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Die
Erfindung betrifft ein Verbindungselement, ein Verbindungswerkzeug
sowie ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauelementgurte für
einen Bestückautomaten.
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Bei
Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten
mit Bauelementen sind seitlich einer Transportstrecke für
die Substrate Zuführvorrichtungen für Bauelemente
angeordnet. Ein durch ein Positioniersystem verfahrbarer Bestückkopf
des Bestückautomaten holt die Bauelemente von den Zuführvorrichtungen
ab, verfährt diese zu einem Bestückbereich des
Bestückautomaten, in dem das zu bestückende Substrat
bereitgestellt ist, und setzt die Bauelemente auf dem Substrat ab.
Die Lagerung und Bereitstellung der Bauelemente erfolgt überwiegend
in Bauelementgurten, welche taschenartige Vertiefungen aufweisen,
in denen die Bauelemente magaziniert sind. Die Gurte werden auf
Spulen aufgewickelt und weisen entlang des Randes eine Perforation
auf, welche dem Vorschub des Bauelementgurts dient. Hierfür
werden sogenannte Gurt-Feeder verwendet, welche die Bauelemente
an definierten Positionen zur Abholung durch den Bestückkopf
bereitstellen. Ist ein Bauelementgurt vollständig von der
Gurtspule abgewickelt und somit das Ende des Gurtes erreicht, so wird
dieses Gurtende in der Regel mit dem Anfang eines neuen Bauelementgurts
verbunden. Die Bauelemente können somit ohne Unterbrechung
zur Abholung durch den Bestückkopf bereitgestellt werden.
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Aus
der Patentanmeldung
EP
0613339 A1 sind ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie Verbindungsstreifen
zum Splicen von Bauelementgurten bekannt, wobei die Gurtenden auf
ihrer Oberseite mit Hilfe von Klebestreifen verbunden werden. Unter dem
Begriff Splicen wird in der Bestücktechnik das Verbinden
von Bauelementgurten mittels eines geeigneten Verbindungselements
verstanden.
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Aus
der Gebrauchsmusterschrift G 93 14 832.1 ist ferner eine Splice-Einrichtung
zum Verbinden von Bauelementgurten mit Hilfe deformierbarer Splice-Streifen
bekannt, welche in der Transportperforation der Gurte verankert
werden. In beiden Fällen wird zum Ausführen der
Verbindung der Bauelementgurte ein zangenartiges Werkzeug verwendet.
Dabei muss der Maschinenbediener sowohl die beiden Bauelementgurte
und den Spleißstreifen in die richtige relative Lage bringen,
als auch das Werkzeug halten und betätigen. Dies ist einerseits
zeitaufwändig, anderseits kommt es aufgrund der umständlichen Handhabung
hierbei immer wieder zu fehlerhaften Splice-Verbindungen, welche
zu Fehlermeldungen führen können und somit die
Effizienz des Bestückautomaten negativ beeinflussen.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungselement,
ein Verbindungswerkzeug sowie ein Verfahren zum Verbinden zweier
Bauelementgurte bereitzustellen, mit deren Hilfe die Prozesssicherheit
beim Splicen erhöht werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch das Verbindungselement, das Verbindungswerkzeug
sowie das Verfahren zum Verbinden zweier Bauelementgurte gemäß den
unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß Anspruch
1 weist das Verbindungselement zum Verbinden zweier Bauelementgurte
für einen Bestückautomaten ferromagnetisches Material auf.
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Hieraus
ergibt sich in Kombination mit einem Verbindungswerkzeug, welches
im Bereich der Aufnahme für das Verbindungselement einen
Magneten aufweist, folgender Vorteil: Das Verbindungselement muss
nicht vom Maschinenbediener per Hand in der richtigen Lage gehalten
werden, sondern wird aufgrund der magnetischen Kraft am Verbindungswerkzeug
vorpositioniert und gehalten. Dadurch kann der Verbindungsvorgang
(Splicen) durch den Maschinenbediener einfacher, schneller und sicherer
ausgeführt werden, so dass weniger fehlerhafte Verbindungen
auftreten. Entsprechende Fehlermeldungen können so reduziert,
die Effizienz des Bestückprozesses entsprechend erhöht
werden. Derartige Verbindungselemente sind in der Bestücktechnik
auch unter dem Begriff Splice-Streifen bekannt. In diesem Zusammenhang
wird daher auch vom Splicen von Bauelementgurten gesprochen.
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In
einer Ausgestaltung nach Anspruch 2 besteht das Verbindungselement
aus einer ferromagnetischen Messing-Eisen-Legierung.
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Hieraus
ergibt sich der Vorteil, dass das Verbindungselement sowohl ferromagnetische
Eigenschaften aufgrund des Eisenanteils, als auch eine gute plastische
Verformbarkeit aufgrund des Messinganteils aufweist. Dies ist insbesondere
von Vorteil, wenn die Verbindung nicht auf Klebkräften,
sondern auf einer formschlüssigen Verbindung beruht, wobei das
Verbindungselement plastisch verformt wird, beispielsweise beim
Krimpen.
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Ein
Verbindungswerkzeug gemäß Anspruch 3 weist zum
Verbinden zweier Bauelementgurte mittels eines Verbindungselements
mindestens einen Magneten zum Halten des Verbindungselements auf.
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Hieraus
ergibt sich der Vorteil, dass der Maschinenbediener beim manuellen
Verbinden zweier Bauelementgurte nicht auch noch zusätzlich
das Verbindungselement lagerichtig halten muss. Dies erlaubt ein
einfacheres und weniger fehleranfälliges Verbinden der
Bauelementgurte, wodurch die betreffenden Fehlermeldungen reduziert
werden können, was sich letztendlich positiv auf die Effizienz
des Bestückautomaten auswirkt.
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In
einer Ausgestaltung nach Anspruch 4 sind das Verbindungswerkzeug
als Splicezange, und das Verbindungselement als Splice zum Verbinden
der beiden Bauelementgurte ausgebildet.
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Unter
dieser Variante des Splicens wird ein Fügeverfahren verstanden,
bei dem die beiden Komponenten mittels der Splicezange durch plastische Verformung
des Verbindungselements kraftschlüssig miteinander verbunden
werden. Dieses Verfahren ist auch unter dem Begriff „Krimpen"
bekannt. Der Vorteil ist, dass durch plastische Verformung des Verbindungselements
eine nur schwer lösbare Verbindung mit einer hohen mechanischen
Sicherheit geschaffen werden kann. Die Anzahl fehlerhafter Verbindungen kann
damit weiter reduziert werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 5 weist das Verbindungswerkzeug
eine Aufnahme für das Verbindungselement auf, wobei der Magnet
im Bereich dieser Aufnahme angeordnet ist.
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In
der Aufnahme wird das Verbindungselement am Verbindungswerkzeug
in einer definierten Position gehalten. Sie kann sowohl eben sein,
als auch eine dem Verbindungselement angepasste Form aufweisen.
Falls der Magnet in unmittelbarer Nähe des Verbindungselements
angeordnet ist, können auch kleine Magnete mit geringerer
magnetischer Leistung verwendet werden. Wird für die Aufnahme
ein Werkstoff mit geringem magnetischem Widerstand bzw. hohem magnetischem
Fluss verwendet, kann die Wirkung des verwendeten Magneten noch
verstärkt werden.
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Das
System gemäß Anspruch 6 besteht aus einem Verbindungswerkzeug
gemäß Anspruch 3 und einem Verbindungselement
gemäß Anspruch 1, wobei das Verbindungselement
mittels des Magneten an dem Verbindungswerkzeug gehalten wird.
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Hinsichtlich
der aus diesem System resultierenden Vorteile wird auf die Ausführungen
zu den Ansprüchen 1 und 3 verwiesen.
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Das
Verfahren zum Verbinden zweier Bauelementgurte gemäß Anspruch
7 mit einem Verbindungselement umfasst die Schritte „Fixieren
des Verbindungselements an dem Verbindungswerkzeug mittels eines
Magneten" und „Verbinden der beiden Bauelementgurte durch
Betätigen des Verbindungswerkzeugs".
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Indem
zu Beginn des Verfahrens das Verbindungselement an dem Verbindungswerkzeug
sicher fixiert wird, ist der darauffolgende Schritt für
Maschinenbediener einfacher auszuführen, da ein zusätzliches
Halten des Verbindungselements entfällt. Dadurch treten
weniger Fehler auf, die Qualität der Verbindung kann deutlich
erhöht werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren
näher erläutert. In den Figuren sind:
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1 eine
schematische Darstellung eines Systems, bestehend aus einem Verbindungswerkzeug
und einem Verbindungselement
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2a und 2b schematische
Darstellungen möglicher Ausführungsformen des
Verbindungselements
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3 eine
schematische, perspektivische Darstellung eines Klemmbackens des
Verbindungswerkzeugs mit gehaltenem Verbindungselement und eingelegtem
Bauelementgurt
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In 1 ist
ein System, bestehend aus einem Verbindungswerkzeug 12 und
einem Verbindungselement 10 in einer Seitenansicht schematisch dargestellt.
Dabei handelt es sich um eine manuell zu bedienende Splicezange
zum Verbinden zweier Bauelementgurte 11. Der Zangenkopf
weist hierzu zwei Klemmbacken 15a und 15b auf,
welche mittels der beiden Handgriffe 19 über das
Gelenk 16 zusammengedrückt werden können.
Im Bereich der Wirkstelle, an der die Klemmbacken 15a und 15b aufeinander
treffen, ist an einer der beiden Klemmbacken 15a eine Aufnahme 14 zum
Aufnehmen des Verbindungselements 10 vorgesehen. Dabei
kann die Aufnahme 14 derart gestaltet sein, dass sie sich
hinsichtlich der Geometrie zumindest teilweise an das Verbindungselement 10 anpasst.
In diesem Fall ist die Aufnahme 14 sinnvoller Weise austauschbar
ausgeführt. Ferner ist im Bereich der Aufnahme 14 an
dem betreffenden Klemmbacken 15a ein Magnet 13 befestigt.
Dieser kann auch teilweise oder vollständig innerhalb der
Hüllfläche des Klemmbackens 15a angeordnet
werden und dient dazu, das magnetisierbare Verbindungselement 10 am
Klemmbacken 15a zu fixieren.
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In
den 2a und 2b sind
zwei mögliche Ausführungsformen des Verbindungselements 10 schematisch
dargestellt.
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2a zeigt
ein Verbindungselement 10, auf dessen magnetisierbarem
Grundkörper 21 eine Klebeschicht 22 aufgebracht
ist. Durch den magnetischen Grundkörper 21 ist
das Verbindungselement 10 an dem Klemmbacken 15a des
Verbindungswerkzeugs 12 fixierbar. Mittels der Klebeschicht 22 können
die beiden Bauelementgurte 11 an ihren stumpf aneinander
stoßenden Enden miteinander verbunden werden.
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2b zeigt
ebenfalls ein Verbindungselement 10 mit einem magnetisierbaren
Grundkörper 21. Diese Ausführungsform
weist auf der Oberseite jedoch Löcher 23 auf,
welche durch Stechen ohne Vorlochung hergestellt werden und daher
auf der Unterseite kragenförmige Fortsätze (nicht
dargestellt) ausbilden. Das Teilungsraster dieser kragenförmigen Fortsätze
entspricht dabei dem Teilungsraster der Transportperforation 18 (siehe 3)
der Bauelementgurte 11. Werden diese Verbindungselemente 10 mit
den kragenförmigen Fortsätzen in die Transport perforation 18 der
Bauelementgurte 11 gesteckt und mit Hilfe des Verbindungswerkzeugs 12 zusammengedrückt,
so kann durch plastische Verformung der kragenförmigen
Fortsätzen eine formschlüssige und stabile mechanische
Verbindung der Bauelementgurte 11 erzielt werden.
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3 zeigt
schematisch eine perspektivische Darstellung des Klemmbackens 15a des
Verbindungswerkzeugs 12. Das Verbindungselement 10 ist
im Bereich der Aufnahme 14 angeordnet und wird durch den
Magneten 13 (siehe 1) an dem Klemmbacken 15a gehalten.
Oberhalb des Klemmbackens 15a ist der erste zu verbindende
Bauelementgurt 11 dargestellt, welcher entlang seiner Längserstreckung
taschenartige Vertiefungen 17 zum Aufnehmen von Bauelementen
sowie eine randseitige Transportperforation 18 aufweist
und derart angeordnet ist, dass die Löcher der Transportperforation 18 mit
den Löchern 23 des Verbindungselements 10 fluchten.
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Anhand
der 1 und 3 wird im Folgenden das Verfahren
zum Verbinden zweier Bauelementgurte 11 näher
erläutert:
Zunächst wird ein magnetisierbares
Verbindungselement 10 am Klemmbacken 15a des Verbindungswerkzeugs 12 mit
Hilfe eines Magneten 13 fixiert.
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Anschließend
werden zwei Bauelementgurte 11, welche derart vorpositioniert
sind, dass sie an ihren Enden stumpf aneinander stoßen,
durch Betätigen des Verbindungswerkzeugs 12 miteinander
verbunden.
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Mit
Hilfe dieses Verfahrens lassen sich je nach dem verwendeten Verbindungselement 10 sowohl
kraftschlüssig adhäsive Verbindungen (Verbindungselement 10 gemäß 2a)
als auch formschlüssige Verbindungen (Verbindungselement 10 gemäß 2b)
erzielen.
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- 10
- Verbindungselement
- 11
- Bauelementgurt
- 12
- Verbindungswerkzeug
- 13
- Magnet
- 14
- Aufnahme
- 15
- Klemmbacken
- 16
- Drehgelenk
- 17
- taschenartige
Vertiefung
- 18
- Transportperforation
- 19
- Handgriffe
- 21
- magnetisierbarer
Grundkörper
- 22
- Klebeschicht
- 23
- Loch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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