(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-16
(45)【発行日】2022-11-25
(54)【発明の名称】ピックアンドプレース用のスピンドルモジュール、スピンドルバンク、ヘッド及び組立方法
(51)【国際特許分類】
H05K 13/04 20060101AFI20221117BHJP
【FI】
H05K13/04 A
(21)【出願番号】P 2021113842
(22)【出願日】2021-07-08
(62)【分割の表示】P 2020544436の分割
【原出願日】2018-02-26
【審査請求日】2021-07-09
(73)【特許権者】
【識別番号】598031475
【氏名又は名称】ユニバーサル インスツルメンツ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】UNIVERSAL INSTRUMENTS CORPORATION
(74)【代理人】
【識別番号】100095577
【氏名又は名称】小西 富雅
(74)【代理人】
【識別番号】100100424
【氏名又は名称】中村 知公
(72)【発明者】
【氏名】ダネック, ジョン
(72)【発明者】
【氏名】ディオンヌ, ペーター ジョセフ
【審査官】小川 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開2005-123371(JP,A)
【文献】特開2014-123781(JP,A)
【文献】特開2009-164394(JP,A)
【文献】特表2015-530929(JP,A)
【文献】特開2012-129434(JP,A)
【文献】特開平02-139138(JP,A)
【文献】特開2003-218589(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K 13/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造と、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータと、
前記受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータと、
空気分配ポートを含む空気分配システムであって、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成された、空気分配システムと、
配電ポートを含む配電システムであって、受け取った電気を前記配電ポートから前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータに送達するように構成された、配電システムと、
機械的取り付け機構であって、前記空気分配ポート
がスピンドルバンクから空気を受け取るように接続され、前記配電ポートが前記スピンドルバンクから電気を受け取るように構成されるように、
前記モジュール式本体構造をスピンドルバンクへ取り付けするように構成されている、機械的取り付け機構と、
を備え、
前記本体構造は少なくとも1つの前記スピンドルを受け取り、
前記スピンドルバンクには複数の前記モジュール式本体構造が取付けられる、
ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項2】
請求項1に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、ピックアンドプレース機械の
移動軸に前記スピンドルバンクを介して取付けられる、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項3】
請求項1に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記機械的取り付け機構が、それぞれが手動工具によって回転させるように構成された複数のねじ山付きボルトである、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項4】
請求項3に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュール
であって、前記機械的取り付け機構が、それぞれが前記手動工具によって回転させるように構成された2つのねじ山付きボルトであり、前記2つのねじ山付きボルトが、前記モジュール式本体構造を前記スピンドルバンクに取り付けるために必要とされる唯一の取り付け機構である、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項5】
請求項1に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御するように構成された動作制御チップをさらに備える、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項6】
請求項1に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記モジュール式本体構造が、スピンドルを受け取るように構成された第2の受け取り位置をさらに含み、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルを前記z軸で移動させるように構成された第2のz軸モータと、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第2のシータモータと、
をさらに備え、
前記空気分配システムが、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成され、
前記配電システムが、受け取った電力を前記配電ポートから前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータに送達するように構成されている、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項7】
請求項6に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1の受け取り位置及び前記第2の受け取り位置が、10mm以下の間隔を空けて配置されている、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項8】
請求項6に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記モジュール式本体構造が、第1の直線トラック及び第2の直線トラックをさらに含み、
前記第1の直線トラックに取り付けられ、前記第1のz軸モータが作動すると、前記第1の直線トラックに沿って移動するように前記第1のz軸モータに動作可能に接続された第1の本体と、
前記第2の直線トラックに取り付けられ、前記第2のZ軸モータが作動すると、前記第2の直線トラックに沿って移動するように前記第2のZ軸モータに動作可能に接続された第2の本体と、
をさらに備え、
前記第1のシータモータが前記第1の本体に動作可能に接続され、前記第2のシータモータが前記第2の本体に動作可能に接続されている、
ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項9】
請求項8に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1の直線トラック及び前記第2の直線トラックが、第1のナットと第2のナットとの間に延在する止めねじを用いて、前記モジュール式本体構造に取り付けられている、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項10】
請求項6に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、
前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御するように構成された第1の動作制御チップと、
前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータを制御するように構成された第2の動作制御チップと、
をさらに備える、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項11】
組立方法であって、第1の移動軸を有するピックアンドプレース機械を提供することと、
前記第1の移動軸に沿って移動可能なように、前記ピックアンドプレース機械に取り付けられたスピンドルバンクを提供することと、
このスピンドルバンクはスピンドルバンク側の空気分配システムを備え、この空気分配システムは少なくとも1つの空気入口と複数の空気出口を備える、
第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造、
第1のz軸モータ、
第1のシータモータ、
スピンドルモジュール側の空気分配ポートを含む空気分配システム、
配電ポートを含む配電システム、及び
機械的取り付け機構
を含む、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを提供することと、
前記スピンドルモジュール側の空気分配ポートが
前記スピンドルバンク側の空気分配用システムおける一つの前記空気出口から空気を受け取るように接続され、前記配電ポートが
前記スピンドルバンク側の配電システムから電気を受け取るように接続されるように、前記機械的取り付け機構を使用して、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを前記スピンドルバンクに取り付けることと、
前記モジュール式本体構造の前記受け取り位置によって、第1のスピンドルを受け取ることと、
前記第1のz軸モータによって、前記受け取った第1のスピンドルをz軸で移動させることと、
前記第1のシータモータによって、前記受け取った第1のスピンドルを回転させることと、
前記スピンドルモジュール側の空気分配システムによって、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記受け取った第1のスピンドルに送達することと、
前記配電システムによって、前記受け取った電気を前記配電ポートから
前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータに送達することと、
前記スピンドルバンクを前記第1の移動軸に沿って移動させることと、
前記取り付けられた第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を少なくとも部分的に組み立てることと、
を含む組立方法。
【請求項12】
請求項11に記載の組立方法であって、前記機械的取り付け機構が複数のねじ山付きボルトであり、
前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを、手動工具を用いて前記スピンドルバンクに取り付けることを
さらに含む、組立方法。
【請求項13】
請求項11に記載の組立方法であって、前記モジュール式本体構造が、第2の受け取り位置をさらに含み、前記ピックアンドプレーススピンドルモジュールが、
第2のz軸モータ、及び
第2のシータモータ
をさらに備え、
前記モジュール式本体構造の前記第2の受け取り位置によって、第2のスピンドルを受け取ることと、
前記第2のz軸モータによって、前記受け取った第2のスピンドルを前記z軸で移動させることと、
前記第2のシータモータによって、前記受け取った第2のスピンドルを回転させることと、
前記空気分配システムによって、前記受け取った空気を前記空気分配ポートから前記受け取った第2のスピンドルに送達することと、
前記配電システムによって、前記受け取った電気を前記配電ポートから
前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータに送達することと、
をさらに含む、組立方法。
【請求項14】
請求項13に記載の組立方法であって、前記モジュール式本体構造が、第1の直線トラック及び第2の直線トラックをさらに含み、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、
前記第1の直線トラックに取り付けられ、前記第1のz軸モータに動作可能に接続された第1の本体と、
前記第2の直線トラックに取り付けられ、前記第2のz軸モータに動作可能に接続された第2の本体と、をさらに備え、前記第1のシータモータが前記第1の本体に動作可能に接続され、前記第2のシータモータが前記第2の本体に動作可能に接続され、
前記第1のZ軸モータによって、前記第1の本体を前記第1の直線トラックに沿って移動させることと、
前記第2のz軸モータによって、前記第2の本体を前記第2の直線トラックに沿って移動させることと、
をさらに含む、組立方法。
【請求項15】
請求項14に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1の直線トラック及び前記第2の直線トラックを、第1のナットと第2のナットとの間に延在する止めねじを用いて前記モジュール式本体構造に取り付けること、
をさらに含む、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【請求項16】
請求項13に記載の組立方法であって、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、
第1の動作制御チップ、及び
第2の動作制御チップ
をさらに備え、
前記第1の動作制御チップを用いて、前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御することと、
前記第2の動作制御チップを用いて、前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータを制御することと、
をさらに含む、組立方法。
【請求項17】
請求項11に記載の組立方法であって、
受け取り位置を含むモジュール式本体構造、
第2のz軸モータ、
第2のシータモータ、
空気分配ポートを含む空気分配システム、
配電ポートを含む配電システム、及び
機械的取り付け機構、
を含む第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールを提供することと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記空気分配ポートが前記スピンドルバンクの要素から空気を受け取るように接続され、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記配電ポートが、前記スピンドルバンクの要素から電力を受け取るように接続されるように、前記機械的取り付け機構を使用して、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールを前記スピンドルバンクに取り付けることと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記モジュール式本体構造の前記受け取り位置によって、スピンドルを受け取ることと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第2のz軸モータによって、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記受け取ったスピンドルをz軸で移動させることと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第2のシータモータによって、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記受け取ったスピンドルを回転させることと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記空気分配システムによって、受け取った空気を前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記空気分配ポートから前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記受け取ったスピンドルに送達することと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記配電システムによって、受け取った電力を前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記配電ポートから前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータに送達することと、
前記取り付けられた第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を少なくとも部分的に組み立てることと、
をさらに含む、組立方法。
【請求項18】
請求項17に記載の組立方法であって、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、第1の動作制御チップをさらに含み、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、第2の動作制御チップをさらに含み、
前記第1の動作制御チップを用いて、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第1のz軸モータ及び前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第1のシータモータを制御することと、
前記第2の動作制御チップを用いて、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータを制御することと、
をさらに含む、組立方法。
【請求項19】
ピックアンドプレース機械であって、ピッキング用の電子部品を提示するように構成されたフィーダ位置と、
未完成品を受け取り、前記電子部品を配置するように構成された配置位置と、
第1の移動軸と、
前記第1の移動軸に沿って移動可能なスピンドルバンクと、
このスピンドルバンクはスピンドルバンク側の空気分配システムを備え、この空気分配システムは少なくとも1つの空気入口と複数の空気出口を備える、
前記スピンドルバンクに取り付けられたピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、
スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータ、
前記受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータ、
空気分配ポートを含む
スピンドルモジュール側の空気分配システムであって、
この空気分配ポートは前記スピンドルバンク側の空気分配用システムおける一つの前記空気出口から空気を受け取るように接続され、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成された、
スピンドルモジュール側の空気分配システム、
配電ポートを含む配電システムであり、受け取った電気を前記配電ポートから前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータに送達するように構成された、配電システム、並びに
機械的取り付け機構であり、
前記スピンドルモジュール側の空気分配システムの前記空気分配ポートが空気を受け取るように前記スピンドルバンク側の空気分配システムの前記一つの空気出口に接続され、前記配電ポートが電気を受け取るように構成されるように、前記モジュール式本体構造を前記スピンドルバンクに取り付ける、機械的取り付け機構
を含む、ピックアンドプレーススピンドルモジュールと、
を備える、ピックアンドプレース機械。
【請求項20】
請求項19に記載のピックアンドプレース機械であって、前記機械的取り付け機構が、手動工具によって回転させるように構成された複数のねじ山付きボルトである、ピックアンドプレース機械。
【請求項21】
ピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、少なくとも1つのスピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造と、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータと、
前記受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータと、
空気分配ポートを含む空気分配システムであって、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成された、空気分配システムと、
配電ポートを含む配電システムであって、受け取った電気を前記配電ポートから前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータに送達するように構成された、配電システムと、
機械的取り付け機構であって、前記空気分配ポートがスピンドルバンクから空気を受け取るように接続され、前記配電ポートが前記スピンドルバンクから電気を受け取るように構成されるように、前記モジュール式本体構造をスピンドルバンクへ取り付けするように構成されている、機械的取り付け機構と、
を備え、
前記第1のz軸モータ、前記第1のシータモータ、前記空気分配システム及び前記配電システムは前記モジュール式本体構造に取付けられ、
前記空気分配システムを前記スピンドルバンク側の空気分配システムに接続し、前記配電システムを前記スピンドルバンク側のコネクタに接続することで、前記スピンドルバンクには複数の前記モジュール式本体構造が取付けられる、
ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示される主題は、一般に、組立機械に関する。より詳細には、本主題は、組立機械用の吐出又はピックアンドプレースヘッド、スピンドル、及びノズルに関する。
【背景技術】
【0002】
組立機械は、1つ又は複数の軸に沿って移動して、未完成品を組み立てる吐出ヘッドを有する複雑なロボットを含む。吐出ヘッドは、ピッキング、配置、部品又は表面への材料の供給、操作、ねじ込み、さもなければタスク又は材料の吐出を行うことが可能な場合がある。例えば、ピックアンドプレース組立機械では、吐出ヘッドは、様々な部品を効率的にピックし、配置し、組み立てるために、複数の異なるスピンドル及びノズル組立体を受け取るように構成されている場合が多い。吐出ヘッドは、多くの場合、ノズルをZ軸で移動させる機能とともに、ノズルの回転を生成するためのスピンドル組立体を含んでいなければならない。これらの要件の結果、ピックアンドプレース機械の吐出ヘッドは、多くの場合、重く、体積が大きい。
【0003】
さらに、組立機械は、マルチスピンドル又はマルチノズルの吐出ヘッドを含むことがある。これらの吐出ヘッドは、例えば、1つ又は複数のフィーダバンクから複数の構成要素をピックアップし、次いで、配置位置に移動して複数の構成要素を配置するように構成されている場合がある。これにより、単一のスピンドル又は単一のノズルを有する場合と比較して、組立時間が短縮される。これは、単一のスピンドル及びノズルの配置では、典型的には、フィーダバンクとそれぞれの配置された構成要素の配置場所との間で前後に移動する必要があるためである。しかしながら、追加のスピンドル及びノズルレシーバを吐出ヘッドに配置すると、多くの場合、ヘッドのサイズ、体積、エンジニアリングの複雑さが増大する。さらに、1つのスピンドル又はノズルが破損するか、又は適切に機能しなくなり始めた場合、そのような問題が解決されるまで、吐出ヘッド全体が危険にさらされる可能性がある。
【0004】
さらに、ピックアンドプレースシステム用の現在の吐出ヘッドは、典型的には、機械レベルのプロセッサ又は制御システムによって制御されている。これらのシステムは、マルチスピンドル吐出ヘッドの個々のスピンドルそれぞれについて独立した動作制御プロファイルを作成することができない。むしろ、動作制御プロファイルは、吐出ヘッドレベルで作成される。
【0005】
したがって、上記の制限の1つ又は複数を軽減又は低減するための改善された組立機械、吐出ヘッド、スピンドル、スピンドル装着モジュール、及びスピンドルバンクは、当技術分野で十分に受け入れられるであろう。
【発明の概要】
【0006】
一実施形態によると、ピックアンドプレース機械用のスピンドルは、第1の端部と第2の端部との間に延在する長さを含むシャフトであって、外側本体及び中空内部を含む、シャフトと、シャフトの第1の端部に配置されたノズルチップであって、電子部品の操作のために電子部品に接触するように構成されたノズルチップと、シャフト上に配置されたシータギアであって、ピックアンドプレースヘッドのモータと係合するように構成されたシータギアと、を備え、スピンドルがピックアンドプレースヘッドから取り外し可能に取り付け可能であるように構成されている。
【0007】
別の実施形態によると、組立方法は、ピックアンドプレースヘッドを有するピックアンドプレース機械を提供することと、ピックアンドプレース機械用のスピンドルを提供することであって、スピンドルが、第1の端部と第2の端部との間に延在する長さを含むシャフトであり、外側本体及び中空内部とを含む、シャフト、シャフトの第一端部に配置されたノズルチップ、シャフト上に配置されたシータギア、を含む、ことと、スピンドルをピックアンドプレース機械のピックアンドプレースヘッドに取り付け、シータギアによって、ピックアンドプレースヘッドのモータと係合させることと、スピンドルによって、電気部品に接触することと、スピンドルによって、電気部品を操作することと、ピックアンドプレース機械のピックアンドプレースヘッドからスピンドルを取り外すことと、を含む。
【0008】
別の実施形態によると、吐出ヘッドは、受け取り位置を含む本体構造と、z軸モータと、シータモータと、受け取り位置で受け取られるスピンドルであって、第1の端部と第2の端部との間に延在するシャフトであり、外側本体及び中空内部を含む、シャフト、シャフトの第1の端部に配置されたノズルチップであり、電子部品を操作するために電子部品に接触するように構成されたノズルチップ、及びシャフト上に配置されたシータギアであり、シータモータがシータギアを回転させるように構成されるように、シータモータと係合するように構成されている、シータギアを含む、スピンドルと、を備える。
【0009】
別の実施形態によると、ピックアンドプレース機械用のスピンドルバンクは、複数の装着位置を含むベースであって、複数の装着位置のそれぞれが少なくとも1つのピックアンドプレーススピンドル及びノズルを含む装着可能なスピンドルモジュールを受け取るように構成されている、ベースと、スピンドルバンクが移動軸に沿って移動可能なように、ピックアンドプレース機械の移動軸に取り付け可能な軸受けシステムと、とを備える。
【0010】
別の実施形態によると、ピックアンドプレース機械は、ピッキング用の電子部品を提示するように構成されたフィーダ位置と、未完成品を受け取り、電子部品を配置するように構成された配置位置と、第1の移動軸と、スピンドルバンクであって、複数の装着位置を含むベースであり、複数の装着位置のそれぞれが、少なくとも1つのピックアンドプレーススピンドル及びノズルを含む装着可能なスピンドルモジュールを受け取るように構成されている、ベース、並びにスピンドルバンクが第1の移動軸に沿って移動可能なように、第1の移動軸に取り付け可能な軸受けシステムを含む、スピンドルバンクと、を備える。
【0011】
別の実施形態によると、組立方法は、第1の移動軸を有するピックアンドプレース機械を提供することと、ピックアンドプレース機械用のスピンドルバンクを提供することであって、スピンドルバンクが、複数の装着位置を含むベース、及び軸に沿って移動可能なようにピックアンドプレース機械の第1の移動軸に取り付け可能な軸受けシステムを含む、ことと、複数の装着位置のそれぞれに、少なくとも1つのピックアンドプレーススピンドル及びノズルを含む装着可能なスピンドルモジュールを装着することと、受け取った装着可能なスピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を組み立てることと、を含む。
【0012】
別の実施形態によると、ピックアンドプレーススピンドルモジュールは、スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造と、第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータと、受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータと、空気分配ポートを含む空気分配システムであって、受け取った空気を空気分配ポートから第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成された、空気分配システムと、配電ポートを含む配電システムであって、受け取った電気を配電ポートから第1のz軸モータ及び第1のシータモータに送達するように構成された、配電システムと、機械的取り付け機構であって、空気分配ポートがスピンドルバンクから空気を受け取るように接続され、配電ポートがスピンドルバンクから電気を受け取るように構成されるように、モジュール式本体構造のスピンドルバンクへの取り付けを容易にするように構成されている、機械的取り付け機構と、を備える。
【0013】
別の実施形態によると、組立方法は、第1の移動軸を有するピックアンドプレース機械を提供することと、第1の移動軸に沿って移動可能なように、ピックアンドプレース機械に取り付けられたスピンドルバンクを提供することと、第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造、第1のz軸モータ、第1のシータモータ、空気分配ポートを含む空気分配システム、配電ポートを含む配電システム、及び機械的取り付け機構を含む、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを提供することと、空気分配ポートがスピンドルバンクの要素から空気を受け取るように接続され、配電ポートがスピンドルバンクの要素から電気を受け取るように接続されるように、機械的取り付け機構を使用して、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールをスピンドルバンクに取り付けることと、モジュール式本体構造の受け取り位置によって、第1のスピンドルを受け取ることと、第1のz軸モータによって、受け取った第1のスピンドルをz軸で移動させることと、第1のシータモータによって、受け取った第1のスピンドルを回転させることと、空気分配システムによって、受け取った空気を空気分配ポートから受け取った第1のスピンドルに送達することと、配電システムによって、受け取った電気を配電ポートから受け取った第1のスピンドルに送達することと、スピンドルバンクを第1の移動軸に沿って移動させることと、取り付けられた第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を少なくとも部分的に組み立てることと、を含む。
【0014】
別の実施形態によると、ピックアンドプレース機械は、ピッキング用の電子部品を提示するように構成されたフィーダ位置と、未完成品を受け取り、電子部品を配置するように構成された配置位置と、第1の移動軸と、第1の移動軸に沿って移動可能なスピンドルバンクと、スピンドルバンクに取り付けられたピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造、第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータ、受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータ、空気分配ポートを含む空気分配システムであり、受け取った空気を空気分配ポートから第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成された、空気分配システム、配電ポートを含む配電システムであり、受け取った電気を配電ポートから第1のz軸モータ及び第1のシータモータに送達するように構成された、配電システム、並びに機械的取り付け機構であり、空気分配ポートが空気を受け取るように接続され、配電ポートが電気を受け取るように構成されるように、モジュール式本体構造をスピンドルバンクに取り付ける、機械的取り付け機構を含む、ピックアンドプレーススピンドルモジュールと、を備える。
【0015】
別の実施形態によると、ピックアンドプレーススピンドルモジュールは、スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造と、第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータと、受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータと、それぞれが本体構造に取り付けられた第1の動作制御チップであって、第1のz軸モータ及び第1のシータモータを制御するように構成された、第1の動作制御チップと、機械的取り付け機構であって、モジュール式本体構造のスピンドルバンクへの取り付けを容易にするように構成されている、機械的取り付け機構と、を備える。
【0016】
別の実施形態によると、ピックアンドプレーススピンドルバンクは、複数の装着位置を含むベースと、スピンドルバンクが軸に沿って移動可能なようにピックアンドプレース機械の軸に取り付け可能な軸受けシステムと、複数の装着位置の第1の装着位置に取り付けられた第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造、第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータ、第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータ、それぞれがモジュール式本体構造に取り付けられた第1の動作制御チップであり、第1のz軸モータ及び第1のシータモータを制御するように構成された、第1の動作制御チップ、並びにモジュール式本体構造をベースに取り付ける機械的取り付け機構を含む、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールと、を備える。
【0017】
別の実施形態によると、ピックアンドプレースヘッドは、本体構造と、それぞれがスピンドルをz軸で移動させるように構成された、本体構造に取り付けられた複数のz軸モータと、それぞれがスピンドルを回転させるように構成された、本体構造に取り付けられた複数のシータモータと、それぞれが本体構造に取り付けられた複数の動作制御チップであって、複数の動作制御チップのそれぞれが、複数のz軸モータのうちの1つ及び複数のシータモータのうちの1つを制御するように構成されている、複数の動作制御チップと、を備える。
【0018】
別の実施形態によると、組立方法は、本体構造、それぞれがスピンドルをz軸で移動させるように構成された、本体構造に取り付けられた複数のz軸モータ、それぞれがスピンドルを回転させるように構成された複数のシータモータ、及びそれぞれが本体構造に取り付けられた複数の動作制御チップを含むピックアンドプレースヘッドを提供することと、複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、複数のz軸モータのうちの1つ及び複数のシータモータのうちの1つを制御することと、ピックアンドプレースヘッドを用いて、未完成品を少なくとも部分的に組み立てることと、を含む。
【0019】
別の実施形態によると、ピックアンドプレース吐出ヘッドは、第1のz軸モータ取り付け位置、第2のz軸モータ取り付け位置、第1の直線トラック、及び第2の直線トラックを含む本体構造と、第1のz軸モータ取り付け位置で本体構造に取り付けられた第1のz軸モータと、第2のz軸モータ取り付け位置で本体構造に取り付けられた第2のz軸モータと、第1の直線トラックに取り付けられ、第1のz軸モータが作動すると、第1の直線トラックに沿って移動するように第1のz軸モータに動作可能に接続された第1の本体と、第2の直線トラックに取り付けられ、第2のz軸モータが作動すると、第2の直線トラックに沿って移動するように第2のz軸モータに動作可能に接続された第2の本体と、第1の本体に動作可能に接続された第1のシータモータと、第2の本体に動作可能に接続された第2のシータモータと、第1の本体に動作可能に接続された第1の受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された、第1の受け取り位置であり、第1のシータモータが、第1の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させるように構成されている、第1の受け取り位置と、第2の本体に動作可能に接続された第2の受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された、第2の受け取り位置であり、第2のシータモータが、第2の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させるように構成されている、第2の受け取り位置と、備え、第1の直線トラック及び第2の直線トラックが、第1のナットと第2のナットとの間に延在する止めねじを用いて、本体構造に取り付けられている。
【0020】
別の実施形態によると、ピックアンドプレース吐出ヘッドは、x軸、x軸に垂直なy軸、並びにx軸及びy軸に垂直なz軸に延在する本体構造であって、第1のz軸モータ取り付け位置、第2のz軸モータ取り付け位置、z軸に沿って延在する第1の直線トラック、及びz軸に沿って延在する第2の直線トラックを含む、本体構造と、第1のz軸モータ取り付け位置で本体構造に取り付けられた第1のz軸モータであって、z軸での移動を強いるように構成されている、第1のz軸モータと、第2のz軸モータ取り付け位置で本体構造に取り付けられた第2のz軸モータであって、z軸での移動を強いるように構成されている、第2のz軸モータと、第1の直線トラックに取り付けられ、第1のz軸モータが作動すると、第1の直線トラックに沿って移動するように第1のz軸モータに動作可能に接続された第1の本体と、第2の直線トラックに取り付けられ、第2のz軸モータが作動すると、第2の直線トラックに沿って移動するように第2のz軸モータに動作可能に接続された第2の本体と、第1の本体に動作可能に接続された第1のシータモータと、第2の本体に動作可能に接続された第2のシータモータと、第1の本体に動作可能に接続された第1の受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置であり、第1のシータモータが、第1の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させるように構成されている、第1の受け取り位置と、第2の本体に動作可能に接続された第2の受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された第2の受け取り位置であり、第1シータモータが、第1の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させるように構成されている、第2の受け取り位置と、を備え、第1の受け取り位置及び第2の受け取り位置が、x軸に沿って間隔を空けて配置され、y軸に沿って同じ位置に配置され、第1のz軸モータ及び第2のz軸モータが、x軸に沿って間隔を空けて配置され、y軸上で間隔を空けて配置されている。
【0021】
別の実施形態によると、ピックアンドプレース吐出ヘッドは、z軸モータ取り付け位置及び直線トラックを有する本体構造と、軸モータ取り付け位置で本体構造に取り付けられたz軸モータであって、z軸での移動を強いるように構成されている、z軸モータと、直線トラックに取り付けられ、z軸モータが作動すると、直線トラックに沿って移動するようにz軸モータに動作可能に接続された本体と、第1の本体に動作可能に接続されたシータモータと、本体に動作可能に接続された受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルに上向きのz軸力が加えられると、ピックアンドプレーススピンドルが、本体に対してz軸で移動するように構成されるように、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された受け取り位置であり、ピックアンドプレーススピンドルの上向きのz軸移動に抵抗するように構成されたばね機構を含む、受け取り位置で、第1のシータモータが第1の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させ、ピックアンドプレーススピンドルのz軸移動中にピックアンドプレーススピンドルと係合したままであるように構成されている、受け取り位置と、受け取ったピックアンドプレーススピンドルの本体に対する上向きのz軸移動を検出するように構成された、第1の本体から延在する光学検出器と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0022】
本発明の一部の実施形態は、以下の図を参照して詳細に説明され、同様の名称は同様の部材を示す。
【0023】
【0024】
【
図2A】一実施形態による、カバーが取り外された
図1の組立機械の斜視図である。
【0025】
【
図2B】一実施形態による、円Aで拡大された
図2Aの組立機械の一部を示す斜視図である。
【0026】
【
図3】一実施形態によるスピンドルモジュールの斜視図である。
【0027】
【
図4】一実施形態によるスピンドルモジュールの本体構造の斜視図である。
【0028】
【
図5】一実施形態による
図4の本体構造の正面図である。
【0029】
【
図6】一実施形態による
図3のスピンドルモジュールの部分分解図である。
【0030】
【
図7A】一実施形態による、
図3のスピンドルモジュールの側面図である。
【0031】
【
図7B】一実施形態による、矢印A-Aで取られた
図7Aのスピンドルモジュールの断面図である。
【0032】
【
図8】一実施形態によるスピンドルノズルの斜視図である。
【0033】
【
図9】一実施形態による
図12のスピンドルノズルの側面図である。
【0034】
【
図10】一実施形態による
図3のスピンドルモジュールの側断面図である。
【0035】
【
図11】一実施形態による、第1のz軸モータが作動している、
図3のスピンドルモジュールの正面図である。
【0036】
【
図12A】一実施形態による、第1のz軸モータが作動している、
図3のスピンドルモジュールの斜視図である。
【0037】
【
図12B】一実施形態による、円Bで拡大された
図12Aのスピンドルモジュールの一部を示す斜視図である。
【0038】
【
図13A】一実施形態による、第1のz軸モータが作動している、
図3のスピンドルモジュールの斜視図である。
【0039】
【
図13B】一実施形態による、円Cで拡大された
図13Aのスピンドルモジュールの一部を示す斜視図である。
【0040】
【
図14】一実施形態によるスピンドルバンクの斜視図である。
【0041】
【
図15】一実施形態による複数のスピンドルモジュールが取り付けられた
図14のスピンドルバンクの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0042】
開示された装置及び方法の以下に記載される実施形態の詳細な説明は、図を参照して、限定ではなく例示によって本明細書に提示される。
【0043】
図1を参照すると、組立機械10が示されている。組立機械10は、図示する実施形態ではプリント回路基板(PCB)を組み立てるように構成されたピックアンドプレース機械である。例えば、組立機械は、先進的なパッケージング組立機械、部品組立機械などであってもよい。他の実施形態では、本明細書に記載される特徴は、例えば、異形組立機械(OFA)などの他の様々な組立機械に適用されてもよい。組立機械10は、カバー16a、16bを有する本体14に構造を提供するフレーム12を含む。フレーム12は、組立機械10が起立するように構成された複数の脚部を含むことができる。組立機械10は、複数のフィーダバンク18a、18bを含む。複数のフィーダ20は、フィーダバンク18a、18bのそれぞれに配置されるか(
図2Aに示される)、取り付けられるか、さもなければ装着される。フィーダ20はそれぞれ、組立機械10が、PCBを組み立てるか又は少なくとも部分的に組み立てるために、PCB上にピックアンドプレースするように構成された複数の電子部品を含むことができる。組立機械10は、基板ハンドリング開口部22をさらに含む。基板ハンドリングトラック24は、組立機械10の本体14内に延在し、開口部22と組立機械の反対側の別の開口部(図示せず)との間に延在する。基板ハンドリングトラック24は、PCB又は別の未完成品を受け入れ、組立のためにPCBを組立機械10の本体内の配置位置に輸送するように構成されてもよい。組立機械10は、各側面に1つずつ、オペレータインターフェース及び制御ディスプレイ26a、26bをさらに含むように示されている。ディスプレイ26は、ユーザ又はオペレータの入力を受け取り、ユーザ又はオペレータにとって必要な又は有用な情報を表示するように構成されてもよい。図示する組立機械10の特徴は、1つの例示的な実施形態であるが、本明細書に記載される本発明の態様は、当業者には明らかなように、様々な他のタイプの組立機械に適用可能である。
【0044】
ここで
図2Aを参照すると、組立機械10は、カバー16a、16bが取り外されて、組立機械10の内部28を露出させた状態で示されている。組立機械10は、フィーダバンク18a、18bとは本体14の反対側に配置された2つの追加のフィーダバンク18c、18dを含む。基板ハンドリングトラック24は、フィーダバンク18a、18bと18c、18dとの間に位置することができる。基板ハンドリングトラック24は、PCBなどの未完成品を、トラック24に沿って位置する配置ステーション30に提供するように構成されてもよい。
【0045】
組立機械10は、x軸、y軸、及びz軸の3つの移動軸での構成要素の移動を容易にすることができる。以下では、x軸は、基板ハンドリングトラック24に平行に延在する軸であってもよい。y軸は、x軸及び基板ハンドリングトラック24に垂直であってもよい。z軸は上下又は垂直軸であってもよい。組立機械10は、x軸及びy軸での移動を容易にするための複数の移動軸32、34、36、38を含むことができる。特に、組立機械10は、y軸での移動を容易にするように構成された第1の移動軸32及び第2の移動軸34を含むことができる。組立機械10は、x軸での移動を容易にするように構成された第3の移動軸36及び第2の移動軸38を含むことができる。第1及び第2の移動軸32は、第1の側面40と第2の側面42との間で機械の奥行に沿って延在することができる。第1の側面40は、第1及び第2のフィーダバンク18a、18bに近接する組立機械10の側面である。第2の側面42は、第3及び第4のフィーダバンク18c、18dに近接する組立機械10の側面である。第3及び第4の移動軸36、38は、第1及び第2の移動軸32、34に接続された状態で示されており、それらの間に延在している。組立機械10の動作中、第3及び第4の移動軸36、38は、それぞれ独立して第1及び第2の移動軸32、34に沿って移動し、y軸での移動を提供するように構成されている。スピンドルバンク100a、100bは、それぞれ第3及び第4の移動軸36、38のそれぞれに移動可能に取り付けられた状態で示されている。スピンドルバンク100a、100bはそれぞれ、第3及び第4の移動軸36、38に沿って移動することによって、x軸に沿って移動するように構成されてもよい。他の実施形態では、組立機械10は、単一可動軸機械であってもよい。例えば、図の実施形態に示されるようなそれぞれ2つではなく、組立機械に接続可能な単一のx軸及び単一のy軸があってもよい。
【0046】
移動軸32、34、36、38により、組立機械10内のスピンドルバンク100a、100bは、内部28内でx軸及びy軸の両方で自由に動作するように構成されている。これにより、スピンドルバンク100a、100bがフィーダバンク18a、18b、18c、18dと配置ステーション30との間を行き来することできる。これは、第3及び第4の移動軸36、38に沿ったスピンドルバンク100a、100bの移動、及び第1及び第2の移動軸32、34に沿った第3及び第4の移動軸36、38の移動の両方によって達成される。組立機械10内での他の形態のx軸及びy軸の移動が企図され、図示される移動軸は、例示的な目的のためのものである。
【0047】
ここで
図2Bを参照すると、(
図2Aからの)円Aで拡大された組立機械10の一部の斜視図が示されている。拡大部分は、ベース110及び軸受けシステム112を有するスピンドルバンク100aを示す。ベース110は、本体、ハウジング、構造物などであってもよい。ベース110は、それぞれスピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200hをそれぞれ受け入れるように構成された複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hを含むことができる。本明細書に記載されるスピンドルモジュールは、プリント回路基板の組立並びにピッキング及び配置プロセスのために電子部品をピック、配置、又はその他の方法で操作するように構成された、スピンドルとノズルの組み合わせを受け入れるように特に構成されたピックアンドプレーススピンドルモジュールであってもよい。本明細書に記載されるスピンドルモジュールは、未完成品を組み立てるための組立プロセスの少なくとも一部を行うために、1つ又は複数の回転可能及び/又は下降可能な操作スピンドルが必要な他の組立プロセスにも利用することができる。
【0048】
軸受けシステム112は、第3の移動軸36に沿ったスピンドルバンク100aの移動を提供するシステムであってもよい。軸受けシステム112は、スピンドルバンク100aと移動軸36との間の移動を容易にするための車輪を含むことができる。他の実施形態では、軸受けシステム112は、スピンドルバンク100aと第3の移動軸36との間の磁気移動を容易にする磁石を含むことができる。第3の移動軸36は、スピンドルバンク100aのトラック構造軸受けシステムと協働することができる、トラック構造(図示せず)を裏面に含むことができる。例えば、スピンドルバンク100は、第3の移動軸36のトラックと協働するように構成されたトラックランナー軸受けを含むことができる。モータ又は他の移動生成機構は、第3の移動軸36に沿ったスピンドルバンク100の制御された動力移動を提供することができる。モータは、スピンドルバンク自体100に位置してもよく、又は第3の移動軸36に位置してもよい。したがって、スピンドルバンク100は、組立機械10の電気システムに接続して、それによってスピンドルバンク100に電力を供給するための1つ又は複数の電気ポート、コネクタなどを含むことができる。スピンドルバンク100は、モータに電力を供給するか、さもなければ、第3の移動軸36に対するスピンドルバンク100の運動、移動、又は加速を提供するために、この電気を利用することができる。
【0049】
装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hは、スピンドルバンク100aが、スピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200hのそれぞれが取り付けられた状態で、又はスピンドルモジュールのうちの1つが取り付けられた状態で、動作可能であってもよいように、スピンドルバンク100aにおけるモジュール性を提供することができる。換言すれば、スピンドルバンク100aは、スピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200hのうちのいくつが装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hに据え付けられているかにかかわらず動作可能であってもよい。スピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200hのうちの1つが破損するか、又は修理が必要な場合、スピンドルバンク100aは、動作可能であり得る。さらに、図示するスピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200hはすべて、同じ又は類似しているが、装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hはそれぞれ、異なるタイプのスピンドル、ノズルなどを備えた異なるタイプのスピンドルモジュールを受け入れるように構成されてもよい。装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hはそれぞれ、スピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200hがそれぞれ、同じ装着特性を含むことができるように、同じ物理的装着特性を有することができ、これにより、各モジュールを任意の装着位置に交換可能に取り付けることができる。他の実施形態では、スピンドルバンク100aは、スピンドルバンク100a上の他の装着位置で取り付け可能な他のモジュールとは異なる取り付け機構又は特性を有するモジュールの取り付けを提供するために、異なる物理的取り付け特性を有する装着位置を含むことができる。
【0050】
ここで
図3を参照すると、スピンドルモジュール200が示されている。スピンドルモジュールは、
図2Bに示されるスピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、200hのうちの1つと同じであってもよい。スピンドルモジュール200は、モジュール式本体構造210を含むよう示されている。モジュール式本体構造は、第1の本体構造212と、第1の本体構造212に装着された又は取り付けられた第2の本体構造214と、を含むことができる。第2の本体構造214は、第1のスピンドル300aを受け取るように構成された第1の受け取り位置216と、第2のスピンドル300bを受け取るように構成された第2の受け取り位置218と、を含む。
【0051】
スピンドルモジュール200は、第1のz軸モータ220及び第2のz軸モータ222をさらに含み、それぞれが第2の本体構造214に装着されている。第1のz軸モータ220は、第1のスピンドル300aをz軸方向に移動させるように構成されてもよい。同様に、第2のz軸モータ222は、第2のスピンドル300bをz軸方向に移動させるように構成されてれもよい。スピンドルモジュール200は、第1のシータモータ224及び第2のシータモータ226をさらに含む。第1のシータモータ224は、第1のスピンドル300aをシータ(θ)回転軸で回転させるように構成されてもよい。第2のシータモータ226は、第2のスピンドル300bをシータ(θ)回転軸で回転させるように構成されてもよい。第1及び第2のシータモータ224、226は、いずれの方向にもシータ軸回転を提供するように構成されてもよい。したがって、スピンドルモジュール200は、z軸での移動及びシータ(θ)回転軸での回転運動を提供することができる。スピンドルモジュール200は、第1及び第2のスピンドル300a、300bのそれぞれに独立した動きを提供することができる。
【0052】
スピンドルモジュール200は、2つの空気流管236(1つが示されている)とともに、それぞれが第1及び第2のスピンドル300a、300bに真空発生空気流を供給する、1つ又は複数の弁228、230、第1及び第2の空気分配ポート232、234(
図12A及び
図13Aに示されている)を含む空気分配システムをさらに含むことができる。空気分配システムは、各側面に空気圧コネクタ256(1つが示されている)をさらに含むことができる。第1及び第2の空気分配ポート232、234はそれぞれ、組立機械10の空気分配システムから空気を受け取り、受け取った空気を第1及び第2のスピンドル300a、300bに送達するように構成されてもよい。空気分配ポート232、234で空気を受け取った後、内部空気流管(図示せず)が、この空気流を空気圧コネクタ256に供給することができる。空気流管236は、空気流管を伸長することによって、又は空気圧コネクタ256をそれぞれ空気流管236に接続する別の管を使用することによって、空気圧コネクタ256に接続することができる。図示する実施形態では、第1の弁228は、第1の本体構造214の幅広部分内に収容され、エアキス前方空気圧を提供することができる。第2の弁230も、第1の本体構造214の幅広部分内に収容されるように示されおり、第1及び第2のスピンドル300a、300bを用いて構成要素をピックアップするための真空圧を提供するための弁であってもよい。
【0053】
スピンドルモジュール200は、いくつかのねじを用いて第1の本体構造212に装着された第1の外側本体238a及び第2の外側本体238bを有することができる。外側本体238a、238bは、第1の回路基板及び第2の回路基板であってもよい。図示するように、スピンドルモジュール200は、取り付けられると、組立機械10及び/又はスピンドルバンク100a若しくは100bから電気を受け取り、受け取った電気を第1及び第2のz軸モータ220、222並びに第1及び第2のシータモータ224、226に送達するように構成された複数の配電ポート242a、242bを含む第2の回路基板組立体251を含む配電システムを含む。スピンドルモジュール200が組立機械10に取り付けられるとき、配電ポート242a及び242bのそれぞれは、組立機械10又はスピンドルバンク100a若しくは100bの電気コネクタに取り付けられてもよい。
【0054】
一実施形態では、ポート240a、240bは、配電ポート242a及び242bから、回路基板組立体238a及び238b、並びに電気コネクタ252、254、257に電気を送達するように構成されてもよい。電気コネクタ252、254、及び257に対する複製電気コネクタが、外側本体238aの反対側に見出されることを理解されたい。したがって、電気は、ポート242aを通って、240a及び238aを通って、電気コネクタ257を通って、ケーブル(図示せず)を通って第1のz軸モータ220に移動することができる。同様に、電気は、ポート242aを通って、240a及び238aを通って、電気コネクタ252を通って、ケーブル(図示せず)を通って第1のシータモータ224に移動することができる。コネクタ254は、スピンドルモジュール光検出器550(本明細書で以下に記載され、ケーブルは図示せず)を、238a上に位置する動作制御チップ250に接続するために使用されてもよい。この電気的配置は、プリント回路基板の第2の外側本体238bに関して反対側に複製されていてもよい。
【0055】
スピンドルモジュール200は、スピンドルモジュール200の組立機械10への、例えば、スピンドルバンク100a、100bのうちの1つなどのスピンドルバンクへの取り付けを容易にするための1つ又は複数の機械的取り付け機構を含むことができる。図示する実施形態では、機械的取り付け機構は、第1のねじ山付きねじ246a及び第2のねじ山付きねじ246bを備える。一実施形態では、機械的取り付け機構は、ねじ回し、アレンレンチ、レンチなどの非動力式手動工具のみで取り付けることが可能であってもよい。図示する実施形態では、第1及び第2のねじ山付きねじ246a、246bは、ボルトヘッド248a、248b(
図5に示す)でアレンレンチによって回転させることができる。さらに、ねじ山付きねじ246a、246bの締め付けは、スピンドルモジュール200をスピンドルバンク100a、100bのうちの1つに取り付けるために必要とされる唯一の手順又は工程であってもよい。同様に、ねじ山付きねじ246a、246bを緩めることは、スピンドルモジュール200をスピンドルバンク100a、100bのうちの1つから取り外す、又は取り除くために必要とされる唯一の手順又は工程であってもよい。
【0056】
スピンドルモジュール200の取り付けは、空気分配ポートが組立機械10及び/又はスピンドルバンク100a若しくは100bから空気を受け取るように接続可能となるように、並びに配電ポートが組立機械10及び/又はスピンドルバンク100a若しくは100bから電気を受け取るように構成されるように、達成、実行、又は実施されてもよい。スピンドルモジュール200は、第1、第2、第3、又は第4の移動軸32、34、36、38などの、組立機械10の任意の移動軸に直接取り付け可能でなくてもよい。代わりに、スピンドルモジュール200は、スピンドルバンク100a、100bのうちの1つに取り付け可能であってもよく、このスピンドルバンクが、第1、第2、第3、又は第4の移動軸32、34、36、38のうちの1つ又は複数に取り付け可能であってもよい。
【0057】
スピンドルモジュール200は、第2の本体構造214及びモータ220、222、224、226に近接して第1の本体構造212に取り付けられた第1の動作制御チップ250をさらに含むことができる。第1の本体構造212の反対側には、第1の動作制御チップ250と鏡像の位置にある第2の動作制御チップ(図示せず)が含まれてもよい。第1の動作制御チップ250は、それぞれ、第1のz軸モータ220及び第1のシータモータ224を制御するように構成されてもよい。したがって、動作制御チップ250は、スピンドルモジュール200に含まれる2つのスピンドル300a、300bの一方、特に第1のスピンドル300aのみを制御するように構成された専用の制御チップ、プロセッサなどであってもよい。第2の動作制御チップは、第2のスピンドル300bを制御するように構成された専用の制御チップ、プロセッサなどであってもよい。第1の動作制御チップ250及び第2の動作制御チップのそれぞれは、それぞれの第1及び第2のz軸モータ220、222並びに第1及び第2のシータモータ224、226の速度、加速度、及び位置を制御するように構成されてもよい。さらに、第1の動作制御チップ250及び第2の動作制御チップのそれぞれは、第1及び第2のスピンドル300a、300bのそれぞれについて、独立した及び/又は別個の動作制御プロファイルをそれぞれ作成するように構成されてもよい。
【0058】
ここで
図4及び
図5を参照すると、第1の本体構造212との取り付けに先立って、第2の本体構造214の斜視図及び側面図がそれぞれ示されている。第2の本体構造214は、中間構造部分258、上部構造部分260、及び下部構造部分262を含む。第2の本体構造214は、図示する寸法と一致する機械加工された金属部品であってもよい。第2の本体構造214は、取り付けのために第1及び第2のz軸モータ220、222を受け入れるように構成されてもよく、本明細書で以下により詳細に説明するように、第1及び第2のシータモータ224、226をz軸に沿って移動可能に取り付けることを可能にするための支持構造を含むことができる。
【0059】
中間構造部分258は、第2のねじ山付きねじ246b及びそのヘッド248bを受け入れるように構成された開口部263又はボアを含むことができる。中間構造部分258は、開口部263の方向に延在し、開口部263を取り囲む正方形又は矩形の断面を含むことができる。中間構造部分258の後端は、第1の本体構造212に装着されたときに、第2の本体構造214を支持するように構成された延長支持フランジ264a、264bを含むことができる。
【0060】
上部構造部分260は、中間構造部分258から上方に延在している。上部構造部分260は、前端269からy軸に沿って延在する奥行を含む。上部構造部分260は、第2の本体構造214の重量を低減させるように構成された上部矩形除去部分274を含む。上部構造部分260は、第1のz軸モータ装着面266及び第2のz軸モータ装着面268を含む。第1のz軸モータ装着面266は、上部構造部分260の前端269と面一に示され、一方、第2のz軸モータ装着面268は、上部構造部分の奥行に沿った中間点から延在しており、中間点は、対向する後端よりも前端269に近い。第1のz軸モータ装着面266及び第2のz軸モータ装着面268は、x軸及びy軸の両方に沿って間隔を空けて配置されていてもよい。さらに、第1のz軸モータ装着面266は、第1の方向に面していてもよく、一方、第2のz軸モータ装着面268は、第1の方向とは反対の第2の方向に面していてもよい。第1及び第2のz軸装着面266、268はそれぞれ、第2の本体構造214の重量を低減させるように構成された除去部分276a、276bを含むことができる。
【0061】
一実施形態では、第1及び第2の装着面266、268は、装着されたときに、第1及び第2のz軸モータ220、222の垂直z軸が少なくとも18mmの間隔を空けて配置されるように位置することができる。他の実施形態では、第1及び第2の装着面266、268は、装着されたときに、第1及び第2のz軸モータ220、222の垂直z軸が18mm以下の間隔を空けて配置されるように位置することができる。さらに他の実施形態では、第1及び第2の装着面266、268は、装着されたときに、第1及び第2のz軸モータ220、222の垂直z軸が少なくとも16mmの間隔を空けて配置されるように位置することができる。一実施形態では、第1及び第2の装着面266、268は、装着されたときに、第1及び第2のz軸モータ220、222の垂直z軸が合計で少なくとも18mmの間隔を空けて、x軸に沿っては少なくとも10mmの間隔を空けて配置されるように位置することができる。したがって、第1及び第2の装着面266、268は、装着されたときに、第1及び第2のz軸モータ220、222の垂直z軸がx軸及びy軸に対して斜めに離間されるように位置してもよい。
【0062】
上部構造部分260の上部まで延在しているのは、第2の取り付け位置を提供するように構成された上部支柱270、ポストなどである。上部支柱270は、組み合わされたモジュール式本体構造210をスピンドルバンク100a、100bに取り付けるために、第1のねじ山付きねじ246a及びヘッド248aを受け入れるように構成された別の開口部272又はボアを含むことができる。
【0063】
下部構造部分262は、中間構造部分258から下向きに延在している。下部構造部分262は、前端277からy軸に沿って延在する奥行を含む。下部構造部分262は、第2の本体構造214の重量を低減させるように構成された下部矩形除去部分273を含む。下部構造部分262は、中間部分258から延在するU字形構造であってもよい。下部構造部分262のU字形構造の前端277は、第1の直線トラック278及び第2の直線トラック280がそれぞれz軸に沿って延在するように、前面に装着された、又はその他の方法で取り付けられた第1の直線トラック278と、反対側の裏面に装着された、又はその他の方法で取り付けられた第2の直線トラック280と、を含む。
【0064】
第1の本体282は、第1の直線トラック278に取り付けられて示され、第2の本体284は、第2の直線トラック280に取り付けられて示されている。
図7~
図8に示され、本明細書で以下に記載されるように、第1の本体282は、第1のz軸モータ220が作動すると、第1の本体282が第1の直線トラック278に沿って移動するように、第1のz軸モータ220に動作可能に接続されている。同様に、第2の本体284は、第2のz軸モータ222が作動すると、第2の本体284が第2の直線トラック280に沿って移動するように、第2のz軸モータ222に動作可能に接続されている。第1及び第2の本体282、284はそれぞれ、第1及び第2の直線トラック278、280とそれぞれ一体化するように構成された線形軸受けシステムであってもよい。一実施形態では、第1及び第2の本体282、284は、それぞれ第1及び第2の直線トラック278、280に沿って摺動可能に移動するように構成されてもよい。他の実施形態では、第1及び第2の本体282、284は、第1及び第2のトラック278、280に沿った移動を容易にするように構成されたローラ又は車輪を収容することができる。第1及び第2の本体282、284を第1及び第2のトラック278、280にそれぞれ取り付けるために、第1及び第2の本体282、284は、底部からトラック内に摺動させることができる。第1及び第2の本体282、284が第1及び第2のz軸モータ220、222にそれぞれ動作可能に接続されると、第1及び第2の本体282、284の下向きのz軸移動は、第1及び第2の本体282、284を第1及び第2のトラック278、280に確実に取り付けるために、第1及び第2のz軸モータ220、222の移動によって制限されることがある。
【0065】
ここで
図6を参照すると、第2の本体構造214の部分分解図が、第1のz軸モータ220及び第2のz軸モータ222が既に取り付けられ、第1のシータモータ224及び第2のシータモータ226が第2の本体構造214から分解され、第1及び第2のスピンドル300a、300bがそれぞれ第1及び第2の受け取り位置216、218から分解された状態で示されている。第3の本体構造286が第1の本体282に取り付けられて示され、第4の本体構造288が第2の本体284に取り付けられて示されている。第3及び第4の本体構造286、288は、第1及び第2の本体282、284の開口部291a、291b(
図4に示される)が螺合可能に受け取ることができるねじ又はボルト290a、290bを介して第1及び第2の本体282、284に取り付けられて示されている。第3及び第4の本体構造286、288は、第1及び第2のシータモータ224、226を可動の第1及び第2の本体282、284に取り付けるように構成されてもよい。このようにして、第1及び第2のシータモータ224、226は、第1及び第2の本体282、284にそれぞれ動作可能に接続されてもよい。第3及び第4の本体構造286、288は、第1及び第2のスピンドル300a、300bをそれぞれ受け取るための第1及び第2の受け取り位置216、218を含むことができる。さらに、第3及び第4の本体構造286、288は、z軸モータ220、222の延長部分とインターフェースする、及び/又はその他の方法でその延長部分に付着する、上部の位置を含むことができる。
【0066】
第3及び第4の本体構造286、288のそれぞれは、第1及び第2のシータモータ224、226をそれぞれ受け取るように構成されたシータモータ取り付け位置292、294を含むことができる。シータモータ取り付け位置292、294はそれぞれ、形状が半円形であってもよい。シータモータ取り付け位置292、294は、第1及び第2のシータモータ224、226のモータ駆動ギア295、296がスピンドル300a、300bのシータギア310と噛み合うことができるように、受け取り位置292、294からそれぞれオフセットされることがある。一実施形態では、第1の受け取り位置216及び第2の受け取り218位置は、10mm以下の間隔Sだけ間隔を空けて配置されている。他の実施形態では、間隔Sは、8mm以下であってもよい。さらに他の実施形態では、間隔は、12mm以下であってもよい。
【0067】
ここで
図7A及び7Bを参照すると、第1及び第2の直線トラック278、280を第2の本体構造214に接続するための機構及び方法が示されている。特に、
図7Aは、スピンドルモジュール200の側面図を示す。
図7Bは、矢印A-Aで取られた、第1及び第2の直線トラック278、280が接続された位置でのスピンドルモジュール200の第2の本体構造214の断面図を示す。
図7Bに示すように、第1の直線トラック278及び第2の直線トラック280は、第1のナット298aと第2のナット298bとの間に延在する止めねじ297で、スピンドルモジュール200のモジュール式本体構造210の第2の本体構造214の下部構造部分262に取り付けられている。止めねじ297は、図示するように雄ねじを含むことができる。第1及び第2のナット298a、298bのそれぞれは、止めねじ297の雄ねじを受け入れるように構成された雌ねじ山付きナット本体299a、299bを含むことができる。
【0068】
第1及び第2の直線トラック278、280は、第1及び第2のナット298a、298bのヘッド293a、293bをそれぞれ受け入れるように構成されたボア291a、291bを含むことができる。特に、第1の直線トラック278は、第1のナット298aが第1の直線トラック278上の第1の本体282の動きを妨げないように、締め付けられたときに第1のナット298aの第1のヘッド293aを受け入れるように構成された第1のボア291aを含むことができる。同様に、第2の直線トラック280は、第2のナット293bが第2の直線トラック280上の第2の本体284の動きを妨げないように、締め付けられたときに第2のナット298bの第2のヘッド293bを受け入れるように構成された第2のボア291bを含むことができる。
【0069】
第1及び第2の直線トラック278、280を第2の本体構造214に接続するために、プロセスは、止めねじ297を、第2の本体構造214の開口部と位置合わせしながら、第1及び第2の直線トラック278、280のそれぞれの開口部に挿入し、次いで、雌ねじ山付きナット本体299a、299bが止めねじ297の雄ねじと係合するように、ナット298a、298bを挿入することを含む。次に、本プロセスは、第1及び第2のナット298a、298bをきつくなるまで締め付けることを含む。一実施形態では、第1及び第2の直線トラック278、280を完全に取り付けるために、単一の止めねじとナットの組み合わせのみが必要とされる場合がある。別の例では、第2の止めねじが、第1の止めねじ297、第1のナット298a、及び第2のナット298bから間隔を空けて配置された位置で、第3のナットと第4のナットとの間に延在してもよい。
【0070】
ここで
図8及び
図9を参照すると、スピンドル300が示されている。特に、
図8は、スピンドル300の斜視図を示し、
図9は、スピンドルの側面図を示す。スピンドル300は、スピンドル300a、300bと同じ特徴を含むことができる。スピンドル300は、シータギア310、シャフト312、及びノズルチップ314を含む。スピンドル300は、第1の下端328と第2の上端330との間に延在することができる。
【0071】
スピンドル300は、スピンドルとノズルとの組み合わせと考えることができる。ノズルチップ314は、電子部品を操作するために電子部品に接触するように構成されている。さらに、スピンドル300は、回転を容易にするために、回転可能なシャフト312及びシータギア310を含むことができる。スピンドル300は、吐出又はピックアンドプレースヘッド(スピンドルバンク100とスピンドルモジュール200の組み合わせなど)に、交換可能に、又は取り外し可能に取り付け可能なように構成されてもよい。スピンドル300は、スピンドルモジュール200及び/又はスピンドルバンク100に取り付けられていないときは、組立機械10のノズルバンク内に見出すことができる。
【0072】
スピンドル300は、ノズルチップ314による電子部品のピックアップ又は他の操作を可能にするために、ノズルチップ314を通して電子部品に真空吸引を提供するように構成されてもよい。ノズルチップ314に空気流又は真空力を提供するために、シャフト312は、中空内部318を有する外側本体316を含むことができる。スピンドル300は、電子部品の配置を容易にするために、ノズルチップ314を通して電子部品にエアキス外向きの空気流を提供するように構成されてもよい。他の実施形態では、材料を未完成品に提供するように構成されたノズルなどの、他のタイプのノズルがスピンドル300のために企図されてもよい。
【0073】
シータギア310は、シャフト312上に配置されてもよい。シータギア310は、シータギア310の外周の周りに均一に配置された複数の歯320を含むことができる。シータギア310の歯320は、シータモータ224、226のうちの1つなどのシータモータと係合するように構成されてもよい。例えば、歯320は、シータモータ224、226のモータ駆動ギア295、296うちの1つなどのモータ駆動ギアと係合するように構成されてもよい。
【0074】
シャフト312は、形状が円筒形であってもよい。シータギア310は、モータ駆動ギアによるシータギア310の回転がシャフト312も回転させるように、シャフト312に固定、取り付け、又はその他の方法で一体化されていてもよい。一部の実施形態では、シータギア310は、シャフト312とは別個に製造された構成要素であってもよい。シータギア310は、シャフト312を受け入れるように構成された円形の内側開口部を含むことができる。
【0075】
回転可能なシャフト312の外側本体316は、中空内部318への空気流を受け入れるように構成された第1の開口部322を含む。例えば、スピンドルモジュール200の空気流管236は、第1の開口部322を通して中空内部に空気流を送達するように構成されてもよい。回転可能なシャフト312の外側本体316は、中空内部318への空気流を受け入れるように構成された第2の開口部324を含む。スピンドルモジュール200の空気流管236は、第2の開口部324を通して中空内部に空気流を送達するように構成されてもよい。第2の開口部324は、回転可能なシャフト312の第1の開口部322とは反対側に配置されてもよい。
図8及び
図9に示す実施形態は、2つの開口部322、324を含むが、より多い又はより少ない開口部が企図される。図示するように、第1及び第2の開口部322、324のそれぞれは、シャフトの長さに沿った点で、回転可能なシャフト312の外側本体316の周りに配置されてもよい。
【0076】
シータギア310は、第2の上端330に面する上面326と、第1の下端328に面する下面332と、をさらに含むことができる。シータギア310は、外周を含むことができ、歯320は、外周に沿って配置されている。シータギア310は、上面326から第1の下端328に向かって延在する周方向リッジ334をさらに含むことができる。周方向リッジ334は、リング、突起などであってもよく、シータギア310の外周とシャフト312との間に位置することができる。
【0077】
シータギア310は、下部ベース336及び上部ベース338をさらに含むことができる。下部ベース336は、下面332からスピンドル300の第1の下端328に向かって延在することができる。下部ベース336は、シータギア310の開口部に近接して位置してもよく、シータギア310の開口部の長さに沿って、及びシャフト312の長さに沿って延在することができる。下部ベース336及び上部ベース338は、シータギア310をシャフト312に取り付けるための支持を提供するように構成されてもよい。
【0078】
一実施形態では、シャフト312は、スピンドルモジュール200及び/又はスピンドルバンク100などの吐出ヘッド又はピックアンドプレースヘッドの受け取り位置216、218のうちの1つなどの、受け取り位置へのスピンドル300の磁気取り付けを容易にするために、磁性材料で作られていてもよい。以下に記載するように、磁性材料は、スピンドル300の吐出ヘッド又はピックアンドプレースヘッドへの取り外し可能な取り付けを提供することができる。
【0079】
スピンドル300は、歯駆動ギアによって駆動されるための歯付き構成を含むスピンドルとノズルの組み合わせとして示されている。しかしながら、スピンドル300はまた、シータギアが歯付きギアではなく磁気ギアであるスピンドルとノズルの組み合わせであってもよい。磁気シータギアは、磁気シータモータによって駆動することができる。どのような駆動機構が利用されるにせよ、スピンドル300は、ノズルと、ノズルの回転を提供するための一体化された手段と、を含むことができる。
【0080】
ここで
図10を参照すると、
図3のスピンドルモジュール200の側断面図が示されている。特に、
図10は、第1のz軸モータ220の第3の本体構造286への取り付けを示す。第1のz軸モータ220及び第3の本体構造286に関して示されているように、以下に記載される特徴は、第4の本体構造288に接続する第2のz軸モータ222に適用可能であり得ることを理解されたい。
【0081】
第1及び第2のz軸モータ220、222のそれぞれは、それぞれがモータの本体に対して移動するように構成された可動シャフト516a、516bをそれぞれ含む。第1及び第2のz軸モータ220、222のそれぞれは、キャップ520a、520bに近接するばね518a、518bを含む。ばね518a、518bは、z軸モータ220、222による作動後に、可動シャフト516a、516bを開始位置に戻すように構成されてもよい。シャフト516a、516bのそれぞれの上端は、シャフト516a、516bのねじ山付きボアに挿入されるキャップのねじ山付き特徴によってそれぞれのキャップ520a、520bに接続されている。ねじ山付き止めねじ514は、シャフト516a、516bのそれぞれの底部に位置して、シャフトを第3及び第4の本体構造286、288にそれぞれ接続することができる。したがって、z軸モータ220、222が作動し、シャフト516a、516bが下方に変位すると、それぞれのノズル300a、300b及びそれぞれのシータモータ224、226を含むそれぞれの取り付けられた本体構造も下方に変位する。
【0082】
さらに、第1の受け取り位置216が、第1のスピンドル300aを第1の受け取り位置216のボア内に受け入れた後に示されている。第1の受け取り位置216及び第1のスピンドル300aのシャフト312は、他の動きなしにシャフト312のz軸摺動及び回転を可能にするために、比較的厳しい公差を含むことがある。第1のスピンドル300aのシャフト312は、磁気であってもよく、第3の本体構造286内に位置する又は配置された磁石510に引き付けられてもよい。これは、第1のスピンドル300aを第1の受け取り位置216内に保持するための保持力を作り出すことができる。しかしながら、この保持力は、第1のスピンドル300aが第1の受け取り位置216から取り外されることが望まれる場合、より大きな力によって克服され得る。このようにして、第1のスピンドル300aは、第1の受け取り位置216に取り外し可能に取り付け可能であってもよい。図示するように、スピンドルばね512は、第3の本体構造286内に収容されてもよい。このスピンドルばね512は、スピンドル300aが(ピックアップ中の)移動不可能なフィーダバンク及び(配置中の)未完成品又はPCBからの上向きの力によって抵抗を受けているときに、スピンドル300aによる部品のピックアップ及び/又は配置の瞬間に、少量のばね移動を提供することができる。図示されていない他の実施形態では、スピンドルばね512は、スピンドル300aの対応する磁石に抵抗磁力を提供する磁石によって置き換えられてもよい。
【0083】
図11は、第1のz軸モータ220を作動させたスピンドルモジュール200の正面図を表す。図示するように、第2のz軸モータ222は、上方の非作動位置に留まっている。作動すると、シャフト516a及びばね518aが圧縮される。作動すると、シャフト518aは、z軸モータ220の本体の底部から突出する。これにより、シャフト518aと第3の本体構造286との間の取り付け位置522aが下に移動し、第1の本体282、第1のシータモータ224、第1の受け取り位置216、及び第1のスピンドル300aを下に移動させる。その間、シャフト518bと第4の本体構造288との間の取り付け位置522bは、第2の本体284、第2のシータモータ226、第2の受け取り位置218、及び第2のスピンドル300bとともに静止したままである。
【0084】
図12Aは、第1のz軸モータ220が作動し、スピンドル300aの一部の周りに円Bが描かれたスピンドルモジュール200の斜視図を表す。
図12Bは、円Bで拡大されたスピンドルモジュール200の一部の斜視図を表す。
図12Bからの拡大図は、第1の本体282に取り付けられた第3の本体構造282から延在するスピンドルモジュール光検出器550を示す。光検出器550は、第1の本体282及び第3の本体構造282に対する、受け取った第1のスピンドル300aの上向きの動きを検出するように構成されてもよい。スピンドルモジュール200は、第2の受け取ったスピンドル300bの動きを検出する、同じように配置された第2の光検出器を含むことができることを理解されたい。
【0085】
図12Bに示すように、スピンドル300aは、スピンドル300aがピックアップのために電子部品に接触する前に、又はスピンドル300aが配置中にPCB又は他の未完成品に接触する前に、静止した下方位置にある。この静止位置の間、スピンドル300aの歯320は、第1のシータモータ駆動ギア295の歯と噛み合っている。さらに、第1のスピンドル300aの周方向リッジ334は、光学センサ550の第1の端部554と第2の端部556との間に位置する開口部552内には延在していない。光学センサ550の第1の端部554は、光ビーム発生器558を含むことができ、光学センサ550の第2の端部556は、光検出器を含むことができる。周方向リッジ334が開口部552に配置されると、周方向リッジ334は、ビームを遮断することができる。これは、ピックアップ及び/又は配置中にタッチダウンが発生したことを直ちに検出するように構成されてもよい。
【0086】
図13Aは、第1のz軸モータ220が作動し、円Cがスピンドル300aの一部の周りに描かれたスピンドルモジュール200の斜視図を表す。
図13Bは、円Cで拡大されたスピンドルモジュール200の一部の斜視図を表す。
図13Bに示すように、スピンドル300aは、第1の本体282及び第3の本体構造282に対して上方に移動している。したがって、周方向リッジ334は、開口部552内に配置され、それによって、光学センサ550のビームを遮断する。第1のシータモータ駆動ギア295は、第1のシータモータ駆動ギア295に対するノズル300aの移動中に、ノズル300aの歯320との接触を維持するのに十分な大きさの高さを含むことにさらに留意されたい。一実施形態では、第1のシータモータ駆動ギア295は、スピンドル300aと第1の本体282及び第3の本体構造282との間で許容される最大移動よりも大きい高さを含むことができる。
【0087】
最初に
図14を参照すると、スピンドルモジュール200のうちの1つが取り付けられたスピンドルバンク100である。スピンドルバンク100は、ベース110と、装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hとを含む。図示する実施形態では、ベース110は、8つの装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hを含む。他の実施形態では、より多い又はより少ない装着位置が企図される。例えば、スピンドルバンクは、スピンドルバンク100に取り付けられたときに、単一の装着位置ほどのわずかな装着位置か、又は組立機械の幅の半分から、組立機械が少なくとも部分的に組み立てることを意図されている、意図された未完成品の幅の半分を差し引いた幅にわたって広がるほどの多くの装着位置を有することができる。このような配置により、スピンドルモジュールの左端及び右端のスピンドルでさえ、未完成品のX軸に沿った各点に達することができる。
【0088】
複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hのそれぞれは、図示するような装着可能なスピンドルモジュール200などの装着可能なスピンドルモジュールを受け入れるように構成されている。スピンドルバンク100は、1つ又は複数のスピンドルモジュール200と組み合わされた場合は、組立機械10のための吐出ヘッド又はピックアンドプレースヘッドであってもよい。典型的な吐出ヘッド及びピックアンドプレースヘッドとは異なり、スピンドルバンク100は、スピンドルモジュール200などの個々のモジュール式スピンドルモジュールの単純な機械的取り付け及び取り外しのためのモジュール式設計を提供することができる。スピンドル取り付けのモジュール式の性質は、スピンドル組立体が修理を必要とするときに、より単純なメンテナンスを提供することができる。さらに、スピンドルモジュール200が例として上述されたが、
図15に示すスピンドルモジュール500などの様々な他のスピンドルモジュールをスピンドルバンク100に嵌め込むことができる。スピンドルバンク100とスピンドルモジュールの組み合わせのモジュール性は、システムに柔軟性を提供することができる。スピンドルバンク100及びスピンドルモジュール200、500によって規定される吐出ヘッドは、組立プロセスによって必要とされる構成がどのようなものであっても、様々なスピンドルモジュールで容易に再構成することができる。
【0089】
図示する実施形態では、装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hのそれぞれの中心は、25mm未満の間隔を空けて配置されてもよい。他の実施形態では、装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hのそれぞれの中心は、20mm未満の間隔を空けて配置されてもよい。装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hに対して任意の間隔が企図されるが、スピンドルバンク100のサイズと重量を減らすために、スピンドルモジュール200のそれぞれをできるだけ薄くすることによって間隔を小さくすることが、困難ではあるが望ましい場合がある。スピンドルモジュールの上述した構造は、z軸モータ220、222の間隔、モジュール式本体構造210の特徴などの、薄いスピンドルモジュール200を提供する様々な特徴を含む。
【0090】
スピンドルバンク100は、スピンドルバンク100を第3の移動軸36又は第4の移動軸38などの、組立機械の移動軸に取り付けるための第1の軸受け116及び第2の軸受け118を備える軸受けシステム112を含む。軸受けシステム112は、組立機械10の移動軸36、38に見出されるトラックと協働することができる。他の実施形態では、スピンドルバンク100の軸受けシステム112は、移動を容易にするために車輪又はボールを含むことができる(図示せず)。他の実施形態では、軸受けシステム112は、トラックシステムと一体化するための他の形状のチャネルを含むことができる。さらに他の実施形態では、スピンドルバンク100は、車輪又は磁気を使用して、取り付けられた移動軸に沿ってスピンドルバンク100を移動させる動力付き軸受けシステムを含むことができる。他の実施形態では、軸が移動システムを含み、スピンドルバンク100は、移動のために動力を供給されないが、代わりに軸に取り付けられ、軸によって動力が供給される移動システムによって動かされる。一部の実施形態では、スピンドルバンク100が永久磁石又は可動コイルのいずれかとして機能し、軸が永久磁石又は可動コイルのもう一方として機能する、永久磁石及びコイルシステムが利用されてもよい。スピンドルバンク100は、移動のためにスピンドルバンク100を1つ又は複数の軸に移動可能に取り付けるための任意のシステムを含むことができる。
【0091】
スピンドルバンク100は、第1の入口122及び第2の入口124を含む空気分配システムをさらに含む。第1の入口122及び第2の入口124はそれぞれ、組立機械からの管又は他の空気送達システムに接続されてもよい。チャネルは、それぞれがスピンドルモジュール200の第1の空気分配ポート232などの空気分配ポートに空気を送達ように構成された様々な空気出口126a、126b、126c、126d、126e、126f、126gを有する第1の空気入口122から延在することができる。同様に、チャネルは、それぞれがスピンドルモジュール200の第2の空気分配ポート234などの空気分配ポートに空気を送達するように構成された様々な空気出口128a、128b、128c、128d、128e、128f、128gを有する第2の空気入口124から延在することができる。
図14に示す実施形態では、スピンドルバンク100の2つの空気出口が、取り付けられたスピンドルモジュール200によって隠されていることを理解されたい。このようにして、複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hはそれぞれ、モジュールが装着されたときに、装着可能なスピンドルモジュールのそれぞれに空気を送達ように構成することができる。
【0092】
スピンドルバンク100は、電力及び/又は信号を複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hのそれぞれに送達するための電力送達システムをさらに含むことができる。一組の電気コネクタ132を含む電力送達システムが示されている。この一組の電気コネクタ132は、各スピンドルモジュール200の配電ポート242a、242bに接続するように構成されてもよい。スピンドルバンク100は、複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hに配置された電気コネクタ130、132に配線された、電力及び/又は他の信号をスピンドルバンク100に供給する1つ又は複数の電気入力コネクタ(図示せず)を含むことができる。
【0093】
複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hのそれぞれは、スピンドルモジュール200の第1のねじ山付きねじ246aを受け入れるように構成された第1のねじ山付き取り付け位置134を含むことができる。複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hのそれぞれは、スピンドルモジュール200の第2のねじ山付きねじ246bを受け入れるように構成された第2のねじ山付き取り付け位置136を含むことができる。第1のねじ山付き取り付け位置134及び第2のねじ山付き取り付け位置136はそれぞれ、ねじ山付きボアであってもよい。したがって、上述したように、各スピンドルモジュール200は、2つのねじ山付きねじを付けたり、又は外したりすることによって、スピンドルバンク200に着脱することができる。ドライバ、アレンレンチ、レンチなどの手動工具が、スピンドルバンク100へのスピンドルモジュール200の取り付けに必要な唯一の工具であってもよい。
【0094】
図15は、取り付けられた複数のスピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200gを、スピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200gとは異なるスピンドルモジュール500とともに示す。したがって、複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hは、第1の装着可能なスピンドルモジュール500を受け入れるように構成された第1の装着位置114aを含む。複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hは、それぞれが第2の装着可能なスピンドルモジュール200を受け入れるように構成された第2の装着位置114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hを含むことができる。一部の実施形態では、第1の装着位置114a及び第2の装着位置114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hは、構造的に同じであってもよい。他の実施形態では、スピンドルバンク100は、装着位置間の構造的な違いを含んでもよい。したがって、第1の装着可能なスピンドルモジュール500は、第2の装着可能なスピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200gとは異なる。例えば、第1の装着可能なスピンドルモジュール500は、単一のスピンドル及びノズルを含むが、第2の装着可能なスピンドルモジュール200a、200b、200c、200d、200e、200f、200gのそれぞれは、2つのスピンドル及びノズルを含む。異なるスピンドルモジュールに対応する際、第1の装着位置114aは、第2の装着位置114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hとは異なる少なくとも1つの物理的特性を含むことができる。装着位置における特徴又は物理的特性の違いを有する様々な異なるスピンドルモジュールに対応するスピンドルバンクが企図される。
【0095】
図示されていないが、スピンドルバンク100が、複数の装着位置114a、114b、114c、114d、114e、114f、114g、114hのそれぞれに対して1つ又は複数の動作制御チップを含むことも企図されている。図示する実施形態は、装着可能なスピンドルモジュール200のそれぞれに取り付けられた動作制御チップ250を含む。しかしながら、他の実施形態では、これらの動作制御チップは、スピンドルバンク100上に見出されてもよい。実施形態にかかわらず、スピンドルバンク100と取り付けられたスピンドルモジュール200、500との組み合わせによって規定される吐出ヘッド又はピックアンドプレースヘッドは、スピンドルの数に等しい数の制御チップ250を含むことができる。他の実施形態では、各スピンドルモジュール200は、モジュール上に位置する2つのスピンドルに専用の制御チップ250のうちの1つを含む。
【0096】
上述した組立機械、吐出ヘッド、スピンドル、スピンドル装着モジュール、及びスピンドルバンクを利用して、未完成品を組み立てる、又は組立機械を組み立てるための様々な方法が企図される。
【0097】
例えば、組立方法は、スピンドルバンク100とスピンドルモジュール200のうちの1つ又は複数との組み合わせなどの、ピックアンドプレースヘッドを有する、組立機械10などのピックアンドプレース機械を提供することを含むことができる。本方法は、ピックアンドプレース機械用のスピンドル300などのスピンドルを提供することを含むことができる。本方法は、ピックアンドプレース機械のピックアンドプレースヘッドにスピンドルを取り付けることを含むことができる。本方法は、スピンドルのシータギアによって、ピックアンドプレースヘッドの第1のシータモータ224などのモータと係合することを含むことができる。本方法は、スピンドルによって、電子部品又はその一部に接触することを含むことができる。本方法は、スピンドルによって、電気部品を操作することを含むことができる。本方法は、ピックアンドプレース機械のピックアンドプレースヘッドからピックアンドプレース機械のスピンドルバンクにスピンドルを取り外すことを含むことができる。本方法は、スピンドルのシャフトの少なくとも1つの開口部によって、ピックアンドプレースヘッドの空気送達システムからスピンドルの中空内部への空気流を受け取り、操作中に空気流を利用することを含むことができる。本方法は、ノズルを用いて、空気流を使用して電気部品をピックアップすること、及びノズルを用いて、空気流を使用して電子部品を配置することを含むことができる。本方法は、ピックアンドプレースヘッドのモータを用いて、スピンドルのシータギアを回転させること、並びにシータギアの回転によって、スピンドルのシャフト及びノズルチップを回転させることを含むことができる。本方法は、ピックアンドプレースヘッドに配置された光学センサ550などの光学センサのビームをスピンドルの周方向リッジによって遮断することを含むことができる。本方法は、光学センサによって、ピックアンドプレースヘッドの少なくとも一部に対するノズルによる動きを検知することを含むことができる。本方法は、モータによって、シータギアを磁力により回転させることを含むことができる。本方法は、ピックアンドプレースヘッドの受け取り位置の磁石によって、磁性材料が受け取り位置の磁石と相互作用するようにシャフトを受け取ることを含むことができる。
【0098】
別の組立方法は、第3の移動軸36又は第4の移動軸38などの、第1の移動軸を有する組立機械10などのピックアンドプレース機械を提供することを含むことができる。本方法は、ピックアンドプレース機械用のスピンドルバンク100などのスピンドルバンクを提供することを含むことができる。本方法は、スピンドルバンクの複数の装着位置のそれぞれに、スピンドルとノズルの組み合わせ300などの、少なくとも1つのピックアンドプレーススピンドルとノズルを含む、スピンドルモジュール200、500などの装着可能なスピンドルモジュールを取り付けることを含むことができる。本方法は、受け取った装着可能なスピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を組み立てることを含むことができる。本方法は、組立機械の空気分配システムによってスピンドルバンクに空気を分配することと、スピンドルバンクの第2の空気分配システムによって、装着後の装着可能なスピンドルモジュールのそれぞれに空気を分配することと、を含むことができる。本方法は、組立機械の電力分配システムによってスピンドルバンクに電力を分配することと、電気コネクタ130、132などのスピンドルバンクの第2の電力分配システムによって、装着後の装着可能なスピンドルモジュールのそれぞれに電力を分配することを含むことができる。本方法は、ねじ山付き取り付け位置134、136などのスピンドルバンクの少なくとも1つのねじ山付き取り付け位置によって、ねじ246a、246bなどの、装着可能なスピンドルモジュールのうちの少なくとも1つの、少なくとも1つのねじ山付き取り付け構成要素を受け取ることを含むことができる。本方法は、設置者が手動工具のみを使用して、装着可能なスピンドルモジュールのうちの少なくとも1つを複数の装着位置のうちの選択された1つに取り付けることを含むことができる。本方法は、軸受けシステム112などのスピンドルバンクの軸受けシステムを第1の移動軸に取り付けることを含むことができる。本方法は、ピックアンドプレース機械によって第1の移動軸に沿ってスピンドルバンクを移動させることを含むことができる。本方法は、第1の移動軸を、第1の移動軸32及び/又は第2の移動軸34などのピックアンドプレース機械の第2の移動軸に取り付け、スピンドルバンクをピックアンドプレース機械によって第2の移動軸に沿って移動させることを含むことができる。本方法は、第1の装着可能なスピンドルモジュールをスピンドルバンクの第1の装着位置に装着することと、第2の装着可能なスピンドルモジュールを第2の装着位置に装着することと、を含むことができ、第2の装着可能なスピンドルモジュールが第1の装着可能なスピンドルモジュールとは異なり、第2の装着位置が第1の装着位置とは異なる物理的特性を含む。
【0099】
別の組立方法は、第3の移動軸36又は第4の移動軸38などの、第1の移動軸を有する、組立機械10などのピックアンドプレース機械を提供することを含むことができる。本方法は、第1の移動軸に沿って移動可能なように、ピックアンドプレース機械に取り付けられたスピンドルバンク100などのスピンドルバンクを提供することを含むことができる。本方法は、スピンドルモジュール200などの第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを提供することを含むことができる。本方法は、ねじ246a、246bなどの機械的取り付け機構を使用して、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを、スピンドルバンクに取り付けることを含むことができ、それにより、空気分配ポート232、234のうちの1つなどの空気分配ポートが、スピンドルバンクの空気出口126a、126b、126c、126d、126e、126f、126gなどの要素から空気を受け取るように接続され、配電ポート240a、240b、242a、242bなどの配電ポートがスピンドルバンクの電気コネクタ130、132などの要素から電気を受け取るように接続される。本方法は、モジュール式本体構造の受け取り位置によって、スピンドル300などの第1のスピンドルを受け取ることを含むことができる。本方法は、z軸モータ220などの第1のz軸モータによって、受け取った第1のスピンドルをz軸で移動させることを含むことができる。本方法は、第1のシータモータ224などの第1のシータモータによって、受け取った第1のスピンドルを回転させることを含むことができる。本方法は、空気分配システムによって、受け取った空気を空気分配ポートから、受け取った第1のスピンドルに送達することを含むことができる。本方法は、配電システムによって、受け取った電気を配電ポートから、受け取った第1のスピンドルに送達することを含むことができる。本方法は、スピンドルバンクを第1の移動軸に沿って移動させ、取り付けられた第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を少なくとも部分的に組み立てることを含むことができる。本方法は、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを、手動工具を用いてスピンドルバンクに取り付けることを含むことができる。本方法は、モジュール式本体構造の第2の受け取り位置によって、スピンドル300などの第2のスピンドルを受け取ることを含むことができる。本方法は、第2のz軸モータ222などの第2のz軸モータによって、受け取った第2のスピンドルをz軸で移動させることを含むことができる。本方法は、第2のシータモータ226などの第2のシータモータによって、受け取った第2のスピンドルを回転させることを含むことができる。本方法は、空気分配システムによって、受け取った空気を空気分配ポートから、受け取った第2のスピンドルに送達することと、配電システムによって、受け取った電気を配電ポートから、受け取った第2のスピンドルに送達することと、を含むことができる。本方法は、第1のz軸モータによって、第1の本体282などの第1の本体を、第1の直線トラック278などの第1の直線トラックに沿って移動させることを含むことができる。本方法は、第2のz軸モータによって、第2の本体284などの第2の本体を、第2の直線トラック280などの第2の直線トラックに沿って移動させることを含むことができる。本方法は、第1のナット及び第2のナット298a、298bなどの、第1のナットと第2のナットとの間に延在する止めねじ297などの止めねじを用いて、第1の直線トラック及び第2の直線トラックをモジュール式本体構造に取り付けることを含むことができる。
【0100】
本方法は、動作制御チップ250などのスピンドルモジュールの第1の動作制御チップを用いて、第1のz軸モータ及び第1のシータモータを制御することをさらに含むことができる。本方法は、第2の動作制御チップを用いて、第2のz軸モータ及び第2のシータモータを制御することを含むことができる。
【0101】
組立方法は、スピンドルモジュール500又は200などの第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールを提供することも含むことができる。本方法は、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの空気分配ポートがスピンドルバンクの要素から空気を受け取るように接続され、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの配電ポートがスピンドルバンクの要素から電気を受け取るように接続されるように、機械的取り付け機構を使用して、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールをスピンドルバンクに取り付けることを含むことができる。本方法は、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールのモジュール式本体構造の受け取り位置によって、スピンドルを受け取ることを含むことができる。本方法は、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの第1のz軸モータによって、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの受け取ったスピンドルをz軸で移動させることを含むことができる。本方法は、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの第1のシータモータによって、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの受け取ったスピンドルを回転させることを含むことができる。本方法は、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの空気分配システムによって、受け取った空気を第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの空気分配ポートから第2のピックアンドプレーススピンドルの受け取ったスピンドルに送達することを含むことができる。本方法は、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの配電システムによって、受け取った電気を第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの配電ポートから第2のピックアンドプレーススピンドルの受け取ったスピンドルに送達することを含むことができる。本方法は、取り付けられた第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を少なくとも部分的に組み立てることを含むことができる。本方法は、第1の動作制御チップを用いて、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールの第1のz軸モータ及び第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールの第1のシータモータを制御することと、第2の動作制御チップを用いて、第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの第1のz軸モータ及び第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの第1のシータモータを制御することと、をさらに含むことができる。
【0102】
組立方法は、モジュール式本体構造210などの本体構造及び/又はスピンドルバンク100のベース110、あるいはピックアンドプレース又は吐出ヘッドのための他の任意の本体を提供することをさらに含むことができる。本方法は、それぞれがz軸でスピンドルを移動させるように構成された、本体構造に取り付けられた複数のz軸モータと、それぞれがスピンドルを回転させるように構成された、本体構造に取り付けられた複数のシータモータと、を提供することを含むことができる。本方法は、それぞれが本体構造に取り付けられた複数の動作制御チップを提供することを含むことができる。本方法は、複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、複数のz軸モータのうちの1つ及び複数のシータモータのうちの1つを制御することと、ピックアンドプレースヘッドを用いて、未完成品を少なくとも部分的に組み立てることと、を含むことができる。本方法は、複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、複数のz軸モータのうちの単一のモータ及び複数のシータモータのうちの単一のモータの速度を制御することを含むことができる。本方法は、複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、複数のz軸モータのうちの単一のモータ及び複数のシータモータのうちの単一のモータの加速度を制御することを含むことができる。本方法は、複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、複数のz軸モータのうちの単一のモータ及び複数のシータモータのうちの単一のモータの位置を制御することを含むことができる。本方法は、複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、複数のスピンドルのそれぞれについて、別個の独立した動作制御プロファイルを作成することをさらに含むことができる。
【0103】
実施形態の要素は、冠詞「a」又は「an」のいずれかで紹介されている。冠詞は、要素が1つ又は複数あることを意味する。「含む」及び「有する」という用語並びにそれらの派生語は、列挙された要素以外の追加の要素が存在してもよいように包括的なものであることが意図されている。少なくとも2つの用語のリストとともに使用される場合の「又は」という接続詞は、任意の用語又は用語の組み合わせを意味することが意図されている。「第1」及び「第2」という用語は、要素を区別するために使用され、特定の順序を示すために使用されない。
【0104】
本発明は、限られた数の実施形態のみに関連して詳細に記載されたが、本発明は、そのような開示された実施形態には限定されないことを容易に理解されるはずである。むしろ、本発明は、これまでに記載されていないが、本発明の精神及び範囲に相応する、任意の数の変形形態、代替形態、置換形態又は等価な構成を組み込むように修正することができる。加えて、本発明の様々な実施形態が記載されたが、本発明の態様は、記載された実施形態のうちの一部のみを含むことができることを理解されたい。したがって、本発明は、前述の記載によって限定されると見なされるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
以下、次の事項を開示する。
(1)
第1の端部と第2の端部との間に延在する長さを含むシャフトであって、外側本体及び中空内部を含む、シャフトと、
前記シャフトの前記第1の端部に配置されたノズルチップであって、電子部品を操作するために電子部品に接触するように構成された、ノズルチップと、
前記シャフト上に配置されたシータギアであって、ピックアンドプレースヘッドのモータと係合するように構成された、シータギアと、
を備え、
前記ピックアンドプレースヘッドから取り外し可能に取り付け可能であるように構成されている、
ピックアンドプレース機械用のスピンドル。
(2)
開示事項1に記載のスピンドルであって、前記外側本体が、前記中空内部への空気流を受け入れるように構成された少なくとも1つの開口部を含む、スピンドル。
(3)
開示事項2に記載のスピンドルであって、前記少なくとも1つの開口部が、前記長さに沿った点で前記シャフトの前記外側本体の周りに配置された複数の開口部である、スピンドル。
(4)
開示事項2に記載のスピンドルであって、前記シャフトが、前記ノズルが前記電子部品をピックアップして配置するように構成されるように、前記空気流を前記ノズルに送達するように構成されている、スピンドル。
(5)
開示事項1に記載のスピンドルであって、前記シャフトが円筒形であり、前記シータギアが、前記モータの駆動ギアによる前記シータギアの回転が前記シャフトを回転させるように、前記シャフトに固定されている、スピンドル。
(6)
開示事項1に記載のスピンドルであって、前記シータギアが前記シャフトとは別個に製造された構成要素であり、前記シータギアが前記シャフトを受け入れるように構成された開口部を含む、スピンドル。
(7)
開示事項6に記載のスピンドルであって、前記シータギアが、前記第2の端部に面する上面、前記第1の端部に面する下面、及び外周をさらに含み、歯が前記外周に沿って配置され、前記シータギアが前記上面から前記第2の端部に向かって延在する周方向リッジをさらに含み、前記周方向リッジが前記シータギアの前記外周と前記シャフトとの間に位置する、スピンドル。
(8)
開示事項7に記載のスピンドルであって、前記シータギアが前記下面から前記第1の端部に向かって延在するベースを含み、前記ベースが前記開口部に近接して位置し、前記開口部の長さにわたって延在する、スピンドル。
(9)
開示事項1に記載のスピンドルであって、前記シータギアが、前記モータと相互作用し、磁力によって回転するように構成された磁性材料で作られている、スピンドル。
(10)
開示事項1に記載のスピンドルであって、前記シャフトが、取り外し可能な取り付けのために前記ピックアンドプレースヘッドの磁石によって受け入れられるように構成された前記第2の端部に近接する磁性材料を含む、スピンドル。
(11)
組立方法であって、ピックアンドプレースヘッドを有するピックアンドプレース機械を提供することと、
前記ピックアンドプレース機械用のスピンドルを提供することであって、前記スピンドルが、
第1の端部と第2の端部との間に延在する長さを含むシャフトであり、外側本体及び中空内部とを含む、シャフト、
前記シャフトの前記第1の端部に配置されたノズルチップ、
前記シャフト上に配置されたシータギア、
を含む、ことと、
前記スピンドルを前記ピックアンドプレース機械の前記ピックアンドプレースヘッドに取り付け、前記シータギアによって、前記ピックアンドプレースヘッドのモータと係合させることと、
前記スピンドルによって、電気部品に接触することと、
前記スピンドルによって、前記電気部品を操作することと、
前記ピックアンドプレース機械の前記ピックアンドプレースヘッドから前記スピンドルを取り外すことと、
を含む、組立方法。
(12)
開示事項11に記載の方法であって、前記外側本体が少なくとも1つの開口部を含み、前記少なくとも1つの開口部によって、前記ピックアンドプレースヘッドの空気送達システムから前記中空内部への空気流を受け取り、前記操作中に前記空気流を利用することをさらに含む、方法。
(13)
開示事項12に記載の方法であって、
前記ノズルを用いて、前記空気流を使用して前記電気部品をピックアップすることと、
前記ノズルを用いて、前記空気流を使用して前記電子部品を配置することと、
をさらに含む、方法。
(14)
開示事項11に記載の方法であって、
前記ピックアンドプレースヘッドの前記モータを用いて、前記シータギアを回転させることと、
前記シータギアの前記回転によって、前記シャフト及び前記ノズルチップを回転させることと、
をさらに含む、方法。
(15)
開示事項11に記載の方法であって、前記シータギアが、前記第2の端部に面する上面、前記第1の端部に面する下面、及び外周をさらに含み、歯が前記外周に沿って配置され、前記シータギアが前記上面から前記第2の端部に向かって延在する周方向リッジをさらに含み、前記周方向リッジが前記シータギアの前記外周と前記シャフトとの間に位置し、
前記周方向リッジによって、前記ピックアンドプレースヘッド上に配置された光学センサのビームを遮断することと、
前記光学センサによって、前記ピックアンドプレースヘッドの少なくとも一部に対する前記ノズルによる動きを検知することと、
をさらに含む、方法。
(16)
開示事項11に記載の方法であって、前記シータギアが磁性材料で作られ、前記モータによって、前記シータギアを磁力により回転させることをさらに含む、方法。
(17)
開示事項1に記載の方法であって、前記シャフトが、前記第2の端部に近接する磁性材料を含み、前記ピックアンドプレースヘッドの受け取り位置の磁石によって、前記磁性材料が前記受け取り位置の前記磁石と相互作用するように前記シャフトを受け取ることをさらに含む、方法。
(18)
受け取り位置を含む本体構造と、
z軸モータと、
シータモータと、
前記受け取り位置で受け取られるスピンドルであって、
第1の端部と第2の端部との間に延在するシャフトであり、外側本体及び中空内部を含む、シャフト、
前記シャフトの前記第1の端部に配置されたノズルチップであり、前記電子部品を操作するために電子部品に接触するように構成されたノズルチップ、及び
前記シャフト上に配置されたシータギアであり、前記シータモータが前記シータギアを回転させるように構成されるように、前記シータモータと係合するように構成されている、シータギア
を含む、スピンドルと、
を備える、吐出ヘッド。
(19)
開示事項18に記載の吐出ヘッドであって、前記スピンドルが、前記受け取り位置から取り外し可能に取り付け可能である、吐出ヘッド。
(20)
開示事項18に記載の吐出ヘッドであって、空気流送達システムをさらに備え、前記スピンドルの前記シャフトの前記外側本体が、前記空気流送達システムから前記中空内部への空気流を受け入れるための少なくとも1つの開口部を含む、吐出ヘッド。
(21)
ピックアンドプレース機械用のスピンドルバンクであって、複数の装着位置を含むベースであって、前記複数の装着位置のそれぞれが少なくとも1つのピックアンドプレーススピンドル及びノズルを含む装着可能なスピンドルモジュールを受け取るように構成されている、ベースと、
前記スピンドルバンクが移動軸に沿って移動可能なようにピックアンドプレース機械の移動軸に取り付け可能な軸受けシステムと、
を備える、ピックアンドプレース機械用のスピンドルバンク。
(22)
開示事項21に記載のスピンドルバンクであって、前記複数の装着位置のそれぞれが25ミリメートル未満の間隔を空けて配置されている、スピンドルバンク。
(23)
開示事項21に記載のスピンドルバンクであって、前記複数の装着位置のそれぞれに空気を送達するように構成された空気送達システムをさらに備え、前記複数の装着位置のそれぞれが、装着されたときに前記装着可能なスピンドルモジュールのそれぞれに前記空気を送達するように構成されている、スピンドルバンク。
(24)
開示事項21に記載のスピンドルバンクであって、前記複数の装着位置のそれぞれに電力を送達するように構成された電力送達システムをさらに備え、前記複数の装着位置のそれぞれが、装着されたときに前記装着可能なスピンドルモジュールのそれぞれに前記電力を送達するように構成されている、スピンドルバンク。
(25)
開示事項21に記載のスピンドルバンクであって、前記複数の装着位置のそれぞれが、前記装着可能なスピンドルモジュールのうちの1つの少なくとも1つのねじ山付き取り付け構成要素を受け入れるように構成された少なくとも1つのねじ山付き取り付け位置を含む、スピンドルバンク。
(26)
開示事項25に記載のスピンドルバンクであって、前記少なくとも1つのねじ山付き取り付け位置が2つのねじ山付きボアであり、前記装着可能なスピンドルモジュールのうちの1つの前記少なくとも1つのねじ山付き取り付け構成要素が2つのねじ山付きねじである、スピンドルバンク。
(27)
開示事項26に記載のスピンドルバンクであって、前記複数の装着位置が、前記複数の装着位置のそれぞれへの装着可能なスピンドルモジュールの取り付けが手動工具のみを必要とするように構成されている、スピンドルバンク。
(28)
開示事項21に記載のスピンドルバンクであって、前記複数の装着位置が少なくとも8つの装着位置を含む、スピンドルバンク。
(29)
開示事項24に記載のスピンドルバンクであって、前記空気送達システムが、第1の入口と第1の複数の出口との間に延在する第1のチャネルを含み、前記第1の複数の出口のそれぞれが、前記複数の装着位置のうちの1つに空気を供給するように構成され、前記空気送達システムが、第2の入口と第2の複数の出口との間に延在する第2のチャネルをさらに含み、前記第2の複数の出口のそれぞれが、前記複数の装着位置のうちの1つに空気を供給するように構成されている、スピンドルバンク。
(30)
開示事項21に記載のスピンドルバンクであって、前記複数の装着位置が、第1の装着可能なスピンドルモジュールを受け取るように構成された第1の装着位置を含み、前記複数の装着位置が、第2の装着可能なスピンドルモジュールを受け取るように構成された第2の装着位置を含み、前記第1の装着可能なスピンドルモジュールが、前記第1の装着位置が前記第2の装着位置とは少なくとも1つの異なる物理的特性を含むように、前記第2の装着可能なスピンドルモジュールとは異なる、スピンドルバンク。
(31)
ピックアンドプレース機械であって、ピッキング用の電子部品を提示するように構成されたフィーダ位置と、
未完成品を受け取り、前記電子部品を配置するように構成された配置位置と、
第1の移動軸と、
スピンドルバンクであって、
複数の装着位置を含むベースであり、前記複数の装着位置のそれぞれが、少なくとも1つのピックアンドプレーススピンドル及びノズルを含む装着可能なスピンドルモジュールを受け取るように構成されている、ベース、並びに
前記スピンドルバンクが前記第1の移動軸に沿って移動可能なように前記第1の移動軸に取り付け可能な軸受けシステム
を含む、スピンドルバンクと、
を備える、ピックアンドプレース機械。
(32)
開示事項31に記載のピックアンドプレース機械であって、前記第1の移動軸に垂直な第2の移動軸をさらに備え、前記軸受けシステムが、前記スピンドルバンクが前記第2の移動軸に沿って移動可能なように前記第2の移動軸に取り付け可能である、ピックアンドプレース機械。
(33)
組立方法であって、第1の移動軸を有するピックアンドプレース機械を提供することと、
ピックアンドプレース機械用のスピンドルバンクを提供することであって、前記スピンドルバンクが、
複数の装着位置を含むベース、及び
前記軸に沿って移動可能なように前記ピックアンドプレース機械の前記第1の移動軸に取り付け可能な軸受けシステム
を含む、提供することと、
前記複数の装着位置のそれぞれに、少なくとも1つのピックアンドプレーススピンドル及びノズルを含む装着可能なスピンドルモジュールを装着することと、
前記受け取った装着可能なスピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を組み立てることと、
を含む、組立方法。
(34)
開示事項33に記載の方法であって、前記ピックアンドプレース機械が第1の空気分配システムを含み、前記スピンドルバンクが第2の空気分配システムを含み、
前記第1の空気分配システムによって前記スピンドルバンクに空気を分配することと、
前記第2の空気分配システムによって、前記装着後の前記装着可能なスピンドルモジュールのそれぞれに前記空気を分配することと、
をさらに含む、方法。
(35)
開示事項33に記載の方法であって、前記ピックアンドプレース機械が配電システムを含み、前記スピンドルバンクが第2の配電システムを含み、
前記第1の配電システムによって前記スピンドルバンクに電力を分配することと、
前記第2の配電システムによって、前記装着後の前記装着可能なスピンドルモジュールのそれぞれに前記電力を分配することと、
をさらに含む、方法。
(36)
開示事項33に記載の方法であって、前記複数の装着位置のそれぞれが少なくとも1つのねじ山付き取り付け位置を含み、前記装着可能なスピンドルモジュールの少なくとも1つが少なくとも1つのねじ山付き取り付け構成要素を含み、
少なくとも1つのねじ山付き取り付け位置によって、前記少なくとも1つの前記装着可能なスピンドルモジュールの前記少なくとも1つのねじ山付き取り付け構成要素を受け入れること
をさらに含む、方法。
(37)
開示事項36に記載の方法であって、設置者によって手動工具のみを使用し、前記装着可能なスピンドルモジュールのうちの少なくとも1つを前記複数の装着位置のうちの選択された1つに取り付けることをさらに含む、方法。
(38)
開示事項33に記載の方法であって、
前記軸受けシステムを前記第1の移動軸に取り付けることと、
前記ピックアンドプレース機械によって、前記スピンドルバンクを前記第1の移動軸に沿って移動させることと、
をさらに含む、方法。
(39)
開示事項38に記載の方法であって、前記ピックアンドプレース機械が前記第1の移動軸に垂直な第2の移動軸をさらに含み、
前記第1の移動軸を前記第2の移動軸に取り付けることと、
前記ピックアンドプレース機械によって前記第2の移動軸に沿って前記スピンドルバンクを移動させることと、
をさらに含む、方法。
(40)
開示事項33に記載の方法であって、前記複数の装着位置が、第1の装着可能なスピンドルモジュールを受け取るように構成された第1の装着位置を含み、前記複数の装着位置が、第2の装着可能なスピンドルモジュールを受け取るように構成された第2の装着位置を含み、前記第1の装着可能なスピンドルモジュールが、前記第1の装着位置が前記第2の装着位置とは少なくとも1つの異なる物理的特性を含むように、前記第2の装着可能なスピンドルモジュールとは異なり、
前記第1の装着可能なスピンドルモジュールを前記第1の装着位置に取り付けることと、
前記第2の装着可能なスピンドルモジュールを前記第2の装着位置に取り付けることと、
をさらに含む、方法。
(41)
ピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造と、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータと、
前記受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータと、
空気分配ポートを含む空気分配システムであって、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成された、空気分配システムと、
配電ポートを含む配電システムであって、受け取った電気を前記配電ポートから前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータに送達するように構成された、配電システムと、
機械的取り付け機構であって、前記空気分配ポートが前記スピンドルバンクから空気を受け取るように接続され、前記配電ポートが前記スピンドルバンクから電気を受け取るように構成されるように、前記モジュール式本体構造のスピンドルバンクへの取り付けを容易にするように構成されている、機械的取り付け機構と、
を備える、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(42)
開示事項41に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、ピックアンドプレース機械の移動軸に直接取り付け可能ではない、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(43)
開示事項41に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記機械的取り付け機構が、それぞれが手動工具によって回転させるように構成された複数のねじ山付きボルトである、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(44)
開示事項43に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであて、前記機械的取り付け機構が、それぞれが前記手動工具によって回転させるように構成された2つのねじ山付きボルトであり、前記2つのねじ山付きボルトが、前記モジュール式本体構造を前記スピンドルバンクに取り付けるために必要とされる唯一の取り付け機構である、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(45)
開示事項41に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御するように構成された動作制御チップをさらに備える、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(46)
開示事項41に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記モジュール式本体構造が、スピンドルを受け取るように構成された第2の受け取り位置をさらに含み、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルを前記z軸で移動させるように構成された第2のz軸モータと、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第2のシータモータと、
をさらに備え、
前記空気分配システムが、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成され、
前記配電システムが、受け取った電力を前記配電ポートから前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータに送達するように構成されている、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(47)
開示事項46に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1の受け取り位置及び前記第2の受け取り位置が、10mm以下の間隔を空けて配置されている、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(48)
開示事項46に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記モジュール式本体構造が、第1の直線トラック及び第2の直線トラックをさらに含み、
前記第1の直線トラックに取り付けられ、前記第1のz軸モータが作動すると、前記第1の直線トラックに沿って移動するように前記第1のz軸モータに動作可能に接続された第1の本体と、
前記第2の直線トラックに取り付けられ、前記第2のZ軸モータが作動すると、前記第2の直線トラックに沿って移動するように前記第2のZ軸モータに動作可能に接続された第2の本体と、
をさらに備え、
前記第1のシータモータが前記第1の本体に動作可能に接続され、前記第2のシータモータが前記第2の本体に動作可能に接続されている、
ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(49)
開示事項48に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1の直線トラック及び前記第2の直線トラックが、第1のナットと第2のナットとの間に延在する止めねじを用いて、前記モジュール式本体構造に取り付けられている、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(50)
開示事項46に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、
前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御するように構成された第1の動作制御チップと、
前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータを制御するように構成された第2の動作制御チップと、
をさらに備える、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(51)
組立方法であって、第1の移動軸を有するピックアンドプレース機械を提供することと、
前記第1の移動軸に沿って移動可能なように、前記ピックアンドプレース機械に取り付けられたスピンドルバンクを提供することと、
第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造、
第1のz軸モータ、
第1のシータモータ、
空気分配ポートを含む空気分配システム、
配電ポートを含む配電システム、及び
機械的取り付け機構
を含む、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを提供することと、
前記空気分配ポートが前記スピンドルバンクの要素から空気を受け取るように接続され、前記配電ポートが前記スピンドルバンクの要素から電気を受け取るように接続されるように、前記機械的取り付け機構を使用して、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを前記スピンドルバンクに取り付けることと、
前記モジュール式本体構造の前記受け取り位置によって、第1のスピンドルを受け取ることと、
前記第1のz軸モータによって、前記受け取った第1のスピンドルをz軸で移動させることと、
前記第1のシータモータによって、前記受け取った第1のスピンドルを回転させることと、
前記空気分配システムによって、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記受け取った第1のスピンドルに送達することと、
前記配電システムによって、前記受け取った電気を前記配電ポートから前記受け取った第1のスピンドルに送達することと、
前記スピンドルバンクを前記第1の移動軸に沿って移動させることと、
前記取り付けられた第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を少なくとも部分的に組み立てることと、
を含む組立方法。
(52)
開示事項51に記載の組立方法であって、前記機械的取り付け機構が複数のねじ山付きボルトであり、
前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールを、手動工具を用いて前記スピンドルバンクに取り付けることを
さらに含む、組立方法。
(53)
開示事項51に記載の組立方法であって、前記モジュール式本体構造が、第2の受け取り位置をさらに含み、前記ピックアンドプレーススピンドルモジュールが、
第2のz軸モータ、及び
第2のシータモータ
をさらに備え、
前記モジュール式本体構造の前記第2の受け取り位置によって、第2のスピンドルを受け取ることと、
前記第2のz軸モータによって、前記受け取った第2のスピンドルを前記z軸で移動させることと、
前記第2のシータモータによって、前記受け取った第2のスピンドルを回転させることと、
前記空気分配システムによって、前記受け取った空気を前記空気分配ポートから前記受け取った第2のスピンドルに送達することと、
前記配電システムによって、前記受け取った電気を前記配電ポートから前記受け取った第2のスピンドルに送達することと、
をさらに含む、組立方法。
(54)
開示事項53に記載の組立方法であって、前記モジュール式本体構造が、第1の直線トラック及び第2の直線トラックをさらに含み、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、
前記第1の直線トラックに取り付けられ、前記第1のz軸モータに動作可能に接続された第1の本体と、
前記第2の直線トラックに取り付けられ、前記第2のz軸モータに動作可能に接続された第2の本体と、をさらに備え、前記第1のシータモータが前記第1の本体に動作可能に接続され、前記第2のシータモータが前記第2の本体に動作可能に接続され、
前記第1のZ軸モータによって、前記第1の本体を前記第1の直線トラックに沿って移動させることと、
前記第2のz軸モータによって、前記第2の本体を前記第2の直線トラックに沿って移動させることと、
をさらに含む、組立方法。
(55)
開示事項54に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1の直線トラック及び前記第2の直線トラックを、第1のナットと第2のナットとの間に延在する止めねじを用いて前記モジュール式本体構造に取り付けること、
をさらに含む、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(56)
開示事項53に記載の組立方法であって、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、
第1の動作制御チップ、及び
第2の動作制御チップ
をさらに備え、
前記第1の動作制御チップを用いて、前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御することと、
前記第2の動作制御チップを用いて、前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータを制御することと、
をさらに含む、組立方法。
(57)
開示事項51に記載の組立方法であって、
受け取り位置を含むモジュール式本体構造、
第1のz軸モータ、
第1のシータモータ、
空気分配ポートを含む空気分配システム、
配電ポートを含む配電システム、及び
機械的取り付け機構、
を含むピックアンドプレーススピンドルモジュールを提供することと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記空気分配ポートが前記スピンドルバンクの要素から空気を受け取るように接続され、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記配電ポートが、前記スピンドルバンクの要素から電力を受け取るように接続されるように、前記機械的取り付け機構を使用して、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールを前記スピンドルバンクに取り付けることと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記モジュール式本体構造の前記受け取り位置によって、スピンドルを受け取ることと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第1のz軸モータによって、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記受け取ったスピンドルをz軸で移動させることと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第1のシータモータによって、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記受け取ったスピンドルを回転させることと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記空気分配システムによって、受け取った空気を前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記空気分配ポートから前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記受け取ったスピンドルに送達することと、
前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記配電システムによって、受け取った電力を前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記配電ポートから前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記受け取ったスピンドルに送達することと、
前記取り付けられた第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールによって、少なくとも1つの未完成品を少なくとも部分的に組み立てることと、
をさらに含む、組立方法。
(58)
開示事項57に記載の組立方法であって、前記ピックアンドプレーススピンドルモジュールが、第1の動作制御チップをさらに含み、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、第2の動作制御チップをさらに含み、
前記第1の動作制御チップを用いて、前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第1のz軸モータ及び前記第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第1のシータモータを制御することと、
前記第2の動作制御チップを用いて、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第1のz軸モータ及び前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールの前記第1のシータモータを制御することと、
をさらに含む、組立方法。
(59)
ピックアンドプレース機械であって、ピッキング用の電子部品を提示するように構成されたフィーダ位置と、
未完成品を受け取り、前記電子部品を配置するように構成された配置位置と、
第1の移動軸と、
前記第1の移動軸に沿って移動可能なスピンドルバンクと、
前記スピンドルバンクに取り付けられたピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、
スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータ、
前記受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータ、
空気分配ポートを含む空気分配システムであり、受け取った空気を前記空気分配ポートから前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルに送達するように構成された、空気分配システム、
配電ポートを含む配電システムであり、受け取った電気を前記配電ポートから前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータに送達するように構成された、配電システム、並びに
機械的取り付け機構であり、前記空気分配ポートが空気を受け取るように接続され、前記配電ポートが電気を受け取るように構成されるように、前記モジュール式本体構造を前記スピンドルバンクに取り付ける、機械的取り付け機構
を含む、ピックアンドプレーススピンドルモジュールと、
を備える、ピックアンドプレース機械。
(60)
開示事項59に記載のピックアンドプレース機械であって、前記機械的取り付け機構が、手動工具によって回転させるように構成された複数のねじ山付きボルトである、ピックアンドプレース機械。
(61)
ピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造と、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータと、
前記受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータと、
それぞれが前記本体構造に取り付けられた第1の動作制御チップであって、前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御するように構成された、第1の動作制御チップと、
機械的取り付け機構であって、前記モジュール式本体構造のスピンドルバンクへの取り付けを容易にするように構成されている、機械的取り付け機構と、
を備える、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(62)
開示事項61に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記モジュール式本体構造が、第2のスピンドルを受け取るように構成された第2の受け取り位置をさらに含み、前記ピックアンドプレーススピンドルが、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第2のz軸モータと、
前記受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第2のシータモータと、
それぞれが前記本体構造に取り付けられた第2の動作制御チップであって、前記第2のZ軸モータ及び前記第2のシータモータを制御するように構成された第2の動作制御チップと、
をさらに備える、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(63)
開示事項61に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記機械的取り付け機構が、手動工具によって回転させるように構成された複数のねじ山付きボルトである、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(64)
開示事項62に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1及び第2の動作制御チップのそれぞれが、前記それぞれの第1及び第2のz軸モータ並びに前記それぞれの第1及び第2のシータモータの速度、加速度、及び位置を制御するように構成されている、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(65)
開示事項64に記載のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、前記第1の受け取り位置で受け取られる第1のスピンドル及び第2の受け取り位置で受け取られる第2のスピンドルをさらに備え、前記第1及び第2の動作制御チップのそれぞれが、前記第1及び第2のスピンドルのそれぞれについて、別個の独立した動作プロファイルを作成するように構成されている、ピックアンドプレーススピンドルモジュール。
(66)
ピックアンドプレーススピンドルバンクであって、複数の装着位置を含むベースと、
前記スピンドルバンクが軸に沿って移動可能なようにピックアンドプレース機械の軸に取り付け可能な軸受けシステムと、
前記複数の装着位置の第1の装着位置に取り付けられた第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールであって、
スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータ、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータ、
それぞれが前記モジュール式本体構造に取り付けられた第1の動作制御チップであり、前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御するように構成された、第1の動作制御チップ、並びに
前記モジュール式本体構造を前記ベースに取り付ける機械的取り付け機構、
を含む、第1のピックアンドプレーススピンドルモジュールと、
を備える、ピックアンドプレーススピンドルバンク。
(67)
開示事項66に記載のピックアンドプレーススピンドルバンクであって、前記モジュール式本体構造が、第2のスピンドルを受け取るように構成された第2の受け取り位置をさらに含み、前記ピックアンドプレーススピンドルが、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルを前記z軸で移動させるように構成された第2のZ軸モータと、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第2のシータモータと、
それぞれが前記モジュール式本体構造に取り付けられた第2の動作制御チップであり、前記第2のZ軸モータ及び前記第2のシータモータを制御するように構成された第2の動作制御チップと、
をさらに備える、
ピックアンドプレーススピンドルバンク。
(68)
開示事項66に記載のピックアンドプレーススピンドルバンクであって、前記機械的取り付け機構が、手動工具によって回転させるように構成された複数のねじ山付きボルトである、ピックアンドプレーススピンドルバンク。
(69)
開示事項67に記載のピックアンドプレーススピンドルバンクであって、前記第1及び第2の動作制御チップのそれぞれが、前記それぞれの第1及び第2のz軸モータ並びに前記それぞれの第1及び第2のシータモータの速度、加速度、及び位置を制御するように構成されている、ピックアンドプレーススピンドルバンク。
(70)
開示事項69に記載のピックアンドプレーススピンドルバンクであって、前記第1の受け取り位置で受け取られる第1のスピンドル及び前記第2の受け取り位置で受け取られる第2のスピンドルをさらに含み、前記第1及び第2の動作制御チップのそれぞれが、前記第1及び第2のスピンドルのそれぞれについて、別個の独立した動作プロファイルをそれぞれ作成するように構成されている、ピックアンドプレーススピンドルバンク。
(71)
開示事項66に記載のピックアンドプレーススピンドルバンクであって、
前記複数の装着位置の第2の装着位置に取り付けられた第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールをさらに備え、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、
スピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置を含むモジュール式本体構造と、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルをz軸で移動させるように構成された第1のz軸モータと、
前記受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータと、
それぞれが前記モジュール式本体構造に取り付けられた第1の動作制御チップであり、前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御するように構成された、第1の動作制御チップと、
前記モジュール式本体構造を前記ベースに取り付ける機械的取り付け機構と、
を含む、
ピックアンドプレーススピンドルバンク。
(72)
開示事項67に記載のピックアンドプレーススピンドルバンクであって、
前記複数の装着位置の第2の装着位置に取り付けられた第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールをさらに備え、前記第2のピックアンドプレーススピンドルモジュールが、
それぞれがスピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置及び第2の受け取り位置を含むモジュール式本体構造と、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルを前記z軸で移動させるように構成された第1のz軸モータと、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルを前記z軸で移動させるように構成された第2のz軸モータと、
前記第1の受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第1のシータモータと、
前記第2の受け取り位置で受け取ったスピンドルを回転させるように構成された第2のシータモータと、
それぞれが前記モジュール式本体構造に取り付けられた第1の動作制御チップであり、前記第1のz軸モータ及び前記第1のシータモータを制御するように構成された、第1の動作制御チップと、
それぞれが前記モジュール式本体構造に取り付けられた第2の動作制御チップであり、前記第2のz軸モータ及び前記第2のシータモータを制御するように構成された、第2の動作制御チップと、
前記モジュール式本体構造を前記ベースに取り付ける機械的取り付け機構と、を含む、
ピックアンドプレーススピンドルバンク。
(73)
ピックアンドプレースヘッドであって、本体構造と、
それぞれがスピンドルをz軸で移動させるように構成された、前記本体構造に取り付けられた複数のz軸モータと、
それぞれがスピンドルを回転させるように構成された、前記本体構造に取り付けられた複数のシータモータと、
それぞれが前記本体構造に取り付けられた複数の動作制御チップであって、前記複数の動作制御チップのそれぞれが、前記複数のz軸モータのうちの1つ及び前記複数のシータモータのうちの1つを制御するように構成されている、複数の動作制御チップと、
を備えるピックアンドプレースヘッド。
(74)
開示事項73に記載のピックアンドプレースヘッドであって、前記複数の動作制御チップのそれぞれが、前記複数のz軸モータのうちの1つ並びに前記複数のシータモータのうちの1つの速度、加速度、及び位置を制御するように構成されている、ピックアンドプレースヘッド。
(75)
開示事項73に記載のピックアンドプレースヘッドであって、複数のスピンドルをさらに備え、前記複数のz軸モータのそれぞれが、前記複数のスピンドルのうちの1つを前記z軸で移動させるように構成され、前記複数のシータモータのそれぞれが、前記複数のスピンドルのうちの1つ回転させるように構成され、前記複数の動作制御チップのそれぞれが、前記複数のスピンドルのそれぞれについて、別個の独立した動作プロファイルを作成するように構成されている、ピックアンドプレースヘッド。
(76)
組立方法であって、
本体構造、
それぞれがスピンドルをz軸で移動させるように構成された、前記本体構造に取り付けられた複数のz軸モータ、
それぞれがスピンドルを回転させるように構成された複数のシータモータ、及び
それぞれが前記本体構造に取り付けられた複数の動作制御チップ
を含むピックアンドプレースヘッドを提供することと、
前記複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、前記複数のz軸モータのうちの1つ及び前記複数のシータモータのうちの1つを制御することと、
前記ピックアンドプレースヘッドを用いて、未完成品を少なくとも部分的に組み立てることと、
を含む組立方法。
(77)
開示事項76に記載の方法であって、前記複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、前記複数のz軸モータのうちの1つ及び前記複数のシータモータのうちの1つの速度を制御することをさらに含む、方法。
(78)
開示事項76に記載の方法であって、前記複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、前記複数のz軸モータのうちの1つ及び前記複数のシータモータのうちの1つの加速度を制御することをさらに含む、方法。
(79)
開示事項76に記載の方法であって、前記複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、前記複数のz軸モータのうちの1つ及び前記複数のシータモータのうちの1つの位置を制御することをさらに含む、方法。
(80)
開示事項76に記載の方法であって、前記ピックアンドプレースヘッドが複数のスピンドルをさらに含み、
前記複数の動作制御チップのそれぞれを用いて、前記複数のスピンドルのそれぞれについて、別個の独立した動作制御プロファイルを作成すること
をさらに含む、方法。
(81)
ピックアンドプレース吐出ヘッドであって、第1のz軸モータ取り付け位置、第2のz軸モータ取り付け位置、第1の直線トラック、及び第2の直線トラックを含む本体構造と、
前記第1のz軸モータ取り付け位置で前記本体構造に取り付けられた第1のz軸モータと、
前記第2のz軸モータ取り付け位置で前記本体構造に取り付けられた第2のz軸モータと、
前記第1の直線トラックに取り付けられ、前記第1のz軸モータが作動すると、前記第1の直線トラックに沿って移動するように前記第1のz軸モータに動作可能に接続された第1の本体と、
前記第2の直線トラックに取り付けられ、前記第2のz軸モータが作動すると、前記第2の直線トラックに沿って移動するように前記第2のz軸モータに動作可能に接続された第2の本体と、
前記第1の本体に動作可能に接続された第1のシータモータと、
前記第2の本体に動作可能に接続された第2のシータモータと、
前記第1の本体に動作可能に接続された第1の受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された、第1の受け取り位置であり、前記第1のシータモータが、前記第1の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させるように構成されている、第1の受け取り位置と、
前記第2の本体に動作可能に接続された第2の受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された、第2の受け取り位置であり、前記第2のシータモータが、前記第2の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させるように構成されている、第2の受け取り位置と、
を備え、
前記第1の直線トラック及び前記第2の直線トラックが、第1のナットと第2のナットとの間に延在する止めねじを用いて、前記本体構造に取り付けられている、
ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(82)
開示事項81に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記止めねじが雄ねじを含み、前記第1のナット及び前記第2のナットのそれぞれが、前記止めねじの前記雄ねじを受け入れるように構成された雌ねじ山付きナット本体を含む、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(83)
開示事項82に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記第1の直線トラックが、前記第1のナットが前記第1の直線トラック上の前記第1の本体の動きを妨げないように、締め付けられたときに前記第1のナットのヘッドを受け入れるように構成された第1のボアを含み、前記第2の直線トラックが、前記第2のナットが前記第2の直線トラック上の前記第2の本体の動きを妨げないように、締め付けられたときに前記第2のナットのヘッドを受け入れるように構成された第2のボアを含む、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(84)
開示事項82に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記第1の直線トラック及び前記第2の直線トラックが、第3のナットと第4のナットとの間に延在する第2の止めねじを用いて、前記本体構造に取り付けられている、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(85)
x軸、前記x軸に垂直なy軸、並びに前記x軸及び前記y軸に垂直なz軸に延在する本体構造であって、第1のz軸モータ取り付け位置、第2のz軸モータ取り付け位置、前記z軸に沿って延在する第1の直線トラック、及び前記z軸に沿って延在する第2の直線トラックを含む、本体構造と、
前記第1のz軸モータ取り付け位置で前記本体構造に取り付けられた第1のz軸モータであって、前記z軸での移動を強いるように構成されている、第1のz軸モータと、
前記第2のz軸モータ取り付け位置で前記本体構造に取り付けられた第2のz軸モータであって、前記z軸での移動を強いるように構成されている、第2のz軸モータと、
前記第1の直線トラックに取り付けられ、前記第1のz軸モータが作動すると、前記第1の直線トラックに沿って移動するように前記第1のz軸モータに動作可能に接続された第1の本体と、
前記第2の直線トラックに取り付けられ、前記第2のz軸モータが作動すると、前記第2の直線トラックに沿って移動するように前記第2のz軸モータに動作可能に接続された第2の本体と、
前記第1の本体に動作可能に接続された第1のシータモータと、
前記第2の本体に動作可能に接続された第2のシータモータと、
前記第1の本体に動作可能に接続された第1の受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された第1の受け取り位置であり、前記第1のシータモータが、前記第1の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させるように構成されている、第1の受け取り位置と、
前記第2の本体に動作可能に接続された第2の受け取り位置であって、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された第2の受け取り位置であり、前記第1シータモータが、前記第1の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させるように構成されている、第2の受け取り位置と、
を備え、
前記第1の受け取り位置及び前記第2の受け取り位置が、前記x軸に沿って間隔を空けて配置され、前記y軸に沿って同じ位置に配置され、前記第1のz軸モータ及び前記第2のz軸モータが、前記x軸に沿って間隔を空けて配置され、前記y軸上で間隔を空けて配置されている、
ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(86)
開示事項85に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記第1の受け取り位置及び前記第2の受け取り位置が、前記x軸に沿って12mm以下の間隔を空けて配置されている、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(87)
開示事項86に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記第1のz軸モータ及び前記第2のz軸モータが、16mm以上間隔を空けて配置されている、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(88)
開示事項85に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記第1の受け取り位置及び前記第2の受け取り位置が、前記x軸に沿って10mm以下の間隔を空けて配置されている、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(89)
開示事項88に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記第1のz軸モータ及び前記第2のz軸モータが、18mm以上の間隔を空けて配置されている、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(90)
ピックアンドプレース吐出ヘッドであって、z軸モータ取り付け位置及び直線トラックを有する本体構造と、
前記軸モータ取り付け位置で前記本体構造に取り付けられたz軸モータであって、z軸での移動を強いるように構成されている、z軸モータと、
前記直線トラックに取り付けられ、前記z軸モータが作動すると、前記直線トラックに沿って移動するように前記z軸モータに動作可能に接続された本体と、
前記第1の本体に動作可能に接続されたシータモータと、
前記本体に動作可能に接続された受け取り位置であって、前記ピックアンドプレーススピンドルに上向きのz軸力が加えられると、前記ピックアンドプレーススピンドルが、前記本体に対して前記z軸で移動するように構成されるように、ピックアンドプレーススピンドルを受け取るように構成された受け取り位置であり、前記ピックアンドプレーススピンドルの前記上向きのz軸移動に抵抗するように構成されたばね機構を含む、受け取り位置で、前記第1のシータモータが前記第1の受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルを回転させ、前記ピックアンドプレーススピンドルのz軸移動中に前記ピックアンドプレーススピンドルと係合したままであるように構成されている、受け取り位置と、
受け取ったピックアンドプレーススピンドルの前記本体に対する上向きのz軸移動を検出するように構成された、前記第1の本体から延在する光学検出器と、
を備えるピックアンドプレース吐出ヘッド。
(91)
開示事項90に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記ばね機構が磁性である、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(92)
開示事項90に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記ばね機構が機械的ばねである、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(93)
開示事項90に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記受け取り位置で受け取ったピックアンドプレーススピンドルをさらに備え、前記ピックアンドプレーススピンドルが、
第1の端部と第2の端部との間に延在する長さを含むシャフトであり、外側本体と中空内部を含む、シャフトと、
前記シャフトの前記第1の端部に配置されたノズルチップであり、前記電子部品を操作するために電子部品に接触するように構成されたノズルチップと、
前記シャフト上に配置されたシータギアであり、ピックアンドプレースヘッドのモータと係合するように構成された、シータギアと、
を含み、
前記ノズルが前記ピックアンドプレースヘッドから取り外し可能に取り付け可能であるように構成されている、
ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(94)
開示事項93に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記シータギアが、前記第2の端部に面する上面、前記第1の端部に面する下面をさらに含み、前記シータギアが、前記上面から前記第2の端部に向かって延在する周方向リッジであり、前記シータギアの前記外周と前記シャフトとの間に位置する、周方向リッジをさらに含む、ピックアンドプレース吐出ヘッド。
(95)
開示事項94に記載のピックアンドプレース吐出ヘッドであって、前記光検出器が、第1の端部と第2の端部との間に延在し、前記第1の端部と前記第2の端部との間に開口部を含み、前記第1の端部が、前記第2の端部に向けられた光ビームを生成するように構成された光ビーム発生器を含み、前記第2の端部が、光学光検出器を含み、前記周方向リッジが、前記本体に対して前記ピックアンドプレーススピンドルが前記光学光ビームを遮断するときに前記開口部に挿入されるように配置されている、ピックアンドプレース吐出ヘッド。