所述第二组电路板盒。
5.如权利要求4所述的元件安装机，其特征在于，第一组电路板盒位于电路板运载装置的一侧，第二组电路板盒位于电路板运载装置的对侧。
6.如权利要求4或5所述的元件安装机，其特征在于，所述电路板移动装置包含可移动地进、出第一组电路板盒，并与多个未经处理的电路板啮合而将其移动到所述电路板运载装置的第一组平行移动部件，以及可沿所述电路板运载装置往复移动，并与多个经过处理的电路板啮合而将其移动到第二组电路板盒的第二组平行移动部件。
7.如权利要求6所述的元件安装机，其特征在于，所述第一和第二组平行移动部件分别连接于各自的用于单独操作每组移动部件的操作装置。
8.如权利要求6所述的元件安装机，其特征在于，所述第一和第二组平行移动部件共同连接到用于共同操作两组部件的操作装置上。
9.如权利要求6，7或8所述的元件安装机，其特征在于，所述第一组移动部件的每个部件都包含第一顶推元件，该元件可有效地将所述多个未经处理的电路板的相应一个推出到对应的盒子外。
10.如权利要求6-9任一所述的元件安装机，其特征在于，所述第二组移动部件的每个部件都包含第二顶推元件，该元件可有效地将所述多个经过处理的电路板的相应一个推入到对应的盒子中。
11.如权利要求10所述的元件安装机，其特征在于，所述顶推元件是可转的，从而使至少每个顶推元件的顶端部分位于电路板运载装置上的经过处理的相应电路板的水平面内。
12.如权利要求4-11任一所述的元件安装机，其特征在于，所述机器为分轴式机器，其中，电路板运载装置可沿第一轴移动，元件安装头可沿基本上垂直于第一轴的第二轴移动，以便使元件安装头相对于电路板运载装置运载的电路板定位。
13.如权利要求4-12任一所述的元件安装机，其特征在于，所述电路板是引线框。
14.如权利要求4-13任一所述的元件安装机，其特征在于，所述电路板搬运装置还包含分别用于所述第一和第二组盒子的每一个的独立的升降装置，其中所述第一和第二组盒子可分离地连接于各自的升降装置，以便单独地垂直移动每组盒子。
全文摘要
本发明涉及一种在元件安装机中搬运电路板的方法，包含以下步骤a)基本上同时将多个电路板从平行排列在机器上的第一组电路板盒中移动到电路板运载装置上；b)在多个电路板上安装元件，加工所述多个电路板；c)基本上同时将所述多个电路板从电路板运载装置上移动到平行排列在机器上的第二组电路板盒，并且将下一组电路板从所述第一组电路板盒中移动到电路板运载装置上；g)重复步骤b－c，直到所述第一组盒子为空；h)调换盒子，从步骤a重复所述方法。本发明还涉及一种用于实施所述方法的元件安装机。
文档编号H05K13/00GK1504069SQ02808751
公开日2004年6月9日 申请日期2002年4月17日 优先权日2001年4月27日
发明者尼尔斯·雅各布松, 贡纳尔·卡尔松, 卡尔松, 尼尔斯 雅各布松 申请人:麦戴塔自动控制股份公司