DE10034690A1 - Vorrichtung zum linearen Positionieren einer Leiterplatte - Google Patents
Vorrichtung zum linearen Positionieren einer LeiterplatteInfo
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Abstract
Um bei einer Vorrichtung zum linearen Positionieren einer Leiterplatte (6) vorzugsweise innerhalb eines Bestückautomaten, der im wesentlichen aus einem Montagetisch (1) mit mindestens einer darauf befestigten Bauelementebestückeinheit (2), mindestens einer in Reichweite der Bauelementebestückeinheit (2) angeordneten Bauelementespeichereinheit (5) zum Bereitstellen von zu bestückenden Bauelementen (4) sowie mindestens einer Leiterplattentransporteinheit (7) zum Transportieren und Positionieren einer zu bestückenden Leiterplatte (6) relativ zur Bauelementebestückeinheit (2) besteht, durch einfach wirkende technische Mittel die Leiterplatte (6) schnell und zuverlässig in ihre optimale Montageposition zu bringen, wird vorgeschlagen, DOLLAR A daß die Leiterplatte (6) während des Transports im Bereich der Bauelementebestückeinheit (3) mit mindestens einem Reibmeßrad (9) derart zusammenwirkt, daß über den Transportweg die aktuelle Position der Leiterplatte (6) durch das Reibmeßrad (9) ermittelbar ist, wobei eine mit dem Reibmeßrad (9) in Verbindung stehende Steuereinheit (10) die Leiterplattentransporteinheit (7) bei Erreichen der definierten Montageposition zum Stillstand bringt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum linearen Positio
nieren einer Leiterplatte, vorzugsweise innerhalb eines Be
stückautomaten für elektronische Bauelemente.
Zum Bestücken von Leiterplatten oder anderen Trägerelementen
kommen Bestückautomaten zur Anwendung, die mittels eines an
einem Portalachsensystem angeordneten Bestückkopfes elektro
nische Bauelemente - wie Widerstände, Transistoren oder inte
grierte Schaltkreise - von mehreren Bauelementespeicherein
heiten aus auf die Leiterplatte montieren. Hierbei ist eine
exakte Lagebestimmung der miteinander zusammenwirkenden Ele
mente erforderlich.
Ein gattungsgemäßer Bestückautomat ist aus der WO 99/62314
bekannt. Auf einem Montagetisch ist eine förderbandartige
Leiterplattentransporteinheit angeordnet, die zum Transpor
tieren und Positionieren der zu bestückenden Leiterplatten
dient. Zur Montage ist eine Bauelementebestückeinheit mit
Bestückkopf vorgesehen, in deren Reichweite mehrere Bauele
mentespeichereinheiten zum Bereitstellen der zu bestückenden
Bauelemente liegen.
Durch einen am Bestückkopf befestigten optischen Sensor mit
einem Sensorfeld, das im wesentlichen das Bestückfeld des Be
stückautomaten umfaßt, läßt sich die Position einer Leiter
platte im gesamten Bestückfeld bestimmen. Der Sensor ist so
angeordnet, daß eine in das Bestückfeld transportierte Lei
terplatte an einer Bremsposition vom Sensor erkannt wird. Zum
Erkennen dient hierbei ein optisches Merkmal der Leiter
platte, beispielsweise deren Vorderkante. Nachdem der Sensor
die Leiterplatte erkannt hat, erfolgt vor Erreichen der Mon
tageposition ein definiertes Abbremsen der Leiterplatten
transporteinheit, so daß nach einer kurzen Schleichfahrt die
Leiterplatte schließlich zur Ruhe kommt. Der Sensor detek
tiert nun die Ruhelage des optischen Merkmals der Leiter
platte, um die endgültige Montageposition der Leiterplatte
als Eingangswert für die exakte Ansteuerung des Bestückkopfes
zu ermitteln.
Zum linearen Positionieren der Leiterplatte innerhalb des
Bestückautomaten ist durch das komplizierte Sensorsystem hier
ein hoher Aufwand an Meß- und Rechentechnik erforderlich.
Weiterhin verursacht der Schleichfahrt-Zeitanteil beim Trans
portieren der Leiterplatte in die Montageposition eine uner
wünschte Erhöhung der Gesamtdurchlaufzeit durch den Bestück
automaten.
Aus der GB 2 150 098 A geht ein weiterer Bestückautomat her
vor, der demgegenüber mit einem geringeren Aufwand an Meß-
und Rechentechnik zum linearen Positionieren einer Leiter
platte innerhalb des Bestückautomaten auskommt. Die Leiter
platte wird hierbei durch in die Leiterplattentransportein
heit integrierte mechanische Stopper angehalten, gegen welche
die Leiterplatte fährt. Eine exakte Positionierung erfolgt
nachfolgend durch teleskopartig ausfahrbare Stifte, die in
Durchbrüche der Leiterplatte eingreifen, wobei die Leiter
platte anschließend durch Klemmittel fest fixiert wird.
Durch das von den mechanischen Stoppern verursachte abrupte
Abbremsen der Leiterplatte kann jedoch eine unerwünschte La
geveränderung der Leiterplatte selbst sowie bereits bestück
ter Bauelemente erfolgen, was zu einer Störung im Bestück
automaten führt. Darüber hinaus ist bei der Verwendung von
mechanischen Stoppern zum linearen Positionieren einer
Leiterplatte von Nachteil, daß aufgrund deren unverstellbarer
Position in Richtung des Transportweges verschiedene Leiter
platten unterschiedlicher Länge immer an derselben Position
angehalten werden. Dies verursacht teilweise längere Trans
portwege für den Bestückkopf bei der Montage der Bauelemente,
was wiederum in nachteiliger Weise zu durchlaufzeiterhöhend
längeren Bestückzeiten führt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
Positionierung einer Leiterplatte dahingehend weiter zu ver
bessern, daß durch einfach wirkende technische Mittel die
Leiterplatte schnell und zuverlässig in ihre optimale Monta
geposition gebracht werden kann.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum
linearen Positionieren einer Leiterplatte gelöst, bei der die
Leiterplatte während des Transports im Bereich einer Bauele
mentebestückeinheit mit mindestens einem Reibmeßrad derart
zusammenwirkt, daß über den Transportweg die aktuelle Posi
tion der Leiterplatte durch ein Reibmeßrad ermittelbar ist,
wobei eine mit dem Reibmeßrad in Verbindung stehende Steue
rungseinheit eine Leiterplattentransporteinheit bei Erreichen
der definierten Montageposition zum Stillstand bringt.
Die Vorrichtung zum linearen Positionieren einer Leiterplatte
ist vorzugsweise innerhalb eines Bestückautomaten angeordnet,
der im wesentlichen aus einem Montagetisch mit mindestens ei
ner darauf befestigten Bauelementebestückeinheit, mindestens
einer in Reichweite der Bauelementebestückeinheit angeordne
ten Bauelementespeichereinheit zum Bereitstellen von zu be
stückenden Bauelementen sowie mindestens einer Leiterplatten
transporteinheit zum Transportieren und Positionieren einer
zu bestückenden Leiterplatte relativ zur Bauelementebestück
einheit besteht.
Die nachfolgenden abhängigen Unteransprüche geben vorteil
hafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, daß die Lei
terplatte während des Transports im Bereich der Bauelemente
bestückeinheit mit mindestens einem Reibmeßrad derart zusam
menwirkt, daß über den Transportweg die aktuelle Position der
Leiterplatte durch das Reibmeßrad ermittelbar ist. Dabei
bringt eine mit dem Reibmeßrad in Verbindung stehende Steue
rungseinheit die Leiterplattentransporteinheit bei Erreichen
der definierten Montageposition schließlich zum Stillstand.
Die erfindungsgemäße Lösung schafft den Vorteil, daß zum Po
sitionieren der Leiterplatte keine aufwendige Meß- und Re
chentechnik erforderlich ist, sondern anstelle eines kompli
zierten Sensorsystems ein einfaches mechanisch wirkendes
Reibmeßrad zum Einsatz kommt. Es hat sich gezeigt, daß sich
der durch die Reibpaarung zwischen dem Reibmeßrad und der
Leiterplatte auftretende Schlupf in vertretbaren minimalen
Grenzen hält, so daß sich die Lage der Leiterplatte innerhalb
des Bestückautomaten hinreichend exakt messen läßt. Der
Schlupf der Leiterplatte zur förderbandartigen Leiterplatten
transporteinheit spielt bei dem erfindungsgemäßen Meßprinzip
keine Rolle mehr, weil die Messung hier im direkten Zusammen
wirken mit der Leiterplatte erfolgt. Da ein Schleichfahrt-
Zeitanteil zur Positionierung der Leiterplatte bei der Erfin
dung nicht erforderlich ist und eine auf die Abmessungen der
Leiterplatte optimal anpaßbare Positionierung innerhalb des
Bestückautomaten erfolgen kann, ist eine minimale Durchlauf
zeit zur Bestückung der Leiterplatte erzielbar.
Vorzugsweise sollte das Reibmeßrad zumindest außenradial,
also entlang seiner Kontaktbahn, mit einem elastomeren Mate
rial versehen sein, um den Schlupf zwischen dem Reibmeßrad
und der Leiterplatte minimal zu halten. Es ist jedoch auch
denkbar, ein gänzlich aus einem elastomeren Material herge
stelltes Reibmeßrad zu verwenden.
Das Reibmeßrad kann mit der Oberfläche oder der Unterfläche
der Leiterplatte in Kontakt stehen, wobei die Achse des Reib
meßrades im wesentlichen parallel zur Ebene der Leiterplatte
steht. Hierdurch wird ein optimales Zusammenwirken zwischen
beiden Reibpartnern erzielt. Das Reibmeßrad kann insbeson
dere auch mit dem in Transportrichtung der Leiterplatte liegenden
Leiterplattenrandbereich zusammenwirken, um eine kon
tinuierliche, nicht von Durchbrüchen in der Leiterplatte un
terbrochene Laufbahn sicherzustellen. Alternativ dazu ist es
auch möglich, daß das Reibmeßrad mit mindestens einer der
beiden Längskanten der Leiterplatte in Kontakt steht, wobei
die Achse des Reibmeßrades hierbei im wesentlichen senkrecht
zur Ebene der Leiterplatte steht. Die Anordnung des Reibmeß
rades innerhalb des Bestückautomaten ist also je nach den
baulichen Randbedingungen anpaßbar.
Vorzugsweise ist die Leiterplattentransporteinheit förder
bandartig ausgebildet, wobei die Leiterplatte auf einem
Transportriemen aufliegt.
Die Bauelementebestückeinheit kann als Collect,
als Pick, als Chipshooter oder in anderer be
kannter Weise ausgebildet sein. Als Bauelementespeicherein
heit kann ein Gurt, Tray, Wafer, Stangenmagazin oder derglei
chen Verwendung finden.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachste
hend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungs
formen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es
zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum
linearen Positionieren einer Leiterplatte und
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungs
form einer solchen Vorrichtung.
Ein Bestückautomat besteht gemäß Fig. 1 im wesentlichen aus
einem Montagetisch 1 mit einer über ein nicht dargestelltes
Portalachsensystem in X- und Y-Richtung bewegbaren Bauele
mentebestückeinheit 2. Die Bauelementebestückeinheit 2 ist
nach Art eines Revolverbestückkopfes ausgebildet und weist
dementsprechend mehrere außenradiale Saugpipettenelemente 3
zur Aufnahme und dem Transport von elektronischen Bauelemen
ten 4 auf. Eine Bauelementespeichereinheit 5 dient dabei dem
Bereitstellen der zu bestückenden Bauelemente 4 und ist inso
weit in Reichweite der Bauelementebestückeinheit 2 angeord
net. Die Bauelementebestückeinheit 2 nimmt nacheinander meh
rere zu bestückende Bauelemente 4 aus der Bauelementespei
chereinheit 5 auf und bestückt damit anschließend eine Lei
terplatte 6.
Die Leiterplatte 6 liegt auf einer förderbandartigen Leiter
plattentransporteinheit 7 mit einem Transportriemen 8. Mit
der Leiterplattentransporteinheit 7 wird die zu bestückende
Leiterplatte 6 relativ zur Bauelementebestückeinheit 2 posi
tioniert. Während des Transports im Bereich der Bauelemente
bestückeinheit 3 treibt die Leiterplatte 6 ein Reibmeßrad 9
an. Eine Steuerungseinheit 10 ermittelt über den Drehwinkel
des Reibmeßrads 9 die aktuelle Position der Leiterplatte 6
entlang des Transportweges.
Bei Erreichen einer innerhalb der Steuerungseinheit 10 ge
speicherten Montageposition, die über einen IST/SOLL-Ver
gleich ermittelt wird, bringt die Leiterplattentransport
einheit 7 die Leiterplatte 6 zum Stillstand, so daß diese an
schließend durch die Bauelementebestückeinheit 2 mit elektro
nischen Bauelementen 4 bestückt werden kann.
Gemäß Fig. 2 steht im Unterschied zu dem vorstehend beschrie
benen Ausführungsbeispiel das Reibmeßrad 9 nicht mit der
Oberfläche der Leiterplatte 6 in einer Weise in Kontakt, daß
die Achse des Reibmeßrades 9 im wesentlichen parallel zur
Ebene der Leiterplatte 9 steht. Vielmehr wirkt das Reibmeßrad
9a des zweiten Ausführungsbeispiels mit einer der beiden
Längskanten der Leiterplatte 6 zusammen. Dabei steht die
Achse des Reibmeßrades 9a im wesentlichen senkrecht zur Ebene
der Leiterplatte 6.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht
allein auf die beiden vorstehend angegebenen bevorzugten Aus
führungsbeispiele. Vielmehr ist auch eine Vielzahl von Ab
wandlungen denkbar, die von der beanspruchten Erfindung Ge
brauch machen.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum linearen Positionieren einer Leiterplatte
(6),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiterplatte (6) während des Transports im Bereich
einer Bauelementebestückeinheit (3) mit mindestens einem
Reibmeßrad (9) derart zusammenwirkt, daß über den Trans
portweg die aktuelle Position der Leiterplatte (6) durch
ein Reibmeßrad (9) ermittelbar ist, wobei eine mit dem
Reibmeßrad (9) in Verbindung stehende Steuerungseinheit
(10) eine Leiterplattentransporteinheit (7) bei Erreichen
der definierten Montageposition zum Stillstand bringt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reibmeßrad (9) gänzlich aus einem elastomeren Ma
terial besteht, um bei der Transportbewegung den Schlupf
zwischen dem Reibmeßrad (9) und der Leiterplatte (6) zu
minimieren.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reibmeßrad (9) zumindest außenradial mit einem
schlupfminimierenden elastomeren Material versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reibmeßrad (9) mit der Oberfläche oder der Unter
fläche der Leiterplatte (6) in Kontakt steht, wobei die
Achse des Reibmeßrades (9) im wesentlichen parallel zur
Ebene der Leiterplatte (6) Verläuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reibmeßrad (9) mit dem in Transportrichtung der
Leiterplatte (6) liegenden Leiterplattenrandbereich zusam
menwirkt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reibmeßrad (9) mit mindestens einer der beiden
Längskanten der Leiterplatte (6) in Kontakt steht, wobei
die Achse des Reibmeßrades (9) im wesentlichen senkrecht
zur Ebene der Leiterplatte (6) verläuft.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiterplattentransporteinheit (7) förderbandartig
ausgebildet ist, wobei die Leiterplatte (6) auf einem
Transportriemen (8) aufliegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauelementebestückeinheit (2) als CollectGerät oder als Pick oder als Chipshooter
ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauelementespeichereinheit (5) als Gurt, Tray,
Wafer oder Stangenmagazin ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2000134690 DE10034690C2 (de) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Vorrichtung zum linearen Positionieren einer Leiterplatte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000134690 DE10034690C2 (de) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Vorrichtung zum linearen Positionieren einer Leiterplatte |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE10034690A1 true DE10034690A1 (de) | 2002-02-07 |
DE10034690C2 DE10034690C2 (de) | 2002-06-27 |
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ID=7649191
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2000134690 Expired - Fee Related DE10034690C2 (de) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Vorrichtung zum linearen Positionieren einer Leiterplatte |
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DE (1) | DE10034690C2 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11163595A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プリント基板の搬送装置および搬送方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2150098B (en) * | 1983-11-24 | 1986-10-08 | Dyna Pert Precima Limited | Machine for placing electronic components on a substrate |
DE19823928A1 (de) * | 1998-05-28 | 1999-12-09 | Kempten Elektroschmelz Gmbh | Verbindungselement zur kraftschlüssigen Verbindung von Bauteilen |
-
2000
- 2000-07-17 DE DE2000134690 patent/DE10034690C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11163595A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プリント基板の搬送装置および搬送方法 |
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DE10034690C2 (de) | 2002-06-27 |
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