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Einrichtung zum Sortieren von elektrischen Bauelementen Die moderne
Massenproduktion von elektrischen Bauteilen, wie Dioden, Widerständen, Kondensatoren
usw., fordert eine hohe Prüfgeschwindigkeit, um sicherzustellen, daß jedes Bauelement
von verkaufsfähiger Qualität ist, bzw. um das Bauelement in eine von verschiedenen
Qualitätsklassen einzuteilen.
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Eine der Prüfungen, denen viele Bauteile unterworfen werden, ist
der Beschleunigungsversuch.
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Dabei wird das Bauelement geprüft, wie es auf einen Stoß reagiert
und welche Werte es danach aufweist.
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Daraus ergibt sich ein Maß für seine Qualität hinsichtlich des Verhaltens
gegen Erschütterungen.
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Es ist bekannt, eine Sortierung von elektrischen Bauelementen so
vorzunehmen, daß der Wert jedes einzelnen Bauelementes gemessen und je nach seiner
Abweichung vom Sollwert unter Verwendung einer Sortiereinrichtung einer bestimmten
Toleranzklasse zugeteilt wird. Es ist ferner bekannt, das Sortieren der gemessenen
Bauelemente mit Hilfe von Weichen vorzunehmen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Sortieren
von elektrischen, vorzugsweise mit zwei an den Stirnseiten koaxial austretenden
Zuleitungen versehenen Bauelementen nach ihren elektrischen Werten, welche eine
elektrische Meßanordnung, einen Vorratsbehälter, der die Bauelemente stapelt und
nacheinander einzeln einer Klemmvorrichtung für den Prüfvorgang zuführt und unterhalb
der Klemmvorrichtung eine weichenförmige Rutsche zum Abtransport und Sortieren der
nach der Prüfung aus der Klemmvorrichtung freigegebenen Bauelemente aufweist. Erfindungsgemäß
ist die Einrichtung gekennzeichnet durch eine Klemmvorrichtung mit zwei Paar Klemmbacken,
die je einen Zuführungsdraht eines der zu prüfenden Bauelemente aufnehmen, dieses
in der Nähe eines das Bauelement erschütternden Federdrahtes halten und es nach
dem Prüfen in Fallrichtung freigeben, durch zwei in Fallrichtung des Bauelementes
angeordnete und zur Beeinflussung der Fallrichtung des fallenden Bauelementes durch
Berühren in die Rutsche bewegbare Leitzapfen und durch eine während oder unmittelbar
nach der Erschütterung des Bauelementes mit diesem kontaktierte elektrische Meßanordnung,
die die zu prüfenden Bauelemente mißt und nach Maßgabe des Meßergebnisses zum Sortieren
einen Leitzapfen bewegt.
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Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die folgende Beschreibung
und die Zeichnung verwiesen.
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Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung
stellt eine Prüf- und Sortiereinrichtung für eine Halbleiterdiode dar und enthält
Mittel zum Anordnen einer Mehrzahl dieser Bauelemente zu einem Stapel. Ein Mechanismus
wählt ein Bauelement aus und führt es in eine Klemmvorrichtung, die den elektrischen
Kontakt mit dem Bauelement herstellt. Dabei wird das Bauelement einmal oder mehrmals
von einem Stoßmechanismus geschlagen und gleichzeitig oder kurz darauf elektrisch
gemessen, um die Reaktion auf die Erschütterung zu erhalten.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht von Teilen der Einrichtung; Fig. 2
ist eine Vorderansicht von Teilen der Einrichtung mti einem Schnitt entlang der
Linie 2-2 der Fig. 1; F i g. 3 ist eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, entlang
der Linie 3-3 der F i g. 1; F i g. 4 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt
entlang der Linie 44 der F i g. 3, die einen von einer Kurvenscheibe bewegten Teil
zeigt; F i g. 5, 6 und 7 zeigen aufeinanderfolgende Funktionsschritte der Klemmbacken
für das zu prüfende Bauelement; Fig. 8 stellt ein Blockschaltbild der Einrichtung
dar.
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Die F i g. 1 und 2 zeigen ausschnittsweise die Einrichtung mit den
Merkmalen der Erfindung zum Zuführen und Sortieren von Dioden, die aus einer kleinen
Glashülse 10 mit beiderseitig herausragenden Zuführungsdrähten 11 und 12 bestehen.
Die Einrichtung ist besonders geeignet zum Prüfen und Sortieren von elektrischen
Bauelementen, deren
Zuführungsdrähte koaxial an deren Stirnseiten
austreten, z. B. Widerständen und Kondensatoren.
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Die Zuführungsvorrichtung für die Dioden besteht aus einem Paar von
parallelen Platten 14 und 15, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind,
der etwas größer ist als die Länge der Glashülse 10. Es sind Schlitze 16, 17 von
oben nach unten durch die Platten 14, 15 vorgesehen. Die Schlitze 16 und 17 sind
gekrümmt, weisen aber nicht die gleiche Linienführung auf. Während die Dioden fallen,
wobei die Glashülsen 10 sich zwischen den Platten bewegen und die Zuführungsdrähte
11 und 12 durch die Schlitze 16 und 17 hinausragen, werden sie einer Rüttelbewegung
ausgesetzt, die ein Ausrichten mit den vorhergehenden Dioden bewirkt, die mittels
eines Zuführungsmechanismus 20 am unteren Ende des Schlitzes gehalten werden. Die
Bewegungen des Zuführungsmechanismus sind zeitlich auf diejenigen der anderen Einrichtungsteile
mit Hilfe einer Kurvenscheibe 21 abgestimmt, welche den Riegelbolzen 22 betätigt.
Der Riegelbolzen 22 wird gegen die Kurvenscheibe 21 durch Federn 23 und 24 gedrückt.
Dadurch, daß eine Hin- und Herbewegung durch die Kurvenscheibe 21 bewirkt wird,
fällt zu einer bestimmten Zeit eine Diode zwischen die Haltevorrichtung und wird
von der Klemmvorrichtung 30 ergriffen.
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Die Klemmvorrichtung 30 besteht aus zwei Paaren voneinander getrennter
Klemmbacken 31 und 32, wobei wenigstens eine Klemmbacke von jedem Paar beweglich
angeordnet ist. Wie ersichtlich, sind die auseinanderliegenden Klemmbacken 31 auf
der Grundplatte 33 der Einrichtung befestigt. Die beiden anderen auseinanderliegenden
Klemmbacken 32 sind mit einem Schwingarm 35 verbunden, dessen eines Ende koaxial
mit den Zuführungsdrähten 11, 12 und der Glashülse 10 vom Zapfenlager 36 aufgenommen
wird. Das andere Ende des Schwingarmes 35 ist gleichfalls koaxial mit den Zuführungsdrähten
11 und 12 mit einem Antriebsmechanismus 37 verbunden. Der Antriebsmechanismus 37
besteht aus einer Kurvenscheibe 38, die mit der Kurvenscheibe 21 auf der Welle 40
befestigt ist und von einem weiter unten beschriebenen Antriebsmechanismus bewegt
wird. Ein Backenantriebsstößel 41 wird in feststehenden Lagern 42, 43 geführt und
durch eine sich innerhalb des Lagers 42 befindlichen Feder 44 gegen die Kurvenscheibe
38 gedrückt.
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Durch die Kurvenscheibe 38 wird der Backenantriebsstößel 41 linear
hin- und herbewegt. Der Backenantriebsstößel 41 weist einen abgeflachten Mittelteil
45 auf, der beiderseitig von einem Kurbelarm 46 umfaßt wird. Durch den Kurbelarm
46 und den abgeflachten Teil des Backenantriebsstößels 45 ist ein Zapfen 47 gesteckt,
der diese Teile zusammenhält. Durch einen Schlitz 49 im abgeflachten Mittelteil
des Backenantriebsstößels 45 wird eine Hin- und Herbewegung des Kurbelarmes 46 ermöglicht,
wobei der Backenantriebsstößel 41 axial bewegt wird. Das andere Ende des Kurbelarmes
46 ist mit einem Lagerzapfen 50 verbunden. Die Lagerzapfen 50 werden zur rotierenden
Bewegung in den Lagern 36, 51 gehalten. Mit den Lagerzapfen 50 ist ein Antriebsarm
55 verbunden, wodurch er sich auf einem Kreisbogen (angedeutet durch die Pfeile
56 in F i g.4) entsprechend der Hin- und Herbewegung des Backenantriebsstößels 41
bewegt. Der Antriebsarm 55 trägt je eine Klemmbacke eines jeden Backen-
paares, so
daß die Klemmbacken 32 um die verlängerten Achsen der Lagerzapfen 50 hin- und herschwingen.
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F i g. 5 zeigt die Stellung der sich bewegenden Klemmbacken 32 relativ
zu den feststehenden Klemmbacken 31 im Augenblick des Herabfallens einer Diode aus
der Zuführungsvorrichtung. Das Profil der Klemmbacken 31 und 32 ist derartig auf
den kreisförmigen Weg der Klemmbacke 32 abgestimmt, daß sich im Moment des Herabfallens
einer Diode die Klemmbacken gerade berühren. In dieser Stellung kann die Diode nicht
durch die Klemmbacken hindurchfallen, da die beiden Zuführungsdrähte 11 und 12 zwischen
je einem Backenpaar eingeklemmt werden. Darauf dreht sich die Klemmbacke 32 zu der
in F i g. 6 gezeigten Stellung, in der die Diode über die Zuführungsdrähte 11 und
12 elektrisch angeschlossen wird. Die Diode wird mit Hilfe eines weiter unten beschriebenen
Mechanismus erschüttert und elektrisch geprüft. Ihre Meßwerte werden registriert
und die Diode ausgestoßen.
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Das Ausstoßen durch die sich weiter bewegende Klemmbacke 32 erfolgt
in der in Fig. 7 gezeigten Stellung, in der die Zuführungsdrähte 11 und 12 nicht
länger zwischen die Backen eingeklemmt sind.
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Während die Diode zwischen den Klemmbacken 31 und 32 gehalten wird,
erschüttert ein Hammer die Glashülse durch ein- oder mehrmaliges Schlagen.
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Um reproduzierbare Erschütterungen zu gewährleisten, besteht der Hammer
aus einem starren Federdraht 60, dessen oberes Ende zwischen den Backen angeordnet
ist und die Glashülse 10 der Diode berührt. Das untere Ende des Federdrahtes 60
ist mit Hilfe einer Spannvorrichtung 61 mit dem Rahmen der Einrichtung verbunden,
wie in Fig. 1 unten gezeigt. Die Kurvenscheibe 63 weist eine innere Kurvenfläche
62 auf, ist auf der Achse 64 befestigt und rotiert in Pfeilrichtung, indem sie vom
Motor 65 über die Welle 66 und den Schneckenantrieb 67 bewegt wird. Die Kurvenfläche
62 weist eine Anzahl von langsam ansteigenden Abschnitten 68 und scharfe abfallende
Teile 69 auf. Am Federdraht 60 ist ein Querstift 70 befestigt, der auf der Kurvenfläche
62 gleitet. Erreicht der Querstift70 den scharf abfallenden Teil 69, dann schnellt
der Querstift 70 auf den Anfang des langsam ansteigenden Abschnittes 68 zurück,
was durch die gestrichelt gezeichnete Lage angedeutet werden soll; das obere Ende
des Federdrahtes schnellt gegen die zu prüfende Diode. Darauf wird der Federdraht
60 durch den nächsten langsam ansteigenden Abschnitt für den nächsten Schlag gespannt,
was durch die ausgezogenen Linien gezeigt wird. Die Schlagintensität wird durch
Drehen der Rändelschraube 75 eingestellt, welche die Kurvenscheibe 63 relativ zum
Federdraht 60 bewegt. Eine Eichmarke 76 ist oberhalb der Skala 77 angeordnet, so
daß die gewünschte Stoßintensität reproduzierbar eingestellt werden kann.
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Der Motor 65 treibt die Kurvenscheibe 63 über Welle 66 und Schneckenantrieb
67 an, wobei die Achse 64 rotiert, wie bereits erwähnt. Eine Kette 80 wird von dem
Kettenzahnrad 81 angetrieben, das auf der Achse 64 befestigt ist, und treibt die
Welle 40 über ein darauf befestigtes Kettenzahnrad. Auf diese Weise ist der Bewegungsablauf
der auf Welle 40 angebrachten Kurvenscheiben mit der Drehung der Kurvenscheibe 63
synchronisiert, was auch für
die Erschütterung der Diode und der
Klemmvorrichtung 30 gilt.
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Die Welle 40 trägt noch eine Kurvenscheibe 85 (F i g. 1) zur Betätigung
eines Schalters 86 über eine darauf befestigte Rolle 87. Ferner befindet sich auf
der Welle 40 noch eine weitere Kurvenscheibe 90 zur Betätigung eines Schalters 91
synchron mit allen anderen Bewegungen und Funktionen der Prüfeinrichtung.
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Der Schalter86 verbindet eine elektrische Prüfvorrichtung mit der
zu prüfenden Diode unter Verwendung einer oder mehrerer Klemmbacken 31, 32.
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Die Antwortsignale der Prüfvorrichtung werden einem Elektromagnetenpaar
100, 101 (Fig. 1 zeigt nur einen Elektromagneten), das mit Federn vorgespannte Leitzapfen
102, 103 betätigt, zugeführt.
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Die Leitzapfen ragen in eine geteilte Rutsche 105, die unterhalb der
Klemmbacken 31, 32 angeordnet ist.
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Es befindet sich nur jeweils einer der beiden Leitzapfen 102, 103
in seiner vorgerückten Stellung, während der andere Leitzapfen zurückgezogen ist.
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Wenn die Klemmbacken 31,32 eine Diode fallen lassen (Fig.7), so fällt
die Diode innerhalb der Rutsche 105, bis einer von ihren Zuführungsdrähten 11 bzw.
12 mit dem Leitzapfen 102 oder 103 in Be rührung kommt, der sich gemäß F i g. 2
in seiner vorgerückten Stellung befindet, während der zurückgezogene Leitzapfen
103 verfehlt wird. Dadurch wird die Diode über den rechten Teil der Rutsche 105
in einen Sammelbehälter geführt. Wäre der Leitzapfenl03 in vorgerückter und Leitzapfen
102 in zurückgezogener Stellung, dann würde die Diode durch den linken Teil der
Rutsche 105 in einen anderen Behälter fallen. Der Schalter 91 ist über das Auswertungsgerät
mit den Elektromagneten 100 und 101 verbunden, durch welches jeweils nur einer der
Elektromagneten Strom erhält. Welcher Elektromagnet im einzelnen eingeschaltet wird,
hängt von der Auswertung der elektrischen Prüfung der Diode ab. Obgleich die Einrichtung
mit zwei Elektromagneten 100, 101 gezeigt wird, kann selbstverständlich auch ein
einzelner Elektromagnet benutzt werden, um beide Leitzapfen zu betätigen, da jeweils
nur ein Leitzapfen in vorgerückter und der andere sich gleichzeitig in zurückgezogener
Stellung befindet.