DE10054611A1 - Präzisionslager für Zuführmodule von Bestückautomaten - Google Patents

Abstract

Präzisionslager für Zuführmodule von Bestückautomaten mit einer Zwangsführung (210, 220), von welcher die Zuführmodule (300) an dem Bestückautomaten in Längsrichtung verschiebbar geführt sind, und welche Spiel aufweist, sowie mit einer davon getrennten Präzisionsführung (110, 120, 170), von welcher die Zuführmodule (300) in einem Endbereich (E) des Präzisionslagers (110, 120, 170) spielfrei positionierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Präzisionslager für Zuführmodule von Bestückautomaten.

An einem Bestückautomaten ist eine Mehrzahl von Zuführmodulen angeordnet, welche in der Lage sind, unterschiedlichste Be­ stückelemente dem Bestückautomaten während des Bestückprozes­ ses zuzuführen. Um eine hohe Bestückgenauigkeit gewährleisten zu können, ist es erforderlich, dass die Zuführmodule an den Bestückautomaten exakt positioniert werden können, beispiels­ weise mittels exakter Leisten, auf welche die Zuführmodule aufgesetzt werden. Außerdem ist gewünscht, die Zuführmodule während des Betriebs des Bestückautomaten auswechseln zu kön­ nen, ohne dass der Betrieb gestört werden kann. Darüber hin­ aus können Störungen der Positioniergenauigkeit der Zuführmo­ dule dadurch auftreten, dass Bestückelemente sich an den La­ gern der Zuführmodule in den Bestückautomaten ansammeln und daher ein exaktes Einsetzen der Zuführmodule verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Präzisionslager für Zuführmodule von Bestückautomaten anzugeben, mittels wel­ chem ein exaktes Positonieren der Zuführmodule an dem Be­ stückautomaten sowie ein fehlerfreies Wechseln der Zuführmo­ dule während des Betriebs des Bestückautomaten möglich ist, ohne daß Störungen aufgrund von abgelagerten Bestückelementen auftreten können.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merk­ malen nach dem unabhängigen Anspruch. Bevorzugte Ausgestal­ tungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen bean­ sprucht.

Erfindungsgemäß wird ein Präzisionslager für Zuführmodule von Bestückautomaten geschaffen, welches eine Zwangsführung und eine Präzisionsführung aufweist. Von der Zwangsführung sind die Zuführmodule an dem Bestückautomaten in Längsrichtung der Zuführmodule verschiebbar und spielaufweisend geführt. Von der Präzisionsführung sind die Zuführmodule in einem Endbe­ reich des Präzisionslagers spielfrei positionierbar. Dabei bietet die Trennung von Zwangsführung und Präzisionsführung den Vorteil, dass eine ungenaue Zwangsführung auch fehlerto­ lerant gegenüber abgelagerten Bestückelementen ausgelegt wer­ den kann und dennoch die Bewegungsfreiheit des Zuführmoduls bei einem Wechsel während des Betriebs des Bestückautomaten soweit einschränkt, dass ein sicherer Betrieb des Bestückau­ tomaten gewährleistet ist. Ein exaktes Positionieren des Zu­ führmoduls an dem Bestückautomaten ist lediglich in einem Endbereich des Präzisionslagers erforderlich, um dem Bestück­ prozess eine Abholposition für Bestückelemente an dem Zuführ­ modul mit hoher Genauigkeit zur Verfügung zu stellen.

Die Präzisionsführung kann so ausgelegt sein, dass sie im Endbereich im wesentlichen die gesamten Lagerkräfte aufnimmt. Hierbei kann die spielbehaftete Zwangsführung vollständig von den Lagerkräften entlastet werden, und die Lagerkräfte auf die Präzisionsführung übergehen, wodurch mechanische Überbe­ stimmtheit vermieden wird.

Außerdem kann der Endbereich des Präzisionslagers über ein Übergangselement an die Zwangsführung gekoppelt sein. Bei­ spielsweise ist das Übergangselement rampenartig ausgebildet. Hierdurch ist ein ruckfreies und sicheres Einschieben des Zu­ führmoduls in den Endbereich des Präzisionslagers ermöglicht.

Die Präzisionsführung kann Lagerelemente mit geschrägten Flä­ chen aufweisen, welche jeweils an dem Bestückautomaten sowie an dem Zuführmodul ausgebildet sind und zum Aufnahmen des Zu­ führmoduls miteinander gekoppelt werden können. Durch das Verwenden geschrägter Flächen für die Präzisionsführung kann erreicht werden, dass durch die Gewichtskraft des Zuführmoduls selbsttätig und spielfrei eine gewünschte Position ein­ genommen wird.

Die geschrägten Flächen weisen beispielsweise einen Schrä­ gungswinkel von 45° auf. Die Lagerelemente können somit bei­ spielsweise M-förmig oder V-förmig ausgebildet sein und sich in Längsrichtung der Zuführmodule erstrecken.

Die geschrägten Flächen können aneinander angrenzen und sind dabei derart geformt, dass im gekoppelten Zustand der Lager­ elemente des Bestückautomaten und der Zuführmodule am Grund zwischen zwei geschrägten Flächen des Bestückautomaten je­ weils ein Hohlraum verbleibt. In diesem Hohlraum können sich abgelagerte Bestückelemente ansammeln, ohne dass die Positio­ niergenauigkeit der Präzisionsführung beeinträchtigt wird.

Die Zwangsführung kann beispielsweise mindestens eine schwal­ benschwanzartige Nut je Zuführmodul aufweisen, welche zum Nutgrund hin verjüngt ist und mindestens einen Nutenstein, dessen Form im wesentlichen der Nut entspricht, und wobei die Nut und der Nutenstein derart geformt sind, dass bei in der Nut angeordnetem Nutenstein am Nutgrund ein Hohlraum ver­ bleibt. Der Hohlraum am Nutgrund ermöglicht, dass abgelagerte Bestückelemente sich in dem Hohlraum ansammeln können, ohne dass die Funktion der Zwangsführung beeinträchtigt wird. Durch die Verjüngung der Nut zum Nutgrund hin lagern sich ab­ geschiedene Bestückelemente am Nutgrund und damit bei einge­ schobenem Nutenstein in dem Hohlraum ab. Die Nuten sind be­ vorzugt an dem Bestückautomaten angeordnet und der Nutenstein ist jeweils an den Zuführmodulen angeordnet. Der Nutenstein kann mit einer Abstreifvorrichtung versehen sein, mittels welcher beim Ein- bzw. Ausschieben aus der Nut Gegenstände, beispielsweise abgeschiedene Bestückelemente, aus der Nut entfernbar sind.

Zusätzlich kann das Präzisionslager mit einer Präzisionsboh­ rung in der Nähe des Endbereichs und einem Positionierstift versehen sein, welcher im wesentlichen spielfrei in die Prä­ zisionsbohrung eingreifen kann. Beispielsweise kann die Prä­ zisionsbohrung in dem Bestückautomat ausgebildet sein und der Positionierstift kann an dem Zuführmodul ausgebildet sein.

Durch die Kombination aus Präzisionsführung, Präzisionsboh­ rung und Positionierstift kann in dem Endbereich des Präzisi­ onslagers eine noch höhere Genauigkeit zum Positionieren der Zuführmodule erreicht werden.

Außerdem können durch die erfindungsgemäße Zwangsführung in Längsrichtung der Zuführmodule die Zuführmodule beim Einset­ zen und Herausnehmen aus dem Bestückautomaten während dessen Betrieb Bewegungen im wesentlichen nur in dieser Längsrich­ tung ausführen. Das Risiko einer Beschädigung des Bestückau­ tomaten und damit einer Störung des Betriebs des Bestückauto­ maten durch Kollision der Zuführmodule mit bewegten Baugrup­ pen des Bestückautomaten wird vermieden.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht von an ei­ nem Bestückautomaten angeordneten Komponenten eines Präzisi­ onslagers nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht der bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht von an ei­ nem Zuführmodul angeordneten Komponenten des Präzisionslagers nach der bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 4 eine Schnittansicht durch einen Teil der Präzisions­ führung nach der bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Schnittansicht durch einen Teil der Zwangsfüh­ rung nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 6 eine perspektivische schematische Ansicht der Zwangs­ führung nach der bevorzugten Ausführungsform bei in den End­ bereich eingeschobenem Zuführmodul.

Aus Fig. 1 sind Komponenten der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, welche an einem Bestückautomaten angeordnet sind. Eine Mehrzahl von schwalbenschwanzartigen Nuten 210 sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, parallel zuein­ ander und nebeneinander an dem Bestückautomaten angeordnet Jede der schwalbenschwanzartigen Nuten 210 ist mit einem Ram­ penbereich 260 versehen, welcher das Einführen eines Nuten­ steins, welcher beispielsweise an einem Zuführmodul eines Be­ stückautomaten angebracht ist, erleichtert. Nahe dem Rampen­ bereich 260 der schwalbenschwanzartigen Nuten 210 sind Aufla­ geflächen 170 ausgebildet. Die Auflageflächen 170 stellen Auflagestellen für die durch die Präzisionsführung nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung positionierten Zu­ führmodule zur Verfügung. In der Nähe des Endbereichs E sind Lagerelemente 110 mit beispielsweise M-förmigem Querschnitt sowie Rampenbereiche 160 vorgesehen, welche das Einführen ei­ nes Zuführmoduls in den Endbereich E des Präzisionslagers nach der bevorzugten Ausführungsform erleichtern. Die Lager­ elemente 110 bilden einen Teil der Präzisionsführung. Ferner sind an den Endbereich E angrenzend, Anschlagflächen 310 für Zuführmodule sowie Präzisions-Langlochbohrungen 320 vorgese­ hen.

Aus Fig. 2 ist ein Zuführmodul 300 in das Präzisionslager nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eingescho­ ben gezeigt. Dabei greift ein Nutenstein 220, welcher an dem Zuführmodul 300 angebracht ist, in die schwalbenschwanzartige Nut 210 an dem Bestückautomaten ein. Durch den Rampenbereich 260 im Anfangsbereich der schwalbenschwanzartigen Nuten 210 ist ein einfaches Einsetzen des Zuführmoduls 300 in die Nut 210 möglich. Das Zuführmodul 300 ist an seinem vorderen End­ bereich mit einem Lagerelement 120 versehen, welches im we­ sentlichen der Form eines der Lagerelemente 110 der Präzisionsführung entspricht. Beim Einschieben des Zuführmoduls 300 in die Nut 210 gleitet das an dem Zuführmodul 300 angebrachte Lagerelement 120 über den Rampenbereich 260 in das an dem Be­ stückautomaten angebrachte Lagerelement 110 der Präzisions­ führung. In eingeschobenem Zustand des Zuführmoduls 300 kann dieses ferner mittels eines Positionierstiftes 330 (aus Fig. 4 ersichtlich) in eine einer Mehrzahl von Positions- Langlochbohrungen 320 eingreifen, welche angrenzend an einen Anschlag 310 für das Zuführmodul 300 an dem Bestückautomaten vorgesehen sind. Der Positionierstift kann beispielsweise zy­ lindrisch ausgebildet sein und an der Stirnfläche des Zuführ­ moduls angebracht sein, welche im eingeschobenen Zustand des Zuführmoduls der Präzisions-Langlochbohrung 320 zugewandt ist.

Im eingeschobenem Zustand liegt das Zuführmodul 300 lediglich mit dem Lagerelement 120 auf dem Lagerelement 110, sowie mit seinem hinteren Endbereich auf der Anlagestelle 170 auf. Die Zwangsführung ist in eingeschobenem Zustand des Zuführmoduls 300 nicht belastet.

Aus Fig. 3 ist eine Detailansicht des an dem Zuführmodul 300 angeordneten Nutensteins 220, welcher im wesentlichen der Form der Nut entspricht, sowie des Lagerelements 120 ersicht­ lich, welches in das Lagerelement 110 der Präzisionsführung eingreifen kann. Entsprechende Querschnitte des Lagerelements 110 der Präzisionsführung sowie der schwalbenschwanzartigen Nuten 210 der Zwangsführung sind aus den Fig. 4 bzw. 5 er­ sichtlich. Das Lagerelement 120, welches an dem Zuführmodul 300 angeordnet ist und das Lagerelement 110 der Präzisions­ führung sind dabei derart geformt, dass bei in das Lagerele­ ment 110 eingreifenden Lagerelement 120 ein Hohlraum am Grund des Lagerelements 110 an jenen Stellen verbleibt, an welchen die geschrägten Flächen des Lagerelements 110 aneinandergren­ zen. In diesem Hohlraum können sich Ablagerungen, wie bei­ spielsweise Bestückelemente ansammeln, ohne dass die Positio­ niergenauigkeit der Präzisionsführung beeinträchtigt wird.

Ebenso sind der Nutenstein 220 und die schwalbenschwanzartige Nut 210 derart ausgebildet, dass bei in die Nut 210 einge­ schobenen Nutenstein 220 am Grund der jeweiligen Nut ein Hohlraum verbleibt, in welchem sich Ablagerungen, wie bei­ spielsweise Bestückelemente, ansammeln können, ohne dass die Funktionsweise der Zwangsführung beeinträchtigt wird.

Aus Fig. 6 ist ein Ausschnitt eines Zuführmoduls 300 in sei­ ner Endposition in dem Präzisionslager nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Der an dem Zuführ­ modul 300 angebrachte Nutenstein 220 ist dabei vollständig in die Nut 210 eingeführt. Der Nutenstein 220 berührt die Nut 210 nicht. Dies wird dadurch gewährleistet, dass das Zuführ­ modul 300 in der Endposition von der Präzisionsführung mit den Lagerelementen 120 und 110 (in Fig. 6 nicht gezeigt) so­ wie von der Anlagestelle 170 getragen wird. Dadurch ist es möglich, mechanische Überbestimmtheit zu vermeiden.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, verbleibt am Grund der Nut 210 ein Hohlraum 250, in welchem sich Ablagerungen ansammeln kön­ nen, ohne die Funktionsweise der Zwangsführung zu beeinträch­ tigen.

An dem Nutenstein 220 kann eine Abstreifvorrichtung ange­ bracht sein, mittels welcher in der Nut 210 abgelagerte Be­ stückelemente aus beim Einsetzten bzw. Entnehmen des Nuten­ steins 220 aus der Nut 210 entfernt werden können.

Claims (14)

1. Präzisionslager für Zuführmodule von Bestückautomaten mit:
einer Zwangsführung (210, 220), von welcher die Zuführmo­ dule (300) an dem Bestückautomaten in Längsrichtung der Zu­ führmodule (300) verschiebbar spielaufweisend geführt sind, und
einer Präzisionsführung (110, 120, 170), von welcher die Zuführmodule (300) in einem Endbereich (E) des Präzisionsla­ gers spielfrei positionierbar sind.

2. Präzisionslager nach Anspruch 1, wobei die Präzisionsfüh­ rung (110, 120, 170) in dem Endbereich (E) im wesentlichen die gesamten Lagerkräfte aufnimmt.

3. Präzisionslager nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Endbe­ reich (E) über ein Übergangselement (160) an die Zwangsfüh­ rung gekoppelt ist.

4. Präzisionslager nach Anspruch 3, wobei das Übergangsele­ ment (160) rampenartig ausgebildet ist.

5. Präzisionslager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Präzisionsführung Lagerelemente (110, 120) mit geschräg­ ten Flächen aufweist, welche jeweils an dem Bestückautomaten bzw. an dem Zuführmodul (300) ausgebildet sind und zum Auf­ nehmen des Zuführmoduls (300) miteinander koppelbar sind.

6. Präzisionslager nach Anspruch 5, wobei die geschrägten Flächen einen Schrägungswinkel von 45° aufweisen.

7. Präzisionslager nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Lager­ elemente (110, 120) M-förmig oder V-förmig ausgebildet sind.

8. Präzisionslager nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die geschrägten Flächen in Längsrichtung der Zuführmodule (300) ausgerichtet sind.

9. Präzisionslager nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die geschrägten Flächen aneinander angrenzen und derart ge­ formt sind, daß bei miteinander gekoppelten Lagerelementen (110, 120) des Bestückautomaten und der Zuführmodule (300) am Grund zwischen zwei geschrägten Flächen des Bestückautomaten jeweils ein Hohlraum verbleibt.

10. Präzisionslager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zwangsführung (210, 220) mindestens eine schwalbenschwan­ zartige Nut (210) aufweist, welche zum Nutgrund hin verjüngt ist, und die Zwangsführung mindestens einen Nutenstein (220) aufweist, dessen Form im wesentlichen der Nut (210) ent­ spricht, und wobei die Nut (210) und der Nutenstein (220) derart geformt sind, daß bei in der Nut (210) angeordnetem Nutenstein (220) am Nutgrund ein Hohlraum (250) verbleibt.

11. Präzisionslager nach Anspruch 10, wobei die Nuten (210) an dem Bestückautomaten angeordnet sind und der Nutenstein (220) jeweils an den Zuführmodulen (300) angeordnet ist.

12. Präzisionslager nach Anspruch 10 oder 11, wobei an dem Nutenstein (220) eine Abstreifvorrichtung angebracht ist, mittels welcher Gegenstände aus der Nut (210) entfernbar sind.

13. Präzisionslager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zu­ sätzlich mit einer Präzisionsbohrung (320) in der Nähe des Endbereichs (E) und einem Positionierstift (330), welcher im wesentlichen spielfrei in die Präzisionsbohrung (320) ein­ greifen kann.

14. Präzisionslager nach Anspruch 13, wobei die Präzisions­ bohrung (320) in dem Bestückautomat ausgebildet ist und der Positionierstift (330) an dem Zuführmodul (300) ausgebildet ist.