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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestücken einer
Leiterplatte.
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Nach
dem Stand der Technik ist es bekannt, Leiterplatten automatisch
mit so genannten Bestückungsautomaten
mit Bauelementen zu bestücken. Dazu
weist der Bestückungsautomat
eine Vielzahl von Vorratskammern mit Förderern zur Aufnahme von Gebinden
der unterschiedlichen Bauelemente auf. Die Bauelemente werden gemäß einem
vorgegebenen Bestückungsprogramm
mit dem Bestückungsautomaten
exakt an den jeweils dafür
vorgesehenen Einbaupositionen auf der Leiterplatte angebracht.
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Nach
dem Stand der Technik sind außerdem so
genannte Produktions- und Planungssysteme (PPS) bekannt. Es handelt
sich dabei um Computerprogramme, mit denen u. a. Stücklisten
zur Herstellung einer bestückten
Leiterplatte bzw. Baugruppe erstellt werden. Auf der Grundlage solcher
Stücklisten
kann ein Bestückungsprogramm
zur Steuerung eines Bestückungsautomaten
erzeugt werden.
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Bei
herkömmlichen
Stücklisten
wird jedes Bauelement mit einem charakteristischen Stückcode geführt. Beispielsweise
werden baugleiche Leuchtdioden derselben Farbe mit einem einzigen
Stückcode und
zur Beschaltung von Leuchtdioden vorgesehene Vorwiderstände ebenfalls
mit einem einzigen Stückcode
geführt.
In einer Stückliste
ist zu jeder auf einer Leiterplatte vorgesehenen Einbauposition
jeweils genau ein Stückcode
angegeben.
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Leuchtdioden
weisen herstellungsbedingt nicht immer dieselbe Helligkeit auf.
Eine Verwendung mehrerer Leuchtdioden unterschiedlicher Helligkeit würde zu einer
Baugruppe mit einem ungleichmäßigen Helligkeitseindruck
führen.
Abgesehen davon unterscheiden sich in diesem Fall auch die Baugruppen
untereinander in ihrem Helligkeitseindruck. Zur Überwindung dieses Nachteils
ist man dazu übergegangen,
Leuchtdioden derzeit in acht Helligkeitsklassen einzuteilen. Man
könnte
nun daran denken, zur Herstellung von Baugruppen mit einem gleichförmigen Helligkeitseindruck
jeweils nur Leuchtdioden ein und derselben Helligkeitsklasse zu
verwenden. Derzeit gibt es allerdings Lieferengpässe bei Leuchtdioden, so dass
die Hersteller dazu gezwungen sind, Leuchtdioden unterschiedlicher
Helligkeitsklassen zur Herstellung von Baugruppen zu verwenden.
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Um
die Unterschiede in den Helligkeitsklassen zu kompensieren, werden
Leuchtdioden mit geeigneten Vorwiderständen beschalten. In Abhängigkeit
der jeweils verfügbaren
Helligkeitsklassen an Leuchtdioden, der Art der herzustellenden
Baugruppe, der Schaltungsvorgabe und dgl. ergeben sich eine Vielzahl
unterschiedlicher Kombinationsmöglichkeiten.
Auf der Grundlage einer mit einem herkömmlichen PPS-System hergestellten
Stückliste
ist eine automatische Erzeugung eines Bestückungsprogramms nicht möglich. Auch
ist es nicht möglich, automatisch
zu prüfen,
ob ein Bestückungsautomat mit
einer geeigneten Kombination von Leuchtdioden und Vorwiderständen gerüstet ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu
beseitigen. Es soll insbesondere ein Verfahren zum Bestücken von
Leiterplatten angegeben werden, mit dem in ersten Bauelementvarianten
vorliegende erste Bauelemente mit in zweiten Bauelementvarianten
vorliegenden zweiten Bauelementen automatisch kombiniert und bestückt werden
können.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 14 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis
13 und 15 bis 26.
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Nach
Maßgabe
der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestücken einer Leiterplatte mit
einer vorgegebener Menge an Bauelementen vorgeschlagen,
wobei
ein erstes Bauelement in mehreren sich in einer ersten physikalischen
Eigenschaft unterscheidenden ersten Bauelementvarianten vorliegt,
wobei die ersten Bauelementvarianten ersten Klassen zugeordnet sind,
wobei
ein zweites Bauelement in mehreren sich in einer zweiten physikalischen
Eigenschaft unterscheidenden zweiten Bauelementvarianten vorliegt,
wobei die zweiten Bauelementvarianten zweiten Klassen zugeordnet
sind,
mit folgenden Schritten:
Importieren einer maschinenlesbaren
Stückliste,
in der jedes Bauelement durch einen dazu korrespondierenden Stückcode wiedergegeben
ist,
Lesen der Stückliste
mit einem Lesemittel,
Bereitstellen einer maschinenlesbaren
Ersetzungstabelle, in welcher zu einem zum ersten Bauelement korrespondierenden
ersten Stückcode
mehrere Bestückungsvarianten
angegeben sind, wobei in jeder der Bestückungsvarianten dem ersten
Stückcode
(i) eine ausgewählte
erste Bauelementvariante, (ii) die dazugehörige erste Klasse sowie (iii)
zumindest eine zur ersten Bauelementvariante ausgewählte zweite Bauelementvariante
zugeordnet sind,
Auswählen
einer in der Ersetzungstabelle enthaltenen Bestückungsvariante gemäß zumindest
einer vorgegebenen Auswahlregel mit einem ersten Auswahlmittel,
Bestücken der
Leiterplatte mit Bauelementen gemäß der Stückliste, wobei anstelle der
ersten und zweiten Bauelemente die in der Ersetzungstabelle dazu
ausgewiesene erste Bauelementvariante und die zumindest eine zweite
Bauelementvariante verwendet werden, mit einem Bestückungsautomaten.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
unter Beibehaltung des durch herkömmliche PPS-Systeme vorgegebenen
grundlegenden Verfahrensablaufs eine korrekte Bestückung von
Leiterplatten mit Bauelementen, die in der Stückliste unter einem einzigen
Stückcode
geführt
und dennoch in unterschiedlichen Bauelementvarianten vorliegen.
Derartige Bauelemente werden anhand ihres Stückcodes identifiziert. Der
Stückcode
wird durch eine Information ersetzt, die in der Ersetzungstabelle
angegeben ist. Bei der Information kann es sich um einen in einer
Bestückungsvariante
wiedergegebenen ersten Bauelementvarianten-Stückcode
bzw. zweiten Bauelementvarianten-Stückcode handeln.
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Die
Ersetzungstabelle umfasst in der Regel mehrere Bestückungsvarianten.
Daraus wird gemäß einer
vorgegebenen Auswahlregel eine geeignete Bestückungsvariante ausgewählt. Die
Bestückungsvariante
enthält
die Informationen über
eine geeignete Kombination erster und zweiter Bauteilvarianten. Dabei
sind die Kombinationen jeweils derart gewählt, dass bei einer geeigneten
schaltungstechnischen Verknüpfung
der ersten und der zweiten Bauelementvarianten eine vorgegebene
physikali sche Eigenschaft der ersten Bauelementvarianten erreicht wird.
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Bei
der Auswahl der ersten Bauelementvariante können neben der ersten Klasse
zusätzlich
weitere Kriterien, wie die Stückzahl
und damit die Reichweite im Vergleich zur Anzahl der herzustellenden Baugruppen
berücksichtigt
werden. Sofern eine in der Ersetzungstabelle angegebene erste Klasse
im vorhandenen Lagerbestand nicht enthalten ist, wird die in der
Ersetzungstabelle enthaltene nächste
Bestückungsvariante
geprüft,
welche sich in der ersten Klasse der ersten Bauelementvariante unterscheidet. Die
Prüfung
kann iterativ so lange fortgesetzt werden, bis im Lagerbestand eine
erste Bauelementvariante aufgefunden wird, welche mit einer in der
Ersetzungstabelle ausgewiesenen ersten Klasse übereinstimmt. Anschließend wird
die zur ausgewählten
ersten Bauelementvariante in der Ersetzungstabelle ausgewiesene
zumindest eine zweite Bauelementvariante aus dem Lagerbestand ausgewählt. Die
zweite Bauelementvariante ist – im
Gegensatz zur ersten Bauelementvariante – üblicherweise in allen zweiten Klassen
in ausreichender Menge vorhanden. Falls das nicht der Fall ist,
wird die Interation solange fortgesetzt, bis eine in der Ersetzungstabelle
ausgewiesene Bestückungsvariante
durch den Lagerbestand realisierbar ist. In weiteren Iterationsschritten
kann dann geprüft
werden, welche der auf Lager befindlichen Bauelementvarianten in
ausreichender Menge vorrätig
sind. Ferner kann die Bestückungsvariante auch
in Abhängigkeit
des Alters einer auf Lager befindlichen Bauelementvariante ausgewählt werden.
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Unter
dem Begriff "Ersetzungstabelle" wird allgemein ein
Datensatz verstanden, welcher die Informationen über Bestückungsvarianten enthält. Die Informationen
umfassen für
eine vorgegebene Leiterplatte und eine vorgegebene Schaltungsvor gabe Kombinationsmöglichkeiten
der ersten Bauelementvariante mit zumindest einer zweiten Bauelementvariante.
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Unter
dem Begriff "Schaltungsvorgabe" wird im Sinne der
vorliegenden Erfindung eine Information über die Anzahl der mit einer
ersten Bauelementvariante zu kombinierenden zweiten Bauelementvarianten
und deren zweite Klassen verstanden. Die Schaltungsvorgabe kann
außerdem
Informationen über eine
oder mehrere Einbaupositionen gemäß der CAD-Referenzbezeichnung
enthalten.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
handelt es sich um ein auf einem Computer lauffähiges Programm, welches als
wesentliche Bestandteile Schnittstellen zum Im- und Export von Daten,
insbesondere zum Import einer Stückliste,
das Lesemittel und das erste Auswahlmittel umfasst. Die vorgenannten
Mittel bilden Abschnitte des Programms. Die damit bereitgestellte
Funktionskombination ermöglicht
eine komplexe Steuerung eines Bestückungsautomaten und/oder eine
automatische Rüstkontrolle.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung werden mit der Auswahlregel für die Auswahl
zugelassene erste Klassen in Abhängigkeit
eines Leiterplattentyps festgelegt. Es können in Abhängigkeit des jeweils zu bestückenden
Leiterplattentyps von vornherein z. B. bestimmte erste Klassen ausgeschlossen werden.
Damit ist die Auswahl der ersten Bauelementvarianten auf bestimmte
erste Klassen beschränkt.
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In
jeder der Bestückungsvarianten
ist einer ersten Bauelementvariante in Abhängigkeit deren erster Klasse
und der Schaltungsvorgabe zumindest eine zweite Bauelementvariante
zugeordnet, so dass die erste physikalische Eigenschaft auf einen
vorgegebenen Wert eingestellt wird. Bei dem vorgegebe nen Wert handelt
es sich zweckmäßigerweise
um einen Minimalwert der ersten physikalischen Eigenschaft. Durch
das Einstellen der ersten physikalischen Eigenschaft auf einen vorgegebenen
Wert können
die Unterschiede der ersten Bauelementvarianten in den ersten physikalischen
Eigenschaften kompensiert werden. Durch die vorgeschlagene Kombination
der ersten mit der zweiten Bauelementvariante wird sichergestellt,
dass die in der Baugruppe verbauten ersten Bauelementvarianten stets
dieselbe erste physikalische Eigenschaft aufweisen.
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Vorteilhafterweise
sind den ersten und/oder zweiten Bauelementvarianten in der Ersetzungstabelle
in der Schaltungsvorgabe enthaltene Einbaupositionen zugeordnet.
Damit kann eine schaltungstechnische Verknüpfung der ersten mit mehreren zweiten
Bauelementvarianten festgelegt werden. Sofern als zweite Bauelementvarianten
beispielsweise Vorwiderstände
mit unterschiedlichen Widerstandswerten verwendet werden, kann mit
den Einbaupositionen festgelegt werden, ob diese bezüglich der
ersten Bauelementvarianten in Reihen- oder Parallelschaltung oder
in einer Kombination einer Reihen- und Parallelschaltung mit den
ersten Bauelementvarianten kombiniert werden. Damit können durch
vielfältige
Kombinationen die ersten physikalischen Eigenschaften der ersten
Bauelementvarianten exakt eingestellt werden.
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In
der Praxis werden häufig
Leiterplatten ein und desselben Typs zur Herstellung von Baugruppenvarianten
unterschiedlich bestückt.
Zu jeder Baugruppenvariante kann mit einem herkömmlichen PPS-System eine Stückliste
erstellt werden. Die Stücklisten
zu den Baugruppenvarianten können
in einer Datenbank gespeichert sein. Die Stückliste kann mit einem zweiten
Auswahlmittel in Abhängigkeit
eines vorgegebenen Bestückungsmodus
aus einer Menge von in einer Datenbank gespeicherten Stücklisten
ausgewählt
werden. Damit lassen sich schnell und einfach unter Verwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
unterschiedlich bestückte
Leiterplatten herstellen.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung kann mit einem ersten Erzeugungsmittel
auf der Grundlage der Stückliste,
der Ersetzungstabelle und der ausgewählten ersten Bauelementvariante
eine die ersten und zweiten Bauelementvarianten enthaltende Fertigungsstückliste
erzeugt werden. In der Fertigungsstückliste ist der erste Stückcode durch
einen in der ausgewählten
Bauelementvariante enthaltenen ersten Bauelementvarianten-Stückcode ersetzt.
Desgleichen kann ein zum zweiten Bauelement korrespondierender zweiter
Stückcode
durch einen aus der ausgewählten
Bestückungsvariante
entnommenen zweiten Bauelementvarianten-Stückcode ersetzt sein. Die Fertigungsstückliste
kann auch Informationen über
Einbaupositionen der ersten und/oder zweiten Bauelementvarianten
enthalten. Mit einem zweiten Erzeugungsmittel kann auf der Grundlage
(i) der Stückliste
und der Ersetzungstabelle oder (ii) der Fertigungsstückliste
ein Bestückungsprogramm
zur Steuerung eines Bestückungsautomaten
und/oder eine Programmanweisung für ein Rüstprogramm erzeugt werden.
Das Bestückungsprogramm
und die Fertigungsstückliste
werden mittels geeigneter Computerprogramme automatisch erzeugt.
Ein solchermaßen
hergestelltes Bestückungsprogramm
ermöglicht
die Verwendung erster Bauelementvarianten mit unterschiedlichen
ersten physikalischen Eigenschaften. Durch die im Bestückungsprogramm
zusätzlich berücksichtigte
mindestens eine zweite Bauelementvariante können erste physikalische Eigenschaften der
ersten Bauelementvariante in geeigneter Weise kompensiert werden,
so dass bei allen hergestellten Baugruppen die ersten Bauteilvarianten
jeweils dieselben ersten physikalischen Eigenschaften aufweisen.
Mit dem vorgeschlagenen Bestückungsprogramm
kann eine solche komplexe Bestückung
automatisch durchgeführt
werden. Neben einem Bestückungsprogramm
kann auch eine Programmanwei sung für ein Rüstprogramm automatisch erzeugt
werden. Ein Rüstprogramm
dient der computergestützten
Rüstkontrolle.
Damit können
dem Bedienpersonal Anweisungen über
nachzurüstende
Gebinde übermittelt
werden. Es kann außerdem
kontrolliert werden, ob die korrekten Gebinde in den jeweils dazu angegebenen
Rüstpositionen
in Bestückungsautomaten
korrekt gerüstet
worden sind.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung können den
in der Fertigungsstückliste
ausgewiesenen ersten und zweiten Bauelementvarianten dazu korrespondierende
in einer Datenbank gespeicherte Gebindekennungen zugeordnet werden.
Die Gebindekennungen können
aus einem zu deren Verwaltung vorgesehenen Lager- und Rüstprogramm entnommen werden.
Die Gebindekennungen können
zusätzlich Vorratspositionen
und/oder Rüstpositionen
zugeordnet werden. Auf der Grundlage der Fertigungsstückliste
kann eine die Vorratsposition und Rüstposition der zu rüstenden
ersten und zweiten Gebinde enthaltende Rüstinformation mit einem dritten
Erzeugungsmittel erzeugt und auf einem tragbaren Scanner angezeigt
werden. Damit ist es einer Person auf einfache Weise möglich, aus
einem Lager ein die ersten Bauelementvarianten enthaltendes erstes
Gebinde auszuwählen
und an der dafür
am Bestückungsautomaten
vorgesehenen ersten Rüstposition
einzusetzen. Desgleichen kann ein die zweite Bauelementvariante
enthaltendes zweites Gebinde oder auch mehrere zweite Gebinde ausgewählt werden
und an dafür vorgesehenen
Rüstpositionen
in einen Bestückungsautomat
eingesetzt werden.
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Anhand
einer die Gebindekennungen umfassenden Fertigungsstückliste
kann automatisch geprüft
werden, ob die Gebinde an den korrekten Rüstpositionen eingesetzt worden
sind. Ein Bestückungsvorgang
kann beispielsweise erst dann beginnen, wenn die korrekte Rüstposition
der Gebinde festgestellt worden ist.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in der Ersetzungstabelle
die der ersten Bauelementvariante zugeordneten Informationen in derselben
Zeile enthalten sind. Jede Zeile der Ersetzungstabelle enthält damit
eine Bestückungsvariante,
d. h. eine Kombinationsmöglichkeit
erster und zweiter Bauelementvarianten. Das vorgeschlagene Format
der Zusammenfassung einer Zuordnung in einer Zeile ermöglicht eine
leichte Erkennbarkeit der wesentlichen Komponenten der Zuordnung
sowie eine einfache Übertragung
der Daten auf andere Programme oder Programmabschnitte.
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Nach
einer alternativen Ausgestaltung ist es aber auch möglich, dass
in der Ersetzungstabelle die der ersten Bauelementvariante zugeordneten
Informationen in Folgezeilen enthalten sind. Dabei werden zusammengehörige Kombinationsmöglichkeiten erster
und zweiter Bauelementvarianten sowie der dazu korrespondierenden
Informationen durch Identifikatoren kenntlich gemacht. Auch dieses über mehrere
Zeilen sich erstreckende Format ermöglicht eine sequenzielle Abarbeitung
und eine leichte Erkennbarkeit der wesentlichen Komponenten der
Kombinationsmöglichkeit
sowie eine einfache Übertragung der
Daten auf andere Programme.
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Bei
den vorgenannten Erzeugungsmitteln handelt es sich wiederum um Programmabschnitte eines
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehenen Computerprogramms. Die vorgeschlagenen Programmabschnitte
ermöglichen eine
Durchführung
des Verfahrens in unterschiedlichen Varianten.
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Das
vorgeschlagene Verfahren eignet sich grundsätzlich für erste Bauelemente, bei denen
erste Bauelementvarianten in unterschiedlichen Klassen vorliegen
und eine erste Bauelementvariante in einer einzigen Klasse nicht
in ausreichender An zahl verfügbar
ist und wobei zur Kompensation der ersten physikalischen Eigenschaft
in ausreichender Anzahl zweite Bauelementvarianten aller zweiten
Klassen verfügbar
sind. Insbesondere eignet sich das Verfahren, wenn das erste Bauelement
eine Leuchtdiode ist und die ersten Klassen Helligkeitsklassen sind,
und wobei das zweite Bauelement ein Widerstand ist und die zweiten
Klassen Widerstandsklassen sind. Durch eine Kombination von Widerständen mit
Leuchtdioden kann eine vorgegebene Helligkeit und damit eine erste
physikalische Eigenschaft eingestellt werden.
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Nach
weiterer Maßgabe
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bestücken einer Leiterplatte mit
einer vorgegebenen Menge an Bauelementen vorgesehen,
wobei
ein erstes Bauelement in mehreren, sich in einer ersten physikalischen
Eigenschaft unterscheidenden ersten Bauelementvarianten vorliegt,
wobei die ersten Bauelementvarianten ersten Klassen zugeordnet sind,
wobei
ein zweites Bauelement in mehreren, sich in einer zweiten physikalischen
Eigenschaft unterscheidenden zweiten Bauelementvarianten vorliegt,
wobei die zweiten Bauelementvarianten zweiten Klassen zugeordnet
sind,
wobei die Vorrichtung ein Netzwerk umfasst, in dem zum
Datenaustausch ein Bestückungsautomat
mit einer Bestückungssteuerung
zur Steuerung des Bestückungsautomaten
gemäß einem
vorgegebenen Bestückungsprogramm
und eine Bauelementvariantensteuerung zum Steuern von zu bestückenden Bauelementvarianten
verbunden sind,
wobei die Bauelementvariantensteuerung umfasst:
ein
Mittel zum Importieren einer maschinenlesbaren Stückliste,
in der jedes Bauelement durch einen dazu korrespondierenden Stückcode wiedergegebenen ist,
ein
Lesemittel zum Lesen der Stückliste,
eine
maschinenlesbare Ersetzungstabelle, in welcher in einem zum ersten
Bauelement korrespondierenden ersten Stückcode mehrere Bestückungsvarianten
angegeben sind, wobei in jeder der Bestückungsvarianten dem ersten
Stückcode
(i) eine ausgewählte
erste Bauelementvariante, (ii) die dazugehörige erste Klasse sowie (iii)
zumindest eine zur ersten Bauelementvariante ausgewählte zweite
Bauelementvariante zugeordnet sind,
ein erstes Auswahlmittel
zum Auswählen
einer in der Ersetzungstabelle enthaltenen Bestückungsvariante gemäß einer
vorgegebenen Auswahlregel,
so dass die Leiterplatte mit dem
Bestückungsautomaten
mit Bauelementen gemäß der Stückliste
bestückbar
ist, wobei anstelle der ersten und zweiten Bauelemente die in der
Ersetzungstabelle dazu ausgewiesene erste Bauelementvariante und
die zumindest eine zweite Bauelementvariante verwendet werden.
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Mit
der vorgeschlagenen Vorrichtung können Leiterplatten mit ersten
Bauelementen bestückt
werden, die in ersten Bauelementvarianten mit unterschiedlichen
ersten physikalischen Eigenschaften vorliegen. Durch die in den
Bestückungsvarianten angegebenen
Kombinationen können
die ersten physikalischen Eigenschaften auf einen einheitlichen vorgegebenen
Wert eingestellt werden. Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
hergestellte Baugruppen weisen einheitliche physikalische Eigenschaften
der ersten Bauelemente auf.
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Zur
Erläuterung
der vorteilhaften Ausgestaltung der die Vorrichtung betreffenden
Ausgestaltungen wird auf die vorangegangenen Ausführungen verwiesen,
die sinngemäß auch für die Vorrichtung gelten.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Vorrichtung neben der
Bestückungssteuerung und
der Bauelementvariantensteuerung zusätzlich eine in das Netzwerk
eingebundene Rüststeuerung umfassen.
Die Rüststeuerung
dient der Verwaltung von Gebindekennungen, Lager- und Rüstpositionen sowie
der Steuerung des Nachrüstens
von Gebinden. Die entsprechenden Informationen zur Erzeugung der
Ersetzungstabelle, eine Fertigungsstückliste oder eines Bestückungsprogramms
können
mit dem erfindungsgemäßen Programm
durch Datenaustausch aus der Rüststeuerung
bezogen werden. Daneben kann die Vorrichtung auch einen Bestückungsautomaten
umfassen.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Übersicht über die wesentlichen
Komponenten einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 ein
Flussdiagramm eines ersten Verfahrens,
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3 ein
Flussdiagramm eines zweiten Verfahrens,
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4 ein
allgemeines Format für
eine Ersetzungstabelle und
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5 ein
Beispiel für
eine Ersetzungstabelle.
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1 zeigt
in einer schematischen Übersicht
die wesentlichen Komponenten einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten
Vorrichtung. Sie umfasst eine oder mehrere Bestückungsautomaten 1.
Zur Steuerung der Bestückungsautomaten 1 ist
jeweils ein Maschinensteuerrechner 2 vorgesehen. Der Maschinensteuerrechner 2 ist
Bestandteil eines Computernetzwerks, welches jeweils einen Rüstkontrollrechner 3,
eine Datenbank 4 und einen Bauelementvarianten-Steuerrechner 5 umfasst.
Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein Barcode-Scanner bezeichnet,
welcher ein Display aufweist. – Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann unter Verwendung eines einzigen Computers oder auch mehrerer
Computer durchgeführt
werden. Es kann insbesondere auch durch Programme realisiert werden,
welche auf mehreren Computern verteilt sind und in geeigneter Weise
zusammenwirken.
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2 zeigt
anhand eines Flussdiagramm ein mit der Vorrichtung durchführbares
erstes Verfahren. Zur Durchführung
des ersten Verfahrens ist auf dem Bauelementvarianten-Steuerrechner 5 ein
geeignetes Computerprogramm vorgesehen. Mit dem Computerprogramm
wird im Schritt S1.1 zunächst aus
einem herkömmlichen
PPS-System, welches beispielsweise von der Firma SAP AG bereitgestellt wird,
eine Stückliste
importiert. Im Schritt S1.2 wird geprüft, ob zu der importierten
Stückliste
bereits eine Ersetzungstabelle erzeugt worden ist oder eine bereits
erzeugte Ersetzungstabelle zu einer gleichartigen Variante der Stückliste
verwendet werden kann. Wenn das nicht der Fall ist, wird die Ersetzungstabelle
im Schritt S1.3 erzeugt. Auf der Grundlage der Ersetzungstabelle
wird anschließend
im Schritt S1.4 ein auf Lager befindlicher Materialbestand geprüft. Dabei
wird insbesondere geprüft,
in welchen ersten Klassen eine ersten Bauelementvariante vorrätig ist. Im
vorliegenden Beispiel handelt es sich bei der ersten Bauelementvariante
um Leuchtdioden und bei den ersten Klassen um Helligkeitsklassen.
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Anhand
der Ersetzungstabelle kann sodann im Schritt S1.5 automatisch oder
auch manuell eine geeignete erste Klasse ausgewählt werden und unter Verwendung
des Barcode-Scanners 6 auf den Bestückungsautomaten 1 gerüstet werden.
Dazu kann mit dem Barcode-Scanner 6 eine Bedienperson ein
Lagerort angezeigt werden. Zur Rüstkontrolle
kann die Bedienperson sodann mit dem Barcode-Scanner 6 einen
auf dem ausgewählten
Gebinde befindlichen Barcode scannen. Es kann infolgedessen verifiziert werden,
ob das ausgewählte
Gebinde korrekt ist. Sofern das der Fall ist, kann der Bedienperson
auf dem Display des Barcode-Scanners 6 eine Rüstposition im
Bestückungsautomaten 1 angezeigt
werden.
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Im
Schritt S1.6 wird eine auf der Grundlage der aus der Ersetzungstabelle
ausgewählten
ersten Bauelementvariante automatisch eine Fertigungsstückliste
und/oder ein Bestückungsprogramm
erzeugt. Das Bestückungsprogramm
wird im Schritt S1.7 auf den Maschinensteuerrechner 2 geladen. Damit
kann die automatische Bestückung
einer vorgegebenen Leiterplatte beginnen. Während der Bestückung sind
im Schritt S1.8 verbrauchte Gebinde ständig zu ersetzen. Das Rüsten der
zu ersetzenden Gebinde wird durch den Rüstkontroll-Rechner 3 gesteuert.
Dazu wird der Bedienperson beispielsweise auf dem Barcode-Scanner 6 ständig angezeigt,
welches Gebinde als Nächstes
zu ersetzen ist. Außerdem
wird der Bedienperson auf dem Display eine Information über den
Lagerort eines geeigneten Ersatzgebindes und die Art des Ersatzgebindes
angezeigt.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm eines zweiten Verfahrens. Dabei wird im Gegensatz
zu dem in 2 gezeigten ersten Verfahren
auf der Grundlage der Erkennungstabelle kein Bestüc kungsprogramm zur
Steuerung des Bestückungsautomaten 1 erzeugt.
Der Bestückungsautomat 1 wird
hier mit einem Bestückungsprogramm
gesteuert, das in herkömmlicher
Weise auf der Grundlage einer mit einem herkömmlichen PPS-System erzeugten
Stückliste
erzeugt worden ist.
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In
der Stückliste
wird für
ein erstes Bauelement, z. B. eine Leuchtdiode, ein einziger Stückcode bzw.
Sammelstückcode
angegeben. Mit einem solchen einheitlichen Stückcode kann zwar die Art des Bauelements
und eine Einbauposition auf der Leiterplatte erkannt werden. Sofern
das erste Bauelement in einer Mehrzahl unterschiedlicher erster
Bauelementvarianten vorliegt, können
diese anhand des Stückcodes
nicht unterschieden werden.
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Nach
dem zweiten Verfahren erfolgt die Unterscheidung von ersten und
zweiten Bauelementvarianten durch ein entsprechend geeignetes Rüsten des
Bestückungsautomaten 1.
Dazu werden auf der Grundlage der in der Ersetzungstabelle enthaltenen Informationen
nach der Auswahl und dem Start eines Loses im Schritt S2.1 im Schritt
S2.2 erste Bauteilvarianten enthaltende erste Gebinde und dazu in
der Ersetzungstabelle ausgewiesene zweite Bauteilvarianten enthaltende
zweite Gebinde, z. B. Vorwiderstände,
unter Verwendung des Barcode-Scanners 6 ausgewählt und
am Bestückungsautomaten 1 gerüstet.
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Anschließend wird
im Schritt S2.3 das Bestücken
der Leiterplatte gestartet. Währenddessen
erfolgt über
den Rüstkontroll-Rechner 3 ständig eine Rüstkontrolle,
d. h. der Bedienperson wird angezeigt, welches der Gebinde als Nächstes nachzurüsten ist. Außerdem werden
Informationen über
geeignete Ersatzgebinde, deren Lager- und Rüstposition auf dem Barcode-Scanner 6 angezeigt.
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Das
in 2 gezeigte Verfahren ist flexibler, erfordert
jedoch Bestückungsautomaten 1 mit
einer größeren Anzahl
an Förderern.
Nach dem ersten Verfahren können
in einem Bestückungsautomaten 1 z. B.
zweite Bauelementvarianten, beispielsweise Vorwiderstände, sämtlicher
zweiter Klassen gerüstet werden.
Zu einer gerüsteten
ersten Bauelementvariante, beispielsweise einer Leuchtdiode einer
bestimmten ersten Klasse, kann dann mit dem auf der Grundlage der
Ersetzungstabelle erzeugten Bestückungsprogramm
automatisch die dazu zugeordnete zweite Bauelementvariante ausgewählt und
es kann die Leiterplatte damit bestückt werden. Bei einem Wechsel
der ersten Bauelementvariante kann gemäß dem Bestückungsprogramm automatisch
gemäß der Ersetzungstabelle
eine andere zweite Bauelementvariante ausgewählt und die Leiterplatte damit
bestückt
werden.
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Beim
zweiten Verfahren muss dagegen bei einem Wechsel der ersten Bauelementvariante
auf eine andere Klasse gleichzeitig die zweite Bauelementvariante
umgerüstet
werden.
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4 zeigt
ein Beispiel für
allgemeines Format einer Ersetzungstabelle. Jede Zeile der Ersetzungstabelle
enthält
gemäß der ersten
und zweiten Auswahlregeln erzeugte Informationen über zulässige Kombinationen
von ersten und zweiten Bauelementvarianten am Beispiel von Leuchtdioden
und Vorwiderständen.
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In
einer ersten Spalte ist die erste Bauelementvariante, hier eine
Leuchtdiode mit Typ und Klasse, angegeben. Die zweite Spalte enthält den in der
Stückliste
für das
erste Bauelement, d. h. die Menge sämtlicher erster Bauelementvarianten,
ausgewiesenen Stückcode.
In der dritten Spalte ist ein zur in der ersten Spalte ausgewiesenen
ersten Bauelementvariante gemäß der zweiten
Auswahlregel zugeordnete zweite Bauelementva riante angegeben. Es
handelt sich im vorliegenden Beispiel um einen Vorwiderstand mit
Angabe der jeweiligen zweiten Klasse. Die vierte Spalte enthält wiederum
den allgemeinen Stückcode
für das
zweite Bauelement, d. h. die Menge sämtlicher zweiter Bauelementvarianten. In
der fünften
Spalte ist eine Einbauposition angegeben. Die sechste und siebte
Spalte können
wiederum Informationen zu weiteren zweiten Bauelementvarianten und
deren Einbauposition enthalten.
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Die
beispielhaft in 5 gezeigte Ersetzungstabelle
ist in einem ähnlichen
Format gehalten. In der ersten Spalte ist ein die erste Bauelementvariante
identifizierender Code angegeben. Dieser Code ist gebildet aus dem
in der zweiten Spalte wiedergegebenen Stückcode und einer daran angehängten Information über die
erste Klasse, hier die Helligkeitsklasse. Die dritte Spalte enthält den Stückcode zum zweiten
Bauelement, hier dem Vorwiderstand. In der vierten, fünften und
sechsten Spalte sind Einbaupositionen für die zweiten Bauelemente ausgewiesen. Die
siebte Spalte kann wiederum einen Stückcode zu einem weiteren zweiten
Bauelement, hier einem weiteren Vorwiderstand, enthalten. In der
achten und neunten Spalte können
weitere Einbaupositionen der Vorwiderstände identifiziert sein.