DE69901410T2

DE69901410T2 - Verfahren zur Bildaufnahme von elektrischen Bauelementen beim Bestücken von Leiterplatten und Bestückungsvorrichtung mit einer Bildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE69901410T2
Application number: DE69901410T
Authority: DE
Inventors: Koichi Asai; Kazufumi Suga
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2019-02-11
Also published as: JPH11284396A; DE69901410D1; EP0949858B1; EP0949858A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren des Aufnehmens der jeweiligen Bilder von elektrischen Bauelementen (d. h. Schaltungsbauelementen als Elemente einer elektrischen oder einer elektronischen Schaltung) und ein System zum Montieren elektrischer Bauelemente an einem Schaltungssubstrat ("CS") derart wie eine gedruckte Schaltung bzw. eine Leiterplatte, und insbesondere auf die Technik des Verbesserns der Effizienz des Aufnehmens der jeweiligen Bilder der elektrischen Bauelemente.

Darstellung des Standes der Technik

Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift für die öffentliche Betrachtung unter der Veröffentlichungsnummer 7(1995)-45995 offenbart ein elektrisches Bauelement ("EC")- Montagesystem mit einem EC Sauger, der durch das Aufbringen eines Vakuums darauf ein EC ansaugt und hält, und einer EC Zuführvorrichtung, die ein EC zu dem EC Sauger zuführt. Folglich nimmt der EC Sauger das EC von der EC Zuführvorrichtung und bestückt anschließend das EC an ein CS. Jedoch kann das EC, das durch den EC Sauger gehalten wird, einen Positionsfehler von einer Referenzposition an einer Ebene bekommen, die eine Achsenlinie des EC Saugers schneidet. Dieser Positionsfehler ist ein Fehler des Mittelpunktes des EC relativ zu der Achsenlinie des EC Saugers und resultiert aus der Versetzung des EC an der EC Zuführvorrichtung aus seiner Referenzposition relativ zu der Zuführvorrichtung, und/oder der schlechten Justierung des EC relativ zu dem EC Sauger, wenn das EC durch den Sauger angesaugt wird. Um dieses Problem zu lösen, wurde es praktiziert, eine EC-Bildaufnahmevorrichtung einzusetzen, die ein Bild von dem EC aufnimmt, das durch den EC Sauger aus der EC Zuführvorrichtung entnommen wurde und, basierend auf dem aufgenommenen Bild einen Positionsfehler des durch den Sauger gehaltenen EC aus seiner Referenzposition relativ zu dem Sauger zu berechnen. Dieser Positionsfehler wird korrigiert, bevor das EC auf dem CS bestückt wird, und folglich wird das EC genau an einem vorgeschriebenen EC Montageplatz an dem CS bestückt.
Bei dem oben angegebenen EC Montagesystem bzw. Bestückungssystem wird der EC Sauger durch ein bewegliches Bauteil getragen, das in jeweils einer X-Achsen- und einer Y- Achsenrichtung beweglich ist, die zueinander senkrecht auf einer horizontalen Ebene sind, und die EC Bildaufnahmevorrichtung ist zwischen der EC Zuführvorrichtung und einer CS Tragevorrichtung vorgesehen, die das CS trägt. Während der EC Sauger zu der CS Tragevorrichtung bewegt wird, nachdem das EC von der EC Tragevorrichtung aufgenommen worden ist, nimmt die EC Bildaufnahmevorrichtung ein Bild von dem EC auf, das durch den EC Sauger gehalten wird.
In dem obigen EC Montagesystem trägt das bewegliche Bauteil den einzelnen EC Sauger. Deshalb geht jedes Mal, wenn ein EC auf dem CS bestückt wird, das bewegliche Bauteil zwischen der EC Zuführvorrichtung und der CS Tragevorrichtung hin und kehrt zurück. Wenn das bewegliche Bauteil eine Vielzahl von EC Saugern tragen würde, könnte eine Vielzahl von ECs auf dem CS bestückt werden, während das bewegliche Bauteil zwischen der EC Zuführvorrichtung der EC Tragevorrichtung zurückgehen würde. Das würde zur Verbesserung der Effizienz des Bestückens von ECs führen.
Jedoch kann die EC Bildaufnahmevorrichtung mit einem Mal ein Bild von nur einem EC aufnehmen. Deshalb muss jedes Mal, wenn ein Bild von einem EC aufgenommen worden ist, das bewegliche Bauteil zu einer Position des nächsten EC an einer Bildaufnahmeposition bewegt werden. Dieser Vorgang benötigt eine lange Zeit, was zu einer Minderung der Effizienz des Montierens bzw. Bestückens von ECs führt. Das Dokument WO 96/12396 offenbart eine Bildaufnahmevorrichtung zum gleichzeitigen Aufnehmen von verschiedenen Bauelementen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren des Aufnehmens der jeweiligen Bilder von elektrischen Bauelementen mit hoher Effizienz vorzusehen.
Es ist ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Bestückungssystem für elektrische Bauelemente zum Bestücken elektrischer Bauelemente mit hoher Effizienz vorzusehen.
Bei einem ersten Aspekt, sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren des Aufnehmens jeweiliger Bilder von einer Vielzahl von elektrischen Bauelementen vor, das die Schritte aufweist:
Positionieren eines Paares von Bauelementhaltern, von den jeder ein elektrisches Bauelement durch das Aufbringen eines Vakuums ansaugt und hält, relativ zu einer Bildaufnahmevorrichtung mit einem solchen Sichtbereich, dass die Achsen der beiden Bauelementhalter senkrecht eine der beiden diagonalen Linien des Sichtfeldes der Bildaufnahmevorrichtung an entsprechenden Positionen schneiden, welche symmetrisch um eine optische Achse der Bildaufzeichnungsvorrichtung liegen, und
Betätigen der Bildaufnahmevorrichtung, um gleichzeitig Bilder von elektrischen Bauelementen zu machen, die durch das Paar der Bauelementhalter gehalten werden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel von diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren des Aufnehmens der jeweiligen Bilder von einer Vielzahl von elektrischen Bauelementen vorgesehen, das die Schritte des Positionierens eines Paars von Bauelementhaltern aufweist, von denen jeder ein elektrisches Bauelement durch das Aufbringen eines Vakuums ansaugt und hält, relativ zu einer Bildaufnahmevorrichtung mit einem quadratischen Sichtbereich, derart, dass die jeweiligen Achsenlinien der zwei Bauelementhalter des Paares senkrecht eine der beiden diagonalen Linien des quadratischen Sichtfeldes der Bildaufnahmevorrichtung an den entsprechenden Positionen schneiden, die achsensymmetrisch miteinander bezüglich zu einer optischen Achse der Bildaufnahmevorrichtung legen, und des Betätigens der Bildaufnahmevorrichtung, um gleichzeitig entsprechende Bilder der elektrischen Bauteile aufzunehmen, die durch das Paar der Bauelementhalter gehalten werden. Die zwei elektrischen Bauteile ("ECs"), die durch die zwei Bauteilhalter gehalten werden, fallen innerhalb des Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung, und die entsprechenden Bilder der zwei ECs werden gleichzeitig durch die Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen. Deshalb verbessert das vorliegende Verfahren die Effizienz des Aufnehmens der EC Bilder, verglichen mit einem Verfahren, in dem eine Bildaufnahmevorrichtung ein Bild von nur einem einzelnen EC mit einem Mal aufnimmt. Die optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung deckt sich mit dem Mittelpunkt von ihrem Sichtbereich.
Weil die zwei Bauelementhalter mit einer der zwei diagonalen Linien des Sichtbereiches an den entsprechenden Positionen achsensymmetrisch miteinander bezüglich der optischen Achse ausgerichtet sind, können die zwei Halter am gegenseitigen Stören gehindert werden. Außerdem, weil die zwei Bauteilhalter innerhalb des beschränkten oder schmalen Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung positioniert sind, kann der schmale Sichtbereich effizient ausgenutzt werden. Außerdem kann das vorliegende Verfahren für das gleichzeitige Aufnehmen entsprechender Bilder von einem Paar von ECs von irgendeiner Sorte in einem weiten Bereich von Abmessungen oder Größen angewendet werden. Folglich verbessert das vorliegende Verfahren in hohem Maße die EC Bildaufnahmeeffizienz durch gleichzeitiges Aufnehmen entsprechender Bilder von zwei ECs.
Der Schritt des Positionierens des Paares von Bauelementhaltern kann aufweisen, das Bewegen eines einzelnen beweglichen Bauteiles aufweisen, das eine Vielzahl von Paaren der Bauelementhalter trägt, und aufeinanderfolgend jedes Paar der Bauelementhalter der Vielzahl von Paaren der Bauelementhalter relativ zu der Bildaufnahmevorrichtung derart positioniert, dass die jeweiligen Achsenlinien der Bauelementhalter des jeweiligen Paars senkrecht eine entsprechende Linie der zwei diagonalen Linien des quadratischen Sichtfeldes der Bildaufnahmevorrichtung an entsprechenden Positionen schneidet, die achsensymmetrisch miteinander bezüglich der optischen Achse der Bildaufnahmevorrichtung sind, und der Schritt des Betätigens der Bildaufnahmevorrichtung kann das Betätigen der Bildaufnahmevorrichtung aufweisen, um gleichzeitig die jeweiligen Bilder der elektrischen Bauelemente aufzunehmen, die durch jedes Paar der Bauelementhalter gehalten werden. Nachdem die jeweiligen Bilder der zwei ECs, die durch ein Paar der Bauelementhalter gehalten werden, durch die Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen worden sind, wird das bewegliche Bauteil bewegt und gestoppt, so dass die jeweiligen Bilder von zwei ECs durch ein anderes oder das andere Paar von Bauelementhaltern aufgenommen werden. Sogar durch das bewegliche Bauteil kann eine große Anzahl von Paaren von Bauelementhaltern getragen werden, wobei das vorliegende Verfahren auf die Hälfte der Zeit verringert werden kann, die für das Aufnehmen der jeweiligen Bilder von allen ECs erforderlich ist, während es mit dem Verfahren verglichen wird, indem ein Bild von nur einem einzigen EC mit einem Mal aufgenommen wird. Folglich kann das vorliegende Verfahren die EC Bildaufnahmeeffizienz verbessern. In dem Fall, in dem das bewegliche Bauteil die Vielzahl von Paaren von Bauelementhaltern derart trägt, dass eine gerade Linie, die die jeweiligen Achsenlinien der zwei Bauelementhalter von jedem Paar senkrecht schneidet, parallel zu einer entsprechenden Linie der zwei diagonalen Linien des Sichtbereiches ist, wobei die zwei Bauelementhalter von jedem Paar relativ zu dem Sichtbereich leicht positioniert werden können. Jedoch ist es nicht wesentlich erforderlich, dass das bewegliche Bauteil die Vielzahl von Paaren von Bauelementhaltern derart trägt, dass all die geraden Linien für die Vielzahl von Paaren von Bauelementhaltern parallel zu den entsprechenden diagonalen Linien des Sichtbereiches sind. Zum Beispiel in dem Fall, wo das bewegliche Bauteil durch ein drehbares Bauteil vorgesehen ist, kann das bewegliche Bauteil die Vielzahl von Paaren von Bauelementhaltern derart stützen, dass eine oder mehrere der geraden Linien für die Vielzahl von Paaren von Bauelementhaltern nicht parallel zu den entsprechenden diagonalen Linien des Sichtbereiches sind. In diesem Fall jedoch kann die gerade Linie, die die entsprechenden Achsenlinien der zwei Bauelementhalter von jedem Paar senkrecht schneidet, parallel zu der entsprechenden Linie der zwei diagonalen Linien sein, durch das Drehen des drehbaren Bauteils. Das heißt, das drehbare Bauteil kann an einer Position gestoppt werden, wo die entsprechenden Achsenlinien des Bauelementhalters von jedem Paar die entsprechende Linie der zwei diagonalen Linien des quadratischen Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung an den entsprechenden Positionen senkrecht schneiden, welche achssymmetrisch miteinander bezüglich der optischen Achse der Bildaufnahmevorrichtung sind.
Bei einem zweiten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Bestückungssystem für elektronische Bauelemente vor, das aufweist:
ein Paar Bauelementhalter zum Halten eines jeweiligen elektrischen Bauelements durch das Aufbringen eines Vakuums;
eine Bildaufnahmevorrichtung;
eine Einrichtung zum Positionieren der Bauelementhalter, so dass die jeweiligen Achsen der beiden Bauelementhalter senkrecht eine der beiden diagonalen Linien des Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung an jeweiligen Positionen schneiden, die symmetrisch um eine optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung liegen; und
eine Einrichtung zum Betätigen der Bildaufnahmevorrichtung, um gleichzeitig Bilder von elektronischen Bauelementen zu machen, die durch die Bauelementhalter gehalten werden.
Bei einem dritten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Bestückungssystem für elektrische Bauelemente vor, das aufweist eine Schaltungssubstrat-Trägereinrichtung, welche ein Schaltungssubstrat trägt; eine Zuführungsvorrichtung für elektrische Bauelemente, welche elektrische Bauelemente zuführt; mindestens ein Paar Bauelementhalter, von denen jeder ein elektrisches Bauelement einsaugt und hält, das von der Zuführungsvorrichtung für die elektrischen Bauelemente zugeführt wird, durch das Aufbringen eines Vakuums auf das elektrische Bauelement; ein bewegliches Bauteil, welches das eine Paar der Bauelementhalter trägt; eine Bildaufnahmevorrichtung, welche einen quadratischen Sichtbereich hat und welcher jeweilige Bilder der elektrischen Bauelemente aufnimmt, die durch das eine Paar der Bauelementhalter gehalten werden; eine Fehlererfassungs- und Korrekturvorrichtung, welcher mit der Bildaufnahmevorrichtung verbunden ist und welcher, basierend auf dem aufgenommenen Bild eines jeden der elektrischen Bauelemente, das durch das eine Paar der Bauelementhalter gehalten wird, mindestens einen der folgenden Fehler erfasst und korrigiert: (a) einen Positionsfehler des elektrischen Bauelements von einer Referenzposition in mindestens einer Richtung parallel zu einer Ebene, auf welcher das Schaltungssubstrat durch die Schaltungssubstrat- Trägereinrichtung getragen wird, und (b) einen Winkelfehler des elektrischen Bauelements von einer Referenzwinkelposition um eine Achsenlinie, die senkrecht zu der Ebene liegt, so dass die elektrischen Bauelemente auf dem Schaltungssubstrat befestigt bzw. bestückt werden, nachdem mindestens der Positionsfehler oder der Winkelfehler des elektrischen Bauelements korrigiert worden ist; eine Bewegungsvorrichtung, welche das bewegliche Bauteil von einer Bauelement-Aufnahmeposition, wo jeder der Bauelementhalter des Paares der Zuführungsvorrichtung für das elektrische Bauelement gegenüberliegt, zu einer Bauelement- Bestückungsposition bewegt, wo jeder der Bauelementhalter das elektrische Bauelement auf dem Schaltungssubstrat, das durch die Schaltungssubstrat-Trägervorrichtung getragen wird, befestigt, und zwar über eine Bildaufnahmeposition, wo die Bewegungsvorrichtung das bewegliche Bauteil so anhält, dass jeweilige Achsenlinien der Bauelementhalter des einen Paares senkrecht eine der beiden diagonalen Linien des quadratischen Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung an jeweiligen Positionen schneiden, welche zueinander achsensymmetrisch in Hinsicht auf eine optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung sind, so dass die Bildaufnahmevorrichtung gleichzeitig die jeweiligen Bilder der elektrischen Bauelemente macht, die durch das eine Paar der Bauelementhalter gehalten werden. Das bewegliche Bauteil kann ein linear bewegliches Bauteil sein, das linear beweglich in zumindest einer der X- Achsenrichtung und einer Y-Achsenrichtung ist, die senkrecht zueinander auf einer Ebene sind, die senkrecht die jeweiligen Achsenlinien der zwei Bauelementhalter schneidet. Andernfalls kann das bewegliche Bauteil ein Bauteil oder Bauteile sein, welches oder welche das Paar Bauelementhalter derart stützt oder stützen, dass die Bauelementhalter um eine gemeinsame Achsenlinie gedreht werden. In dem letzteren Fall, kann das vorliegende EC Bestückungssystem eine Bauelementhalter-Positioniervorrichtung enthalten, die aufeinanderfolgend die Bauelementhalter an zumindest einer vorherbestimmten Betätigungsposition an dem Ort der Drehung der Halter positioniert. Die Bauelementhalter-Positioniervorrichtung kann eine sein, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift zur öffentlichen Betrachtung unter der Veröffentlichungsnummer 9/237,997 offenbart ist, die der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/769,700 entspricht, die auf dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde. Die offenbarte Positioniervorrichtung enthält, wie das bewegliche Bauteil, eine Vielzahl von Rotationsbauteilen, die unabhängig voneinander um eine gemeinsame Achsenlinie herum drehbar sind und zusätzlich enthält sie eine Rotationsbewegungsaufbringvorrichtung wie eine Bewegungsvorrichtung für ein bewegliches Bauteil, die auf jedes der Rotationsbauteile eine derartige Rotationsbewegung aufbringt, die bewirkt, dass jedes Rotationsbauteil voll um 360º um die gemeinsame Achsenlinie gedreht wird, wobei es zumindest dreimal während der vollen Rotation gestoppt wird, und einen vorherbestimmten Zeitunterschied von jedem seiner vorhergehenden und nachfolgenden Rotationsbauteile beibehält. Die Vielzahl der Rotationsbauteile stützt die Vielzahl der Bauelementhalter jeweils an den entsprechenden Positionen mit gleichmäßigem Abstand von der gemeinsamen Achsenlinie. Die Rotationsbewegungsaufbringvorrichtung kann angepasst sein, um gleichzeitig zwei Rotationsbauteile an einer Bildaufnahmeposition als einer der Betätigungspositionen zu stoppen, wo die jeweiligen Bilder der zwei ECs durch die zwei Halter gehalten werden, die durch die zwei Rotationsbauteile gleichzeitig durch die Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen werden. Andernfalls kann jedes der Vielzahl von Rotationsbauteilen ein Paar Bauelementhalter stützen, und die Rotationsbauteile können aufeinanderfolgend an der Bildaufnahmeposition gestoppt werden, wo die jeweiligen Bilder der zwei ECs, die durch die zwei Bauelementhalter gehalten werden, die durch jedes Rotationsbauteil gestützt werden, gleichzeitig aufgenommen werden. Andernfalls kann die Bauelementhalter-Positioniervorrichtung eine sein, die in dem japanischen Patent Nr. 2,644,914 offenbart ist. Diese Positioniervorrichtung enthält, wie das bewegliche Bauteil, einen intermittierenden Rotationskörper, der intermittierend um eine Achsenlinie herum drehbar ist, und zusätzlich enthält sie eine Rotationskörperdrehvorrichtung als eine Bewegungsvorrichtung für ein bewegliches Bauteil, die intermittierend den Rotationskörper dreht. Der Rotationskörper trägt die Vielzahl von Bauelementhaltern derart, dass die Bauelementhalter gleichwinklig beabstandet voneinander in einer vorherbestimmten Winkelabstandstufe sind, die gleich einer vorherbestimmten intermittierenden Rotationsstufe ist, bei welcher der Rotationskörper durch die Rotationsvorrichtung intermittierend gedreht wird. Außerdem trägt der Rotationskörper die Vielzahl von Bauelementhaltern derart, dass die jeweiligen Achsenlinien von jedem Paar der benachbarten Bauelementhalter eine der zwei diagonalen Linien des quadratischen Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung an den jeweiligen Positionen achsensymmetrisch miteinander bezüglich der optischen Achse der Bildaufnahmevorrichtung senkrecht schneiden. Der intermittierende Rotationskörper kann einer sein, der in jeder der gegenüberliegenden Richtungen drehbar ist. Der intermittierende Rotationskörper kann durch einen Rotationskörper ersetzt werden, der durch einen beliebigen Winkel in jeder der gegenüberliegenden Richtungen drehbar ist. Die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/977,662, die an den Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen worden ist, offenbart eine Positioniervorrichtungsbewegungsvorrichtung, die die vorstehend beschriebene Bauelementhalterpositioniervorrichtung als ein Ganzes zu einer beliebigen Position an einer EC Förderebene bewegt, die die Schaltungssubstrat ("CS") Trägervorrichtung und die EC Zuführvorrichtung überbrückt. In dem letzteren Fall arbeitet die Positioniervorrichtungsbewegungsvorrichtung mit der Rotationsbewegungsaufbringvorrichtung und der Rotationskörperrotiervorrichtung zusammen, um die Bewegungsvorrichtung für das bewegliche Bauteil vorzusehen. Das vorliegende EC Bestückungssystem führt dieselbe Anzahl von EC- Bildaufnahmevorgängen aus, wie die Anzahl der "Paare" der Bauelementhalter. Deshalb verringert das vorliegende System zur Hälfte die Zeit, die für das Aufnehmen der jeweiligen Bilder der gesamten ECs erforderlich ist, während es mit einem Verfahren verglichen wird, bei dem ein Bild von nur einem EC mit einem Mal aufgenommen wird. Folglich kann das vorliegende System ECs an CSs mit hoher Effizienz bestücken. Der Positionsfehler des EC, das durch jeden Bauelementhalter von der Referenzposition gehalten wird, kann korrigiert werden, durch das Korrigieren des Abstandes der Bewegung des beweglichen Bauteils, oder durch Korrigieren der Position, wo das CS durch die CS Trägervorrichtung positioniert wird. Der Winkelfehler des EC, das durch jeden Bauelementhalter von der Referenzwinkelposition gehalten wird, ist ein Winkel- oder Rotationspositionsfehler des EC um seine eigene Achsenlinie herum. In dem Fall, wo das bewegliche Bauteil die Bauelementhalter derart trägt, dass jeder der Bauelementhalter relativ zu dem beweglichen Bauteil drehbar ist, gemäß dem vierten Merkmal (4), das nachstehend beschrieben wird, wobei der Winkelfehler des EC, das durch jeden Bauelementhalter gehalten wird, durch das Betätigen einer Halterrotiervorrichtung korrigiert werden kann, um jeden Halter um seine Achsenlinie herum zu rotieren. In dem letzten Fall kann die Halterrotiervorrichtung an dem beweglichen Bauteil vorgesehen werden, oder andernfalls kann sie getrennt von dem beweglichen Bauteil vorgesehen werden, an einer Halterrotierposition, befestigt an einer Route entlang der das bewegliche Bauteil durch die Bewegungsvorrichtung des beweglichen Bauteils bewegt wird.
Das EC Bestückungssystem kann eine Vielzahl von Paaren der Bauelementhalter aufweisen, die durch das bewegliche Bauteil derart getragen werden, dass jeder der Bauelementhalter relativ zu dem beweglichen Bauteil drehbar ist. In dem vorliegenden System kann der Winkelfehler des EC, das durch jeden Bauelementhalter gehalten wird, durch das Rotieren jedes Bauelementhalters korrigiert werden. Genauer gesagt, basierend auf einer Menge von Bilddaten, die charakteristisch für das Bild des EC ist, das durch die Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen wurde, berechnet die Fehlererfassungs- und Korrekturvorrichtung den Positionsfehler und den Winkelfehler des EC. Dieser Winkelfehler wird durch das Rotieren jedes Halters korrigiert, der das EC hält. In dem Fall, wo die Vielzahl von Bauelementhalter durch ein gemeinsames Antriebsrad und eine gemeinsame Rotiervorrichtung gedreht wird, wie dies nachstehend beschrieben wird, werden die Bauelementhalter an einem einzelnen Kreis vorgesehen, dessen Mittelpunkt an der Achsenlinie der Rotation des Antriebsrades positioniert ist. Jedoch solange, wie jeder der Bauelementhalter gedreht werden kann, ist es nicht wesentlich erforderlich, dass die Bauelementhalter an einem einzelnen Kreis vorgesehen werden, d. h. es ist möglich, dass die Bauelementhalter an jeweiligen beliebigen Positionen vorgesehen sind.
Das EC Bestückungssystem weist ferner auf ein Antriebsrad, welches durch das beweglichen Bauteil so getragen wird, dass das Antriebsrad um eine Achsenlinie drehbar ist; eine Drehvorrichtung, die durch das beweglichen Bauteil getragen wird und die das Antriebsrad um die Achsenlinie dreht; die Vielzahl der Paare der Bauelementhalter wird durch das beweglichen Bauteil so getragen, dass jeweilige Achsenlinien der Bauelementhalter, um welche die Bauelementhalter jeweils drehbar sind, senkrecht einen Kreis schneiden, dessen Mittelpunkt auf der Achsenlinie der Drehung des Antriebsrades angeordnet ist; und mehrere angetriebene Räder, von denen jedes im Wesentlichen integral mit einem entsprechenden der Bauelementhalter ausgebildet ist, wobei das Antriebsrad mit den angetriebenen Rädern eingreift, um die angetriebenen Räder gleichzeitig zu drehen. Wenn das Antriebsrad gedreht wird, werden die angetriebenen Räder, die mit dem Antriebsrad eingreifen, gleichzeitig gedreht, so dass die gesamten Bauelementhalter jeweils gleichzeitig um ihre eigenen Achsenlinien gedreht werden. Der Winkelfehler des EC, das durch jede der Bauelementhalter gehalten wird, kann durch das Drehen jeden Halters um seine eigene Achsenlinie korrigiert werden. Nachdem das umlaufende EC an dem CS montiert ist, wird das nächste EC, das dem umlaufenden EC folgt, gedreht, um seinen Winkelfehler zu korrigieren. Wenn jedoch der nächste Halter, der das nächste EC hält, durch einen bestimmten Winkel gedreht wird, werden die anderen Halter ebenso durch denselben Winkel gedreht. Deshalb enthält die umlaufende Winkelposition von jedem des zweiten und der folgenden ECs einen Korrekturwinkel oder Korrekturwinkel, die verwendet werden, um das vorhergehende EC oder die ECs zu drehen, um seinen Winkelfehler oder ihre Winkelfehler zu korrigieren. Folglich wird der Winkelfehler von jeweils dem zweiten und den folgenden ECs durch das Drehen des Antriebsrades durch einen Korrekturwinkel und in einer Korrekturrichtung korrigiert. Der Korrekturwinkel und die Richtung sind vorherbestimmt durch das Berücksichtigen des Korrekturwinkels oder der Winkel für sein vorhergehendes EC oder ECs. Die Korrekturrichtung kann als eine der entgegengesetzten Richtungen in einer derartigen Weise ausgewählt sein, dass das Antriebsrad in der ausgewählten einen Richtung gedreht wird, durch den Korrekturwinkel, der kleiner ist als ein Winkel, durch den das Antriebsrad in die andere Richtung gedreht wird. Weil das Antriebsrad und die Drehvorrichtung durch das bewegliche Bauteil getragen werden, kann der Winkelfehler des EC, das durch jede der Bauelementhalter gehalten wird, korrigiert werden, während das beweglichen Bauteil bewegt wird. Außerdem, weil das Antriebsrad und die Drehvorrichtung gemeinsam zu der Vielzahl der Bauelementhalter vorhanden sind, hat das vorliegende EC Bestückungssystem niedrige Herstellungskosten.
Die Achsenlinie der Drehung des Antriebsrades kann parallel zu den jeweiligen Achsenlinien der Drehung der Bauelementhalter sein. Die vorstehend bezeichnete US Patentanmeldungsseriennummer 08/977,662 offenbart als das bewegliche Bauteil einen drehbaren Körper, der um eine Achsenlinie drehbar ist und welcher die Vielzahl von Paaren von Bauelementhaltern derart trägt, dass jedes Paar von Haltern sich entlang einer entsprechenden Linie aus einer Vielzahl von erzeugten Linien einer konischen Fläche erstreckt, deren Mittellinie sich mit der Achsenlinie der Rotation des drehbaren Körpers deckt. In diesem Fall ist die Achsenlinie der Rotation des drehbaren Körpers relativ zu einer vertikalen Linie geneigt, durch einen Winkel, an dem eine der erzeugten Linien der konischen Fläche senkrecht eine horizontale Ebene schneidet, entlang der eine CS Tragevorrichtung und eine EC Zuführvorrichtung vorgesehen sind. Die jeweiligen Achsenlinien der Rotation des Bauelementhalters sind relativ zu der Achsenlinie der Rotation des Antriebsrades geneigt, das parallel zu der Achsenlinie der Rotation des drehbaren Körpers ist. Jeder der Bauelementhalter hält und montiert ein EC an eine Position, wo die Achsenlinie von dem jeweiligen Bauelementhalter parallel zu der vertikalen Linie ist. Die Bildaufnahmevorrichtung nimmt EC Bilder an einer Position auf, wo die Achsenlinie von den jeweiligen Bauelementhalter relativ zu der vertikalen Linie oder der horizontalen Ebene geneigt ist, und der Sichtbereich der Bildaufnahmevorrichtung relativ zu der horizontalen Ebene geneigt ist. In diesem Fall, wenn die Bildaufnahmevorrichtung gleichzeitig jeweilige Bilder von zwei ECs aufnimmt, die durch das jeweilige Paar von benachbarten Bauelementhaltern an der Bildaufnahmeposition gehalten werden, sind die jeweiligen Haltungen oder Stellungen der zwei ECs wegen ihrer Eigengewichte durch einen kleinen Winkel geneigt, relativ zu einer Ebene, die senkrecht zu der optischen Achse der Bildaufnahmevorrichtung ist. Im Gegensatz ist bei dem vorliegenden EC Bestückungssystem die Achsenlinie der Rotation des Antriebsrades parallel zu den jeweiligen Achsenlinien der Rotation der Bauelementhalter. Deshalb ist das vorliegende System frei von dem oben bezeichneten Problem.
Die Vielzahl von Paaren der Bauelementhalter kann auf einem Kreis angeordnet sein, dessen Mittelpunkt auf der Drehachsenlinie des Antriebsrades derart angeordnet ist, dass ein Paar der Bauelementhalter von einem weiteren Paar der Bauelementhalter um 90º um die Drehachsenlinie des Antriebsrades beabstandet ist. Das beweglichen Bauteil kann zwei, drei oder vier Paare der Bauelementhalter stützen, d. h. vier, sechs oder acht Bauelementhalter insgesamt. Es ist nicht wesentlich erforderlich, dass ein Paar der Bauelementhalter von einem weiteren oder dem anderen Paar von Bauelementhaltern um 90º um die Drehachsenlinie des Antriebsrades beabstandet ist. In dem Fall jedoch, wo zwei oder mehr Paare von Haltern voneinander um 90º beabstandet sind, ist eine gerade Linie, die senkrecht die jeweilige Achsenlinie von einem Paar von Haltern schneidet, parallel oder senkrecht zu einer geraden Linie, die senkrecht die jeweiligen Achsenlinie von einem weiteren oder dem anderen Paar von Haltern schneidet. Deshalb kann jedes der zwei oder mehr Paare von Haltern an einer entsprechenden Linie der beiden diagonalen Linien des Sichtbereiches durch das richtige Übertragen des beweglichen Bauteils positioniert werden, ohne dasselbe Drehen zu müssen.
Die Bewegungsvorrichtung kann das beweglichen Bauteil jeweils in einer X-Achsenrichtung parallel und einer Y-Achsenrichtung parallel zu einer Y-Achse bewegen, wobei die X-Achse und die Y-Achse senkrecht zueinander auf einer Ebene liegen, die parallel zu einer Trägerebene liegt, auf welcher das Schaltungssubstrat durch die Schaltungssubstrat-Trägervorrichtung getragen wird.

KURZBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die obigen und die optionalen Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden durch das Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in Betracht gezogen werden, in welchen:
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein elektrisches Bauelement ("EC") Bestückungssystem, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet wird.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des EC Bestückungssystem von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Vorderansicht einer EC Bestückungseinheit einer EC Bestückungsvorrichtung des EC-Bestückungssystems von Fig. 1.
Fig. 4 ist eine geschnittene Vorderansicht eines Saugerträgerwellenbauteils der EC Bestückungseinheit von Fig. 3.
Fig. 5 ist eine geschnittene Vorderansicht des Saugerträgerwellenbauteils und seiner peripheren Bauteile.
Fig. 6 ist eine Draufsicht zum Erklären der Weise, in der eine Vielzahl von Trägerlöchern, in die jeweils eine Vielzahl von Saugerträgerstützbauteilen eingepasst wird, relativ zueinander vorgesehen wird.
Fig. 7 ist eine Ansicht eines fotoelektrischen Sensors, der eine obere Hubendposition von jedem der Saugerträgerwellenbauteile erfasst.
Fig. 8 ist eine Vorderansicht eines Paars Saugerträgerwellenbauteile und einer EC Bildaufnahmevorrichtung.
Fig. 9 ist eine Ansicht zum Erklären eines quadratischen Bildbereiches der EC Bildaufnahmevorrichtung.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm eines relevanten Abschnittes einer Steuervorrichtung, die das EC Bestückungssystem von Fig. 1 steuert.
Fig. 11 ist eine Ansicht zum Erklären der Weise, in der die ECs durch die EC Bestückungsvorrichtung von Fig. 1 angesaugt und bestückt werden.
Fig. 12 ist eine Vorderansicht eines Paars Saugerträgerwellenbauteile und einer EC Bildaufnahmevorrichtung eines weiteren EC Bestückungssystems als ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist eine Vorderansicht eines Paars Saugerträgerwellenbauteile und einer EC Bildaufnahmevorrichtung von noch einem anderen EC Bestückungssystem als ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachfolgend wird ein Bestückungssystem 8 für elektrische Bauelemente ("EC") beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird. Das vorliegende EC Bestückungssystem führt ein EC Bildaufnahmeverfahren aus, bei dem die vorliegende Erfindung ebenfalls angewendet wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält das vorliegende EC Bestückungssystem 8 ein Bett 10; eine Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12, die auf dem Bett 10 vorgesehen ist; eine Leiterplatteneinführungsvorrichtung 16, die eine gedruckte Schaltung bzw. eine Leiterplatte ("PCB") 14 als ein Schaltungssubstrat einführt, auf dem ECs 96 bestückt bzw. montiert werden, und die die PCB 14 zu der Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 weitergibt; eine Leiterplattenausführungsvorrichtung 18, die die PCB 14 von der Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 erhält und die PCB 14 ausführt; eine EC Zuführvorrichtung 21, die eine Vielzahl von Gruppen von EC Zuführeinheiten 20 enthält (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 16 Zuführeinheitgruppen 20); und die EC Bestückungsvorrichtung 23, die eine Vielzahl von EC Bestückungseinheiten 22 enthält (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sechzehn Bestückungseinheiten 22).
Die Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 enthält eine Vielzahl von Leiterplattenträgerbauteilen 24, von denen jedes eine PCB 14 trägt. Die Leiterplattenträgerbauteile 24 sind in einer Anordnung angeordnet, und jedes Leiterplattenträgerbauteil 24 definiert eine horizontale Schaltungssubstrat-Trägerebene, an der ein PCB 14 getragen wird. Eine Leiterplattenträgerbauteil-Bewegungsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegt intermittierend die gesamten Leiterplattenträgerbauteile 24 an einer vorherbestimmten Stufe entlang einer geraden Linie entlang der die Leiterplattenträgerbauteile 24 angeordnet sind. Folglich werden die PCBs 14, die an den Leiterplattenträgerbauteilen 24 getragen werden, entlang der geraden Linie gefördert. Jedes der Leiterplattenträgerbauteile 24 sieht eine Schaltungssubstratträgervorrichtung vor. Die Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 hat einen Aufbau, der ähnlich dem einer Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung ist, die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift für öffentliche Betrachtung unter der Veröffentlichungsnummer 7(1995)- 45995 offenbart ist. Weil die Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 sich nicht wesentlich auf die vorliegende Erfindung bezieht, ist keine weitere ausführliche Beschreibung von ihr vorgesehen. Die sechzehn EC Bestückungseinheiten 22 sind, ohne dass irgendwelche Räume dazwischen bleiben, in einer horizontalen Richtung angeordnet, in der die Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 die PCBs 14 fördert (nachstehend wird diese Richtung als die "Leiterplattenförderrichtung" oder die "X-Achsenrichtung" bezeichnet). Eine Abmessung von jeder EC Bestückungseinheit 22 in der Leiterplattenförderrichtung ist kleiner als die des PCB 14. Jeder EC Bestückungseinheit 22 wird ermöglicht, die ECs 96 an jeder PCB 14 nur innerhalb eines EC Bestückungsbereiches 26 von ihr zu montieren. Eine Abmessung von jedem EC Bestückungsbereich 26 in der Leiterplattenförderrichtung ist kleiner als die von jeder EC Bestückungseinheit 22. Folglich bestückt jede EC Bestückungseinheit 22 vorgeschriebene Sorten von ECs 96 an nur einem Abschnitt der PCB 14, die innerhalb seines EC Bestückungsbereiches 26 gelegen ist. Bei dem vorliegenden EC Bestückungssystem 8 bestücken zwei oder mehr der sechzehn EC Bestückungseinheiten 22 gleichzeitig ECs 96 an einer einzelnen PCB 14, was zum Verbessern der Effizienz des Bestückens von ECs 96 führt.
Eine Abmessung von jedem EC Bestückungsbereich 26 in einer Richtung (nachstehend als die "Y-Achsenrichtung" bezeichnet), die senkrecht zu der Leiterplattenförderrichtung an einer horizontalen Ebene parallel zu den jeweiligen Schaltungssubstrat-Trägerebenen der Leiterplattenträgerbauteile 24 ist, ist größer als die eines PCBs 14 der größten Größe. Eine Abmessung der PCB 14 in der Leiterplattenförderrichtung kann größer oder kleiner als die Summe der jeweiligen Abmessungen der sechzehn EC Bestückungseinheiten 22 in derselben Richtung sein. Wenn die umlaufende Sorte von PCBs 14 in eine andere Sorte von PCBs 14 geändert wird, wird die umlaufende Sorte Leiterplattenträgerbauteile 24, deren Größe der der umlaufenden Sorte von PCBs 14 entspricht, in eine andere Sorte von Leiterplattenträgerbauteilen 24 geändert, deren Größe der der nächsten Sorte von PCBs 14 entspricht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Abmessung von jeder EC Bestückungseinheit 22 in der Leiterplattenförderrichtung achtmal, 8P so groß, wie die kleinste Stufe, P, bei der die Leiterplattenträgerbauteil-Bewegungsvorrichtung intermittierend die Leiterplattenträgerbauteile 24 entlang der geraden Linie bewegt, und der Abstand von jedem EC Bestückungsbereich 26 ist SP. Folglich ist der Abstand zwischen jedem Paar der benachbarten EC Bestückungsbereiche 26 3P. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch vorausgesetzt, dass die Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 die PCBs 14 in einer vorherbestimmten Stufe, 4P, das ist viermal so groß wie die kleinste Stufe P, intermittierend fördert. Folglich bewegt die Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 jede PCB 14 über einen Abstand, der kleiner als die Breite von jedem EC Bestückungsbereich 26 ist, d. h. der Abstand desselben 26 in der Leiterplattenförderrichtung, und stoppt anschließend die jeweilige PCB 14. Folglich kann irgendein Abschnitt von jeder PCB 14 innerhalb des jeweiligen der sechzehn EC Bestückungsbereiche 26 gelegen sein, so dass jede der sechzehn EC Bestückungseinheiten 22 ECs 96 an die jeweilige PCB 14 montieren kann. Die Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 kann jedoch PCBs in einer Stufe fördern, die größer oder kleiner als 4P ist.
Das vorliegende EC Bestückungssystem 8 enthält zusätzlich eine Zurückschickvorrichtung (nicht gezeigt), die jedes Leiterplattenträgerbauteil 24 zu der Leiterplatteneinführungsvorrichtung 16 zurückschickt, nachdem alle ECs 96 an die PCB 14 montiert sind, die an jedem Leiterplattenträgerbauteil 24 getragen sind. Gegenüberliegende Endabschnitte der Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 in der Leiterplattenförderrichtung erstrecken sich über die entsprechenden gegenüberliegenden Endabschnitte der EC Bestückungsvorrichtung 23, d. h., die sechzehn EC Bestückungseinheiten 22. Der stromaufwärtige Seitenendabschnitt der Vorrichtung 12 in der Leiterplattenförderrichtung sieht einen Wartebereich vor, und der stromabwärtige Seitenendabschnitt derselben 12 sieht einen Leiterplattenabladebereich vor, wo die PCB 14 von dem Leiterplattenträgerbauteil 24 abgeladen wird und zu der Leiterplattenausführungsvorrichtung 18 überführt wird und das Leiterplattenträgerbauteil 24 wird zu der Zurückschickvorrichtung überführt. Die Zurückschickvorrichtung führt das Leiterplattenträgerbauteil 24 zu einer Position, die zu dem Wartebereich benachbart ist, wo das Leiterplattenträgerbauteil 24 zu der Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 überführt wird. Die Leiterplatteneinführungsvorrichtung 16 führt eine PCB 14 ein und gibt die PCB 14 auf das Leiterplattenträgerbauteil 24 weiter.
Oberhalb des Wartebereiches ist eine Referenzmarken-Bildaufnahmevorrichtung 28 (Fig. 10) vorgesehen, die jeweilige Bilder von einer Vielzahl von Referenzmarken aufnimmt, die an jeder PCB 14 befestigt sind. Die Aufnahmevorrichtung 28 enthält eine CCD (ladungsgekoppeltes Bauelement) Kamera und eine Kamerabewegungsvorrichtung, die die CCD Kamera zu einer beliebigen Position auf einer horizontalen Ebene bewegt, so dass die CCD Kamera ein Bild von jeder der Referenzmarken aufnimmt (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Referenzmarken an einer diagonalen Linie von jedem rechteckigen PCB 14 vorgesehen). Basierend auf den Bilddaten, die Musterbeispiele der aufgenommenen Bilder der Referenzmarken sind, berechnet eine Steuervorrichtung 200 (Fig. 10) die jeweiligen Positionsfehler von jedem einer Vielzahl von EC Bestückungsplätzen auf jeder PCB 14 in den X- Achsen- und Y-Achsenrichtungen. Jene Positionsfehler von dem jeweiligen EC Bestückungsplatz werden korrigiert, wenn ein EC 96 an dem jeweiligen Platz auf der PCB 14 montiert wird, in der Weise, die später beschrieben wird.
Die sechzehn Zuführeinheitgruppen 20 entsprechen jeweils den sechzehn EC Bestückungseinheiten 22. Jede Zuführeinheitgruppe 20 enthält eine Vielzahl von EC Zuführeinheiten 30 von denen eine in Fig. 2 gezeigt ist. Jede EC Zuführeinheit 30 führt ECs 96 in der Form von einem EC Trägerband zu. Genauer beschrieben enthält das EC Trägerband ein EC Aufnahmeband mit einer Anzahl von EC Aufnahmefächern an einer vorherbestimmten Stufe in einer Längsrichtung von diesem, wobei jeweils eine Anzahl von ECs in den Fächern aufgenommen wird und ein Abdeckband an das Aufnahmeband geklebt ist, um die jeweiligen Öffnungen der Fächer abzuschließen.
Jede EC Zuführeinheit 30 enthält eine Bandspule 32, auf die das EC Trägerband gewunden ist, und eine Bandzuführvorrichtung (nicht gezeigt), die das EC Trägerband an einer vorherbestimmten Stufe so zuführt, dass der führende der ECs 96, von dem das Abdeckband abgelöst worden ist, zu einer vorherbestimmten Bauelementzuführposition A bewegt wird. Ein Abschnitt der jeweiligen EC Zuführeinheit 30 in der Nähe der Bauelementzuführposition A ist ein Bauelementzuführabschnitt von der jeweiligen Einheit 30. Der Bauelementzuführabschnitt enthält die Bauelementzuführposition A. Die Vielzahl von EC Zuführeinheiten 30 von jeder Zuführeinheitgruppe 20 ist an einen Einheitträgertisch 34 montiert, der an dem Bett 10 befestigt ist, derart, dass die jeweiligen Bauelementzuführabschnitte der EC Zuführeinheiten 30 entlang einer geraden Linie parallel zu der Leiterplattenförderrichtung angeordnet sind. Folglich kann jede der EC Bestückungseinheiten 22 ECs 96 von den EC Zuführeinheiten 30 eine entsprechende der Zuführeinheitgruppen 20 aufnehmen. Die EC Zuführeinheiten 30 können durch Zuführeinheiten ersetzt werden, von denen jede ein Gehäuse zum Lagern der ECs enthält und Vibration, Neigung, Luftströmung oder ein oder mehrere Förderbänder oder irgendeine Kombination davon zum Zuführen der ECs in eine Anordnung zu ihren Bauelementzuführabschnitt verwendet, von dem die ECs einzeln zugeführt werden.
Eine obere Fläche der PCB 14, die an der Leiterplattenträger- und Fördervorrichtung 12 getragen wird, ist im Wesentlichen auf gleicher Höhe mit den jeweiligen oberen Flächen der ECs 96, die an jeder EC Zuführeinheit 30 zugeführt werden. Es ist bevorzugt, dass die EC Zuführeinheiten 30 der sechzehn Zuführeinheitgruppen 20 derart angeordnet sind, dass die sechzehn EC Bestückungseinheiten 22 im Wesentlichen dieselbe Menge von ECs 96 auf die PCB 14 bestücken können.
Weil die sechzehn EC Bestückungseinheiten 22 einen identischen Aufbau haben, wird eine der Bestückungseinheiten 22 nachfolgend als ein Musterbeispiel der Einheiten 22 beschrieben.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, stehen zwei Säulen 40 derart auf dem Bett, dass die zwei Säulen 40 voneinander in der Y-Achsenrichtung entfernt sind. Ein Balken 42 ist derart an den Säulen 14 befestigt, dass sich der Balken 42 parallel zu der Y-Achsenrichtung erstreckt. Ein Paar von geraden Führungsschienen 46, von denen jede als ein Führungsbauteil an einer unteren Fläche des Balkens 42 befestigt ist, und eine Kugelumlaufspindel 44 als ein Zuführbauteil sind unterhalb der unteren Fläche des Balkens 42 derart vorgesehen, dass sich die Führungsschienen 46 und die Kugelumlaufspindel 44 in der Y-Achsenrichtung erstrecken. Ein Y-Achsenschlitten 48 ist mit einer Schraubenmutter 50 versehen, die, mit Gewinde versehen, mit der Kugelumlaufspindel 44 ineinander greift, und ist ebenso mit einem Paar von Führungsblöcken 52 versehen (jeder als ein geführtes Bauteil), die jeweils gleitbar an dem Paar Führungsschienen 46 angepasst sind. Wenn die Kugelumlaufspindel 44 durch einen Y- Achsenservomotor 54 (Fig. 10) gedreht wird, wird der Y-Achsenschlitten 48 in die Y- Achsenrichtung bewegt.
Der Y-Achsenschlitten 48 ist mit einer Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt) als ein Zuführbauteil und einem Paar von geraden Führungsschienen 48 (von denen nur eine 58 in Fig. 3 gezeigt ist), jeweils als ein Führungsbauteil, derart versehen, dass sich die Kugelumlaufspindel und die Führungsschienen 58 in der X-Achsenrichtung erstrecken. Wenn die Kugelumlaufspindel durch einen X-Achsenservomotor 60 (Fig. 3) gedreht wird, wird ein X- Achsenschlitten 62 in der X-Achsenrichtung bewegt, während er durch das Paar von Führungsschienen 58 bewegt wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat der X-Achsenschlitten 62 ein Loch, in dem ein Rotationswellenbauteil 66 derart eingepasst ist, dass das Rotationswellenbauteil 66 um eine vertikale Achsenlinie drehbar ist und nicht in einer axialen Richtung parallel zu der Achsenlinie bewegbar ist. Eine getriebene Rolle 68 ist an einem oberen Endabschnitt des Rotationswellenbauteils 66 befestigt, das nach oben von dem X-Achsenschlitten 62 vorsteht. Die getriebene Rolle 68 ist mit einer Verstellrolle versehen und nimmt die Drehung von einem Düsen-rotierenden Servomotor 70 über eine Antriebsrolle 74 auf, die an einer Output-Welle 72 des Servomotors 70 befestigt ist, und einem Verstell- oder Zahnband 76. Folglich kann das Rotationswellenbauteil 66 durch einen beliebigen Winkel in jede der entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. Die Antriebsrolle 74 ist ebenfalls mit einer Verstellrolle versehen. Ein unterer Endabschnitt des Rotationswellenbauteils 66, der nach unten von dem X-Achsenschlitten 42 vorsteht, trägt ein Antriebsrad 78 derart, dass das Antriebsrad 78 integral bzw. einstückig und konzentrisch mit dem Wellenbauteil 66 ist. In Fig. 3 sind das Rotationswellenbauteil 66, der Düsen- rotierende Servomotor 70 und die anderen Bauteile, die durch den X-Achsenschlitten 62 getragen werden, nicht gezeigt. Wenn das Wellenbauteil 66 durch den Servomotor 70 gedreht wird, wird das Antriebsrad 78 um die vertikale Achsenlinie herum gedreht. Das Rotationswellenbauteil 66 und der Düsen-rotierende Servomotor 70 arbeiten mit einer rotationsübertragenden Vorrichtung zusammen, die die Antriebs- und die getriebene Rolle 74, 68 und das Verstellband 76 enthalten, um eine Rotationsvorrichtung 82 vorzusehen, die das Antriebsrad 78 dreht.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, hat der X-Achsenschlitten 62 eine Vielzahl von Tragelöchern 80 (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Tragelöcher 80) auf einem Kreis C, dessen Mittelpunkt auf der Achsenlinie O des Antriebsrades 78 (oder des Rotationswellenbauteils 66) ist. Genauer gesagt sind zwei Tragelöcher 80 an jeweiligen Winkelpositionen ±θ gebildet, bezüglich zu jeder der zwei Winkelpositionen α1, α2, die um ±45º von einem Schnittpunkt I des Kreises C und einer geraden Linie L entfernt sind, die senkrecht die Achsenlinie O des Antriebsrades 78 schneidet und sich parallel zu der Y-Achsenrichtung erstreckt. Das erste Paar von Tragelöchern 80, das mit der ersten Winkelposition α1 verbunden ist, ist um 90º von dem zweiten Paar Stützlöcher 80 entfernt, das mit der zweiten Winkelposition α2 verbunden ist. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, hat eines der zwei Tragelöcher 80 des ersten Paares und eines der zwei Tragelöcher 80 des zweiten Paares eine identische erste Position in der Y- Achsenrichtung, und das andere Trageloch 80 des ersten Paares und das andere Trageloch 80 des zweiten Paares hat eine identische zweite Position, die unterschiedlich von der ersten Position ist, in der Y-Achsenrichtung. Die vier Tragelöcher 80 der zwei ersten und zweiten Paare haben jeweils unterschiedliche Positionen in der X-Achsenrichtung. Eine gerade Linie schneidet senkrecht die jeweiligen Mittellinien der zwei Tragelöcher 80 von jeweils dem ersten und dem zweiten Paar, die um 45º geneigt sind, bezüglich zu jeweils der X- und der Y- Achse. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Winkelpositionen ±θ ±16,43º. Die Weise, in der der Winkel θ bestimmt wird, wird später beschrieben.
Nachstehend wird eines der vier Tragelöcher 80 als ein Musterbeispiel von diesem durch Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Ein Trageloch 80, das in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist ein Durchgangsloch, das durch die Dicke des X-Achsenschlittens 62 derart gebildet ist, dass sich das Durchgangsloch parallel zu der vertikalen Achsenlinie des Antriebsrades 78 erstreckt. Eine hohle Hülse 84 ist in dem Durchgangsloch eingepasst. Die hohle Hülse 84 ist kürzer als das Durchgangsloch, und ist an einem unteren Abschnitt des Durchgangsloches in einer derartigen Weise eingepasst, dass ein Vorsprung radial nach außen von einem unteren Endabschnitt der Hülse 84 vorspringt, die an dem X-Achsenschlitten 62 mit einem Bolzen 88 als einer Sorte der Befestigungsvorrichtung befestigt ist. Ein inneres Loch der hohlen Hülse 84 und der verbleibende obere Abschnitt des Durchgangsloches wirken miteinander zusammen, um das Trageloch 80 zu definieren.
Ein Saugertragewellenbauteil 90 ist derart in die hohle Hülse 84 eingepasst, dass das Wellenbauteil 90 drehbar um eine vertikale Achsenlinie herum ist, und es ist in einer axialen Richtung parallel zu der Achsenlinie, relativ zu dem X-Achsenschlitten 62, bewegbar. Die hohle Hülse 84 und ein Abschnitt des X-Achsenschlittens 62, der die Hülse 84 trägt, wirken miteinander zusammen, um ein bewegliches Bauteil 86 vorzusehen, und jener Abschnitt des X- Achsenschlittens 62 sieht einen Hauptabschnitt des beweglichen Bauteils 86 vor. Der verbleibende Abschnitt des X-Achsenschlittens 62; der Y-Achsenschlitten 48; eine erste Bewegungsumformvorrichtung, die die Kugelumlaufspindel 44 und die Schraubenmutter SO enthält und die die Rotation des Y-Achsenservomotors 54 in die lineare Bewegung des Y- Achsenschlittens 48 umformt, eine zweite Bewegungsumformvorrichtung, die die Kugelumlaufspindel und die Schraubenmutter (nicht gezeigt) enthält und die die Rotation des X- Achsenservomotors 60 in die lineare Bewegung des X-Achsenschlittens 62 umformt; der Y- Achsenservomotor 54, und der Y-Achsenservomotor 60 wirken miteinander zusammen, um einen X-Y-Roboter 93 als eine Sorte der Bewegungsvorrichtung vorzusehen, die das bewegliche Bauteil 86 bewegt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel funktioniert der Abschnitt des X-Achsenschlittens 62, der die hohle Hülse 84, d. h. das Wellenbauteil 90 trägt, als der Hauptabschnitt des beweglichen Bauteils 86.
Der X-Achsenschlitten 62 hat die vier Tragelöcher 80, die jeweils die vier Saugertragewellenbauteile 90 tragen. Folglich trägt das bewegliche Bauteil 86 die vier Wellenbauteile 90 an entsprechenden Positionen an einem Kreis, dessen Mittelpunkt auf der Achsenlinie des Antriebsrades 78 gelegen ist. Weil die vier Wellenbauteile 90 einen identischen Aufbau haben, wird eines der vier Bauteile 90 als ein Musterbeispiel davon beschrieben. Das Saugertragewellenbauteil 90 hat ein Saugertrageloch 92, das konzentrisch mit dem Wellenbauteil 90 ist, das sich in der axialen Richtung desselben 90 erstreckt und das sich an einem unteren Ende desselben 90 öffnet. Ein EC Sauger 94 als eine Sorte des Bauelementhalters ist in dem Saugertrageloch 92 eingepasst. Der EC Sauger 94 saugt und hält ein EC 96 durch Aufbringen eines Vakuums (d. h. eines negativen Druckes) auf dasselbe 96. Weil sich das Trageloch 80 vertikal erstreckt, erstrecken sich das Wellenbauteil 90 und der EC Sauger 94 ebenfalls vertikal. Der EC Sauger 94 enthält einen Düsenhalter 98 und eine Saugdüse 100, die durch den Düsenhalter 98 gehalten wird. Der Düsenhalter 98 ist in dem Saugertrageloch 92 derart eingepasst, dass der Halter 98 relativ zu dem Wellenbauteil 90 in der axialen Richtung desselben 90 gleitbar ist. Der EC Sauger 94 enthält zusätzlich eine Druckschraubenfeder 102 als eine Schraubenfeder und als ein elastisches Bauteil als eine Sorte von Vorspannvorrichtung. Die Druckschraubenfeder 102 ist zwischen dem Düsenhalter 98 und dem Saugertragewellenbauteil 90 (d. h. der Bodenfläche des Saugertrageloches 92) vorgesehen und spannt die Saugdüse 100 in einer Richtung vor, in der die Düse 100 nach unten von dem Wellenbauteil 90 vorsteht. Eine lichtemittierende Platte 104 ist einstückig mit dem Düsenhalter 98 gebildet. Eine Schicht, die aus einem lumineszierenden bzw. leuchtenden Material gebildet ist, ist an einer unteren Fläche der lichtemittierenden Platte 104 vorgesehen. Die lumineszierende Schicht absorbiert ein ultraviolettes Licht und emittiert ein sichtbares Licht. Das Saugertragewellenbauteil 90 kann als ein Düsentragewellenbauteil bezeichnet werden. Weil sich die Tragelöcher 80 parallel zu der Drehachsenlinie des Antriebsrades 78 erstrecken, sind die EC Sauger 94, die durch die Tragewellen 90 getragen werden, die durch die Tragelöcher 80 getragen werden, drehbar um die jeweiligen Achsenlinien, die parallel zu der Drehachsenlinie des Antriebsrades 78 sind.
Ein Eingriffsstift 106 ist in dem Düsenhalter 98 diametrisch des Halters 98 derart eingepasst, dass einer der entgegengesetzten Endabschnitte des Stiftes 106 radial nach außen des Halters 98 vorsteht. Jener eine Endabschnitt des Stiftes 106 sieht einen Eingriffsvorsprung als eine Sorte des Eingriffsabschnittes vor. Der Eingriffsvorsprung des Stiftes 106 ist mit einem Langloch 108 als eine Eingriffsaussparung im Eingriff, als eine Sorte des Eingriffsabschnittes, der an einer inneren umfänglichen Fläche des Wellenbauteiles 90 gebildet ist, das das Trägerloch 92 definiert. Das Langloch 108 erstreckt sich parallel zu der Achsenrichtung des Wellenbauteiles 90. Genauer gesagt ist der Vorsprung des Stiftes 106 mit dem Langloch 108 derart in Eingriff, dass der Stift 106 in einer Längsrichtung des Loches 108 beweglich ist. Folglich wird dem EC Sauger 94 ermöglicht, relativ zu dem Wellenbauteil 90 in seiner Axialrichtung bewegt zu werden, während er gehindert wird, relativ zu demselben 90 gedreht zu werden. Der EC Sauger 94 wird durch das bewegliche Bauteil 86 über das Wellenbauteil 90 derart getragen, dass der Sauger 94 um seine Achsenlinie herum zusammen mit dem Wellenbauteil 90 drehbar ist. Eine Beschränkung der Bewegung des EC Saugers 94 wegen der Vorspannwirkung der Schraubenfeder 102, d. h. eine Beschränkung des Vorsprunges des Saugers 94 von dem Wellenbauteil 90 ist durch das Angrenzen des Vorsprunges des Stiftes 5 und 6 an ein unteres Ende des Langloches 108 definiert. Folglich wirken der Eingriffsstift 106 und das Langloch 108 miteinander zusammen, um nicht nur eine Relativrotationsverhinderungsvorrichtung, die den EC Sauger 94 hindert, relativ zu dem Wellenbauteil 90 gedreht zu werden, sondern auch eine Vorsprungsbeschränkungsdefiniervorrichtung vorzusehen, die die Beschränkung des Vorsprunges des EC Saugers 94 von dem Wellenbauteil 90 definiert. Die Relativrotationsverhinderungsvorrichtung funktioniert ebenfalls als eine Rotationsübertragungsvorrichtung, die die Rotation des Wellenbauteils 90 auf den EC Sauger 94 überträgt. Der EC Sauger 94 kann mit einer Eingriffsaussparung versehen sein, und das Wellenbauteil 90 kann mit einem Eingriffsvorsprung versehen sein. Ein inneres Loch der Saugdüse 100 sieht ein Vakuumzuführloch 110 vor, das mit dem Saugertrageloch 92 über einen inneren Durchgang 112 des Düsenhalters 98 in Verbindung steht. Ein Ringbauteil 114 ist von außen an einem Abschnitt des Wellenbauteiles 90 angepasst, das das Langloch 108 definiert, so dass das Ringbauteil 114 das Loch 108 von außen schließt.
Auf diese Weise trägt der X-Achsenschlitten 62 vier EC Sauger 94, d. h. zwei Paar EC Sauger 94, die jeweils durch zwei Paare der Saugertragewellenbauteile 90 getragen werden, die jeweils durch die vorher beschriebenen zwei Paare Tragelöcher 80 getragen werden, die in Fig. 6 gezeigt sind. Die zwei Paare EC Sauger 94 sind um 90º voneinander um die Drehachsenlinie O des Antriebsrades 78 entfernt.
Ein Schließbauteil 120 ist über ein Dichtungsbauteil 121 eingepasst und befestigt an einem oberen Endabschnitt des Trageloches 80. Folglich schließt das Schließbauteil 120 eine obere Öffnung des Trageloches 80. Die hohle Hülse 84 ist an einem unteren Abschnitt des Durchgangsloches eingepasst und eine Zylinderbohrung 122 ist durch einen oberen Abschnitt des Durchgangsloches definiert, das zwischen dem Schließbauteil 120 und einer oberen Endfläche der Hülse 84 ist. Ein Zylinderkolben 124 ist in der Zylinderbohrung 122 derartig eingepresst, dass der Kolben 124 in der axialen Richtung des Saugertragewellenbauteiles 90 beweglich ist. Der Kolben 124 und die Zylinderbohrung 122 wirken miteinander zusammen, um eine luftbetätigte Zylindervorrichtung (nachstehend als der "Luftzylinder" bezeichnet) 125 vorzusehen. Der Zylinderkolben 124 wird getrennt von dem Wellenbauteil 90 hergestellt und anschließend wird er an einen Vorsprung 126 angepasst, der von einem oberen Ende des Wellenbauteiles 90 vorsteht. Der Kolben 124 hat einen Innengewindeabschnitt 128 der mit einem Außengewindeabschnitt 130 des Vorsprunges 126 verschraubt wird. Folglich ist der Kolben 124 an dem Wellenbauteil 90 befestigt. Die zwei Gewindeabschnitte 128, 130 wirken miteinander zusammen, um eine Befestigungsvorrichtung vorzusehen, die den Kolben 124 an dem Wellenbauteil 90 befestigt. Folglich ist der Kolben 124, der als ein Produkt getrennt von der Welle 90 hergestellt wurde, an dem Wellenbauteil 90 derart angebracht, dass der Kolben 124 nicht drehbar, oder bewegbar in der axialen Richtung des Wellenbauteiles 90 relativ zu demselben 90 ist. Folglich wird der Kolben 124 mit dem Wellenbauteil 90 gedreht und bewegt. Der Kolben 124 ist mit einem Dichtungsbauteil versehen. Weil jedoch im Wesentlichen kein Raum zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens 124 und einer inneren Umfangsfläche der Zylinderbohrung 122 übrig geblieben ist, ist der Kolben 124 im Wesentlichen luftdicht in der Bohrung 122 eingepasst. Folglich ist der Luftzylinder 125 frei von dem Problem der Luftleckage.
Zwei Luftkammern 134, 136 sind jeweils an beiden Seiten des Kolbens 124 definiert, der in die Zylinderbohrung 122 eingepasst ist. Der X-Achsenschlitten 62 hat zwei Luftzuführ- und Entlastungsdurchgänge 138, 140, die jeweils mit den zwei Luftkammern 134, 136 in Verbindung stehen und jede davon steht in Verbindung mit einem Solenoid-betätigten Richtungssteuerventil 142 (Fig. 4). Wenn das Richtungssteuerventil 142 umgeschaltet wird, stehen die zwei Luftkammern 134, 136 jeweils mit der Atmosphäre und einer unter Druck gesetzten Luftzuführquelle 144 in Verbindung, oder umgekehrt. Wenn die unter Druck gesetzte Luft aus der Zuführquelle 144 zu der zweiten Luftkammer 136 zugeführt wird, wird der Kolben 124 aufwärts bewegt und folglich wird das Wellenbauteil 90 aufwärts bewegt. Wenn die unter Druck gesetzte Luft zu der ersten Luftkammer 134 zugeführt wird, werden der Kolben 124 und das Wellenbauteil 90 nach unten bewegt. Der gesamte Hub der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Wellenbauteils 90 ist größer als eine Entfernung zwischen einem unteren Ende der Saugdüse 100 des EC Saugers 94, wenn das Wellenbauteil 90 an einem oberen Hubende von diesem positioniert ist, und der oberen Fläche des PCB 14, an dem die ECs 96 zu bestücken sind oder die jeweiligen oberen Flächen der ECs 96 an die jeweiligen der EC Zuführeinheiten 30 zuzuführen sind. Vier Solenoid- bzw. Magnetventile 142 sind jeweils für die vier Wellenbauteile 90 vorgesehen. Folglich können die vier Wellenbauteile 90 unabhängig voneinander auf und nieder bewegt werden.
Ein unteres Hubende des Wellenbauteiles 90 ist als eine Höhenposition definiert, wo der Kolben 124 an die Hülse 84 angrenzt, und ein oberes Hubende desselben 90 ist als eine Höhenposition definiert, wo die Welle 90 an einen Stopper 150 angrenzt, der durch das Schließbauteil 120 getragen wird. Das Schließbauteil 120 hat ein Aufnahmeloch 152, das sich in einer oberen Fläche von diesem öffnet, und ein verschiebbares Bauteil 154, das den Stopper 150 vorsieht, wird in das Loch 152 derart eingepasst, dass das verschiebbare Bauteil 154 konzentrisch mit dem Wellenbauteil 90 ist und in der axialen Richtung desselben 90 relativ zu dem beweglichen Bauteil 86 verschiebbar ist. Das verschiebbare Bauteil 154 enthält einen Vorsprung 156, der konzentrisch damit ist und durch die Bodenwand des Loches 152 so vorsteht, um in der ersten Luftkammer 134 unverdeckt zu sein. Der Vorsprung 156 hat ein halbkugeliges freies Ende, und berührt das Wellenbauteil 90 an einem einzelnen Punkt an der Achsenlinie desselben 90. Weil der Kolben 124 an die obere Fläche der Hülse 86 angrenzt, wird das Wellenbauteil 90 vom Herauskommen aus dem Trageloch 80 gehindert.
Das verschiebbare Bauteil 154 hat ein Aufnahmeloch, das sich an einer oberen Fläche von diesem öffnet und in dem ein Pufferteil 160 eingepasst ist. Ein Stopfen 162, der in die obere Öffnung des Aufnahmeloches 152 geschraubt ist, presst das Pufferbauteil 160 gegen das verschiebbare Bauteil 154. Folglich kann behauptet werden, dass das Pufferbauteil 160 zwischen dem verschiebbaren Bauteil 154 und dem beweglichen Bauteil 86 vorgesehen ist. Das verschiebbare Bauteil 154 wirkt mit dem Pufferbauteil 160 zusammen, um den Stopper 150 vorzusehen. Das Pufferbauteil 160 ist aus einem vibrationsdämpfenden Gummi gebildet, und absorbiert den Stoß des verschiebbaren Bauteiles 154 und dämpft die Vibration desselben 154. Der vibrationsdämpfende Gummi hat hervorragende stoß- und vibrationsabsorbierende Eigenschaften, und absorbiert effektiv die Energie einer äußeren Kraft, die daraus ausgeübt wird, oder irgendeinen Rückprall auf die Kraft zu erzeugen. Der vibrationsdämpfende Gummi kann den Produktnamen "Hanenite" haben, der von Naigai Kabushiki Kaisha, Japan erhältlich ist. Dieser Gummi hat physikalische Eigenschaften und eine Lebenserwartung, die mit üblichen Gummis vergleichbar sind, hervorragende Vibrationsdämpfungswirkung bei Raumtemperaturen (5 bis 35ºC) an den Tag und eine Stoßelastizität von weniger als 10%. Außerdem kann dieser Gummi wie übliche Gummis geformt werden.
Ein unteres Hubende des Wellenbauteils 90 wird durch einen Näherungsschalter 166 als eine Sorte von Hubenddetektoren erfasst. Der Näherungsschalter 166 enthält ein Paar erfassbare Abschnitte 168, 169, die einstückig mit dem Wellenbauteil 90 sind und einen Erfassungskopf 170 als ein Sensor, der in dem X-Achsenschlitten 62 vorgesehen ist und der die erfassbaren Abschnitte 168, 169 erfasst. Das Wellenbauteil 90 hat eine ringförmige Aussparung 172, und die zwei erfassbaren Abschnitte 168, 169 sind an beiden Seiten der und angrenzend an die Aussparung 172 vorgesehen.
Das obere Hubende des Wellenbauteiles 90 wird durch einen fotoelektrischen Sensor 176, der in Fig. 7 gezeigt ist, erfasst. Der Sensor 176 ist von einem Übertragungstyp und enthält einen Lichtemitter 178 und einen Lichtempfänger 180. Der Sensor 176 wird durch den X- Achsenschlitten 62 getragen. In dem Zustand, in dem das Wellenbauteil 90 an dem unteren Hubende von diesem positioniert ist, kann der Lichtempfänger 180 nicht das Licht empfangen, das von dem Lichtemitter 178 emittiert wird, weil das Ringbauteil 114 das Licht unterbricht. Andererseits, in dem Zustand, in dem das Wellenbauteil 90 mit dem Stopper 150 berührt wird, d. h., an dem oberen Hubende von diesem positioniert wird, kann der Lichtempfänger 180 das Licht von dem Lichtemitter 178 empfangen, weil das Ringbauteil 114 das Licht nicht unterbricht. Wenn der Lichtempfänger 180 eine Lichtmenge empfängt, die größer als ein vorherbestimmter Wert ist, erzeugt der Empfänger 180 ein Erfassungssignal zu einer Steuervorrichtung 200, die in Fig. 10 gezeigt ist. Der vorherbestimmte Wert ist etwas größer als die Hälfte der gesamten Lichtmenge, die von dem Lichtemitter 178 emittiert wird. Das Ringbauteil 114 sieht einen erfassbaren Abschnitt vor, und wirkt mit dem fotoelektrischen Sensor 176 zusammen, um einen Hubenddetektor vorzusehen, der das obere Hubende des Wellenbauteils 90 erfasst.
Die zwei Ringbauteile 114, die jeweils dem Paar Saugertragwellenbauteile 90 entsprechen, überlappen einander in der Y-Achsenrichtung, aber die jeweiligen unteren Endabschnitte 182 der zwei Wellenbauteile 90 überlappen sich überhaupt nicht in derselben Richtung. Der fotoelektrische Sensor 176 ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist, derart vorgesehen, dass der Lichtemitter und der Empfänger 178, 180 einander in der X-Achsenrichtung gegenüberliegen, und zwar derart, dass das Licht, das von dem Emitter 178 zu dem Empfänger 180 hin durch die überlappenden Abschnitte der jeweiligen Ringbauteile 114 von jedem Paar Wellenbauteile 90 unterbrochen wird oder einen kleinen Raum zwischen den jeweiligen unteren Endabschnitten 182 von jedem Paar der Wellenbauteil 90 durchläuft, was abhängig von der umlaufenden Höhenposition der Wellenbauteile 90 ist.
Genauer gesagt, in dem Zustand, in dem alle vier Wellenbauteile 90 an ihren oberen Hubendpositionen positioniert sind, kann der Lichtdetektor 180 eine Lichtmenge aufnehmen, die größer ist als ein vorherbestimmter Wert, und er führt das Erfassungssignal zu der Steuereinrichtung 200 zu. Andererseits, wenn mindestens eines der vier Wellenbauteile 90 nach unten bewegt wird, hindert das jeweilige Ringbauteil 14 den Lichtempfänger 180 am Empfangen einer Lichtmenge, die größer als der vorherbestimmte Wert ist, und folglich stoppt der Empfänger 180 das Zuführen des Erfassungssignals zu der Steuervorrichtung 200. Somit kann nur in dem Zustand, in dem all die vier Wellenbauteile 90 an ihren oberen Hubendpositionen positioniert sind, die Steuervorrichtung 200 erkenn, dass jedes der vier Wellenbauteile 90 an seiner oberen Hubendposition positioniert ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bewegt jedoch die Steuervorrichtung 200 nicht gleichzeitig zwei oder mehr der vier Wellenbauteile 90 und erkennt, welches der vier Wellenbauteile 90 sich gegenwärtig bewegt. Folglich, basierend darauf, ob der Lichtempfänger 180 eine Lichtmenge empfängt, die größer als der vorherbestimmte Wert ist, kann die Steuervorrichtung 200 erkennen, dass das umlaufende Wellenbauteil 90 seine obere Hubendposition erreicht hat, wie in dem Fall, wo vier fotoelektrische Sensoren 176 jeweils für die vier Wellenbauteile 90 vorgesehen sein würden. Folglich wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der einzelne fotoelektrische Sensor 176 im Allgemeinen zum Beurteilen verwendet, ob jedes der vier Wellenbauteile 90 an seiner oberen Hubendposition positioniert ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, hat der X-Achsenschlitten 62 einen Luftdurchgang 184, der mit den zwei Solenoid-betätigten Richtungssteuerventilen 186, 187 in Verbindung steht, die an dem Schlitten 62 vorgesehen sind. Wenn eines oder jedes der Steuerventile 186, 187 umgeschaltet wird, ist der Luftdurchgang 184 wahlweise mit einer Vakuumpumpe 188 als eine Vakuumvorrichtung, der unter Druck gesetzten Luftzuführquelle 144, oder der Atmosphäre verbunden, so dass der EC Sauger 94 ein EC 96 ansaugt oder freigibt. Der Luftdurchgang 184 steht mit dem Saugertrageloch 92, dem Luftdurchgang 112 und dem Vakuumzuführloch 110 über eine Öffnung 190, die durch die Dicke der Hülse 84 ausgebildet ist, einen ringförmigen Luftdurchgang 192 der Hülse 84, und einer Vielzahl von radialen Luftdurchgängen 194, die durch die Dicke eines Abschnittes des Wellenbauteiles 90 ausgebildet ist, das das Saugertrageloch 92 definiert, in Verbindung. Der ringförmige Luftdurchgang 192 hat eine Länge, die sicherstellt, dass sogar, wenn das Wellenbauteil 90 auf und nieder bewegt wird, der ringförmige Luftdurchgang 192 mit den radialen Luftdurchgängen 194 in Verbindung bleibt. Außerdem bleibt sogar, wenn das Wellenbauteil 90 gedreht wird, das Vakuumtrageloch 110 über den ringförmigen Luftdurchgang 192 mit dem Luftdurchgang 184 in Verbindung. Somit wirken der Luftdurchgang 184, der ringförmige Luftdurchgang 192, die radialen Luftdurchgänge 194 und das Saugertrageloch 92 miteinander zusammen, um einen Vakuumzuführdurchgang 196 vorzusehen, durch den das Vakuumzuführloch 100 der Saugdüse 100 in Verbindung mit dem Luftdurchgang 184 bleibt, sogar wenn das Wellenbauteil 90 gedreht wird oder in seiner axialen Richtung relativ zu dem X-Achsenschlitten 62 bewegt wird. Vier Paare von Solenoidventilen 186, 187 sind jeweils für die vier Wellenbauteile 90 vorgesehen, und die vier EC Sauger 94 können einen EC 96 unabhängig voneinander ansaugen oder freigeben.
Das Saugertragewellenbauteil 90 trägt ein angetriebenes Rad 198, das an einem integralen Abschnitt von diesem vorgesehen ist, der nach unten von dem X-Achsenschlitten 62 vorsteht. Das angetriebene Rad 198 ist mit dem Antriebsrad 98 im Eingriff. Wenn das Antriebsrad 78 durch den düsenrotierenden Servomotor 70 gedreht wird, wird das getriebene Rad 198 gedreht und das Wellenbauteil 90 und der EC Sauer 94 werden um ihre gemeinsame Achsenlinie gedreht. Das Antriebsrad 78 ist länger als die getriebenen Räder 198, und die Länge des Antriebsrades 78 stellt sicher, dass, sogar wenn das getriebene Rad 198 mit dem Wellenbauteil 90 in der axialen Richtung von diesem bewegt wird, das Antriebsrad 78 in Eingriff mit dem getriebenen Rad 198 bleibt. Die oben beschriebene Drehvorrichtung 82 wirkt mit dem Antriebsrad 78 und den getriebenen Rädern 198 zusammen, um eine Saugerdrehvorrichtung 199 vorzusehen.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine EC Bildaufnahmevorrichtung 214 als eine befestigte Position an dem Bett 10 zwischen jeder der 16 EC Zuführeinheitgruppen 20 und einer entsprechenden der 16 EC Bestückungseinheiten 22 vorgesehen. Jede der 16 EC Bildaufnahmevorrichtungen 214 enthält eine Linse 230 und eine CCD Kamera 232, wie in Fig. 8 gezeigt ist und eine Beleuchtungsvorrichtung (nicht gezeigt), und nimmt jeweils gleichzeitig Bilder von den zwei ECs 96 auf, die durch die zwei EC Sauger 94 gehalten werden, die durch jedes Paar Saugertragewellenbauteile 90 getragen werden.
Jede EC Bildaufnahmevorrichtung 214 ist vertikal nach oben gerichtet. Die Beleuchtungsvorrichtung emittiert ein ultraviolettes Licht zu der lumineszierenden Platte 104 hin und die Platte 104 absorbiert das ultraviolette Licht und emittiert ein sichtbares Licht. Folglich kann die Bildaufnahmevorrichtung 214 ein Silhouetten- bzw. Umrissbild des EC 96 aufnehmen. Ein Sichtbereich 234 der Bildaufnahmevorrichtung 214 ist ein horizontales Rechteck, wie dies durch Strich-Punkt-Linien in Fig. 9 bezeichnet ist. Ein Paar Seiten des quadratischen Sichtbereiches 234 ist parallel zu der X-Achse und das andere Paar Seiten desselben 134 ist parallel zu der Y-Achse. Eine der zwei diagonalen Linien 236, 238 des Sichtbereiches 234 ist parallel zu einer geraden Linie, die durch die jeweiligen Achsenlinien von einem Paar EC Sauger 94 hindurchführt, und die andere diagonale Linie des Sichtbereiches 234 ist parallel zu einer geraden Linie, die durch die jeweiligen Achsenlinien des Paares von EC Saugern 94 hindurchführen. Deshalb können die X-Achsen- und Y-Achsenschlitten 62, 48 derart bewegt werden, dass die jeweiligen Achsenlinien der EC Sauger 94 des einen Paares senkrecht die eine diagonale Linie 236 des quadratischen Sichtbereiches 234 der Bildaufnahmevorrichtung 214 an jeweiligen Positionen schneiden, die achsensymmetrisch miteinander sind bezüglich einer optischen Achse Q der Bildaufnahmevorrichtung 214, so dass die Bildaufnahmevorrichtung 214 gleichzeitig die jeweiligen Bilder der ECs aufnimmt, die durch das eine Paar von EC Saugern 94 gehalten werden, und zwar derart, dass die jeweiligen Achsenlinien des EC Saugers 94 des anderen Paares senkrecht die andere diagonale Linie 238 des quadratischen Sichtbereiches 234 an jeweiligen Positionen schneiden, die achsensymmetrisch miteinander sind, bezüglich der optischen Achse Q der Bildaufnahmevorrichtung 214, so dass die Bildaufnahmevorrichtung 214 gleichzeitig die jeweiligen Bilder der ECs aufnimmt, die durch das andere Paar der EC Sauger 94 gehalten werden. Die Saugertragewellenbauteile 90 erstrecken sich vertikal, und die jeweiligen vertikalen Achsenlinien der Wellenbauteile 90 schneiden senkrecht die Diagonale 236, 238 des horizontalen Quadrates des Sichtbereiches 234 der Bildaufnahmevorrichtung 214.
Der Winkel θ, der in Fig. 6 gezeigt ist, wird derart bestimmt, dass in dem Zustand, in dem jedes Paar von EC Saugern 94 relativ zu der Bildaufhahmevorrichtung 214 positioniert wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, die jeweiligen lumineszierenden Platten 104 der zwei EC Sauger 94 nicht einander stören, wobei die jeweiligen ECs 96, die durch die zwei EC Sauger 94 gehalten werden, innerhalb des jeweiligen Bereiches der entsprechenden lumineszierenden Platten 104 fallen und gleichzeitig innerhalb des Sichtbereiches 234 fallen, und jeweilige Bilder der zwei ECs 96 aufgenommen werden, die so große Abmessungen wie möglich haben. Außerdem wird der Winkel θ durch das Berücksichtigen möglicher Positionsfehler der ECs 96 relativ zu den entsprechenden EC Saugern 94 bestimmt. In dem Zustand, in dem jedes Paar von EC Saugern 94 an den somit bestimmten Winkelpositionen ±θ vorgesehen ist, überlappen die jeweiligen Ringbauteile 114 der zwei EC Sauger 94 teilweise einander in der Y- Achsenrichtung, aber die jeweiligen unteren Endabschnitte 182 der zwei EC Sauger 94 überlappen nicht einander in der Y-Achsenrichtung.
Deshalb kann der einzelne fotoelektrische Sensor 176 gemeinsam für die vier EC Sauger 94 verwendet werden.
Das vorliegende EC Bestückungssystem 8 wird durch die Steuervorrichtung 200 gesteuert, die in Fig. 10 gezeigt ist. Die Steuervorrichtung 200 ist im Wesentlichen durch einen Computer 210 mit einer Verarbeitungseinheit (PU) 202, einem Festspeicher (ROM) 204, einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 206, und einem Bus 208 versehen, der die Elemente 202, 204, 206 miteinander verbindet. Eine Input-Schnittstelle 212 und eine Output- Schnittstelle 216 sind mit dem Bus 208 verbunden. Die Referenzmarke-Bildaufnahmevorrichtung 28, die jeweiligen Erfassungsköpfe 170 der Näherungsschalter 166, die jeweiligen Lichtempfänger 180 der fotoelektrischen Sensoren 176, und die EC Bildaufnahmevorrichtungen 214 sind mit der Input-Schnittstelle 212 verbunden.
Die Y-Achsenservomotoren 54, die X-Achsenservomotoren 60, die düsenrotierenden Servomotoren 70, die Solenoidventile 142, 168, 187 sind mit der Output-Schnittstelle 216 über die jeweiligen Antriebsschaltungen 218, 220, 222, 224, 226, 228 verbunden. Ein Output-Signal einer Kodiereinrichtung, das für jeden der düsenrotierenden Servomotoren 70 vorgesehen ist, wird in die Input-Schnittstelle 212 eingegeben, so dass die Steuervorrichtung 200 jeden Servomotor 70, basierend auf dem Output-Signal, steuert. Folglich wird die entsprechende Rotationswelle 66 genau durch einen gewünschten Winkel in eine gewünschte der entgegengesetzten Richtungen gedreht. Der ROM 204 speichert verschiedene Steuerprogramme, die für das Bestücken der ECs 96 an den PCBs 14 erforderlich sind. Jeder Servomotor 54, 60, 70 ist ein elektrischer Rotationsmotor als eine Sorte des elektrischen Motors als eine Antriebsquelle und kann bezüglich seines Rotationswinkels oder -wertes gesteuert werden. Die Servomotoren 54, 60, 70 können durch Schrittmotoren ersetzt werden.
Wenn die ECs 96 an dem PCB 14 durch jede der 16 EC Bestückungseinheiten 22 bestückt werden, werden zunächst der X-Achsenschlitten 62 und der Y-Achsenschlitten 48 des jeweiligen X-, Y-Roboters 93 bewegt, so dass die vier EC Sauger 94 abfolgend zu einer Position oder zu Positionen oberhalb des EC Zuführabschnittes oder der Abschnitte von einer oder mehreren EC Zuführeinheiten 30 der entsprechenden Zuführeinheitgruppe 20 bewegt und saugen jeweils ECs 96 von der Einheit oder den Einheiten 30. Wenn die vier EC Sauger 94 entsprechende ECs 96 saugen, nehmen die EC Sauger 94 oder die entsprechenden Wellenbauteile 90 ihre Referenzrotationspositionen oder -phasen ein, die einem vorherbestimmten Wert entsprechen, der durch das Output-Signal der Kodiereinrichtung angezeigt wird, wobei dieser für den düsengedrehten Servomotor 70 vorgesehen ist. Üblicherweise nimmt jedes der vier Wellenbauteile 90 seine obere Hubendposition ein, wie in der Punkt-Strich-Linie in Fig. 5 angezeigt ist. Nachdem jedes Wellenbauteil 90 zu einer Position oberhalb des EC Zuführabschnittes einer EC Zuführeinheit 30 bewegt wird, wird das Wellenbauteil 90 abwärts bewegt. Genauer gesagt wird das Solenoid-betätigte Richtungssteuerventil 142 umgeschalten, und die erste Luftkammer 134 steht in Verbindung mit der Luftquelle 144, und die zweite Luftkammer 136 steht in Verbindung mit der Atmosphäre. Folglich werden der Kolben 124 und das Wellenbauteil 90 abwärts bewegt. Folglich wird der EC Sauger 94 abgesenkt.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Hub der Aufwärts- und Abwärtsbewegung von jedem der Wellenbauteile 90 größer als der Abstand zwischen dem unteren Ende der Saugdüse 100 des EC Saugers 94, wenn jedes Wellenbauteil 90 an seiner oberen Hubendposition positioniert wird, und den jeweiligen oberen Flächen der ECs 96, die auf jede der EC Zuführeinheiten 30 zugeführt werden.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, können die jeweiligen Höhenpositionen der jeweiligen oberen Flächen der zwei unterschiedlichen ECs 96 voneinander abweichen, und zwar abhängig von ihren Dickenwerten und/oder den Herstellungsfehlern der zwei EC Zuführeinheiten 30, die jeweils die zwei ECs 96 zuführen. In diesem Fall kann jedoch die Saugdüse 100 zuverlässig jeden der ECs 96 berühren. Nachdem die Saugdüse 100 das EC 96 berührt hat, wird das Wellenbauteil 90 weiter abwärts über einen kleinen Abstand bewegt. Diese übermäßige Abwärtsbewegung des Wellenbauteils 90 wird durch das Zusammendrücken der Schraubenfeder 102 ermöglicht. Das heißt, der Unterschied zwischen den jeweiligen Höhenpositionen der jeweiligen oberen Flächen der verschiedenen ECs 96, und zwar wegen unterschiedlichen Dickenwerten der ECs 96 und/oder der Herstellungsfehler der EC Zuführeinheiten 30, wird durch das Zusammendrücken der Schraubenfeder 102 eingestellt. Folglich kann der EC Sauger 102 zuverlässig jeden EC 96 ansaugen, ohne dasselbe 96 zu beschädigen. Weil die Schraubenfeder 102 lang ist und ihre Federkonstante gering ist, wird ein kleiner Unterschied in dem Wert des Zusammendrückens der Feder 102 nicht einen großen Unterschied bei der Vorspannkraft zur Folge haben, die dadurch erzeugt wird. Folglich bringt die Saugdüse 100 eine im Wesentlichen gleiche Kraft auf unterschiedliche ECs 96 auf, die unterschiedliche Dickenwerte haben können.
Dass das Wellenbauteil 90 seine untere Hub-Endposition erreicht hat, wird durch den Näherungsschalter 166 erfasst. In dem Zustand, in dem das Wellenbauteil 90 an seiner oberen Hubendposition positioniert wird, wie dies mit einer Strich-Punkt-Linie in Fig. 5 bezeichnet wird, wird der zweite erfassbare Abschnitt 169 des Wellenbauteiles 90 durch den Erfassungskopf 170 erfasst, der ein EIN-Signal zu der Steuerungsvorrichtung 200 erzeugt. Wenn die Abwärtsbewegung des Wellenbauteiles 90 begonnen hat, wird der zweite erfassbare Abschnitt 169 nicht durch den Erfassungskopf 170 erfasst, der ein AUS-Signal zu der Steuerungsvorrichtung 200 erzeugt. Folglich erkennt die Steuerungsvorrichtung 200, dass sich das Wellenbauteil 90 abwärts bewegt. Wenn der Kolben 124 mit der Hülse 84 berührt wird, d. h. an seiner unteren Hubendposition positioniert ist, wird der erste erfassbare Abschnitt 168 durch den Erfassungskopf 170 erfasst, der das EIN-Signal zu der Steuerungsvorrichtung 200 erzeugt. Basierend auf diesen Änderungen der EIN- und AUS-Signale, erkennt die Steuerungsvorrichtung 200, dass das Wellenbauteil 90 seine untere Hubendposition erreicht hat.
Nachdem die Abwärtsbewegung des Wellenbauteiles 90 begonnen hat und bevor die Saugdüse 100 das EC 96 berührt, steht der Vakuumzuführdurchgang 196 mit der Vakuumpumpe 188 über das Solenoid-Ventil 186 in Verbindung, so dass ein Vakuum oder ein negativer Luftdruck zu dem Vakuumzuführloch 110 der Saugdüse 100 zugeführt wird. Die Düse 100 berührt das EC 96 und saugt und hält dasselbe 96 durch Anwenden des Vakuums darauf. Nachdem die Düse 100 das EC 96 hält, steht die erste Luftkammer 134 mit der Atmosphäre in Verbindung und die zweite Luftkammer 136 steht mit der Luftquelle 144 in Verbindung, so dass der Kolben 124 und das Wellenbauteil 90 aufwärts bewegt werden und entsprechend der EC Sauger 94, der das EC 96 hält, aufwärts bewegt wird. Wenn die Steuervorrichtung 200 erkennt, dass das Wellenbauteil 90 seine obere Hubendposition erreicht hat, bestimmt die Steuervorrichtung 200 eine Wahl des richtigen Zeitpunktes, bei dem die Aufwärtsbewegung des Wellenbauteiles 90 begonnen wird. Folglich ist gesichert, dass das Wellenbauteil 90 erhöht wird, nachdem der EC Sauger 94 das EC 96 angesaugt hat und hält. Weil das Antriebsrad 98 in der axialen Richtung des Wellenbauteiles 90 lang ist, wird das getriebene Rad 198 in Eingriff mit dem Antriebsrad 78 gehalten, sogar wenn das Wellenbauteil 90 aufwärts bewegt wird. Folglich wird das angetriebene Rad 198 relativ zu dem Antriebsrad 78 erhöht, wie dies mit einer Strich-Punkt-Linie in Fig. 5 bezeichnet ist.
Wenn das Wellenbauteil 90 schließlich erhöht ist, grenzt das Wellenbauteil 90 an den Vorsprung 156 des verschiebbaren Bauteiles 154, wie dies in einer Strich-Punkt-Linie in Fig. 5 bezeichnet ist. Von der Position, wo das Wellenbauteil 90 an den Vorsprung 156 angrenzt, wird das Wellenbauteil 90 ferner um einen ein wenig größeren Abstand erhöht, während das verschiebbare Bauteil 154 aufwärts verschoben wird und das Pufferbauteil 160 zusammengedrückt wird, und dann wird das Wellenbauteil 90 gestoppt und bleibt an seiner oberen Hubendposition. Weil das Pufferbauteil 160, das aus dem vibrationsdämpfenden Gummi gebildet ist, in das verschiebbare Bauteil 154 eingepasst ist, wird der Stoß, der erzeugt wird, wenn das Wellenbauteil 90 angrenzt, durch das Pufferbauteil 160 absorbiert und die Vibration des verschiebbaren Bauteiles 154 wird durch dasselbe 160 gedämpft. Folglich werden der Stoß und die Vibration, die erzeugt werden, wenn das Wellenbauteil 90 gestoppt wird, weitgehend verringert, was dazu beiträgt, das EC 96 am Herunterfallen von dem EC Sauger 94 zu hindern, oder seine Lage relativ zu demselben 94 wegen dem Stoß oder der Vibration zu ändern.
Während das Wellenbauteil 90 aufwärts zu seiner oberen Hubendposition bewegt wird, unterbricht das Ringbauteil 114 das Licht, das von dem Lichtemitter 178 des fotoelektrischen Sensors 176 emittiert wird, so dass der Lichtempfänger 180 nicht einen Lichtwert empfangen kann, der größer als der vorherbestimmte Wert ist. Wenn jedoch einmal das Wellenbauteil 90 seine obere Hubendposition erreicht hat, unterbricht das Ringbauteil 114 nicht das Licht von dem Lichtemitter 178, so dass der Lichtempfänger 180 eine Lichtmenge empfängt, die größer als die vorherbestimmte Menge ist, und das Erfassungssignal zu der Steuervorrichtung 200 erzeugt. Folglich erkennt die Steuervorrichtung 200, dass das Wellenbauteil 90 seine obere Hubendposition erreicht hat. Basierend auf diesem Erkennen bewegt die Steuervorrichtung 200 die X-Achsen- und/oder Y-Achsenschlitten 62, 48, so dass ein anderer EC Sauger 94 zu einer Position oberhalb des EC Zuführabschnittes einer geeigneten EC Zuführeinheit 30 bewegt wird und anschließend das entsprechende Wellenbauteil 90 abwärts bewegt wird, um ein EC 96 von der EC Zuführeinheit 30 aufzunehmen.
Nachdem die zwei Paare der EC Sauger 94 jeweilige ECs 96 angesaugt und gehalten haben, wird ein Paar von EC Saugern 94 zu einer Position oberhalb der EC-Bildaufnahmevorrichtung 214 bewegt und die jeweiligen Bilder der zwei ECs 96, die durch das eine Paar von EC Saugern 94 gehalten werden, werden gleichzeitig durch die Bildaufnahmevorrichtung 214 aufgenommen. Nachdem die jeweiligen Bilder der zwei ECs 96, die durch das eine Paar von EC Sauger 94 gehalten werden, durch die Bildaufnahmevorrichtung 214 aufgenommen worden sind, wird der X-Achsenschlitten 62 in die X-Achsenrichtung bewegt, so dass das andere Paar der EC Sauger 94 zu der Position oberhalb der EC Bildaufnahmevorrichtung 214 bewegt wird und die entsprechenden Bilder der zwei ECs 96, die durch das andere Paar der EC Sauger 94 gehalten wird, werden gleichzeitig durch die Bildaufnahmevorrichtung 214 aufgenommen. Genauer gesagt, steuert die Steuervorrichtung 200 die X-Achsen- und Y-Achsen- Servomotoren 60, 54, um das bewegliche Bauteil 86 zu bewegen und zu stoppen, und zwar derart, dass die jeweiligen Achsenlinien der EC Sauger 94 des einen Paares eine Diagonallinie 236 des quadratischen Sichtbereiches 234 der Bildaufnahmevorrichtung 214 an den jeweiligen Positionen senkrecht schneiden, die einander achsensymmetrisch sind bezüglich der optischen Achse Q der Bildaufnahmevorrichtung 214 (d. h. der Mittelpunkt des quadratischen Sichtbereiches 234), so dass die zwei ECs 96 innerhalb des Sichtbereiches 234 fallen, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, und die Bildaufnahmevorrichtung 214 gleichzeitig die jeweiligen Bilder der ECs aufnimmt, die durch das eine Paar von EC Saugern 94 gehalten werden, und anschließend den X-Achsenservomotor 60 steuert, um das bewegliche Bauteil 86 in der X- Achsenrichtung derart zu bewegen und zu stoppen, dass die jeweiligen Achsenlinien der EC Sauger 94 des anderen Paares senkrecht die andere Diagonallinie 238 des quadratischen Sichtbereiches 234 an den jeweiligen Positionen schneiden, die einander achsensymmetrisch bezüglich der optischen Achse Q der Bildaufnahmevorrichtung 214 sind, so dass die zwei ECs 96 in den Sichtbereich 234 fallen und die Bildaufnahmevorrichtung 214 gleichzeitig die jeweiligen Bilder der ECs aufnimmt, die durch das andere Paar von EC Saugern 94 gehalten werden.
Basierend auf einem Stapel von Bilddaten, die repräsentativ für die aufgenommenen Bilder von jedem der vier ECs 96 sind, berechnet die Steuervorrichtung 200 oder der Computer 210 einen Positionsfehler des Mittelpunktes von jedem EC 96 von seiner Referenzposition in jeweils der X-Achsen- und der Y-Achsenrichtung, und einen Winkelfehler von jedem EC 96 von seiner Referenzwinkelposition über der Achsenlinie des Wellenbauteiles 96 und speichert die berechneten Fehler in dem RAM 206.
Nachdem die jeweiligen Bilder der vier ECs 96 durch die EC Bildaufnahmevorrichtung 214 aufgenommen worden sind, werden der X-Achsen- und der Y-Achsenschlitten 62, 48 bewegt, so dass die vier Wellenbauteile 90 abfolgend zu den entsprechenden Positionen oberhalb der vorgeschriebenen EC-Bestückungsplätze auf dem PCB 14 bewegt werden, wo die vier EC Sauger 94 die jeweiligen ECs 96 auf die PCB 14 bestücken. Während dieser Bewegung der Schlitten 62, 48 wird der Winkelfehler von jedem der ECs 96 korrigiert und außerdem kann die gegenwärtige Winkelposition von jedem EC 94 in eine Winkelposition geändert werden, die durch das Steuerprogramm vorgeschrieben ist, das in dem ROM 204 gespeichert ist. Das heißt, einige ECs 96 werden auf die PCB 14 bestückt, und zwar an ihren vorgeschriebenen Winkelpositionen, die abweichend von den jeweiligen Winkelpositionen sind, die dadurch zu dem Zeitpunkt aufgenommen wurden, wenn sie von der EC Zuführeinheit 30 oder der Vorrichtung 21 zugeführt wurden. Der Unterschied zwischen der Winkelposition von jedem EC 96 zu dem Zeitpunkt, wenn jedes EC 96 zugeführt wurde, und zwar ohne irgendeinen Winkelfehler von der EC Zuführvorrichtung 21 und der vorgeschriebenen Winkelposition, in der das jeweilige EC 96 auf die PCB 14 bestückt wird, wird im Voraus bestimmt, basierend auf der Sorte von dem jeweiligen EC 96, dem Platz, an dem das jeweilige EC 96 auf der PCB 14 bestückt wird und anderen Faktoren und wird durch das Steuerprogramm vorgeschrieben, das in dem ROM 204 gespeichert ist.
Das Korrigieren des Winkelfehlers von jedem EC 96 und das Ändern der gegenwärtigen Winkelposition des jeweiligen EC 96 in die vorgeschriebene Winkelposition, in der das jeweilige EC 96 auf der PCB 14 zu bestücken ist, wird durch das Drehen des Antriebsrades 78 und dadurch des Drehens des entsprechenden getriebenen Rades 198 und des Saugertragewellenbauteiles 90 ausgeführt. Das Wellenbauteil 90 wird in dem Zustand gedreht, in dem das Wellenbauteil 90 an seiner oberen Hubendposition positioniert ist und in Berührung mit dem Vorsprung 156 des entsprechenden Stoppers 150 gehalten wird. Weil der Vorsprung 156 der einstückige Abschnitt des verschiebbaren Bauteiles 154 ist und den halbkugelförmigen freien Endabschnitt hat, berührt das Wellenbauteil 90 an einem einzelnen Punkt des Vorsprung 156. Deshalb ist es, wenn das Wellenbauteil 90 gedreht wird, nur einem kleinen Widerstand ausgesetzt. Folglich wird das Wellenbauteil 90 ruhig gedreht und der Verschleiß des Wellenbauteiles 90 und des Stoppers 150 ist weitgehend verringert.
Das Korrigieren des jeweiligen möglichen Winkelfehlers von all den ECs 96 und dem möglichen Ändern ihrer gegenwärtigen Winkelpositionen zu ihren vorgeschriebenen Winkelpositionen kann durch das Drehen des Saugertragewellenbauteiles 90 oder des EC Saugers 94 in einer vorherbestimmten einzelnen Richtung nur für die sämtlichen ECs 96 ausgeführt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch wählt die Steuervorrichtung 200 für jedes der ECs 96 eine der entgegengesetzten Rotationsrichtungen des entsprechenden Wellenbauteiles 90 aus, und zwar derart, dass der absolute Wert des Rotationswinkels oder des Wertes, der für das Wellenbauteil 90 erforderlich ist, um die vorgeschriebene Winkelposition zu erreichen, wenn das Wellenbauteil 90 in der ausgewählten einen Richtung gedreht wird, kleiner ist als der, wenn das Wellenbauteil 90 in die andere Richtung gedreht wird. In einem besonderen Fall, bevor ein EC 96, das zuerst auf einer PCB 14 zu bestücken ist, eine Position oberhalb ihres vorgeschriebenen EC Bestückungsplatzes auf der PCB 14 erreicht, kann das Korrigieren von einem möglichen Winkelfehler des EC 96 und ein mögliches Ändern seiner gegenwärtigen Winkelposition zu seiner vorgeschriebenen Winkelposition nicht beendet werden. In diesem Fall wird das Wellenbauteil 96, das das EC 96 trägt, gedreht, nachdem das Wellenbauteil 96 oder das EC 96 die Position oberhalb des vorgeschriebenen EC Bestückungsplatzes erreicht.
Außerdem korrigiert die Steuervorrichtung 200 die Positionsfehler der jeweiligen vorgeschriebenen EC Bestückungsplätze auf der PCB 14 in der X-Achsen- und der Y- Achsenrichtung, und die Positionsfehler des Mittelpunktes des entsprechenden EC 96 in der X-Achsen- und der Y-Achsenrichtung, und zwar durch Modifizieren der vorgeschriebenen Abstände der Bewegung des X-Achsenschlittens 62 und des Y-Achsenschlittens 48, die für das entsprechende Saugertragewellenbauteil 90 erforderlich sind, um das entsprechende EC 96 zu dem jeweils vorgeschriebenen EC Bestückungsplatz auf der PCB 14 zu tragen. Genauer gesagt, bevor ein EC Bestückungsvorgang gestartet wird, nimmt die Referenzmarken- Bildaufnahmevorrichtung 28 jeweilige Bilder der Referenzmarke auf, die an jeder PCB 14 befestigt sind und die Steuervorrichtung 200 berechnet, basierend auf den aufgenommenen Bildern, die Positionsfehler von jedem der vorgeschriebenen EC Zuführplätze auf der PCB 14 in der X-Achsen- und der Y-Achsenrichtung. Die Positionsfehler des Mittelpunktes von den jeweiligen ECs 96 in der X-Achsen- und der Y-Achsenrichtung sind die Summe der Positionsfehler des Mittelpunktes von dem jeweiligen EC 96 in der X-Achsen- und der Y- Achsenrichtung, die erzeugt werden, wenn das jeweilige EC 96 angesaugt wird und durch einen EC Sauger 94 gehalten wird, und der Positionsänderungen des Mittelpunktes des jeweiligen EC 96 in der X-Achsen- und der Y-Achsenrichtung, die erzeugt werden, wenn der eine EC Sauger 94 zum Korrigieren des Winkelfehlers des jeweiligen EC 96 gedreht wird und die gegenwärtige Winkelposition des jeweiligen EC 96 in seine vorgeschriebene Winkelposition geändert wird.
Weil die vorgeschriebenen Abstände der Bewegung des X-Achsenschlittens 62 und des Y- Achsenschlittens 48 somit modifiziert sind, wird das EC 96, das zuerst auf der PCB 14 zu bestücken ist, mit Genauigkeit zu der Position oberhalb seines vorgeschriebenen EC Montageplatzes auf der PCB 14 bewegt. Anschließend wird das Saugertragewellenbauteil 90, das das EC 96 trägt, abwärts bewegt, so dass der EC Sauger 94 abwärts bewegt wird. Wie vorher beschrieben ist, ist der gesamte Hub der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Wellenbauteiles 90 größer als der Abstand zwischen dem unteren Ende der Saugdüse 100 des Wellenbauteiles 90, das an seiner oberen Hubendposition und der oberen Fläche der PCB 14 positioniert ist, auf die das EC 96 bestückt wird. Folglich kann das EC 96 zuverlässig auf der PCB 14 bestückt werden, ungeachtet der Dicke (oder Höhe) des EC 96 und/oder der Herstellungsfehler der PCB Trage- und Fördervorrichtung 12. Nachdem das EC 96 die PCB 14 erreicht hat, wird das Wellenbauteil 90 ferner durch einen kleinen Abstand abwärts bewegt, während diese Abwärtsbewegung durch das Zusammendrücken der Schraubenfeder 102 ermöglicht wird. Nachdem das EC 96 die PCB 14 berührt, steht das Vakuumzuführloch 110 mit der Luftquelle 144 in Verbindung, so dass das EC 96 schnell von dem EC Sauger 94 freigegeben wird und auf der PCB 14 angebracht wird. In dem Zustand, in dem das Vakuumzuführloch 110 mit der Vakuumpumpe 188 in Verbindung steht, wird das Richtungssteuerventil 187 in seine Position geschaltet, in der das Ventil 187 das Loch 110 mit der Luftquelle 144 in Verbindung bringt. Unmittelbar nachdem das Richtungssteuerventil 186 das Loch 110 von der Vakuumpumpe 188 trennt, erreicht deshalb die Druckluft von der Luftquelle 144 das Loch 110. Nachdem die Luft zu dem Loch 110 zugeführt wird und das EC 96 entsprechend von der Düse 100 freigegeben ist, wird das Richtungssteuerventil 187 so geschaltet, um das Loch 110 mit der Atmosphäre zu verbinden.
Nachdem das EC 96 auf die PCB 14 bestückt ist, wird das Saugertragewellenbauteil 90 aufwärts zu seiner oberen Hubendposition bewegt, und der X-Achsenschlitten 62 und der Y- Achsenschlitten 48 werden bewegt, so dass das zweite EC 96 auf der PCB 14 bestückt wird. Für das zweite EC 96 dreht die Steuervorrichtung 200 ebenfalls das Antriebsrad 78 und entsprechend trägt das Wellenbauteil 90 das zweite EC 96 zum Korrigieren des Winkelfehlers des zweiten EC 96 und dabei wechselt die gegenwärtige Winkelposition des zweiten EC 96 zu ihrer vorgeschriebenen Winkelposition und korrigiert außerdem die jeweiligen Bewegungswerte des X-Achsen- und des Y-Achsenschlittens 62, 48 in der X-Achsen- und der Y- Achsenrichtung. Weil das Antriebsrad 78 mit den jeweiligen getriebenen Rädern 198 von all den Wellenbauteilen 90 in Eingriff ist, werden die Wellenbauteile 90 anders als das Wellenbauteil 90, das das zweite EC 96 trägt, gleichzeitig mit der Rotation des Wellenbauteiles 90 gedreht, das das zweite EC 96 trägt. Deshalb bestimmt die Steuervorrichtung 200 für das Wellenbauteil 90, das das erste EC 96 trägt, einen Rotationswinkel (oder Wert) und eine Rotationsrichtung des Wellenbauteiles 90, die so auf den Winkelfehler des ersten EC 96 und der vorgeschriebenen Winkelposition desselben 96 basiert. Für jedes der Wellenbauteile 90, das das zweite und die nachfolgenden ECs 96 trägt, bestimmt jedoch die Steuervorrichtung 200 einen Rotationswinkel (oder Wert) und eine Rotationsrichtung des jeweiligen Wellenbauteils 90, und zwar nicht nur basierend auf dem Winkelfehler des entsprechenden EC des zweiten und der nachfolgenden ECs 96 und der vorgeschriebenen Winkelposition des einen EC 96, sondern auch den Rotationswinkel oder die Winkel und die Rotationsrichtung oder die Richtungen, die für das Wellenbauteil oder die Bauteile 90 bestimmt werden, das oder die dem jeweiligen Wellenbauteil 90 vorausgeht oder vorausgehen. Für jedes des zweiten und der nachfolgenden ECs 96 bestimmt die Steuervorrichtung 200 eine der entgegengesetzten Rotationsrichtungen des Wellenbauteiles 90, das das jeweilige EC 96 trägt, und zwar derart, dass der absolute Wert des Rotationswinkels, der für das Wellenbauteil 90 benötigt wird, um die beschriebene Winkelposition zu erreichen, wenn das Wellenbauteil 90 in die ausgewählte eine Richtung gedreht wird, kleiner ist als der, wenn das Wellenbauteil 90 in die andere Richtung gedreht wird.
Nachdem all die vier ECs 96 auf der PCB 14 bestückt sind, werden die vier Saugertragewellenbauteile 90 zu der Zuführeinheitsgruppe 20 bewegt, und die vier EC Sauger 94 nehmen die jeweiligen nächsten ECs 96 von den EC Zuführeinheiten 30 der Einheitgruppe 20. Die Wellenbauteile 90 werden in die jeweiligen Referenzwinkelpositionen zurückgeführt, bevor die EC Sauger 94 die nächsten ECs 96 von den Einheiten 30 nehmen. Jedoch kann die Steuervorrichtung 200 angepasst sein, um die Wellenbauteile 90 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die EC Sauger 94 die nächsten ECs 96 von den Einheiten 30 nehmen, und zwar in dem Zustand, in dem die Wellenbauteile 90 in den jeweiligen Winkelpositionen bleiben, bei denen die Wellenbauteile 90 die vorangehenden ECs 96 auf die PCB 14 bestückt haben.
Bei jeden der dargestellten Ausführungsbeispiele sind die EC Bildaufnahmevorrichtungen 214 in einer vertikal aufwärts gerichteten Richtung gerichtet. Jedoch kann jede EC Bildaufnahmevorrichtung in einer unterschiedlichen Richtung gerichtet sein. Zum Beispiel zeigt Fig. 12 eine EC Bildaufnahmevorrichtung 260, die in eine vertikal abwärtige Richtung gerichtet ist. Die Bildaufnahmevorrichtung 260 enthält eine Linse 262 und eine CCD Kamera 264, die vertikal abwärts gerichtet ist. Eine Reflektoreinrichtung 270, die zwei Reflektorplatten 266, 268 enthält, ist an einer Position vorgesehen, die entgegengesetzt zu jedem Paar der EC Sauger 94 ist, die an einer EC Bildaufnahmeposition positioniert sind. Jeweilige Umrissbilder von zwei ECs, die durch jedes Paar der EC Sauger 94 gehalten werden, werden durch die zwei Reflektorplatten 266, 268 um 180º reflektiert, so dass jene Bilder auftreffend auf die Linse 262 sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls ein Sichtbereich 172 der CCD Kamera 264 ein horizontales Quadrat, und ein Paar der Seiten des quadratischen Sichtbereiches 272 ist parallel zu einer X-Achsenrichtung und das andere Paar der Seiten des quadratischen Sichtbereiches 272 ist parallel zu einer Y-Achsenrichtung, die senkrecht zu der X- Achsenrichtung ist. Eine Beleuchtungsvorrichtung (nicht gezeigt) ist zwischen der Reflektorvorrichtung 270 und dem jeweiligen Paar von EC Saugern 94 vorgesehen, das an der EC Bildaufnahmeposition positioniert ist. Die Beleuchtungsvorrichtung emittiert Licht um die EC Sauger 94 herum.
Wenn ein EC Bildaufnahmevorgang ausgeführt wird, wird das jeweilige Paar von EC Saugern 94 zu der EC Bildaufnahmeposition oberhalb der ersten Reflektorplatte 266 der Reflektorvorrichtung 270 bewegt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ebenfalls ein bewegliches Bauteil 86 derart bewegt, dass die jeweiligen Achsenlinien des EC Saugers 94 senkrecht eine entsprechende Linie der zwei diagonalen Linien des quadratischen Sichtbereiches 272 der Bildaufnahmevorrichtung 260 an jeweiligen Positionen schneidet, die achsensymmetrisch miteinander bezüglich zu einer optischen Achse der Bildaufnahmevorrichtung 214 (d. h. dem Mittelpunkt des Sichtbereiches 272) sind, so dass die zwei ECs 96 innerhalb des Sichtbereiches 272 fallen und die Bildaufnahmevorrichtung 260 gleichzeitig die jeweiligen Bilder der ECs 96 aufnimmt, die durch das jeweilige Paar von EC Saugern 94 gehalten werden.
Außerdem zeigt Fig. 13 eine EC Bildaufnahmevorrichtung 280, die in eine Richtung gerichtet ist, die senkrecht zu den jeweiligen Achsenlinien der EC Sauger 94 ist, z. B. in einer horizontalen Richtung. Die Bildaufnahmevorrichtung 280 enthält eine Linse 282 und eine CCD Kamera 284, die in eine horizontale Richtung gerichtet ist. Eine Reflektorvorrichtung 288, die eine Reflektorplatte 286 enthält, ist an einer Position vorgesehen, die entgegengesetzt zu jedem Paar von EC Saugern 94 ist, die an einer EC Bildaufnahmeposition positioniert sind. Jeweilige Umrissbilder der zwei ECs 96, die durch das jeweilige Paar von EC Saugern 94 gehalten werden, werden durch die Reflektorplatte 286 um 90º reflektiert, so dass jene Bilder zu der Linse 282 auftreffend sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls ein Sichtbereich 290 der CCD Kamera 284 ein horizontales Quadrat, und ein Paar von Seiten des quadratischen Sichtbereiches 290 ist parallel zu einer X-Achsenrichtung und das andere Paar von Seiten des quadratischen Sichtbereiches 290 ist parallel zu einer Y-Achsenrichtung, die senkrecht zu der X-Achsenrichtung ist. Eine Beleuchtungsvorrichtung (nicht gezeigt) ist zwischen der Reflektorvorrichtung 288 und dem jeweiligen Paar von EC Saugern 94 vorgesehen, die an der EC Bildaufnahmeposition positioniert sind. Die Beleuchtungsvorrichtung emittiert Licht um die EC Sauger 94 herum. Wenn ein EC Bildaufnahmevorgang ausgeführt wird, wird jedes Paar von EC Saugern 94 zu der EC Bildaufnahmeposition oberhalb der Reflektorplatte 286 der Reflektorvorrichtung 288 bewegt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ebenfalls ein bewegliches Bauelement 86 bewegt und gestoppt, und zwar derart, dass die jeweiligen Achsenlinien der EC Sauger 94 von jedem Paar eine entsprechende Linie von zwei diagonalen Linien des quadratischen Sichtbereiches 290 der Bildaufnahmevorrichtung 280 an jeweiligen Positionen senkrecht schneidet, die achsensymmetrisch miteinander bezüglich einer optischen Achse der Bildaufnahmevorrichtung 280 (d. h. den Mittelpunkt des Sichtbereiches 290) sind, so dass die zwei ECs 96 in den Sichtbereich 290 fallen und die Bildaufnahmevorrichtung 280 gleichzeitig die jeweiligen Bilder der ECs 96 aufnimmt, die durch jedes Paar von EC Saugern 94 gehalten werden.
Bei jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele enthält jede der EC Bildaufhahmevorrichtungen 214, 260, 280 die Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungseinrichtung der jeweiligen Bildaufnahmevorrichtung 214, 260, 280 kann jedoch durch eine Beleuchtungseinrichtung ersetzt werden, die an dem jeweiligen EC Sauger 94, an dem jeweiligen Saugertragewellenbauteil 90 oder dem beweglichen Bauteil 86 vorgesehen ist.
Bei jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele nimmt die jeweilige der EC Bildaufnahmevorrichtungen 214, 260, 280 das Umrissbild von dem jeweiligen EC 96 auf. Jede Bildaufnahmevorrichtung 214, 260, 280 kann jedoch ein Bild von einer ausgesetzten Fläche des jeweiligen EC 96 aufnehmen. In diesem Fall wird eine Fläche des EC 96 dem Licht ausgesetzt, das durch die Beleuchtungsvorrichtung emittiert wird, und die Bildaufnahmevorrichtung 214, 260, 280 nimmt ein Bild von der ausgesetzten Fläche des EC 96 auf, basierend auf dem Licht, das von der ausgesetzten Fläche reflektiert wird.
Für jeden der dargestellten Ausführungsbeispiele haben zwei der vier Saugertragewellenbauteile 90 eine erste Position in der Y-Achsenrichtung und die anderen zwei Wellenbauteile 90 242 haben eine zweite Position, die abweichend von der ersten Position in der Y-Achsenrichtung ist, und all die vier Wellenbauteile 90 242 haben jeweilige unterschiedliche Positionen in der X-Achsenrichtung und sind entlang der X-Achse angeordnet. Es ist jedoch möglich, dass zwei der vier Wellenbauteile 90, 242 eine erste Position in der X-Achsenrichtung haben und die anderen zwei Wellenbauteile 90, 242 eine zweite Position haben, die unterschiedlich von der ersten Position in der X-Achsenrichtung ist, und dass all die vier Wellenbauteile 90, 242 jeweilige unterschiedliche Positionen in der Y-Achsenrichtung haben und entlang der Y-Achse angeordnet sind.
Bei jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele hat jede der EC Bestückungseinheiten 22 die zwei Paar Saugertragewellenbauteile 90, 242, die voneinander um 90º um die Achsenlinie O des Antriebesrades 78 herum beabstandet sind. Jede EC Bestückungseinheit 22 kann jedoch drei oder vier Paare von Wellenbauteile 90, 242 haben, die voneinander um 90º um die Achsenlinie O des Antriebsrades 78 herum beabstandet sind.
Bei jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele wird jedes der Saugertragewellenbauteile 90 auf und ab bewegt bei einer Wahl des richtigen Zeitpunktes, der abweichend von dem ist, bei dem der X-Achsen- und der Y-Achsenschlitten 62, 48 bewegt wird. Die Zeitdauer, in der das jeweilige Wellenbauteil 90, 242 auf und ab bewegt wird, kann die Zeitdauer überlappen, in der der X-Achsen- und der Y-Achsenschlitten 62, 48 bewegt werden.
Die Sauertragewellenbauteile 90 können derart angepasst werden, dass die Wellenbauteile nicht nur durch die Luftzylinder 125, 252 auf und ab bewegt werden können, sondern auch durch einen Z-Achsenschlitten, der an dem X-Achsenschlitten derart vorgesehen ist, dass der Z-Achsenschlitten in einer Z-Achsenrichtung bewegbar ist (z. B. eine vertikale Richtung) senkrecht zu der X-Achsen- und der Y-Achsenrichtung. In diesem Fall werden die Wellenbauteile 90, 242 durch den Z-Achsenschlitten in derselben Weise getragen, in der die Wellenbauteile 90, 242 durch den X-Achsenschlitten 62 in jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele getragen werden. Zum Beispiel, sogar in dem Fall, in dem es einen Unterschied zwischen der Höhenposition der jeweiligen oberen Flächen der ECs 96, die von der EC Zuführvorrichtung 21 zugeführt werden, und dem der oberen Fläche der PCB 14 gibt, auf der die ECs 94 bestückt werden, kann dieser Unterschied veranlasst werden, null zu werden durch das Bewegen des Z-Achsenschlittens und dadurch das Bewegen der Wellenbauteile 90, 242. Der Z-Achsenschlitten kann gleichzeitig mit den Bewegungen des X-Achsen- und des Y- Achsenschlittens 62, 48 und/oder mit der Bewegung des jeweiligen Wellenbauteiles 90, 242 durch den Luftzylinder 125, 252 bewegt werden. Ebenfalls in dem Fall, in dem der Z- Achsenschlitten verwendet wird, kann das jeweilige Wellenbauteil 90, 242 durch den Luftzylinder 125, 252 auf und ab bewegt werden, und zwar gleichzeitig mit den Bewegungen des X- Achsen- und des Y-Achsenschlittens 62, 48. Andernfalls kann der Unterschied zwischen der Höhenposition der EC Zuführvorrichtung 21 und die der PCB 14 veranlasst werden, null zu werden durch das Betätigen des jeweiligen Luftzylinders 125, 252 und dadurch das Bewegen des Wellenbauteiles 90, 242 auf und ab.
Es ist so zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, die dem Fachmann einfallen können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung, die in den beigefügten Patentansprüchen definiert sind, abzuweichen.
Jedes Merkmal, das in dieser Beschreibung offenbart ist (dieser Ausdruck schließt die Patentansprüche ein) und/oder in den Zeichnungen gezeigt ist, kann in die Erfindung aufgenommen werden, unabhängig von anderen offenbarten und/oder dargestellten Merkmalen.
Behauptungen in dieser Beschreibung von den "Gegenständen der Erfindung" beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung, aber nicht notwendigerweise auf alle Ausführungsbeispiele der Erfindung, die innerhalb der Patentansprüche fallen.
Die Beschreibung der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen geschieht nur mittels Beispiel.
Der Text des Abstracts ist hier als ein Teil der Beschreibung wiederholt.
Verfahren zur Aufnahme jeweiliger Bilder von mehreren elektrischen Bauelementen (90), das die Schritte des Positionierens eines Paares von Bauelementhaltern (90), von denen jeder ein elektrisches Bauelement durch das Aufbringen eines Vakuums ansaugt und hält, relativ zu einer Bildaufnahmevorrichtung (214) mit einem solchen quadratischen Sichtbereich (234), dass die jeweiligen Achsenlinien der beiden Bauelementhalter des Paares senkrecht eine der beiden diagonalen Linien (236, 238) des Sichtfeldes der Bildaufnahmevorrichtung an entsprechenden Positionen schneiden, welche achsensymmetrisch miteinander bezüglich zu einer optischen Achse der Bildaufnahmevorrichtung sind, und das Betätigen der Bildaufnahmevorrichtung, um gleichzeitig jeweilige Bilder von elektrischen Bauelementen zu machen, die durch das Paar der Bauelemente erhalten werden, enthält.

Claims

1. Verfahren zur Aufnahme jeweiliger Bilder von mehreren elektrischen Bauelementen (96) mit den folgenden Schritten:

Positionieren eines Paars von Bauelementhaltern (90), von den jeder ein elektrisches Bauelement durch das Aufbringen eines Vakuums hält, relativ zu einer Bildaufnahmevorrichtung (214) mit einem solchen Sichtbereich (234), dass die Achsen der beiden Bauelementhalter senkrecht eine der beiden diagonalen Linien (236, 238) des Sichtfeldes der Bildaufnahmevorrichtung an entsprechenden Positionen schneiden, welche symmetrisch um eine optische Achse der Bildaufzeichnungsvorrichtung liegen, und

Betätigen der Bildaufhahmevorrichtung, um gleichzeitig Bilder von elektrischen Bauelementen zu machen, die durch das Paar der Bauelementhalter gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bildaufnahmevorrichtung einen quadratischen Sichtbereich hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt des Positionierens des Paares der Bauelementhalter das Bewegen eines einzelnen beweglichen Bauelements (86) umfasst, welches eine Vielzahl von Paaren der Bauelementhalter (90) trägt, und das abfolgende Positionieren jedes Paares der Bauelementhalter aus der Vielzahl der Paare, relativ zur Bildaufnahmevorrichtung, so dass die jeweiligen Achsen der Bauelementhalter senkrecht eine entsprechende der beiden diagonalen Linien des Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung schneiden, an jeweiligen Positionen, welche symmetrisch um die optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung liegen, und wobei der Schritt des Betätigens der Bildaufnahmevorrichtung das Betätigen der Bildaufnahmevorrichtung umfasst, um gleichzeitig jeweilige Bilder der elektrischen Bauelemente zu machen, die durch jedes Paar der Bauelementhalter gehalten werden.

4. Bestückungssystem für elektrische Bauelemente mit:

einem Paar Bauelementhalter (90) zum Halten eines jeweiligen elektrischen Bauelements durch das Aufbringen eines Vakuums;

einer Bildaufnahmevorrichtung (234);

einer Einrichtung zum Positionieren der Bauelementhalter, so dass die jeweiligen Achsen der beiden Bauelementhalter senkrecht eine der beiden diagonalen Linien des Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung an jeweiligen Positionen schneiden, die symmetrisch um eine optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung liegen; und

eine Einrichtung zum Betätigen der Bildaufnahmevorrichtung, um gleichzeitig Bilder von elektrischen Bauelementen zu machen, die durch die Bauelementhalter gehalten werden.

5. Bestückungssystem (8) für elektrische Bauelemente mit:

einer Schaltungssubstrat-Trägereinrichtung (12), welche ein Schaltungssubstrat (14) trägt;

einer Zuführungsvorrichtung (21) für elektrische Bauelemente, welche elektrische Bauelemente (96) zuführt;

mindestens einem Paar Bauelementhalter (49), von denen jeder ein elektrisches Bauelement ansaugt und hält, das von der Zuführungsvorrichtung für die elektrischen Bauelemente zugeführt wird, durch das Aufbringen eines Vakuums auf das elektrische Bauelement;

einem beweglichen Bauteil (86), welches das eine Paar der Bauelementhalter trägt;

einer Bildaufnahmevorrichtung (214; 260, 280), welche einen quadratischen Sichtbereich (234; 272; 290) hat und welche jeweilige Bilder der elektrischen Bauelemente aufnimmt, die durch das Paar der Bauelementhalter gehalten werden;

eine Fehlererfassungs- und Korrekturvorrichtung (200), welche mit der Bildaufnahmevorrichtung verbunden ist und welche, basierend auf dem aufgenommenen Bild eines jeden der elektrischen Bauelemente, das durch das eine Paar der Bauelementhalter gehalten wird, mindestens einen der folgenden Fehler erfasst und korrigiert: (a) einen Positionsfehler des elektrischen Bauelements von einer Referenzposition in mindestens einer Richtung parallel zu einer Ebene, auf welcher das Schaltungssubstrat durch die Schaltungssubstrat-Trägereinrichtung getragen wird, und (b) einen Winkelfehler des elektrischen Bauelements von einer Referenzwinkelposition um eine Achsenlinie, die senkrecht zu der Ebene liegt, so dass die elektrischen Bauelemente auf dem Schaltungssubstrat befestigt bzw. bestückt werden, nachdem mindestens der Positionsfehler oder der Winkelfehler des elektrischen Bauelements korrigiert worden ist;

eine Bewegungsvorrichtung (93), welche das bewegliche Bauteil von einer Bauelement-Auffnahmeposition, wo jeder der Bauelementhalter des Paares der Zuführungsvorrichtung für das elektrische Bauelement gegenüberliegt, zu einer Bauelement- Bestückungsposition bewegt, wo jeder der Bauelementhalter das elektrische Bauelement auf dem Schaltungssubstrat, das durch die Schaltungssubstrat-Haltevorrichtung gehalten wird, befestigt, und zwar über eine Bildaufnahmeposition, wo die Bewegungsvorrichtung das bewegliche Bauteil so anhält, dass jeweilige Achsenlinien der Bauelementhalter des einen Paares senkrecht eine der beiden diagonalen Linien (236, 238) des quadratischen Sichtbereiches der Bildaufnahmevorrichtung an jeweiligen Positionen schneiden, welche zueinander achsensymmetrisch in Hinsicht auf eine optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung sind, so dass die Bildaufnahmevorrichtung gleichzeitig die jeweiligen Bilder der elektrischen Bauelemente macht, die durch das eine Paar der Bauelementhalter gehalten werden.

6. System nach Anspruch 5, mit einer Vielzahl von Paaren der Bauelementhalter (90), welche durch das bewegliche Bauteil (86) so getragen werden, dass jeder der Bauelementhalter gegenüber dem beweglichen Bauteil drehbar ist.

7. System nach Anspruch 6, das ferner umfasst:

ein Antriebsrad (78), welches durch das bewegliche Bauteil so getragen wird, dass das Antriebsrad um eine Achsenlinie drehbar ist;

eine Drehvorrichtung (82), die durch das bewegliche Bauteil getragen wird und die das Antriebsrad um die Achsenlinie dreht;

wobei die Vielzahl der Paare der Bauelementhalter durch das bewegliche Bauteil so getragen werden, dass jeweilige Achsenlinien der Bauelementhalter, um welche die Bauelemente jeweils drehbar sind, senkrecht einen Kreis schneiden, dessen Mittelpunkt auf der Achsenlinie der Drehung des Antriebsrades angeordnet ist; und

mehrere angetriebene Räder (198), von denen jedes im Wesentlichen integral mit einem entsprechenden der Bauelementhalter ausgebildet ist, wobei das Antriebsrad mit den angetriebenen Rädern eingreift, um die angetriebenen Räder gleichzeitig zu drehen.

8. System nach Anspruch 7, bei dem die Drehachsenlinie des Antriebsrades (78) parallel zu den jeweiligen Drehachsenlinien der Bauelementhalter (94) liegt.

9. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Vielzahl der Paare der Bauelementhalter (94) auf einem Kreis angeordnet sind, dessen Mittelpunkt auf der Drehachsenlinie des Antriebsrades (78) so liegt, dass ein Paar Bauelementhalter von einem weiteren Paar Bauelementhalter um 90º um die Drehachsenlinie des Antriebsrades beabstandet ist.

10. System nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem die Bewegungsvorrichtung (93) das bewegliche Bauteil jeweils in einer x-Achsen-Richtung parallel zu einer x-Achse und einer y-Achsen-Richtung parallel zu einer y-Achse bewegt, wobei die x-Achse und die y-Achse senkrecht zueinander auf einer Ebene liegen, die parallel zu einer Trägerebene liegt, auf welcher das Schaltungssubstrat (14) durch die Schaltungssubstrat-Trägervorrichtung (12) getragen wird.