本發(fā)明涉及借助裝配機來給元件載體裝配電子元件這一技術領域，該裝配機也稱為自動裝配機。本發(fā)明尤其涉及一種針對不同的裝配要求而靈活應用的裝配系統(tǒng)，并且涉及其組件即自動裝配機和操縱系統(tǒng)。

背景技術：

通常在應用自動裝配機的情況下，給元件載體裝配電子元件。在按所謂的"拾取&放置原理（Pick & Place Prinzip）"工作的自動裝配機中，電子元件借助元件供應裝置供應給裝配工藝。這些經(jīng)供應的元件由裝配頭容納著，并由裝配頭傳輸?shù)窖b配區(qū)域中并且在該處在預設位置平放在待裝配的元件載體上，該元件載體已同時借助傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)窖b配區(qū)域中并且在其裝配之后再次從裝配區(qū)域中帶出。

自動裝配機的要求主要取決于應該制造哪種電子組件。在大批量制造電子組件時，尤其用于娛樂性電器和/或通訊技術如計算機、移動電話或其它通訊終端時，最重要的是，達到高的裝配效率。這意味著，在預定的時間間隔內在生產線中借助至少一個自動裝配機安放在典型多個元件載體上的元件數(shù)量盡可能高。

在制造用于其它類型的電氣設備的電子組件時（其典型地以較少的件數(shù)制成），自動裝配機的靈活性通常是前提條件，以便能夠制造出不同類型的分別具有不同裝配內容的電子組件。

但在許多應用情況下，自動裝配機的裝配效率和靈活性都要求很高。這一點是從以下觀察結果中得出的，即裝在元件載體上的電子組件在實踐中典型地具有多種多樣的元件，其中超過80%的元件不是被動的電子元件，其中不同元件類型的數(shù)量相對較少。根據(jù)各待制成的不同電子組件，剩余的（少于20%）元件的差異通常非常大。因此為了在具有至少一個自動裝配機的生產線中制造出電子器件，除了所謂的高效裝配頭（典型的是具有多個元件-止動裝置的裝配頭，用來暫時接納電子元件）以外，還需要其它工作裝置，其必須借助合適的龍門系統(tǒng)在自動裝配機內運動。這種工作裝置例如能夠是用于大模塊（例如蓋子、插槽、冷卻體等）的單體夾具、雙體夾具（所謂的孿生段）、分配模塊或光學傳感器，所述分配模塊用來涂抹有粘性的軟膏（例如所謂的底部填充-材料），所述光學傳感器例如可用來對單個裝配進行光學檢測。

直觀地表達是，現(xiàn)代自動裝配機應該能夠（a）盡量順暢地加工（典型地超過80%）小且簡單的元件，并且（b）能夠工藝可靠地處理剩下的（典型地小于20%）其它元件或模塊，必要時還提供其它期望的功能（例如分配、光學測量）。就這些要求而言，自動裝配機或整個生產線的最佳配置是很重要的，以便在制造電子器件時能夠以有效的方式制造出大量不同的組件。

目前通過以下方式實現(xiàn)了裝配線的靈活性，即靈活性由較小的自動裝配機或裝配模塊構成，它們具有至多兩個龍門系統(tǒng)，裝配頭典型地設置在龍門系統(tǒng)上。這種龍門系統(tǒng)的作用是，能夠使裝配頭在（a）元件-供應裝置的元件-接納位置和（b）各元件-安放位置之間的二維區(qū)域內移到或定位在待裝配的元件載體上。此外還已知的是，在龍門系統(tǒng)上還可選地設置有第二裝配頭，其中由于成本原因它與第一裝配頭一起固定在同一個滑塊上，其能夠沿著龍門系統(tǒng)的縱長承載體借助合適的驅動器移動。但因此也產生了對于操作人員來說不期望的介入限制，這可能會使各裝配頭的保養(yǎng)變得困難。此外還已知的是，還能夠在這種縱長承載體的兩個不同側面上分別設置裝配頭，其中這兩個裝配頭都配備有驅動器，因此兩個裝配頭都能夠相互獨立地沿著縱長的承載體移動。但就相關自動裝配機的動力而言，這種解決方案具有明顯的優(yōu)點。如果只需要一個裝配頭，則必須由相關龍門系統(tǒng)攜帶著此裝配頭。此外，這種解決方案不靈活，出于經(jīng)濟原因是不利的。即使只需要一個裝配頭，也必須購置它，用于相關自動裝配機的投資費用相當高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，更好地給元件載體裝配電子元件，盡管裝配效率高，仍然能夠就不同的裝配內容和/或期望的附加功能而言實現(xiàn)靈活性。

此目的通過獨立權利要求的內容得以實現(xiàn)。在從屬權利要求中描述了本發(fā)明的有利的實施例。

按本發(fā)明的第一角度，描述了一種自動裝配機，其用來自動地給元件載體裝配電子元件。描述的自動裝配機具有（a）機架；以及（b）第一龍門系統(tǒng)，其具有（b1） 第一引導元件，其靜止地設置在機架上并且沿著第一方向延伸；（b2） 第一滑塊，其沿著第一引導元件可推移地支承著；（b3） 第二引導元件，其設置在第一滑塊上并且沿著第二方向延伸；以及（b4） 第二滑塊，其沿著第二引導元件可推移地支承著。描述的自動裝配機還具有（c） 裝配頭，其設置在第二滑塊上；以及（d）機械的接口，其設置在第一滑塊和/或第二引導元件上并且這樣構成，使得第二龍門系統(tǒng)的沿著第二方向延伸的縱長的承載體能夠可松脫地設置在第一滑塊和/或第二引導元件上，第二龍門系統(tǒng)具有沿著縱長承載體可推移的安裝元件，在所述安裝元件上設置有工作裝置。

所述自動裝配機是以下面的知識為基礎：其配置能夠以簡單且有效的方式與各自的裝配要求或操縱要求相匹配，其方式是：第二龍門系統(tǒng)這樣與第一龍門系統(tǒng)機械地耦合，使得縱長的承載體以及第二引導元件可松脫地、但固定地相互連接。這意味著，在自動裝配機運行時（縱長的）第二引導元件總是與第二龍門系統(tǒng)的縱長承載體一起沿著第一方向運動。直觀地表達是，第二引導元件以“背負方式”抓住縱長的承載體。

與第一龍門系統(tǒng)相比，第二龍門系統(tǒng)能夠具有明顯更簡單的結構并且降低了部件的數(shù)量。第二龍門系統(tǒng)尤其沒有相對于機架靜止的部件。

該與第二龍門系統(tǒng)相比更復雜的第一龍門系統(tǒng)因此也能夠稱為基本-龍門系統(tǒng)，相反第二龍門系統(tǒng)能夠稱為附加-龍門系統(tǒng)。該附加-龍門系統(tǒng)是所述自動裝配機的可選系統(tǒng)，并且能夠根據(jù)當前要求耦合到基本-龍門系統(tǒng)上，所述當前要求典型地取決于待制造的電子組件的種類或裝配內容。為了尤其靈活地給元件載體裝配不同的裝配內容，也能夠為所述的自動裝配機提供多個不同的附加-龍門系統(tǒng)，其中根據(jù)各待制造的電子組件應用合適的附加-龍門系統(tǒng)。此外還可能的是，根據(jù)當前的要求將附加-龍門系統(tǒng)帶到一條裝配線或多條裝配線的不同自動裝配機中。這以尤其成本低廉的方式和方式提高了制造不同電子組件的靈活性。

設置在附加-龍門系統(tǒng)上的工作裝置能夠是任意的裝置，其有助于有效地制造出電子組件。該工作裝置能夠例如是另裝配頭或單體或多體的夾具，用于較大的模塊例如大的電子元件、蓋子、插槽、冷卻體、通風器等。所述工作裝置還能夠是或者具有分配模塊或光學傳感器，所述分配模塊用來涂抹有粘性的軟膏（例如所謂的底部填充-材料），所述光學傳感器例如可用來對單個裝配進行光學檢測。

第一方向和第二方向圍成一個角度。這意味著，這兩個方向不是相互平行地延伸。第一方向和第二方向優(yōu)選定義出二維的卡笛爾坐標系統(tǒng)，其水平地、即與重力方向垂直地定向。在此文獻中，第一方向也稱為y-方向，第二方向稱為x-方向。

從屬于第一龍門系統(tǒng)的裝配頭以已知的方式這樣設計，即用來由元件-供應裝置容納元件；用來將容納的元件傳輸?shù)窖b配區(qū)域中；用來將輸送過來的元件安放在元件載體的預先設定的裝配位置上，所述元件載體已經(jīng)放置在裝配區(qū)域中。

裝配頭和/或工作裝置還能夠具有相對于機架沿著第三方向可推移地支承著的元件，它們能夠借助合適的驅動器移動。這種元件能夠例如是元件－止動裝置，其尤其構成為所謂的抽吸夾具并且能夠相對于裝配頭的殼體下降，以便容納和安放元件。第三方向在此文獻中也稱為z-方向，其尤其垂直于或平行于重力方向延伸。

應指出，第二龍門系統(tǒng)的縱長承載體能夠直接或間接地（可松脫地）設置在第二引導元件上。借助各可任意翻轉使用的固定元件，能夠實現(xiàn)這種可松脫的設置。固定元件可例如是螺釘、螺栓（必要時具有定位元件）或其它合適的固定和穩(wěn)固元件。

第一龍門系統(tǒng)還優(yōu)選具有兩個驅動器。在此，第一驅動器從屬于第一滑塊，并且能夠沿著第一引導元件沿著第一方向移動。第二驅動器以相應的方式從屬于第二滑塊，因此其能夠沿著第二引導元件沿第二方向移動。這兩個驅動器能夠是各種馬達，其必要時在與相應的機械耦合機制（例如皮帶或絲桿）共同作用時負責使相關的滑塊平移地沿期望的方向運動。這兩個驅動器中的至少一個優(yōu)選是直線電動機，借助它能夠達到尤其高的定位精度。

按本發(fā)明的實施例，自動裝配機還具有電接口，其設置在第一滑塊和/或第二引導元件上，并且設計得用來給第二龍門系統(tǒng)和/或工作裝置供應電能。

電接口能夠借助合適的電接插連接器實現(xiàn)。電能朝第二龍門系統(tǒng)和/或工作裝置的電部件的傳遞能夠借助至少兩個電軌以及所屬的滑動觸點實現(xiàn)。但電能朝這些電部件的傳遞優(yōu)選通過所謂的拖線板實現(xiàn)，其在第二龍門系統(tǒng)的（縱長承載體）對接在第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上時從電接口一直延伸至相關的電部件。電部件例如能夠是用于安裝元件的電驅動器和/或工作裝置的電驅動器或電調節(jié)機構或促動器。

描述的電接口的優(yōu)點是，第二龍門系統(tǒng)和/或設置在它上面的工作裝置以簡單的方式通過第一龍門系統(tǒng)供應電能，因此由第二龍門系統(tǒng)和設置在縱長承載體上的工作裝置（其下面也稱為操縱系統(tǒng)或機器人系統(tǒng)）構成的整體能夠作為緊湊的單元耦合在第二引導元件上。

按本發(fā)明的另一實施例，自動裝配機還具有數(shù)據(jù)接口，其配置得用來在數(shù)據(jù)處理單元和用于第二龍門系統(tǒng)的和/或工作裝置的控制單元之間傳遞數(shù)據(jù)。

所述的數(shù)據(jù)處理單元能夠尤其從屬于自動裝配機，并且負責以適當?shù)姆绞娇刂谱詣友b配機的運行。但數(shù)據(jù)處理單元也能夠額外對裝配線的其它機器、尤其是其它自動裝配機負責。在這種情況下，數(shù)據(jù)處理單元相對于描述的數(shù)據(jù)處理單元不是局部的控制單元，而是上一級的控制單元?？刂茊卧獜膶儆谏厦婷枋龅牟倏v系統(tǒng)，并且尤其能夠設置在縱長承載體上。

數(shù)據(jù)接口能夠是無線的或有線的接口。對于有線接口來說（其在數(shù)據(jù)接口和控制單元之間需要數(shù)據(jù)電纜），該數(shù)據(jù)電纜優(yōu)選通過上述拖線板實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)接口能夠與前面描述的電接口一起借助合適的電接插連接器實現(xiàn)。因此借助操作人員的干預，在操縱系統(tǒng)對接時能夠自動地建立數(shù)據(jù)連接和用來傳遞能量的電連接.

應指出，與已知的自動裝配機相比，電耦合和/或適用于數(shù)據(jù)交換的耦合需要（略微）在結構上與自動裝配機匹配。操縱系統(tǒng)朝向第一龍門系統(tǒng)的導線必須如下設計，即也提供對于操縱系統(tǒng)來說充足的能量和/或數(shù)據(jù)導線容量。通過相應地設定電導線和/或數(shù)據(jù)導線，并且通過設置或提供相應額外的（平行）導線，來實現(xiàn)這一點。

按本發(fā)明的另一實施例，自動裝配機還具有氣動接口，其設置在第一滑塊和/或第二引導元件上，并且設計得用來給工作裝置提供與環(huán)境壓力不同的工作壓力。

工作壓力相對于環(huán)境壓力能夠是低壓，其提供給構成為抽吸夾具的元件－止動裝置。低壓能夠以已知的方式借助閥門接通或斷開，并且與元件的接納或遞送同步。與工作壓力不同，所述工作壓力也能夠是超壓，并且用來借助流動機械裝置以同樣已知的方式產生低壓，其提供給工作裝置的抽吸夾具。這種流動機械裝置例如能夠是文氏噴嘴。

氣動接口能夠與前面提到的電接口和/或數(shù)據(jù)接口一起在共同的氣動-電接插連接器中實現(xiàn)。這一點能夠以有利且簡單的方式使操縱系統(tǒng)全面地通向必要的工作器件（電能、控制數(shù)據(jù)和/或壓縮空氣或真空），它們通過相應的接口提供，這些接口在第一滑塊和/或第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上構成。

操縱系統(tǒng)能夠在耦合到第一滑塊和/或第二引導元件上之前就已經(jīng)進行校正，并因此能夠應用在自動裝配機中。尤其在借助共同的接插連接器實現(xiàn)多個接口時，操縱系統(tǒng)能夠以簡單且可靠的方式根據(jù)“即插即用”原理耦合到第一龍門系統(tǒng)上。因此減少了不期望的額外操作時間并因此提高了裝配效率，在此額外操作時間中不能通過所述自動裝配機進行裝配。

按本發(fā)明的另一實施例，自動裝配機還具有，（a）另一第一引導元件，其靜止地設置在機架上并且平行于第一引導元件沿著第一方向延伸；以及（b） 另一第一滑塊，其沿著所述另一第一引導元件可推移地支承著；第一滑塊在第二引導元件的第一端部區(qū)域上設置在第二引導元件上。所述另外的第一滑塊在第二引導元件的第二端部區(qū)域上設置在第二引導元件上。此外，第一端部區(qū)域和第二端部區(qū)域配設有第二引導元件的相對而置的側面。

直觀地表達是，第二引導元件優(yōu)選垂直于第一方向擴展并且沿著第一方向可移動，并且在兩個相對而置的側面上可推移地支承在第一引導元件或另外的第一引導元件上。這有助于實現(xiàn)第二引導元件的尤其穩(wěn)定的支承和精確的移動性。

即使第二龍門系統(tǒng)能夠具有至少一個自己的滑塊，其能夠沿著第一引導元件和/或第二引導元件移動，則根據(jù)當前的知識，沒有這種自身滑塊的第二龍門系統(tǒng)也是優(yōu)選的配置。在此優(yōu)選的配置中，不必費力地將此滑塊穿入第一引導元件和/或另外的第一引導元件中。此外，第二龍門系統(tǒng)的縱長承載體能夠在無這種“蹤跡”的情況下簡單地耦合到第二引導元件上，和/或在第一滑塊和另外的第一滑塊之間夾緊。

按本發(fā)明的另一角度描述了一種操縱系統(tǒng)，該操縱系統(tǒng)包括（a）第二龍門系統(tǒng)，該第二龍門系統(tǒng)具有（a1）縱長的承載體，其沿著第二方向延伸；以及（a2）安裝元件，其沿著縱長的承載體可推移地支承著；該操縱系統(tǒng)還包括（b） 工作裝置，其設置在安裝元件上；以及（c） 機械的耦合裝置，其（直接或間接地）設置在縱長承載體上。該機械的耦合裝置這樣構成，即縱長的承載體能夠可松脫地設置在自動裝配機的第一龍門系統(tǒng)的可活動的第二引導元件上。

所述操縱系統(tǒng)是以下面的知識為基礎：通過將縱長的承載體簡單地對接在自動裝配機的（第一）龍門系統(tǒng)的可活動的部件上，在對特殊元件進行加工時，或在自動裝配機具有期望的附加功能時，能夠以簡單的方式改變或擴展自動裝配機的配置。自動裝配機的配置因此能夠快速且有效地與各自的裝配要求或操縱要求相匹配。

在對接狀態(tài)下，縱長承載體和第二引導元件可松脫地、但牢固地相互連接。這意味著，在自動裝配機運行時（縱長的）第二引導元件總是與第二龍門系統(tǒng)的縱長承載體一起沿著第一方向運動。直觀地表達是，第二引導元件以“背負方式”抓住縱長的承載體。

第一龍門系統(tǒng)牢固地從屬于相關的自動裝配機，并且優(yōu)選是所謂的表面定位系統(tǒng)，其具有以下部件：（a） 第一引導元件，其靜止地設置在自動裝配機的機架上并且沿著第一方向延伸；（b） 至少一個第一滑塊，其沿著第一引導元件可推移地支承著；（c） 第二引導元件，其設置在第一滑塊上并且沿著第二方向延伸；以及（d） 第二滑塊，其沿著第二引導元件可推移地支承著。第二滑塊上設置有裝配頭，其典型地是所謂的多體裝配頭，借助它能夠在應用元件－止動裝置的情況下接納多個電子元件；并且能夠將多個接納的電子元件共同傳送到自動裝配機的裝配區(qū)域中，并且將傳送支裝配區(qū)域中的元件依次安放到元件載體上的各預定的安裝位置上。這種多體裝配頭以已知的方式有助于提高裝配效率。

第二龍門系統(tǒng)的所述的機械耦合裝置用來可松脫地、但機械上牢固將縱長的承載體設置在第二引導元件上。所述設置在此通過間接或間接地（即通過至少一個另外的構件）實現(xiàn)，即將縱長的承載體設置在第二引導元件上。尤其通過將縱長承載體直接設置在上面所述的第一滑塊上，能夠實現(xiàn)間接設置。

如同已闡述的一樣，該與第二龍門系統(tǒng)相比更復雜的第一龍門系統(tǒng)因此也能夠稱為基本-龍門系統(tǒng)，相反第二龍門系統(tǒng)能夠稱為附加-龍門系統(tǒng)。描述的操縱系統(tǒng)的附加-龍門系統(tǒng)是自動裝配機的可選系統(tǒng)，并且能夠根據(jù)當前的要求耦合到基本-龍門系統(tǒng)上。對于一個或多個自動裝配機來說，也能夠準備好多個不同的操縱系統(tǒng)，其中能夠根據(jù)各待制造的電子組件應用合適的操縱系統(tǒng)。

此外還可能的是，根據(jù)當前的要求將操縱系統(tǒng)帶到不同自動裝配機中。這以尤其成本低廉的方式和方式提高了制造不同電子組件的靈活性。

按本發(fā)明的另一實施例，所述工作裝置從由以下物體構成的群組中選出，這些物體指另一裝配頭、單體夾具、多體夾具、尤其是雙體夾具、分配模塊以及光學傳感器、尤其是照相機。

因此該描述的操縱系統(tǒng)能夠用于許多不同的應用情況。因此為了有效地執(zhí)行不同的任務（它們與元件載體的裝配有關），通過適當構成的操縱系統(tǒng)的上述對接，能夠明顯提高自動裝配機的靈活性。

該另外的裝配頭能夠與從屬于第一龍門系統(tǒng)的裝配頭同一類型。但典型的是，該另外的裝配頭是另一類型的裝配頭如同上面已闡述的一樣，能夠應用單體夾具或多體夾具，以便在各自的元件載體上裝配更大的模塊。借助分配模塊能夠例如將有粘性的軟膏（例如所謂的底部填充材料）在適當?shù)奈恢猛吭谠d體和/或已裝配的電子元件上。借助光學傳感器能夠執(zhí)行所謂的自動光學檢測（Automated Optical Inspection, AOI）。在此已經(jīng)能夠對自動裝配機中的單個或多個元件或構件的裝配進行檢測。

描述的操縱系統(tǒng)能夠在其安裝在自動裝配機之前通過在第二引導元件上的直接或間接對接做好應用準備，即在應該使用操縱系統(tǒng)的自動裝配機之外使用。在將操縱系統(tǒng)機械地設置在第二引導元件之后，能夠使現(xiàn)在修改的自動裝配機快速地投入使用，因此能夠以有利的方式將非生產的額外操作時間降至最少，裝配在此額外操作時間時中斷。

按本發(fā)明的另一實施例，操縱系統(tǒng)還具有電耦合裝置，其設置在縱長承載體上并且能夠與自動裝配機的第一龍門系統(tǒng)的電接口耦合，因此能夠給第二龍門系統(tǒng)和/或工作裝置供應電能。

電耦合裝置能夠相對于電接口這樣構成和設置，即在操縱系統(tǒng)設置在第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上時，在電耦合裝置和電接口之間自動地建立連接。因此，操縱系統(tǒng)能夠以尤其有效的方式有效地安裝在自動裝配機中。

電耦合裝置和操縱系統(tǒng)的相關部件（例如用來有針對性地沿著縱長承載體或工作裝置來定位安裝元件的驅動器）之間的能量傳遞能夠借助拖線板實現(xiàn)。當然電能也能夠以其它方式例如通過合適的滑軌在與滑動觸點連接時進行傳遞。

按本發(fā)明的另一實施例，操縱系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)-耦合裝置，其能夠與自動裝配機的第一龍門系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口耦合，因此在通過數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)-耦合裝置傳遞的數(shù)據(jù)的基礎上，能夠控制第二龍門系統(tǒng)和/或工作裝置的運轉。

數(shù)據(jù)-耦合裝置能夠是無線的或有線的數(shù)據(jù)連接的一部分。無線連接能夠是紅外線-數(shù)據(jù)連接、WLAN-數(shù)據(jù)連接或藍牙-數(shù)據(jù)連接、NFC-數(shù)據(jù)連接或各種優(yōu)選的標準化數(shù)據(jù)連接。

對于無線的數(shù)據(jù)連接來說，數(shù)據(jù)-耦合裝置能夠是這種無線數(shù)據(jù)連接的端點。在這種情況下數(shù)據(jù)-耦合裝置優(yōu)選位于用于所述操縱系統(tǒng)的控制單元或控制器的附近。

對于有線的數(shù)據(jù)連接來說，能夠借助數(shù)據(jù)導線將這些數(shù)據(jù)傳遞至控制單元或控制器，所述數(shù)據(jù)導線能夠通過拖線板且尤其通過上面描述的用來傳遞電能的拖線板進行引導。對于有線的數(shù)據(jù)連接來說，數(shù)據(jù)-耦合裝置優(yōu)選設置在縱長承載體上，并且能夠可選地與電耦合裝置一起在共同的接插連接器中實現(xiàn)。如果操縱系統(tǒng)對接在第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上，則接插連接器能夠自動地實現(xiàn)，或者能夠建立相應的電連接。

按本發(fā)明的另一實施例，操縱系統(tǒng)還具有控制單元，其用來控制工作裝置的運轉。

通常也稱為控制器的控制單元能夠是任意的數(shù)據(jù)處理單元，其能夠尤其用來控制操縱系統(tǒng)的電部件。上面已闡述了這種電部件的例子，并因此在此不再描述?？刂茊卧虼瞬粌H能夠以合適的方式控制工作裝置的運轉，也能夠控制至少一個用于安裝元件的電驅動器。

所述的控制單元優(yōu)選用來全面地控制操縱系統(tǒng)的運行。這意味著，只須通過所述的數(shù)據(jù)-耦合裝置傳遞少量控制數(shù)據(jù)，用來正確且可靠地運行操縱系統(tǒng)、尤其是工作裝置。這些控制數(shù)據(jù)隨后能夠在與數(shù)據(jù)-耦合裝置連接時只（以未改變的形式或未加工地）由數(shù)據(jù)接口傳遞?？刂茢?shù)據(jù)能夠例如是待裝配的電子元件的位置，其借助構成為另外的裝配頭的工作裝置定位在相關的元件載體上。此外用來進行光學檢測的命令能夠以這種控制數(shù)據(jù)的形式從至少部分裝配的元件載體的至少一部分傳遞到具有光學傳感器的工作裝置上。

描述的控制單元的優(yōu)點是，操縱系統(tǒng)能夠作為完全自給自足的系統(tǒng)實現(xiàn)，其只需少量的控制數(shù)據(jù)來實現(xiàn)正確且可靠的運行。

在此上下文中需注意，操縱系統(tǒng)也能夠備選地在沒有這種控制單元的情況下或只借助一個控制單元來實現(xiàn)，該控制單元只提供非常有限的功能。后者的意思是，操縱系統(tǒng)的運行必須在很大程度上或完全由基本-龍門系統(tǒng)的控制單元或由外部的控制單元控制。這同樣也適用于電信號或用于電驅動器的功率信號，它們例如從外面供應給操縱系統(tǒng)。這種解決方案可形象地稱為主從方案，其中基本-龍門系統(tǒng)是主要-龍門系統(tǒng)，而附加-龍門系統(tǒng)是從屬-龍門系統(tǒng)。該解決方案的優(yōu)點能夠是，操縱系統(tǒng)從技術角度看是非常簡單且纖細的系統(tǒng)。這一點使裝配理念變得經(jīng)濟，其中為了制造不同的電子組件暫時提供了多個不同的主要-龍門系統(tǒng)，其分別具有合適的工作裝置。

按本發(fā)明的另一實施例，操縱系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)存儲器，其與控制單元耦合。

在所述的數(shù)據(jù)存儲器中能夠例如存儲著操縱系統(tǒng)的特有的幾何數(shù)據(jù)。用來指示相關工作裝置或整個操縱系統(tǒng)的識別碼也能夠存儲在數(shù)據(jù)存儲器中，并且在需要時由相關自動裝配機的中央數(shù)據(jù)處理裝置讀取。

在目前視為尤其有利的實施例中，校正數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲器中，在操縱系統(tǒng)裝在相關的自動裝配機中之前或者在操縱系統(tǒng)對接在第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上之前，所述校正數(shù)據(jù)已借助合適的校正程序確定。描述的數(shù)據(jù)存儲器因此能夠有助于使操縱系統(tǒng)構成為前面描述的自給自足的系統(tǒng)，其中工作裝置尤其能夠以高精度和高可靠性來實現(xiàn)分派給它的任務。

按本發(fā)明的另一實施例，操縱系統(tǒng)還具有氣動耦合裝置，其（直接或間接地）設置在縱長承載體上并且能夠與自動裝配機的第一龍門系統(tǒng)的氣動接口耦合，因此能夠為工作裝置提供與環(huán)境壓力不同的工作壓力。

如果工作裝置指另一裝配頭，其能夠以已知的方式借助低壓在至少一個構成為吸管的元件-止動裝置上暫時接納電子元件，則在第一龍門系統(tǒng)和工作裝置之間借助氣動耦合裝置實現(xiàn)的氣動連接是尤其重要的。

如同上面已結合在第一龍門系統(tǒng)上構成的各種接合描述的一樣，氣動的耦合裝置也能夠與前面提到的電耦合裝置和/或數(shù)據(jù)-耦合裝置一起借助共同的氣動-電接插連接器實現(xiàn)。因此，所述的操縱系統(tǒng)能夠按“即插即用”的原理以尤其有效且順暢的方式耦合到第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上，并且至少在功能上集成在相關的自動裝配機中。

按本發(fā)明的另一實施例，操縱系統(tǒng)還具有天平元件，其牢固地設置在縱長承載體并且構造得可推移地設置在第一龍門系統(tǒng)的第一引導元件上。

直觀地表達是，縱長承載體不僅（直接或間接地）可松脫地固定在第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上，而是縱長承載體（間接地通過描述的天平元件）也能夠安放在第一引導元件上。天平元件和第一引導元件之間的機械連接在此這樣構成，即天平元件能夠沿著第一引導元件的縱向方向推移或移動。此外，天平元件能夠可翻轉地（即可松脫地）設置在第一引導元件上，因此與此文獻中描述的發(fā)明的基本理念一致的是，操縱系統(tǒng)能夠只在需要時機械在耦合到第一龍門系統(tǒng)、尤其是第二引導元件上。

即使通過描述的天平元件使操縱系統(tǒng)在第一龍門系統(tǒng)上的耦合變得更昂貴，因為天平元件必須首先穿在第一引導元件上，但在此描述的實施例至少提供了以下優(yōu)點：來自對接的操縱系統(tǒng)的沉重的且尤其緩慢的力不必或至少不必完全由第一龍門系統(tǒng)的第一滑塊和另外的第一滑塊接納。由此降低了作用在第一滑塊和另外的第一滑塊上的支承力，因此第一滑塊和/或另外的第一滑塊從機械視角看沒那么復雜且穩(wěn)定性更低。這意味著，描述的操縱系統(tǒng)能夠對接在簡單的且以常規(guī)方式設定尺寸的第一龍門系統(tǒng)。為了對接操縱系統(tǒng)，第一龍門系統(tǒng)和第二引導元件和/或第一龍門系統(tǒng)的第二滑塊只需設置所需的接口（機械接口、可選的電接口、數(shù)據(jù)接口和/或氣動接口。

按本發(fā)明的另一實施例，描述了一種裝配系統(tǒng)，其用來自動地給元件載體裝配電子元件。描述的裝配系統(tǒng)具有（a）上面所述類型的自動裝配機；以及（b）上面所述類型的操縱系統(tǒng)。操縱系統(tǒng)的縱長承載體直接或間接地可松脫地固定在自動裝配機的第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上。

所述裝配系統(tǒng)是以下面的知識為基礎：為了制造具有不同裝配內容的不同電子組件，能夠以簡單且有效的方式通過以下方式提高自動裝配機的靈活性，即上面描述的操縱系統(tǒng)能夠可選地對接在自動裝配機的第一龍門系統(tǒng)上?？蛇x地尤其指，只有電子組件是待制造的，其制造除了借助第一龍門系統(tǒng)可移動的裝配頭以外還需要另一工藝步驟，該工藝步驟能夠通過操縱系統(tǒng)的工作裝置完成，才進行所述對接工藝。

操縱系統(tǒng)和自動裝配機的第一龍門系統(tǒng)之間的機械耦合通過以下方式實現(xiàn)，操縱系統(tǒng)的第二龍門系統(tǒng)的縱長承載體直接或間接地以可松脫的方式設置或固定在自動裝配機的第一龍門系統(tǒng)的第二引導元件上。直觀地表達是，縱長承載體以“背負方式”由第二引導元件抓住。

應指出，本發(fā)明的實施例已參照不同的發(fā)明內容進行描述。對于專業(yè)人員來說在閱讀該申請時能夠立即明白，如果沒有另外的詳細說明，則除了這些屬于發(fā)明內容的特征組合以外，還可能實現(xiàn)這些特征的任意組合，這些任意的特征組合屬于其它的發(fā)明內容。

本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征從目前優(yōu)選的實施例的以下示例性描述中得出。本文件的單個附圖只是未意性的并且比例是不正確的。

附圖說明

圖1a、1b和1c示出了，將自動裝配機和操縱系統(tǒng)組合成裝配系統(tǒng)，其與自動裝配機相比具有額外的功能，所述功能由操縱系統(tǒng)的工作裝置提供。

圖2示出了由自動裝配機和操縱系統(tǒng)構成的裝配系統(tǒng)，其中操縱系統(tǒng)具有兩個自己的天平，它們可推移地在自動裝配機的基本-龍門系統(tǒng)的引導元件上進行引導。

參考標記清單

100自動裝配機

102機架

104數(shù)據(jù)處理單元

110第一龍門系統(tǒng)/基本-龍門系統(tǒng)

112a第一引導元件/龍門根基

112b另外的第一引導元件/龍門根基

114a第一滑塊

114b另外的第一滑塊

115支承元件

122第二引導元件/可移動的橫向載體

124第二滑塊

126裝配頭

128元件-止動裝置

130機械接口

132電接口

134數(shù)據(jù)接口

136氣動接口

150操縱系統(tǒng)

154控制單元

156數(shù)據(jù)存儲器

160第二龍門系統(tǒng)/附加-龍門系統(tǒng)

162縱長的承載體

164安裝元件/可移動的安裝板

166工作裝置/雙體的夾具

168夾具

170機械的耦合裝置

172電耦合裝置

174數(shù)據(jù)-耦合裝置

176氣動的耦合裝置

180裝配系統(tǒng)

190元件載體/電路板

192電子元件

y第一方向

x第二方向

200自動裝配機

210第一龍門系統(tǒng)/基本-龍門系統(tǒng)

230機械接口

250操縱系統(tǒng)

260第二龍門系統(tǒng)/附加-龍門系統(tǒng)

261a第一天平

261b另外的第一天平

265支承元件

266工作裝置

268照相機

270機械的耦合裝置

280裝配系統(tǒng)。

具體實施方式

應指出，在下面的詳細描述中不同實施例的特征或部件（它們與其它實施例的相應特征或部件相同或者至少功能相同）設置有相同的參考標記或者不同的參考標記，所述不同的參考標記只是在其第一個字母上與相同的或至少功能上相同的特征或部件的參考標記不同。為了避免不必要的重復，已經(jīng)借助前面描述的實施例闡述的特征或部件在后面不再詳細闡述。

此外應指出，以下描述的實施例只是從本發(fā)明的可能的實施例中選出來的。尤其可能的是，單個實施例的特征以適當?shù)姆绞奖舜私M合，因此對于專業(yè)人員來說借助此處詳細描述的實施方案就能把許多不同的實施例看作是明顯公開的。

此外應指出，應用了有關空間的概念例如“前”和“后”、“上”和“下”、“左”和“右”等，以便描述一個元件與另一元件或其它元件的關系，如同在這些附圖中展示的一樣。因此，這些有關空間的概念能夠適用于與附圖中所示的方位不同的方位。但應理解，為了簡化描述，所有這些有關空間的概念都涉及在圖面中描述的方位，但絕不是對它進行限制，因為這些描述的裝置、部件等在使用時都能占據(jù)與在圖面中描述的方位不同的方位。

在參照附圖描述本發(fā)明的示范性實施例之前，還結合本發(fā)明的示范性實施性描述了幾個想法。

圖1a示出了按本發(fā)明的實施例的自動裝配機100，其基本的尤其結構方面的特征相當于常規(guī)的自動裝配機。因此未詳細闡述自動裝配機100的基本功能以及未示出的各種部件。

自動裝配機100具有機架102，其在圖1a中示意性地通過虛線示出。該機架102提供了一種框架結構，自動裝配機的單個部件直接或間接地設置在此框架結構上。

在機架102上設置有第一龍門系統(tǒng)110，其隨后也稱為主龍門系統(tǒng)或基本-龍門系統(tǒng)。該基本-龍門系統(tǒng)110以已知的方式包括兩個引導元件，它們是龍門根基。按此處所示的實施例，龍門根基由第一引導元件112a以及另一第一引導元件112b構成。這兩個第一引導元件112a和112b分別具有縱長的承載軌道，其沿著第一方向延伸。在圖1a中示出了此第一方向，作為y-方向。

龍門系統(tǒng)110還具有兩個滑塊，即第一滑塊114a和另一第一滑塊114b。滑塊114a可推移地設置在引導元件112a上，因此它能夠借助未示出的驅動器沿y-方向移動或定位?；瑝K114b以相應的方式可推移地設置在引導元件112b上。同樣未示出的驅動器的作用是，使兩個滑塊114a和114b以相同的方式或同步地沿著y-方向移動。支承元件115的作用是，使兩個滑塊114a和114b可靠地沿著準確定義的軌跡沿著y-方向移動。

在這兩個滑塊114a和11b之間延伸著第二引導元件122，其構成為可移動的橫向載體并且沿著第二方向具有縱向延伸。第二方向在圖1a以及在下面也稱為x-方向。第二滑塊124設置在橫向載體122上并且進行引導，它能夠借助未示出的驅動器沿x-方向移動或定位。第二滑塊124是機械的平臺，裝配頭126固定在此平臺上。根據(jù)此處所示的實施例，裝配頭126是所謂的由多體-裝配頭，其具有多個構成為抽吸夾具的元件-止動裝置128，其以已知的方式分別用來暫時接納電子元件。

為了裝配元件載體190，裝配頭126以已知的方式通過第一龍門系統(tǒng)110的適當控制首先移到未示出的元件 -提取區(qū)中，在此電子元件由合適的未示出的元件-供應裝置提供。這些元件在該處由裝配頭126提供并且重新通過裝配區(qū)域中的第一龍門系統(tǒng)110的適當控制來轉送，電子元件192在此裝配區(qū)域中安放在元件載體190上。數(shù)據(jù)加工單元104用來系統(tǒng)化地控制用于這兩個第一滑塊114a、114b、第二滑塊124以及裝配頭126的驅動器。

下面只描述了自動裝配機100的特征，它們對于本發(fā)明的實施例來說是典型的：

在這兩個第一滑塊114a、114b上分別設置或形成有機械的接口130，在圖1b中示出的操縱系統(tǒng)150能夠可松脫地設置或對接。此外按此處所示的實施例，自動裝配機100還具有電接口132、數(shù)據(jù)接口134以及氣動接口136。如圖1a所示，這些接口全部在可移動的橫向載體122上構成。備選地，這些接口也可至少局部地在所述接口114a和/或114b上。

圖1b示出了操縱系統(tǒng)150，其配置得能夠可松脫地設置在第一龍門系統(tǒng)的可沿著y-方向移動的部件上。操縱系統(tǒng)150具有第二龍門系統(tǒng)160和工作裝置166。因為第二龍門系統(tǒng)160可選地耦合到第一龍門系統(tǒng)110上，所以第二龍門系統(tǒng)下面也稱為附加-龍門系統(tǒng)160。

按此處所示的實施例，附加-龍門系統(tǒng)160包括縱長的承載體162，其在其兩個端部區(qū)域上分別具有機械的耦合裝置170。這些機械的耦合裝置170在結構上分別與這兩個機械接口中的一個相匹配，因此承載體162能夠在這兩個滑塊114a、114b之間。備選地或組合地，所述可移動的橫向載體122或縱長的承載體162的各縱側也能夠設置合適的機械的耦合結構。

構成為可移動的安裝板的安裝元件164位于所述縱長的承載體162上，其沿著x-方向可推移地支承著。工作裝置166設置在此安裝元件164上。安裝元件164并因此工作裝置166也能夠借助未示出的驅動器有針對性地沿x-方向移動或定位。如同已闡述的一樣，工作裝置166能夠根據(jù)期望的額外功能具有另一裝配頭、單體夾具、多體夾具、尤其是雙體夾具、分配模塊和/或光學傳感器。按此處所示的實施例，工作裝置166是所謂的孿生段，其具有兩個夾具168，借助它們能夠容納、加工或裝配零件（如更大的電子元件）或機械零件（如蓋子或冷卻體）。

為了給工作裝置166以及未示出的驅動器（其用于可移動的安裝元件164）供應必要的電能，操縱系統(tǒng)150具有電子耦合裝置172，其這樣構成和設置，即使它在操縱系統(tǒng)150的對接狀態(tài)下與電接口132耦合。能夠以這種方式從將電能從第一龍門系統(tǒng)110傳遞到第二龍門系統(tǒng)160上，并且傳遞到設置在它上面的工作裝置166上。

按此處所示的實施例，操縱系統(tǒng)150還具有數(shù)據(jù)-耦合裝置174以及氣動接口176。與電耦合裝置172類似的是，耦合裝置174和176在操縱系統(tǒng)150的對接狀態(tài)下與第一龍門系統(tǒng)110的相應接合耦合，即與數(shù)據(jù)接口134或氣動接口136耦合。

通過數(shù)據(jù)接口134和數(shù)據(jù)-耦合裝置174的組合，能夠將控制數(shù)據(jù)從自動裝配機100的數(shù)據(jù)加工單元104傳遞到操縱系統(tǒng)150的控制單元154上。按此處所示的實施例，控制單元154在很大程度上自主地實現(xiàn)操縱系統(tǒng)150的正確運行。因此通過數(shù)據(jù)接口134或數(shù)據(jù)-耦合裝置174只須傳遞少量的控制數(shù)據(jù)。

通過氣動接口136和氣動耦合裝置176的組合，能夠傳遞壓縮空氣或真空，所述真空傳遞到工作裝置166上。按此處描述的實施例，以已知的方式借助拖線板（未示出）實現(xiàn)所述傳遞，其中該拖線板能夠額外地引導電導線，必要時也能引導數(shù)據(jù)導線，它們從屬于電耦合裝置172或數(shù)據(jù)-耦合裝置174。

操縱系統(tǒng)150已經(jīng)能夠在期投入運轉（即在其對接在第一龍門系統(tǒng)110之前）在自動裝配機100之外校正。因此在對接之后，操縱系統(tǒng)150使現(xiàn)在在操縱系統(tǒng)150周圍擴展的自動裝配機100繼續(xù)運轉。相應的校正數(shù)據(jù)能夠存儲在數(shù)據(jù)存儲器156中，其與控制單元154耦合。因此為了控制操縱系統(tǒng)150，控制單元154能夠以簡單且有效的方式來動用校正數(shù)據(jù)。

圖1c示出了由自動裝配機100和操縱系統(tǒng)150構成的裝配系統(tǒng)180。電接口132、電耦合裝置172、數(shù)據(jù)接口134和數(shù)據(jù)-耦合裝置174以及氣動接口136和氣動耦合裝置的空間布局這樣進行選擇，即當縱長的承載體162可松脫地以接在第二引導元件122上時，相應的接口對132、134、136和耦合裝置177、174、176自動地聚集在一起。

圖2示出了由自動裝配機200和操縱系統(tǒng)250構成的裝配系統(tǒng)280。此處所示的裝配系統(tǒng)280與裝配系統(tǒng)180的區(qū)別在于，操縱系統(tǒng)250和裝配系統(tǒng)100之間的機械耦合直接地在兩個部件（a）第二引導元件或可移動的橫向載體127和（b）縱長的承載體162之間實現(xiàn)。為此目的，機械接口130和機械的耦合裝置170相互相對地并且相互面對面地在相關組件引導元件122或承載體162的縱長側表面上形成。電接口132、數(shù)據(jù)接口134以及氣動接口136在一側上構成，而電耦合裝置172、數(shù)據(jù)-耦合裝置174以及氣動耦合裝置176在另一側上構成，使得它們延伸穿過機械接口130或機械的耦合裝置170，因此它們能夠確保與其各互補部件的可靠耦合。

裝配系統(tǒng)280和裝配系統(tǒng)180之間的第二區(qū)別在于，操縱系統(tǒng)250的附加-龍門系統(tǒng)260具有兩個自己的天平（即第一天平261a以及另一第一天平261b，它們可推移地在自動裝配機200的基本-龍門系統(tǒng)210的引導元件112a或112b上進行引導。這些天平261a、261b的作用是，縱長的承載體162（以及設置在它上面的工作裝置266）至少不是只需由基本-龍門系統(tǒng)210的這兩個天平114a和114b承載著，因此作用在這兩個天平114a和114b上的軸承力相應地減少。如圖2所示，支承元件265的作用是，使兩個滑塊261a和261b可靠地沿著準確定義的軌跡沿著y-方向移動。

裝配系統(tǒng)280和裝配系統(tǒng)180之間的第三區(qū)別在于，工作裝置266具有照相機268，借助它例如能夠對單個選出的裝配進行自動光學檢測（AOI）。因此，已經(jīng)能夠在所述的裝配系統(tǒng)280中對制出的電子組件進行質量控制。因此以有利的方式不需要用于AOI的單獨機器。

需注意，上面三個描述的區(qū)別從技術角度看是完全相互獨立的。因此也能夠構造出一個裝配系統(tǒng)，其與裝配系統(tǒng)180相比只具有這些區(qū)別中的一個或兩個。

直觀地表達是，在此文獻中描述的發(fā)明的實施例能夠如下進行概括。

第一龍門系統(tǒng)或基本-龍門系統(tǒng)如此設計，即其在標準實施方式中由（至少）一個y-龍門根基、與y-方向橫向豎立的并且沿著y-方向可移動的承載體（第一引導元件）和x-滑塊（第一滑塊）構成?？蛇x地，第二龍門系統(tǒng)或附加-龍門系統(tǒng)能夠與第二承載體（第二引導元件）、自身的x-滑塊（安裝元件）、拖線板以及必要的電子器件（“背側”）集成在基本-龍門系統(tǒng)中。在此優(yōu)選的是，第二承載體（第二引導元件）機械地直接或間接地可松脫地設置在第一承載體（第一引導元件）上。

通過基本-龍門系統(tǒng)為附加-龍門系統(tǒng)以及設置在它上面的工作裝置供應能量和數(shù)據(jù)。為此目的，基本-龍門系統(tǒng)具有機械接口、電接口、數(shù)據(jù)接口，并且可選地具有氣動接口。附加-龍門系統(tǒng)和設置在它上面的工作裝置的安裝也能夠在利用龍門系統(tǒng)-模塊性的情況下在自動裝配機之外進行。在此自動裝配機中能夠相對于基本配置（基本-龍門系統(tǒng)、裝配頭、電路板照相機）借助校正部件對附加-龍門系統(tǒng)和工作裝置進行校正（這兩個構成操縱系統(tǒng)）。

在同時考慮附加-龍門系統(tǒng)的質量的情況下，在驅動側相對于y-方向對基本-龍門系統(tǒng)進行設計?；?龍門系統(tǒng)能夠獨自地并且根據(jù)當前要求借助附加-龍門系統(tǒng)進行驅動。“具有或無附加-龍門系統(tǒng)”的配置能夠自動地由自動裝配機讀取或識別。在此，能夠以簡單且有效的方式給自動裝配機提供驅動數(shù)據(jù)庫、機器數(shù)據(jù)以及可能的動用限制。

工作裝置也能夠具有夾具、分配器、光學傳感器或裝配頭（其具有附加z-軸，以便移動整個裝配頭），來代替（另一）裝配頭?；?龍門系統(tǒng)的電接口如此設計，使得為附加-龍門系統(tǒng)暫時提供定義數(shù)量的傳感器和執(zhí)行機構。

從上面提到的想法中尤其得出以下優(yōu)點。

?由于基本-龍門系統(tǒng)或附加-龍門系統(tǒng)的模塊性，能夠快速地針對客戶的特殊應用提供特殊解決方案。

?通過降低自動裝配機的數(shù)量，能夠在不同的待制造的電子組件方面實現(xiàn)裝配線的靈活性。顧客（裝配線的操作者）購買此處描述的自動裝配機，并且與合適的工作裝置自身一起配置附加-龍門系統(tǒng)。必要時它也能從多個不同類型的操縱系統(tǒng)中選出。

?用于單個應用情況的特殊結構能夠只相對于附加-龍門系統(tǒng)實現(xiàn)，并且不會提高具有基本-龍門系統(tǒng)的自動裝配機的制造成本和復雜性。

?通過基本-龍門系統(tǒng)和附加-龍門系統(tǒng)之間的“普遍性接口”，能夠實現(xiàn)各種不同的技術方案（執(zhí)行機構、傳感器）。

應注意，在此文獻中概念“具有”并不排除其它元件，并且“一個”并不排除多個。結合不同實施例描述的元件她能夠相互組合。還應注意，在權利要求中的參考標記并不用來限制權利要求的保護范圍。