CN110740607A - 容纳装置和用于识别容纳装置中的元件载体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种容纳装置（1），用于容纳印刷电路板元件用的元件载体（15），该容纳装置（1）具有基体（2）和至少一个容纳体对（4），该容纳体对（4）具有第一容纳体和第二容纳体（3a、3b），其中，容纳体（3a、3b）具有容纳接触面（5a、5b）。容纳接触面（5a、5b）构造用于容纳元件载体（15）。第一容纳体和第二容纳体（3a、3b）具有第一传感器或第二传感器（6a、6b），用于检测元件载体（15）在容纳接触面（5a、5b）的接触。本发明还涉及一种用于识别容纳装置（1）中的印刷电路板元件用的元件载体（15）的方法。

Description

容纳装置和用于识别容纳装置中的元件载体的方法

技术领域

本发明涉及一种用于容纳印刷电路板元件用的元件载体的容纳装置。本发明还涉及一种用于识别容纳装置中的印刷电路板元件用的元件载体的方法。

背景技术

公知许多用于容纳印刷电路板元件用的元件载体的容纳装置，其中基本上至少一个印刷电路板元件用的元件载体插入容纳装置中，并且由容纳装置的结构性元件将该元件载体保持在平面中。通常可以将更多的元件载体在更高和/或更低的平面中插入容纳装置。在用于容纳印刷电路板元件用的元件载体的容纳装置领域中，公知借助传感器识别所插入的元件载体的装置。然而，利用公知的装置无法检验元件载体在容纳装置中的姿态，尤其是期望的水平姿态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是至少部分地克服用于容纳印刷电路板元件用的元件载体的容纳装置中的上述缺陷。特定而言，本发明的目的是提供一种容纳装置以及一种用于检测容纳装置中的印刷电路板元件用的元件载体的方法，能够以简便又具成本效益的方式检验元件载体在容纳装置中的期望姿态，尤其是水平姿态。

本发明用以达成上述目的的解决方案参阅权利要求书。根据本发明，达成该目的的解决方案为具有根据权利要求1所述特征的容纳装置以及具有根据权利要求9所述特征的方法。本发明的其他特征和细节参阅从属权利要求、说明书和附图。在此情形下，结合根据本发明的容纳装置所描述的特征和细节当然也适用于根据本发明的方法，反之亦然，因此关于本发明各方面披露的内容均可相互引用。

根据本发明的第一方面，达成上述目的的解决方案为一种容纳装置，用于容纳印刷电路板元件用的至少一个元件载体，尤其是用于识别该容纳装置中存在至少一个元件载体。所述容纳装置设计成具有基体和至少一个容纳体对，其中，每个容纳体对具有第一容纳体和第二容纳体，并且其中，容纳体对的第一容纳体和第二容纳体相互间隔地布置在基体上，其中，第一容纳体具有至少一个第一容纳接触面，并且第二容纳体具有至少一个第二容纳接触面，其中，每个容纳体对的第一容纳接触面和第二容纳接触面布置在平面中，并且第一容纳接触面和第二容纳接触面构造用于容纳元件载体，其特征在于，每个第一容纳体具有第一传感器，并且每个第二容纳体具有第二传感器，用于检测元件载体在每个容纳体对的第一容纳接触面和第二容纳接触面的接触。

通过这种容纳装置，使容纳体对的第一容纳接触面和第二容纳接触面跨越平面，优选水平的平面。元件载体可以在所述平面中插入容纳装置，并且容纳体对作为结构性保持元件用于元件载体。在本发明的简单结构的实施方案中，元件载体可以贴靠在容纳体对的容纳接触面上。将第一传感器和第二传感器布置在容纳体对的第一容纳体和第二容纳体中和/或第一容纳体和第二容纳体上允许根据本发明检验所插入的元件载体在容纳装置中的姿态。在本发明的含义内，容纳体上具有传感器表示传感器与容纳体相关联。这样，传感器与容纳体之间也可能存在空间距离。优选地，传感器直接布置在容纳体上和/或容纳体中。通过在一个平面内分别布置在容纳体对的其中一个相互间隔的容纳体上的两个传感器，能够可靠又简便地确定元件载体的姿态。在本发明的含义内，如果容纳体对的两个传感器识别出接触，则可以假设元件载体的正确或理想的姿态。与之相反，借助根据本发明的每个容纳体对中至少两个传感器布置，同样可以识别容纳装置中的元件载体的不理想姿态，尤其是倾斜或非水平的姿态。因此，如果容纳体对或者位于上方和/或下方的容纳体对的两个传感器识别出不同的状态，即，如果识别出元件载体在容纳体对的第一容纳接触面的接触或非接触以及在第二容纳接触面的相反状态（接触或非接触），则识别出元件载体的错误姿态。特定而言，也可以识别元件载体错误地布置在容纳装置中的程度。通过许多不同的解决方案，可以实现容纳体对的第一传感器和第二传感器的结构性定向。在元件载体位于容纳体对的容纳接触面上的情况下，传感器例如指向上方，尤其是指向容纳接触面的方向。同样，传感器也可能沿侧向或其他方式布置在容纳体对中和/或容纳体对上。容纳装置可以在容纳体对的平面中具有两个以上传感器。举例而言，容纳装置可以在一个平面中容纳一个以上元件载体，使得每个元件载体的至少两个另外的传感器布置在容纳装置中。容纳接触面可以设计成平面、凸面或凹面。

这种容纳装置实现以简便又具成本效益的方式检验元件载体在容纳装置中的期望姿态，尤其是水平姿态。

根据本发明的优选改进方案，就容纳装置而言可以提出，传感器构造为机械传感器，尤其是机械触点。机械传感器代表一种特别简便又具成本效益的测量元件载体在每个容纳体对的第一容纳接触面和第二容纳接触面的接触的变型方案。机械传感器的特征是故障概率不高并且对错误的敏感性不高。机械传感器可以通过元件载体的自重来检测接触。对传感器的电导率的电阻测量同样能够用于识别容纳接触面与元件载体的接触。

根据本发明的另一优选改进方案，就容纳装置而言可以提出，传感器构造为电容传感器和/或电感传感器。通过使用电容传感器和/或电感传感器，所述容纳装置能够以简便又尤其具成本效益的方式检验元件载体在容纳装置中的期望姿态，尤其是水平姿态。所述容纳装置也能与光学传感器组合使用。光学传感器提供的优势是，它们能够以非接触的方式工作并且具有较长的使用寿命而无需活动的元件。举例而言，使用光学距离探测器来识别元件载体在每个容纳体对的第一容纳接触面和第二容纳接触面的接触。替选地，使用相机并且对所捕获的图像与目标图像施行目标/实际比较来识别接触。

也可设想，使用电容传感器、电感传感器和机械传感器以及光学传感器或者至少两种所述类型的传感器的组合。

根据本发明的又一优选实施方式，就容纳装置而言可以提出，传感器集成在容纳体中，尤其是形成每个容纳体的容纳接触面。本发明的这种改进方案代表一种安置传感器的有利结构性方案，因为无需更多的结构空间。容纳体的结构空间还用于传感器。由此，传感器还不易因受到撞击或其他影响而受损，因为它们受到容纳体的包围和/或保护。通过这样减少必要的元件和紧固机构，可以降低成本并减少制造时间。

根据本发明的另一优选改进方案，就容纳装置而言可以提出，容纳装置具有运算单元，其中，运算单元数据与传感器通信连接，并且其中，运算单元具有比较单元，其中，比较单元评估每个容纳体对的传感器的测量数据。因此，本发明的这种实施方式可以通过运算单元的比较单元评估并比较容纳体对的至少两个传感器的数据。这样，检查每个容纳体对的传感器识别出相同的状态还是不同的状态，即元件载体在每个容纳体对的第一容纳接触面和第二容纳接触面的接触还是非接触。针对状态的比较，例如进行对传感器所测定的测量数据的目标/实际比较。在此情形下，由运算单元的比较单元将检测到的传感器的测量数据与预先设定的目标数据进行比较。目标数据可以为数值或甚至数值范围。此外，目标数据可以是有度量单位或无单位的值或范围。通过设定目标数据，设定获取测量数据的容差。这样，除元件载体在容纳装置中的正确姿态之外，还能检查其他特性。举例而言，可以评估元件载体的重量并将其与目标数据进行比较。运算单元可以布置在容纳装置上和/或容纳装置附近或者借助数据通信线路与容纳装置间隔布置。

根据本发明的同样优选的改进方案，就容纳装置而言可以提出，容纳装置具有至少一个显示单元，用于显示比较单元的评估结果。根据本发明，显示单元可以是结构简单的发光单元、LED发光单元、具有用户界面的详细显示单元或者所述单元的组合或中间级。这样，显示单元可以用发光信号和/或彩色信号显示评估或者将评估作为文本和/或提示输出。同样，显示单元可以附加或专门设计为声学显示器。显示单元十分有利地补充了容纳装置，使用户能够访问运算单元和比较单元的评估结果和比较结果，或者使用户能够注意到这些结果。这样就能十分有利地以简便的方式避免用户未察觉到例如倾斜插入的元件载体。

根据本发明的另一优选改进方案，就容纳装置而言可以提出，每个容纳体对的第一容纳接触面和第二容纳接触面布置在相对于基体倾斜的平面中，并且每个容纳体对的第一容纳体和第二容纳体均具有在倾斜平面的下端逆向倾斜平面的方向限制第一容纳接触面和第二容纳接触面的区段。在本发明的这种改进的实施方式中，元件载体能够沿着容纳体的容纳接触面的倾斜平面自上向下插入容纳装置。在此情形下，元件载体可以选择性在容纳接触面上自行或通过其自重滑动到限制区段。限制区段防止元件载体过度插入装置或从装置掉出。这样就能以简便的方式并以具成本效益的手段保证元件载体的插入深度，并且能够简便地执行和重复插入。这样就能实现以最佳的方式将元件载体定位在传感器上方或传感器上，并且始终核查元件载体的位置。限制区段可以例如是突起形式的止挡或突出的肋部或凸部。

根据本发明的另一优选改进方案，就容纳装置而言可以提出，容纳体构造用于以形状配合的方式容纳元件载体。容纳装置的这种进一步结构性设计代表元件载体的导引机构。容纳体对的容纳体作为元件载体的导引机构的设计可以采用导引滑环、导引槽、导轨或其它形式的设计。因此，容纳体平行或近似平行布置。这种改进方案特别有利的是，其促进元件载体正确插入装置，并且能够更良好、更确定且更简便地将元件载体定位在传感器上方或传感器上。通过在插入容纳装置期间和之后导引元件载体，另外实现本发明的间接目的，即避免倾斜插入的元件载体。

根据本发明的第二方面，达成上述目的的解决方案为一种识别根据第一方面所述的容纳装置中的印刷电路板元件用的元件载体的方法，该方法的特征在于以下方法步骤：

- 检测容纳装置的每个容纳体对的容纳体的传感器的测量数据，

- 将检测到的传感器的测量数据传递到运算单元，

- 评估容纳装置的每个容纳体对的容纳体的传感器的测量数据，这是通过由运算单元的比较单元将该测量数据与针对每个容纳体对的容纳体的每个传感器的目标测量数据进行比较。

就所述的方法而言，具备已针对根据本发明的第一方面的容纳装置所描述的所有优势。在检测到传感器的测量数据的情况下，检测传感器是否识别出元件载体在相应容纳接触面的接触。如上所述，测量数据可以包括唯一值或状态（1/0、是/否、接触/非接触）或者也包括取值范围，诸如阻力或重量测量值。在本发明的含义内，在第二方法步骤和第四方法步骤中，传递代表借助数据通信连接将数据从第一元件传递到第二元件。在第二方法步骤中，将传感器的测量数据传递到运算单元。在第四方法步骤中，将以运算单元的比较单元的评估结果形式进一步处理的数据传递到显示单元。数据通信连接可以设计为电缆、电路板导线或其它形式。根据本发明的方法的元件和部件可以共同布置在壳体中或彼此远离地放置在壳体中并对应连接。通过借助运算单元的比较单元进行比较来评估测量数据应理解为例如将由传感器所测定的测量数据与预先设定的目标数据进行比较。目标数据可以为数值或甚至数值范围。此外，目标数据可以包括测量单位，例如以长度单位的距离指示或以重量单位的重量指示，或者无单位的值或范围，例如0或1作绝对值。如上所述，通过设定目标数据，设定检测测量数据的容差。这样，除元件载体在容纳装置中的正确姿态之外，还能检查其他特性。举例而言，可以评估元件载体的重量、阻力或其他变量，并将其与目标数据进行比较。评估测量数据尤其包括在上下放置的容纳体对的传感器之间进行比较，以识别倾斜插入的元件载体。

根据本发明的优选改进方案，就用于识别容纳装置中的印刷电路板元件用的元件载体的方法而言，可以附加地提出以下方法步骤：

- 将运算单元的评估结果传递到显示单元，以及

- 通过显示单元来显示评估结果。

借助显示单元完成显示运算单元的处理步骤的结果。如上所述，显示单元可以表现不同的复杂性并且包括光学元件和声学元件。显示单元、尤其是具有多个显示件的组合的显示单元有利地提高用户对元件载体不理想地倾斜插入容纳装置的感知，并且以简便又具成本效益的方式减少或甚至避免元件载体倾斜插入容纳装置。通过显示单元来显示评估结果也可以是软件内部的返回值。返回值可以用作进一步事件的触发值。这样，显示结果就不必包括视觉或光学指示。

根据本发明的特别优选的改进方案，就用于识别容纳装置中的印刷电路板元件用的元件载体的方法而言可以提出：在每个容纳体对的容纳体的第一传感器和第二传感器存在相同或近似相同的测量数据的情况下，通过第一显示变量表示评估结果，而在每个容纳体对的容纳体的第一传感器和第二传感器存在不同的测量数据的情况下，通过第二显示变量表示评估结果。在这种进一步改进的方法中，对于每个容纳体对的容纳体的第一传感器和第二传感器存在相同或近似相同的测量数据被解释为正确地水平插入元件载体或者不存在元件载体。反之，每个容纳体对的容纳体的第一传感器和第二传感器存在不同的测量数据被解释为倾斜插入元件载体。第一显示变量和第二显示变量引起用户注意到这些状况，从而避免用户未察觉到倾斜插入的元件载体。因此，实现以简便又具成本效益的方式检验元件载体在容纳装置中的期望姿态，尤其是水平姿态。

根据本发明的又一优选改进方案，就用于识别容纳装置中的印刷电路板元件用的元件载体的方法而言可以提出：所述评估包括评估容纳装置的上下布置的容纳体对的容纳体的传感器的测量数据。由此，可识别元件载体在容纳装置中的特殊姿态。这样就能精确地确定元件载体的错误倾斜姿态。

附图说明

下面结合附图详细说明根据本发明的容纳装置和根据本发明的方法。

图1示意性示出一个元件载体平直插入而一个元件载体倾斜插入的容纳装置的正视图。

图2示意性示出一个元件载体平直插入而一个元件载体倾斜插入的容纳装置的侧视图。

图3示意性示出两个容纳体对布置在相对于基体倾斜的平面中的容纳装置的侧视图，所述容纳体对的限制区段在倾斜平面的下端逆向倾斜平面的方向。

图4示意性示出第一传感器和第二传感器、具有比较单元的运算单元和显示单元的流程图。

图5示意性示出根据本发明第二方面的方法的流程图。

附图标记列表：

1 容纳装置

2 基体

3a 第一容纳体

3b 第二容纳体

4 容纳体对

5a 第一容纳接触面

5b 第二容纳接触面

6a 第一传感器

6b 第二传感器

7 运算单元

8 比较单元

9 显示单元

10 平面

15 元件载体

20 检测

25 传递

30 评估

40 传递

50 显示

100 识别。

具体实施方式

在图1至图5中，具有相同功能和作用模式的元素均标有相同的附图标记。容纳体对的顺序理解为自下而上；因此，第一容纳体对是最下方的容纳体对。

图1示意性示出具有四个容纳体对4的容纳装置1，这些容纳体对4上下布置在基体2上。传感器6a、6b例如分别布置在容纳装置1的容纳体3a、3b中并且形成容纳体3a、3b的容纳接触面5a、5b的一部分。在本发明的该示例性实施方式中，在元件载体15已插入容纳装置1之后，元件载体15搁置在容纳接触面5a、5b和传感器6a、6b上。所绘制的平面10为水平，从而代表本发明的有利改进方案。在第一容纳体对4中示出平直插入的元件载体15。第一容纳体对4的第一传感器6a和第二传感器6b识别所插入的元件载体15。在第二容纳体对4和第三容纳体对4中示出倾斜插入的元件载体15。这样，第二容纳体对4的第一传感器6a和第三容纳体对4的第二传感器6b识别所插入的元件载体15，而第二容纳体对4的第二传感器6b和第三容纳体对4的第一传感器6a识别未插入的元件载体15。这样，本发明的实施例直观地示出，通过将第一传感器6a布置在每个容纳体对4的第一容纳体3a上，并且通过将第二传感器6b布置在每个容纳体对4的第二容纳体3b上，能够以简便又具成本效益的方式检验所插入的印刷电路板元件用的元件载体15的姿态。

图2示意性示出图1中的容纳装置1的侧视图。下方的印刷电路板元件用的元件载体15在第一容纳体对4的第一容纳接触面5a和第二容纳接触面5b所跨越的平面10中延伸。上方的元件载体15在第二容纳体对4的第一容纳接触面5a和第三容纳体对4的第二容纳接触面5b所跨越的两个平面10之间倾斜或倾斜穿过这两个平面。

图3中示意性示出，两个容纳体对4的第一容纳接触面5a和第二容纳接触面5b布置在相对于基体倾斜的平面10中，并且每个第一容纳体3a和每个第二容纳体3b均具有在倾斜平面10的下端逆向倾斜平面10的方向限制第一容纳接触面5a或第二容纳接触面5b的区段。在图中示出的本发明的实施方式中，元件载体15能够沿着容纳体对4的容纳体3a、3b的容纳接触面5a、5b的倾斜平面10自上向下插入容纳装置1。限制区段防止元件载体15过度插入容纳装置1或从容纳装置1中掉出。这样就能以简便的方式并以具成本效益的手段保证元件载体15的插入深度，并且能够简便地执行和重复插入。这样就能以最佳的方式实现元件载体15在传感器6a、6b上方或这些传感器上的定位。

图4以示意性示出第一传感器6a和第二传感器6b、具有比较单元8的运算单元7、显示单元9以及传递25、40的方法步骤的流程图。所获取的传感器6a、6b的测量数据被传递25到运算单元7，传感器6a、6b的测量数据由运算单元7的比较单元8来处理并以与目标测量数据进行比较的方式来评估30。评估30的结果被传递40到显示单元9并且由显示单元9以前文所述的不同可行方式显示50给用户。容纳体对4的第一容纳体3a上的第一传感器6a与该容纳体对的第二容纳体3b上的第二传感器6b的组合实现能够高效又简便地检验或识别100印刷电路板元件用的至少一个元件载体15在其插入容纳装置1后的姿态。

图5示出根据本发明第一方面的用于识别100容纳装置1中的印刷电路板元件用的元件载体15的方法的步骤流程图。前文所述的方法步骤依序相继排列，由此说明所述方法步骤的排列次序。然而，所述方法步骤同样可以相互独立地重复、仅执行一次或多次和/或等待另一方法步骤或其输出。

Claims (12)

1.一种容纳装置（1），用于容纳至少一个印刷电路板元件用的元件载体（15），所述容纳装置（1）具有基体（2）和至少一个容纳体对（4），其中，每个容纳体对（4）具有第一容纳体（3a）和第二容纳体（3b），并且其中，所述容纳体对（4）的第一容纳体（3a）和第二容纳体（3b）相互间隔地布置在所述基体（2）上，其中，所述第一容纳体（3a）具有第一容纳接触面（5a），并且所述第二容纳体（3b）具有第二容纳接触面（5b），其中，每个容纳体对（4）的第一容纳接触面（5a）和第二容纳接触面（5b）布置在平面（10）中，并且所述第一容纳接触面（5a）和所述第二容纳接触面（5b）构造用于容纳所述元件载体（15），

其特征在于，

每个第一容纳体（3a）具有第一传感器（6a），并且每个第二容纳体（3b）具有第二传感器（6b），用于检测（20）所述元件载体（15）在每个容纳体对（4）的第一容纳接触面（5a）和第二容纳接触面（5b）的接触。

2.根据权利要求1所述的容纳装置（1），

其特征在于，

所述传感器（6a、6b）构造为机械传感器，尤其是机械触点。

3.根据权利要求1所述的容纳装置（1），

其特征在于，

所述传感器（6a、6b）构造为电容传感器和/或电感传感器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的容纳装置（1），

其特征在于，

所述传感器（6a、6b）集成在所述容纳体（3a、3b）中，尤其是形成每个容纳体（3a、3b）的容纳接触面（5a、5b）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的容纳装置（1），

其特征在于，

所述容纳装置（1）具有运算单元（7），其中，所述运算单元（7）与所述传感器（6a、6b）数据通信连接，并且其中，所述运算单元（7）具有比较单元（8），其中，所述比较单元（8）评估（30）每个容纳体对（4）的传感器（6a、6b）的测量数据。

6.根据权利要求5所述的容纳装置（1），

其特征在于，

所述容纳装置（1）具有至少一个显示单元（9），用于显示（50）所述比较单元（8）的评估结果。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的容纳装置（1），

其特征在于，

每个容纳体对（4）的第一容纳接触面（5a）和第二容纳接触面（5b）布置在相对于所述基体倾斜的平面（10）中，并且每个容纳体对（4）的第一容纳体（3a）和第二容纳体（3b）均具有在倾斜平面（10）的下端逆向所述倾斜平面（10）的方向限制所述第一容纳接触面（5a）和所述第二容纳接触面（5b）的区段。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的容纳装置（1），

其特征在于，

所述容纳体（3a、3b）构造用于以形状配合的方式容纳所述元件载体。

9.一种用于识别（100）根据权利要求1至8中任一项所述构造的容纳装置（1）中的印刷电路板元件用的元件载体（15）的方法，其中，所述方法的特征在于以下方法步骤：

- 检测（20）所述容纳装置（1）的每个容纳体对（4）的容纳体（3a、3b）的传感器（6a、6b）的测量数据，

- 将检测到的传感器（6a、6b）的测量数据传递（25）到所述运算单元（7），

- 评估（30）所述容纳装置（1）的每个容纳体对（4）的容纳体（3a、3b）的传感器（6a、6b）的测量数据，这是通过由所述运算单元（7）的比较单元（8）将所述测量数据与针对每个容纳体对（4）的容纳体（3a、3b）的每个传感器（6a、6b）的目标测量数据进行比较。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

所述方法进一步包括：

- 将所述运算单元（7）的评估（30）的结果传递（40）到所述显示单元（9），以及

- 通过所述显示单元（9）来显示（50）所述评估（30）的结果。

11.根据权利要求9或10所述的方法，

其特征在于，

在每个容纳体对（4）的容纳体（3a、3b）的第一传感器（6a）和第二传感器（6b）存在相同或近似相同的测量数据的情况下，通过第一显示变量表示所述评估的结果，而在每个容纳体对（4）的容纳体（3a、3b）的第一传感器（6a）和第二传感器（6b）存在不同的测量数据的情况下，通过第二显示变量表示所述评估的结果。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述评估（30）包括评估（30）所述容纳装置（1）的上下布置的容纳体对（4）的容纳体（3a、3b）的传感器（6a、6b）的测量数据。

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