DD294837A5 - MANIPULATOR HEAD - Google Patents
MANIPULATOR HEAD Download PDFInfo
- Publication number
- DD294837A5 DD294837A5 DD90340883A DD34088390A DD294837A5 DD 294837 A5 DD294837 A5 DD 294837A5 DD 90340883 A DD90340883 A DD 90340883A DD 34088390 A DD34088390 A DD 34088390A DD 294837 A5 DD294837 A5 DD 294837A5
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- manipulation
- suction
- manipulator
- tube
- manipulator head
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Manipulatorkopf fuer einen Handmanipulator bzw. eine halb- oder vollautomatische Bestueckungsvorrichtung jeweils zur Manipulation von miniaturisierten elektronischen Bauelementen mit einem Kopftraeger * der als Handgriff ausgestaltet bzw. an der Bestueckungsvorrichtung gehalten ist, der mit einer Vakuumanschluszleitung und einer Vakuumdurchfuehrung versehen ist. Weiterhin ist eine mit der Vakuumdurchfuehrung (2) in Verbindung stehende Vakuum-Saugpipette (3) am Kopftraeger (1) vorgesehen, an deren Saugoeffnung (4) das Bauelement waehrend des Bestueckungsvorganges unter Vakuumeinflusz gehalten ist. Auf der Saugpipette (3) ist ein koaxial dazu verlaufendes Manipulationshilfsrohr (5) relativ zur Saugpipette (3) verschiebbar gefuehrt, dessen Freiende (6) in Aufnahmestellung fuer das Bauelement ueber die Saugoeffnung (4) der Saugpipette (3) hinaussteht und dessen Rohroeffnung (8) zum Freiende (6) hin einen in sich trichterfoermig oeffnenden Innenprofilabschnitt (9) aufweist. Fig. 1{elektronisches Bauelement; halb-/vollautomatische Bestueckungsvorrichtung; Handmanipulator; Manipulatorkopf; Vakuumanschluszleitung; Vakuumsaugpipette; Manipulationshilfsrohr; Handgriff; Kopftraeger}The invention relates to a manipulator head for a hand manipulator or a semi or fully automatic Bestueckungsvorrichtung each for manipulation of miniaturized electronic components with a head carrier * designed as a handle or held on the Bestueckungsvorrichtung, which is provided with a Vakuumanschluszleitung and a Vakuumdurchfuehrung. Furthermore, a vacuum suction pipette (3) connected to the vacuum feed-through (2) is provided on the head carrier (1), at the suction opening (4) of which the component is held under vacuum influence during the loading process. On the suction pipette (3) a coaxially extending manipulation auxiliary tube (5) relative to the suction pipette (3) guided slidably whose free end (6) in receiving position for the device over the Saugoeffnung (4) of the suction pipette (3) protrudes and its Rohroeffnung ( 8) towards the free end (6) towards a funnel-shaped opening inner profile section (9). Fig. 1 {electronic component; semi / fully automatic loading device; Hand manipulator; A manipulator head; Vakuumanschluszleitung; Vakuumsaugpipette; Auxiliary manipulation tube; Handle; Kopftraeger}
Description
Hierzu a Seiten ZeichnungenFor this a pages drawings
Die Erfindung betrifft einen Manipulatorkopf für einen Handmanipulator bzw. eine halb- oder vollautomatische Bostüqkungsvorrlchtung jeweils zur Manipulation von miniaturisierten elektronischen Bauelementen mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a manipulator head for a hand manipulator or a semi or fully automatic Bostüqkungsvorrlchtung respectively for the manipulation of miniaturized electronic components with the features specified in the preamble of claim 1.
Ein derartiger Manipulatorkopf ist beispielsweise aus DE-OS 37 21226.6 bekannt. Er dient zur Bestückung von Leiterplatten mit SMD-Bauelementen und weist einen Kopfträger, der mit einer Vakuumanschlußleitüng und einer Vakuumdurchführung versehen ist, sowie eine mit der Vakuumdurchführung in Verbindung stehende Vakuum-Saugpipette am Kopfträger auf, an deren Saugöffnung das Bauelement während des Bestückungsvorganges unter Vakuumeinfluß gehalten ist. Der neuartige Manipulatorkopf ist insbesondere für das Bestücken von Mehrschichtleiterplatten (MLCB = Multi-Layer-Circuit-Board) mit sogenannten Durchführungswiderständen in der neuartigen Insert/Inboard-Mount-Technologie (IMT) entwickelt worden. Die IMT ist eine Weiterentwicklung der Oberflächen-Montage von elektronischen Bauelementen (SMT) und wurde beispielsweise in der Fachzeitschrift für Elektronik-Fertigung und Test „produktronic", 11/1988, S.56 vorgestellt. Sie basiert auf der Tatsache, daß bei Mehrschichtleiterplatten Durchkontaktierungen vorgenommen werden müssen, um die verschiedenen Leiterplattenebenen an entsprechenden Schaltungspunkten miteinander verbinden zu können. Diese Durchkontaktierungen können als Einsatzort für Bauteile und insbesondere, Widerstände, verwendet werden. Diese sind zylindrisch ausgestaltet und weisen kappenförmige Anschlußkontakte auf ihrer Zylindergrund- bzw. Deckfläche auf. Bei einer Anpassung der Widerstandslänge an die Dicke der Leiterplatte kann ein Durchführungswiderstand in einer Durchkontaktierungsbohrung eingesteckt und die Anschlußkontakte mit entsprechenden Leiterbahnen auf der Ober- und Unterseite der Leiterbahn verlötet werden. Der Durchführungswiderstand übernimmt also neben seiner eigentlichen Bauteilfunktion auch die Funktion der Durchkontaktierung.Such a manipulator head is known for example from DE-OS 37 21226.6. It is used to assemble printed circuit boards with SMD components and has a head support, which is provided with a Vakuumanschlußleitüng and a vacuum feedthrough, and connected to the vacuum feedthrough vacuum suction pipette on the head carrier, at the suction port, the component during the loading process under vacuum influence is held. The novel manipulator head has been developed in particular for the assembly of multi-layer circuit boards (MLCB = multi-layer circuit board) with so-called feedthrough resistors in the novel insert / inboard mount technology (IMT). The IMT is a further development of the surface mounting of electronic components (SMT) and was, for example, in the trade journal for electronics manufacturing and test "produktronic", 11/1988, p.56 presented.It is based on the fact that in multi-layer printed circuit boards vias These vias can be used as a location for components and in particular, resistors, which are cylindrical in shape and have cap-shaped terminal contacts on their Zylindergrund- or top surface on a cylindrical base Adjusting the resistance length to the thickness of the printed circuit board, a feed-through resistance can be inserted in a through-hole and the connection contacts are soldered to corresponding conductor tracks on the top and bottom side of the conductor track So in addition to its actual component function also the function of the via.
Wie bereits in dem vorgenannten Artikel angesprochen wurde, ist der eigentliche Bestückungsvorgang - das Einstecken der äußerst kleinen Widerstände in die Durchkontaktierungsbohrung - problematisch. Die Widerstände weisen nämlich nur Abmessungen in der Größe von etwa 2 mm Läng? und 1 mm Durchmesser auf. Weitere Probleme ergeben sich durch die Verpackung solcher Widerstände in sogenannten Magazingurten. Letztere bestehen aus einem Metallband mit eingedrückten Vertiefungen, in denen die Widerstände mit ihrer Rotationsachse parallel zur Bandebene einliegen. Zur Bestückung ist es also notwendig, den Widerstand kontrolliert aus der Magazingurtvertiefung zu entnehmen, um 90° um eine seiner Querachsen zu kippen und mit seiner Rotationsachse koaxial zur Bohrungsachse der Durchkontaktierungsbohrung in diese einzusetzen. Ausgehend von den geschilderten Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Manipuletorkopf für einan Handmanipulator bzw. eine halb-oder vollautomatische Bestückungsvorrichtung anzugeben, mit dem die vorstehenden Manipulationen von miniaturisierten elektronischen Bauelementen einfach und zuverlässig vorgenommen werden können. Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 angegeben. Demnach ist auf der Vakuum Saugpipette ein koaxial dazu verlaufendes Manipulationshilfsrohr relativ zur Saugpipr tte verschiebbar geführt, dessen Freiende in Aufnahmestellung für das Bauelement über die Saugöffnung der Saugpipette hina jssteht und dessen Rohröffnung zum Freiende hin ein sich trichterförmig öffnendes Innenprofil aufweist. Durch diese Ausf estaltung des Manipulatorkopfes ist es möglich, mit ihm an ein in der Vertiefung des Magazingurtes liegendes Bauteil seitlich heranzugehen. Durch die Saugwirkung der Saugpipette wird das Bauteil angesaugt. Durch das sich trichterförmig öffnende Innenprofil! des Manipulationshilfsrohres kann sich das Bauteil während des Ansaugens beim Eintreten in die Rohröffnung des Manipulationshilfsrohres um eine Querachse drehen, bis es an der Saugöffnung der Vakuum-Saugpipette ansteht und zwar mit seiner Rotationsachse koaxial zur Saugpipetten-Längsachse. Damit ist das Bauteil bereits richtig für den Bestückungsvorgang angeordnet. Nach dem Verfahren des Manipulatorkpfes vom Magazingurt zur Sollposition vertikal über der Durchkontaktierungsbohrung wird das Bauteil mit seinem der Saugpipette abgewandten Ende in die Durchkontaktierungsbohrung eingeführt und mittels der Saugpipette eingeschoben. Hierbei kommt die Verschiebbarkeit des Manipulationshilfsrohres relativ zur Saugpipette zum Tragen, wodurch das Bauteil aus der sich über die Saugpipette zurückschiebenden Rohröffnung aus- und in die Durchkontaktierungsbohrung eingeschoben werden kann.As already mentioned in the aforementioned article, the actual assembly process - the insertion of the extremely small resistors in the through-hole - is problematic. The resistors have namely only dimensions in the size of about 2 mm long? and 1 mm in diameter. Further problems arise through the packaging of such resistors in so-called magazine belts. The latter consist of a metal band with depressed recesses, in which the resistors with their axis of rotation einliegen parallel to the strip plane. To equip it is therefore necessary to remove the resistance controlled from the Magazingurtvertiefung to tilt 90 ° about one of its transverse axes and use with its axis of rotation coaxial with the bore axis of the through hole in this. Based on the described problems, the invention has for its object to provide a manipulator head for a hand manipulator or a semi-automatic or fully automatic placement device with which the above manipulations of miniaturized electronic components can be made easily and reliably. The solution of this problem is specified in the characterizing features of claim 1. Accordingly, on the vacuum suction pipette, a coaxially extending manipulation auxiliary tube relative to the Saugpipr tte slidably guided, whose free in the receiving position for the device via the suction port of the suction pipette hina jssteht and the tube opening to the free end has a funnel-shaped opening inner profile. Through this design of the manipulator head, it is possible to approach it laterally with a component lying in the recess of the magazine strap. Due to the suction effect of the suction pipette, the component is sucked. Due to the funnel-shaped inner profile! of the manipulation auxiliary tube, the component may rotate about a transverse axis during the suction when entering the tube opening of the manipulation auxiliary tube until it is present at the suction opening of the vacuum suction pipette with its axis of rotation coaxial with the suction pipette longitudinal axis. Thus, the component is already properly arranged for the assembly process. After the procedure of Manipulatorkpfes from the magazine belt to the target position vertically above the through-hole, the component is introduced with its suction pipette remote end into the through-hole and inserted by means of the suction pipette. In this case, the displaceability of the manipulation auxiliary tube relative to the suction pipette comes to bear, whereby the component from the back over the suction piping tube opening and can be inserted into the through-hole.
Die Ansprüche 2-5 geben vorteilhafte Weiterbildungen des sich trichterförmig öffnenden Innenprofils der Rohröffnung des Manipulationshilfsrohres an. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird in diesem Zusammenhang auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.The claims 2-5 indicate advantageous developments of the funnel-shaped opening inner profile of the pipe opening of the manipulation auxiliary pipe. To avoid repetition, reference is made in this context to the exemplary embodiment.
Durch die im Anspruch 6 angegebenen Verrundungen der Übergangsbereiche am Innenprofil des Manipulationshilfsrohres wird ein möglichst ungehindertes und reibungsarmes Einführen des Bauteils in die Rohröffnung des Manipulationshilfsrohres erzielt. Anspruch 7 hat zum Ziel, daß das Bauelement in der Rohröffnung möglichst genau zentriert und unter möglichst geringem seitlichen Spiel sitzt. Diese Eigenschaft ist insbesondere für halb- oder vollautomatische Bestückungsvorrichtungen wichtig, da zwischen der automatisch vom Manipulator angefahrenen Sollposition für das Einstecken des Bauelementes in die Durchkontaktierungsbohrung und der eigentlichen Istposition des elektronischen Bauteils am Manipulatorkopf eine möglichst geringe Toleranz vorhanden sein muß.By specified in claim 6 rounding of the transition areas on the inner profile of the manipulation auxiliary tube as unhindered and low-friction insertion of the component is achieved in the pipe opening of the manipulation auxiliary pipe. Claim 7 has the goal that the component centered as accurately as possible in the pipe opening and sitting under the least possible lateral play. This property is particularly important for semi-automatic or fully automatic placement devices, as between the automatically approached by the manipulator target position for the insertion of the component in the through-hole and the actual actual position of the electronic component on the manipulator head the smallest possible tolerance must be present.
Die Ansprüche 8-10 betreffen die relative Verschiebbarkeit des Manipulationshilfsrohres gegenüber der Saugpipette. Durch die begrenzte, zur Verfügung stehende Hubstrecke, die insbesondere etwa 80% der auf die Bauteillänge abgestimmten Überstehlänge des Manipulationshilfsrohres gegenüber der Säugöffnung der Saugpipette entspricht, wird das Bauteil selbsttätig in seine Soll-Längsposition in der Durchkontaktierungsbohi ung bezüglich der Leiterplatts geschoben. Weiteres ist dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen.Claims 8-10 relate to the relative displaceability of the manipulation auxiliary tube with respect to the suction pipette. Due to the limited, available stroke distance, which corresponds in particular to about 80% of the component length tuned Überstehlänge the manipulation auxiliary tube relative to the mammal opening of the suction pipette, the component is automatically pushed into its desired longitudinal position in the Durchkontaktierungsbohi tion with respect to the printed circuit board. Further details can be found in the exemplary embodiment.
Die Ansprüche 11-14 kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Lagerung des Manipulationshilfsrohres am Kopfträger. Besondere Erwähnung verdient hier Anspruch 13, wonach in d tr F hrungshülse zwischen Kopfträger und Manipulationshilfsrohr ein Federelement, insbesondere eine Schra ibendruckfeder, zur Beaufschlagung des Manipulationsrohres in Überstehrichtung angeordnet ist. Zum einen wird dadurch das Manipulationshilfsrohr für das Aufnehmen des Bauteils aus dem Magazingurt in seine voll gegenüber der Saugpipette ausgefahrene Aufnahmeposition verbracht. Zum anderen wird der Kopfträger über das Federelement beim Anstoßen des Stirnendes des Manipulationshilfsrohres an die Oberfläche des Magazingurtes bzw. der Leiterplatte durch die Abstützung des cederelementes beaufschlagt. Die dadurch auf den Kopf träger ausgeübte Kraft kann dazu verwendet werden, Schaltelemente im oder am Kopfträger zum Ein-bzw. Ausschalten des Vakuums zu betätigen.The claims 11-14 indicate advantageous developments of the storage of the manipulation auxiliary tube on the head carrier. Particular mention deserves here claim 13, which is arranged in d tr F Fuhrungshülse between the head support and manipulation auxiliary tube, a spring element, in particular a Schra ibendruckfeder, for acting on the manipulation tube in the overhanging direction. On the one hand, the manipulation auxiliary tube for receiving the component from the magazine belt is thus brought into its receiving position, which is fully extended relative to the suction pipette. On the other hand, the head carrier is acted upon by the spring element when abutting the front end of the auxiliary manipulation tube to the surface of the magazine belt or the printed circuit board by the support of the c ederelementes. The force applied to the head carrier can be used to switching elements in or on the head carrier for on or. Turn off the vacuum to press.
Anspruch -14 dient einer Verbesserung der Führung des Manlpulationshllfsrchres gegenüber der Saugpipette insbesondere im kopfträgerabseitigen Bereich dieser beiden Kon.struktionsteile. Durch den r Srlngaufsatz wird gleichzeitig eine Abdichtung des Abstandsspaltes zwischen der Innenwand des Manipulationshilfsrohres Ut1J der Außenwand der Saugpipette geschaffen, wodurch das Vakuum besonders verlustfrei auf das anzusaugende Bauteil übertragen wird. Damit ist dessen zuverlässige Entnahme aus dem Magazingurt und Halterung während des Verfahrens von der Bauteilaufnahmeposition zur Bestückungsposition gewährleistet.Claim -14 serves to improve the management of Manlpulationshllfsrchres against the suction pipette, especially in the head restraint portion of these two Kon.struktionsteile. By the r Srlngaufsatz a seal of the spacer gap between the inner wall of the auxiliary manipulation tube is provided Ut 1 J of the outer wall of the suction pipette simultaneously, whereby the vacuum is particularly lossless transferred to the sucked component. This ensures its reliable removal from the magazine strap and holder during the process from the component receiving position to the loading position.
Zur weiter.« Verbesserung der Zentrierung der vom Manipulatorkopf gehandhabten Bauteile-insbesondere bei einer Verwendung des Manipulatorkopfes an vollautomatischen Bectückungsvorrichtungen-sind gemäß Anspruch 15 weitere Zentrierungs- und Klemmittel im Bereich der Überstehlänge der Innenöffnung des Manipulationshilfsrohres zur Festlegung der zu manipulierenden Bauelemente vorgesehen.To further. "Improvement of the centering of the handled by the manipulator head components, especially when using the manipulator head to fully automatic Bectückungsvorrichtungen are provided according to claim 15 further centering and clamping in the Überstehlänge the inner opening of the manipulation auxiliary pipe for fixing the components to be manipulated.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus dei nachfolgenden Beschreibung klar, in der oin Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert wird. Es zeigenFurther features, properties and advantages of the invention will become apparent from the following description, in which oin embodiment of the subject invention with reference to the accompanying figures is explained in more detail. Show it
Fig. 2: einen vergrößerten Rotationsaxialschnitt durch das Saugende der Anordnung gemäß Fig. 1, Fig. 3: eine perspektivische Darstellung eines Magazingurtes mit einliegenden Durchführungswiderständen und Fig. 4: eine schematische Darstellung der Manipulation eines Durchführungswiderstandes mit Hilfe des erfindungsgemäßen2 shows an enlarged axial rotation section through the suction end of the arrangement according to FIG. 1, FIG. 3 shows a perspective view of a magazine belt with inserted feedthrough resistances, and FIG. 4 shows a schematic representation of the manipulation of a feedthrough resistance with the aid of the invention
Der Aufbau und die detaillierte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Manipulatorkopfes ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Dabei wurde in Fig. 1 der Deutlichkeit halber die Halterung dec Manipulatorkopfes an einer entsprechenden Bestückungsvorrichtung nicht dargestellt, da sie sich im Rahmen des üblichen Fachkönnens bewegt und beispielsweise aus DE-OS 3721226.6 entnehmbar ist.The construction and the detailed design of the manipulator head according to the invention is shown in FIGS. 1 and 2. In this case, the holder dec manipulator head on a corresponding placement device was not shown in Fig. 1 for clarity, since it moves within the usual skill and can be removed, for example, from DE-OS 3721226.6.
Der Kopfträger 1 ist in Form eines Zylinderkörpers gestaltet, der koaxial eine Vakuumdurchführung 2 in Form einer Bohrung aufweist. Diese steht mit einer nicht dargestellten Vakuum-Anschlußleitung mit Vakuumpumpe in Verbindung. In koaxialer Verlängerung der Vakuumdurchführung 2 und in Saugverbindung mit dieser ist an der Unterseite des Kopfträgers 1 die Vakuum-Saugpipette 3 befestigt, an deren trägerabseitiger Saugöffnung 4 ein elektronisches Bauelement während des Bestückungsvorganges einer Leiterplatte unter Vakuumeinfluß gehalten werden kann. Auf der Saugpipette 4 ist ein koaxial dazu verlaufendes Manipulationshilfsrohr 5 geführt, dessen Freiende 6 in Aufnahmestellung für ein Bauelement (Fig. 1,2,4 A-D) über die Saugöffnung 4 der Saugpipette 3 um die Überstehlänge 7 hinaussteht. Die Rohröffnung 8 des Manipulationshilfsrohres 5 weist zum Freiende 6 hin einen sich trichterförmig öffnenden Innenprofilabschnitt 9 auf. Der kopfträgerseitige Abschnitt 10 des Manipulationshilfsrohres 5 ist im Durchmesser durch eine stufenförmige Ringverbreiterung 11 vergrößert und in einer auf die Unterseite des Kopfträgers 1 aufgeschobenen und dort befestigten Führungshülse 12 verschiebbar geführt. Die Führungshülse 12 ist an ihrem unteren Ende eingezogen ausgebildet und läßt die Durchführungsöffnung 13 für das Manipulationshilfsrohr 5 bzw. die Saugpipette 3 frei. Zwischen der Innenseite der stufenförmigen Ringverbreiterung 11 und der unteren Stirnfläche 14 des Kopfträgers 1 ist eine Schraubendruckfeder 15 eingesetzt, die das Manipulationshilfsrohr 5 in Überstehrichtung 16 beaufschlagt.The head carrier 1 is designed in the form of a cylinder body which has coaxially a vacuum feedthrough 2 in the form of a bore. This communicates with a vacuum connection line, not shown, with a vacuum pump. In coaxial extension of the vacuum feedthrough 2 and in suction connection with this, the vacuum suction pipette 3 is fixed to the underside of the head carrier 1, at the carrier-side suction opening 4, an electronic component during the loading process of a printed circuit board under vacuum influence can be maintained. On the suction pipette 4, a coaxially extending auxiliary manipulation tube 5 is guided, the free end 6 protrudes in the receiving position for a component (Fig. 1,2,4 A-D) on the suction port 4 of the suction pipette 3 to the Überstehlänge 7. The tube opening 8 of the manipulation auxiliary tube 5 has towards the free end 6 toward a funnel-shaped opening inner profile section 9. The head carrier-side section 10 of the manipulation auxiliary tube 5 is enlarged in diameter by a step-shaped ring widening 11 and slidably guided in a guide sleeve 12 pushed onto the underside of the head carrier 1 and fastened there. The guide sleeve 12 is formed retracted at its lower end and leaves the passage opening 13 for the manipulation auxiliary tube 5 and the suction pipette 3 free. Between the inside of the stepped ring widening 11 and the lower end face 14 of the head carrier 1, a helical compression spring 15 is inserted, which acts on the auxiliary manipulation tube 5 in the overhanging direction 16.
Im folgenden wird die Geometrie des Manipulatorkopfes im Bereich seiner Spitze (S) (Fig. 2) näher erläutert. Dabei ist zu beachten, daß mit einer bestimmten Geometrie der Spitze S nur elektronische Bauelemente mit einer ganz bestimmten Dimensionierung gehandhabt werden können, die nur innerhalb enger Grenzen variieren darf. Als Beispiel sei ein sogenannter Mikromelf-Durchführungswiderstand 17 angegeben, der zylindrisch ausgebildet ist und an der Zylindergrund- bzw. Deckfläche kappenförmige Anschlußkontakte 18,19 aufweist. Seine Länge beträgt etwa 2,1 mm, sein Durchmesser 1,1 mm. Folgende Geometrie wird an der Manipulatorspitze S verwendet: Die Überstehlänge 7 des Manipulationshilfsrohres 5 über die Saugöffnung 4 der Saugpipette 3 beträgt in der Aufnahmestellung für den Durchführungswiderstand 17 (Fig. 1,2,4 A-D) etwa 2/3 der Baulänge des Durchführungswiderstandes 17, also etwa 1,4mm. Wie aus Fig.2 weiter deutlich wird, nimmt der zylinderförmige Innenprofilabschnitt 9 der Rohröffnung 8 des Manipulationshilfsrohres 5 nur etwa die Hälfte der Überstehlänge 7 ein. Es schließt sich nach innen ein Zylinderabschnitt 20 an, dessen Durchmesser geringfügig größer als der maximale Außendurchmesser des zu manipulierenden Durchführungswiderstandes 17 ist. Der Durchmesser D beträgt also beispielsweise 1,3mm, womit bei einem Außendurchmesser d des Durchführungswiderstandes 17 von 1,1mm durch den Zylinderabschnitt 20 eine seitliche Zentrierung des Durchführungswiderstandes 17 im Bereich von +/-1 mm stattfindet. Weiterhin ist der Maximaldurchmesser M der Trichteröffnung 21 des Manipulationshilfsrohres δ um etwa 10% kleiner als die Baulänge L des Durchführungswiderstandes 17. Er beträgt damit etwa 1,8 bis 1,9mm. Der Flankenwinkel Fzwischen der Trichterflanke 22 und der Rohrlängsachse 23 beträgt 30°. die Übergangsbereiche 24 zwischen der ringförmigen Stirnfläche 14' des Manipulationshilfsrohres 5 und der Trichterflanke 22 bzw. zwischen der Trichterflanke 22 und dem Zylinderabschnitt 20 sind verrundet.The geometry of the manipulator head in the region of its tip (S) (FIG. 2) is explained in more detail below. It should be noted that with a certain geometry of the tip S only electronic components can be handled with a very specific dimensions, which may vary only within narrow limits. By way of example, a so-called micromelt feedthrough resistor 17 is provided, which is cylindrical and has cap-shaped connection contacts 18, 19 on the cylinder base or cover surface. Its length is about 2.1 mm, its diameter 1.1 mm. The following geometry is used at the manipulator tip S: The suppression length 7 of the manipulation auxiliary tube 5 via the suction opening 4 of the suction pipette 3 in the receiving position for the bushing resistor 17 (FIG. 1,2,4 AD) is about 2/3 of the length of the bushing resistor 17, So about 1.4mm. As is further apparent from FIG. 2, the cylindrical inner profile section 9 of the tube opening 8 of the auxiliary manipulation tube 5 occupies only about half of the overlap length 7. This is followed inwardly by a cylinder section 20 whose diameter is slightly larger than the maximum outer diameter of the feedthrough resistance 17 to be manipulated. The diameter D is thus, for example, 1.3 mm, with which an external diameter d of the feed-through resistance 17 of 1.1 mm through the cylinder portion 20, a lateral centering of the feedthrough resistance 17 in the range of +/- 1 mm. Furthermore, the maximum diameter M of the funnel opening 21 of the manipulation auxiliary tube δ is about 10% smaller than the length L of the feedthrough resistance 17. It is thus about 1.8 to 1.9 mm. The flank angle F between the funnel edge 22 and the tube longitudinal axis 23 is 30 °. the transition regions 24 between the annular end face 14 'of the manipulation auxiliary tube 5 and the funnel flank 22 or between the funnel flank 22 and the cylinder section 20 are rounded.
Durch die vorstehend beschriebene Geometrie ergibt sich der Vorteil, dali die Bauelemente unbehindert und reibungsarm in die Rohröffnung 8 eingesaugt werden können, wobei in der in Fig. 2 gezeigten Bestückungsposition eine gute Zentrierung und Sicherung des Durchführungswiderstandes 17 gegen ein Verkippen stattfind n.The geometry described above has the advantage that the components can be sucked unhindered and with low friction into the tube opening 8, with good centering and securing of the feedthrough resistance 17 against tilting taking place in the placement position shown in FIG.
Anhand von Fig. 2 ist zusätzlich auf den Paßringaufsatz 25 hinzuweisen, der die Saugöffnung 4 der Saugpipette 3 bildet. Der Paßringaufsatz 25 ist in seinem Durchmesser derart bemessen, daß er das Manipulationshilfsrohr 5 neben seiner Führung In der Führungshülse 12 unter leichtem Gleitspiel zusätzlich im Bereich der Manipulatorspitze S führt.Reference is also made to Fig. 2 on the Paßringaufsatz 25, which forms the suction port 4 of the suction pipette 3. The Paßringaufsatz 25 is dimensioned in diameter such that it leads the manipulation auxiliary tube 5 in addition to its leadership in the guide sleeve 12 with slight sliding clearance in addition to the manipulator tip S.
Die Verschiebbarkeit des Manipulationshilfsrohres 6 gegenüber der Vakuumsaugpipette 3 bzw. dem Kopfträger 1 kommt beim Bestücken der Leiterplatte zum Tragen. Das Manipulationshilfsrohr 5 ist gegenüber der Saugpipette 3 um eine begrenzte Hubstrecke von etwa 80% der Überstehlänge entgegen der Überstehrichtung 16 verschiebbar. Die verfügbare Hubstrecke beträgt also etwa 1,1 mm. Die beiderseitige Begrenzung der Hubstrecke wird dabei durch Anschläge fürden kopfträgerseitigen Abschnitt 10 des Manipulationshilfsrohres 5 in dor Führungshülse 12 erzielt. Die Hubbegrenzung in Überstehrichtung 1 β erfolgt durch den Anschlag der abgeschrägten Stufenkante 26 der stufenförmigen Ringverbreiterung 11 des Manipulationshilfsrohres L' an die Innenseite der Führungshülse 12 in deren eingezogenem Bereich. Die Hubbegrenzung entgegen der Überstehrichtung 16 erfolgt durch Jun Anschlag des kopfträgerseitigen Endes des Manipulationshilfsrohres 5 an der Stirnfläche 14 des Kopfträgers 1. Die verfügbare Hubstrecke H ist also durch den freien Abstand zwischen dem Manipulationshilfsrohr 5 und dem Kopfträger 1 in der Aufnahmestellung (Fig. 1) des Manipulationshilfsrohres gegeben.The displaceability of the manipulation auxiliary tube 6 with respect to the vacuum suction pipette 3 and the head support 1 comes to bear when equipping the circuit board. The manipulation auxiliary tube 5 is opposite to the suction pipette 3 by a limited stroke distance of about 80% of the Überstehlänge against the Überstehrichtung 16 displaced. The available stroke distance is thus about 1.1 mm. The mutual limitation of the stroke distance is achieved by stops for the head carrier-side portion 10 of the manipulation auxiliary tube 5 in the guide sleeve 12. The stroke limitation in the direction of protrusion 1 β takes place by the abutment of the chamfered step edge 26 of the step-shaped ring widening 11 of the manipulation aid tube L 'to the inside of the guide sleeve 12 in their retracted area. The Hubbegrenzung against the Überstehrichtung 16 is carried out by Jun stop the headboard end of the manipulation auxiliary tube 5 on the end face 14 of the head carrier 1. The available stroke distance H is thus by the free distance between the manipulation auxiliary tube 5 and the head support 1 in the receiving position (Fig. given the manipulation auxiliary pipe.
Anhand der Fig.3 und 4 können die Manipulationsvorgänge, die mit dem erfindungsgemäßen Manipulatorkopf möglich sind, näher erläutert werden. In Fig. 3 ist eine Magazingurt 27 gezeigt, der Vertiefungen 28 mit den darin einliegenden Durchführungswiderständen 17 aufweist. Zum Versand sind die Vertiefungen 28 durch eine Abdeckfolie 29 verschlossen. Zur Entnahme jeden Widerstandes 17 wird die Manipulatorspitze S mit dem Manipulationshilfsrohr 5 in Aufnahmestellung (Fig.4A) jeweils im Bereich einer Vertiefung 28 auf den Magazingurt 27 aufgesetzt. Durch das Aufsetzen wirkt das Manipulationshilfsrohr 5 auf den Kopfträger 1 zurück, womit beispielsweise über einen Berührungsschalter das Vakuum zur Beaufschlagung der Saugpipette 3 eingeschaltet werden kann. Die Trichteröffnung 21 wird dabei mit ihrem Mittelpunkt außerhalb der Längsmitte des Widerstandes 17 aufgesetzt, so daC beim Ansaugen des Widerstandes 17 dessen Ende, etwa der Anschlußkontakt 18, an der Stirnfläche 14' des Manipulatbnshilfsrohres 5 einen Drehpunkt P findet (Fig.4B), womit der Widerstand 17 unter einer weiteren Drehung (Fig.4C) in die Rohröffnung 8 eingesaugt wird, bis er mit der Stirnfläche seines anderen Anschlußkontaktes 19 an der Saugöffnung 4 der Saugpipette 3 ansteht (Fig.4D). Nun ist die Bauteillängsachse koaxial zur Rohrlängsachse 23 ausgerichtet und der Widerstand 17 zentriert sowie zuverlässig zum Transport in die Bestückungsposition festgehalten. Der Manipulatorkopf wird dann zu seiner Sollposition vertikal oberhalb der Durchkontaktierungsbohrung 30 in der Mehrschichtleiterplatte 31 verfahren. Anschließend'/vird er abgesenkt, bis zuerst der Anschlußkontakt 19 in die Durchkontaktierungshohrung 30 eintritt. Anschließend schlägt die Stirnfläche 14 des Manipulationshilfsrohres 5 an der Oberseite der Leiterplatte 31 an. Bei einem weiteren Absenken des Manipulatorkcpies bleibt das Manipulationshilfsrohr 5 stehen, der Kopfträger 1 und die Saugpipette 3 schieben sich unter weiterem Eindringen des Widerstandes 17 in die Durchkontaktierungsbohrung 30 bis zum Durchmessen der voll verfügbaren Hubstrecke H zwischen dem Manipulationshilfsrohr 5 und dem Kopfträger 1 bzw. der Saugpipette 3 weiter vor. In der Fig.4 E gezeigten Einschubendstellung ist der Widerstand 17 durch die Abstimmung der Hubstrecke H und der Überstehlänge 7 auf die Bauteillänge L und die Leiterplattendicke 1 automatisch in seine Sollposition in dor Leiterplatte 31 eingeschoben. Durch den Anschlag des Manipulationshilfsrohres 5 an der Leiterplatte 31 wird über die Schraubendruckfeder 15 eine Gegenkraft auf den Kopfträger 1 erzeugt, über die ein entsprechendes Schaltelement zum Ausschalten des Vakuums und Freigeben des Widerstandes 17 betätigt werden kann. Nach dem Abheben der Manipulatorspitze S von der Leiterplatte 31 fährt das Manipulationshilfsrohr 5 durch den Einfluß der Schraubendruckfeder 15 in die in Fig. 1,2 und 4 A-D gezeigte Aufnahmestellung für das nächste Bauelement in Überstehrichtung 16 vor.With reference to Figures 3 and 4, the manipulation operations that are possible with the manipulator head according to the invention, will be explained in more detail. In Fig. 3 is a magazine belt 27 is shown, the recesses 28 having the insertion resistors 17 therein. For shipping, the recesses 28 are closed by a cover 29. To remove each resistor 17, the manipulator tip S is placed with the manipulation auxiliary tube 5 in the receiving position (FIG. 4A) in each case in the region of a depression 28 on the magazine roller 27. By placing the manipulation auxiliary tube 5 acts on the head carrier 1 back, so that, for example, via a touch switch, the vacuum for acting on the suction pipette 3 can be turned on. The funnel opening 21 is placed with its center outside the longitudinal center of the resistor 17, so that daC when sucking the resistor 17 whose end, such as the terminal contact 18, on the end face 14 'of the Manipulatbnshilfsrohres 5 a pivot point P (Fig.4B), which the resistance 17 is sucked into the tube opening 8 with a further rotation (FIG. 4C) until it is in contact with the end face of its other connection contact 19 at the suction opening 4 of the suction pipette 3 (FIG. 4D). Now the component longitudinal axis is aligned coaxially to the tube longitudinal axis 23 and the resistor 17 centered and reliably held for transport in the loading position. The manipulator head is then moved to its desired position vertically above the via 30 in the multilayer circuit board 31. Subsequently, it is lowered until at first the terminal contact 19 enters the via hole 30. Subsequently, the end face 14 of the manipulation auxiliary tube 5 abuts against the upper side of the printed circuit board 31. In a further lowering of Manipulatorkcpies the manipulation auxiliary tube 5 stops, the head support 1 and the suction pipette 3 push with further penetration of the resistor 17 into the through-hole 30 to the diameter of the fully available stroke H between the manipulation auxiliary tube 5 and the head support 1 and Suction pipette 3 further forward. In the insertion end position shown in FIG. 4 E, the resistor 17 is automatically pushed into its nominal position in the printed circuit board 31 by the tuning of the stroke H and the suppression length 7 to the component length L and the printed circuit board thickness 1. By the stop of the manipulation auxiliary tube 5 on the circuit board 31, a counterforce on the head carrier 1 is generated via the helical compression spring 15, via which a corresponding switching element for switching off the vacuum and releasing the resistor 17 can be actuated. After lifting the manipulator tip S of the circuit board 31, the manipulation auxiliary tube 5 advances by the influence of the helical compression spring 15 in the receiving position shown in Fig. 1,2 and 4 A-D for the next component in the overhang 16.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8906468U DE8906468U1 (en) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | Manipulator head for manipulating miniaturized electronic components |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD294837A5 true DD294837A5 (en) | 1991-10-10 |
Family
ID=6839557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD90340883A DD294837A5 (en) | 1989-05-26 | 1990-05-21 | MANIPULATOR HEAD |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0431104B1 (en) |
| JP (1) | JPH04501191A (en) |
| AU (1) | AU5670090A (en) |
| DD (1) | DD294837A5 (en) |
| DE (2) | DE8906468U1 (en) |
| WO (1) | WO1990014753A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018120497A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 华为技术有限公司 | Pick-up pen for manual assembly |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19616073A1 (en) * | 1996-04-23 | 1997-10-30 | Teves Gmbh Alfred | Device for bubble-free fixing of components to be glued |
| DE10061756A1 (en) * | 2000-12-12 | 2002-07-04 | Siemens Production & Logistics | Method and device for removing placement elements |
| CN1299883C (en) * | 2004-12-03 | 2007-02-14 | 天津大学 | Micro mechanical band for microsurgery |
| DE102010040684A1 (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-15 | Hamilton Bonaduz Ag | Tool for use in pipette device for automatic and selective gripping of blank made of active substance-beads, has accommodation space with cross-section surface, which is not enlarged along tool axle in accommodation direction of opening |
| JP5085749B2 (en) | 2011-02-21 | 2012-11-28 | ファナック株式会社 | Rod-shaped member conveying device |
| JP6497984B2 (en) * | 2015-03-06 | 2019-04-10 | 平田機工株式会社 | Holding nozzle, holding unit, and transfer device |
| GB2542142A (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-15 | De Beers Uk Ltd | Vacuum nozzle |
| CN106112875A (en) * | 2016-08-12 | 2016-11-16 | 嘉兴新中南汽车零部件有限公司 | A kind of stretching mechanism automatically |
| DE102019212234A1 (en) * | 2019-08-15 | 2021-02-18 | Robert Bosch Gmbh | Positioning device for positioning a workpiece on a surface and method for positioning a workpiece on a surface |
| GB2612811A (en) * | 2021-11-12 | 2023-05-17 | De Beers Uk Ltd | Nozzle |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5599795A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Device for mounting electronic part |
| DE3721226C2 (en) * | 1987-06-26 | 1996-09-26 | Fritsch Theresia Geb Kiener | Guide device for hand loading and fixing SMD components on printed circuit boards |
-
1989
- 1989-05-26 DE DE8906468U patent/DE8906468U1/en not_active Expired
-
1990
- 1990-05-21 DD DD90340883A patent/DD294837A5/en not_active IP Right Cessation
- 1990-05-22 DE DE90908462T patent/DE59002928D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-22 EP EP90908462A patent/EP0431104B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-22 JP JP2507891A patent/JPH04501191A/en active Pending
- 1990-05-22 WO PCT/DE1990/000375 patent/WO1990014753A1/en active IP Right Grant
- 1990-05-22 AU AU56700/90A patent/AU5670090A/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018120497A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 华为技术有限公司 | Pick-up pen for manual assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59002928D1 (en) | 1993-11-04 |
| JPH04501191A (en) | 1992-02-27 |
| WO1990014753A1 (en) | 1990-11-29 |
| DE8906468U1 (en) | 1989-08-24 |
| EP0431104B1 (en) | 1993-09-29 |
| AU5670090A (en) | 1990-12-18 |
| EP0431104A1 (en) | 1991-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3442397C2 (en) | ||
| DD294837A5 (en) | MANIPULATOR HEAD | |
| DE2312749A1 (en) | LOET SOCKET FOR PRINTED CIRCUITS | |
| DE2707900C3 (en) | Universal adapter for devices for electrical testing of various printed circuits | |
| DE10057143C2 (en) | Coaxial connector assembly for high frequency applications | |
| EP0867978A2 (en) | Angled coaxial connector | |
| DE10209492B4 (en) | Preßschweißmaschine | |
| DE1765461A1 (en) | Spring contact | |
| DE102005045161A1 (en) | Device for turning and equipping double-sided circuit-boards with SMD- and THT-components, is arranged adjacent to transport system of fabrication line for circuit boards | |
| WO2021105002A1 (en) | Electronics housing for automated assembly | |
| DE2148605B2 (en) | SOCKET OF THE SMALLEST DIMENSIONS FOR SOLDERING INTO A HOLE IN A CIRCUIT BOARD | |
| DE102004031271B4 (en) | RF connector for coaxial cable | |
| DE2155418C3 (en) | Device for inserting bolt-shaped workpieces into holes in a plate | |
| DE4116166C1 (en) | Connector for small dia. coaxial cable - has resilient contact section of earth contact, touching housing wall | |
| DE3410093C2 (en) | ||
| DE69116095T2 (en) | Device for dispensing small objects | |
| DE9302714U1 (en) | Proximity switch with a sleeve-like housing | |
| DE3685789T2 (en) | COMPLETELY CLOSED FITTING FOR FLUORESCENT TUBES. | |
| DE68922664T2 (en) | Alignment system for printed circuit boards. | |
| EP0878870A1 (en) | High Frequency coaxial connector | |
| CH676510A5 (en) | Contact arrangement for electrical or electronic tester | |
| DE3715893A1 (en) | Device for mounting plug connectors on printed circuit boards | |
| DE3839911C1 (en) | Electrical switch | |
| DE8704718U1 (en) | Pressure switch | |
| DE3723347A1 (en) | Device for mounting plug connectors on printed circuit boards |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RPV | Change in the person, the name or the address of the representative (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |