DE102019127299A1

DE102019127299A1 - Folienlose komponentenzuführung

Info

Publication number: DE102019127299A1
Application number: DE102019127299.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Brachmann; To Quyen Hoang; Christian König; Ferdinand Michalke; Philipp Mittendorfer; Francisco Umbria; Philipp Wittmüß
Original assignee: ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Current assignee: ASMPT GmbH and Co KG
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2021-04-15
Also published as: CN112654226A; CN112654226B

Abstract

Eine Komponenten Speicher Rolle aufweisend ein Band mit darin ausgebildeten Taschen verhindert den Bedarf für eine Folienabdeckung, indem die Taschen mit einem benachbarten Teil des Bandes selbst verschlossen sind. Vorspannmechanismen können bereitgestellt sein, um sicherzustellen, dass die Taschen zuverlässig verschlossen sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Komponenten Speicher Rolle zum Speichern einer Vielzahl von Komponenten, ein Komponenten Zuführsystem, ein Komponenten Kassettenmodul , eine Komponenten Zuführvorrichtung, eine Bestückungsvorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen von Komponenten zu einer Bestückungsvorrichtung.
Hintergrund und Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das technische Gebiet der Ausrüstung von Komponententrägern, wie etwa Leiterplatten (printed circuit boards, PCBs), Substrate oder Werkstücke, mit elektronischen Komponenten in einem sogenannten „Surface Mount Technology (SMT)“-Verfahren. Die gängigste Verpackung für kleine elektronische Komponenten verwendet Bänder, manchmal auch „Gurte“ genannt. Diese Bänder sind Papier- oder Plastikbänder, in welche kleine Taschen gestempelt, mittels „Tiefziehens“ eingeführt oder auf andere Art und Weise inkorporiert werden. In jeder der Taschen wird eine Komponente bereitgestellt, obwohl auch mehr als eine Komponente in einer Tasche bereitgestellt werden könnten, wenn die genutzte Aufnahmevorrichtung in der Lage ist, aus einer Vielzahl von Komponenten eine auszuwählen. Die Tasche wird verschlossen mit einem Plastikfilm, bekannt als „Folie“, welche auf die obere Oberfläche des Bandes geklebt wird. So wird die Komponente geschützt vor Eindringen von Schmutz oder anderen Kontaminanten, und daran gehindert, aus dem Band herauszufallen. Um Platz zu sparen und für vereinfachten Transport werden die Bänder konventionell ausgebildet als Rollen mittels Aufwickelns auf einer Spule. Die Bänder werden zur Verarbeitung Bestückungsvorrichtungen zugeführt. Typischerweise kann die Bandrolle in einem Zufuhrmodul platziert werden, welches ein Antriebsmittel enthält, um das Band voranzutreiben, wie etwa ein Motor-getriebenes Stiftrad, welches in Löcher eingreift, die entlang der Länge des Bandes bereitgestellt sind, und einen Aufnahme-Bereich oder - Fenster, welches einen Zugang zu den Komponenten gewährt, und das Zufuhrmodul kann lösbar eingesetzt werden in eine Bestückungsvorrichtung. Ein Beispiel für so ein Komponentenband ist beispielsweise beschrieben in DE102016108668 und abgebildet in 1. Wie gezeigt ist das Komponentenband 1 von länglicher Form und enthält eine lineare Anordnung von Taschen 2 angeordnet entlang der Länge zum Enthalten von Komponenten (nicht gezeigt). Die Anordnung von Taschen ist verschlossen mittels eines Folienstreifens 3, welcher angebracht ist an die obere Oberfläche von Band 1 mittels Klebstoff-Linien 4. Eine Vielzahl von Löchern 5 ist angeordnet entlang der Länge von Band 1 neben der Taschen-Anordnung für das Eingreifen eines Stiftrads (nicht gezeigt).
Neuerdings wurde ein Kassetten-System vorgeschlagen, in welchem eine Rolle in einem passiven Kassettenmodul platziert wird, welcher praktischerweise ein relativ kostengünstiger Kunststoffbehälter sein kann oder ein Umschlag von definierter Form, welcher leicht von einem Roboter gehalten werden kann, der an einer zentralen Füllstation beladen wird und anschließend in eine Zuführvorrichtung eingesetzt wird. Als Alternative, wenn die Bestückungsvorrichtung selbst mit Band-Antriebsmechanismen ausgestattet ist, kann das Kassettenmodul direkt in die Bestückungsvorrichtung eingesetzt werden.
Jedoch gibt es zahlreiche Probleme in Zusammenhang mit einem solchen bekannten Verpacken. Das Entfernen der Folie von dem Band ist technisch sehr anspruchsvoll. Die Folie muss am Anfang des Bandes gelöst werden und in die Zuführvorrichtung in einem aufwändigen manuellen Verfahren eingefädelt werden. Zusätzlich ist ein Bruch der Folie der Hauptgrund für Fehler in dem Bereich der Zuführvorrichtung und ein Grund für Ausfallzeit der Geräte, was ein Einschreiten des Bedieners erfordert. Für besonders kleine Komponenten wurde eine elektrostatische Haftung der Komponenten an der Folie beobachtet. Wo das passiert können die Komponenten zusammen mit der Folie entfernt werden, was zu einem Verlust der Komponenten und einer Reduktion des Geräteumsatzes führt. Der Umgang mit der entfernten Folie ist problematisch, und typischerweise involviert er ein Bereitstellen eines dedizierten Abfallbehälters, welcher Raum einnimmt und ein regelmäßiges Leeren des Containers erfordert. Zusätzlich ist die Folie ein Abfallprodukt, welche schwer zu recyclen ist und daher einen negativen Einfluss auf die Umwelt hat. Gleichermaßen müssen Abschnitte des Komponentenbandes, die von den Komponenten geleert worden sind, getrennt werden von dem restlichen Band mittels einer Schneidevorrichtung und einem Abfallentsorgungssystem zugeführt werden, was wiederum Kosten und Ineffizienz steigert.
Die vorliegende Erfindung versucht, die Probleme in Zusammenhang mit der Nutzung von Folien zu vermeiden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel erreicht mittels Bereitstellens einer Komponentenlagerung ohne Folie, in welcher die erforderliche Rückhaltung und Kontaminationsvermeidung der Komponenten in dem Band bereitgestellt wird von einer neuen Form von Band und Rolle.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt eine Komponenten Speicher Rolle zum Speichern einer Vielzahl von Komponenten, aufweisend:

ein längliches Band aufweisend einen inneren Endbereich, einen Hauptbereich und einen äußeren Endbereich entlang seiner Länge, wobei das Band eine erste und eine zweite Hauptoberfläche hat und aufweist eine lineare Anordnung von darin ausgebildeten Taschen, wobei sich die lineare Anordnung erstreckt entlang der Länge des Bandes, wobei jede Tasche dimensioniert ist um in Benutzung aufzunehmen mindestens eine Komponente darin, und eine Öffnung an der ersten Hauptoberfläche des Bandes hat, und
mindestens eine Komponente angeordnet in mindestens einer Tasche in dem Hauptbereich des Bandes,
wobei das Band gewickelt ist um auszubilden eine im Wesentlichen runde Spule mit dem inneren Endbereich angeordnet an der radial innersten Erstreckung der Spule, mit dem äußeren Endbereich angeordnet an der radial äußersten Erstreckung der Spule, und mit dem Hauptbereich angeordnet zwischen dem inneren Endbereich und dem äußeren Endbereich, sodass die erste Hauptoberfläche eines jeden Teils des Bandes in dem Hauptbereich direkt anliegt an der zweiten Hauptoberfläche eines radial angrenzenden Teils des Bandes, sodass die in dem Hauptbereich angeordneten Taschen verschlossen sind mittels der zweiten Hauptoberfläche.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Komponenten Zuführsystem bereitgestellt zum Zuführen von Komponenten zum Bestücken in einer Bestückungsvorrichtung, aufweisend:

eine Aufnahme, eingerichtet, um aufzunehmen die Rolle des ersten Aspekts, und
einen Trennbereich enthaltend einen Austrittkanal von einer Größe, um in Benutzung aufzunehmen ein freies Ende des Bandes.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bereitgestellt ein Komponenten Kassettenmodul aufweisend: das Komponenten Zuführsystem des zweiten Aspekts, wobei die Aufnahme eine Komponenten Speicher Rolle gemäß dem ersten Aspekt darin aufgenommen hat.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Komponenten Zuführvorrichtung bereitgestellt, aufweisend das Komponenten Zuführsystem des zweiten Aspekts, und einen Aufnahmebereich in der Nähe des Austrittkanals welcher in Benutzung den Zugang zu einer an den Aufnahmebereich angrenzenden Tasche gewährt.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bestückungsvorrichtung bereitgestellt, aufweisend das Komponenten Zuführsystem des zweiten Aspekts.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bestückungsvorrichtung bereitgestellt, eingerichtet, um aufzunehmen das Komponenten Kassettenmodul des dritten Aspekts.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bestückungsvorrichtung bereitgestellt, eingerichtet, um aufzunehmen die Komponenten Zuführvorrichtung des vierten Aspekts.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Zuführen von Komponenten zu der Bestückungsvorrichtung bereitgestellt, aufweisend die Schritte:

a) Bereitstellen einer Komponenten Speicher Rolle, aufweisend:
- ein längliches Band aufweisend einen inneren Endbereich, einen Hauptbereich und einen äußeren Endbereich entlang seiner Länge, wobei das Band eine erste und eine zweite Hauptoberfläche hat und aufweist eine lineare Anordnung von darin ausgebildeten Taschen, wobei sich die lineare Anordnung erstreckt entlang der Länge des Bandes, wobei jede Tasche dimensioniert ist um in Benutzung aufzunehmen mindestens eine Komponente darin, und eine Öffnung an der ersten Hauptoberfläche des Bandes hat, wobei das Band gewickelt ist um auszubilden eine im Wesentlichen runde Spule mit dem inneren Endbereich angeordnet an der radial innersten Erstreckung der Spule, mit dem äußeren Endbereich angeordnet an der radial äußersten Erstreckung der Spule, und mit dem Hauptbereich angeordnet zwischen dem inneren Endbereich und dem äußeren Endbereich, sodass die erste Hauptoberfläche eines jeden Teils des Bandes in dem Hauptbereich direkt anliegt an der zweiten Hauptoberfläche eines radial angrenzenden Teils des Bandes, sodass die in dem Hauptbereich angeordneten Taschen verschlossen sind mittels der zweiten Hauptoberfläche, und
- mindestens eine Komponente angeordnet in mindestens einer Tasche in dem Hauptbereich des Bandes;
b) Aufnehmen der Komponenten Speicher Rolle in einem Komponenten Zuführsystem;
c) Führen eines freien Endes des Bandes in einen Austrittkanal;
d) Antreiben des Bandes entlang eines Zuführpfades von dem Austrittkanal zum Abwickeln der Spule;
e) Aufnehmen einer Komponente von einem Aufnahmebereich auf dem Zuführpfad.

Weitere spezifische Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in den begleitenden Ansprüchen dargelegt.
Figurenliste
Die Erfindung wird nun beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen (nicht maßstabsgetreu), in welchen:

1 schematisch darstellt, in perspektivischer Ansicht, einen Abschnitt eines konventionellen Komponentenbandes;
2 schematisch darstellt eine Querschnitt Seitenansicht einer Rolle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 schematisch darstellt eine Querschnitt Seitenansicht eines Teils einer Komponenten Zuführvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 schematisch darstellt die Zuführvorrichtung aus 3 mit zusätzlichen Details eines Vorspannmechanismus;
5 schematisch darstellt eine vergrößerte Querschnitt Seitenansicht des Trennbereichs einer Komponenten Zuführvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 schematisch darstellt eine Querschnitt Seitenansicht einer Kassette gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 schematisch darstellt eine Schnittansicht einer Kassette und einer Zuführvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 schematisch darstellt eine Schnittansicht der Kassette und der Zuführvorrichtung aus 7 in einem verbundenen Zustand; und
9 schematisch darstellt eine Schnittansicht eines Komponentenbandes gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
Eine Rolle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird gezeigt in einer seitlichen Schnittansicht in 2. Wie abgebildet weist Rolle 10 eine Länge von länglichem Komponentenband 11, welches zu einer Spule gewickelt ist. Das Band 11 kann zum Beispiel ausgebildet werden aus ähnlichen Materialien wie derzeit verfügbare Bänder, wie zum Beispiel flexible Kunststoffe oder Papier. Das Band 11 hat eine erste und eine zweite Hauptoberfläche, d.h. eine obere Oberfläche 14 und eine untere Oberfläche 15. Wie gezeigt ist die untere Oberfläche 15 flach und einheitlich. Das Band 11 hat eine lineare Anordnung von Taschen 12 darin ausgebildet, zum Beispiel mittels Stempelns, Druckens, Tiefziehens oder Gießens, welches sich erstreckt entlang der Länge des Bandes 11. Jede Tasche 12 ist dimensioniert, um in Benutzung aufzunehmen mindestens eine Komponenten 13 darin, und hat eine Öffnung 16 an der oberen Oberfläche 14 des Bandes 11. Im Gegensatz zu bekannten Komponentenbändern sind die Taschen nicht verschlossen mittels irgendeiner Folie oder Abdeckung. Obwohl es in 2 nicht sichtbar ist, weist das Band 11 in dieser Ausführungsform auch eine Vielzahl Löcher entlang seiner Länge auf, angrenzend an die Taschen-Anordnung, für das Eingreifen eines Antriebs (siehe unten) in Benutzung, in einer ähnlichen Art und Weise wie bei bekannten Bändern, so wie in 1 gezeigt. In anderen Ausführungsformen können solche Löcher weggelassen werden, wenn ein alternatives Antriebsmittel (weiter unten allgemeiner beschrieben) genutzt wird, zum Beispiel welches das Band greift mittels Reibungsrollen. Für eine vereinfachte Erläuterung kann angenommen werden, dass das Band 11 drei angrenzende Bereiche entlang seiner Länge aufweist: einen inneren Endbereich A, einen Hauptbereich B und eine äußeren Endbereich C.
Das Band 11 ist gewickelt zum Ausbilden einer im Wesentlichen runde Spule mit dem inneren Endbereich A angeordnet an der radial innersten Erstreckung der Spule, mit dem äußeren Endbereich C angeordnet an der radial äußersten Erstreckung der Spule, und mit dem Hauptbereich B angeordnet zwischen dem inneren Endbereich A und dem äußeren Endbereich C. Das Band ist sicher gewickelt, sodass die obere Oberfläche 14 eines jeden Teils des Bandes 11 in dem Hauptbereich B direkt anliegt an der unteren Oberfläche 15 eines radial angrenzenden Teils des Bandes. Auf diese Weise werden die Öffnungen 16 der Taschen 12, welche in dem Hauptbereich B angeordnet sind, mittels der angrenzenden unteren Oberfläche 15 verschlossen werden. Vor dem Wickeln werden Komponenten 13 vorgefüllt in Taschen 12 in dem Hauptbereich B, und nach dem Wickeln werden sie zurückgehalten in diesen Taschen 12 mittels des Verschlusses gebildet von der flachen, einheitlichen unteren Oberfläche 15 des Bandes 11 selbst. Bevorzugt werden Komponenten nicht vorgefüllt in Taschen 12 in dem inneren Endbereich A oder dem äußeren Endbereich C, weil in diesen Bereichen ein adäquater Verschluss nicht garantiert werden kann. Im Bereich C können die Taschen zudem auch oder alternativ leer gelassen werden, um einen Spleißvorgang zu erleichtern, wie es allgemein auf dem Fachgebiet bekannt ist, oder das Band kann an dem Spulenkern befestigt werden, wobei in dem Fall jegliche Komponenten darin nicht in der Lage sein könnten, in Benutzung den Aufnahmebereich (siehe unten) zu erreichen.
Wie gezeigt ist die Rolle 10 ohne Spule aufgewickelt, und in diesem Fall kann die gewickelte Rolle anschließend auf eine leere Spule gepasst werden, welche ein getrennter Gegenstand sein kann, oder permanent angeordnet in der Komponenten-Kassette, der Komponenten Zuführvorrichtung oder der Bestückungsvorrichtung (siehe unten), und dann weiter auf die Spule gespannt. Alternativ, und in einer bevorzugten Ausführungsform, kann die Rolle 10 selbst mit einer Spule versehen sein, sodass das Band 11 um einen Kern der Spule gewickelt ist, und die ganze Rolle einschließlich der Spule kann eingepasst werden in einer Komponenten-Kassette, Komponenten Zuführvorrichtung oder Bestückungsvorrichtung (siehe unten).
Die Rolle 10 kann auf mehrere Arten am Auseinanderwickeln gehindert werden. Zum Beispiel, in der Spulen-losen Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, kann die Rolle 10 fixiert werden mit, beispielsweise, Klebeband oder Plastikfolie oder ähnliches (nicht gezeigt). Wo eine Spule in der Rolle 10 enthalten ist, können ähnliche Fixiertechniken genutzt werden, oder das äußere Ende der Rolle 10 kann gedrückt werden in Richtung des Spulenkerns mit einem Clip oder einem Vorspannmittel.
3 zeigt schematisch eine Querschnitt Seitenansicht eines Teils einer Komponenten Zuführvorrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welcher mit einer Rolle 10 bestückt worden ist. Wo möglich wurden die gleichen Bezugszeichen von vorhergehenden Figuren beibehalten. Der Komponenten Zuführvorrichtung 20 ist eingerichtet, um eingesetzt zu werden in eine Bestückungsvorrichtung 50, zum Beispiel vor einem SMT Prozess.
Rolle 10 ist hier eingesetzt in eine Aufnahme in der Komponenten Zuführvorrichtung 20, wobei Teil einer Aufnahmewand 22 der Aufnahme gezeigt ist. Rolle 10 ist auf einer Spule montiert, wobei ein Spulenkern 21 gezeigt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Spule auch seitliche Begrenzungen (nicht gezeigt) aufweisen kann auf jeder Seite des Spulenkerns 21, um zu verhindern, dass die Spule des Bandes 11 von der Spule fällt, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Wie bereits erwähnt kann die Spule einen Teil der Rolle 10 aufweisen oder anschließende fixiert werden - nur um des Beispiels Willen kann die Spule in 3 und in der Tat auch in alle nachfolgenden Figuren so verstanden werden, dass sie einen Teil der Rolle 10 ausbildet. Um Spannung innerhalb des Bandes 11 aufrecht zu erhalten, sodass die Taschen 12 verschlossen bleiben, ist ein Vorspannelement 23 bereitgestellt, um die Rolle zu drängen, genauer gesagt in diesem Fall den Mittelpunkt der Rolle, via Spulenkern 21, in Richtung eines Trennbereichs 24 angeordnet an einer Kante der Aufnahme mit einer Vorspannkraft F, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird. Der Trennbereich 24 weist einen Austrittkanal 25 auf mit einer Größe, um in Benutzung aufzunehmen, bevorzugt festsitzend aufzunehmen, ein freies Ende des Bandes 11, wie in 3 gezeigt, und eine Klinge 26. Diese Klinge 26 definiert zumindest teilweise den Austrittkanal 25 und ist angeordnet, um in Benutzung zu trennen ein freies Ende von dem Band 11 von dem Großteil der Spule und zu führen das freie Ende des Bandes 11 in den Austrittkanal 25 hinein. In manchen Ausführungsformen ist die Position der Klinge 26 statisch fixiert in Bezug auf den Trennbereich 24 und die Aufnahme. In anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) ist die Position der Klinge 26 beweglich in Bezug auf den Trennbereich 24 und die Aufnahme, sodass sie „schwebt“ in Bezug zu dem Trennbereich 24. Mittels Bereitstellens eines Klingen-Vorspannmittels wie eine Feder, welche betriebsfähig verbunden ist mit einer schwebenden Klinge 26, mindestens ein Teil einer solchen schwebenden Klinge kann gezwungen werden, den Austrittkanal 25 einzuengen, um in Benutzung das Band 11 festsitzender zu beherbergen und weiter zu reduzieren die Wahrscheinlichkeit, dass eine Komponente 13 entkommt aus einer Tasche 12 nahe des Trennbereichs 24.
Ein Antrieb 29, wie etwa ein konventionelles motorisiertes Stiftrad oder ein Reibungsrad oder ähnliches, ist betriebsfähig zum Eingreifen in einen Abschnitt von einem Band 11, welcher getrennt worden ist von der Spule, zum Beispiel mittels Ineingriffnehmens von Löchern, welche entlang des Bandes 11 bereitgestellt sind und, wie bereits beschrieben, zum Ziehen des Bandes 11 entlang eines Zuführpfades von der Rolle 10 zu dem Trennbereich 24, entlang des Austrittkanals 25 und vorbei an einem Aufnahmebereich oder Fenster 28, angeordnet in der Nähe des Austrittkanals 25. Diese Zugbewegung führt dazu, dass die gesamte Spule von Band 11 beginnt, sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, wie in 3 gezeigt. Der Aufnahmebereich 28 ist ein offener Bereich, welcher einen Zugriff ermöglicht auf eine Tasche 12 angrenzend an den Aufnahmebereich und somit auf jegliche Komponente 13, welche darin enthalten ist. In der Praxis kann eine Komponente 13 aufgenommen werden von beispielsweise einer Vakuumdüse 27, die einen Teil einer Bestückungsvorrichtung ausbildet, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
4 zeigt schematisch die Zuführvorrichtung aus 3 mit zusätzlichen Details eines gezeigten Vorspannmechanismus. Das Vorspannelement 23 ist ausgebildet als Zylinder, welcher eingesetzt wird in den Mittelpunkt des Spulenkerns 21. Es wird getragen mittels einer Achse 30, welche gehindert wird an einer linearen Bewegung mittels einer Führungsschiene 31, entlang eines Pfades, welcher verläuft zwischen dem Mittelpunkt der Rolle 10 und dem Trennbereich 24. Vorspannung wird hier bereitgestellt mittels einer Zugfeder 32, verbunden zwischen Achse 30 und der Aufnahmewand 22, welche drängt die Achse 30 in Richtung des Trennbereichs 24. Runde Spulen Seitenwände 33 (der Übersichtlichkeit halber ist nur ein Teil einer vordersten Seitenwand in 4 gezeigt) sind auch mit der Achse 30 verbunden (Verbindung nicht gezeigt), welche das Band 11 daran hindern, von dem Spulenkern 21 in axialer Richtung abzurutschen.
Diese Anordnung ist nur beispielhaft und viele weitere Formen eingerichteter Vorspannmechanismen sind möglich. Zum Beispiel kann der Vorspannmechanismus einen Motor oder Aktor (nicht gezeigt) aufweisen, welcher in Benutzung die Rolle zwangsläufig in Richtung des Trennbereichs antreibt.
5 zeigt schematisch eine vergrößerte Querschnitt Seitenansicht eines Trennbereichs 24 einer Komponenten Zuführvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in der vorhergehenden Ausführungsform enthält der Trennbereich einen Austrittkanal 25 mit einer Größe, um in Benutzung aufzunehmen, bevorzugt festsitzend aufzunehmen, ein freies Ende von dem Band 11, und der Klinge 26. Wie zuvor beschrieben ist der Austrittkanal 25 teilweise definiert von der Unterseite der Klinge 26. In dieser Ausführungsform ist der Austrittkanal 25 zumindest teilweise definiert von einer elastisch verformbaren Seitenwand 34, welche ausgebildet ist in der Aufnahmewand 22. Die elastisch verformbare Seitenwand 34 kann ausgebildet sein auf verschiedene Weisen, zum Beispiel mit elastischem Schaumstoff, Lufttaschen, Federfolien oder ähnliches. Die Verwendung einer solchen elastisch verformbaren Seitenwand 34 hilft dabei, den Austrittkanal 25 anpassbar zu machen, sodass er besser eingerichtet ist für Bänder mit nicht-gleichförmiger Dicke oder wo der Spulenkern 21 einen variablen Durchmesser hat. Wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann die Klinge 26 auch schweben, um noch weiter zu steigern die Anpassungsfähigkeit des Austrittkanal 25.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird in Benutzung das Band weiter befördert entlang des Zuführpfades mittels des Antriebs, um zu verlassen den Komponenten Zuführvorrichtung. Das geleerte Band kann dann weitergegeben werden zu einer Entsorgungseinheit, optional davor in kleinere Stücke geschnitten, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Jedoch, da die vorliegende Erfindung ein Band benutzt, welches keine klebende Beschichtung hat, um eine Folie zu befestigen, ist es möglich, das Band wiederzubenutzen, was den ökologischen Vorteil weiter vergrößert.
6 zeigt schematisch eine vergrößerte Querschnitt Seitenansicht einer Kassette 40 gemäß einer solchen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche mit einer Rolle 10 bestückt worden ist. Die Kassette 40 ist eingerichtet, um eingesetzt zu werden in eine Bestückungsvorrichtung 50 vor einem SMT Verfahren. Es sei angemerkt, dass die Kassette 40 enthält eine Aufnahme, einen Trennbereich, und einen Aufnahmebereich ähnlich zu denen beschrieben mit Verweis auf 3 bis 5. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Antrieb 29 bereitgestellt in der Kassette 40, um in Benutzung das Band zu ziehen entlang des Zuführpfades. Die Kassette 40 weist auf eine Aufwickelspule 41 an einem Ende des Zuführpfades zum Aufnehmen von Band darauf. Ein Spulen Antriebsmittel (nicht gezeigt) kann bereitgestellt werden, um die Aufwickelspule dazu zu bringen, wie gezeigt zu rotieren, um das Band dazu zu bringen, sich darum zu wickeln. Alternativ kann die Aufwickelspule 41 rotiert werden nur durch den Schub bereitgestellt von Antrieb 29.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) kann das Antreiben des Bandes entlang des Zuführpfades bewirkt werden mittels direkten Antreibens der Aufwickelspule 41. In diesem Fall ist es wichtig anzumerken, dass das Wickeln die variierenden Radien der Spule und ihres Bandes ausgleichen muss, während das Aufwickeln fortschreitet, sodass der Antriebsmechanismus ausgestattet sein muss mit passendem Getriebe oder einem Motor von einstellbarem Betätigungsabstand, z.B. ein Stepper-Motor mit einstellbarer Steigung.
Es sei angemerkt, dass Komponenten Zuführvorrichtungen auch eingerichtet sein können, um so einen Aufwickelspulen Mechanismus zu enthalten.
In alternativen Ausführungsformen kann zumindest ein Teil eines Antriebsmechanismus zum Bewegen des Bandes entlang des Zuführpfades bereitgestellt werden außerhalb und getrennt von der Kassette. Zum Beispiel können ein Stiftrad oder Reibungsrollen oder ähnliches sowie ein assoziierter Aktor angeordnet sein innerhalb einer Zuführvorrichtung oder innerhalb einer Bestückungsvorrichtung, oder alternativ kann der Aktor innerhalb der Zuführvorrichtung oder der Bestückungsvorrichtung bereitgestellt sein, während das Stiftrad oder die Reibungsrollen innerhalb der Kassette angeordnet sind. Eine Ausführungsform, die ein derart verteiltes System zeigt, ist schematisch dargestellt in den 7 und 8, wobei 7 eine passive Kassette 60 zeigt, welche entkoppelt ist von einer Zuführvorrichtung 61, während 8 die passive Kassette 60 zeigt, wie sie betriebsfähig verbunden ist mit der Zuführvorrichtung 61. Hier wird der Begriff „passive Kassette“ benutzt, um zu beschreiben, dass die passive Kassette 60 nicht enthält irgendein Antriebsmittel wie Motoren, pneumatische Aktoren oder ähnliches. Die passive Kassette 60 teilt viele Merkmale mit der Kassette 40 die in 6 gezeigt ist, zum Beispiel eine Rolle 10, welche das Komponentenband zuführt zu einer Aufwickelspule 41 via eines Aufnahmebereichs 28, wobei der Trennmechanismus im Wesentlichen ist wie mit Verweis auf 3 bis 5 beschrieben. In dieser Ausführungsform wird das Band in Benutzung zugeführt entlang eines Pfades, um, nach dem Passieren von 28, über ein passives Rad 64 zu fahren, angeordnet in der Nähe eines Fensters 67 in dem externen Gehäuse der passiven Kassette 60, sodass das Band angeordnet ist zwischen dem passivem Rad 64 und dem Fenster 67. Das Kassettengehäuse ist außerdem mit einem Haken 62 ausgestattet, welcher herausragt nach außerhalb der passiven Kassette 60, an der Seite der Kassette, welche das Fenster 67 beinhaltet. Der Haken 62 ist dimensioniert, um einzugreifen in eine entsprechende Spitze 63, welche herausragt nach außerhalb der Zuführvorrichtung 61, wie sehr deutlich gezeigt in 8, sodass die passive Kassette 60 und die Zuführvorrichtung 61 während des Gebrauchs angrenzend gehalten werden können. Die Zuführvorrichtung 61 beinhaltet ein Reibungsrad 65, hier ein Zahnrad für verbesserte Reibung, welches in Benutzung angetrieben wird mittels eines Motors oder eines elektrisch antreibbaren rotierenden Aktors 66, in diesem Fall via Riemenspann Mechanismus. Mit besonderem Bezug auf 8, wenn die passive Kassette 60 und die Zuführvorrichtung 61 verbunden sind, ragt das Reibungsrad 65 teilweise hervor durch das Fenster 67 und drückt das Band gegen das passive Rad 64, sodass das Band eingezwängt wird zwischen den zwei Rädern 64, 65. Es sei angemerkt, dass mittels Anordnens des eingreifenden Hakens 62 und Spitze 63 oberhalb des Reibungsrads 65 in Benutzung das Gewicht der passiven Kassette 60 wirkt, um zu drücken das Band gegen das Reibungsrad 65. Wenn es so in Eingriff ist, wird das Band 11 bewegt entlang seines Zuführpfades, von der Rolle 10 zu der Aufwickelspule 41, mittels Betätigens des rotierenden Aktors 66.
Andere Ausführungsformen sind natürlich möglich, zum Beispiel in welchen der Riemenspann Mechanismus ausgelassen wird oder ersetzt wird mittels eines Getriebezugs oder ähnliches. Gleichermaßen ist die Nutzung eines Hakens und Spitze als Eingriffmechanismus nicht essenziell und es gibt viele Arten, auf die die erforderliche mechanische Kopplung erreicht werden kann, wie es für den Fachmann offensichtlich sein wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist schematisch in 9 dargestellt, in einer vergrößerten Seitenansicht entlang einer Länge eines Komponentenbandes, wenn es aufgewickelt ist, um eine Rolle auszubilden, wobei zwei anliegende Erstreckungen von Band gezeigt sind. In dieser Ausführungsform, um das Verschließen der Komponententaschen des Bandes zu verbessern, ist ein Verbundwerkstoff Band 81 aus geschichtetem Aufbau bereitgestellt, in welchem die zweite Hauptoberfläche, d.h. untere Oberfläche 84, definiert ist von einer konformen verschließenden unteren Schicht 83, aufweisend ein flexibles und elastisch verformbares Material, so wie ein Kunststoff-Material, ein Schaumstoff-Material oder ähnliches. Diese verschließende untere Schicht 83 würde angebracht an die Unterseite einer oberen mit Taschen versehenen Schicht 82, d.h. eine Schicht, welche aufweist die lineare Anordnung von Taschen, welche zweckdienlich von gleichem Aufbau sein könnten wie das Band 11, wie beispielsweise in 2 gezeigt. Das Anbringen bildet eine Schnittstelle 85, in welcher eine dünne Schicht Klebstoff genutzt werden kann, um dauerhaft zu verbinden die verschließende untere Schicht 83 und die mit Taschen versehene Schicht 82. In solchen Ausführungsformen, wenn gewickelt, würde die erste Hauptoberfläche, d.h. die obere Oberfläche 14 von jedem Teil des Verbundwerkstoff Bandes 81, in dem Hauptbereich direkt anliegen an der zweiten Hauptoberfläche oder unteren Oberfläche 84 eines radial angrenzenden Teils des Bandes, in diesem Fall an der verschließenden unteren Schicht 83, sodass die Taschen 12 angeordnet in dem Hauptbereich verschlossen sind mittels der unteren Oberfläche 84 an der verschließenden unteren Schicht 83, um zu verhindern ein Austreten von Komponenten 13. Die elastisch verformbare Art der verschließenden unteren Schicht 83 würde dazu dienen, entgegenzuwirken den Unregelmäßigkeiten beim Wickeln des Verbundwerkstoff Bandes 81 oder beim Verschließen der Taschen 12 von so einem Band und kann auch die Menge an Spannung vermindern, die für die aufnehmende Rolle erforderlich ist.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind nur beispielhaft und andere Möglichkeiten und Alternativen innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung sind für den Fachmann offensichtlich.

1 -: Komponentenband
2 -: Taschen
3 -: Folienstreifen
4 -: Klebstoff
5 -: Löcher
10 -: Rolle
11 -: Komponentenband
12 -: Taschen
13 -: Komponenten
14 -: Band obere Oberfläche
15 -: Band untere Oberfläche
16 -: Taschenöffnung
20 -: Komponenten Zuführvorrichtung
21 -: Spulenkern
22 -: Aufnahmewand
23 -: Vorspannelement
24 -: Trennbereich
25 -: Austrittkanal
26 -: Klinge
27 -: Saugdüse
28 -: Aufnahmebereich
29 -: Antrieb
30 -: Achse
31 -: Führungsschiene
32 -: Feder
33 -: Seitenwand der Spule
34 -: Elastisch verformbare Seitenwand
40, 60 -: Kassette
41 -: Aufwickelspule
50 -: Bestückungsvorrichtung
61 -: Zuführvorrichtung
62 -: Haken
63 -: Spitze
64 -: Passives Rad
65 -: Reibungsrad
66 -: Aktor
67 -: Fenster
81 -: Verbundwerkstoff Komponenten
82 -: Obere Schicht
83 -: Elastisch verformbare untere Schicht
84 -: Untere Oberfläche des Verbundwerkstoff Bands
85 -: Schnittstelle
A -: Innerer Endbereich
B -: Hauptbereich
C -: Äußerer Endbereich
F -: Vorspannkraft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016108668 [0002]

Claims

Eine Komponenten Speicher Rolle zum Speichern einer Vielzahl von Komponenten, aufweisend: ein längliches Band aufweisend einen inneren Endbereich, einen Hauptbereich und einen äußeren Endbereich entlang seiner Länge, wobei das Band eine erste und eine zweite Hauptoberfläche hat und aufweist eine lineare Anordnung von darin ausgebildeten Taschen, wobei sich die lineare Anordnung erstreckt entlang der Länge des Bandes, wobei jede Tasche dimensioniert ist, um in Benutzung aufzunehmen mindestens eine Komponente darin, und eine Öffnung an der ersten Hauptoberfläche des Bandes hat, und mindestens eine Komponente angeordnet in mindestens einer Tasche in dem Hauptbereich des Bandes, wobei das Band gewickelt ist um auszubilden eine im Wesentlichen runde Spule mit dem inneren Endbereich angeordnet an der radial innersten Erstreckung der Spule, mit dem äußeren Endbereich angeordnet an der radial äußersten Erstreckung der Spule, und mit dem Hauptbereich angeordnet zwischen dem inneren Endbereich und dem äußeren Endbereich, sodass die erste Hauptoberfläche eines jeden Teils des Bandes in dem Hauptbereich direkt anliegt an der zweiten Hauptoberfläche eines radial angrenzenden Teils des Bandes, sodass die in dem Hauptbereich angeordneten Taschen verschlossen sind mittels der zweiten Hauptoberfläche.
Die Komponenten Speicher Rolle gemäß Anspruch 1, wobei das längliche Band aus einer Verbundstoff Konstruktion ist, aufweisend eine Schicht elastisch verformbaren Materials, welches definiert die zweite Hauptoberfläche angebracht an einer Schicht, welche aufweist die lineare Anordnung von Taschen.
Ein Komponenten Zuführsystem zum Zuführen von Komponenten zum Bestücken in einer Bestückungsvorrichtung, aufweisend: eine Aufnahme, eingerichtet zum Aufnehmen der Rolle gemäß entweder Anspruch 1 oder 2, und einen Trennbereich enthaltend einen Austrittkanal von einer Größe, um in Benutzung aufzunehmen ein freies Ende des Bandes.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß Anspruch 3, aufweisend einen Vorspannmechanismus, welcher in Benutzung die Rolle vorspannt in Richtung des Trennbereichs.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß Anspruch 4, wobei der Vorspannmechanismus eine Feder aufweist.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß Anspruch 4, wobei der Vorspannmechanismus einen Motor aufweist.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Trennbereich aufweist eine Klinge, welche zumindest teilweise definiert den Austrittkanal und angeordnet ist, um in Benutzung zu trennen ein freies Ende des Bandes von der Spule und um zu führen das freie Ende des Bandes in den Austrittkanal hinein.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß Anspruch 7, wobei die Position der Klinge statisch fixiert ist in Bezug auf den Trennbereich.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß Anspruch 7, wobei die Position der Klinge bewegbar ist in Bezug auf den Trennbereich.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Austrittkanal zumindest teilweise definiert ist mittels einer elastisch verformbaren Seitenwand.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß einem der Ansprüche 3 bis 10, aufweisend einen Antrieb, um in Benutzung in Eingriff zu nehmen einen Abschnitt von dem Band, welcher getrennt worden ist von der Spule und um das Band entlang eines Zuführpfades zu ziehen.
Das Komponenten Zuführsystem gemäß Anspruch 11, aufweisend eine Aufwickelspule an einem Ende des Zuführpfades zum Aufnehmen von Band darauf.
Ein Komponenten Kassettenmodul aufweisend das Komponenten Zuführsystem gemäß einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei die Aufnahme eine Komponenten Speicher Rolle gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 darin aufgenommen hat.
Eine Komponenten Zuführvorrichtung aufweisend das Komponenten Kassettenmodul gemäß Anspruch 13.
Eine Komponenten Zuführvorrichtung aufweisend das Komponenten Zuführsystem gemäß einem der Ansprüche 3 bis 12 und einen Aufnahmebereich in der Nähe des Austrittkanals, welcher in Benutzung ermöglicht einen Zugriff auf eine Tasche angrenzend an den Aufnahmebereich.
Eine Komponenten Zuführvorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei die Aufnahme eine Komponenten Speicher Rolle gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 darin aufgenommen hat.
Eine Bestückungsvorrichtung aufweisend das Komponenten Zuführsystem gemäß einem der Ansprüche 3 bis 12.
Eine Bestückungsvorrichtung, eingerichtet zum Aufnehmen des Komponenten Kassettenmoduls gemäß Anspruch 13.
Eine Bestückungsvorrichtung, eingerichtet zum Aufnehmen der Komponenten Zuführvorrichtung gemäß Anspruch 16.
Ein Verfahren zum Zuführen von Komponenten zu einer Bestückungsvorrichtung, aufweisend die Schritte: a) Bereitstellen einer Komponenten Speicher Rolle, aufweisend: ein längliches Band aufweisend einen inneren Endbereich, einen Hauptbereich und einen äußeren Endbereich entlang seiner Länge, wobei das Band eine erste und eine zweite Hauptoberfläche hat und aufweist eine lineare Anordnung von darin ausgebildeten Taschen, wobei sich die lineare Anordnung erstreckt entlang der Länge des Bandes, wobei jede Tasche dimensioniert ist, um in Benutzung aufzunehmen mindestens eine Komponente darin, und eine Öffnung an der ersten Hauptoberfläche des Bandes hat, wobei das Band gewickelt ist um auszubilden eine im Wesentlichen runde Spule mit dem inneren Endbereich angeordnet an der radial innersten Erstreckung der Spule, mit dem äußeren Endbereich angeordnet an der radial äußersten Erstreckung der Spule, und mit dem Hauptbereich angeordnet zwischen dem inneren Endbereich und dem äußeren Endbereich, sodass die erste Hauptoberfläche eines jeden Teils des Bandes in dem Hauptbereich direkt anliegt an der zweiten Hauptoberfläche eines radial angrenzenden Teils des Bandes, sodass die in dem Hauptbereich angeordneten Taschen verschlossen sind mittels der zweiten Hauptoberfläche, und mindestens eine Komponente angeordnet in mindestens einer Tasche in dem Hauptbereich des Bandes; b) Aufnehmen der Komponenten Speicher Rolle in einem Komponenten Zuführsystem; c) Führen eines freien Endes des Bandes in einen Austrittkanal; d) Antreiben des Bandes entlang eines Zuführpfades von dem Austrittkanal zum Abwickeln der Spule; e) Aufnehmen einer Komponente von einem Aufnahmebereich auf dem Zuführpfad.