特許 7556087 連続材料から配置機への構成部品の供給

(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】2024-09-13

(45)【発行日】2024-09-25

(54)【発明の名称】連続材料から配置機への構成部品の供給

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20240917BHJP

【ＦＩ】

H05K13/02 B

【請求項の数】 11

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023056085

(22)【出願日】2023-03-30

(65)【公開番号】P2023153046

(43)【公開日】2023-10-17

【審査請求日】2023-05-29

(31)【優先権主張番号】10 2022 107 782.9

(32)【優先日】2022-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】514076766

【氏名又は名称】エーエスエムピーティー・ゲーエムベーハー・ウント・コ・カーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】クリストフ・エックル

【審査官】大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－０６２７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１５６８００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配置機（１００）に構成部品（１９７）を供給するための装置（１５０）であって、前記構成部品（１９７）が連続材料（２９５）の形態で提供され、
前記装置（１５０）は、
シャーシ（２５２）と、
前記連続材料（２９５）を搬送路に沿ってピックアップ位置の方へ搬送するために前記シャーシ（２５２）に取り付けられた搬送装置（２６０）と、
前記連続材料（２９５）の先端でセクション（２９６）を切断するように構成された切断装置（２７０）と、
を有し、
－ 切断された前記セクション（２９６）が供給された構成部品（１９７）を表し、
－ 前記搬送装置（２６０）及び／または前記切断装置（２７０）は、
第１の動作状態において、切断された前記構成部品（３９７ａ）が第１の所定の長さを有し、
第２の動作状態において、切断された前記構成部品（３９７ｂ）が第２の所定の長さを有し、前記第２の所定の長さが前記第１の所定の長さとは異なるように構成されており、
－ 前記切断装置（２７０）は前記シャーシ（２５２）に固定して取り付けられており、前記ピックアップ位置を、前記シャーシ（２５２）に対して前記搬送路に沿って空間的に変更することができ、各動作状態はそれ自体のピックアップ位置を割り当てられており、
－ 前記搬送装置は、前記連続材料（２９５）を前記搬送路に沿って所定の距離だけ搬送するように構成された押圧手段（２８０）を有しており、
－ 前記押圧手段は、前記連続材料（２９５）に係合するように構成され、前記搬送路に沿って前記シャーシ（２５２）に対して変位可能な挟持装置（２８０）を有している、装置（１５０）。

【請求項2】

前記切断装置（２７０）は、前記構成部品（１９７）が切断直後に前記ピックアップ位置に位置するように、前記搬送路及び前記ピックアップ位置に対して配置される、請求項１に記載の装置（１５０）。

【請求項3】

前記ピックアップ位置は、前記搬送路によって画定される搬送方向に対して分離された前記構成部品（１９７）の空間的中央にある、請求項１に記載の装置（１５０）。

【請求項4】

前記搬送装置（２６０）及び／または前記切断装置（２７０）は、少なくとも第３の動作状態において、切断された前記構成部品（３９７ｃ）が第３の所定の長さを有し、前記第３の所定の長さが、前記第１の所定の長さ及び前記第２の所定の長さのいずれとも異なるようにさらに構成される、請求項１に記載の装置（１５０）。

【請求項5】

前記切断装置（２７０）は、前記搬送路の両側に配置された２つの切断構成部品（２７２、２７４）を有し、第１の切断構成部品は切断刃（２７２）を有し、第２の切断構成部品（２７４）は、前記切断刃（２７２）が分離工程後に少なくとも部分的に入り込むことができる溝を有する、請求項１に記載の装置（１５０）。

【請求項6】

前記第１の切断構成部品（２７２）は前記切断刃（２７２）用のガイドブロック（２７３）を有し、前記第２の切断構成部品は挟持ブロック（２７４）を有し、前記ガイドブロック（２７３）と前記挟持ブロック（２７４）とは、
（ｉ）開状態では、前記連続材料（２９５）を前記ガイドブロック（２７３）と前記挟持ブロック（２７４）との間で搬送することができ、
（ｉｉ）閉状態では、前記連続材料（２９５）を前記ガイドブロック（２７３）と前記挟持ブロック（２７４）との間で形状適合及び／または摩擦係合させることができるように互いに対して変位可能である、
請求項５に記載の装置（１５０）。

【請求項7】

組立部品キャリア（１９０）上に電子組立部品（１９２）を配置するための配置システム（ＢＳ）であって、
前記配置システム（ＢＳ）は、
構成部品を供給するための請求項１から６のいずれか一項に記載の装置（１５０）と、
配置機（１００）と
を有し、
前記配置機（１００）が、
構成部品（１９７）を供給するための前記装置（１５０）が取り付けられるフレーム構造（１０２）と、
（ｉ）少なくとも１つの供給された構成部品（１９７）を受け取り、
（ｉｉ）少なくとも１つの受け取られた前記構成部品（１９７）を搬送し、
（ｉｉｉ）少なくとも１つの搬送された前記構成部品（１９７）を前記組立部品キャリア（１９０）上に配置する
ための配置ヘッド（１２５）と
を備える、配置システム（ＢＳ）。

【請求項8】

電子組立部品（１９２）を供給するための少なくとも１つの組立部品供給装置（１１０）をさらに有し、
少なくとも１つの前記組立部品供給装置（１１０）もまた前記配置機（１００）の前記フレーム構造（１０２）に取り付けられる、請求項７に記載の配置システム（ＢＳ）。

【請求項9】

配置機（１００）に構成部品（１９７）を供給するための方法であって、前記構成部品（１９７）が、請求項１に記載の装置（１５０）を使用して、連続材料（２９５）の形態で提供され、
前記方法は、
前記連続材料（２９５）を搬送路に沿ってピックアップ位置の方へ搬送するステップと、
前記連続材料（２９５）のセクション（２９６）を切断するステップであって、切断された前記セクション（２９６）が供給された前記構成部品（１９７）を示す、ステップと
を含む、方法。

【請求項10】

前記構成部品はピンヘッダ（１９７；３９７ａ、３９７ｂ、３９７ｃ）である、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記セクション（２９６）は、切断中に配置ヘッドによって保持される、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、組立部品キャリア上に電子組立部品を配置するために使用される、配置技術の技術分野に関する。本発明は、特に、連続材料から切断された構成部品を配置機に供給するための装置に関する。本発明は、そのような構成部品供給装置を備えた配置システム及び連続材料から切断された構成部品を配置機に供給するための方法にも関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品組立は、通常、組立部品キャリアに配置され、適切な導体路によって電子回路に接続される複数の電子組立部品を有する組立部品キャリアを備える。組立部品キャリアは、多くの場合プリント回路基板であり、よって、一方では電子組立部品用の機械的組立ベースを表し、他方では、組立部品を接続するための適切な導体路のレイアウトを有する電気的接続構造を表す。

【0003】

電子組立品を他の電子装置または電気装置、例えば、電子装置内の別の電子組立品に接続するために、いわゆるリボンケーブルが、ピンヘッダと併せて使用されることが多い。重要な電子回路の電子組立部品に加えて、ピンヘッダもまた、組立部品キャリア上に実装され、導体路の電気的接続構造を介して電子回路に接続される。

【0004】

多くの異なるタイプのピンヘッダがある。典型的な設計は、１列または２列（平行）の（接続）ピンを有するピンヘッダである。様々な長さのピンの列を有するピンヘッダもある。

【0005】

物流上の理由で、ピンヘッダは、ロールに巻回された連続材料の形態で納入されることが多い。配置前に、適切なピンヘッダを得るために、用途ごとに適切な長さのピン列を切断しなければならない。

【0006】

経済的理由で、連続材料から切断されるこれらのピンヘッダは、通常、手作業による配置によって関連する組立部品キャリア上に実装される。この手作業による配置は、自動配置工程によって重要な組立部品キャリア上に配置される電子組立部品の配置とは別に行われる。しかしながら、手作業による配置は比較的複雑で、間違いが発生しやすい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、組立部品キャリア上の連続材料から切断されたピンヘッダの配置を単純化することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的は、独立請求項の主題によって達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。

【0009】

本発明の第１の態様によれば、構成部品が連続材料の形態で提供される、配置機に構成部品を供給するための装置が記載される。記載される装置は、（ａ）シャーシと、（ｂ）連続材料を搬送路に沿ってピックアップ位置の方へ搬送するためにシャーシに取り付けられた搬送装置と、（ｃ）連続材料の先端のセクションを切断するように構成された切断装置であって、切断されたセクションが供給された構成部品を示す、切断装置とを有する。

【0010】

記載される構成部品供給装置は、供給装置内または供給装置上で切断装置によって実行される切断工程によって構成部品の取り扱いが単純化されるという知識に基づくものである。具体的には、構成部品をピックアップ位置まで別々に運搬または搬送できるように、構成部品を構成部品供給装置に個別に提供する必要がない。よって構成部品は、少なくとも部分的に連続材料の形態でピックアップ位置に搬送される。しかしながら、切断工程は、遅くても、切断された構成部品が配置機の配置ヘッドによってピックアップされるときに、構成部品が連続材料から分離または切断されているように適時に行われる。

【0011】

本明細書では、「連続材料」という用語は、長手方向の範囲に沿って前後に配置され、互いに接続された機能ユニットの複合体を意味すると理解されたい。機能ユニットは、記載される構成部品または構成部品の一部とすることができ、構成部品の一部である場合、少なくとも２つの機能ユニットが構成部品を形成する。連続材料は、実際に使用される前に空間的にコンパクトに保管し、かつ／または取り扱うことができるように、好ましくは巻いて細長いストリップ構造体の形態でロールへと巻回されることができるか、または任意選択で何らかの他のやり方で折り畳むことができる。構成部品を作製するために、連続材料の（前部）セクションが切断され、このセクションは所定数の機能ユニットを有し、この数は少なくとも１である。「連続材料」と呼ばれる細長いベルト構造体は、当然ながら、数学的意味で連続的ではなく、当然ながら、２つの端部を有し、一方の端部は搬送方向に関して先端であり、他方の端部は後端であることは明らかである。「連続材料」という用語は、ベルト構造体が、少なくともその元の状態において、すなわち、多数の構成部品が切断される前に、構成部品の長さと比較して何倍も長いこと、及び、ベルト構造体が、単に切断することによって作製することができる非常に多数の構成部品を含むことを示しているにすぎない。多数は、少なくとも５０、好ましくは少なくとも１００、より好ましくは少なくとも２００であってもよい。

【0012】

本発明の例示的な実施形態によれば、切断装置は、構成部品が切断された直後にピックアップ位置にあるように、搬送路及びピックアップ位置に対して配置される。これには、構成部品が依然として連続材料の一部であるか、より正確には連続材料の前部セクションである場合にのみ構成部品が搬送されさえすればよいという利点がある。したがって、（分離された）構成部品を単独で搬送する必要はない。これには、構成部品の取り扱い、特に搬送路に沿ったその搬送が特に単純であり、適切な運搬機構を使用して単純なやり方で実施できるという利点がある。

【0013】

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、ピックアップ位置は、搬送路によって画定される搬送方向に対して分離された構成部品の空間的中央に位置する。これには、分離された構成部品を、配置ヘッドによって、またはより正確には、配置ヘッドの構成部品保持装置によって、特に確実にピックアップすることができるという利点がある。切断された構成部品の非対称なピックアップに起因する望ましくない傾きをこのようにして回避することができる。

【0014】

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、搬送装置及び／または切断装置は、（ｉ）第１の動作状態において、切断される構成部品が第１の所定の長さを有し、（ｉｉ）第２の動作状態において、切断される構成部品が第２の所定の長さを有するように構成される。第２の所定の長さは第１の所定の長さとは異なる。

【0015】

２つの動作状態を切り替えることによって、切断される構成部品の長さを、有利なやり方で配置動作中に動的に変更することもできる。このようにして、１つの同じ構成部品供給装置を使用して配置工程に異なる長さの２つの構成部品を供給することができる。有利には、連続材料から異なる寸法の構成部品をそのように供給するために、構成部品供給装置を変更することも、配置機上で第２の構成部品供給装置を使用することも必要とされない。その結果、電子組立品の製造において異なる長さで切断される構成部品の自動化処理が経済的に道理にかなうように、必要な構成部品供給装置の数を減らすことができる。このようにして、手作業による動配置を回避することができ、これは（手作業による配置では避けられない）ヒューマンエラーの低減に寄与する。さらに、配置ヘッドを使用した自動配置の場合、手作業による配置には必要とされることの多い構成部品の押付装置が不要になる。これは、特に、例えば最初に述べたピンヘッダの場合のように、構成部品がはんだ付けフレームを備える場合に当てはまる。

【0016】

異なる長さの構成部品は、互いに幾何学的に著しく異なることを指摘しておく。したがって、幾何学的に異なる構成部品のピックアップ位置が異なれば有利であり得る。これは、特に、高い工程信頼度を理由として、（異なる長さの）構成部品が上述のように配置ヘッドによってそれらの中央で把持され、その結果としてピックアップ位置が（わずかに）移動される場合に当てはまる。

【0017】

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、搬送装置及び／または切断装置は、少なくとも第３の動作状態において、切断された構成部品が第３の所定の長さを有するようにも構成される。第３の所定の長さは、第１の所定の長さ及び第２の所定の長さのいずれとも異なる。

【0018】

搬送装置及び／または切断装置の記載の第３の動作状態は、異なる長さの２つの構成部品だけでなく、異なる長さの少なくとも３つの構成部品を配置機に供給することができるという旨の記載の構成部品供給装置の柔軟性を高める。この柔軟性をさらに高めるために、４つ以上の動作状態を設けることもでき、各動作状態にはそれ自体の所定の長さが割り当てられる。

【0019】

いくつかの実施形態では、切断される構成部品の長さも連続的に変更することができる。

【0020】

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、切断装置は、シャーシに固定して取り付けられ、ピックアップ位置を搬送路に沿ってシャーシに対して空間的に変更することができ、各動作状態は、それ自体のピックアップ位置を割り当てられる。

【0021】

記載される切断装置の固定配置には、切断工程を担う構成部品供給装置のすべての機械的可動部分が、連続材料から異なる長さの構成部品を切断するために（搬送路の方向に沿って）さらに移動されなくてもよいという利点がある。これに対して、ピックアップ位置の記載の空間的変動性を、構成部品供給装置の機械的可動部品なしで実現することができる。むしろ、空間的に変更されるピックアップ位置を、いわゆる「ピックアンドプレース」または「収集及び配置」の原理に従って動作する配置ヘッドの対応する位置決めによって補正することができる。よって、シャーシに対する切断装置の記載の固定配置は、記載される構成部品供給装置を単純なやり方で、技術的及び機械的に高いレベルのロバスト性を伴って実装できることに寄与する。

【0022】

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、搬送装置は、連続材料を搬送路に沿って所定の距離だけ搬送するように構成された押圧手段を有する。

【0023】

押圧手段を適切に制御することによって、連続材料の先端を、目標位置において、（ｉ）切断装置と（ｉｉ）連続材料の先端との間の空間的距離が構成部品の所望の長さに正確に対応するように、目標とされるやり方で搬送することができる。上述の異なる動作状態は、構成部品の所望の所定の長さに対応する押圧長さによって各々定義することができる。

【0024】

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、押圧手段は挟持装置を有する。挟持装置は、連続材料に係合するように構成される。さらに、挟持装置は、搬送路に沿ってシャーシに対して変位可能である、

【0025】

挟持装置の移動または変位は、適切な駆動装置、例えばリニアモータによって離散的または連続的に実行することができる。変位距離は、切断された構成部品の長さに正確に対応するように設定することができる。次いで、変位経路を適切に変更することによって、連続材料から異なる長さの構成部品を切断することができる。

【0026】

挟持装置は、２つの挟持顎を有することができ、そのうちの少なくとも一方、ただし好ましくは両方を、搬送路によって画定される搬送方向に対して垂直に変位させることができる。その結果、２つの挟持顎は、連続材料に機械的に係合し、閉状態において、挟持装置上での連続材料の確実な固定及び／または摩擦による一時的な固定を保証することができる。

【0027】

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、切断装置は、搬送路の両側に配置された２つの切断構成部品を有する。第１の切断構成部品は切断刃を有し、第２の切断構成部品は溝を有する。切断動作の後、切断刃は少なくとも部分的に溝に入り込むことができる。これには、必要な切断工程を機械的に単純なやり方で実施することができるという利点がある。加えて、切断工程を、記載の構成部品供給装置の動作中に高精度かつ高信頼度で実行することができる。

【0028】

実施形態に応じて（重力に関して）、２つの切断構成部品を、搬送路の下または上に、あるいは搬送路の左または右に配置することができる。下／上の配置には、記載の構成部品供給装置を非常に狭い設計内で実施することができるという利点があり、そのため、配置機の動作中、記載の構成部品供給装置の隣に組立部品供給装置のための十分な空間が依然として存在し、よって、連続材料から切断された構成部品に加えて、多くの他のタイプの組立部品を公知のやり方で配置工程に供給することができる。

【0029】

本発明のさらなる実施形態によれば、第１の切断構成部品は切断刃のためのガイドブロックを有し、第２の切断構成部品は挟持ブロックを有する。ガイドブロックと挟持ブロックとは、（ｉ）開状態では、連続材料をガイドブロックと挟持ブロックとの間で搬送することができ、（ｉｉ）閉状態では、連続材料を、ガイドブロックと挟持ブロックとの間の形状適合及び／または摩擦係合させることができるように相互に変位可能である。これには、切断刃を使用する切断工程の前に連続材料を切断装置の領域内で固定することができるという利点がある。その結果、構成部品を切断するための特に正確な切断を有利なやり方で実行することができる。

【0030】

本発明のさらなる態様によれば、組立部品キャリア上に電子組立部品を配置するための配置システムが記載される。記載される配置システムは、（ａ）上述のように構成部品を供給するための装置と、（ｂ）配置機であって、（ｂ１）構成部品を供給するための装置が（取り外し可能に）取り付けられるフレーム構造と（ｂ２）配置ヘッドとを備え、（ｉ）少なくとも１つの供給された構成部品を受け取り、（ｉｉ）少なくとも１つの供給された構成部品を搬送し、（ｉｉｉ）少なくとも１つの搬送された構成部品を組立部品キャリア上に配置するための、配置機と、を有する。

【0031】

記載される配置システムは、連続材料のセクションを切断することによって行われる構成部品の最終製造を、配置機上で直接実行することができるという知見に基づくものである。このようにして、有利なやり方では、構成部品を配置機に個別に導入する必要がなく、連続材料の形態で配置機に導入することができる。次いで構成部品を、記載される装置内または装置上で連続材料の形態で「現場で」さらに挿入または適用することができる。これは、構成部品が組立部品キャリア上で組み立てられる直前まで、構成部品の（物流上の）取り扱いが単純化されることを意味する。

【0032】

本発明の例示的な実施形態によれば、配置システムは、電子組立部品を供給するための少なくとも１つの組立部品供給装置も有し、少なくとも１つの構成部品供給装置もまた、配置機のフレーム構造に取り付けられる。

【0033】

組立部品供給装置は、電子組立部品を、上述の配置ヘッドに、または組立部品キャリアの収集及び後続の配置のための配置機の別の配置ヘッドに提供するための、電子組立部品用の従来の公知のコンベヤとすることができる。その結果、構成部品を、既に分離されている電子組立部品だけではなく連続材料の形態でも、有利なやり方で配置機に供給することができ、電子組立部品と連続材料から作られる構成部品とのいわゆる混合配置を、異なるタイプの供給装置を交換することなく１つの同じ配置機で実施することができる。

【0034】

記載される構成部品供給装置は、いわゆるベルトコンベヤとすることができ、このベルトコンベヤを用いて、構成部品ベルトにパッケージングされた電子組立部品を、公知のやり方で配置工程に順次に供給する。あるいは、構成部品供給装置は、バルク品として存在する電子組立部品用の供給装置とすることもでき、この供給装置は、ピックアップ領域において配置ヘッドによってピックアップされる目的で分離された構成部品を供給する。さらに、構成部品供給装置は、いわゆるウェーハ供給装置とすることもでき、それにより、配置ヘッドが収容されていないチップをウェーハから直接ピックアップできる。記載される構成部品供給装置に加えて、いくつかの異なるタイプの構成部品供給装置を配置機に取り付けることもできる。

【0035】

本発明のさらなる態様によれば、構成部品が連続材料の形態で提供される、配置機に構成部品を供給するための方法が記載される。記載される方法は、連続材料の形態で提供される構成部品を供給するための上述の装置を使用して実行される。記載される方法は、（ａ）搬送路に沿ってピックアップ位置まで連続材料を搬送するステップと、（ｂ）連続材料のセクションを切断するステップと、を有し、切断されたセクションが供給された構成部品を示す。

【0036】

記載される方法はまた、構成部品が搬送された連続材料からの単純な切断工程によって、記載される構成部品供給装置内でのみ製造されるという知識に基づくものである。その結果、切断工程の直前まで、またはそれぞれの構成部品が配置ヘッドによってピックアップされる直前まで、多数の構成部品を連続材料の形態で（物流的に）単純なやり方で取り扱うことができる。

【0037】

本発明の一実施形態によれば、構成部品はピンヘッダである。これには、単数形態で取り扱うことが特に困難なタイプの構成部品を効率的に供給するという利点がある。この困難な取り扱いは、例えば、ピンヘッダが典型的には、それらの形状及びサイズが原因で構成部品ベルト内に（個別に）詰め込むことができないことから生じる。ピンヘッダをバルク品として供給することも、それらの形状が原因で、それらのピンが互いに引っ掛かりやすい可能性があるため、通常除外される。ピンヘッダを連続材料の形態で供給することにより、ピンヘッダの取り扱いの問題が単純化され、ピンヘッダのこれまでの慣習的な手作業による配置を自動配置に有利に置き換えることができる。

【0038】

本明細書では、「ピンヘッダ」という用語は、特に、組立部品キャリア上または電子組立品用のプリント回路基板上で使用される、一列に配置された複数のピン接点を有するコネクタを意味すると理解されたい。ピンヘッダの目的は、特に、通常はリボンケーブル及びピンヘッダまたはいわゆるソケットストリップを用いて、組立部品キャリア上に構築された組立品から別の（周辺）組立品への多くの接点との接続を確立することである。

【0039】

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、セクションは、切断動作中に配置ヘッドによって保持される。これには、切断工程中のセクションの望ましくない移動が防止されるか、または少なくとも大幅に低減されるので、切断工程を特定のレベルの精度で実行することができるという利点がある。さらに、構成部品は、その製造中に（またはセクションが切断された後に）配置ヘッドによって既に把持されているので、「構成部品を紛失すること」を確実に回避することができる。その結果、配置ヘッドによる切断された構成部品の供給及びさらなる取り扱い中に特に高いレベルの工程信頼度を達成することができる。

【0040】

配置ヘッドは、典型的には組立部品保持装置とは異なる任意の適切な構成部品保持装置を使用して、切断されたセクションまたは構成部品を把持してもよいことに留意されたい。これに関連して、構成部品保持装置は、特に、負圧によってその端面に構成部品を保持する吸引把持具として知られるものとすることができる。例えば、構成部品保持装置は、両側面で構成部品を把持する２つの顎を有してもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの挟持顎を空気圧で作動させることができる。

【0041】

本発明の実施形態は、本発明の異なる目的を参照して説明されていることに留意されたい。特に、本発明のいくつかの実施形態は装置クレームを用いて説明されており、本発明の他の実施形態は手順クレームを用いて説明されている。しかしながら、本明細書を読めば、特に明記されない限り、本発明のあるタイプの目的に属する特徴の組み合わせに加えて、本発明の異なるタイプの目的に属する特徴の任意の組み合わせも可能であることが、当業者にはすぐに明らかになるであろう。

【0042】

本発明のさらなる利点及び特徴は、現在好ましい実施形態の以下の例示的な説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】本発明の例示的な実施形態による配置システムを示す図である。

【図2】所定の長さを有するピンヘッダを切断するための方法を示す図である。

【図3】異なる長さの３つのピンヘッダの切断を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

以下に記載される実施形態は、本発明の実施形態の可能な変形例の限定された選択を示しているにすぎないことに留意されたい。特に、本明細書に明示的に記載されている実施形態と共に、多数の異なる実施形態が当業者に明白に開示されているとみなすことができるように、個々の実施形態の特徴を適切なやり方で組み合わせることが可能である。

【0045】

図１は、電子組立部品１９２と、配置される直前に連続材料から切断された構成部品１９７とを有する組立部品キャリアまたはプリント回路基板１９０の配置のための配置システムＢＳの概略図を示している。図示された例示的な実施形態によれば、構成部品は、プラスチック製の本体に組み込まれた複数のピンまたは接続ピンを有する、いわゆるピンヘッダ１９７である。そのようなピンヘッダにより、問題の組立部品キャリア１９０上に設置された電子組立品を、リボンケーブルを介して別の外部電子組立品または別の周辺装置に導電的に接続することができる。

【0046】

配置システムＢＳは、配置機１００と、供給システムとを有する。

【0047】

図示された例示的な実施形態によれば、供給システムは、複数の組立部品供給装置１１０と、構成部品供給装置１５０とを備える。図示された例示的な実施形態によれば、組立部品供給装置１１０は、組立部品ベルトにパッケージングされた電子組立部品１９２を配置工程に順次に供給するためのいわゆるベルトコンベヤである。具体的には、電子組立部品１９２が、組立部品ピックアップ位置１１０ａにおいて各ベルトコンベヤ１１０を用いて公知のやり方で提供され、そこで各電子組立部品１９２は次いで、配置ヘッド１２５によってピックアップされ、組立部品キャリア１９０上に配置される。配置ヘッド１２５によってピックアップされた後、後続の組立部品１９２が組立部品ピックアップ位置１１０ａで提供され、その組立部品１９２もまた、次いで、配置ヘッド１２５によってピックアップすることができる。

【0048】

同様のやり方で、構成部品またはピンヘッダ１９７が、構成部品供給装置１５０によって構成部品ピックアップ位置１５０ａにおいて提供される。そこから、構成部品またはピンヘッダ１９７もまた、適切な構成部品保持装置、例えば把持具を用いて、配置ヘッド１２５によって、または図１には示されていない別の配置ヘッドによってピックアップし、組立部品キャリア１９０上に配置することができる。

【0049】

配置機１００はフレーム構造１０２を有する。フレーム構造１０２には、２本の固定キャリアレール１３２、１３３が取り付けられており、各々ｙ方向に沿って延在している。２本のキャリアレール１３２、１３３は、配置ヘッド１２５の位置決めシステム１３０の一部である。

【0050】

２本の固定キャリアレール１３２、１３３には可動支持アーム１４０が取り付けられており、図で使用されている座標系のｘ方向と平行に延びる長手方向軸１４０ａに沿って延在している。可動支持アーム１４０は、リニアモータの形態の駆動モータ（図示せず）によって駆動し、ｙ方向に沿って移動させることができる。対応する進行方向は、二重矢印「Ｙ」でマークされている。

【0051】

支持アーム１４０には組立構成部品１３４が取り付けられており、支持アームは、例えば、リニアガイド（図示せず）上に保持され、さらなるリニアモータ（やはり図示せず）によってｘ方向に沿って移動させることができるキャリッジとすることができる。対応する進行方向は、二重矢印「Ｘ」でマークされている。配置ヘッド１２５は、公知のやり方で組立構成部品１３４に取り付けられている。

【0052】

２本の固定キャリアレール１３２、１３３、可動支持アーム１４０及び組立構成部品１３４は、リニアモータ及びリニアガイド（やはり図１には図示せず）と共に、配置ヘッド１２５をｘｙ平面内で移動させ、または位置決めするための位置決めシステム１３０を示している。

【0053】

組立部品キャリア１９０は、配置領域１０４に配置される。配置前に、組み立てられるべき組立部品キャリア１９０は、搬送装置１０６、例えばコンベヤベルトによって配置領域１０４内に搬送される。組立部品１９２及び／または構成部品もしくはピンヘッダ１９７を少なくとも部分的に配置した後、組立部品キャリア１９０は、搬送装置１０６によって搬送されて離れる。対応する搬送方向は、図１において矢印Ｔで各々マークされている。

【0054】

既に上述したように、配置ヘッド１２５は、組立構成部品１３４に取り付けられている。リニアモータ（図示せず）を適宜制御することにより、配置ヘッド１２５をピックアップ位置１１０ａまたは１５０ａと配置領域１０４との間で移動させることができる。データ処理装置１１８は、配置工程を制御し、データ線（図示せず）を介して様々なリニアモータ及び配置ヘッド１２５に通信可能に結合されている。配置工程の間、配置ヘッド１２５は、それぞれのピックアップ位置１１０ａまたは１５０ａに移動され、そこで少なくとも１つの組立部品１９２及び／または１つの構成部品１９７がピックアップされる。配置ヘッド１２５は次いで配置領域１０４内に移動され、そこで組立部品１９２または構成部品１９７が、設けられた組立部品キャリア１９０上に配置される。その後、「空の」配置ヘッド１２５は供給システムに戻され、そこで組立部品１９２及び／または構成部品１９７が再びピックアップされる。

【0055】

供給システムはまた、複数の構成部品供給装置１５０を有することもできることを指摘しておく。その場合には、必要に応じて、２つ（またはそれ以上）の構成部品またはピンヘッダを、いわゆる複数配置ヘッドによって同時にピックアップし、一緒に配置領域１０４内に搬送することができる。

【0056】

図１から分かるように、配置機１００は、２台のカメラをさらに有する。第１の固定カメラ１２０は、配置ヘッド１２５によってピックアップされた組立部品１９２または構成部品１９７を測定するために使用される。この目的で、配置ヘッド１２５は、ピックアップされた組立部品１９２／構成部品１９７がカメラ１２０の検出範囲に到達するように、カメラ１２０の上方に位置決めされる。この測定中に、例えば、係合もしくは保持された組立部品１９２または係合もしくは保持された構成部品１９７の正確な角度位置を測定することができる。重要な組立部品１９２または関連する構成部品１９７が配置されるときに、角度位置のズレを、配置ヘッド１２５の保持装置の適切な回転によって適切なやり方で補正することができるので、関連する組立部品１９２または関連する構成部品１９７は、組立部品キャリア１９０上に正しい角度位置で配置される。

【0057】

第２のカメラ１２２は、配置されるべき組立部品キャリア１９０の上部に取り付けられたマーキングの正確な測定のために使用される。その結果、配置ヘッド１２５を位置決めするときに、組立部品１９２または構成部品１９７が組立部品キャリア１９０上の特定の目標位置に正確に実際に配置されるように、配置領域１０４内の組立部品キャリア１９０の正確な空間位置を認識し、考慮に入れることができる。図示された例示的な実施形態によれば、第２のカメラ１２２は、配置ヘッド１２５に取り付けられており、組立部品キャリア１９０上のマーキングを測定するために配置ヘッド１２５と共に移動される。

【0058】

図２ａ～図２ｈは、連続材料２９５から所定の長さのピンヘッダを切断するための順序を示しており、切断は、これらの図でも参照符号１５０で識別されている構成部品供給装置において実行される。

【0059】

構成部品供給装置１５０は、シャーシ２５２と、シャーシ２５２に取り付けられた搬送装置２６０とを有する。加えて、構成部品供給装置１５０は、切断装置２７０を有する。

【0060】

図示された例示的な実施形態によれば、切断装置２７０は、第１の切断構成部品２７２及び第２の切断構成部品２７４の２つの切断構成部品を備える。図示された実施形態では、第１の切断構成部品は、ガイドブロック２７３で案内される切断刃２７２を有する。切断刃２７２は、連続材料２９５から構成部品またはピンヘッダ１９７を切断するために、アクチュエータ（図示せず）によって第２の切断構成部品２７４の方向に移動させることができる。図示された例示的な実施形態によれば、第２の切断構成部品は、切断工程後に切断刃２７２が少なくとも部分的に入り込むことができる溝を有する挟持ブロック２７４である。よって切断装置２７０は、連続材料２９５の先端でセクション２９６を切断するように構成されており、切断されたセクション２９６はその時、構成部品供給装置１５０によって配置工程に供給することができるピンヘッダ１９７を示す。この場合、ピンヘッダ１９７は、切断装置２７０のすぐ隣（右側）にあるピックアップ位置で配置ヘッドによってピックアップされる。配置ヘッドは、その全体が図示されていない。図２ｆ、図２ｇ及び図２ｈのみが、２つの把持顎を有する把持具として設計されたこの配置ヘッドの構成部品保持装置２２７を示している。

【0061】

図示された例示的な実施形態によれば、構成部品供給装置１５０はまた押圧手段２８０も有し、押圧手段２８０はさらに挟持装置を有する。アクチュエータ（図示せず）によって制御されると、押圧手段２８０は、２つの挟持顎によって連続材料２９５に横方向に係合することができる。図には押圧手段２８０の挟持装置のみが示されている。したがって、挟持装置も参照番号２８０でマークされている。

【0062】

連続材料２９５が係合されていれば、挟持装置２８０を変位させることによって、連続材料２９５は切断装置２７０の方向に所定の距離だけ変位される。挟持装置２８０もまた、図示されていない駆動装置によって自動的に変位される。所定の距離は、切断されるピンヘッダ１９７の長さを決定する。

【0063】

他の実施形態では、搬送装置２６０は押圧手段２８０の機能も担うことができることを指摘しておく。しかしながら、これは、切断されたピンヘッダ１９７が正確にそれぞれの所定の長さを有するように、搬送装置２６０がベルト構造体２９５を（切断装置２７０を越えて）正確に規定された距離だけ正確に移動させることもできることを前提とする。

【0064】

図２ａは、構成部品供給装置１５０の初期状態を示している。連続材料として設計された細長いベルト構造体２９５は、ベルト構造体２９５の先端が切断装置２７０の刃先上に正確に配置されるように、（図２ａの右に）搬送装置によって搬送路（詳細には図示せず）に沿って移動された。したがって、図示された例示的な実施形態によれば、細長いベルト構造体２９５は搬送装置２６０だけによって搬送され、押圧手段２８０の挟持装置２８０は（依然として）開状態にある。

【0065】

図２ｂは、挟持装置２８０がベルト構造体２９５に係合した状態を示している。

【0066】

図２ｃは、挟持装置２８０が右に移動された状態を示しており、移動経路は前述の所定の距離に正確に対応する。この距離は、後で切断されたピンヘッダ１９７の長さを決定する。挟持装置２８０の移動中、切断装置２７０は開状態にある。これは、ガイドブロック２７３と挟持ブロック２７４とが、連続材料または細長いベルト構造体２９５を２つのブロックの間で搬送することができるように、互いに十分に離間していることを意味する。

【0067】

図２ｄは、切断装置２７０が閉状態にある状態を示している。これは、ガイドブロック２７３及び挟持ブロック２７４が細長いベルト構造体２９５に係合することを意味する。これにより、細長いベルト構造体２９５の極めてロバストな固定が可能になる。

【0068】

図２ｅは、細長いベルト構造体２９５の先端セクションの分離を示している。切断刃２７２はベルト構造体２９５を分離しており、切断刃２７２の刃は挟持ブロック２７４の溝内にある。加えて、好ましくは実際の切断工程の後に、挟持装置２８０はその開位置に戻される。

【0069】

図２ｆは、切断刃２７２がその開始位置に戻された状態を示している。加えて、図示されていない配置ヘッドは、切断されたピンヘッダ１９７をピックアップできる位置にある。図２ｆでは、切断されたピンヘッダ１９７に係合した、配置ヘッドの構成部品保持装置の２つの把持顎２２７が見えている。

【0070】

図２ｇは、切断装置２７０が再びその開位置にある状態を示している。これにより、ベルト構造体２９５の「新しい」先端と切断されたピンヘッダ１９７の両方が解放される。

【0071】

図２ｈは、切断されたピンヘッダ１９７のピックアップを示している。構成部品供給装置１５０及び連続材料２９５の（残りの）部分の状態は、図２ａに示される状態と同一である。図２ｂ～図２ｈに示される一連のステップを繰り返すことにより、ピックアップのために配置ヘッドにさらなるピンヘッダを提供することができる。

【0072】

まだ分離されていないさらなるピンヘッダは、既に分離されたピンヘッダと同じ長さを有することができることを指摘しておく。本明細書に記載される方法では、それぞれのピンヘッダの長さは、（閉状態の）挟持装置２８０が右に移動する距離のみに依存する（図２ｂ及び図２ｃを参照されたい）。

【0073】

図３ａ～図３ｃは、異なる長さの３つのピンヘッダの切断を示している。図２ａ～図２ｈにも示されているように、すべてのピンヘッダは２列のピンを有する。しかしながら、１列のみまたは３列以上を有するピンヘッダも、所定の長さで記載の構成部品供給装置１５０を用いて提供することができることを指摘しておく。

【0074】

図３ａは、２×６個のピンヘッダ３９７ａが切断される構成部品供給装置の動作を示している。これは、ピンヘッダ３９７ａが２列で合計１２個のピンを有することを意味する。図３ｂは、２×１２個のピンヘッダ３９７ｂが切断される構成部品供給装置の動作を示している。図３ｃは、２×８個のピンヘッダ３９７ｃが切断される構成部品供給装置の動作を示している。

【0075】

図３ａ～図３ｃに示されている変形例のすべてにおいて、切断された構成部品３９７ａ、３９７ｂ、３９７ｃは、配置ヘッド（やはり図示せず）の把持具２２７によって中央で把持されるようにピックアップされる。対応する中央ピックアップ位置はその場合、構成部品３９７ａ、３９７ｂ、３９７ｃの長さに応じて、切断装置２７０のより遠いかまたはより近い右側にある。図３ａ～図３ｃでは、切断装置２７０と中央ピックアップ位置との間の距離は、列内の２つの隣接するピン間のピッチ距離ａの単位で与えられる。切断装置２７０と中央ピックアップ位置との間の距離は、ピッチ距離ａに１列のピンの数の半分を乗じたものに対応することは明らかである。

【0076】

「ｈａｖｅ（有する）」という用語は他の要素を除外せず、「ｏｎｅ ｏｒ ａ（１つの）」という語は複数を除外しないことに留意されたい。異なる例示の実施形態に関連して説明されている要素を組み合わせることもできる。特許請求の範囲における参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことにも留意されたい。

【符号の説明】

【0077】

１００ 配置機
１０２ フレーム構造
１０４ 配置領域
１０６ 搬送装置
１１０ 組立部品供給装置／ベルトコンベヤ
１１０ａ 組立部品ピックアップ位置
１１８ データ処理装置／制御装置
１２０ 固定カメラ／組立部品カメラ
１２２ 可動カメラ／基板カメラ
１２５ 配置ヘッド
１３０ 位置決めシステム
１３２ 固定キャリアレール
１３３ さらなる固定キャリアレール
１３４ 組立構成部品
１４０ 可動支持アーム
１４０ａ 長手方向軸
１５０ 構成部品供給装置
１５０ａ 構成部品ピックアップ位置
１９０ 組立部品キャリア／基板
１９２ 電子組立部品
１９７ 構成部品／ピンヘッダ
ＢＳ 配置システム
Ｔ 搬送方向
２２７ 構成部品保持装置／把持具／把持顎
２５２ シャーシ
２６０ 搬送装置
２７０ 切断装置
２７２ 第１の切断構成部品／切断刃
２７３ ガイドブロック
２７４ 第２の切断構成部品／挟持ブロック（溝付き）
２８０ 押圧手段／挟持装置
２９５ 連続材料／細長いベルト構造体
２９６ セクション
３９７ａ ピンヘッダ２×６
３９７ｂ ピンヘッダ２×１２
３９７ｃ ピンヘッダ２×８

【図1】

【図2】

【図3】