專利名稱：向電子元件安裝或插入機提供元件的方法
方面領(lǐng)域本發(fā)明涉及電子元件安裝或插入機的操作方法，更具體地涉及采用設(shè)置有多個適應于獨立移動的供料臺的元件供給裝置的元件供給方法。
背景技術(shù)：
下面參照

圖1-4描述用在安裝或插入電子元件到印刷基板上的電子電元件安裝或插入機中的傳統(tǒng)元件供給方法。
圖1示出電子元件安裝或插入機的一個實例。電子元件安裝或插入機由主體1及元件供給裝置2構(gòu)成。主體1包含印刷基板支承裝置3、旋轉(zhuǎn)安裝或插入頭4等。元件供給裝置2由布置成可在導軌5上自由移動的左供料臺6與右供料臺構(gòu)成。
多個元件供給單元8分別設(shè)置在供料臺6與7上，電子元件按照元件類型裝載在獨立的元件供給單元8上。供料臺6與7可在導軌5上獨立地往復運動。移動供料臺6或7使其中裝載有所需要的類型的電子元件的元件供給單元8定位在元件供給位置9上以便實現(xiàn)元件供給操作。
在元件供給位置9上旋轉(zhuǎn)安裝或插入頭4抽出電子元件并通過旋轉(zhuǎn)或插入頭4的操作將其攜帶到印刷基板支承裝置3處。然后將該電子元件安裝在印刷基板上。
圖2示出元件供給裝置2的實施例。在供料臺6與7下方沿其運動方向布置及固定螺桿10。為各供料臺6、7設(shè)置了要擰在螺桿軸10上的螺母部分11及帶有繞該螺桿軸10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺母部分11的電機12。
電機12在固定在供料臺6與7的下表面上并通過軸承15可轉(zhuǎn)動地支承的定子13內(nèi)具有與螺桿軸10同心定位的園柱形轉(zhuǎn)子14。轉(zhuǎn)子14的一個端部耦合在螺母部分11上。從而，電機12轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子14以便轉(zhuǎn)動螺母部分11而使供料臺6與7分別獨立地沿導軌5往復運動。
當在生產(chǎn)要求的印刷基板中要使用許多種類的電子元件時，便將元件供給單元8分布與裝載在左供料臺6與右供料臺7兩者上。在這一情況中，各供料臺6與7必須根據(jù)要安裝的電子元件交替地移動到元件供給位置9上?，F(xiàn)在描述采用交替使用這兩個供料臺6與7的第一與第二元件供給方法。
第一元件供給方法只要求移動要使用的供料臺而另一不使用的供料臺則停止在各自的等待位置上。圖3(a)示出使用左供料臺6的情況。不使用的右供料臺7移動到等待位置17并在停止狀態(tài)中直到再一次使用右供料臺時，圖3(b)示出選擇使用右供料臺7的情況。不需要的左供料臺6移動到等待位置16并進入停止狀態(tài)。右供料臺7移動到元件供給位置9。
第二元件供給方法要求類似地操作供料臺6與7兩者而不管正在使用供料臺6與7中哪一個。圖4(a)示出選擇了右供料臺7而圖4(b)則示出選擇了左供料臺。在這兩種情況中，通過在相同方向上一起移動相同的距離同時在它們之間保持要求的間隔而表現(xiàn)為一個供料臺。
圖3中所示的方法中，在選擇了供料臺時，必須將該供料臺從等待位置移動到元件供給位置，從而中斷了元件供給操作，這既浪費時間又降低生產(chǎn)率。通常，等待位置與元件供給位置相隔足夠的距離，以便避免與另一供料臺運動的干擾，這使得每次使供料臺移動通過這一距離時浪費大量時間。
圖4的方法中，在選擇供料臺時往來于等待位置是不必要的，從而在供料臺之間切換時減少了時間耗費。然而，與圖3中供給電子元件時只要移動一個供料臺不同，圖4的方法中，必須同時移動兩個供料臺，這能導致較大的機械振動。再參見圖3的元件供給裝置，電機12的驅(qū)動操作導致的振動傳遞到螺桿軸10上。當同時移動兩個供料臺6與7時，兩臺電機12是同時驅(qū)動的，從而在螺桿軸10上導致極大的振動。螺桿軸10的振動傳遞到安裝在其上的供料臺6與7上，并從而振動元件供給單元8及裝在其中的電子元件。結(jié)果，旋轉(zhuǎn)安裝或插入頭4在元件的接合中成功率降低，并從而由于增加了修理的耗時與浪費的電子元件而降低生產(chǎn)效率。并且由于整個機器的振動而惡化了電子元件的安裝或插入精度。
從而，本發(fā)明的目的為緩和先有技術(shù)中固有的上面討論的缺點。
本發(fā)明概述按照本發(fā)明的第一方面，提供了向電子元件安裝或插入機供給元件的方法，該機器具有第一與第二元件供料臺，各具有多個元件供給單元，該方法包括下述步驟(a)按預定的次序從供給單元將要安裝的元件提供給元件安裝設(shè)備；(b)感測一個所述臺的供給單元中一種元件的用盡；以及(c)當將所述一個臺移動到補給站時，從另一所述臺繼續(xù)供給后面的元件。
該方法最好還包括在步驟(c)之前從所述一個臺繼續(xù)供給后面的元件的步驟，最好直到要插入來自所述另一臺的元件為止。
該方法最好還包括下述步驟，當正在補給所述一個臺時，跳過來自該臺的文件的插入而插入補給后的那些元件，而最好在已跳過來自所述一個臺的元件之后繼續(xù)插入來自所述另一臺的元件。
按照本發(fā)明的第二方面，提供了向電子元件安裝或插入機供給元件的方法，該機器具有第一與第二元件供料臺，各具有多個元件供給單元，該方法包括下述步驟(a)按預定的次序從供給單元供給要安裝的元件到元件安裝設(shè)備；(b)感測來自一個所述臺的供給單元的元件的用盡；以及(c)在將所述一個臺移動到補給站之前繼續(xù)供給來自所述一個臺的后面的元件。
該方法最好還包括從所述一個臺中繼續(xù)供給后面的元件直到需要插入來自所述另一臺的元件為止的步驟。
按照本發(fā)明的第三方面，提供了向電子元件安裝或插入機供給元件的方法，該機器具有第一與第二元件供料臺，各具有多個元件供給單元，該方法包括下述步驟(a)按預定次序從供給單元供給要安裝的元件到元件安裝設(shè)備；(b)感測來自一個所述臺的供給單元的元件的用盡并將該臺移動到補給站；以及(c)繼續(xù)供給后面的元件并跳過插入來自所述一個臺的元件及在補給之后插入這些元件。
在本發(fā)明的上述實施例中，每當用盡了在元件取出位置上的元件供料臺上的元件供給單元時，抽取操作將遵照來自生產(chǎn)程序的指令在元件供料臺上的后面的元件供給單元上繼續(xù)進行。在轉(zhuǎn)換元件供料臺時，已用盡其元件供給單元之一的臺將移出到指定位置以便補給元件供給單元。在特定臺的元件供給單元補給期間的同時，轉(zhuǎn)換的元件供料臺繼續(xù)進行元件抽取操作。在完成了對特定元件供料臺上的元件供給單元的元件供給補給過程之后，一旦轉(zhuǎn)換的元件供料臺完成了其抽取程序，便開始前面用盡的元件供給單元的抽取。感測到元件用盡之后將元件插入到一個臺的尾部減少臺之間的通過距離，從而減少總的轉(zhuǎn)換時間。利用一個臺的補給時間來繼續(xù)用另一個臺插入，將主機抽取操作的中斷降低到較小的程度，從而減少時間浪費及提高機器的整體生產(chǎn)率。
要描述的本發(fā)明的實施例的特征在于，如果一個臺用完了供插入的特定元件，機器在要插入的元件表中向前看，并繼續(xù)插入同一表上的接連的元件。當該臺上不再有要插入的接連的元件時，便將該臺置于等待位置上供插入替換元件，但機器不停止在這一點上，如果存在著來自另一個臺的能插入的任何元件，便插入這些元件，從而當正在重新裝填該臺時利用一些停機時間。當另一個臺用完特定元件時類似地執(zhí)行這一動作，下面將參照圖5與6進行描述。
圖1與2中所示的電子元件安裝或插入機是微處理器控制并編程以插入多個元件到印刷基板中。在本實施例中，各供料臺6、7能存儲60個元件，供料臺6上的元件Z1-Z60及供料臺7上的元件Z61-Z120，各在分開的元件供給單元中。這些元件從安裝在供料臺6與7上的元件供給單元8中取出的次序連同這些元件插入印刷基板中的位置是編程在機器中的。主程序控制機器的操作。對于元件的插入或安裝的每一個周期，調(diào)用圖5與6中所示的子例程。
參見圖5，例程從步驟100開始并在步驟105指定第一臺，這可以是臺6或臺7之一，取決于生產(chǎn)運轉(zhuǎn)的第一元件定位在何處。然后選擇這樣指定的第一臺供在步驟110上插入。插入第一元件之后，進行檢驗該元件是否已用盡。如果否，在步驟130檢驗是否已到達該PCB的插入程序的結(jié)束點。如果是，子例程結(jié)束，返回到主程序。如果否，在步驟140確定是否要從第一臺插入下一個元件，如果是，循環(huán)到步驟110去插入下一個第一臺元件。
如果在步驟120判定用盡了剛才插入的元件，則在步驟200進行檢驗下一元件是否來自第二臺。如果否，則在步驟210上檢驗是否已到達該PCB的插入程序的結(jié)束點。如果是，在步驟220上將第一臺移至等待位置等待補給，然后例程如前在步驟150結(jié)束。如果否，程序循環(huán)到步驟110去插入下一個第一臺元件。
如果在步驟130判定下一個元件并不來自第一臺，則在步驟230檢驗是否已為第二臺確定元件用盡狀態(tài)。如果是，由于第二臺在等待補給位置中而跳過該下一個第二臺元件。并在這一點上保存該元件的標識，供一旦補給了第二臺之后再插入。然后在步驟250檢驗下一元件是否來自第一臺。如果是，例程循環(huán)到步驟110進行元件插入。如果否，在步驟260檢驗是否已到達該PCB的插入程序的結(jié)束點。如果是，該例程在步驟150結(jié)束，但如果否，例程循環(huán)回步驟240跳過與保存下一個第二臺元件。這樣繼續(xù)進行直到在步驟250找到第一臺元件與/或在步驟260到達插入程序的結(jié)束點為止。
如果在步驟200或步驟140與230之一判定下一個元件為第二臺元件，便在步驟270交換第一與第二臺，必要時在步驟275、280首先將第一臺移動到等待補給位置。
從步驟270，例程移至圖6中步驟300所示的另一例程，將第二臺用于插入。圖6中的例程幾乎與圖5中的例程以相同方式操作，給予相同的步驟相同的參照數(shù)字加200。
兩個例程之間主要差別在于，第一在步驟460(對應于步驟260)上結(jié)束插入之后，在步驟500上將第二臺移動到等待位置。主要是，這一步驟將第二臺移出路徑以避免與具有優(yōu)先權(quán)的第一臺碰撞及干擾。
第二，在步驟400(對應于步驟200)，如果下一個元件是第一臺元件則在步驟430檢驗第一臺是否已在用盡狀態(tài)中，如果是，在步驟510檢驗第二臺是否已在用盡狀態(tài)中，如果是，在步驟520將第二臺移至等待位置并在步驟530作出判定插入過程是否已完成。如果是，例程在步驟530結(jié)束，而如果否，在步驟470交換第一與第二臺。
如圖7中所示，獨立地監(jiān)視第一與第二臺的等待位置及部件供給單元的補給條件。如在這一流程圖中所示，在循環(huán)600、610上判定是否第一與第二臺之一在等待位置中。如果發(fā)現(xiàn)第一臺在等待位置中，在步驟620進行檢驗判定第二臺是否也在等待位置中。如果否，則在步驟630上只監(jiān)視第一臺來判定何時完成補給。在出現(xiàn)這一事件時，在步驟640上回去檢驗第二臺來判定第二臺是否已完成插入(圖6的步驟)。一旦完成了插入，便在步驟650移回第一臺。
如果在步驟620發(fā)現(xiàn)第二臺已在等待位置中，則在步驟660與670一個接一個地檢驗第一與第二臺來判定哪一個先補給完。然后在步驟680或690移回該臺，然后在步驟700或710判定是否另一個尚在補給。一旦完成便在步驟720、730判定在步驟680或690已移回的臺是否已經(jīng)完成插入(圖5用于第一臺及圖6用于第二臺)，一旦完成插入，在步驟740或750移回另一臺以開始插入。
如果在循環(huán)600、610中，判定第二臺在等待位置中而不是第一臺，則采取步驟760、770與780，它們類似于上述步驟620-640。
一旦在步驟650、750、740或780移回了補給的臺，該例程便在步驟790結(jié)束，返回到開始點795如前繼續(xù)監(jiān)視第一與第二臺的位置。
一旦已補給并移動了一個臺，這時主程序再一次調(diào)用圖5與6的子例程并插入在步驟240與440保存的缺失元件。
圖8中示出本發(fā)明的操作的五個簡化的實例，現(xiàn)在描述要按所示的次序用機器將6個元件插入印刷基板中，其中元件Z1-Z60位于供料臺6上的各自的元件供給單元中而元件Z61-Z120則類似地位于供料臺7上。所有實例都從主程序調(diào)用圖5的例程開始。
情況1中，由于第一個要插入的元件Z1是在臺6上而在步驟105上指定臺6作為第一臺，并通過步驟110、120、130、140插入元件Z1與Z30。然后元件Z30成為用盡的。由于元件Z60在第一臺上并且未用盡，便通過循環(huán)120、130、140、110插入它。然而，下一個元件Z61是在第二臺上，因此在步驟120上例程分支通過步驟200至步驟275、280，在這些步驟上將第一臺移至等待位置等待補給Z30并在步驟270交換第一與第二臺。然后例程通過到圖6的流程圖，插入元件Z61與Z80，然后Z80用盡。通過步驟320、330、340、310插入來自第二臺的下一個元件Z120。由于元件Z120是最后的元件，例程通過步驟320、400、410、420繼續(xù)，將第二臺移至等待位置補給元件Z80，然后例程在步驟350上結(jié)束。
然后按照圖7的例程補給第一與第二臺，然后主程序用一塊新的電路板替換已完成的電路板并再度調(diào)用圖5的例程。
情況2中，指定臺6作為第一臺。首先取元件Z1然后通過步驟120、130、230、275、270交換這兩個臺。取出Z80而成為用盡，下一個元件Z60在臺1上。例程回到第一臺而通過步驟320、400、430、510、520、530、470將第二臺移至等待補給位置。插入Z60但下一個元件Z61是在第二臺上。然而，已將第二臺移至等待位置等待要插入的元件。結(jié)果，通過步驟130、230、240跳過及保存元件Z61，而在步驟250、110插入來自第一臺的元件Z30。在例程通過步驟250、260、150結(jié)束之前，還通過步驟130、230、240跳過來自第二臺的Z120。補給第二臺，然后按照圖7的例程將其移回到其工作位置。然后主程序再度調(diào)用圖5的例程，這一次是插入缺失元件Z61與Z120。由于Z61在臺7上，現(xiàn)在將該臺指定為第一臺而在步驟150上結(jié)束之前用步驟110、120、130、140、110、120、130插入元件Z61與Z120。
情況3中，將臺6指定為第一臺而插入元件Z1與Z30。但此后元件Z30成為用盡。由于下一個元件Z61是在第二臺上，在步驟280上將第一臺移至等待位置并在步驟270上交換兩個臺?？刂苽鬟f到圖6的流程圖，然后插入Z61。由于元件Z60來自第一臺但該臺當前正在補給元件Z30，通過步驟320、330、430、440跳過及保存元件Z60，在步驟350上結(jié)束之前在步驟450與步驟310-340的兩個循環(huán)取元件Z80、Z120。第一臺一經(jīng)補給即返回到其工作位置然后主程序再次調(diào)用圖5的例程，這一次通過步驟110、120、130、150插入缺失的元件Z60。
情況4中，將臺6指定為第一臺并通過循環(huán)110-140從第一臺取元件Z1與Z30，然后通過步驟110、120、200、275、270、310從第二臺取元件Z61而使其成為用盡。從而通過步驟320、400、430、510、520、530及470將第二臺移至等待位置及交換第二與第一臺。然后從圖5，插入元件Z60而也成為用盡。通過步驟110、120、200、275、280、270將第一臺移至等待位置并交換第一與第二臺。然后在繼續(xù)插入元件Z80之前程序在步驟310上等待直到第二臺利用圖7的例程移回插入位置。
情況5中，元件插入從在步驟105上指定臺7為第一臺開始，因為第一個元件Z61在臺7上。通過循環(huán)110、120、130、140、110插入元件Z61與Z80，這時元件Z80成為用盡。下一個元件Z120也來自第一臺因此通過步驟120、200、210、110取這一元件。下一個元件Z1在第二臺上，因此交換這兩個臺，通過步驟130、140、230、275、280、270將第一臺移至等待補給位置。下一個元件Z81來自第一臺，但由于當前正在補給Z80而第一臺在等待位置中，跳過及保存元件Z81并通過步驟310、320、330、340、430、440、450、310、320、330、350提供最后的第二臺元件Z60。一旦補給了第二臺，將其移回到其工作位置，然后主程序調(diào)用圖5的例程來完成元件Z80的插入。
應理解下面的權(quán)利要求中對復數(shù)的“元件”的引用應認為等同于對單數(shù)的“元件”的引用。
權(quán)利要求
1.一種向電子元件安裝或插入機提供元件的方法，該機器具有第一與第二元件供料臺，每一個供料臺具有多個元件供給單元，該方法包括下述步驟(a)按預定次序從供給單元提供要安裝的元件到元件安裝設(shè)備；(b)感測來自一個所述臺的供給單元的元件的用盡；以及(c)當將所述一個臺移至補給站時，繼續(xù)供給來自另一所述臺的后面的元件。
2.權(quán)利要求1中所要求的方法，還包括在步驟(c)之前繼續(xù)供給來自所述一個臺的后面的元件的步驟。
3.權(quán)利要求2中所要求的方法，還包括繼續(xù)供給來自所述一個臺的后面的元件直到要插入來自所述另一臺的元件為止的步驟。
4.前面的權(quán)利要求中任何一項中所要求的方法，還包括下述步驟，當正在補給所述一個臺時，跳過來自該臺的元件的插入，并在補給后插入這些元件。
5.權(quán)利要求4中所要求的方法，還包括在跳過元件之后繼續(xù)插入來自所述另一臺的元件的步驟。
6.一種向電子元件安裝或插入機供給元件的方法，該機器具有第一與第二元件供料臺，每一個供料臺具有多個元件供給單元，該方法包括下述步驟(a)按預定次序從供給單元提供要安裝的元件到元件安裝設(shè)備；(b)感測來自一個所述臺的供給單元的元件的用盡；以及(c)將所述一個臺移至補給站之前繼續(xù)從所述一個臺供給后面的元件。
7.權(quán)利要求6中所要求的方法，還包括繼續(xù)從所述一個臺供給后面的元件直到需要插入來自另一臺的元件為止的步驟。
8.一種向電子元件安裝或插入機供給元件的方法，該機器具有第一與第二元件供料臺，每一個供料臺具有多個元件供給單元，該方法包括下述步驟(a)按預定次序從供給單元提供要安裝的元件到元件安裝設(shè)備；(b)感測來自一個所述臺的供給單元的元件的用盡及將該臺移至補給站；以及(c)繼續(xù)供給后面的元件并跳過來自所述一個臺的元件的插入及在補給之后插入這些元件。
全文摘要
公開了向電子元件安裝或插入機供給元件的方法,該機器具有第一與第二元件供料臺,各具有多個元件供給單元,包括步驟:(a)按預定次序從供給單元提供要安裝的元件到元件安裝設(shè)備;(b)感測來自一個所述臺的供給單元的元件的用盡;及(c)當所述一個臺移至補給站時,繼續(xù)從另一所述臺供給后面的元件。公開了其它特征,允許機器在補給前繼續(xù)從包含用盡元件的臺供給后面的元件,及跳過從正在補給的臺取元件并在以后插入跳過的元件。
文檔編號H05K13/08GK1281631SQ9881098
公開日2001年1月24日 申請日期1998年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月10日
發(fā)明者謝振盛, 張文海, 麥炳耀, 三宅雅史 申請人:松下技術(shù)有限公司