DE1132610B

DE1132610B - Device for equipping circuit boards with small electronic components

Info

Publication number: DE1132610B
Application number: DEL35577A
Authority: DE
Inventors: Erwin Schellpfeffer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-03-11
Filing date: 1960-03-11
Publication date: 1962-07-05

Description

Einrichtung zur Bestückung von Schaltplatten mit kleinen elektronischen Bauelementen Für den Aufbau von elektronischen Geräten ist es bekannt, sogenannte Schaltplatten zu verwenden. Diese können Lötösen oder auch gedruckte Leiterbahnen als Stützpunkte für relativ kleine Bauelemente wie Kondensatoren, Widerstände usw. besitzen, wobei diese Bauelemente vorzugsweise Drahtenden aufweisen, die beispielsweise durch Lötung mit den Lötösen oder den auf der Schaltplatte aufgedruckten Leiterbahnen verbunden werden.Device for equipping circuit boards with small electronic ones Components For the construction of electronic devices it is known, so-called Use circuit boards. These can be solder lugs or printed conductor tracks as support points for relatively small components such as capacitors, resistors, etc. have, these components preferably having wire ends, for example by soldering with the soldering lugs or the conductor tracks printed on the circuit board get connected.

Die Stückzahl der auf diesen Schaltplatten angeordneten kleinen Bauelemente kann recht beträchtlich sein. Um die Zeit für die Bestückung derartiger Schaltplatten mit Bauelementen zu verringern, sind bei großen Auflagen auch bereits Einrichtungen bekanntgeworden, durch die bestimmte Operationen mechanisiert werden. Diese den Bestückungsvorgang vereinfachenden Einrichtungen sind im allgemeinen Einzweckeinrichtungen und können so immer nur für dieselbe Form und denselben Aufbau der Schaltplatte verwendet werden. In vielen Fällen werden nun jedoch auch elektronische Geräte hergestellt, deren Stückzahl nicht so groß ist, daß sich eine Erstellung von komplizierten Einzweckeinrichtungen lohnt. Andererseits besteht auch das Bedürfnis bei relativ kleinen Herstellungsziffern nach einer Vereinfachung der Bestückung von Schaltplatten. Darüber hinaus ist es erwünscht, Einrichtungen zu besitzen, die möglichst vielseitig einsetzbar sind.The number of small components placed on these circuit boards can be quite substantial. About the time to equip such circuit boards to reduce with components are already facilities for large editions became known, through which certain operations are mechanized. This den Devices that simplify the assembly process are generally single-purpose devices and so can only ever be used for the same shape and the same design of the circuit board be used. In many cases, however, electronic devices are now also being manufactured, whose number is not so large that a creation of complicated single-purpose devices worth it. On the other hand, there is also a need for relatively small manufacturing numbers after a simplification of the assembly of circuit boards. In addition, it is desirable to have facilities that are as versatile as possible.

Bei kleinen Stückzahlen von Schaltplatten, die mit Bauelementen zu versehen waren, wurden bisher sogenannte Schaltzeichnungen verwendet, die die jeweilige Schaltplatte in etwa natürlicher Größe darstellen, wobei die Schaltelemente in ihrer Lage mit eingezeichnet waren. Diese Zeichnungen dienten als Vorlage, und es wurde so der Ort der jeweiligen Bauelemente aus diesen Schaltzeichnungen ermittelt und das Bauelement dann auf der gleichen Stelle der Schaltplatte angeordnet. Bei relativ umfangreichen Schaltplatten ist dieses Heraussuchen des Ortes für das Schaltelement mittels der Vorlage mühsam, und Fehler bei der Übertragung sind dabei nicht ausgeschlossen. In der Fig. 1 ist beispielsweise ein Teilausschnitt einer bekannten gedruckten Schaltung dargestellt, die zeigt, wie eng und verwirrend bereits eine unbestückte Schaltplatte sein kann. Der Träger ist dabei mit 1 bezeichnet und die Leitungsbahnen mit 2. nie Befestigungslöcher für die Bauelemente bzw. für weitere Leitungen sind mit 3 bezeichnet. Die Fig. 2 stellt den gleichen Ausschnitt nach der Fig.1 dar, wobei in der Fig. 2 Bauelemente 4 mit dargestellt sind, die an den verschiedenen Punkten der Leitungszüge 2 angeordnet sind. Der in der Fig. 2 dargestellte Ausschnitt entspricht der obengenannten Schaltzeichnung, die erkennen läßt, an welcher Stelle der Schaltplatte welches Element angeordnet werden muß. Offensichtlich ist die übertragung der Elementen-Stellung auf die Schaltplatte nach der Fig. 1 mühsam und erfordert viel Zeit. Die Anordnung der oberen in der Fig.2 dargestellten Bauelemente auf der Schaltplatte 1 nach der Fig. 1 muß beispielsweise durch Abzählung der Stellen für die Elemente erfolgen. Auch das Auffinden der Stellen für die beiden mittleren Bauelemente nach der Fig. 2 auf der Schaltplatte nach der Fig. 1 ist wegen der vielen Leitungszüge kompliziert und kann leicht zu falschen Anordnungen dieser Bauelemente Anlaß geben. Je enger die Anordnung der Bauelemente ist und je mehr von diesen auf einer Schaltplatte verwendet werden, um so komplizierter ist die richtige übertragung von der Schaltzeichnung auf die eigentliche Schaltplatte.For small numbers of circuit boards with components too were provided, so-called circuit drawings were used so far, the respective Switch plate represent approximately natural size, with the switching elements in their Location with were drawn. These drawings served as a template, and it became so the location of the respective components is determined from these circuit drawings and the component is then arranged on the same place on the circuit board. At relative extensive circuit boards is this search for the location for the circuit element tedious using the template, and errors in the transmission are not excluded. In Fig. 1 is, for example, a partial section of a known printed circuit that shows how tight and confusing a bare circuit board is can be. The carrier is designated with 1 and the conductor tracks with 2. never Fastening holes for the components or for further lines are denoted by 3. FIG. 2 shows the same section according to FIG. 1, with FIG. 2 components 4 are shown, which are at the various points of the cable runs 2 are arranged. The detail shown in Fig. 2 corresponds to the above Circuit drawing that shows which element is at which point on the circuit board must be arranged. Obvious is the transfer of the position of the elements on the circuit board of FIG. 1 troublesome and takes a lot of time. The order the upper components shown in Figure 2 on the circuit board 1 after Fig. 1 must be done, for example, by counting the positions for the elements. Finding the locations for the two middle components according to Fig. 2 on the circuit board according to FIG. 1 is complicated because of the many cable runs and can easily give rise to incorrect arrangements of these components. The closer the arrangement of the components is and the more of them on a circuit board The more complicated is the correct transfer of the circuit diagram on the actual circuit board.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben geschilderten Nachteile in einfacher Weise zu vermeiden, wobei beliebig ausgebildete Schaltplatten mit beliebig vielen Schaltelementen ohne Fehler bestückt werden können. Verwirrende Montagezeichnungen mit ihren vielen Leitungen und Bauelementen, wie sie in der Fig. 2 angedeutet sind, sollen vollständig vermieden werden.The object of the invention is to address the disadvantages outlined above in easy way to avoid, with arbitrarily formed circuit boards with arbitrarily many switching elements can be fitted without errors. Confusing assembly drawings with their many lines and components, as indicated in Fig. 2, should be avoided completely.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bestücken von Schaltplatten mit kleinen elektronischen Bauelementen, wie Widerstände, Kondensatoren od. dgl. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein gestreckter Abtaster gegenüber einer feststehenden, Taststellen aufweisenden Modellplatte und einer gleichfalls feststehenden Schaltplatte verschiebbar ist, daß die Modell- und Schaltplatte in einer Ebene angeordnet sind und daß ein Ende des Abtasters einen Anschlußpunkt für das Bauelement auf der Modellplatte abtastet und das andere Ende alle Anschlußpunkte des jeweiligen Bauelements automatisch anzeigt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Abtaster als Impulsgeber ausgebildet, der elektrische Stromkreise schaltet, die eine Anzeige weiterer mit den Elementen im Zusammenhang stehender Kennzeichen bewirken. Zweckmäßig kann die Einrichtung auch zur Kennzeichnung von Lötstellen auf beliebigen Schaltplatten verwendet werden.The invention relates to a device for loading Circuit boards with small electronic components such as resistors, capacitors od. The like. The invention is characterized in that an elongated scanner compared to a fixed model plate with tactile points and one likewise fixed circuit board is displaceable that the model and circuit board in one Plane are arranged and that one end of the scanner is a connection point for the Component scans on the model plate and the other end all connection points of the respective component automatically. According to an advantageous development the invention, the scanner is designed as a pulse generator, the electrical circuits toggles that display additional items related to the items Effect markings. The device can also expediently be used to identify Soldering points can be used on any circuit board.

Es ist zwar bereits bekannt, Schaltplatten an den Orten der Bauelemente mit Buchstaben bzw. Ziffern oder mit einer Kombination derselben zu versehen. Dies bedeutet jedoch einen besonderen Arbeitsgang für die Aufbringung dieser Zeichen für jede einzelne Platte. Im allgemeinen werden hierfür Druckverfahren angewendet. Es ist bekannt, daß diese aufgedruckten Zeichen auf der Schaltplatte nicht sehr haltbar sind. Bei »der Lagerung der Schaltplatten (Stapelung der noch nicht mit Bauelementen versehenen Schaltplatten) und bei der Montage der Bauelemente können die aufgebrachten Zeichen verwischt werden. Eine sichere Bezeichnung ist durch diese Art der Bestimmung des Ortes von Bauelementen nicht gegeben. Es kommt ferner hinzu, daß die Abmessungen der verwendeten Bauelemente immer kleiner werden. Entsprechend muß, insbesondere bei einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Bauelementen, auch die entsprechende Beschriftung auf der Schaltplatte immer kleiner werden. Dies führt dazu, daß auch die Erkennung des jeweiligen Ortes durch die Beschriftung immer schwieriger wird.Although it is already known, circuit boards at the locations of the components to be provided with letters or numbers or a combination thereof. this however, means a special operation for the application of these signs for each individual plate. Printing processes are generally used for this purpose. It is known that these printed characters on the circuit board are not very are durable. When storing the circuit boards (not yet stacked with Components provided circuit boards) and during the assembly of the components the applied characters are blurred. A safe designation is through this Type of determination of the location of components not given. It is also important that the dimensions of the components used are getting smaller and smaller. Corresponding must, especially with a large number of components arranged next to one another, the corresponding lettering on the circuit board is also getting smaller and smaller. this leads to the fact that the respective location is always recognized by the labeling becomes more difficult.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the figures.

Wie bereits oben erwähnt, zeigt die Fig. 1 einen Ausschnitt einer beliebigen Schaltplatte, die im gewählten Beispiel als gedruckte Schaltung ausgebildet sein soll. Die Schaltplatte soll beispielsweise mit kleinen Bauelementen 4 bestückt werden, wie sie in der Fig. 2 dargestellt sind. Nach der Erfindung wird für die Bestückung auf der Schaltplatte 1 nach der Fig. 1 ein Modell s nach der Fig. 3 und ein in. zwei Koordinatenrichtungen verschiebbarer Abtaster 6 verwendet, wie er aus der Fig. 4 und 5 ersichtlich ist. Das Modell s nach der Fig. 3 besitzt beispielsweise Bohrungen a bis t, die mit bestimmten Befestigungsstellen der Bauelemente 4 auf der Schaltplatte 1 übereinstimmen. Der Abtaster 6 ist an einem Ende mit einem Fühlstift 7 ausgerüstet und trägt an seinem anderen Ende beispielsweise eine schematisch dargestellte Optik 8, die um ihre Längsachse drehbar ist. Der Abtaster selbst wird in einem Schlitten 9 geführt, der wiederum gleitend auf einem feststehenden Gestell 10 angeordnet ist. Der Abtaster 6 mit dem Gestell 10 ist über dem Modell 5 nach Fig. 3 und der Schaltplatte 1 nach der Fig. 1 angeordnet und läßt sich in beliebiger Richtung über dem Modell und der Schaltplatte verschieben. Modell 5 und Schaltplatte 1 liegen in einer Ebene, wobei der Abtaster 6 zweckmäßig einen bestimmten Abstand von diesen aufweist.As already mentioned above, FIG. 1 shows a section of any circuit board that is to be designed as a printed circuit in the selected example. The circuit board is to be equipped, for example, with small components 4, as shown in FIG. According to the invention, a model s according to FIG. 3 and a scanner 6 which can be displaced in two coordinate directions, as can be seen from FIGS. 4 and 5, are used for the assembly on the circuit board 1 according to FIG. The model s according to FIG. 3 has, for example, bores a to t which correspond to certain fastening points of the components 4 on the circuit board 1. The scanner 6 is equipped at one end with a feeler pin 7 and carries at its other end, for example, a schematically illustrated optic 8 which can be rotated about its longitudinal axis. The scanner itself is guided in a carriage 9, which in turn is arranged to slide on a stationary frame 10. The scanner 6 with the frame 10 is arranged over the model 5 according to FIG. 3 and the circuit board 1 according to FIG. 1 and can be moved in any direction over the model and the circuit board. Model 5 and circuit board 1 lie in one plane, the scanner 6 expediently being at a certain distance from them.

Um den Ort der Anordnung des jeweiligen Bauelements 4 auf der Schaltplatte 1 nach der Fig. 1 zu bestimmen, tastet der Fühlstift 7 des Tasters 6 beispielsweise nacheinander die Bohrungen a bis t des Modells 5 ab. Dabei ergibt sich auf der Schaltplatte 1 durch die Optik 8 des Tasters 6 ein Bild, das die Stellung des jeweiligen Elements genau kennzeichnet. Wie in der Fig. 4 angedeutet, kann durch die Optik 8 auf der Schaltplatte 1 nach der Fig. 1 beispielsweise mittels einer entsprechend ausgebildeten und der Optik zugeordneten Blende ein Pfeil 11 gebildet werden, dessen Ende und Spitze die beiden Befestigungspunkte für das jeweilige Bauelement bilden. Bei einer Abtastung der Bohrungen a bis g des Modells 5 ist dabei die Optik 8 des Tasters 6 so eingestellt, daß der Pfeil 11 in senkrechter Richtung zeigt. In der Fig. 1 sind in Klammerwerten die Stellen angedeutet, die sich bei Abtastung der Bohrungen a bis g durch den Taster auf der Schaltplatte 1 ergeben. Zweckmäßig wird man so vorgehen, daß erst alle Bohrungen auf dem Modell s abgetastet werden, die Elementen einer Richtung zugeordnet sind, worauf die Abtastung von Bohrungen auf dem Modell 5 erfolgt, die Elementen einer anderen Richtung zugeordnet sind usf., wie das auch am Modell s durch die mit Buchstaben bezeichneten Bohrungen angedeutet ist. Entsprechend der Richtung der Bauelemente wird auch die Optik 8 des Tasters 6 verstellt, wie durch die weiteren Pfeile 12 bis 14 in der Fig. 4 angedeutet ist.In order to determine the location of the arrangement of the respective component 4 on the circuit board 1 according to FIG. 1, the feeler pin 7 of the button 6 scans, for example, the bores a to t of the model 5 one after the other. This results in an image on the circuit board 1 through the optics 8 of the button 6, which precisely identifies the position of the respective element. As indicated in Fig. 4, an arrow 11 can be formed by the optics 8 on the circuit board 1 according to FIG . When scanning the bores a to g of the model 5, the optics 8 of the button 6 is set so that the arrow 11 points in the vertical direction. In FIG. 1, the points are indicated in brackets which result when the bores a to g are scanned by the button on the circuit board 1. It is expedient to proceed in such a way that all the bores on the model s are scanned, the elements are assigned to one direction, whereupon the scanning of bores on the model 5 takes place, the elements are assigned to another direction, etc., as is also the case on the model s is indicated by the holes marked with letters. The optics 8 of the pushbutton 6 are also adjusted in accordance with the direction of the components, as indicated by the further arrows 12 to 14 in FIG.

Der Taster 6 soll im dargestellten Beispiel auf die Position s eingestellt sein. Entsprechend ergibt sich das Ende des Pfeils 12 auf der Schaltplatte 1 bei s'. Die Spitze des Pfeils 12 zeigt auf den zweiten zugeordneten Befestigungsort 20 für das Bauelement. Der Pfeil für diese Position ist in der Fig. 1 mit 12' angedeutet.In the example shown, the button 6 is to be set to position s be. Accordingly, the end of the arrow 12 on the circuit board 1 results s'. The tip of the arrow 12 points to the second associated fastening location 20 for the component. The arrow for this position is indicated in FIG. 1 by 12 '.

Haben die Befestigungspunkte für die Bauelemente keinen gleichen Abstand, so kann die Optik 8 mit verschiebbaren Marken bzw. verschiedenen Blenden ausgerüstet werden, die dem Befestigungsabstand der verwendeten Bauelemente angepaßt werden. Es wird bemerkt, daß an Stelle der Optik auch jeder andere geeignete Indikator verwendet werden kann.If the fastening points for the structural elements are not evenly spaced, so the optics 8 can be equipped with movable marks or different apertures which are adapted to the mounting distance of the components used. It is noted that any other suitable indicator is used in place of optics can be.

Die auf der Schaltplatte 1 anzuordnenden Elemente werden im allgemeinen die verschiedensten elektrischen Werte haben. Um neben dem Ort der Anordnung der Bauelemente beispielsweise auch die Angabe des elektrischen Wertes des jeweiligen Bauelements zu erhalten, wird gemäß einer Ausbildung der Erfindung der Taster 6 als elektrischer Impulsgeber ausgebildet. Wie die Fig. 5 zeigt, ist zu diesem Zweck der Fühlstift 7 bewegbar ausgebildet, wie durch den senkrechten Pfeil angedeutet. Durch die Bewegung des Fühlstiftes 7 werden an diesem angeordnete Kontakte 23 betätigt, die beispielsweise mit einem Drehwähler (Drehmagnet) verbunden sind, der durch die Impulse geschaltet wird. Die Kontakte des Drehwählers schalten Stromkreise. Durch die erzeugten Impulse kann auch ein nicht weiter dargestelltes Zählwerk geschaltet werden, daß die Positionszeichen (a bis t) der Bauelemente 4 anzeigt. Ein Impuls durch den Fühlstift 7 wird jedesmal abgegeben, wenn dieser in die jeweilige Bohrung des Modells 5 gleitet. Bei jeder Abtastung einer der Bohrungen a bis t kann beispielsweise ein in geeigneter Weise erzeugtes Bild aufleuchten (Tableau), das den elektrischen Wert des jeweiligen Bauelementes und gegebenenfalls noch weitere Kennzeichen angibt.The elements to be arranged on the circuit board 1 will generally have a wide variety of electrical values. In order to obtain information on the electrical value of the respective component in addition to the location of the arrangement of the components, for example, the button 6 is designed as an electrical pulse generator according to an embodiment of the invention. As FIG. 5 shows, the feeler pin 7 is designed to be movable for this purpose, as indicated by the vertical arrow. The movement of the feeler pin 7 actuates contacts 23 arranged thereon, which are connected, for example, to a rotary selector (rotary magnet) which is switched by the pulses. The contacts of the rotary selector switch electrical circuits. The generated pulses can also be used to switch a counter (not shown any further) that displays the position symbols (a to t) of the components 4. A pulse through the feeler pin 7 is emitted every time it slides into the respective hole of the model 5. Each time one of the bores a to t is scanned, an image generated in a suitable manner (tableau) can light up, for example, which indicates the electrical value of the respective component and possibly other characteristics.

Die Einrichtung ist selbstverständlich auch geeignet für die Anzeige des Ortes von Verbindungsdrähten, wie ein solcher in der Fig. 2 mit 22 bezeichnet ist. Um den Befestigungsort dieses Drahtes auf der Schaltplatte 21 zu bezeichnen, wird der Flihlstift 7 des Tasters 6 in die Bohrung k des Modells 5 geführt, wodurch die Optik 8 durch den Pfeil 13 die Befestigungsorte auf der Schaltplatte 1 nach der Fig. 1 angibt. Das gleichfalls erzeugte Bild gibt dann an, daß es sich um einen Draht und nicht um ein Bauelement handelt.The device is of course also suitable for the display of the location of connecting wires, such as such is denoted by 22 in FIG. In order to designate the fastening location of this wire on the circuit board 21, the filler pin 7 of the button 6 is guided into the bore k of the model 5, whereby the optics 8 indicates the fastening locations on the circuit board 1 according to FIG. 1 by the arrow 13. The image also generated then indicates that it is a wire and not a component.

Die Einrichtung ist ferner bestens geeignet, um auch bestimmte Lötstellen auf beliebigen Schaltplatten zu kennzeichnen.The device is also ideally suited to also certain soldering points to be marked on any circuit board.

Offensichtlich ist die Einrichtung universell einsetzbar. Als Modell kann in vielen Fällen beispielsweise gleich eine unbestückte Schaltplatte dienen.Obviously, the device can be used universally. As a model In many cases, for example, an unequipped circuit board can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for equipping circuit boards with small electronic components, such as resistors, capacitors or the like., There. characterized in that an elongated scanner (6) compared to a stationary, Model plate (5) having probe waves and an equally fixed switching plate (1) is displaceable so that the model and circuit board are arranged in one plane and that one end (7) of the scanner (6) is a connection point for the component on the model plate (5) and the other end (8) all connection points of the automatically displays the respective component.

2. Device according to claim 1, characterized characterized in that the scanner (6) is designed as a pulse generator (23), the electrical one Switches circuits that display further related items cause standing mark.

3. Device according to claim 1, characterized in that that the device is used to mark solder points on circuit boards will. Considered publications: "Funkschau", 1957, p. 382; »Radio and Television «, 1957, p. 333.