DE3340074A1

DE3340074A1 - Method of positioning components on a workpiece

Info

Publication number: DE3340074A1
Application number: DE19833340074
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Zevatech AG
Current assignee: Zevatech AG
Priority date: 1983-11-05
Filing date: 1983-11-05
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE3340074C2

Abstract

With the proposed method, components are taken from a magazine, transported into the area of a workpiece and are deposited accurately in position on or in this workpiece. The component, which is held by a transport member, will in the normal case assume a position which is eccentric relative to a theoretical axis. In order to determine the effective actual position of the component, this component is put into a position-detecting device in the course of the transport movement. This position-detecting device produces one or more correction signals as a function of the degree of the positional displacement of the component. These signals are analysed in order to correct the displacement path of the transport member and/or the position of the workpiece. <IMAGE>

Description

VERFAHREN ZUR POSITIONIERUNG VON BAUTEILEN AUF EINEM METHOD OF POSITIONING COMPONENTS ON A

WERKSTÜCK Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Positionierung von Bauteilen auf einem Werkstück, bei welchem ein Bauteil aus einem Magazin bzw. aus einem ausgewählten Magazin einer Magazingruppe entnommen, in den Bereich des Werkstückes transportiert und in einer vorgegebenen Position auf das Werkstück aufgebracht wird. WORKPIECE The present invention relates to a method for positioning components on a workpiece in which a component is made of taken from a magazine or from a selected magazine of a magazine group, transported into the area of the workpiece and in a predetermined position is applied to the workpiece.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des Verfahrens gemäss der vorliegenden Erfindung ist z.B. im Aufbringen elektronischer Bauelemente auf einen Träger zu erblicken. Als Träger kommen Dickschichtschaltungen, Dünnschichtschaltungen, Leiterplatten oder ähnliche Werkstücke in Betracht. Solche Träger umfassen eine Leiterträgerplatte, die aus keramischem oder einem anderen geeigneten Material besteht, auf deren Oberfläche einerseits ein vor gegebenes Muster von elektrisch leitfähigen Bahnen und andererseits eine Mehrzahl von Anschlusspunkten zur Aufnahme von diskreten, elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen wie z.B.A preferred field of application of the method according to the present invention The invention is e.g. in the application of electronic components to a carrier catch sight of. Thick-film circuits, thin-film circuits and printed circuit boards are used as carriers or similar workpieces. Such carriers include a conductor carrier plate, which consists of ceramic or another suitable material on the surface on the one hand a given pattern of electrically conductive tracks and on the other hand a plurality of connection points to accommodate discrete, electrical or electronic components such as

Widerständen, Transistoren, Kondensatoren und dgl. vorgesehen ist. Insbesondere wegen der geringen Abmessungen und der gedrängten Anordnung von Dünnschicht- bzw. Dickschichtschaltungen ist es von ausschlaggebender Bedeutung, dass die auf den Träger aufzusetzenden Elemente mit grösstmöglichster Präzision an den vorgesehenen Platz gebracht werden, bevor sie z.B. durch Löten mit den Leiterbahnen des Trägers verbunden werden.Resistors, transistors, capacitors and the like. Is provided. In particular because of the small dimensions and the compact arrangement of thin-film or thick-film circuits, it is of crucial importance that the The elements to be placed on the carrier with the greatest possible precision at the intended place before they are connected to the conductor tracks of the carrier, e.g. by soldering will.

Im Interesse einer rationellen, möglichst weitgehend automatisierten Fertigung solcher Schaltungen werden Bestückungsäutomaten verwendet, welche selbsttätig, durch ein geeignetes Programm gesteuert, Bauelemente aus einem Magazin oder aus einem ausgewählten Magazin einer Magazingruppe entnehmen, diese in den Bereich der Leiterplatte transportieren und schliesslich die Bauelemente an einer genau vorbestimmten Position auf der Leiterplatte ablegen. Die Transportvorrichtung zum Verbringen der einzelnen Bauelemente vom ausgewähltem Magazin zur vorgegebenen Position auf der Leiterplatte kann #nach bekanntem Stand der Technik mit der erwünschten, hohen Präzision gesteuert werden.In the interest of a rational, as largely automated as possible For the production of such circuits, pick and place machines are used, which automatically, controlled by a suitable program, components from a magazine or from Remove a selected magazine from a magazine group, move it to the area of the Transport the printed circuit board and finally the components to a precisely predetermined one Store position on the circuit board. The transport device for moving the individual components from the selected magazine to the specified position on the PCB can # according to the known state of the art with the desired high precision being controlled.

Andererseits ist die Lage der einzelnen Bauelemente innerhalb des Magazins nicht mit der erforderlichen Präzision gewährleistet, so dass die Position eines von der Transportvorrichtung aufgenommenen Bauelementes gegenüber einer theoretisch genauen Positionierachse der Transportvorrichtung nicht gewährleistet ist. Mit anderen Worten bedeutet das, dass ein vom Erfassungsorgan der Transportvorrichtung aus dem Magazin aufgenommenes Bauelement mehr oder weniger gegenüber der theoretischen Positionierachse der Transportvorrichtung verschoben und/oder verdreht sein kann.On the other hand, the position of the individual components within the Magazine not guaranteed with the required precision, so the position of a component picked up by the transport device compared to a theoretical one exact positioning axis of the transport device is not guaranteed. With others In words, this means that one of the detection member of the transport device from the Component picked up in the magazine more or less compared to the theoretical positioning axis the transport device can be shifted and / or twisted.

Um diese nicht voraussehbare Lageverschiebung zu korrigieren,hat man bisher vorgeschlagen, die Erfassungsorgane der Transportvorrichtung mit Zentriermitteln zu versehen, um ein ungenau aufgenommenes Bauelement in die theoretisch erwünschte Sollposition gegenüber der Positionierachse zu bringen, d.h. das Bauelement mechanisch so zu verschieben, dass dessen Symmetrieachse mit der Positionierachse der Transportvorrichtung zusammenfällt.In order to correct this unpredictable shift in position, one has previously proposed, the detection members of the transport device with centering means to be provided in order to convert an inaccurately recorded component into the theoretically desired one Target position to bring in relation to the positioning axis, i.e. the To move the component mechanically so that its axis of symmetry with the positioning axis the transport device coincides.

Eine solche Vorrichtung ist z.B. in der USA-Patentschrift Nr.Such a device is described, for example, in U.S. Patent No.

4,135,630 beschrieben, die eine Anordnung zum Zentrieren elektronischer Bauelemente offenbart, die aus einem Magazin entnommen worden sind und auf einer Leiterplatte aufgesetzt werden sollen.4,135,630 describes an arrangement for centering electronic Components disclosed that have been removed from a magazine and on a Printed circuit board are to be placed.

Es wird dabei von der Ueberlegung ausgegangen, dass die zu positionierenden Bauelemente während des Entnehmens aus dem Magazin möglicherweise dezentral erfasst werden und demzufolge nicht in der korrekten Sollposition auf den Leiterträger abgesetzt werden können. Um dies zu vermeiden, schlägt die genannte USA-Patentschrift die Verwendung eines Zentrierorganes vor, mit Hilfe dessen die aus dem Magazin entnommenen Bauelemente relativ zur theoretischen Positionierachse der Transportvorrichtung zentriert werden können.It is assumed that the to be positioned Components may be recorded decentrally while they are being removed from the magazine and consequently not placed in the correct target position on the ladder support can be. To avoid this, the aforementioned US patent suggests the Use of a centering device, with the help of which the removed from the magazine Components relative to the theoretical positioning axis of the transport device can be centered.

An sich arbeitet diese Vorrichtung zufriedenstellend, benötigt aber in mechanischer Hinsicht aufwendige Mittel, um die im allgemeinen sehr geringe Abmessungen aufweisenden, aus dem Magazin aufgenommenen Bauelemente zu umgreifen und mechanisch zu verschieben, damit sie die theoretische Sollposition einnehmen. Die Konstruktion einer solchen Zentriervorrichtung, die sehr präzise ausgebildet sein muss, ist demzufolge aufwendig und sehr teuer.In and of itself, this device works satisfactorily, but it is necessary mechanically complex means to the generally very small dimensions having to grip components picked up from the magazine and mechanically to move so that they take the theoretical target position. The construction such a centering device, which must be designed very precisely, is therefore complex and very expensive.

Dazu kommt, dass mit einem die Präzision der Zentriervorrichtung beeinträchtigenden Verschleiss gerechnet werden muss, und weiter, dass unter Umständen eine Beschädigung der Bauelemente erfolgen kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ist darin zu sehen, dass die bewegten Massen verhältnismässig gross sind; im Interesse einer geringen Taktzeit beim Aufbringen der Bauelemente auf die Leiterplatte müssen deshalb die Antriebsmittel für die Transportvorrichtung, die zwangsläufig die Zentriervorrichtung umfassen müssen, überdimensioniert werden.In addition, with a detrimental to the precision of the centering device Wear and tear must be expected, and further that damage may occur the components can be done. Another disadvantage of the known arrangement is in this to see that the moving masses are relatively large; in the interest of a short cycle times when applying the components to the circuit board must therefore the drive means for the transport device, which inevitably is the centering device must be oversized.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, welche diese Nachteile nicht mehr aufweist und insbesondere ermöglicht, Leiterplatten oder auch andere Werkstücke irgendeiner Art in rascher Folge mit höchster Präzision mit aus einem Magazin entnommenen Bauteilen bzw. elektrischen Bauelementen zu bestücken. Es soll dabei auf die Verwendung einer komplizierten,' mechanisch aufwendigen und daher teuren Zentriervorrichtung verzichtet werden.It is the object of the present invention to provide a method of the above to propose mentioned type, which no longer has these disadvantages and in particular enables printed circuit boards or other workpieces of any kind to be processed more quickly Sequence with the highest precision with components or electrical components removed from a magazine To equip components. It aims at the use of a complicated, ' mechanically complex and therefore expensive centering device can be dispensed with.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Positionierung von Bauteilen auf einem Werkstück, bei welchem ein Bauteil aus einem Magazin bzw. aus einem ausgewählten Magazin einer Magazingruppe entnommen, in den Bereich des Werkstückes transportiert und in einer vorgegebenen Position auf das Werkstück aufgebracht wird.The invention is based on a method for positioning Components on a workpiece, in which a component from a magazine or from taken from a selected magazine of a magazine group into the area of the workpiece is transported and applied to the workpiece in a predetermined position.

Zur Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe zeichnet sich dieses Verfahren dadurch aus, dass das Werkstück und/oder das Bauteile-Transportorgan während bzw. nach dem Entnehmen des Bauteiles in eine relative Sollposition bewegt wird bzw. werden, in der eine Positionierachse des Bauteile-Transportorganes mit der Sollposition des Bauteiles auf dem Werkstück übereinstimmt, dass nach dem Entnehmen des Bauteiles die Ist-Lage desselben gegenüber der Positionierachse gemessen und die Abweichung gegenüber der Soll- Lage bestimmt wird, und dass schliesslich die Position des Werkstückes und/oder die Transportbewegung des Bauteile-Transportorganes in Abhängigkeit von der gemessenen Abweichung korrigiert wird, bevor das Bauteil auf das Werkstück abgelegt wird.This method is characterized by the achievement of the object according to the invention characterized in that the workpiece and / or the component transport member during or after removal of the component is moved into a relative target position or be, in which a positioning axis of the component transport member with the target position of the component on the workpiece corresponds to that after removing the component the actual position of the same relative to the positioning axis is measured and the deviation compared to the target Location is determined, and that ultimately the Position of the workpiece and / or the transport movement of the component transport element depending on the measured deviation is corrected before the component is placed on the workpiece.

Beim Verfahren gemäss der Erfindung wird also darauf verzichtet, das aufgenommene Bauteil mit der theoretisch optimalen Lage in Übereinstimmung zu bringen, d.h. in eine gegenüber der Positionierachse des Bauteile-Transportorganes konzentrische Position zu verschieben. Vielmehr wird das Ausmass der Exzentrizität, mit der das Bauteil erfasst wurde, und gegebenenfalls auch das Mass dessen Verdrehung, gemessen und anschliessend der Bewegungsablauf der Bauteile-Transportvorrichtung und/oder die Position des Werkstückes so nachgeregelt, dass schliesslich das Bauteil an der theoretisch vorgegebenen Sollposition auf das Werkstück abgesetzt in dieses eingesetzt wird. Durch den Verzicht auf Zentriervorrichtungen kann die bewegte Masse der Bauteile-Transportvorrichtung wesentlich geringer gehalten werden. Die Nachregelung, sei es der Bewegungsbahn der Transportvorrichtung, sei es der Lage des Werkstückes, kann im Rahmen der ohnehin erforderlichen Steuereinrichtung der gesamten Anlage, z.B. durch zweckentsprechende Ergänzung des Steuerprogramms, erfolgen und erfordert somit keinen zusätzlichen apparativen Aufwand.In the method according to the invention, it is therefore dispensed with to bring the recorded component into agreement with the theoretically optimal position, i.e. in a concentric axis with respect to the positioning axis of the component transport element Move position. Rather, the degree of eccentricity with which the Component was detected, and possibly also the degree of its rotation, measured and then the sequence of movements of the component transport device and / or the position of the workpiece is readjusted in such a way that the component finally touches the theoretically specified target position placed on the workpiece and inserted into it will. By dispensing with centering devices, the moving mass of the component transport device can be kept much lower. The readjustment, be it the trajectory the transport device, be it the position of the workpiece, can be within the scope of the anyway required control device of the entire system, e.g. by appropriate Supplement to the control program, and therefore does not require any additional equipment expenditure.

Ein zweckmässiges Vorgehen beim erfindungsgemässen Verfahren besteht darin, dass das Bauteil aus dem Magazin bzw. aus einem ausgewählten einer Mehrzahl von Magazinen entnommen und im Verlauf seines Transportes zum Werkstück in eine Lageerfassungs- Einrichtung gebracht wird. Diese Lageerfassungs-Einrichtung erkennt das Mass der Abweichung des Bauteiles gegenüber der theoretischen, zentrierten Sollage und liefert an die Steuereinrichtung ein Korrektursignal, um die Bewegungsbahn der Transportvorrichtung und/oder die Position des Werkstückträgers zu beeinflussen bzw. nachzuregeln.There is an expedient procedure in the process according to the invention in that the component from the magazine or from a selected one of a plurality taken from magazines and in the course of its transport to the workpiece in a Position detection Facility is brought. This position detection device recognizes the degree of deviation of the component compared to the theoretical, centered one Nominal position and sends a correction signal to the control device to determine the trajectory to influence the transport device and / or the position of the workpiece carrier or readjust.

Im einfachsten Fall mag es genügen, wenn die Abweichung der Lage des Bauteiles von der theoretischen Sollage in einer einzigen, horizontal verlaufenden Richtung erfasst wird. Dies ist dann der Fall, wenn die im Magazin bzw. den Magazinen befindlichen Bauteile in der einen horizontalen Richtung sehr genau, in einer zweiten, senkrecht dazu verlaufenden Horizontalrichtung jedoch weniger genau positioniert sind. Im allgemeinen wird es jedoch erforderlich sein, die effektive Lage des Bauteiles nach dem Erfassen durch die Transportvorrichtung in zwei zueinander senkrecht stehenden, horizontalen Richtungen zu messen, nämlich in der X-Richtung und in der Y-Richtung. Dies geschieht in der Lageerfassungs-Einrichtung, deren konstruktiver Aufbau nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist; diesbezüglich wird auf die gleichzeitig eingereichte Patentanmeldung Nr.In the simplest case, it may be sufficient if the deviation in the position of the Component from the theoretical target position in a single, horizontal Direction is detected. This is the case when the in the magazine or the magazines components located very precisely in one horizontal direction, in a second, However, the horizontal direction perpendicular thereto is positioned less precisely are. In general, however, it will be necessary to determine the effective position of the component after being captured by the transport device in two mutually perpendicular, measure in horizontal directions, namely in the X-direction and in the Y-direction. This is done in the position detection device, the structural design of which is not The subject of the present invention is; in this regard will be given at the same time filed patent application no.

verwiesen.referenced.

Gegebenenfalls kann es auch erforderlich sein, neben der Erfassung der Lage des Bauteiles in X- und Y-Richtung eine allfällige Verdrehung des Bauteiles um die Positionierachse der Bauteile-Transportvorrichtung zu erkennen. Auch dies kann in der Lageerfassungs-Einrichtung geschehen, indem diese ein winkelabhängiges Fehlersignal liefert und eine Drehvorrichtung aktiviert, um das Bauteil in eine winkelgerechte Lage zu bringen.It may also be necessary in addition to the acquisition the position of the component in the X and Y directions, a possible rotation of the component to recognize the positioning axis of the component transport device. This too can be done in the position detection device by making this an angle-dependent Error signal supplies and activates a rotating device to turn the component at an angular position Able to bring.

Jedenfalls wird bzw. werden aus der Lageerfassungs-Einrichtung ein Korrektursignal oder mehrere Korrektursignale abgeleitet, die zur korrekten Positionierung des Bauteiles auf dem Werkstück Verwendung finden. Wahlweise ist es möglich, mittels dieses Korrektursignales bzw. dieser Korrektursignale entweder nur die Bewegungsbahn der Bauteile-Transportvorrichtung oder nur die Positionierung des Werkstückes zu beeinflussen, oder aber im Sinne einer Bewegungsoptimierung beide Beeinflussungen gleichzeitig vorzunehmen.In any case, the position detection device becomes a Correction signal or several correction signals derived for correct positioning of the component can be used on the workpiece. Optionally, it is possible to use this correction signal or these correction signals either only the trajectory the component transport device or only the positioning of the workpiece influence, or both influences in the sense of a movement optimization at the same time.

Schliesslich sei noch erwähnt, dass auf ähnliche Weise die Position des Bauteiles an der Transportvorrichtung bezüglich der Z-Richtung erfasst bzw. gemessen werden kann. Ein solcher Messwert, der ebenfalls von der Lageerfassungs-Einrichtung geliefert werden kann, bietet einen Anhaltspunkt, um das Bauteil bezüglich seiner Höhenlage optimal auf das Werkstück absetzen zu können.Finally it should be mentioned that in a similar way the position of the component on the transport device with respect to the Z-direction detected or can be measured. Such a measured value, which is also from the position detection device can be supplied, provides an indication of the component regarding its To be able to set the height optimally on the workpiece.

Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren, unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen, näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Positionierung von Bauteilen in einer Seitenansicht, Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung von oben, und Fig. 3-5 schematische Darstellungen der Lage eines Bauteiles innerhalb der Lageerfassungs-Einrichtung.The method according to the invention is described below with reference explained in more detail on the accompanying schematic drawings. In the drawings 1 shows a schematic representation of an arrangement for positioning of components in a side view, Fig. 2 is a view of the arrangement from above, and Fig. 3-5 schematic representations of the position of a component within the position detection device.

Die Anordnung gemäss Figur 1 umfasst eine Konsole 1, auf welcher ein Arbeitstisch 2 beweglich gelagert ist. Nicht näher dargestellte Antriebsorgane, die unter der Wirkung einer ebenfalls nicht dargestellten Steuereinrichtung stehen, erlauben es, den Arbeitstisch 2 horizontal in Richtung der Pfeile X wie auch in Richtung der Pfeile Y (Figur 2) zu verschieben. Auf dem Arbeitstisch 2 ist ein Werkstück 3, z.B. in Form eines mit Leiterbahnen versehenen Keramiksubstratese, zur Herstellung einer elektronischen Schaltung angeordnet. Positionier- bzw. Halteorgane 4 dienen dazu, das Werkstück 3 gegenüber dem Arbeitstisch 2 in einer vorbestimmten Lage zu fixieren.The arrangement according to Figure 1 comprises a console 1 on which a Work table 2 is movably mounted. Drive elements not shown in detail, which are under the effect of a control device, also not shown, allow the work table 2 to be moved horizontally in the direction of the arrows X as well as in Move in the direction of the arrows Y (Figure 2). A workpiece is on the work table 2 3, e.g. in the form of a ceramic substrate provided with conductor tracks, for production an electronic circuit arranged. Positioning or holding members 4 are used to the workpiece 3 in relation to the work table 2 in a predetermined position fix.

Eine weitere Konsole 5, die benachbart zur Konsole 1 angeordnet ist, trägt eine Anzahl von Bauteilemagazinen 6; diese umfassen einen Vorratsteil 7, aus welchem ein Band 8 herausragt, das mit einer Mehrzahl von z.B. aufgeklebten Bauelementen 9a, 9b usw.Another console 5, which is arranged adjacent to the console 1, carries a number of component magazines 6; these comprise a storage part 7, from from which a tape 8 protrudes with a plurality of e.g. 9a, 9b etc.

versehen ist. Selbstverständlich können die Bauteilemagazine 7 auch anders ausgebildet sein, und es sind eine Reihe von Betätigungsorganen für die Bauteilemagazine erforderlich; auf diese Einzelheiten braucht im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher eingegangen zu werden, da sie im Ermessensbereich des mit der Materie vertrauten Fachmannes liegen.is provided. Of course, the component magazines 7 can also be designed differently, and there are a number of actuators for the component magazines necessary; on these details needs within the scope of the present invention not to be elaborated as it is at the discretion of the matter a trusted expert.

Oberhalb der beiden Konsolen 1 und 5 ist eine Führung 10 angeordnet, die ein Bauteile-Transportorgan 11 aufnimmt. Dieses umfasst einen schlittenartigen Teil 12, der entlang der Führung 10 in Richtung des Pfeiles A längsverschiebbar ist. Gegebenenfalls kann die gesamte Führung 10 zusätzlich in einer senkrecht dazu verlaufenden Richtung entlang des Pfeil es B quer verschiebbar sein. Das Transportorgan 11 umfasst ein Bauteile-Aufnahmeorgan 13, welches mit einer Hohlnadel 14 bestückt ist, um die einzelnen Bauelemente 9a - 9b aus den Magazinen zu entnehmen. Das Innere der Hohlnadel ist an eine (nicht dargestellte) Vakuumquelle angeschlossen; beim Auftreffen der Spitze der Nadel 14 auf das aufzunehmende Bauelement 9 wird das Vakuum angelegt, so dass das Bauelement 9 an der Spitze der Nadel 14 haften bleibt. Zu diesem Zweck ist die gesamte Anordnung bzw. das Bauteile-Aufnahmeorgan 13 in Richtung des Pfeiles C höhenverstellbar. Das heisst, dass die Nadel 14 aus der in Figur 1 gezeigten Position auf ein ausgewähltes Bauelement 9 abgesenkt werden kann, um dieses durch Ansaugen festzuhalten.A guide 10 is arranged above the two consoles 1 and 5, which a component transport member 11 receives. This includes a sled-like one Part 12, which is longitudinally displaceable along the guide 10 in the direction of arrow A. is. If necessary, the entire guide 10 can also be perpendicular to it extending direction along the arrow es B can be displaced transversely. The transport organ 11 comprises a component receiving member 13, which is equipped with a hollow needle 14 is to remove the individual components 9a-9b from the magazines. The inner the hollow needle is connected to a vacuum source (not shown); at the When the tip of the needle 14 hits the component 9 to be picked up, the vacuum becomes applied so that the component 9 remains adhered to the tip of the needle 14. to For this purpose, the entire arrangement or the component receiving member 13 is in the direction of the arrow C adjustable in height. This means that the needle 14 is made from the position shown in FIG position shown on a selected component 9 can be lowered to this to hold by suction.

Wie schon erwähnt, ist die Anordnung 11 entlang der Führung 10 in Richtung des Pfeiles A verschiebbar, nämlich in eine Position (gestrichelt dargestellt in Figur 1) oberhalb einer Lageerfassungs-Einrichtung 15. Letztere befindet sich zentral über dem Arbeitstisch 2 und besitzt im wesentlichen rahmenförmige Gestalt, so dass das Bauteile-Aufnahmeorgan 13 mit der das Bauelement 9 tragenden Nadel 14 durch diese hindurchtreten kann.As already mentioned, the arrangement 11 is along the guide 10 in FIG Can be moved in the direction of arrow A, namely into a position (shown in dashed lines in Figure 1) above a position detection device 15. The latter is located centrally above the work table 2 and essentially has a frame-like shape, so that the component receiving member 13 with the needle 14 carrying the component 9 can pass through this.

Auf nähere Einzelheiten bezüglich der Lageertassungs inr lCtstUIsg 15 wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht @ingetreten : diesbezüglich wird auf die gleichzeitig eingereichte Patentanmeldung Nr. hingewiesen, in welcher ausführlich auf deren Ausbildung eingegangen wird. Jedenfalls ist die Lageerfassungs-Einrichtung im Stande, die effektive Position eines Bauelementes 9 relativ zu einer durch das Zentrum der Nadel 14 verlaufenden, vertikalen Positionierachse zu erkennen und daraus ein Korrektursignal bzw. Korrektursignale abzuleiten.For more details regarding the situation assessment inrstUIsg 15 is not @ entered in the context of the present invention: in this regard Attention is drawn to the simultaneously filed patent application no. in which their training is discussed in detail. In any case, the position detection device is able to determine the effective position of a component 9 relative to a through the To recognize the center of the needle 14 running, vertical positioning axis and from it derive a correction signal or correction signals.

In den Figuren 3-5 sind schematisch verschiedene Lagen eines Bauelementes 9 in Bezug auf die Positionierachse P innerhalb der rahmenförmigen Lageerfassungs-Einrichtung 15 dargestellt. Während das Bauelement 9 gemäss Figur 3 die theoretisch korrekte Sollposition in X- und Y-Richtung einnimmt und auch nicht relativ zum Rahmen der Einrichtung 15 verdreht ist, befindet sich das Bauelement gemäss Figur 4 und 5 in verdrehter bzw. dezentrierter Lage. Die Lageerfassungs-Einrichtung 15 ist im Stande, im Fall der Situation gemäss Figur 4 den Drehwinkel des Bauelementes 9 zu erkennen, daraus ein Korrektursignal abzuleiten und die Nadel 14 bzw. das Bauteiletragorgan 13 zu einer Drehung zu veranlassen, bis das Bauelement 9 die in Figur 3 gezeigte Lage einnimmt. Andererseits wird durch die Einrichtung 15 eine laterale Verschiebung in horizontaler Richtung, in der Situation gemäss Figur 5 um den Betrag x in X-Richtung und um den Betrag y in Y-Richtung, erkannt. Daraus werden ebenfalls Korrektursignale abgeleitet, die entweder die Bewegungsbahn der Anordnung 11 in Richtung der Pfeile A und B oder die Verschiebung des Arbeitstisches 2 in X-und Y-Richtung oder aber eine Kombination davon beeinflussen.Various layers of a component are schematically shown in FIGS. 3-5 9 in relation to the positioning axis P within the frame-shaped position detection device 15 shown. While the component 9 according to Figure 3 is the theoretically correct Assumes the target position in the X and Y directions and also not relative to the frame of the Device 15 is rotated, the component according to Figures 4 and 5 is in twisted or decentered position. The position detection device 15 is able to in the case of the situation according to Figure 4 to recognize the angle of rotation of the component 9, derive a correction signal therefrom and the needle 14 or the component support member 13 to cause a rotation until the component 9 is that shown in FIG Position. On the other hand, the device 15 causes a lateral displacement in the horizontal direction, in the situation according to FIG. 5 by the amount x in the X direction and by the amount y in the Y direction. This also results in correction signals derived either the path of movement of the arrangement 11 in the direction of the arrows A and B or the displacement of the work table 2 in the X and Y directions or else affect a combination of these.

Der praktische Ablauf des Verfahrens ist wie folgt: Die Bauteile-Transportvorrichtung 11 befindet gemäss Figur 1 in einer Position oberhalb eines ausgewählten Magazins 6. Die Nadel 14 wird in Richtung des Pfeiles C abgesenkt, bis deren Spitze auf der Oberfläche des aufzunehmenden Bauelementes 9c auftrifft.The practical sequence of the procedure is as follows: The component transport device According to FIG. 1, 11 is in a position above a selected magazine 6. The needle 14 is lowered in the direction of arrow C until its tip on the Surface of the component 9c to be picked up.

Danach wird die Vakuumquelle angelegt und die Nadel 14 zurückgezogen, so dass das Bauelement 9c an der Spitze der Nadel 14 haften bleibt. Im Normalfall wird ein so aufgenommenes Bauelement 9c nicht genau zentrisch an der Spitze der Nadel 14 haften, sondern in X- und Y-Richtung versetzt sein. Nun bewegt sich die Transportvorrichtung 11 in die in Figur 1 gestrichelt gezeigte Lage des Arbeitstisches 2 und die Nadel 14 wird soweit abgesenkt, dass sich das Bauelement 9c innerhalb der rahmenförmigen Lageerfassungs-Einrichtung 15 befindet. Dort wird die Exzentrizität der Lage des Bauelementes 9c gegenüber der theoretischen Positionierachse im Zentrum der Nadel 14 erfasst; ein daraus resultierendes Korrektursignal bewirkt nun entweder eine Lagekorrektur der Transportvorrichtung 11 in Richtung der Pfeile A und/oder B, eine Verschiebung des Arbeitstisches 2 in X- und/oder Y-Ricntung oder eine Kombination beider Korrekturbewegungen. Nachdem dies geschehen ist, ist sichergestellt, dass sich das an der Spitze der Nadel 14 befindliche Bauelement 9c in korrekter Lage oberhalb des Werkstückes 3 befindet, so dass anschliessend die Nadel 14 abgesenkt werden kann, um das Bauelement 9c mit höchster Präzision auf das Werkstück 3 abzulegen.Then the vacuum source is applied and the needle 14 is withdrawn, so that the component 9c remains adhered to the tip of the needle 14. Normally a component 9c recorded in this way is not exactly centered at the tip of the Needle 14 stick, but be offset in the X and Y directions. Now it is moving Transport device 11 in the position of the work table shown in dashed lines in FIG 2 and the needle 14 is lowered so far that the component 9c is within the frame-shaped position detection device 15 is located. That is where the eccentricity becomes the position of the component 9c in relation to the theoretical positioning axis in the center the needle 14 detects; a correction signal resulting therefrom now causes either a position correction of the transport device 11 in the direction of the arrows A and / or B, a displacement of the work table 2 in the X and / or Y direction or a combination both corrective movements. After this has been done, it is ensured that the component 9c located at the tip of the needle 14 is in the correct position is located above the workpiece 3, so that the needle 14 is then lowered can be in order to place the component 9c on the workpiece 3 with the highest precision.

Wie schon zuvor erwähnt, erkennt die Lageerfassungs-Einrichtung 15 eine Verdrehung des Bauelementes 9c gegenüber der theoretischen Sollage. Das daraus gewonnene Korrektursignal kann dazu benützt werden, die Nadel 14 zu verdrehen, bis die erwünschte, parallele Ausrichtung des Bauelementes 9c erreicht ist. Mit Hilfe der heute zur Verfügung stehenden Steuerorgane kann diese Auswertung und Korrektur so schnell erfolgen, dass kein nennenswert langer Aufenthalt des Bauelementes in der Lageerfassungs-Einrichtung 15 erforderlich ist.As already mentioned above, the position detection device recognizes 15 a rotation of the component 9c compared to the theoretical Target position. The correction signal obtained from this can be used to rotate the needle 14, until the desired parallel alignment of the component 9c is achieved. With This evaluation and correction can be made with the help of the tax organs available today take place so quickly that the component does not stay in the position detection device 15 is required.

Nachdem das Bauelement 9c auf dem Werkstück 3 abgelegt worden ist, wird das Vakuum innerhalb der Nadel 14 aufgehoben und diese zurückgezogen, währenddem sich die Transportvorrichtung 11 in die in Figur 1 gezeigte Ausgangslage oder in eine in Richtung des Pfeiles A etwas verschobene Lage über einem der Magazine 6 zurückbewegt. Nun kann die Nadel 14 erneut abgesenkt werden, um ein weiteres Bauelement 9a - 9b aufzunehmen, und der vorstehend geschilderte Vorgang wiederholt sich von Neuem.After the component 9c has been placed on the workpiece 3, the vacuum within the needle 14 is released and the latter is withdrawn during this the transport device 11 is in the starting position shown in Figure 1 or in a position above one of the magazines 6, which is slightly displaced in the direction of arrow A moved back. The needle 14 can now be lowered again to cover another component 9a-9b, and the process described above is repeated from New.

Es versteht sich von selbst, dass die beispielsweise beschriebenen Vorrichtungen und Anordnungen im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens zahlreichen Modifikationen unterworfen sein können. Des weiteren ist es denkbar, das erfindungsgemässe Verfahren nicht nur zur Positionierung von Bauelementen auf einer Leiterplatte zu verwenden, sondern bei jeglichem anderen Arbeitsvorgang, der die genaue Positionierung eines Bauteiles an einer vorgegebenen Lage erfordert.It goes without saying that the examples described Numerous devices and arrangements within the scope of the method according to the invention May be subject to modifications. Furthermore, it is conceivable that the invention Method not only for positioning components on a circuit board use, but for any other work process that requires precise positioning of a component at a given location.

- Leerseite -- blank page -

Claims

PATENT CLAIMS 1. Method for positioning components on a workpiece in which a component is selected from a magazine or from a selected one Magazine removed from a magazine group, transported in the area of the workpiece and is applied to the workpiece in a predetermined position, characterized in that that the workpiece and / or the component transport member during or after removal of the component is moved into a relative target position or are, in which a Positioning axis of the component transport element with the target position of the component on the workpiece agrees that the actual position after removing the component of the same measured against the positioning axis and the deviation against the Target position is determined, and that finally the position of the workpiece and / or the transport movement of the component transport element as a function of the measured Deviation is corrected before the component is applied to the workpiece.

2. The method according to claim 1, characterized in that the component taken from the magazine or from a selected magazine of the magazine group and in the course of its transport to the workpiece in a position detection device is brought.

3. The method according to claim 2, characterized in that in the Position detection device shows a positional deviation of the component opposite to a positioning axis running in the vertical direction in at least one horizontal running direction is detected.

4. The method according to claim 3, characterized in that in the Position detection device shows a positional deviation of the component compared to an in positioning axis running vertically in two mutually perpendicular horizontal directions is detected.

5. The method according to claim 2 or 3, characterized in that in the position detection device a positional deviation of the component in relation to a rotation with respect to a positioning axis running in the vertical direction is captured.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that a correction signal is derived from the position detection device, which influences the path of movement of the workpiece transport element.

7. The method according to any one of claims 1 to 5 or claim 6, characterized characterized in that a correction signal is derived from the position detection device which influences the positioning of the workpiece.