-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kürzen eines Bauelementgurtes zum Zuführen von Bauelementen in einen Bestückautomaten, aufweisend ein bewegbares Schneidemittel mit wenigstens einer Schneidekante und ein feststehendes Gegenschneidemittel mit wenigstens einer Gegenschneidekante, wobei der Bauelementgurt zwischen der Schneidekante und der Gegenschneidekante anordenbar ist.
-
STAND DER TECHNIK
-
Bei einem Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen werden die Bauelemente durch am Bestückautomaten angeordnete Zuführeinrichtungen bereitgestellt. Die elektrischen Bauelemente sind in taschenartigen Vertiefungen von so genannten Bauelementgurten gelagert. Der Bauelementgurt wird mittels eines Transportmechanismus der Zuführeinrichtung transportiert, wobei die Bauelemente an einer Abholposition von einem Bestückkopf des Bestückautomaten aus den Vertiefungen bzw. so genannten Taschen des Bauelementgurts entnommen werden. Der leere Bauelementgurt verlässt anschließend die Zuführeinrichtung an einer geeigneten Stelle. Nach dem Austritt aus der Zuführeinrichtung besteht häufig die Notwendigkeit, die leeren Bauelementgurte in bestimmten Abständen zu kürzen bzw. abzuschneiden, um den Restmüll in eine handhabbare Form zu bringen.
-
Aus der Patentschrift
DE 196 04 608 C1 ist eine Schneidevorrichtung für einen Bestückautomaten bekannt, welche sich über die gesamte Breite der am Bestückautomaten angeordneten Zuführvorrichtungen erstreckt und mittels eines langen und beweglichen Schneidemessers die Bauelementgurte abschneidet. Das Schneiden der Bauelementgurte erfolgt durch eine scherenartige Bewegung des beweglichen Schneidemessers gegen eine entsprechend lang ausgebildete Schneidekante einer ortsfesten Schneideleiste. Dabei wird das Schneidemesser mit Hilfe zweier Pneumatikzylinder gegen die Schneidekante der ortfesten Schneideleiste verschoben. Die Pneumatikzylinder werden dabei aufeinanderfolgend betätigt, so dass das Schneidemesser während eines Schneidevorgangs schräg gestellt ist. Dadurch können auftretende Schnittkräfte allerdings nur teilweise verringert werden. So entstehen beispielsweise insbesondere gegen Ende eines Schneidevorgangs durch einen relativ flachen Winkel zwischen ortsfester Schneideleiste und beweglichem Schneidemesser relativ hohe Schnittkräfte, welche zusätzlich zu einer großen Lärmbelastung (z.B. Schlag am Ende des Schneidvorgangs) zu Vibrationen am Bestückautomaten führen können. Nachteilig an dieser konstruktiven Ausführung einer Schneidevorrichtung ist außerdem, dass die Verwendung von Pneumatikzylindern einen hohen Druckluftverbrauch bedingt, wodurch hohe Betriebskosten bei dem Betrieb des Bestückautomaten entstehen.
-
Aus den Patentanmeldungen
US 2002 / 0 124 397 A1 und
JP 2006 - 237 316 A sind ebenfalls Schneidevorrichtungen zum Kürzen von Bauelementgurten bekannt.
US 2002 / 0 124 397 A1 offenbart dabei eine Schneidevorrichtung, welche eine ortsfeste Schneideleiste mit einer Schneidekante und ein bewegliches Schneidemesser mit einer auf die Schneidekante der ortsfesten Schneideleiste gerichteten Schneidekante aufweist. Das bewegliche Schneidemesser wird wie in Patentschrift
DE 196 04 608 C1 von zwei getrennt steuerbaren Pneumatikzylindern angetrieben, von welchen zum Abschneiden der Bauelementgurte ein Wiegeschnitt des beweglichen Schneidemessers angesteuert wird.
-
Auch die Patentanmeldung
JP 2006 - 237 316 A offenbart eine Schneidevorrichtung zum Kürzen von Bauelementen mittels einer ortsfesten Schneideleiste mit einer Schneidekante und eines beweglichen Schneidemessers, welches von steuerbaren Pneumatikzylindern angetrieben wird. Auch hier wird beim Schneidevorgang durch das bewegliche Schneidemesse, das durch die Pneumatikzylinder angesteuert wird, ein Wiegeschnitt ausgeführt.
-
Damit weisen die in den beiden Schriften
US 2002 / 0 124 397 A1 und
JP 2006 - 237 316 A offenbarten Schneidevorrichtungen zum Kürzen von Bauelementgurten ebenfalls den Nachteil auf, dass es durch den Einsatz von Pneumatikzylindern zu einem relativ hohen Druckluftverbrauch kommt. Damit sind auch die Betriebskosten für einen Bestückautomaten mit einer derartigen Schneidevorrichtung relativ hoch. Auch kann der relativ flache Winkel zwischen ortsfester Schneideleiste und dem beweglichen Schneidemesser zu relativ hohen Schnittkräften und damit zu einer großen Lärmbelastung und Vibrationen beim Bestückautomaten führen.
-
Aus der Patentanmeldung
JP H05 - 218 680 A ist ebenfalls eine Schneidevorrichtung zum Abschneiden von Bauelementgurten bekannt, die aus einer ortsfesten Schneidekante und einem beweglichen Schneidemesser besteht. Dabei wird zum Antrieb des beweglichen Schneidemessers neben zwei Druckluftzylindern eine Kurvenscheibe eingesetzt. Die Kurvenscheibe ist dabei durch einen Steuerbolzen und mittels eines Anpressdrucks mit einem Antriebshebel verbunden und über den zweiten, zweistufig ausgeführten Druckluftzylinder mit einem Hebelarm gekoppelt, an welchem das bewegliche Schneidemesser angebracht ist. Damit wird der Schneidevorgang nur indirekt durch die Kurvenscheibe gesteuert, da die Hauptsteuerung des beweglichen Schneidemessers wieder von einem Druckluftzylinder übernommen wird, wodurch auch bei dieser Schneidevorrichtung die Betriebskosten relativ hoch sind. Außerdem ist die in der Schrift
JP H5 - 218 680 A offenbarte Schneidevorrichtung aufgrund ihrer Konstruktion, insbesondere der Anbringung des Schneidemessers an einem freien Ende eines Hebelarms nur zum Kürzen von einzelnen bzw. sehr wenigen Bauelementgurten gleichzeitig geeignet.
-
Aus der Schrift
JP 2012 - 69 791 A ist ebenfalls eine Schneidevorrichtung zum Abschneiden von Bauelementgurten bekannt, welche ähnlich dem Prinzip der Schneideinrichtung aus der Patentschrift
DE 196 04 608 C1 funktioniert jedoch mit einer zusätzlichen Übersetzung durch Kniehebel versehen ist.
-
Aus den Patentdokumenten
DE 40 28 178 A1 und
CN 2 666 633 Y gehen jeweils Schneidevorrichtungen mit einer feststehenden Schneidekante und einer rotierenden Schneidekante hervor.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidevorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren zum Kürzen von Bauelementgurten anzugeben, wobei sich die Vorrichtung und das Verfahren durch günstige Betriebskosten und hohe Zuverlässigkeit auszeichnen. Des Weiteren ist eine Skalierbarkeit hinsichtlich Bauraum sowie Schneidegeschwindigkeit zu erreichen.
-
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche, insbesondere durch eine Schneidevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Zuführvorrichtung zum Zuführen eines Bauelementgurtes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7, durch einen Bestückautomat zum Bestücken von Substraten mit Bauteilen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie durch Verfahren zum Kürzen eines Bauelementgurtes mittels einer Schneidevorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 9 und 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Schneidevorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung, dem erfindungsgemäßen Bestückautomaten sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schneidevorrichtung zum Kürzen eines Bauelementgurtes zum Zuführen von Bauelementen in einen Bestückautomaten bereitgestellt. Die Schneidevorrichtung weist ein bewegbares Schneidemittel mit wenigstens einer Schneidekante und ein feststehendes Gegenschneidemittel mit wenigstens einer Gegenschneidekante auf, wobei der Bauelementgurt zwischen der Schneidekante und der Gegenschneidekante anordenbar ist. Zum Kürzen des Bauelementgurtes ist das Schneidemittel um eine Drehachse drehbar, wobei durch ein Drehen des Schneidemittels um die Drehachse die Schneidekante gegen die Gegenschneidekante bewegbar ist, und wobei die Drehachse des Schneidemittels parallel oder im spitzen Winkel zur Gegenschneidekante verläuft. Das Schneidemittel weist einen wenigstens teilweise rohrförmigen oder im Wesentlichen rohrförmigen Schneidemittel-Grundkörper mit einer Rohrwandung und der Schneidekante auf, wobei die Rohrwandung wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, in welcher die Schneidekante ausgebildet ist.
-
Die erfindungsgemäße Schneidevorrichtung ist insbesondere zum Kürzen, d.h., Zerschneiden oder Zertrennen, eines Bauelementgurtes oder einer Mehrzahl von Bauelementgurten, der bzw. die einem Bestückautomaten zuführbar ist, um diesen mit den entsprechenden Bauteilen zu versorgen, ausgestaltet. Zum Kürzen des Bauelementgurtes bzw. des wenigstens einen Bauelementgurtes weist die Schneidevorrichtung das bewegbare Schneidemittel und das feststehende Gegenschneidemittel auf. Selbstverständlich ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung auch denkbar, dass das Schneidemittel feststehend ist und das Gegenschneidemittel bewegbar. Das heißt, die anschließend mit Bezug auf das Schneidemittel dargestellten Merkmale sind grundsätzlich mutatis mutandis auch für das Gegenschneidemittel anwendbar und umgekehrt.
-
Zum Kürzen eines Bauelementgurtes weisen das bewegbare Schneidmittel wenigstens eine Schneidekante und das feststehende Gegenschneidemittel wenigstens eine Gegenschneidekante auf, wobei die Schneidekante sowie die Gegenschneidekante bevorzugt eine Schneideklinge aufweisen oder als entsprechende Schneideklinge ausgestaltet sind. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Schneidekante und/oder die Gegenschneidekante einen Keilwinkel oder einen Spanwinkel aufweisen. Die Schneidekante und/oder die Gegenschneidekante sind jedoch auf keine bestimmte Schneide- oder Klingengeometrie beschränkt. Als Schneidekante und/oder Gegenschneidekante ist grundsätzlich jede Schneide- oder Klingengeometrie denkbar, die bei dem Schneidemittel und/oder Gegenschneidemittel zum Kürzen des Bauelementgurtes bzw. zum Zerschneiden desselben geeignet ist. Ferner ist es denkbar, dass das Schneidemittel und/oder das Gegenschneidemittel jeweils eine Mehrzahl von Schneidekanten aufweist. Die mehreren Schneidekanten und/oder Gegenschneidekante könnten ferner bevorzugt versetzt zueinander, d.h., nicht fluchtend zueinander, angeordnet sein.
-
Zum Kürzen des Bauelementgurtes ist das Schneidemittel erfindungsgemäß um die Drehachse drehbar bzw. rotierbar angeordnet. D.h., das Schneidemittel ist derart drehbar um die Drehachse angeordnet, dass durch ein Drehen des Schneidemittels um die Drehachse die Schneidekante gegen die Gegenscheidekante bewegbar bzw. drehbar ist. Hierbei ist es bevorzugt, dass, wenn die Schneidekante derart relativ zur Gegenschneidekante bzw. gegen die Gegenschneidekante bewegbar angeordnet ist, beim Kürzen bzw. Zerschneiden des Bauelementgurtes die Schneidekante dicht an der Gegenschneidekante vorbei führbar ist. Hierbei kann es von Vorteil sein, dass die Schneidekante die Gegenschneidekante kontaktiert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung verläuft die Drehachse des Schneidemittels parallel oder im spitzen Winkel zur Gegenschneidekante, d.h., parallel oder im spitzen Winkel zu einer Breiterichtung bzw. der Verlaufsrichtung der Gegenschneidekante. Dadurch ist es möglich, die Schneidekante mittels einer Dreh- bzw. Rotationsbewegung des Schneidemittels gegen die Gegenschneidekante zu bewegen. Durch das Bewegen der Schneidekante gegen die Gegenschneidekante mittels der Drehung des Schneidemittels um die erfindungsgemäße Drehachse ist bei der vorliegenden Schneidevorrichtung keine aufwändige Umwandlung von rotatorischen in translatorische Bewegungen erforderlich. Dadurch kann eine besonders einfache und dennoch robuste und zuverlässige Schneidevorrichtung realisiert werden. Die erfindungsgemäße Drehbewegung des Schneidemittels um die Drehachse ist ferner ausschließlich mit Standard-Wälzlagern oder Gleitlagern umsetzbar. Dies führt zu einem entsprechenden Kostenvorteil gegenüber anderen Schneidevorrichtungen, bei welchen zusätzliche Komponenten für entsprechende translatorische Bewegungen oder Umwandlungen von rotatorischen in translatorische Bewegungen erforderlich sind.
-
Unter der Durchgangsöffnung der Rohrwandung ist nicht die Eingangs- oder Ausgangsöffnung zu verstehen, die durch den rohrförmigen Schneidemittel-Grundkörper gebildet werden. Es ist vielmehr eine Durchgangsöffnung gemäß einer Durchgangsnut in der Rohrwandung zu versehen, die sich durch die Rohrwandung von einer Außenseite der Rohrwandung bis zu einer Innenseite der Rohrwandung erstreckt. Der rohrförmige Schneidemittel-Grundkörper kann besonders einfach und kostengünstig bereitgestellt werden. Der Schneidemittel-Grundkörper und insbesondere die Schneidekante weisen Metall auf. Beispielsweise ist es bevorzugt, wenn der Schneidemittel-Grundkörper aus Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff oder im Wesentlichen aus Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff besteht und die Schneidekante aus Metall oder im Wesentlichen aus Metall oder einer geeigneten Legierung besteht. Dadurch kann ein besonders kostengünstiger und leichter Schneidemittel-Grundkörper mit einer zugleich scharfen Schneidekante bereitgestellt werden. Das Schneidemittel und/oder das Gegenschneidemittel können hierbei bevorzugt als Metall-Kunststoff-Verbund bereitgestellt sein. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist es auch denkbar, dass das Schneidemittel und/oder das Gegenschneidemittel eine Keramik oder einen Keramikverbundwerkstoff aufweist. Außerdem ist es denkbar, dass das Schneidemittel und/oder das Gegenschneidemittel ausschließlich oder im Wesentlichen ausschließlich, beispielsweise zu mehr als 70%, bevorzugt zu mehr als 80%, besonders bevorzugt zu mehr als 90%, aus Metall besteht. Durch ein entsprechend gewichtig ausgebildetes Schneidemittel kann auf vorteilhafte Weise Schwungenergie in den Schneideprozess eingebracht werden. Durch die wenigstens eine Durchgangsöffnung ist es selbstverständlich, dass der erfindungsgemäße Schneidemittel-Grundkörper nicht auf eine Zylinderform mit einer durchgehenden Mantelfläche bzw. entsprechender Rohrwandung beschränkt ist. Die Form des Schneidemittel-Grundkörpers ist auch nicht auf einen kreisrunden Querschnitt beschränkt. So ist es gemäß der vorliegenden Erfindung auch denkbar, dass der Schneidemittel-Grundkörper einen rechteckigen, ovalen oder anderen Querschnitt aufweist. Ferner ist es möglich, dass in der Durchgangsöffnung zwei Schneidekanten, insbesondere zwei sich gegenüberliegende oder im Wesentlichen gegenüberliegende Schneidekanten ausgebildet sind, die je nach Umdrehung des Schneidemittels gegen eine korrespondierende Gegenschneidekante bewegbar sind. D.h., in diesem Fall weist die Schneidevorrichtung zwei Gegenschneidemittel mit jeweils einer Gegenschneidekante auf. Zum Kürzen des Bauelementgurtes ist das Schneidemittel in eine erste Richtung, beispielsweise nach links, und/oder eine zweite Richtung, beispielsweise nach rechts, um die Drehachse drehbar. Dadurch kann das Schneidemittel beim Kürzen des Bauelementgurtes besonders gleichmäßig belastet werden, wodurch eine entsprechende Langlebigkeit des Schneidemittels und somit der Schneidevorrichtung erzielbar ist.
-
Außerdem ist es möglich, dass die Schneidekante als monolithischer Bestandteil der Rohrwandung ausgebildet ist. D.h., die Schneidekante wird durch eine entsprechende Kontur bzw. einen Teil der Kontur der wenigstens einen Durchgangsöffnung gebildet. Dadurch kann eine besonders günstige und einfach herzustellende Schneidevorrichtung bereitgestellt werden. Genauer gesagt muss hierfür lediglich die wenigstens eine Durchgangsöffnung in der Rohrwandung realisiert werden, wobei die Rohrwandung bzw. der Schneidemittel-Grundkörper in diesem Fall bevorzugt vollständig oder im Wesentlichen vollständig aus Metall besteht. Der in diesem Fall als Schneidekante ausgebildete Blechstreifen kann bevorzugt gehärtet oder ähnlich oberflächenbehandelt ausgebildet sein, um eine möglichst scharfe und/oder harte Schneidekante bereitzustellen.
-
Außerdem ist es möglich, dass die Rohrwandung wenigstens zwei Durchgangsöffnungen aufweist, die wenigstens teilweise fluchtend zueinander ausgebildet sind, sodass ein durch die wenigstens zwei Durchgangsöffnungen hindurchgeführter Bauelementgurt orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Drehachse frei durch den Schneidemittel-Grundkörper ragen kann. Dass der Bauelementgurt frei durch den Schneidemittel-Grundkörper ragen kann bedeutet, dass der Bauelementgurt bevorzugt ohne an der Rohrwandung anliegend oder diese berührend durch den Schneidemittel-Grundkörper ragen kann. Der Bauelementgurt muss dafür auch nicht gebogen oder verformt werden, d.h., der Bauelementgurt kann gerade, im Wesentlichen gerade oder mit einer kontinuierlichen Krümmung, d.h., beispielsweise durch eine Wölbung, die durch die Aufwicklung des Bauelementgurtes auf eine Gurtrolle bedingt ist, durch den Schneidemittel-Grundkörper ragen. Dadurch kann mittels des Schneidemittels-Grundkörpers eine vorteilhafte Führung für den Bauelementgurt bereitgestellt werden, aus welcher ein abgetrennter Teil des gekürzten Bauelementgurtes in eine definierte Richtung oder zumindest grob in eine definierte Richtung fällt bzw. geleitet wird. Dass die wenigstens zwei Durchgangsöffnungen wenigstens teilweise fluchtend zueinander ausgebildet sind bedeutet, dass sie bevorzugt auf sich gegenüberliegenden Seiten oder im Wesentlichen gegenüberliegenden Seiten der Rohrwandung ausgebildet sind.
-
Außerdem ist es möglich, dass die Rohrwandung eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen aufweist, in welchen jeweils eine Schneidekante ausgebildet ist, und die Durchgangsöffnungen wenigstens teilweise paarweise fluchtend zueinander ausgebildet sind, sodass ein durch die Durchgangsöffnungen hindurchgeführter Bauelementgurt orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Drehachse durch die paarweise wenigstens teilweise fluchtenden Durchgangsöffnungen frei durch den Schneidemittel-Grundkörper ragen kann. Gemäß dieser Weiterbildung sind wenigstens zwei Durchgangsöffnungen bzw. ein Paar von Durchgangsöffnungen in der Rohrwandung ausgebildet, wobei in jeder Durchgangsöffnung eine Schneidekante ausgebildet ist. Die Schneidekante kann als separate Schneidekante oder -klinge oder als monolithischer Bestandteil der jeweiligen Durchgangsöffnung ausgebildet sein. Mittels der mehreren Durchgangsöffnungen mit jeweiligen darin ausgebildeten Durchgangsöffnungen ist nur eine geringe Drehbewegung erforderlich, um das Schneidemittel nach einem Schnitt beim Kürzen des Bauelementgurtes weiter in die nächste Schnittposition zu drehen. Außerdem ist es besonders vorteilhaft möglich, das Schneidemittel beim Kürzen des Bauelementgurtes einfach weiter in eine Richtung zu drehen. Auf ein Zurückdrehen des Schneidemittels nach einem Schnitt beim Kürzen des Bauelementgurtes kann verzichtet werden.
-
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Schneidekante und/oder die Gegenschneidekante spiralförmig ausgebildet sind. D.h., die Schneidekante und/oder die Gegenschneidekante können beispielsweise in Form eines Spiralhobelmessers bzw. ähnlich einer spiralförmigen Hobelwelle ausgebildet sein. Die entsprechende Spiralform der Schneidekante wir dabei bevorzugt mittels einer entsprechend gestalteten Durchgangsöffnung erzielt. Durch die spiralförmig ausgebildete Schneidekante können über den gesamten Schneidebereich bzw. Schneidekantenbereich oder Gegenschneidekantenbereich ein relativ flacher Winkel zwischen der Schneidekante und der Gegenschneidekante vermieden und folglich die Schnittkräfte beim Kürzen des Bauelementgurtes reduziert werden. Dadurch können beim Kürzen des Bauelementgurtes Vibrationen, die sich auf den Bestückautomaten übertragen können, verhindert oder zumindest gering gehalten werden. Außerdem kann einer Lärmbelästigung entgegengewirkt werden, welche durch zu hohe Schnittkräfte und dadurch „schlagende“ Schneidekanten verursacht werden können. Darüber hinaus kann bei geringen erforderlichen Schnittkräften eine kostengünstige Schneidevorrichtung bereitgestellt werden, da auf teure Bauteile, die zur Realisierung hoher Schnittkräfte erforderlich sind, verzichtet werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die bewegbare Schneidekante spiralförmig ausgebildet ist und die feststehende Schneidekante gerade ausgebildet ist, wenn die Drehachse des Schneidemittels parallel zur Gegenschneidekante verläuft. Ferner ist es bevorzugt, dass die bewegbare Schneidekante gerade ausgebildet ist und die feststehende Schneidekante spiralförmig ausgebildet ist, wenn die Drehachse des Schneidemittels im spitzen Winkel zur Gegenschneidekante verläuft.
-
Ferner ist es möglich, dass ein Motor mit dem Schneidemittel zum Drehen des Schneidemittels um die Drehachse wirkverbunden ist. Der Motor ist bevorzugt ein Elektromotor, mittels welchem die rotative Schneidebewegung des Schneidemittels beim Kürzen des Bauelementgurtes direkt umsetzbar ist. Dadurch kann beim Antreiben des Schneidemittels vollständig auf Druckluft verzichtet werden, wodurch die Betriebskosten der Schneidevorrichtung gering gehalten werden können. Entsprechend gering sind die Betriebskosten einer zugehörigen Zuführvorrichtung oder eines Bestückautomaten. Dadurch, dass das Schneidemittel mit dem Motor, bevorzugt mit dem Elektromotor, zum Drehen des Schneidemittels um die Drehachse wirkverbunden ist, wird ein vergleichbarer oder geringerer Platzbedarf erzielt, wie er beispielsweise von pneumatischen Schneidevorrichtungen benötigt wird. Damit können bestehende Schneidevorrichtungen bzw. zugehörige Zuführvorrichtungen oder Bestückautomaten mit niedrigeren Betriebskosten ausgestattet werden. Das Schneidemittel ist mit dem Motor beispielsweise über ein Wellenelement, das als Kopplungselement dient, wirkverbunden. Bevorzugt ist das Schneidemittel über einen Riemen- oder Kettenantrieb, beispielsweise über einen Zahnriemen, mit dem Motor wirkverbunden. Der Riemenantrieb verbindet in diesem Fall beispielsweise eine Drehwelle des Motors mit der Außenseite des Schneidemittels, beispielsweise einer Außenseite des rohrförmigen Schneidemittels, wobei der Motor parallel oder im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Schneidemittels angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf den Elektromotor beschränkt. So sind beispielsweise auch beliebige andere rotative Antriebselemente wie ein Pneumatik- oder Hydraulikmotor denkbar. Neben dem vorstehend dargestellten Riemenantrieb sind auch Zahnradgetriebe, Schneckengetriebe oder eine direkte Wirkverbindung zwischen dem Schneidemittel und dem Motor zum Drehen des Schneidemittels denkbar.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Zuführvorrichtung zum Zuführen eines Bauelementgurtes zu einem Bestückautomaten bereitgestellt, wobei die Zuführvorrichtung eine wie vorstehend dargestellte Schneidevorrichtung aufweist. Damit bringt die erfindungsgemäße Zuführvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schneidevorrichtung beschrieben worden sind.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bestückautomat zum Bestücken von Substraten mit Bauteilen bereitgestellt, wobei der Bestückautomat eine wie vorstehend dargestellte Schneidevorrichtung aufweist. Damit bringt auch der erfindungsgemäße Bestückautomat die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schneidevorrichtung beschrieben worden sind.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Kürzen eines Bauelementgurtes mittels einer wie vorstehend dargestellten Schneidevorrichtung bereitgestellt. Damit bringt auch das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schneidevorrichtung beschrieben worden sind.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist folgende Schritte auf.
- - Drehen des Schneidemittels um die Drehachse aus einer Ausgangsposition in eine erste Drehrichtung, sodass die Schneidekante gegen die Gegenschneidekante bewegt wird, bis ein Teil des Bauelementgurtes mittels der Schneidekante und der Gegenschneidekante abgeschert wird,
- - Drehen des Schneidemittels um die Drehachse zurück in die Ausgangsposition in eine zweite Drehrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist.
-
Dadurch ist es möglich, den Bauelementgurt mittels einer geringen bzw. kurzen Drehbewegung des Schneidemittels in die erste Drehrichtung zu kürzen und mittels einer geringen Drehbewegung des Schneidemittels in die zweite Drehrichtung das Schneidemittel zurück in die Ausgangsposition zu bringen. Dieses Verfahren ist besonders schnell und mittels niedriger Energiekosten realisierbar.
-
Ein alternatives erfindungsgemäßes Verfahrens weist die folgenden Schritte auf:
- - Drehen des Schneidemittels um die Drehachse, sodass die Schneidekante gegen die Gegenschneidekante bewegt wird, bis ein Teil des Bauelementgurtes mittels der Schneidekante und der Gegenschneidekante abgeschert wird,
- - Weiterdrehen des Schneidemittels um die Drehachse, bis sich die Durchgangsöffnung mit der Schneidekante oder eine weitere Durchgangsöffnung mit einer weiteren Schneidekante in Gravitationsrichtung fluchtend unterhalb des Bauelementgurtes befindet.
-
Gemäß dieser Weiterbildung wird das Schneidemittel nur in eine Richtung gedreht, d.h., nach einem Schneidevorgang beim Kürzen des Bauelementgurtes ist es nicht erforderlich, das Schneidemittel entgegen der ursprünglichen Drehrichtung zurück in die Ausgangsposition zu bewegen. Dadurch kann eine entsprechend einfachere Schaltung zum Antreiben des Schneidemittels bereitgestellt werden.
-
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
-
Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 eine Schnittdarstellung in einer Seitenansicht der Schneidevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor dem Kürzen eines Bauelementgurtes,
- 2 eine Schnittdarstellung in einer Seitenansicht der Schneidevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach dem Kürzen des Bauelementgurtes,
- 3 eine Draufsicht der Schneidevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor dem Kürzen des Bauelementgurtes,
- 4 eine Draufsicht der Schneidevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor dem Kürzen des Bauelementgurtes,
- 5 eine Schnittdarstellung in einer Seitenansicht der Schneidevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor dem Kürzen des Bauelementgurtes,
- 6 eine Schnittdarstellung in einer Seitenansicht der Schneidevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor dem Kürzen des Bauelementgurtes,
- 7 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
- 8 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 8 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt eine erfindungsgemäße Schneidevorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform vor dem Kürzen eines Bauelementgurtes 50. Die in 1 dargestellte Schneidevorrichtung zum Kürzen des Bauelementgurtes 50, der zum Zuführen von Bauelementen in einen Bestückautomaten dient, weist ein bewegbares Schneidemittel 20 mit einem Schneidemittel-Grundkörper 21 und einer Schneidekante 22, sowie ein feststehendes Gegenschneidemittel 30 mit einem Gegenschneidemittel-Grundkörper 31 und einer Gegenschneidekante 32 auf. Der Bauelementgurt 50 wird mittels einer Bauelementgurt-Führung 40 zur Schneidevorrichtung 10 bzw. in die Schneidevorrichtung 10 geführt. Der Bauelementgurt 50 ist bzw. wird gemäß 1 zwischen der Schneidekante 20 und der Gegenschneidekante 32 angeordnet. Das Schneidemittel 20 weist einen rohrförmigen Schneidemittel-Grundkörper 21 mit einer Rohrwandung 23 und der Schneidekante 22 auf, wobei die Rohrwandung 23 zwei Durchgangsöffnungen 24 aufweist. Gemäß der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform ist die Schneidekante 22 als monolithischer Bestandteil der Rohrwandung 23 ausgebildet.
-
Zum Kürzen des Bauelementgurtes 50 ist das Schneidemittel 20 um eine Drehachse 25 drehbar. Außerdem ist durch ein Drehen des Schneidemittels 20 um die Drehachse 25 die Schneidekante 22 gegen die Gegenschneidekante 32 bewegbar. Die zwei Durchgangsöffnungen 24 der Rohrwandung 23 sind derart fluchtend zueinander ausgebildet, dass der durch die zwei Durchgangsöffnungen 24 hindurchgeführte Bauelementgurt 50 orthogonal zur Drehachse 25 frei durch den Schneidemittel-Grundkörper 21 ragen kann.
-
2 zeigt die Schneidevorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform nach dem Kürzen des Bauelementgurtes 50. Genauer gesagt wurde gemäß 2 das Schneidemittel 20 um die Drehachse 25 im Uhrzeigersinn so weit nach rechts gedreht, dass der Bauelementgurt 50 durch die Schneidekante 22 und die Gegenschneidekante 32 gekürzt bzw. zerschnitten wurde. Der abgeschnittene Teil des Bauelementgurtes 50 kann durch die Durchgangsöffnung in Gravitationsrichtung nach unten fallen und dort bevorzugt von einer Auffang- und/oder Sammelvorrichtung aufgefangen werden.
-
Die Schneidekante 22 und/oder die Gegenschneidekante 32 sind bei den in den Figuren dargestellten Schneidevorrichtungen jeweils spiralförmig ausgebildet.
-
3 zeigt eine Draufsicht der Schneidevorrichtung 10 gemäß der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 zeigt insbesondere die Anordnung der Drehachse 25 des Schneidemittels 20 zur Gegenschneidekante 32. Gemäß der in 3 dargestellten Anordnung verläuft die Drehachse 25 parallel zur Gegenschneidekante 32 bzw. parallel zu einer Breiterichtung 33 bzw. der Verlaufsrichtung der Gegenschneidekante 32. D.h., die Drehachse 25 ist eine in der Verlängerung des Bauteilegurteinlaufes befindliche waagrechte Achse.
-
Ferner weist die Schneidevorrichtung 10 gemäß 3 einen Elektromotor 60 und einen Riemenantrieb 70 auf, wobei das Schneidemittel 20 mit dem Elektromotor 60 über den Riemenantrieb wirkverbunden und dadurch antreibbar ist.
-
Im Unterschied zum einleitend beschriebenen Stand der Technik, erfolgt bei vorliegender Schneidevorrichtung 10 das Zusammenführen der Schneidekante 22 und der Gegenschneidekante 32 durch eine Drehbewegung des bewegbaren Schneidemittels 20. Durch den Verzicht auf Schlauchleitungen und Steuerventile ist die Konstruktion im Vergleich zum Stand der Technik deutlich vereinfacht, zuverlässiger und robuster. Es werden nur rotative Bewegungen ausgeführt, die durch Standard-Wälzlager oder Gleitlager umsetzbar sind. Vorteilhaft hervorzuheben ist auch, dass keine aufwändige Umwandlung von rotatorischen in translatorische Bewegungen notwendig ist, was ebenso die Robustheit und Zuverlässigkeit steigert. Die rotative Schneidbewegung ermöglicht den direkten Einsatz des Elektromotors 60. Aufgrund des dadurch erzielten vollständigen Wegfalls an Druckluft können die Betriebskosten der Schneidvorrichtung 10 erheblich reduziert werden. Entsprechend sinken auch die Betriebskosten einer zugehörigen Gesamtmaschine.
-
4 zeigt eine Draufsicht der Schneidevorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die gemäß 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass die Drehachse 25 des Schneidemittels 20 im spitzen Winkel zur Gegenschneidekante 32 verläuft bzw. im spitzen Winkel zur Breiterichtung 33 bzw. der Verlaufsrichtung der Gegenschneidekante 32.
-
5 zeigt eine Schneidevorrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß der in 5 dargestellten Schneidevorrichtung 10 weist die Rohrwandung 23 vier Durchgangsöffnungen 24 auf, in welchen jeweils eine Schneidekante 22 ausgebildet ist. Die Durchgangsöffnungen 24 sind dabei paarweise fluchtend zueinander auf sich gegenüberliegenden Seiten der Rohrwandung 23 ausgebildet, sodass der durch die Durchgangsöffnungen 24 hindurchgeführte Bauelementgurt 50 orthogonal zur Drehachse 25 durch die fluchtenden Durchgangsöffnungen 24 frei, d.h., ohne verbiegen, knicken oder Berühren des Schneidemittel-Grundkörpers 21, durch den Schneidemittel-Grundkörper 21 ragen kann.
-
6 zeigt eine Schneidevorrichtung 10 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß der in 6 dargestellten Schneidevorrichtung 10 weist das Schneidemittel 20 eine Welle 26 und einen Steg 27 auf, wobei der Steg 27 beispielsweise aus der Welle 26 herausgearbeitet wurde. An dem Steg 27 ist die Schneidekante 22 ausgebildet, die sich beim Kürzen des Bauelementgurtes 50 um die Drehachse 25 dreht, d.h., die Welle 26 ist beim Kürzen des Bauelementgurtes 50 um die Drehachse 25 drehbar.
-
Die vorstehend im Detail dargestellte Schneidevorrichtung 10 ist bevorzugt einem nicht dargestellten Bestückautomaten oder einer Zuführvorrichtung zum Zuführen von Bauelementgurten zu dem Bestückautomaten zugeordnet.
-
7 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt mittels einer elektronischen Steuereinheit (ECU) durchgeführt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Schritt S1 zunächst ein leerer Bauelementgurt 50 mittels einer Bauelementgurt-Führung 40 zur erfindungsgemäßen Schneidevorrichtung 10 geführt. Anschließend wird in einem Schritt S2 mittels einer Erkennungseinheit die Länge des leeren Bauelementgurtes 50 erkannt. Die Erkennungseinheit kann beispielsweise eine Kamera zum optischen Erkennen der Länge des Bauelementgurtes 50 oder eine Zähleinheit zum Zählen der leeren Taschen des Bauelementgurtes 50 sein. In einem anschließenden Schritt S3 wird die Länge des leeren Bauelementgurtes 50 mit einer maximalen Solllänge verglichen und wenn festgestellt wird, dass der leere Bauelementgurt 50 länger als die maximale Solllänge ist, wird ein Befehl zum Kürzen des leeren Bauelementgurtes 50 an die Schneidevorrichtung 10 ausgegeben. Danach wird das Schneidemittels 20 in einem Schritt S4a um die Drehachse 25 aus einer Ausgangsposition in eine erste Drehrichtung gedreht, sodass die Schneidekante 22 gegen die Gegenschneidekante 32 bewegt wird, bis ein Teil des leeren Bauelementgurtes 50 mittels der Schneidekante 22 und der Gegenschneidekante 32 abgeschert wird. Im darauf folgenden Schritt S5a wird das Schneidemittel 20 um die Drehachse 25 zurück in die Ausgangsposition in eine zweite Drehrichtung, die entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist, gedreht.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Schneidevorrichtung 10 eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Schneidekante 22 und/oder der Gegenschneidekante 32 aufweisen. Dadurch lassen sich die Schneidekante 22 und/oder die Gegenschneidekante 32 beispielsweise von Rückständen einer Klebefolie befreien, die zum Bedecken des Bauelementgurtes an demselben angeordnet ist und in einem Bestückungsvorgang von diesem abgezogen wird. Dies ist insbesondere mit Bezug auf die Langlebigkeit und entsprechende Funktionsfähigkeit der Schneidevorrichtung von Vorteil. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können in einem Schritt S6 entsprechend die Schneidekante 22 und/oder die Gegenschneidekante 32 mittels der Reinigungsvorrichtung gereinigt werden.
-
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das gemäß 8 dargestellte Verfahren unterscheidet sich insbesondere durch die Schritte S4b und S5b durch das Verfahren gemäß 7. So wird bei Schritt S4b das Schneidemittel 20 derart um die Drehachse 25 gedreht, dass die Schneidekante 22 gegen die Gegenschneidekante 32 bewegt wird und bis ein Teil des Bauelementgurtes 50 mittels der Schneidekante 22 und der Gegenschneidekante 32 abgeschert wird. Im anschließenden Schritt S5b wird das Schneidemittel 20 um die Drehachse 25 weitergedreht, bis sich die Durchgangsöffnung 24 mit der Schneidekante 22 oder eine weitere Durchgangsöffnung 24 mit einer weiteren Schneidekante 22 in Gravitationsrichtung fluchtend unterhalb des Bauelementgurtes 50 befindet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Schneidevorrichtung
- 20
- Schneidemittel
- 21
- Schneidemittel-Grundkörper
- 22
- Schneidekante
- 23
- Rohrwandung
- 24
- Durchgangsöffnung
- 25
- Drehachse
- 26
- Welle
- 27
- Steg
- 30
- Gegenschneidemittel
- 31
- Gegenschneidemittel-Grundkörper
- 32
- Gegenschneidekante
- 33
- Breiterichtung
- 40
- Bauelementgurt-Führung
- 50
- Bauelementgurt
- 60
- Motor
- 70
- Riemenantrieb
