CH656772A5

CH656772A5 - Vorrichtung zum befestigen von chip-artigen schaltungselementen an einer leiterplatte fuer gedruckte schaltungen.

Info

Publication number: CH656772A5
Application number: CH3606/81A
Authority: CH
Inventors: Kotaro Harigane; Kenichi Takahashi; Hirokazu Shudo; Shuichi Tando
Original assignee: Tdk Corp
Priority date: 1980-06-02
Filing date: 1981-06-02
Publication date: 1986-07-15
Also published as: DE3121716A1; AU541607B2; US4372802A; FR2483701A1; NL8102679A; ATA238881A; GB2076709A; IT1136632B; AU7125581A; CA1165462A; IT8122101A0; FR2483701B1; AT380993B; GB2076709B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen von chip-artigen Schaltungselementen an einer Leiterplatte für gedruckte Schaltungen, mit einer Montagestation, einer dieser zugeordneten Zuführeinheit für die Schaltungselemente und einer Transporteinrichtung zur Zuführung der Leiterplatten.

Eine solche Vorrichtung dient insbesondere zur Befestigung von chip-artigen Schaltungselementen, die keine Anschlussdrähte aufweisen, und wobei die Schaltungselemente Stück für Stück nacheinander montiert werden.

Aus der DE-OS 2 915 366 ist bereits eine Vorrichtung zur Befestigung von chip-artigen Schaltungselementen an einer Leiterplatte bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Saugplatte auf, mit der eine Mehrzahl von Schaltungselementen aufgenommen, festgehalten und zu einer Leiterplatte bewegt werden kann, an der die Schaltungselemente befestigt werden. Von Nachteil ist bei dieser bekannten Vorrichtung mit der Saugplatte vor allem, dass sie kaum eingesetzt werden kann, wenn Schaltungselemente an einer Leiterplatte befestigt werden sollen, nachdem an dieser Leiterplatte bereits Schaltungselemente mit Anschlussdrähten angebracht worden sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der vorerwähnten Art zu schaffen, wobei dieser Nachteil behoben und eine zuverlässige Einzelmontage der Schaltungselemente an der Leiterplatte, eines nach dem anderen, ermöglicht wird, ohne dass bereits befestigte Schaltungselemente stören.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 beschrieben.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen schematisch:

Fig.l und 2 einen Apparat in Draufsicht bzw. Seitenansicht;

Fig. 3 in grösserem Massstab einen Ausschnitt aus Fig. 1;

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Fig. 4 in grösserem Massstab einen Sequenzkopf für den Apparat der Fig. 1 bis 3, teilweise geschnitten;

Fig. 5 den Sequenzkopf der Fig. 4 in Seitenansicht, ausschnittsweise und teilweise geschnitten;

Fig. 6 eine Befestigungsvorrichtung für den Apparat der Fig. 1 bis 3;

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung des Transportes eines Schaltungselementes von einer Palette zur Befestigungsvorrichtung des Apparates der Fig. 1 bis 3;

Fig. 8 eine Darstellung zur Erläuterung der Positionierung eines Schaltungselementes auf einem Befestigungskopf des Apparates der Fig. 1 bis 3;

Fig. 9 eine Bindemittelauftragevorrichtung des Apparates der Fig. 1 bis 3 in Seitenansicht teilweise geschnitten;

Fig. 10 eine Leiterplatte nach dem Bindemittelauftrag in Draufsicht;

Fig. 11 einen Saugkopf des Apparates der Fig. 1 bis 3 in Seitenansicht teilweise geschnitten;

Fig. 12 bis 15 in kleinerem Massstab Darstellungen zur Erläuterung aufeinanderfolgender Arbeitsschritte des Saugkopfes der Fig. 11 ;

Fig. 16 eine beladene Palette des Apparates der Fig. 1 bis 3 in Draufsicht;

Fig. 17 in grösserem Massstab die Palette der Fig. 16 ausschnittsweise im Längsschnitt;

Fig. 18 in grösserem Massstab einen Ausschnitt aus Fig. 17;

Fig. 19 in kleinerem Massstab eine BefestigungsVorrichtung für den Apparat der Fig. 1 bis 3 in Seitenansicht;

Fig. 20 in grösserem Massstab die Befestigungsvorrichtung der Fig. 19 in Draufsicht ausschnittsweise;

Fig. 21 und 22 einen Befestigungskopf für den Apparat der Fig. 1 bis 3 in Vorderansicht bzw. Seitenansicht;

Fig. 23 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 7;

Fig. 24 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 6;

Fig. 25 bis 27 in grösserem Massstab eine Ansicht in Richtung des Pfeiles K der Fig. 24 bzw. einen entsprechenden Längsschnitt ausschnittsweise bzw. einen entsprechenden Querschnitt ausschnittsweise; und

Fig. 28 in grösserem Massstab einen Ausschnitt aus Fig. 25.

Die Beschreibung richtet sich zuerst auf die Bau- und Funktionsweise eines Apparates der eingangs genannten Art in seiner Gesamtheit. Dann wird erst auf einzelne Baugruppen und Bauteile näher eingegangen.

Der Apparat der Fig. 1 und 2 weist ein Grundgestell 1 auf, das einen X-Y-Tisch (NC-Tisch) 2 trägt. Links vom Tisch 2 ist ein Zulader 4 zur Zuführung von Leiterplatten 3 und rechts vom Tisch 2 ist ein Entlader 5 angeordnet, um jeweils die vom Tisch 2 getragene Leiterplatte 3 zu entfernen.

In einer Höhe oberhalb der Oberfläche des Tisches 2 ist eine Zuführungseinheit 6 mit einem Teilspeicher angeordnet, der mit einer Vielzahl von Schienen zum Entladen von Schaltungselementen versehen ist. Ein Palettenüberführer 9 dient dazu, um intermittierend Paletten 8 längs der vorderen Enden der Schienen 7 anzutreiben. Längs des Palettenüberführers 9 sind Sequenzköpfe 10 angeordnet, um die Schaltungselemente zu verschieben, welche an den Schienen 7 angeordnet sind und zwar zu den Paletten 8.

Ein Rücklaufförderer 11 ist auf der hinteren Seite der Zuführungseinheit 6 angeordnet und erstreckt sich parallel zum Palettenüberführer 9. Wenn eine Palette 8 das linke Ende in Fig. 1 des Palettenförderers 9 erreicht hat, wird sie zum Rücklaufführer 11 mittels eines Palettentraversiermechanismus 12A verschoben. Danach wird die Palette 8 zur rechten Seite in Fig. 1 vom Palettenüberführer 9 bewegt. Wenn in ähnlicher Weise jede Palette 8 das rechte Ende in Fig. 1 erreicht, so wird sie zum Palettenüberführer 9 mittels eines zweiten Palettentraversiermechanismus 12B bewegt.

Mit dem Grundgestell 1 ist ein Rahmen 13 verbunden und springt nach oben, von da an der Rückseite des X-Y-Tisches 2 vor. An der Vorderseite des Rahmens 13 ist ein Dispenser 14 angeordnet, um ein Bindemittel zur Leiterplatte 3 zuzuführen, wenn sich die letztere auf dem X-Y-Tisch 2 befindet.

s Ein Befestigungsmechanismus 16 weist Befestigungsköpfe 15 auf, um die Schaltungselemente an dem Abschnitt der Leiterplatte 3 zu befestigen, auf dem Bindemittel aufgetragen worden ist. Hinter dem X-Y-Tisch 2 ist eine Prüfvorrichtung 17 angeordnet, um jede Fehlausrichtung oder Fehlbefestigung der io Schaltungselemente festzustellen. An einem oberen Abschnitt des Gestells 13 ist zusätzlich ein Schiebekopf 18 angeordnet, um die Schaltungselemente von der Palette 8 zum Befestigungskopf 15 zu verschieben.

Die Schienen 7 der Zuführungseinheit 6 sind so ausgebildet, i5 dass sie spezifische Schaltungselemente in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Befestigungsprogramm liefern (Fig. 3). Bei der dargestellten Ausführungsform weist jede Palette 8 eine Länge 10 P auf, d.h. sie ist zehnmal so gross wie der Pitch P der intermittierenden Speisung, welche durch die Palettenüber-20 führer 9 bestimmt wird. Auf diese Weise ist es möglich, zehn Schaltungselemente 20 bei einem Pitch P anzuordnen. Wie Fig. 3 zeigt, entspricht die Länge des Sequenzkopfes 10 der Summe der Längen von zwei Paletten 8. Ein Sequenzkopf 10 trägt zwanzig Saugstifte 21, die bei demselben Pitch P angeordnet sind. 25 Wie Fig. 4 und 5 zeigen, ist jeder Sequenzkopf 10 an einem waagerechten Stab 31 befestigt, der innerhalb einer Kugellagerbuchse 30 für die Gleitbewegung in waagerechter Richtung befestigt ist. Die Kugellagerbuchse 30 ist selbst starr an einem senkrechten Rahmen 33 befestigt, der seinerseits mit einer senk-30 rechten Welle 32 verbunden ist. Zusätzlich ist ein Nockenhebel 34 mit dem Sequenzkopf 10 verbunden, um letzteren in waagerechter Richtung hin- und herzubewegen.

Daher kann der Sequenzkopf 10 in senkrechter Richtung in Übereinstimmung mit der senkrechten Bewegung der senkrech-35 ten Welle 32 hin- und herbewegt werden und er kann waagerecht in Übereinstimmung mit der Bewegung des Nockenhebels 34 hin- und herbewegt werden.

Die Saugstifte 21 sind mit demselben Pitch P angeordnet wie die intermittierende Zuführung des Palettenüberführers 9. 40 Die Saugstifte 21 weisen hohle, rohrförmige Körper auf, wie im Falle von Luftstiftsätzen. Der Saugstift 21 ist so ausgebildet, dass er ein Schaltungselement 20 aufgreift und festhält, wenn sein innerer Hohlraum mit Unterdruck beaufschlagt wird.

Die Stellung des Sequenzkopfes 10 wird so eingestellt, dass 45 die Saugstifte 21 die Schaltungselemente 20 von der Schiene der Zuführungseinheit 6 aufgreifen, wonach der Sequenzkopf 10 gehoben und in waagerechter Richtung in eine Stellung bewegt wird, die senkrecht oberhalb der Palette 8 liegt. Zu dieser Zeit wird der Sequenzkopf 10 abgesenkt, so dass die Saugstifte 21 so die Schaltungselemente 20 freigeben und die letzteren auf der Palette 8 befestigt werden. Dieser Arbeitsschritt wird periodisch durchgeführt, wobei Schaltungselemente auf der Palette gemäss einer vorbestimmten Befestigungssequenz befestigt werden.

Die Paletten 8 werden intermittierend in Längsrichtung be-55 wegt, d.h. in Fig. 1 von rechts nach links, und zwar durch den Palettenüberführer 9 mit vorbestimmtem Pitch P. Nachdem eine Palette 8 eine Stellung vor dem Verschiebekopf 18 erreicht hat, wird der letztere so betätigt, dass er das Schaltungselement 20 von der Palette 8 zum Befestigungskopf der Befestigungsvor-60 richtung 16 überführt oder verschiebt.

Wie Fig. 6 zeigt, weist die Befestigungsvorrichtung 16 eine drehbeweglich befestigte Fortschaltscheibe 40 auf, auf der acht Befestigungsköpfe 15 in Radialrichtung mit 45°-Intervallen angeordnet sind. Die Fortschaltscheibe 40 ist mit einer drehbeweg-65 liehen Antriebswelle 41 verbunden, welche vom Rahmen 13 nach vorn vorsteht (Fig. 7 und 8). Die Antriebswelle 41 ist selbst so ausgebildet, dass sie drehbeweglich intermittierend durch 45°-Intervalle angetrieben werden kann.

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Jeder der Befestigungsköpfe 15 ist im wesentlichen mit den anderen identisch, so dass nur einer aus Darstellungsgründen gezeigt und beschrieben zu werden braucht. Ein Befestigungsbauteil 42 ist mit der Fortschaltscheibe 40 befestigt, und trägt Lager 43A, 43B. Letztere stützen eine Befestigungskopfwelle 45 ab, die mit einem Saugstift 44 an ihrem Ende derart versehen ist, dass die Befestigungskopfwelle 45 gleitbeweglich in radialer Richtung an der Fortschaltscheibe 40 angeordnet ist. Ein Zahnrad 46 ist in Eingriff mit dem Umfang der Befestigungskopfwelle 45, so dass es also auch als Einheiten zusammen mit letzterer drehbeweglich ist. Eine solche Befestigung wird durch eine Keilnut 47 erzielt, die zwar die Drehung des Zahnrades 46 in bezug auf die Welle 45 verhindert, aber nicht verhindert, dass sich das Zahnrad in axialer Richtung der Befestigungskopfwelle 45 in bezug auf letztere bewegt. Ein Federanordnungsblock 48 wird so an die Befestigungswelle 45 angepasst, dass eine axiale Bewegung als ganze Einheit zusammen mit letzterer erfolgen kann. Zugfedern 50 erstrecken sich zwischen dem Federbefestigungsblock 48, und ein Federrückhalter 49 springt von der Fortschaltscheibe 40 vor. Auf diese Weise wird der Saugstift 44 kontinuierlich in einer zurückgezogenen Richtung durch die Federn 50 vorgespannt, d.h. in einer Richtung auf das Zentrum der Fortschaltscheibe 40. Der Federstift 44 weist eine hohle rohrförmige Bauweise auf und ist so ausgebildet, dass er das Schaltungselement aufgreift und festhält, sobald der innere Hohlraum des Saugstiftes 44 mit einer Unterdruck welle strö-mungsmässig in Verbindung gebracht wird.

Die Befestigungsköpfe sind so ausgebildet, dass sie intermittierend nacheinander aus der Stellung A in Stellungen B bis H bewegt werden (Fig.6), und zwar in Übereinstimmung mit der Drehbewegung der Fortschaltscheibe 40.

Jeder Befestigungskopf 15 ist so ausgebildet, dass er ein Schaltungselement vom Schiebekopf 18 aufnimmt, wenn der Befestigungskopf nach oben gerichtet ist, d.h. wenn er sich in der Stellung A in Fig. 6 befindet.

Wie Fig. 7 zeigt, weist der Schiebekopf 18 einen Saugstift 60 auf, der ebenso wie die Saugstifte 21 des Sequenzkopfes 10 einen hohlen, rohrförmigen Körper hat und so ausgebildet ist, dass er das Schaltungselement 20 aufgreift und festhält, wenn ein Unterdruck an seinen inneren Hohlraum angelegt wird. Wie Fig. 7 zeigt, bewegt sich der Schiebekopf 18 über die Palette 8 nach unten, um ein Schaltungselement 20 aufzugreifen und festzuhalten, wonach der Schiebekopf 18 sich nach oben und dann in waagerechter Richtung in eine Stellung oberhalb des zugeordneten Befestigungskopfes 15 bewegt, welcher sich in der strichpunktiert angedeuteten Stellung A an der Fortschaltscheibe 40 befindet. Danach wird der Schiebekopf 18 abgesenkt, um das Schaltungselement 20 dem Saugstift 44 des Befestigungskopfes 15 zuzuführen. Nachdem das Schaltungselement 20 dem Befestigungskopf 15 zugeführt worden ist, wie es oben näher beschrieben ist, wird der Schiebekopf 18 das Schaltungselement freigeben und sich nach oben bewegen, um die Stellung oberhalb der Palette 8 einzunehmen. Daher wird das Schaltungselement 20, welches jeweils zugeführt worden ist, durch den Saugstift 44 des Befestigungskopfes 15 festgehalten.

Wie Fig. 8 zeigt, wird nachdem der Befestigungskopf 15 in seine seitliche Stellung gedreht worden ist, d.h. in die Stellung C, an der Fortschaltscheibe 40, die Befestigungsrichtung des Schaltungselementes 20 eingestellt. Genauer gesagt, ist dazu eine Befestigungsplatte 70 mit dem Rahmen 13 derart verbunden, dass sie sich quer zur Fortschaltscheibe 40 erstreckt. Eine Motorbefestigungsplatte 71 ist in senkrechter Richtung mit der Befestigungsplatte 70 so verbunden, dass sie in der Lage ist, in seitlicher Richtung (Pfeile J) zu gleiten. An einer Motorbefestigungsplatte 71 ist ein Impulsmotor 72 befestigt und hat ein Zahnrad 73, das mit ihrer Abtriebswelle verbunden ist. Ein Zahnrad 74 ist drehbeweglich an den Befestigungsplatten 71 befestigt und kämmt mit dem Zahnrad 73 des Impulsmotors 72.

Während der intermittierenden Bewegung der Fortschaltscheibe 40 wird die Befestigungsplatte 71 nach links zurückgezogen (oberer Pfeil J in Fig. 8), so dass es nicht die Drehbewegung der Fortschaltscheibe 40 behindert, wobei das Zahnrad 74 ausser Eingriff vom Zahnrad 46 des Befestigungskopfes 15 gebracht wird. Wenn die Drehbewegung der Fortschaltscheibe 40 beendet ist, kommen die Zahnräder 74, 46 miteinander in Eingriff, so dass sie die Befestigungsrichtung des Schaltungselementes 20 einstellen. In der dargestellten Ausführungsform wird die Befestigungskopfwelle 45 des Befestigungskopfes 15 um 15° für jeden Arbeitsschritt des Impulsmotors 72 gedreht.

Wie Fig. 6 zeigt, drückt, nachdem der Befestigungskopf 15 de Stellung E erreicht hat, d.h. dessen nach unten gerichtete Stellung, ein Nockenfolgeglied 80, das zur senkrechten Bewegung auf der Befestigungsplatte 70 befestigt ist (Fig. 8), den Kopf der Befestigungskopfwelle 45 herunter. Dabei berührt das vom Saugstift 44 festgehaltene Schaltungselement 20 die Leiterplatte 3 und wird mit ihr mittels Bindemittels verbunden, wie es weiter unten näher erläutert ist.

Wie Fig. 1 zeigt, wird mittels des Zuladers 4 eine Leiterplatte in die rechte Seitenstellung R des X-Y-Tisches 2 zugeführt. Bevor das Schaltungselement 20 auf der Leiterplatte befestigt wird, wie es oben beschrieben ist, wird ein Bindemittel 90 mittels eines Dispensers 14 der Leiterplatte 3 zugeführt (Fig. 9). Genauer gesagt, ist der Dispenser 14 schwenkbeweglich mit dem Rahmen 13 mittels zweier paralleler Verbindungsglieder 91A, 91B derart befestigt, dass der Dispenser 14 in senkrechter Richtung positioniert werden kann. Bei dieser Verbindungsweise ist ein Hebel 92 wirksam mit dem Verbindungsglied 91A verbunden, um letzteres anzutreiben.

In der dargestellten Ausführungsform bringt der Dispenser Bindemittel 90 in den Stellungen auf der Leiterplatte 3 auf, wo die Schaltungselemente 20 befestigt werden sollen (Fig. 10), und zwar nacheinander, wobei die oben beschriebenen senkrechten Bewegungen wiederholt werden.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Im Anfangsstadium der Tätigkeit nimmt der X-Y-Tisch 2 eine Ausgangsstellung ein. In diesem Zustand wird die Zuführung der Leiterplatte in die rechte Stellung R des X-Y-Tisches 2 begonnen.

An dieser Stelle ist entsprechend einem vorgewählten Programm Bindemittel auf die Stellen der Leiterplatte 3 aufgebracht worden, mit denen die Schaltungselemente 20 mittels des Dispensers 14 befestigt werden sollen. Der X-Y-Tisch 2 wird dann in seine Ausgangsstellung nach der Beendigung des Bindemittelauftrags zurückgeführt. Während dieses Vorgangs bleiben der Sequenzkopf 10, der Schiebekopf 18 und der Befestigungskopf 15 im Leerlauf.

Während der X-Y-Tisch 2 ortsfest an dessen Ausgangspunkt nach dem Auftrag von Bindemittel auf die Leiterplatte 3 bleibt, wird eine Vielzahl von Schaltungselementen 20 auf einer Palette 8 mittels des Sequenzkopfes 10 befestigt, und zwar entsprechend einem vorbestimmten Programm, wie es oben schon beschrieben worden ist.

Danach werden die Paletten 8 nach der linken Seite intermittierend durch den Palettenüberführer 9 so bewegt, dass die Schaltungselemente 20 auf den Paletten 8 nacheinander zu den Befestigungsköpfen 15 infolge der Betätigung des Schiebekopfes 18 verschoben werden. Diese Betätigung wird augenblicklich unterbrochen, wenn der Befestigungskopf 15, der das erste Schaltungselement trägt, die Befestigungsstellung E einnimmt (Fig. 6).

Während der augenblicklichen Unterbrechung der Tätigkeit wird dann die Leiterplatte 3, welche die Stellung auf der rechten Seite auf dem X-Y-Tisch 2 erreicht hat, in eine zentrale Stellung CT bewegt, worauf eine neue Leiterplatte der rechten Stellung R mittels des Zuladers 4 zugeführt wird.

Danach wird mit der Befestigung des Schaltungselementes

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20 an der Leiterplatte 3 begonnen, welche sich in der Zentralstellung CT befindet und gleichzeitig erfolgt der Auftrag des Bindemittels auf die Leiterplatte 3 in der rechten Stellung R.

Die Befestigungskopfwelle 45 des Befestigungskopfes 15 wird, nachdem sie die Stellung E erreicht hat, durch das Nokkenfolgeglied 80 herabgedrückt, so dass der Saugstift 44 abgesenkt wird, um das vom Saugstift 44 festgehaltene Schaltungselement 20 auf denjenigen Abschnitt der Leiterplatte 3 zu drük-ken, auf der Bindemittel aufgetragen worden ist. Danach wird das Schaltungselement auf der Leiterplatte 3 befestigt. Die Anwendung des Unterdrucks auf den Saugstift 44 wird nur unterbrochen, wenn die Befestigungskopfwelle 45 derartig abgesenkt worden ist, dass die Befestigungstätigkeit des Schaltungselementes auf der Leiterplatte zuverlässig beendet und abgeschlossen werden kann.

Nachdem die obenbeschriebenen Tätigkeiten beendet worden sind, wird der X-Y-Tisch 2 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, so dass die Leiterplatte 3 (auf der das Schaltungselement 20 befestigt worden ist), aus der Zentralstellung CT in die linke Stellung L bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die folgende Leiterplatte 3 von der rechten Seitenstellung R in die zentrale Stellung CT bewegt. Während dieser Zeit wird eine neue Leiterplatte 3 der rechten Seitenstellung R zugeführt.

Daher erfolgen der Auftrag des Bindemittels auf die gedruckte Leiterplatte und die Befestigung des Schaltungselementes an derselben in der rechten Stellung R bzw. in der zentralen Stellung CT. Gleichzeitig prüft die Prüfvorrichtung, um irgend eine Fehlausrichtung oder Fehlbefestigung des Schaltungselementes 20 auf der Leiterplatte 3 in der linken Seitenstellung L festzustellen. Wenn keine Fehlbefestigung festgestellt wird,

wird die Leiterplatte vom X-Y-Tisch 2 mittels des Endlagers 5 entfernt.

In Übereinstimmung mit den obigen Ausführungen ist es also möglich, die Schaltungselemente selbst dann zu befestigen, nachdem die Leiterplatte mit anderen elektronischen Bauteilen beladen worden ist, da die Befestigung der Schaltungselemente 20 an der Leiterplatte 3 mittels des Befestigungskopfes 15 erfolgt, welcher Saugstifte 44 hat. Aufgrund der Tätigkeit des Sequenzkopfes 10 ist es zusätzlich möglich, verschiedene Arten von Schaltungselementen 20 auf der Reihe von Paletten 8 in der geeigneten Reihenfolge anzuordnen, so dass es möglich wird, eine Vielzahl von verschiedenen Arten von Schaltungselementen an der Leiterplatte 3 zu befestigen.

Es ist noch zu erwähnen, dass das Zahnrad 46 des Befestigungskopfes 15 der Befestigungsvorrichtung 16 in einer besonderen Stellung mittels eines Verriegelungsmechanismus verriegelt wird, und dass es notwendig ist, die Befestigungsrichtung des Schaltungselementes zu verändern.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt es also auch, die Schaltungselemente zu befestigen, selbst wenn nur kleine Leerplätze auf den Leiterplatten zur Verfügung stehen.

Anhand der Fig. 11 bis 15 und in Verbindung mit einem Sequenzkopf 10 wird im folgenden ein Saugkopf 18 beschrieben. Wie bereits erläutert, verschiebt der Sequenzkopf 10 die Schaltungselemente von dem Teilspeiser der Zuführungseinheit 6 zu den Paletten 8. Daraus ist zu entnehmen, dass derartige Saugköpfe verwendet werden können, z.B. mit dem Schiebekopf 18 zusammen, um die Schaltungselemente von den Paletten 8 zu den Befestigungsköpfen 15 zu verschieben.

Wie die Fig. 11 bis 15 zeigen, wird ein Stützblock 52 mit dem Ende des Stützstabes 31 verbunden, der für die Hin- und Herbewegung in waagerechter und senkrechter Richtung befestigt ist. Ein pneumatischer Zylinder 53 ist innerhalb der Bohrung des Stützblockes 52 angeordnet und weist einen äusseren Zylinder 54 auf, hernach einen Kolben 56, der gleitbeweglich innerhalb einer Zylinderkammer 55 im Zylinder 54 aufgenommen ist und einen Saugstift 21, der mit dem Kolben 56 einstük-kig ist und sich von letzterem aus nach unten erstreckt. Der pneumatische Zylinder 53 ist mit dem Stützblock 52 mittels eines Rückhalteringes 58 befestigt, der rund um den äusseren Zylinder 54 angeordnet ist, sowie ein Schraubteil 59, das innerhalb einer oberen Öffnung des äusseren Zylinders 54 eingeschraubt s ist oder mit Gewinde versehen ist. Die zylindrische Kammer 55 wird so ausgebildet, dass sie mit Druckluft beaufschlagt werden kann und zwar über eine Druckluftzuführungsleitung 511 und über ein Gelenk 510.

Wie die Fig. 11 bis 15 zeigen, weist der Saugstift 21 einen io mittigen, axialen Saugkanal 512 auf, welcher an seiner unteren Endfläche geöffnet ist, sowie eine radiale Bohrung 513, die mit dem Saugkanal 512 strömungsmässig verbunden ist. Saugbohrungen 514, 515 im äusseren Zylinder 54 bzw. im Stützblock 52 sind so ausgebildet, dass sie mit der Bohrung 513 strömungs-15 mässig in Verbindung sind, wenn der Saugstift 21 in seiner untersten Stellung ist. Die Saugbohrung 515 ist über eine Saugleitung mit einer Unterdruckquelle verbunden, wie z.B. mit einer Vakuumpumpe.

Die Tätigkeit des Saugkopfes 10 wird nun anhand der Fig. 20 12 bis 15 bei einer Anwendung beschrieben, wobei der Saugkopf dazu benutzt wird, um die Schaltungselemente vom Teilspeiser der Zuführungseinheit 6 zur Förderpalette 8 zu verschieben. In einem ersten Stadium wird der Saugkopf 10 in eine Stellung oberhalb eines Schaltungselementes 20 bewegt, das an der 25 Auslassöffnung des Teilspeisers der Zuführungseinheit 6 angeordnet ist. In dieser Stellung ist der Kolben 56 zurückgezogen, so dass der Saugstift 21 in einer oberen erhöhten Stellung sich befindet. Dabei ist die radiale Bohrung 513 abseits von der Saugbohrung 514, so dass keine Saugwirkung auf die Bohrung 30 ausgeübt wird. Wenn Druckluft der Kammer 55 des pneumatischen Zylinders 53 zugeführt wird, so werden der Kolben 56 und der Saugstift 21 als eine Gesamtheit abgesenkt (Pfeil A), so dass die untere Endfläche des Saugstiftes 21 in Berührung mit dem Schaltungselement 20 gebracht wird (Fig. 13). In dieser 35 Stellung sind die Bohrungen 513, 514 miteinander ausgerichtet, so dass Unterdruck in den Saugkanal 512 gelangt. In dieser Stellung nimmt der Saugkopf 10 das Schaltungselement 20 auf und hält es fest. Danach wird der Stützstab 31 gehoben (Peil B) und dann zurückgezogen (Pfeil C) in eine Stellung, in der der 40 Saugkopf 10 oberhalb der Palette 8 angeordnet ist, um die Schaltungselemente ihr zuzuführen (Fig. 14). Zu diesem Zeitpunkt wird die Zuführung von Druckluft zum pneumatischen Zylinder 53 beendet, so dass sich der Kolben 56 zurückziehen kann, wonach der Stützstab 31 herabgesenkt wird (Pfeil D in 45 Fig. 14 rechts). Als Ergebnis davon wird das Schaltungselement 20 auf der Palette 8 plaziert. In diesem Stadium wird der Kolben, da der Saugstift 21 an die Palette 8 durch das Schaltungselement 20 hindurch anstösst, in eine erhöhte Stellung bewegt, um die Saugwirkung zu beenden, die mittels des Saugkanals so 512 ausgeübt wird, um auf diese Weise das Schaltungselement freizugeben. Danach wird der Stützstab 31 gehoben (Pfeil E in Fig. 15) und dann vorwärtsbewegt (Pfeil F), um wieder die in Fig. 12 dargestellte Stellung einzunehmen.

In der dargestellten Ausführungsform kann die Saugwir-55 kung, die mittels des Saugkanals 512 des Saugstiftes 21 ausgeübt wird, ein- und ausgeschaltet werden, in bezug auf die Tätigkeit des Kolbens 56. Auf diese Weise können das Aufgreifen, das Überführen und das Freigeben des Schaltungselementes auf leichte und einfache störungsfreie Art und Weise ausgeführt 60 werden.

Man erkennt, dass nur ein einziger oder eine Vielzahl von pneumatischen Zylindern mit einem einzigen Stützblock 52 zusammen verwendet werden können. Wenn eine Vielzahl pneumatischer Zylinder verwendet wird, so ist es möglich, eine Viel-65 zahl von Schaltungselementen zur gleichen Zeit zu verschieben. Wie oben erwähnt, ist zwar die dargestellte Ausführungsform in Verbindung mit der Verschiebung der Schaltungselemente 20 vom Teilspeiser der Zuführungseinheit 6 zu einer Palette be

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schrieben worden, der Saugkopf 10 kann aber in gleicher Weise zur Verschiebung des Schaltungselementes von einem Teilspeiser oder einer Palette zu einer Leiterplatte oder zu einem Befestigungskopf oder ähnliche Zwecke verwendet werden.

Bei Verwendung der Saugköpfe mit der obenbeschriebenen Bauweise können die Schaltungselemente aufgegriffen, festgehalten und auf glatte und zufällige Art und Weise störungsfrei verschoben werden.

Wie die Fig. 16 bis 18 zeigen, wird die Bauweise einer Palette 8 für geeignet gehalten, um bei einem erfindungsgemässen Apparat eingesetzt zu werden.

Auf der Palette ist eine Vielzahl von Bauteilen 62 zum Tragen von Schaltungselementen angeordnet, von denen jeder ein scheibenförmiges oberes Ende hat und die alle mit einer rechteckigen flachen Basisplatte 61 mit konstantem Pitch mittels Unterlegscheiben 63 und Schrauben 64 befestigt sind. Der untere Abschnitt jedes elementtragenden Bauteils 62 hat die Form einer Welle 65, welche sich nach unten durch die Basisplatte 61 hindurch erstreckt. An der Welle 65 ist eine Walze 66 drehbeweglich befestigt. Am mittleren Abschnitt der oberen Oberfläche des elementtragenden Bauteils 62 ist eine abgestufte Aussparung 67 ausgebildet. Im Boden der letzteren ist eine durchgehende Bohrung 68 vorhanden, die sich an der unteren Endfläche der Welle 65 öffnet. Innerhalb der abgestuften Aussparung 67 ist eine Bindemittelmatte 69 mit einer Bindemitteloberfläche angepasst und darin mittels Unterlegscheiben 63 fixiert.

Innerhalb der Bohrung 68 ist ein Hebestift 610 gleitbeweglich befestigt, der mit einem Rückhaltekragen 611 an einer Stelle versehen ist, die in der Nähe seines oberen Endes liegt. Wenn der Hebestift 610 eine untere Stellung einnimmt, in der der Kragen 611 den Boden der abgestuften Aussparung berührt, wird das obere Ende des Hebestiftes 610 von der Oberfläche der Klebematte 69 zurückgezogen. Das obere Ende des Hebestiftes 610 erstreckt sich nach oben über die Oberfläche der Klebematte 69 nur dann hinaus, wenn das untere Ende des Hebestiftes 610 gedrückt wird.

Die Palette 8 zur Förderung von Schaltungselementen 20 wird für ihre waagerechte Bewegung mittels eines Führungsteils einer Palettenüberführungsvorrichtung abgestützt. Das Schaltungselement 20, das durch einen Saugkopf 10 festgehalten worden ist, wie es oben beschrieben worden ist, wird der Klebematte 69 zugeführt. Folglich wird das Schaltungselement 20 an der Palette 8 durch die Adhäsion an der Bindemittelmatte 69 so festgehalten, dass es nicht von seiner korrekten Stellung abweichen kann. Die Palette 8 wird in einer vorbestimmten Richtung in Übereinstimmung mit der Drehbewegung einer Walzennocke 630 bewegt, welche mit den Walzen 66 in Eingriff kommt. Wenn die Palette in ihrer vorbestimmten Richtung bewegt wird, wird der Hebestift 610 mittels eines nichtdargestellten Bauteils noch oben gedrückt, der ein Teil des Transfermechanismus darstellt, so dass das Schaltungselement 20 von der Klebematte 69 getrennt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Schaltungselement 20 durch den Schiebekopf 18 aufgegriffen (Fig. 7), der das Schaltungselement von der Palette 8 zu einem Befestigungskopf 15 der Befestigungsvorrichtung 16 verschiebt.

Die obenbeschriebene Palette 8 fördert in vorteilhafter Weise Schaltungselemente auf zuverlässige Art, wobei jede Abweichung oder Drehbewegung der Elemente vermieden wird. Zusätzlich ist eine Palette 8, wie sie oben beschrieben ist, bei Verwendung einer Bindemittelmatte in der Lage, Schaltungselemente 20 mit verschiedenen Formen und Grössen zu fördern.

Anhand der Fig. 19 bis 23 wird der Befestigungsmechanismus 16 beschrieben, welcher die Schaltungselemente 20 auf Leiterplatten 3 befestigt. Dazu ist zu bemerken, dass eine solche Befestigungsvorrichtung besonders zur Befestigung von Schaltungselementen geeignet ist, die keine Leitungsdrähte aufweisen, und zwar eines nach dem anderen auf einer Leiterplatte.

Wie die Fig. 19 und 20 zeigen, welche die Befestigungsvorrichtung 16 in ihrer Gesamtheit darstellen, springt eine drehbe-wegliche Antriebswelle 41 von dem Rahmen 13 nach vorn vor, und eine Fortschaltscheibe ist mit der drehbeweglichen Antriebswelle 41 verbunden. Acht Befestigungsköpfe 15 sind auf der vorderen Oberfläche der Fortschaltscheibe 40 so befestigt, dass sie sich radial auf derselben erstrecken und dass jeder Kopf von dem Nachbarkopf in einem 45°-Intervall im Abstand gehalten ist. Die Befestigungsköpfe 15 werden durch Punkte A bis H bewegt, wenn die Fortschaltscheibe 40 intermittierend mit 45°-Inkrementen rotiert gemäss der intermittierenden Rotation der drehbeweglichen Antriebswelle 41.

Die Fig. 21 und 22 zeigen die Bauweise eines Befestigungskopfes 15, wobei Lager 43A, 43B mit dem Befestigungsbauteil 42 befestigt sind, der seinerseits mit der Fortschaltscheibe 40 befestigt ist. Eine Befestigungskopfwelle 45 ist drehbeweglich und gleitbeweglich in radialer Richtung der Fortschaltscheibe 40 mittels der Lager 43A, 43B abgestützt. Der Endabschnitt der Befestigungskopfwelle 45 weist einen hohlen, rohrförmigen Hohlraum darin auf. Dessen Endabschnitt stellt eine Saugkammer 82 dar, die mit dem Aussenraum strömungsmässig in Verbindung steht, und zwar über eine Saugbohrung 83, die radial im Endabschnitt der Befestigungskopfwelle ausgebildet ist. Ein Endstück 84 ist an das Ende der Befestigungskopfwelle angewindet. Ein Saugstück 44 ist vorhanden, welches sich durch das Endstück 84 hindurcherstreckt, wobei der Saugstift 44 mit einem zentralen, axialen Saugkanal 85 versehen ist. Eine Druckfeder 86 spannt den Saugstift 44 so vor, dass letzterer nach aussen vom Endstück 84 vorsteht. Ferner ist ein ringförmiger Block 48 zur Befestigung der Feder rund um die Befestigungskopfwelle 45 angepasst. Beide Seiten des ringförmigen Blockes 48 sind mittels O-Ringen 87, 88 abgedichtet, welche mit der Befestigungskopfwelle 45 verbunden sind. Auf diese Weise bewegt sich der ringförmige Federbefestigungsblock 48 als eine Gesamtheit zusammen mit der Befestigungskopfwelle 45 in axialer Richtung.

Eine radiale Saugbohrung 94 ist im Federbefestigungsblock 48 ausgebildet. Mit letzterer steht strömungsmässig ein Saugstopfen 95 mit einer Saugbohrung 96 in Verbindung und ist in den Federbefestigungsblock 48 eingeschraubt. Der Saugstopfen 95 ist mit einer Unterdruckwelle wie z.B. einer Vakuumpumpe über eine Saugarmatur verbunden. Daher wird beim Anlegen eines Unterdrucks an den Saugkanal 85 des Saugstiftes 44 über die Saugkammer 82, die Saugbohrungen 83, 94, 96 und die Saugarmatur eine Saugkraft ausgeübt, um ein Schaltungselement 20 aufzugreifen und festzuhalten. Eine Feder 50 dehnt sich zwischen einem Federrückhalter 49, der von der Fortschaltscheibe 40 vorsteht, und dem Federbefestigungsblock 48 aus und dient dazu, die Befestigungskopfwelle 45 in eine zurückgezogene Stellung vorzuspannen. Ferner ist ein Zahnrad 46 rund um die Befestigungskopfwelle 45 mittels einer Keilnut 47 angepasst. Auf diese Weise wird das Zahnrad 46 daran gehindert, sich relativ zur Befestigungskopfwelle 45 zu drehen, aber es kann in axialer Richtung darüberhinweggleiten.

Mit der Rückseite der Fortschaltscheibe 40 ist mittels einer Klammer 98 ein Verriegelungshebel 97 drehbeweglich befestigt. Das vordere Ende des Verriegelungshebels 97 kommt mit dem Zahnrad 46 in Eingriff, das an dem Befestigungskopf 15 angeordnet ist. Eine Feder 99 ist zwischen dem hinteren Ende des Verriegelungshebels 97 und einem Federrückhaltestift 100 ausgespannt, der mit der Fortschaltscheibe 40 befestigt ist. Auf diese Weise wird der Verriegelungshebel 97 vorgespannt, um in Ruhestellung das Zahnrad 46 zu verriegeln. Ein langgestreckter Hebel 101 ist schwenkbeweglich mit der Klammer 98 verbunden und steht in Wirkverbindung mit dem Verriegelungshebel 97. Die Anordnung ist so beschaffen, dass das Zahnrad 46 entriegelt wird, wenn die Walze 102 am Ende des langgestreckten Hebels 101 nach oben gedrückt wird.

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Wie oben erwähnt, werden die Befestigungsköpfe an den Stellen A bis H vorbeigeführt, wenn die Fortschaltscheibe 40 im Sinne der Fig. 19 gedreht wird. Das Schaltungselement 20 wird auf den Befestigungskopf 15 aufgenommen, wenn letzterer nach oben gerichtet ist, d.h. wenn er sich in der Stellung A der Fig. 23 befindet.

Wie die Fig. 23 weiterhin zeigt, werden die Schaltungselemente 20 mittels Paletten 8 getragen, die so ausgebildet sind, dass sie intermittierend durch einen Palettenüberführungsmechanismus 9 bewegt werden. Ein Schiebekopf 18 dient dazu, um die Schaltungselemente 20 von der Palette 8 zum Saugstift 44 des Befestigungskopfes 15 zu verschieben. Der Schiebekopf 18 dient dazu, um aus einer Stellung oberhalb der Palette 8 abgesenkt zu werden und dabei das Schaltungselement 20 auf der Palette 8 aufzugreifen. Danach wird er nach oben und in waagerechter Richtung in eine Stellung oberhalb des Befestigungskopfes 15 bewegt, welcher sich in der Stellung A befindet.

Auf diese Weise wird das Schaltungselement 20 auf dem-Saugstift 44 des Saugkopfes 15 aufgebracht. Nach dieser Zuführung gibt der Schiebekopf 18 das Schaltungselement 20 frei und wird nach oben bewegt, um wieder die Stellung oberhalb der Paletten 8 einzunehmen. Das so zugeführte Schaltungselement zum Saugstift 44 des Saugkopfes 15 wird aufgegriffen und von letzterem festgehalten.

Wie die Fig. 19 und 20 zeigen, ist eine Stützplatte 70 mit der vorderen Oberfläche des Rahmens 13 mittels eines Befestigungsbauteils 103 derart verbunden, dass es sich quer über einen Raum vor der Fortschaltscheibe 40 erstreckt. Zwei Stützwellen 104 sind in waagerechter Lage an der vorderen Oberfläche der Stützplatte 70 befestigt. Eine Motorbefestigungsplatte 71 ist mit einer Kugellagerbüchse 105 befestigt, welche längs der Stützwellen 104 verschiebbar ist. Ein Impulsmotor ist auf der Motorbefestigungsplatte 71 befestigt und hat das Bezugszeichen 72. Er weist ein Zahnrad 73 an seiner Abtriebswelle auf, welches mit dem Zahnrad 74 kämmt. Letzteres ist seinerseits drehbeweglich mit der Motorbefestigungsplatte 71 verbunden. Letztere ist über einen Verbindungsstab 106 mit einem Ende eines Kniehebels 107 verbunden, der an einer Betätigungsstelle 108 befestigt ist. Ein Betätigungsblock 80 ist für die Gleitbewegung in senkrechter Richtung am mittleren Abschnitt der Stützplatte 70 befestigt. Der Betätigungsblock 80 weist eine Walze 109 auf, die so ausgebildet ist, dass die den Kopf 45A der Befestigungskopfwelle 45 berührt, und ist mit dem anderen Ende des Kniehebels 107 über ein Verbindungsglied 110 verbunden.

Wenn der Befestigungskopf 15 eine seitliche Stellung einnimmt, d.h. die Stellung C, wird die Befestigungsrichtung des Schaltungselementes 20 unter Verwendung des Impulsmotors 72 geschaltet. In diesem Falle wird während der Drehbewegung der Fortschaltscheibe 40 die Motorbefestigungsplatte 71 in Richtung des Pfeiles J bewegt, um das Zahnrad 74 daran zu hindern, mit dem Zahnrad 46 des Befestigungskopfes 15 in Eingriff zu kommen. Wenn der Kniehebel 107 nach links gedreht wird und dabei die Fortschaltscheibe 40 stationär ist, so wird die Walze 102 nach oben gedrückt, und zwar durch den Mechanismus, der in Wirk Verbindung mit dem Kniehebel 107 steht. Dabei wird der Verriegelungshebel 97 ausser Eingriff mit dem Zahnrad 46 gebracht. Während dieser Tätigkeit werden die Zahnräder 46, 74 miteinander in Eingriff gebracht, so dass das Drehmoment des Impulsmotors 72 auf die Befestigungskopfwelle 45 übertragen wird. In diesem Falle erfährt die Befestigungskopfwelle 45 eine 15 "-Drehbewegung bei jeder Betätigung des Impulsmotors 72. Auf diese Weise wird das Schaltungselement 20 in eine gewünschte Befestigungsrichtung eingestellt, und zwar in bezug auf die Leiterplatte 3.

Geichzeitig mit der Schaltungs- und Befestigungsrichtung des Schaltungselementes an der Stelle C bewegt der Befestigungskopf sich in die Stellung E. Darin betätigt er sich so, um das Schaltungselement 20 auf der Leiterplatte 3 zu befestigen,

die vom X-Y-Tisch 2 getragen wird. Genauer gesagt, wenn der Kniehebel 170 sich im Gegenuhrzeigersinne dreht, wird der Befestigungsblock 80 mittels des Verbindungsgliedes 110 so herabgedrückt, dass der Kopf 45A der Befestigungskopfwelle 45 her-5 untergedrückt wird (Pfeil K).

Wenn also der Saugstift 44 am Ende der Befestigungskopfwelle 45 abgesenkt wird, dann hält er das Schaltungselement 20 fest. An seiner untersten Stellung, d.h. in der Stellung wo das Schaltungselement 20 auf die Leiterplatte 3 gedrückt wird, wird io die Einwirkung des Unterdruckes auf den Saugkanal 85 beendet, so dass das Schaltungselement freigegeben wird.

Es ist auch möglich, das Schaltungselement 20 in einer fixierten Stellung auf der Leiterplatte 3 durch die vorgängige Auftragung eines Bindemittels auf die Befestigungsstellen auf 15 der Leiterplatte 3 mittels des Dispensers 14 zu befestigen (Fig.

9).

Der Befestigungsmechanismus, der oben erläutert worden ist, wirkt folgendermassen:

Wenn die Fortschaltscheibe 40 stationär ist, wird ein Schal-20 tungselement 20 mittels des Schiebekopfes 18 dem Befestigungskopf 15 zugeführt, während sich letzterer in der Stellung A befindet. Das Schaltungselement 20 wird aufgegriffen und festgehalten durch den Saugstift 44 des Befestigungskopfes 15. Darauf wird es in die Stellung B und dann in die Stellung C gemäss 25 der intermittierenden Drehbewegung der Fortschaltscheibe 40 bewegt. In der Stellung C wird der Befestigungskopf 15 mittels des Impulsmotors 72 angetrieben, um die geeignete Befestigungsrichtung des Schaltungselementes 20 einzustellen.

Danach wird das Schaltungselement 20 in die Stellung E 30 durch die Stellung D hindurchbewegt, wo der Kopf 45A der Befestigungskopfwelle 45 mittels der Walze 109 des Befestigungsblockes 80 heruntergedrückt wird. Auf diese Weise wird das Schaltungselement 20 auf der Leiterplatte 3 befestigt, die von dem X-Y-Tisch 2 getragen wird. Der Befestigungskopf 15, der 35 durch die Stellung F in einer vakanten Bedingung hindurchgegangen ist, wird dann in die Stellung A an den Stellungen F bis H hindurch vorbeigeführt, um ein neues Schaltungselement 20 aufzunehmen. Daraus geht hervor, dass der Befestigungsmechanismus folgende ausschlaggebende Vorteile bietet: 40 1) Da die Befestigung des Schaltungselementes 20 durch einen Befestigungskopf 15 mit einem langgestreckten Saugstift 44 durchgeführt wird, ist es möglich, das Schaltungselement selbst auf einem eng begrenzten Raum auf der Leiterplatte 3 zu befestigen. Das ist z.B. der Fall, wenn solche Schaltungs-45 elemente nach dem Einsetzen anderer elektronischer Bauteile in die Leiterplatte 3 befestigt werden sollen.

2) Da der Saugstift 44 durch die Druckfeder 86 vorgespannt ist, wird ein geeigneter Dämpfungseffekt erzeugt, um sicherzustellen, dass das Schaltungselement 20 auf der Leiterplatte so 3 sicher befestigt wird, ohne dass es möglich ist, dabei einen Schaden zu erleiden.

3) Da eine Vielzahl von Befestigungsköpfen 15 an der Fortschaltscheibe 40 angeordnet ist, um nacheinander das Aufgreifen, das Einstellen der Befestigungsrichtung und die Be-

55 festigung der Schaltungselemente an der Leiterplatte durchzuführen ist es möglich, verhältnismässig hohe Arbeitsgeschwindigkeiten zu erzielen.

Der beschriebene Apparat erlaubt es dementsprechend, ein Schaltungselement innerhalb eines kleines Raumes auf der Lei-60 terplatte auf zuverlässige und schnelle Art und Weise zu befestigen.

Oft ist es erwünscht, die Schaltungselemente in eine korrekte Stellung einzustellen, wenn dieselben zur Leiterplatte gefördert werden. Hier werden die Schaltungselemente dadurch ge-65 fördert, dass sie von Befestigungsköpfen 15 einer Befestigungsvorrichtung 16 aufgegriffen werden. Es ist in dieser Verbindung oft notwendig, irgendwelche Abweichungen der Schaltungselemente von der gewünschten Stellung zu verhindern und das

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Schaltungselement in einer gewünschten Orientierung zuverlässig zu positionieren.

Wie die Fig. 24 bis 28 zeigen, lässt sich diese Positionierung eines Schaltungselementes folgendennassen durchführen:

Wie Fig. 24 zeigt und in näheren Einzelheiten oben erläutert worden ist, trägt eine Fortschaltscheibe vorzugsweise acht Befestigungsköpfe 15, die radial an der Scheibe angeordnet sind und voneinander mit 45"-Intervallen im Abstand voneinander angeordnet sind. Wenn die drehbeweglichen Antriebswellen 41 intermittierend in 45°-Schritten rotieren, wird jeder Befestigungskopf 15 nacheinander aus einer senkrechten Stellung A durch die Stellungen B bis H hindurchbewegt. Wenn er in der Stellung A ist, wird das Schaltungselement 20 von einer Palette 8 überführt, welche ihrerseits durch einen Palettenüberführer 9 zum Befestigungskopf 15 gefördert worden ist. Letzterer ist so ausgebildet, dass er das Schaltungselement durch Ansaugen ergreift und festhält. Vor der Fortschaltscheibe 40 ist eine Abstütz- oder Befestigungsplatte 70 angeordnet und weist einen Stützarm auf, der mit ihr verbunden ist und einen Mechanismus 120 trägt. Letzterer dient zum Positionieren des Schaltungselementes 20, nachdem dasselbe in die Stellung B durch die Fortschaltscheibe 40 gebracht worden ist. Wie oben erwähnt, wird das Schaltungselement 20 an der Leiterplatte 3 befestigt, die vom X-Y-Tisch 2 getragen wird, und zwar mittels eines Befestigungskopfes 15, der in die Stellung E gedreht worden ist.

Die Fig. 25 bis 27 zeigen Einzelheiten des Mechanismus 120 zum Positionieren des Schaltungselementes 20. Ein Zahnstan-genhalteblock 121 ist an einem Stützarm 122 befestigt, der seinerseits mit der Stützplatte 70 verbunden ist, welche sich von da nach oben erstreckt. Zwei parallele Zahnstangen 123A, 123B sind gleitbeweglich am Zahnstangenhalteblock 121 befestigt. Zwei Klauen 124A, 124B sind mit den Enden der Zahnstangen 123A bzw. 123B mittels zugeordneter Abstandshalter 125A bzw. 125B verbunden. Am mittleren Abschnitt des Zahnstan-genhalteblockes 121 ist ein Zahnrad 126 befestigt und kämmt mit den beiden Zahnstangen 123A, 123B, um diese in einander entgegengesetzen Richtungen anzutreiben. Ein Betätigungsarm 127 ist mit dem Zahnrad 126 verbunden. Ein Zylinder 129 ist mit einem Zylinderstützarm 128 verbunden, welcher sich von dem Zahnstangenhalteblock 121 herauserstreckt. Am Zylinder 129 ist eine Kolbenstange 130 hin- und herbewegbar befestigt. Die Kolbenstange 130 erstreckt sich in einer Richtung, so dass ihr Ende 131 mit dem Betätigungsarm 127 in Berührung kommt. Zwischen dem Betätigungsarm 127 und dem Stützarm 128 ist eine Feder 132 so ausgespannt, dass sie ständig das Zahnrad 126 in Uhrzeigerrichtung drängt (Fig. 25).

Fig. 28 zeigt die Klauen 124A, 124B in grösserem Massstab. Letztere sind mit zugeordneten Kerben 133A bzw. 133B ausgebildet, die rechtwinklige Scheitelwinkel haben.

Die Kerben sind so ausgebildet, dass, wenn die Klauen 124A, 124B sich mit den zugeordneten Zahnstangen 123A bzw. 123B bewegen, die Scheitelabschnitte 134A, 134B immer einander entgegengesetzt längs der diagonalen Linie J sind. Letztere geht durch gegenüberliegende Ecken des Schaltungselementes hindurch, wenn das letztere in seiner korrekten Stellung positioniert ist.

Die Klauen 124A, 124B werden offengehalten, d.h. im Abstand voneinander, während der Drehbewegung der Fortschaltscheibe 40, so dass sie nicht die Überführung der Schaltungselemente 20 behindern. Das wird durch Betätigung des Zylinders

129 bewirkt, derart, dass das Zahnrad 126 sich in seiner extremen Stellung im Gegenuhrzeigersinn befindet. Wenn die Drehbewegung der Fortschaltscheibe 40 beendet wird, d.h. zwischen den intermittierenden Bewegungen derselben, und wenn ein Schaltungselement an einem Befestigungskopf 15 in Stellung B (Fig. 24) gehalten wird, wird der Zylinder 129 ausser Betrieb gesetzt, so dass das Zahnrad 126 im Uhrzeigersinn unter dem Ein-fluss der Feder 132 rotiert. Als Ergebnis davon werden die Klauen 124A, 124B in einander entgegengesetzten Richtungen (M und N) bewegt, bis sie an den einander gegenüberliegenden Ecken oder Scheitelabschnitten des Schaltungselementes 20 an-stossen. Auf diese Weise wird letzteres in seine korrekte Stellung eingestellt. Mit anderen Worten, die Scheitelabschnitte 134A, 134B der Kerben 133A, 133B, welche in den Klauen 124A, 124B ausgebildet sind, fallen dabei mit den entsprechenden Ecken des Schaltungselementes 20 zusammen. Folglich ist das Schaltungselement 20 in seine korrekte Stellung eingestellt, selbst wenn es zu Beginn vom Befestigungskopf 15 in einer Stellung aufgegriffen worden ist, welche von seiner korrekten Stellung abweicht.

Nachdem das Schaltungselement, wie oben erwähnt, positioniert worden ist, werden die Klauen 124A, 124B wieder geöffnet, so dass das korrekt positionierte Schaltungselement 20 dann durch die Drehbewegung der Fortschaltscheibe 40 durch die Stellungen C bis E geführt wird. Danach wird es schliesslich in der Stellung E an der Leiterplatte 3 befestigt.

Der beschriebene Positioniermechanismus bietet verschiedene ausschlaggebende Vorteile.

1) Da die Klauen 124A, 124B in Richtung der Diagonalen J bewegt werden, welche durch einander entgegengesetzte Ek-ken des Schaltungselementes hindurchgeht, wird letzteres richtig sowohl in seitlicher wie senkrechter Richtung plaziert, um auf diese Weise jede unerwünschte Abweichung in der Stellung des Schaltungselementes 20 vom der gewünschten Stellung zu vermeiden und um zusätzlich alle Abweichungen der Neigung des Schaltungselementes zu korrigieren.

2) Der Positioniermechanismus kann verwendet werden, um Schaltungselemente 20 verschiedenster Formen und Grössen zu positionieren, wie es die Schaltungselemente 20A, 20B andeuten, die ähnliche Formen haben wie in Fig. 28.

3) Das Einklemmen der Schaltungselemente 20 durch die Klauen 124A, 124B wird dadurch bewirkt, dass man die Nachgiebigkeit der Feder 132 ausnutzt, während das Wiedereinstellen der Klauen 124A, 124B mittels des Zylinders 129 bewirkt wird. Auf diese Weise werden keine übermässigen Kräfte auf das Schaltungselement ausgeübt, welche dasselbe betätigen könnten.

Die wie oben beschriebene Ausführungsform des Positioniermechanismus für Schaltungselemente ist im Zusammenhang mit dem Positionieren der Schaltungselemente beschrieben worden, wenn dieselben an einem Befestigungskopf 15 festgehalten sind. Es ist aber klar, dass derselbe Mechanismus auch zum Positionieren von Schaltungselementen auf einer Palette als auch während anderer Arbeitsschritte des Apparates geeignet ist. Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein Mechanismus zum korrekten Positionieren eines Schaltungselementes beschrieben worden ist, wobei das Schaltungselement sowohl korrekt in lateraler als auch in senkrechter Richtung und ebenso korrekt in seiner Neigung auf zuverlässige Art und Weise eingestellt wird.

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9 Blätter Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Befestigen von chip-artigen Schaltungselementen an einer Leiterplatte für gedruckte Schaltungen, mit einer Montagestation, einer dieser zugeordneten Zuführeinheit für die Schaltungselemente und einer Transporteinrichtung zur Zuführung der Leiterplatten, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführeinheit (6, 7) für die Schaltungselemente (20) eine Paletteneinrichtung mit mehreren Paletten (8) und einer schrittweise arbeitenden Transporteinrichtung (9, 630) für die Paletten (8), um diese schrittweise in einer bestimmten Richtung zu bewegen, nachgeordnet und eine Folgekopfeinrichtung (10) zur Übergabe der Schaltungselemente (20) von der Zuführeinheit (6) auf die Paletten (8) vorhanden ist, dass in der Montagestation ein X-Y-Tisch (2), dem die Leiterplatten-Transporteinrichtung (4, 5) die Leiterplatten (3) zuführt, und ein Befestigungsmechanismus (16) mit wenigstens einem Montagekopf (15) für die Befestigung der Schaltungselemente (20) auf der vom Tisch (2) getragenen Leiterplatte (3) angeordnet sind, und dass wenigstens ein Übergabekopf (18) zur Übergabe der Schaltungselemente (20) von den Paletten (8) an den Montagekopf (15) vorhanden ist, wobei nach Übergabe der Schaltungselemente (20) von der Zuführeinheit (6) auf die Paletten (8) mittels der Folgekopfeinrichtung (10) die Paletten (8) schrittweise weiterschaltbar und die Schaltungselemente (20) nach ihrer Übergabe von den Paletten (8) an den Montagekopf (15) mittels des Übergabekopfes (18) an der jeweiligen auf dem Tisch (2) befindlichen Leiterplatte (3) mittels des Montagekopfes (15) befestigbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungselemente-Zuführeinheit (6, 7) eine Zuführungseinrichtung (7) für die gleichzeitige Zuführung einer Mehrzahl von Schaltungselementen (20) in einem im wesentlichen linearen Muster und in Abständen voneinander entsprechend einem vorherbestimmten Teilungsmass (P) aufweist und die Folgekopfeinrichtung (10) mit einer Mehrzahl von Saugstiften (21) zur Aufnahme und zum Festhalten jeweils eines Schaltungselementes (20), während dieses auf die Palette (8) übergeben wird, versehen ist, welche Saugstifte (21) in einem im wesentlichen linearen Muster und mit Abständen voneinander entsprechend dem vorherbestimmten Teilungsmass (P) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsmechanismus (16) eine mittels eines Antriebes (41) schrittweise um einen vorgegebenen Drehwinkel drehbare Scheibe (40) und mehrere Montageköpfe (15) aufweist, welche in radialen Lagen an der Scheibe (40) in gegenseitigen Abständen in Umfangsrichtung der Scheibe entsprechend dem vorgegebenen Drehwinkel befestigt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folgekopfeinrichtung (10) und/oder der Übergabekopf (18) einen Saugkopf mit einem Tragblock (52), einem an diesem Tragblock befestigten Druckluftzylinder (53) mit einem Aussen-zylinder (54) und einem darin verschiebbar aufgenommenen, zwischen einer oberen und einer unteren Position bewegbaren Kolben (56), und einem mit dem Kolben (56) verbundenen Saugstift (21) aufweist, an dessen unterer Stirnfläche ein Saugkanal (512) mündet, der in der unteren Position des Kolbens und des Saugstiftes mit einer im Aussenzylinder (54) vorhandenen, an eine Unterdruckquelle anschliessbaren Saugbohrung (514) in Verbindung steht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Palette (8) eine Klebermatte (69) mit einer nach oben weisenden Fläche zur Aufnahme der Schaltungselemente (20) aufweist, wobei auf und ab bewegbare Abhebestifte (610) vorhanden sind, die in ihrer unteren Stellung mit ihrem oberen Ende höchstens bis zur nach oben weisenden Fläche der Klebermatte (69) reichen und in ihrer oberen Stellung mit ihrem oberen Ende über die nach oben weisende Mattenfläche vorstehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsmechanismus (16) eine schrittweise weiterdrehbare Revolvereinrichtung (40) aufweist, an der mehrere Montageköpfe (15) befestigt sind, von denen ein jeder eine sowohl drehbare als auch axial verschiebbare Welle (45) aufweist, der ein Axialantrieb (109) sowie ein Drehantrieb mit einem Zahnrad (46) zugeordnet ist und an deren einem Ende ein die Schaltungselemente (20) aufnehmender und festhaltender Saugstift (44) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugstift (44) durch eine Feder (86) in eine Position vorgespannt ist, in der er am Ende der Montagekopfwelle (45) auswärts vorsteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Positioniereinrichtung (120) für die Schaltungselemente (20), insbesondere wenn diese am Montagekopf (15) festgehalten sind, aufweist, welche Positioniereinrichtung (120)

zwei bewegbar angeordnete Klauen (124A, 124B), je mit einer darin geformten Kerbe (133Aa, 133B) mit einem im wesentlichen rechten Winkel (134A, 134B) enthält, wobei die Klauen in entgegengesetzten Richtungen längs einer Linie (J) bewegbar sind, die durch die einander diagonal gegenüberliegenden Ecken eines in der richtigen oder Soll-Position befindlichen Schaltungselementes (20) verläuft.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klaue (124A, 124B) eine Zahnstange (123A, 123B) verbunden ist und diese Zahnstangen im wesentlichen zueinander parallel angeordnet sind und mit einem gemeinsamen Ritzel (126) kämmen.