DE102016108001A1

DE102016108001A1 - Niederhaltevorrichtung, Zuführvorrichtung und Bestückautomat

Info

Publication number: DE102016108001A1
Application number: DE102016108001.2A
Authority: DE
Inventors: Hatem Dhouibi; Martin Neusser
Original assignee: ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Current assignee: ASMPT GmbH and Co KG
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2036-04-30
Also published as: DE102016108001B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Niederhaltevorrichtung (1) zum Niederhalten einer Leiterplatte (2) in einer Detektionsposition (D) während des Transports der Leiterplatte (2) mittels einer Zuführvorrichtung (3) eines Bestückautomaten (4) zum Bestücken von Leiterplatten (2) mit elektronischen Bauteilen, aufweisend einen Befestigungsbereich (5) zum Befestigen der Niederhaltevorrichtung (1) an der Zuführvorrichtung (3) und einen Niederhaltebereich (6) zum Niederhalten der Leiterplatte (2) an der Zuführvorrichtung (3), wobei der Niederhaltebereich (6) einen Kontaktbereich (7) zum Kontaktieren eines Randbereichs (2a) der Leiterplatte (2) aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Zuführvorrichtung (3) sowie einen Bestückautomaten (4) mit einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Niederhaltevorrichtung zum Niederhalten einer Leiterplatte in einer Detektionsposition während des Transports der Leiterplatte mittels einer Zuführvorrichtung eines Bestückautomaten. Ferner betrifft die Erfindung eine Zuführvorrichtung für einen Bestückautomaten sowie einen Bestückautomaten.
STAND DER TECHNIK
Bei einem Bestückautomaten werden Leiterplatten mittels einer Zuführvorrichtung transportiert. Um das Vorhandensein einer Leiterplatte an einer bestimmten Position am Bestückautomaten zu bestimmen, weisen Bestückautomaten bzw. Zuführvorrichtungen eine Detektionsvorrichtung auf, die zum Detektieren von Leiterplatten ausgebildet sind. Bekannte Detektionsvorrichtungen weisen beispielsweise eine Lichtschranke, wie z. B. eine Laserlichtschranke, auf. Bei einer Laserlichtschranke wird ein Laserstrahl emittiert und z. B. gleichzeitig detektiert. Wenn ein Objekt, wie z. B. eine Leiterplatte, in den Laserstrahl bewegt wird, wird der Laserstrahl hierdurch beeinflusst, z. B. abgelenkt, reflektiert oder absorbiert. Das Objekt befindet sich somit in einer Detektionsposition. Eine solche Beeinflussung des Laserstrahls ist von der Detektionsvorrichtung detektierbar. Auf diese Weise ist das Vorhandensein eines Objekts in der Detektionsposition bestimmt werden.
In der Massenfertigung kommt es regelmäßig vor, dass Leiterplatten, die grundsätzlich plattenförmig bzw. im Wesentlichen plattenförmig, ausgebildet sind, Deformationen aufweisen, z. B. gebogen, tordiert oder beliebig verformt sind. Dies ist oftmals insbesondere bei besonders dünnen Leiterplatten, die eine Stärke von ca. 0,5 mm oder weniger aufweisen, der Fall. Derartige Leiterplatten liegen somit nicht gleichmäßig auf einer Fördervorrichtung, wie z. B. einem Bandförderer, auf, sondern weisen oftmals Randbereiche auf, die aufgrund der Deformation von der Fördervorrichtung abgehoben sind. Dies kann dazu führen, dass eine in der Detektionsposition angeordnete Leiterplatte von der Detektionsvorrichtung nicht detektierbar ist und somit unerkannt bleibt oder zumindest zu spät detektiert wird. Bei einer nicht detektierten Leiterplatte ist eine Bestückung nicht möglich, während eine zu spät detektierte Leiterplatte zu einer fehlerhaften Positionierung der Leiterplatte im Bestückautomaten und somit zu einer fehlerhaften Bestückung der Leiterplatte führen kann. Dies kann erhöhte Herstellungskosten sowie Fertigungsverzögerungen zur Folge haben.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Zuführvorrichtung von Leiterplatten für einen Bestückautomaten sowie bei einem Bestückautomaten zu beheben bzw. zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Niederhaltevorrichtung für Leiterplatten, eine Zuführvorrichtung für einen Bestückautomaten sowie ein Bestückautomaten zu schaffen, welche in einfacher und kostengünstiger Weise eine Detektion von deformierten Leiterplatten durch eine Detektionsvorrichtung verbessern bzw. gewährleisten.
Die voranstehende Aufgabe wird durch eine Niederhaltevorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch eine Zuführvorrichtung für einen Bestückautomaten mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 sowie durch einen Bestückautomaten mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 14 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Bestückautomaten und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Niederhaltevorrichtung zum Niederhalten einer Leiterplatte in einer Detektionsposition während des Transports der Leiterplatte mittels einer Zuführvorrichtung eines Bestückautomaten zum Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Bauteilen gelöst. Die Niederhaltevorrichtung weist einen Befestigungsbereich zum Befestigen der Niederhaltevorrichtung an der Zuführvorrichtung und einen Niederhaltebereich zum Niederhalten der Leiterplatte an der Zuführvorrichtung auf. Der Niederhaltebereich weist einen Kontaktbereich zum Kontaktieren eines Randbereichs der Leiterplatte auf.
Unter Niederhalten wird erfindungsgemäß ein Verhindern bzw. ein Entgegenwirken eines Abhebens der Leiterplatte bzw. eines Teilbereichs der Leiterplatte von der Zuführvorrichtung verstanden. Das Niederhalten einer deformierten Leiterplatte bedeutet somit, dass die Niederhaltevorrichtung der Deformation entgegenwirkt und eine Druckkraft bzw. Niederhaltekraft auf die, insbesondere deformierte, Leiterplatte ausübt. Dabei ist die Niederhaltevorrichtung vorzugsweise als passives Bauteil ausgebildet, so dass die Deformation der Leiterplatte gegen die Niederhaltevorrichtung wirkt und somit die Druckkraft bzw. Niederhaltekraft aufbaut.
Eine Detektionsposition ist eine Position, in der eine Leiterplatte detektierbar sein sollte, z. B. eine Ladeposition an einer Führungsschiene bzw. eines Klemmkamms der Zuführvorrichtung des Bestückautomaten. Wenn eine Leiterplatte in der Detektionsposition angeordnet ist, ist diese, insbesondere eine Markierung auf der Leiterplatte, mittels einer Detektionsvorrichtung des Bestückautomaten detektierbar. Aufgrund der Detektion der Leiterplatte sind dem Bestückautomat die Position und/oder die Eigenschaften, wie Dicke, Breite, etc., der Leiterplatte bekannt. Somit können ein Festklemmen der Leiterplatte und/oder ein Bestückungsvorgang der Leiterplatte mit elektronischen Bauteilen durch den Bestückautomat gezielt erfolgen. Die erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung stellt sicher, dass auch deformierte Leiterplatten in der Detektionsposition zuverlässig detektierbar sind. Die Detektionsposition kann erfindungsgemäß mit einer Bestückungsposition der Leiterplatte, also einer Position an der die Leiterplatte von dem Bestückautomat mit elektronischen Bauteilen bestückt wird, identisch oder dieser unmittelbar benachbart sein.
Die Zuführvorrichtung des Bestückautomaten ist zum Bewegen bzw. Transportieren der Leiterplatten ausgebildet. Mittels einer Zuführvorrichtung sind beispielsweise unbestückte Leiterplatten in die Detektionsposition bzw. Bestückungsposition bewegbar und bestückte Leiterplatten von der Detektionsposition bzw. Bestückungsposition wegbewegbar.
Eine erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung zum Niederhalten einer Leiterplatte weist einen Befestigungsbereich und einen Niederhaltebereich auf. Der Befestigungsbereich ist zum Befestigen der Niederhaltevorrichtung an der Zuführvorrichtung ausgebildet und kann hierfür jede zweckmäßige Geometrie aufweisen. Vorzugsweise ist der Befestigungsbereich plattenförmig ausgebildet und weist vorzugsweise Befestigungslöcher zum Durchführen von Befestigungsmitteln, wie z. B. Befestigungsschrauben, auf. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Niederhaltevorrichtung mehrere Niederhaltebereiche aufweist, die vorzugsweise gleichartig bzw. im Wesentlichen gleichartig ausgebildet sind
Der Niederhaltebereich ist zum Niederhalten der Leiterplatte an der Zuführvorrichtung ausgebildet. Hierfür steht der Niederhaltebereich vorzugsweise vom Befestigungsbereich ab. Ein dem Befestigungsbereich abgewandter Bereich des Niederhaltebereichs, vorzugsweise ein Endbereich des Niederhaltebereichs, ist als Kontaktbereich ausgebildet und mit einem Randbereich einer in der Zuführvorrichtung angeordneten Leiterplatte in Kontakt bringbar. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Kontaktbereich mit einem Randbereich der Leiterplatte in Kontakt bringbar ist, da üblicherweise eine Detektion der Leiterplatten am Randbereich erfolgt. Ferner hat dies den weiteren Vorteil, dass die Niederhaltevorrichtung somit den Bestückautomaten bei einem Bestückungsvorgang weniger behindert. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Kontaktbereich zum Kontaktieren eines beliebigen Bereichs der Leiterplatte ausgebildet ist, sofern auf diese Weise ein sicheres Detektieren der Leiterplatte in der Detektionsposition gewährleitbar ist.
Der Niederhaltebereich kann beispielsweise starr bzw. im Wesentlichen starr ausgebildet sein, so dass eine den Kontaktbereich kontaktierende, deformierte Leiterplatte vom Niederhaltebereich umgebogen wird. Der Niederhaltebereich ist vorzugsweise zu einem derartigen Umbiegen der deformierten Leiterplatte ausgebildet, dass die umgebogene deformierte Leiterplatte zumindest in dem umgebogenen Bereich einer nicht deformierten Leiterplatte entspricht. Vorzugsweise erstreckt sich der Niederhaltebereich vom Befestigungsbereich unter Ausbildung eines spitzen Winkels, so dass sich der Niederhaltebereich sowohl quer zum Befestigungsbereich als auch in Förderrichtung erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass somit ein sanfteres Kontaktieren bzw. in Kontakt geraten zwischen Kontaktbereich und Leiterplatte möglich ist.
Die Niederhaltevorrichtung kann beispielsweise einteilig ausgebildet sein, z. B. als Blechteil. Ein im Wesentlichen flaches Bauteil hat den Vorteil, dass dieses leicht, kostengünstig sowie mit einfachen Mitteln herstellbar und gut in eine Zuführvorrichtung integrierbar ist. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn an der Zuführvorrichtung keine herausragenden Bauteile angeordnet sein sollen, wie z. B. Bauteile, die an einer Führungsleiste der Zuführvorrichtung angeordnet sind und die Führungsleiste von der Fördervorrichtung abweisend überragen. Plattenförmig ausgebildete Niederhaltevorrichtungen bzw. zumindest plattenförmig ausgebildete Befestigungsbereiche sind beispielsweise in eine in der Führungsleiste ausgebildete Nut einsetzbar. Vorzugsweise gehen Befestigungsbereich und Niederhaltebereich direkt ineinander über. Vorzugsweise ist die Niederhaltevorrichtung ausgebildet, im eingebauten Zustand an einem Bestückautomaten eine nicht deformierte Leiterplatte in der Detektionsposition nicht zu kontaktieren und erst Leiterplatten ab einem bestimmten Deformationsgrad zu kontaktieren. Hierdurch wird eine Reibung der Niederhaltevorrichtung mit den Leiterplatten, insbesondere mit den nicht bzw. nur schwach deformierten Leiterplatten, bei denen ein Niederhalten nicht erforderlich ist, reduziert.
Mittels der erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung kann auf einfache sowie kostengünstige Art und Weise sichergestellt werden, dass deformierte Leiterplatten in der Detektionsposition derart niedergehalten werden, dass diese zuverlässig von der Detektionsvorrichtung detektierbar sind bzw. detektiert werden. Somit werden Fertigungskosten reduziert und Fertigungsverzögerungen aufgrund deformierter Leiterplatten reduziert. Die Effizienz bzw. Wirtschaftlichkeit eines Bestückautomaten wird somit deutlich verbessert. Ferner hat die erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung den Vorteil, dass diese leicht in eine bereits vorhandene Zuführvorrichtung bzw. einen bereits vorhandenen Bestückautomaten integrierbar ist. Somit können hohe Umrüstkosten vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Niederhaltebereich mindestens einen elastischen Bereich auf, wobei der elastische Bereich durch elastische Verformung zum Erzeugen einer Druckkraft bzw. Niederhaltekraft zwischen dem Kontaktbereich und der Leiterplatte zum Niederhalten der Leiterplatte an der Zuführvorrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der komplette Niederhaltebereich bzw. ein überwiegender Teilbereich des Niederhaltebereichs elastisch ausgebildet. Ein elastischer Bereich kann erfindungsgemäß beispielsweise durch eine entsprechende Formgebung, z. B. wie eine schraubenförmig gemäß einer Schraubenfeder, und/oder durch einen elastischen Werkstoff, z. B. Federstahl, ausgebildet sein. Ein elastischer Niederhaltebereich hat den Vorteil, dass eine Druckkraft in Abhängigkeit eines Deformationsgrads der Leiterplatte erzeugbar ist. Ferner kann bei Zuführvorrichtungen, bei denen die Leiterplatten gegen einen Klemmkamm einer Führungsleiste drückbar sind, z. B. von unten mittels einer quer zur Förderrichtung bewegbaren Fördervorrichtung der Zuführvorrichtung, durch einen elastischen Bereich gewährleistet werden, dass die Leiterplatte gegen den Klemmkamm drückbar ist, da der Niederhaltebereich zurückfederbar ausgebildet ist und somit die Bewegung bzw. das Anheben der Leiterplatte nicht blockiert. Ferner kann durch einen elastischen Bereich das Risiko einer Beschädigung stark deformierter Leiterplatten reduziert werden.
Vorzugsweise ist der elastische Bereich als Federblech ausgebildet. Der Niederhaltebereich ist dabei vorzugsweise als Blechstreifen ausgebildet, der vom Befestigungsbereich absteht und elastisch federnd ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Kontaktbereich derart geformt, z. B. umgebogen, dass keine scharfen Ecken oder Kanten der Niederhaltevorrichtung mit der Leiterplatte in Kontakt bringbar sind. Besonders bevorzugt ist die komplette Niederhaltevorrichtung aus einem Material bzw. einstückig, z. B. aus dem Federblech, hergestellt. Ein Federblech hat den Vorteil, dass die Niederhaltevorrichtung kostengünstig sowie mit einfachen Mitteln herstellbar ist sowie einen geringen Verschleiß bzw. Wartungsbedarf aufweist.
Es ist bevorzugt, dass der Kontaktbereich als Gleitblech zum Entlanggleiten auf der Leiterplatte oder als Rollkörper zum Entlangrollen auf der Leiterplatte ausgebildet ist. Ein Gleitbereich ist zum Entlanggleiten auf der Leiterplatte ausgebildet und weist vorzugsweise eine besonders glatte und/oder verschleißarme Oberfläche mit einem relativ geringen Reibungsbeiwert auf. Ein Rollkörper kann beispielsweise als Druckrad, Druckwalze, Druckkugel oder dergleichen ausgebildet sein und ist vorzugsweise mittels einer reibungsarmen bzw. verschleißarmen Lagerung drehbar an dem restlichen Niederhaltebereich gelagert. Vorzugsweise weist der Rollkörper eine Oberfläche auf, die ein sanftes Abrollen auf der Leiterplatte begünstigt, wie z. B. eine Gummi-, Teflonoberfläche oder dergleichen. Derartige Kontaktbereiche haben den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig auch bei Kontaktierung des Kontaktbereichs ein sanftes Entlangbewegen der Leiterplatten an der Niederhaltevorrichtung gewährleistet und hierdurch eine Beschädigung oder ein Verschieben der Leiterplatte vermeidbar ist.
Weiter bevorzugt weist der Kontaktbereich eine reibungsvermindernde und/oder verschleißreduzierende Beschichtung auf. Eine Beschichtung ist leicht aufbringbar und kann den Verschleiß der Niederhaltevorrichtung sowie der Leiterplatten reduzieren bzw. das Risiko einer ungewollten Verschiebung der Leiterplatten beim Transport durch die Transportvorrichtung reduzieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Befestigungsbereich ein Justiermittel auf, das zum Justieren der Niederhaltevorrichtung in Förderrichtung an der Zuführvorrichtung ausgebildet ist. Ein Justiermittel kann beispielsweise als Langloch ausgebildet sein, so dass ein Befestigungsmittel, wie z. B. eine Schraube, durch das Langloch hindurchführbar und mit der Zuführvorrichtung verschraubbar ist. Das Langloch erstreckt sich dabei vorzugsweise in Förderrichtung. Bei nicht vollständig festgezogener Schraube ist die Niederhaltevorrichtung somit in Förderrichtung verschiebbar an der Zuführvorrichtung gehalten und durch festziehen der Schraube in einer Position relativ zur Zuführvorrichtung fixierbar. Vorzugsweise weist die Niederhaltevorrichtung mindestens zwei Langlöcher auf, um ein relatives Verdrehen der Niederhaltevorrichtung zur Zuführvorrichtung zu verhindern.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann bei einer Niederhaltevorrichtung vorgesehen sein, dass der Kontaktbereich eine Markierungsvorrichtung aufweist, die zum Markieren der Leiterplatten in Abhängigkeit einer Druckkraft zwischen dem Kantaktbereich und der Leiterplatte ausgebildet ist. Eine Markierungsvorrichtung kann beispielsweise ein Farbmittel aufweisen, das in Abhängigkeit der Druckkraft und somit in Abhängigkeit eines Deformationsgrads der Leiterplatte auf die Leiterplatte auftragbar ist. Somit können insbesondere stark deformierte Leiterplatten leicht entsprechend gekennzeichnet werden. Dies hat den Vorteil, dass hierdurch bereits in der Fertigung qualitätssichernde Aufgaben erfüllbar sind. Als besonders stark deformiert gekennzeichnete Leiterplatten können beispielsweise auf diese Weise leichter identifiziert und aussortiert werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von Leiterplatten zu einem Bestückungsbereich eines Bestückautomaten, aufweisend eine Fördervorrichtung zum Bewegen der Leiterplatten in eine Förderrichtung und aufweisend eine Detektionsvorrichtung zum Detektieren der Leiterplatten in einer Detektionsposition. Die Zuführvorrichtung weist eine erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung auf, wobei die Niederhaltevorrichtung derart an der Zuführvorrichtung angeordnet ist, dass eine in der Detektionsposition angeordnete Leiterplatte von der Niederhaltevorrichtung für die Detektionsvorrichtung detektierbar niedergehalten wird.
Die Zuführvorrichtung ist zum Bereitstellen von Leiterplatten an einem Bestückautomaten zum Bestücken der Leiterplatten ausgebildet. Mittels der Fördervorrichtung sind die Leiterplatten in eine Förderrichtung bewegbar, beispielsweise von einer Bearbeitungsstation oder einem Leiterplattenmagazin zu einer Bestückungsposition am Bestückautomaten. Die Detektionsvorrichtung ist ausgebildet, eine in der Detektionsposition angeordnete Leiterplatte zu detektieren. Die Zuführvorrichtung ist dabei vorzugsweise ausgebildet, bei Detektion einer Leiterplatte ein Bewegen der Leiterplatte mittels Fördervorrichtung zu stoppen bzw. die Fördervorrichtung anzuhalten. Somit ist die Leiterplatte in der Detektionsposition bzw. an einer definierten Position in Förderrichtung hinter der Detektionsposition zur weiteren Bearbeitung, wie z. B. der Bestückung mit elektronischen Bauteilen durch den Bestückautomaten, angeordnet.
Durch die erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung wird gewährleistet, dass insbesondere deformierte Leiterplatten, die entlang der Niederhaltevorrichtung bewegt werden, derart niedergehalten werden, dass diese in der Detektionsposition detektierbar sind. Daher ist es bevorzugt, dass die Niederhaltevorrichtung an der Detektionsposition bzw. der Detektionsposition benachbart angeordnet ist, so dass in der Detektionsposition angeordnete Leiterplatten mit der Niederhaltevorrichtung in Kontakt stehen können, insbesondere wenn die Leiterplatten eine Deformation aufweisen. Die Anordnung der Niederhaltevorrichtung an der Zuführvorrichtung und relativ zur Fördervorrichtung kann insbesondere derart sein, dass die Niederhaltevorrichtung, insbesondere der Kontaktbereich des Niederhaltebereichs, nur dann in Kontakt mit einer Leiterplatte kommt, wenn diese deformiert ist und nicht absolut eben auf der Zuführvorrichtung liegt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Zuführvorrichtung eine oder mehrere Niederhaltevorrichtungen aufweist, wobei die Niederhaltevorrichtungen vorzugsweise jeweils einen oder mehrere Niederhaltebereiche aufweisen. Vorzugsweise sind die Niederhaltevorrichtungen und somit die Niederhaltebereiche, insbesondere gleichmäßig, verteilt an der Zuführvorrichtung angeordnet, um ein möglichst gleichmäßiges Niederhalten der Leiterplatten von mehreren Seiten sicherzustellen. Insbesondere bei relativ stark deformierten Leiterplatten sind mehrere Niederhaltebereiche vorteilhaft, da die Leiterplatten somit an mehreren Stellen gleichzeitig niederhaltbar sind. So kann insbesondere an zwei gegenüberliegenden Förderwangen einer Fördervorrichtung jeweils mindestens eine Niederhaltevorrichtung vorgesehen sein, um eine geförderte Leiterplatte an zwei gegenüberliegenden Seiten gleich niederzuhalten.
Die Zuführvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, die Leiterplatte in der Detektionsposition bzw. in einer definierten Position in Förderrichtung hinter der Detektionsposition zu fixieren, insbesondere zu klemmen, um ein unbeabsichtigtes Verschieben der Leiterplatte zu vermeiden, z. B. beim Bestücken der Leiterplatte. Beim Klemmen kann vorgesehen sein, dass zumindest der Niederhaltebereich der Niederhaltevorrichtung aufgrund der Klemmkraft relativ zum Befestigungsbereich der Niederhaltevorrichtung bewegt, insbesondere elastisch ausgelenkt, wird.
Sämtliche Vorteile, wie sie ausführlich zu der Niederhaltevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgeführt worden sind, gelten ebenso für die Zuführvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Die erfindungsgemäße Zuführvorrichtung hat insbesondere den Vorteil zu herkömmlichen Zuführvorrichtungen, dass mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig auch deformierte Leiterplatten in der Detektionsposition leicht detektierbar und somit beispielsweise in einer definierten Position temporär fixierbar sind, z. B. zum Bestücken durch einen Bestückautomaten. Produktionsstörungen aufgrund nicht bzw. zu spät detektierter Leiterplatten sind somit leicht vermeidbar. Hierdurch können Fertigungszeiten sowie -kosten zum Bestücken von Leiterplatten reduziert werden.
Vorzugsweise weist die Fördervorrichtung mindestens eine Führungsleiste zum Führen des Randbereichs der Leiterplatte auf. Die Niederhaltevorrichtung ist dabei vorzugsweise ausgebildet bzw. derart an der Führungsleiste angeordnet, die Leiterplatte an der Führungsleiste bzw. einen der Führungsleiste benachbarten Teil der Leiterplatte niederzuhalten. Die Führungsleiste ist vorzugsweise ausgebildet, ein seitliches Abrutschen der Leiterplatte von der Fördervorrichtung, also eine Bewegung der Leiterplatte quer zur Förderrichtung, zu vermeiden bzw. zu begrenzen. Vorzugsweise weist die Führungsleiste zum Entlangführen der Leiterplatte sowie zur Aufnahme des Randbereichs der Leiterplatte eine Aussparung oder eine Nut auf. Somit ist auch ein ungewolltes Abheben der Leiterplatte von der Zuführvorrichtung vermeidbar, insbesondere in einem Bereich der keine erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung aufweist. Die Aussparung bzw. Nut weisen vorzugsweise eine Höhe auf, die wesentlich größer als die Dicke der Leiterplatte ist, insbesondere zwischen 5 und 6 mm, um ein Schleifen der Leiterplatten zu vermeiden. Zum Klemmen der Leiterplatte sind vorzugsweise die Fördervorrichtung und die Führungsleiste relativ zueinander quer zur Förderrichtung derart bewegbar, dass die Leiterplatte zwischen der Fördervorrichtung und einer Innenwand der Ausnehmung bzw. Nut der Führungsleiste klemmbar ist. Diese Innenwand kann auch als Klemmkamm bezeichnet werden. Vorzugsweise weist die Zuführvorrichtung mindestens zwei Führungsleisten auf, wobei die Leiterplatten zwischen zwei Führungsleisten geführt sind.
Es ist bevorzugt, dass zwischen dem Kontaktbereich der Niederhaltevorrichtung und der Fördervorrichtung ein Spalt ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die Niederhaltevorrichtung die Fördervorrichtung nicht kontaktiert und somit keine Reibung zwischen der Niederhaltevorrichtung und der Fördervorrichtung auftritt. Hierdurch ist ein zusätzlicher Verschleiß der Fördervorrichtung sowie der Niederhaltevorrichtung vermeidbar. Vorzugsweise weist der Spalt eine Höhe auf, die eine Stärke der Leiterplatten übersteigt, so dass nicht deformierte Leiterplatten nicht mit der Niederhaltevorrichtung in Kontakt geraten. Weiter bevorzugt weist der Spalt eine derartige Größe auf, dass Leiterplatten ab einem Deformationsgrad, der ein Niederhalten der Leiterplatten zur zuverlässigen Detektion erforderlich macht, mit der Niederhaltevorrichtung in Kontakt bringbar ist. Hierdurch kann ein Verschleiß der Niederhaltevorrichtung weiter reduziert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann bei einer Zuführvorrichtung vorgesehen sein, dass die Niederhaltevorrichtung in Förderrichtung verstellbar an der Zuführvorrichtung gehalten ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Niederhaltevorrichtung höhenverstellbar an der Zuführvorrichtung angeordnet sein. Derartige Verstellmöglichkeiten haben den Vorteil, dass die Zuführvorrichtung für unterschiedlich ausgebildete Leiterplatten individuell anpassbar ist.
Vorzugsweise ist der Befestigungsbereich der Niederhaltevorrichtung in einer Aussparung der Zuführvorrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist die Aussparung in der Führungsleiste angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Niederhaltevorrichtung besser in die Zuführvorrichtung integrierbar ist und nicht oder nur geringfügig von der Zuführvorrichtung absteht bzw. diese überragt. Somit können Kollisionen mit der Niederhaltevorrichtung und elektronischen Bauteilen zum Bestücken der Leiterplatte vermieden werden. Weiter bevorzugt ist die Aussparung zumindest teilweise zur formschlüssigen Aufnahme der Niederhaltevorrichtung ausgebildet, so dass beispielsweise ein Verdrehen der Niederhaltevorrichtung oder Verschieben der Niederhaltevorrichtung quer zu Förderrichtung formschlüssig blockierbar ist.
Weiter bevorzugt weist die Fördervorrichtung einen Bandförderer auf. Derartige Fördervorrichtungen sind besonders zum Bewegen sowie zum Klemmen von Leiterplatten geeignet.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Bestückautomat zum Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Bauteilen. Der Bestückautomat weist eine erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung auf, wobei die Niederhaltevorrichtung derart an dem Bestückautomaten angeordnet ist, dass eine in der Detektionsposition angeordnete Leiterplatte von der Niederhaltevorrichtung für eine Detektionsvorrichtung detektierbar niedergehalten wird. Die Detektionsvorrichtung ist beispielsweise als Bestandteil des Bestückautomaten ausgebildet.
Sämtliche Vorteile, wie sie ausführlich zu der Niederhaltevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie zur Zuführvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgeführt worden sind, gelten ebenso für den Bestückautomat gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung. Der erfindungsgemäße Bestückautomat hat insbesondere den Vorteil zu herkömmlichen Bestückautomaten, dass mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig auch deformierte Leiterplatten in der Detektionsposition leicht detektierbar und somit beispielsweise in einer definierten Position temporär fixierbar sind. Produktionsstörungen aufgrund nicht bzw. zu spät detektierter Leiterplatten sind somit leicht vermeidbar. Hierdurch können Fertigungszeiten sowie -kosten zum Bestücken von Leiterplatten reduziert werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Bestückautomat eine erfindungsgemäße Zuführvorrichtung auf.
Weitere Vorteile, Merkmale, und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen jeweils schematisch:
1 in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung mit einer Niederhaltevorrichtung,
2 in einer Seitenansicht eine alternative Niederhaltevorrichtung,
3 in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Bestückautomat, und
4 in einer Draufsicht eine Anordnung einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung mit einer Leiterplatte.
Elemente mit gleichen Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 4 mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt einer bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung 3 mit einer daran angeordneten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung 1. Die Zuführvorrichtung 3 weist zwei voneinander quer zur Förderrichtung F beabstandete Führungsleisten 15 auf, von denen in dieser Abbildung lediglich eine Führungsleiste 15 erkennbar ist. Die Führungsleiste 15 weist eine Führungsnut 17 zur Aufnahme eines Randbereichs 2a einer Leiterplatte 2 auf (vgl. 4). Zum Bewegen der Leiterplatten 2 in Förderrichtung F weist die Zuführvorrichtung 3 eine als Bandförderer ausgebildete Fördervorrichtung 13 auf. Die Fördervorrichtung 13 ist unterhalb der Leiterplatte 2 angeordnet. Zum Detektieren einer in einer Detektionsposition D angeordneten Leiterplatte 2 weist die Zuführvorrichtung 3 eine als Laserlichtschranke ausgebildete Detektionsvorrichtung 14 auf. Die Detektionsposition D ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
Eine Oberseite der Führungsleiste 15 weist eine Aussparung 16 auf, in der ein Befestigungsbereich 5 der erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung 1 angeordnet ist. Der Befestigungsbereich 5 weist zwei Justiermittel 11 auf, die jeweils als Langloch ausgebildet sind. Durch die Langlöcher sind Schrauben zum Fixieren des Befestigungsbereichs 5 an der Zuführvorrichtung 3 geführt. Somit ist die Niederhaltevorrichtung 1 in Förderrichtung F justierbar an der Zuführvorrichtung 3 gehalten. Ein mehrfach gekrümmter Niederhaltebereich 6 der Niederhaltevorrichtung 1 erstreckt sich vom Befestigungsbereich 5 in Richtung der Fördervorrichtung 13, wobei zwischen dem Niederhaltebereich 6 und der Fördervorrichtung 13 ein Spalt ausgebildet ist. Ein dem Befestigungsbereich 5 abgewandter Endbereich des Niederhaltebereichs 6 ist als Kontaktbereich 7 zum Kontaktieren der Leiterplatte 2 ausgebildet. Der Kontaktbereich 7 ist als Gleitblech 9 zum Entlanggleiten auf der Leiterplatte 2 ausgebildet. Der Niederhaltebereich 6 ist als elastischer Bereich 8 ausgebildet und somit relativ zum Befestigungsbereich 5 bewegbar bzw. auslenkbar. Eine in Detektionsposition D angeordnete Leiterplatte 2 ist somit von der Niederhaltevorrichtung 1 niederhaltbar und ist von der Detektionsvorrichtung 14 detektierbar.
2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung 1, die ausgebildet ist, die Niederhaltevorrichtung 1 aus 1 zu ersetzen. Die Niederhaltevorrichtung 1 weist einen Befestigungsbereich 5 und einen an dem Befestigungsbereich 5 gehaltenen Niederhaltebereich 6 auf. Ein dem Befestigungsbereich 5 abgewandter Endbereich des Niederhaltebereichs 6 ist als Kontaktbereich 7 zum Kontaktieren der Leiterplatte 2 ausgebildet. Der Kontaktbereich 7 ist als Rollkörper 10 zum Entlangrollen auf der Leiterplatte 2 ausgebildet.
Vorzugsweise ist der Niederhaltebereich 6 über ein Gelenk am Befestigungsbereich 5 befestigt, wobei über das Gelenk ein Verstellen eines Winkels zwischen dem Niederhaltebereich 6 und dem Befestigungsbereich 5 möglich ist. Vorzugsweise ist die Niederhaltevorrichtung 1 derart ausgebildet, dass der Winkel zumindest temporär fixierbar ist. Der Niederhaltebereich 6 weist einen mittleren Abschnitt auf, der als flexibler Bereich 8 ausgebildet ist. Beispielsweise weist der flexible Bereich 8 eine Schraubenfeder auf. Vorzugsweise weist der Niederhaltebereich 6 eine nicht dargestellte lineare Führung auf, um ein Abknicken des flexiblen Bereichs 8 zu vermeiden, so dass der Rollkörper 10 relativ zum Befestigungsbereich 5 linear bewegbar geführt ist.
In 3 ist ein erfindungsgemäßer Bestückautomat 4 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Der Bestückautomat 4 weist eine Zuführvorrichtung 3 auf, die beispielsweise in 1 dargestellt ist. Mittels der Zuführvorrichtung 3 sind Leiterplatten in Förderrichtung F bewegbar. An der Zuführvorrichtung 3 ist eine erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung 1 angeordnet. Der Niederhaltevorrichtung 1 benachbart weist der Bestückautomat 4 eine Detektionsvorrichtung 14 zum Detektieren von in der Detektionsposition D angeordneten Leiterplatten 2 auf.
4 zeigt eine Anordnung einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung 1 und eine in Förderrichtung F bewegbare Leiterplatte 2. Die Niederhaltevorrichtung 1 weist einen Befestigungsbereich 5 und einen Niederhaltebereich 6 auf. Der Befestigungsbereich 5 weist zum Befestigen der Niederhaltevorrichtung 1 an einer in dieser Abbildung nicht gezeigten Führungsleiste 15 zwei als Langloch ausgebildete Justiermittel 11 auf. Der Niederhaltebereich 6 ist als Gleitblech 9 mit einem elastischen Bereich 8 und einem Kontaktbereich 7 ausgebildet. Der Kontaktbereich 7 ist zum Kontaktieren eines Randbereichs 2a der Leiterplatte 2 ausgebildet.
Bezugszeichenliste

1: Niederhaltevorrichtung
2: Leiterplatte
2a: Randbereich
3: Zuführvorrichtung
4: Bestückautomat
5: Befestigungsbereich
6: Niederhaltebereich
7: Kontaktbereich
8: elastischer Bereich
9: Gleitblech
10: Rollkörper
11: Justiermittel
12: Markierungsvorrichtung
13: Fördervorrichtung
14: Detektionsvorrichtung
15: Führungsleiste
16: Aussparung
17: Führungsnut
D: Detektionsposition
F: Förderrichtung

Claims

Niederhaltevorrichtung (1) zum Niederhalten einer Leiterplatte (2) in einer Detektionsposition (D) während des Transports der Leiterplatte (2) mittels einer Zuführvorrichtung (3) eines Bestückautomaten (4) zum Bestücken von Leiterplatten (2) mit elektronischen Bauteilen, aufweisend einen Befestigungsbereich (5) zum Befestigen der Niederhaltevorrichtung (1) an der Zuführvorrichtung (3) und einen Niederhaltebereich (6) zum Niederhalten der Leiterplatte (2) an der Zuführvorrichtung (3), wobei der Niederhaltebereich (6) einen Kontaktbereich (7) zum Kontaktieren eines Randbereichs (2a) der Leiterplatte (2) aufweist.
Niederhaltevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhaltebereich (6) mindestens einen elastischen Bereich (8) aufweist, wobei der elastische Bereich (8) durch elastische Verformung zum Erzeugen einer Druckkraft zwischen dem Kontaktbereich (7) und der Leiterplatte (2) zum Niederhalten der Leiterplatte (2) an der Zuführvorrichtung (3) ausgebildet ist.
Niederhaltevorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Bereich (8) als Federblech ausgebildet ist.
Niederhaltevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (7) als Gleitblech (9) zum Entlanggleiten auf der Leiterplatte (2) oder als Rollkörper (10) zum Entlangrollen auf der Leiterplatte (2) ausgebildet ist.
Niederhaltevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (7) eine reibungsvermindernde und/oder verschleißreduzierende Beschichtung aufweist.
Niederhaltevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (5) ein Justiermittel (11) zum Justieren der Niederhaltevorrichtung (1) in Förderrichtung (F) an der Zuführvorrichtung (3) aufweist.
Niederhaltevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (7) eine Markierungsvorrichtung (12) aufweist, die zum Markieren der Leiterplatten (2) in Abhängigkeit einer Druckkraft zwischen dem Kontaktbereich (7) und der Leiterplatte (2) ausgebildet ist.
Zuführvorrichtung (3) zum Zuführen von Leiterplatten (2) zu einem Bestückungsbereich eines Bestückautomaten (4), aufweisend eine Fördervorrichtung (13) zum Bewegen der Leiterplatten (2) in eine Förderrichtung (F) und aufweisend eine Detektionsvorrichtung (14) zum Detektieren der Leiterplatten (2) in einer Detektionsposition (D), dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (3) eine Niederhaltevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist, wobei die Niederhaltevorrichtung (1) derart an der Zuführvorrichtung (3) angeordnet ist, dass eine in der Detektionsposition (D) angeordnete Leiterplatte (2) von der Niederhaltevorrichtung (1) für die Detektionsvorrichtung (14) detektierbar niedergehalten wird.
Zuführvorrichtung (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (13) mindestens eine Führungsleiste (15) zum Führen des Randbereichs (2a) der Leiterplatte (2) aufweist.
Zuführvorrichtung (3) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kontaktbereich (7) der Niederhaltevorrichtung (1) und der Fördervorrichtung (13) ein Spalt ausgebildet ist.
Zuführvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederhaltevorrichtung (1) in Förderrichtung (F) verstellbar an der Zuführvorrichtung (3) gehalten ist.
Zuführvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (5) der Niederhaltevorrichtung (1) in einer Aussparung (16) der Zuführvorrichtung (3) angeordnet ist.
Zuführvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (13) einen Bandförderer aufweist.
Bestückautomat (4) zum Bestücken von Leiterplatten (2) mit elektronischen Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückautomat (4) eine Niederhaltevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist, wobei die Niederhaltevorrichtung (1) derart an dem Bestückautomaten (4) angeordnet ist, dass eine in der Detektionsposition (D) angeordnete Leiterplatte (2) von der Niederhaltevorrichtung (1) für eine Detektionsvorrichtung (14) detektierbar niedergehalten wird.
Bestückautomat (4) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückautomat (4) eine Zuführvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 13 aufweist.