自動裝配機的裝配頭上的數(shù)據(jù)交換的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域是借助自動裝配機來給元件載體自動地裝配電子元件，它具有裝配頭，Ca)用來從元件-供應(yīng)裝置的元件-提取位置接納電子元件；(b)用來將接納的電子元件輸送到裝配區(qū)域中，以及(C)將輸送過來的電子元件安放在位于裝配區(qū)域中的元件載體的預(yù)定位置上。準確說來，本發(fā)明涉及待給元件載體裝配電子元件的物流角度。本發(fā)明尤其涉及一種裝配頭、一種自動裝配機、一種裝配方法以及一種給元件載體裝配電子元件的元件-止動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]概念“近場通信”(英文:Near Field Communicat1n, NFC)通常指通過無線電技術(shù)在短距離內(nèi)(典型的是幾厘米)進行無接觸的數(shù)據(jù)傳遞。近場通信在實踐中通常借助已知的RFID (英文:rad1_frequency identificat1n,借助電磁波在無線電頻率范圍內(nèi)進行識別)技術(shù)來實現(xiàn)。RFID技術(shù)是發(fā)送-接收-系統(tǒng)的標準化技術(shù)，用來借助無線電波來實現(xiàn)無接觸的識別和定位。
[0003]RFID-系統(tǒng)由應(yīng)答器和讀取設(shè)備構(gòu)成，該應(yīng)答器在口語中也稱為標簽或無線電標簽，該應(yīng)答器用來讀取存儲在應(yīng)答器中的信息例如記號或編碼。但RFID-系統(tǒng)也能包括寫入設(shè)備，借助它將信息傳遞和存儲到應(yīng)答器上。寫入設(shè)備和讀取設(shè)備能夠組合到共同的結(jié)構(gòu)單元中。
[0004]RFID-應(yīng)答器具有電子芯片，它典型地與天線結(jié)構(gòu)相連。該天線結(jié)構(gòu)能夠例如借助專門的印制方法由聚合物制成，以便實現(xiàn)穩(wěn)定的電路。因此，RFID-應(yīng)答器以及類似物體能夠成本非常低廉地制成，因此為RFID-技術(shù)提供了寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。RFID-技術(shù)能夠并且推測在未來會代替如今還廣泛使用的條形碼或2D-矩陣碼。
[0005]最近，還已研發(fā)出了具有集成天線的RFID-元件?？蛇x地，這些RFID-元件也能夠與外部天線耦合，因此能夠為具有相關(guān)RFID-元件的NFC擴大敏感度并因此擴大有效范圍。在此文獻中將RFID-芯片以及RFID-元件下面也稱為RFID-零件，該RFID-芯片必須連接到外部的天線結(jié)構(gòu)上，該RFID-元件具有內(nèi)部的天線結(jié)構(gòu)。
[0006]如今尤其在物流領(lǐng)域應(yīng)用RFID-零件，以便標識和追查(=追蹤)物體。與這些標出的物體有關(guān)的數(shù)據(jù)也經(jīng)常存儲在與該物體固定相連的RFID-零件上。這些數(shù)據(jù)能夠隨時再次喚起，并且必要時能夠更新或補充。RFID-零件通常也用來保護物體，以防止偽造和/或偷竊。
[0007]如果RFID-零件批量地在工業(yè)中應(yīng)用，例如用來制造電子組件，則經(jīng)常這些RFID-零件經(jīng)常要在安放到電子組件上之前設(shè)置用戶定義的記號或序列號，或者必要時也用在安放于電子組件上之后立即可獲得的其它數(shù)據(jù)來描述。對于這種應(yīng)用情況來說必要的是，盡可能有效地(快速且?guī)缀跖c其它進程同時地)且有針對性地讀出和寫入單個的RFID-零件。
[0008]對于這種工業(yè)應(yīng)用來說，RFID-零件典型地在制造商處在即裝包裝之前(例如在所謂的元件一皮帶滾輪上)就用唯一的識別號來描述。還已知的是，已經(jīng)寫入了在元件一皮帶滾輪中包好的RFID-零件，然后該元件一皮帶必須至少展開一次并且再次卷起。
[0009]但是根據(jù)RFID-零件的尺寸和相對結(jié)構(gòu)，在制造商處寫入和/或讀出RFID-零件時還存在的危險是，多個RFID-零件幾乎同時地寫入和/或讀出，然后不能確保各RFID-零件和相關(guān)的寫入和/或讀出的信息之間的位置從屬關(guān)系。那么在借助前進的序列號來描述RFID-零件時，無法確保這些序列號以完全上升和下降的順序來應(yīng)用或處理。此外，即使在完美地設(shè)立上升的序列號時也能夠在元件皮帶內(nèi)應(yīng)用，RFID-零件出于RFID-零件損壞或者加工壞的原因必須在后繼的裝配工藝中丟棄，因此在該上升的順序中缺少一個序列號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)來自RFID-零件或朝向RFID-零件的無接觸式數(shù)據(jù)傳遞，該RFID-零件應(yīng)該安放在元件載體上，以便可靠地且可簡單操縱地分配預(yù)存在RFID-零件上的信息。
[0011]此目的通過獨立權(quán)利要求的內(nèi)容得以實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的有利的實施例。
[0012]按本發(fā)明的第一角度，描述了一種裝配頭，其用來給元件載體裝配電子零件。該裝配頭具有(a)承載結(jié)構(gòu)；(b)至少一個機械的耦合元件，它設(shè)置在承載結(jié)構(gòu)上并且這樣構(gòu)成，即能夠安放零件-止動裝置以便暫時地接納電子零件；以及(C)通信裝置，它設(shè)置在承載結(jié)構(gòu)上并且這樣設(shè)置，即在應(yīng)用無線通信的情況下無接觸地與由零件-止動裝置接納的電子零件交換數(shù)據(jù)。
[0013]所述裝配頭的理論基礎(chǔ)在于，通過數(shù)據(jù)交換(該數(shù)據(jù)交換是在參與數(shù)據(jù)交換的零件即將定位之前進行)以尤其簡單且可靠的方式確保相關(guān)數(shù)據(jù)和電子組件之間無錯誤的從屬關(guān)系，相關(guān)的零件通過裝配工藝在應(yīng)用裝配頭的情況下從屬于該電子組件或添加到該電子組件中。該尤其可靠的從屬關(guān)系是以以下事實為基礎(chǔ)的，即相關(guān)零件和通信裝置之間的數(shù)據(jù)交換就裝配工藝而言在這樣的時間點上實現(xiàn)，即在此時間點已經(jīng)成功地結(jié)束了相對關(guān)鍵的工序，例如將零件供應(yīng)給零件-提取位置并且由元件一止動裝置接納該零件。
[0014]換言之，在一個時間點以接近安全的概率確保，成功地給元件載體裝配相關(guān)的零件。在視覺探測到由零件-止動裝置接納的零件之后和進行數(shù)據(jù)交換，從該視覺探測中得出，該相關(guān)的零件至少在表面上未損壞和/或已正確地被零件-止動裝置接納。換言之，該數(shù)據(jù)交換能夠局限在這樣的零件上，即該零件適合實現(xiàn)成功的裝配工藝并因此不會丟棄。
[0015]該通信裝置能夠設(shè)計得用于實現(xiàn)與相關(guān)零件的雙向或僅單向的數(shù)據(jù)交換，該零件能夠進行無線通信。在進行雙向數(shù)據(jù)交換時，通信裝置是讀寫裝置。在進行雙向數(shù)據(jù)交換時重要的是，這些數(shù)據(jù)是否從零件傳遞到通信裝置上，還是反過來從通信裝置傳遞到零件上。在通信裝置上進行單向的數(shù)據(jù)交換時，該通信裝置是讀取裝置。在零件上進行單向的數(shù)據(jù)交換時，該通信裝置是寫放裝置。
[0016]概念“承載結(jié)構(gòu)”在此文獻中能夠理解為各種具體的空間結(jié)構(gòu)，裝配頭的不同部件能夠可移動或靜止地設(shè)置在這些空間結(jié)構(gòu)上。此外該承載結(jié)構(gòu)能夠這樣構(gòu)成，即它們能夠直接或間隙地設(shè)置在定位裝置上，裝配頭能夠借助該定位裝置在自動裝配機的內(nèi)部沿著至少一個、但優(yōu)選也沿著兩個優(yōu)選相互延伸的方向移動。由該定位裝置預(yù)先設(shè)定的運動方向優(yōu)選在相對于重力垂直或水平的平面中延伸。
[0017]該機械的耦合元件能夠靜止地設(shè)置在承載結(jié)構(gòu)上。在這種情況下，裝配頭必須在安放零件時相對于待裝配的元件載體移動。但是，該機械的親合元件以已知的方式相對于承載結(jié)構(gòu)可移動，并且能夠借助直線驅(qū)動裝置沿著Z-方向移動，其中該Z-方向優(yōu)選垂直于這個方向或這樣的方向定向，即整個裝配頭能夠沿著該方向借助上述定位裝置移動。
[0018]機械的耦合元件優(yōu)選這樣構(gòu)成，即構(gòu)成為吸管的零件-止動裝置能夠設(shè)置在它上面，該零件-止動裝置能夠以已知的方式借助低壓保持著零件。在這種情況下該機械的耦合元件應(yīng)該這樣構(gòu)成，即低壓能夠從裝配頭的低壓-生成單元傳遞到吸管的抽吸通道上，因此相關(guān)的零件以已知的方式保持在吸管的端側(cè)上。
[0019]按本發(fā)明的裝配頭還具有的優(yōu)點是，這個進行數(shù)據(jù)交換的相關(guān)零件在其它零件進行數(shù)據(jù)交換的時刻在空間上相隔如此之遠，使得也能可靠地與相關(guān)的、由零件-止動裝置保持的零件進行數(shù)據(jù)交換，并且不會無意地與其它零件進行數(shù)據(jù)交換，所述其它零件是指裝配到該相關(guān)零件之前或之后并因此典型地從屬于其它電子組件的零件。即，可靠地與期望的零件194進行數(shù)據(jù)交換，但不會與其它零件進行數(shù)據(jù)交換。
[0020]在此上下文中需注意，在裝配工藝的范疇內(nèi)在從零件-提取位置接納零件之后，這些零件典型地相互間隔得比提取零件之前的時間點明顯更遠。在提取之前，這些零件要么(a)位于零件皮帶上，此時零件在該皮帶上排成一列依次緊密地設(shè)置，要么(b)位于相應(yīng)的散裝物質(zhì)-輸送器的展示區(qū)域(在將零件加工成散裝物質(zhì)時)中，此時零件在該輸送器中在被裝配頭提取之前同樣緊密并列地設(shè)置。
[0021]優(yōu)選在電子零件和設(shè)置在承載結(jié)構(gòu)上的通信裝置之間在裝配工藝過程中在某個時間間隔內(nèi)進行數(shù)據(jù)交換，在該時間間隔內(nèi)裝配頭從接納區(qū)域(在該接納區(qū)域中容納著這些零件)移至裝配區(qū)域，在該裝配區(qū)域電子元件安放在待裝配的元件載體上。因此，能夠在常規(guī)的裝配程序的流程中進行按本發(fā)明的數(shù)據(jù)交換，因此在自動地裝配元件載體時不會出現(xiàn)額外的非生產(chǎn)輔助時間。
[0022]這些數(shù)據(jù)借助所述的數(shù)據(jù)交換在一個或兩個方向上傳遞，這些數(shù)據(jù)例如能夠是記號或序列號，它們在類型方面或者單獨地標出了該零件、從屬于該零件的電子組件和/或裝配的元件載體。如果應(yīng)該在物流上追蹤電子組件的生產(chǎn)工藝，則后者尤其重要。但這些交換的數(shù)據(jù)也能夠包含這樣的信息，即借助這些信息來描述從屬于該零件的組件的特征、位于該零件附近的電子元件或者該零件本身。那么該信息例如在維修時應(yīng)用，以便通過同類的零件來替換損壞的零件。例如在發(fā)光二極管中，這些信息能夠說明光線的顏色，該光線是由發(fā)光二極管發(fā)出的，并且在發(fā)光二極管損壞時不能或很難從外面發(fā)現(xiàn)。
[0023]按本發(fā)明的實施例