DE19602309B4

DE19602309B4 - Vorrichtung und Verfahren zum automatischen Nachfüllen von Chips

Info

Publication number: DE19602309B4
Application number: DE19602309A
Authority: DE
Inventors: Mitsuro Nagaokakyo Hamuro; Keiichi Nagaokakyo Shimamaki
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1996-01-23
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2016-01-24
Also published as: GB2297193B; GB2297193A; GB9601243D0; JPH08204388A; DE19602309A1; MY123751A; CN1138817A; SG50408A1; US5796616A; JP3079934B2; CN1070686C

Abstract

Vorrichtung einer Chipmontagemaschine, welche Chips automatisch auf einer gedruckten Schaltung anbringt, zum automatischen Nachfüllen von Chips,
mit
einer Ausricht- und Zuführvorrichtung mit einem Behälterraum, der eine Vielzahl von Chips enthalten kann, und einer Auslaßöffnung, aus der die Chips einzeln nacheinander in einer ausgerichteten Art und Weise zugeführt werden,
einem Sensor zum Erfassen, ob die Anzahl an Chips in dem Behälterraum unter einen Bezugspegel gefallen ist,
einer Chipbox bzw. einem Chipbehälter, die bzw. der sich oberhalb der Ausricht- und Zuführvorrichtung befindet und so ausgelegt ist, daß er mehr Chips als der Behälterraum enthalten kann,
einer Nachfülleitung, durch die die Chips aus der Chipbox zu dem Behälterraum gespeist werden und
Schaltmitteln, die sich in der Nachfülleitung befinden, wobei diese Schaltmittel dahingehend betätigt werden können, die Nachfülleitung in Reaktion auf den Sensor zu öffnen und die Nachfülleitung zu schließen, wenn dem Behälterraum eine vorbestimmte Anzahl an...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Nachfüllen einer Ausricht- und Zuführvorrichtung für Chips gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine solche Vorrichtung ist dabei aus JP 7-15169 A bekannt.
Eine herkömmliche Chipmontagemaschine bringt die Chips automatisch auf einer gedruckten Schaltung an. Um eine Vielzahl von ungeordnete zugeführten Chips linear auszurichten und diese einen nach dem anderen zuzuführen, benötigt diese Chipmontagemaschine eine Ausricht- und Zuführvorrichtung, die besser als Schüttgutzuführvorrichtung bekannt ist.
Zu diesem Zweck wird eine automatische Ausricht- und Zuführvorrichtung für Chips mit einem kassettenartigen Chipbehälter vorgeschlagen, wie sie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 63-127600 beschrieben ist.
Der Chipbehälter kann zum Versand der Chips verwendet werden. Dieser Chipbehälter kann auch direkt an einer Chipmontagemaschine angebracht werden.
Ein typischer Chipbehälter kann eine große Anzahl von Chips enthalten, z. B. 5.000 Chips bis 100.000 Chips, wobei diese Anzahl in Abhängigkeit von den Chiparten variieren kann. Eine so große Anzahl von Chips ist meistens in einer relativ kurzen Zeit aufgebraucht, da eine Chipmontagemaschine bei einer hohen Geschwindigkeit betrieben wird. Deshalb muß die Anzahl der verwendeten Chips überwacht werden, damit ein leeres Chipgehäuse, also ein Gehäuse zur Aufnahme von Chips, von dem Körper eines Ausricht- und Zuführmechanismus entfernt und durch ein neues Chipgehäuse bzw. einen neuen Chipbehälter ersetzt werden kann. Die Chipmontagemaschine hält während des Einlegens einer gedruckten Schaltung vier bis sechs Sekunden lang an. Aber es ist unmöglich, das leere Chipgehäuse in einem so kurzen Zeitraum auszutauschen. Somit muß die Chipmontagemaschine einige Zeit angehalten werden, damit das Chipgehäuse ausgetauscht werden kann. Dadurch wird die Leistung der Maschine verschlechtert. Das Austauschen von Chipbehältern erfordert die Anwesenheit einer Bedienperson bei der Chipmontagemaschine. Dadurch ist es schwierig, den Auffüllvorgang zu automatisieren.
Je größer die Größe einer Chipbox ist, desto geringer wird die Anzahl der Austauschvorgänge. Aber die Größe der Vorrichtung unterliegt einer Begrenzung. Das liegt daran, daß die Ausricht- und Zuführvorrichtung einen Teil der Chipmontagemaschine bildet und mehrere dieser Vorrichtungen parallel zueinander etwa vertikal angeordnet sind, damit gleichzeitig verschiedene Arten von Chips zugeführt werden können. Außerdem muß die Ausricht- und Zuführvorrichtung bei hohen Geschwindigkeiten in Reaktion auf die Bewegung der Chipmontagemaschine hin- und herbewegt werden. Deshalb ist es notwendig, eine Zunahme des Gewichts der Ausricht- und Zuführvorrichtung zu vermeiden. Der Chipbehälter sollte dünn sein und sollte nicht größer sein.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum automatischen Auffüllen eines Behälterraumes mit Chips zu schaffen, die dann automatisch Chips nachfüllt, ohne dass der Betrieb der Chipmontagemaschine hierdurch verzögert wird.
Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum automatischen Nachfüllen von Chips vor, die aus einer Ausricht- und Zuführvorrichtung mit einem Behälterraum, der eine Vielzahl von Chips enthält, und einer Auslaßöffnung besteht, aus der die Chips einzeln nacheinander in einer ausgerichteten Art und Weise zugeführt werden. Ein Sensor erfaßt, ob die Anzahl an Chips in dem Behälterraum unter einen Bezugspegel gefallen ist. Eine Chipbox bzw. ein Chipbehälter befindet sich oberhalb der Ausricht- und Zuführvorrichtung und ist so ausgelegt, daß sie bzw. er mehr Chips als der Behälterraum enthalten kann. Es sind eine Nachfülleitung, durch die die Chips aus der Chipbox zu dem Behälterraum gespeist werden, und Schaltmittel vorgesehen, die sich in der Nachfüllleitung zum Öffnen der Nachfülleitung in Reaktion auf den Sensor und zum Schließen der Nachfülleitung befinden, wenn dem Behälterraum eine vorbestimmte Anzahl an zusätzlichen Chips zugeführt worden ist. Erfindungsgemäß wird das Nachfüllen der Chips dabei durchgeführt, während eine gedruckte Schaltung in die Chipmontagemaschine eingegeben wird.
Die Chipbox enthält vorzugsweise eine ausreichende Menge an Chips, z. B. mehr als 1.000.000 Chips, so daß etwa einen Monat lang kein Nachfüllen notwendig ist.
Wenn eine Vielzahl von Ausricht- und Zuführmechanismen parallel zueinander angeordnet sind, um verschiedene Arten von Chips zuzuführen, so ist es vorteilhaft, auch eine Vielzahl von parallel angeordneten Chipbehältern vorzusehen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Behälterraum an seinem hinteren Ende eine Einlaßöffnung auf, um Chips, die nachgefüllt werden sollen aufzunehmen. Die Nachfülleitung umfaßt ein Rohr, welches vertikal aus- und eingefahren werden kann, und durch welches die Chips wandern können. Es ist auch vorteilhaft, Mittel zum horizontalen Bewegen zumindest entweder der Chipbox oder der Ausricht- und Zuführvorrichtung, damit einer davon vertikal auf den anderen ausgerichtet werden kann, und Mittel zum vertikalen Bewegen des unteren Endes des Rohrs vorzusehen, damit das untere Ende des Rohrs in die Einlaßöffnung eingeführt werden kann.
Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Nachfülleitung einen flexiblen Schlauch, durch den die Chips wandern können. In diesem Fall ist es vorteilhaft, Mittel zum Ergreifen des unteren Endes des Schlauchs vorzusehen, damit dieser ausgehend von dem Behälterraum nach oben bewegt und in den Behälterraum eingeführt werden kann.
Die Ausricht- und Zuführvorrichtung hat die Aufgabe, alle Chips in dem Behälterraum auszurichten und die Chips einen nach dem anderen aus der Auslaßöffnung abzugeben. Der Sensor wirkt dahingehend, zu erfassen, ob die Anzahl an Chips in dem Behälterraum unter einen Bezugspegel gesunken ist. Wenn diese unter dem Bezugspegel liegt, dann wird das Schaltmittel geöffnet, damit die Chips in der Chipbox aufgrund ihres Eigengewichts durch die Nachfülleitung in den Behälterraum befördert werden. Das Schaltmittel wird geschlossen, wenn die Chips bis über einen vorbestimmten Pegel zugeführt worden sind. Wenn dies eintrifft, werden die Chips dem Behälterraum nicht mehr länger zugeführt, um so zu verhindern, daß der Behälterraum mit weiteren Chips überfüllt wird.
Wenn die Chips während des Betriebs der Chipmontagemaschine zugeführt werden können, braucht die Chipmontagemaschine nicht eingehalten zu werden. Dadurch wird die Leistung gesteigert.
Aber es ist schwierig, ein Zusammenarbeiten der automatischen Nachfüllvorrichtung mit der Ausricht- und Zuführvorrichtung zu ermöglichen, weil die Ausricht- und Zuführvorrichtung zur Verwendung mit einer Chipmontagemaschine der Art, bei der jeder Chip einzeln zugeführt wird, mit hohen Geschindigkeiten betrieben wird. Zu diesem Zweck kann das Nachfüllen der Chips durchgeführt werden, während eine gedruckte Schaltung in die Chipmontagemaschine eingegeben wird (vier bis sechs Sekunden lang). Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Nachfüllen von Chips in einem kurzen Zeitraum, weil die Nachfülleitung verwendet wird, um den Behälterraum mit Chips aufzufüllen. Die Chipbehälter werden nicht ausgetauscht.
Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhalber unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Gesamtansicht einer automatischen Nachfüllmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 1,
3 eine perspektivische Ansicht einer Schüttgutzuführungsvorrichtung,
4 eine Schnittansicht einer Schüttgutkassette und eines Chipbehälters,
5 eine Teilansicht der Schüttgutkassette und des Chipgehäuses, wenn diese in der Richtung von Pfeil B in 4 betrachtet werden,
6 eine perspektivische Ansicht eines Verschlußelements,
7 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der automatischen Nachfüllvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt,
8 eine Gesamtansicht einer automatischen Nachfüllvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
9 eine Seitenansicht von rechts der in 8 gezeigten automatischen Nachfüllvorrichtung.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird die vorliegende Erfindung auf eine Chipmontagemaschine angewandt.
Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Chipmontagemaschine der Art, bei der die Chips einzeln zugeführt werden. 2 ist eine Schüttgutzuführungsvorrichtung, die als eine Ausricht- und Zuführvorrichtung dient. Ein Schlitten 3 kann relativ zu der Chipmontagemaschine 1 horizontal bewegt werden. Mehrere Schüttgutzuführungsvorrichtungen 2 sind auf der Oberseite des Schlittens 3 plaziert und vertikal zu dem Schlitten 3 parallel zueinander angeordnet.
In 1 sind vier Schüttgutzuführungsvorrichtungen 2 an der Chipmontagemaschine 1 angebracht. Die Anzahl der Schüttgutzuführungsvorrichtungen 2 kann in Abhängigkeit von den Chiparten variieren.
Zuerst wird Bezug genommen auf die Schüttgutzuführungsvorrichtungen 2. Jede der Schüttgutzuführungsvorrichtungen 2 umfaßt abgesehen von einem Chipbehälter 12, einem Sensor 45, der das Vorhandensein von Chips erfaßt, und einer Sensorempfindlichkeit-Einstellvorrichtung 46, die später beschrieben werden, verschiedene allgemein bekannte Bauteile.
Wie in 3 gezeigt ist, umfaßt die Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 einen Körper 10, eine Schüttgutkassette 11, die abnehmbar an dem Körper 10 angebracht ist, und ein Chipgehäuse 12, das abnehmbar mit der Schüttgutkassette 11 verbunden ist. Der Körper 10 ist mit einer dreieckigen Basis 13, die die Schüttgutkassette 11 in einem Winkel von etwa 45° geneigt hält, einem vertikal beweglichen Steuerhebel 14, einer Rückstellfeder 15, die den Steuerhebel 14 in einer nach oben gerichteten Richtung drückt, einem mechanischen Ventil 16 zum wahlweisen Zuführen von Luft unter Druck, einem mit einem Schaltstift versehenen Schiebehebel 17, einem Schalttisch 18, einem Schaltrad 19 und einem Zahnstangenmechanismus 20 verknüpft.
Wenn der Steuerhebel 14 nach unten gedrückt wird, wird das mechanische Ventil 16 geöffnet, um der Schüttgutkassette 11 Luft unter Druck zuzuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zahnstangenmechanismus 20 betätigt, um das Schaltrad 19 um einen festgelegten Winkel (z. B. etwa 90°) zu drehen. Das Schaltrad 19 weist eine Vielzahl von Aussparungen auf, die in einer umfangsseitig um 90° beabstandeten Beziehung zueinander angeordnet und so ausgelegt sind, daß sie immer nur einen Chip aufnehmen können. Nachdem ein Chip aus der Auslaßöffnung der Schüttgutkassette 11 ausgegeben worden ist, wird er in eine der Aussparungen des Schaltrades 19 eingebracht. Der Chip wird dann um einen vorbestimmten Winkel gedreht und an einer vorbestimmten Stelle auf dem Schalttisch 18 angehalten. Der Schiebehebel 17 wird ebenfalls heruntergelassen, wenn der Steuerhebel 14 nach unten gedrückt wird. Der Schiebehebel 17 ist derart mit einem geeigneten, nicht gezeigten Mechanismus verknüpft, daß ein nicht gezeigter Stift den Chip ausgehend von dem Schalttisch 18 während der Abwärtsbewegung des Schiebehebels 17 nach oben drücken kann. Dann wird der Chip von der Chipmontagemaschine 1 ergriffen und aus der Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 herausgenommen.
An dem hinteren Ende des Körpers 10 sind eine Spann-Sperrklinke 21 und ein Klemmhebel 22 angebracht. Der Körper 10 ist an dem Schlitten 3 durch die Spann-Sperrklinke 21 befestigt, die von dem Klemmhebel 22 betätigt wird.
Wie in 4 gezeigt ist, weist die Schüttgutkassette 11 an ihrem hinteren Ende eine Einlaßöffnung 30 auf. Das Chipgehäuse 12 ist abnehmbar an der Einlaßöffnung 30 angebracht. Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Schüttgutkassette 11 ein Paar von Nuten 32 auf. Das Chipgehäuse 12 weist ein entsprechendes Paar von Vorsprüngen 40 auf, die gleitend in die Nuten 32 eingepaßt werden, um so das Chipgehäuse 12 sicher an der Schüttgutkassette 11 zu befestigen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Einlaßöffnung 30 der Schüttgutkassette 11 auf eine Öffnung 41 des Chipgehäuses 12 ausgerichtet und steht mit dieser in Verbindung.
Eine Anzahl von Chips werden von dem Chipgehäuse 12 zu der Schüttgutkassette 11 transportiert. Die Chips werden zuerst in eine große Kammer 33 eingeführt, dann gelangen sie in eine kleine Kammer 34, und zum Schluß bewegen sie sich in einen Ausrichtkanal 35. Zwei Druckluftöffnungen 36 sind nahe bei dem Einlaßende des Ausrichtkanals 35 ausgebildet. Aus diesen Öffnungen 36 wird Druckluft eingepreßt, wenn das mechanische Ventil 16 geöffnet ist. Die Chips in der kleinen Kammer 34 werden dann einzeln in den Ausrichtkanal 35 gedrückt. Die Chips, die vorher in den Ausrichtkanal 35 eingeführt worden sind, werden dann nach vorne gedrückt. Eine Auslaßöffnung 37 ist in der Schüttgutkassette 11 nahe bei dem vorderen Ende des Ausrichtkanals 35 gebildet. Die Chips werden einzeln aus der Auslaßöffnung 37 abgegeben. Der innere Aufbau der Schüttgutkassette 11 ist dem ähnlich, der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 3-187298 offenbart ist, und wird hier nicht beschrieben.
Das Chipgehäuse 12 ist transparent und aus Kunststoff hergestellt. Das Chipgehäuse 12 weist an seinen vorderen bzw. hinteren den jeweils eine Öffnung 41, 42 auf. Die vordere Öffnung 41 kann mit einer verschieblichen länglichen Abdeckung bzw. Platte 43 verschlossen werden. Die längliche Abdeckung 43 wird von einer elastischen dünnen Platte gebildet und weist an ihrem hinteren Ende einen manuell betätigbaren Knopf 44 auf. Wenn das Chipgehäuse 12 an der Schüttgutkassette 11 angebracht ist, wird die längliche Platte 43 so in einer Richtung verschoben, daß die Öffnung 41 geöffnet wird, um so die Chips aus dem Chipgehäuse 12 in die Schüttgutkassette 11 zu befördern. Ein Sensor 45, der das Vorhandensein von Chips erfaßt (siehe 3), ist an dem Chipgehäuse 12 nahe der Öffnung 41 angebracht. Dieser Sensor 45 ist so aufgebaut, daß er erfaßt, ob die Anzahl an Chips in dem Chipgehäuse 12 unter einen vorbestimmten Pegel gefallen ist. Der Sensor 45 ist vorzugsweise ein Fühlelement der Reflexionsart, er kann aber auch von der Transmissionsart oder von jeder anderen Art sein (z. B. ein taktiler Sensor oder ein mechanischer Schalter). Eine Sensorempfindlichkeits-Einstellvorrichtung 46 ist an dem hinteren Ende des Schüttgutzuführungsvorrichtungskörpers 10 angebracht. Der Sensor 45 ist durch die Sensorempfindlichkeits-Einstellvorrichtung 46 mit einem Steuergerät 60 verbunden.
Eine Verschlußplatte 47, die nach innen bewegt werden kann, ist an dem hinteren Ende des Chipgehäuses 12 an der Öffnung 42 angebracht. Wie in 6 gezeigt ist, wird die Verschlußplatte 47 um einen horizontalen Bolzen 48 gedreht und durch die Wirkung einer Schraubenfeder 49 derart gedrückt, daß sie die Öffnung 42 normalerweise verschließt. Das untere Ende eines Nachfüllrohrgefüges 56 wird durch die Öffnung 42 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt drückt das Nachfüllrohrgefüge 56 die Verschlußplatte 47 derart, daß die Öffnung 42 geöffnet wird. Dadurch wird ein reibungsloses Zuführen von Chips durch das Rohrgefüge 56 zu dem Chipgehäuse 12 möglich.
Nun wird Bezug auf die automatische Nachfüllvorrichtung genommen.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine obere Platte 50 oberhalb des Schlittens 3 angebracht. Eine Vielzahl von Hängepfosten 51 hängt von der oberen Platte 50 herab. Eine Vielzahl von Fächern 52 ist an den Hängepfosten 51 befestigt. Ein einziger Wellenantriebsmechanismus 54 ist auf einem der Fächer 52 so angebracht, daß er einen Haltetisch 53 in einer horizontalen Richtung antreibt bzw. bewegt. Dieser Antriebsmechanismus 54 wird durch das Steuergerät 60 betätigt. Eine Vielzahl von Chipboxen bzw. Chipbehältern 55 werden hängend von dem Haltetisch 53 gehalten. Die Chipbehälter 55 enthalten verschiedene Arten von Chips, wobei jeder z. B. 1.000.000 Chips enthalten kann. In 1 sind vier Behälter 55 gezeigt, aber es kann jede beliebige Anzahl von Behältern verwendet werden. Das Auffüllrohr 56 ist abnehmbar mit dem offenen Boden jedes der Chipbehälter 55 verbunden. Ein Schaltventil 57 befindet sich zwischen dem Rohrgefüge 56 und dem Chipbehälter 55 und wird durch das Steuergerät 60 betätigt.
Das Nachfüllrohrgefüge 56 setzt sich aus zwei Teilrohren 56a, 56b zusammen, die relativ zueinander verschieblich sind. Das untere Teilrohr 56a wird durch einen Luftzylinder 58 vertikal bewegt. Der Luftzylinder 58 ist an einer vertikalen Wand 59 (siehe 2) angebracht, welche wiederum an der Unterseite des Haltetisches 53 befestigt ist. Die Betätigung des Luftzylinders 58 untersteht ebenfalls dem Steuergerät 60. Wenn der Luftzylinder 58 betätigt wird, wird das Teilrohr 56a nach unten bewegt. Das untere Ende des Teilrohrs 56a wird dann in das Chipgehäuse 12 eingeführt. Das untere Ende des Teilrohrs 56a weist eine scharfe Spitze auf. Dadurch wird das Einführen des Teilrohrs 56a in das Chipgehäuse 12 erleichtert. Das Rohrgefüge 56 weist einen kreisrunden Querschnitt auf, es kann aber auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Das Rohrgefüge 56 kann jede beliebige Form annehmen, solange die Chips reibungslos durch die Rohre hindurchbewegt werden können.
Das Steuergerät 60 ist betriebsmäßig mit der Chipmontagemaschine 31 verbunden und steuert den Antriebsmechanismus 54, das Schaltventil 57 und den Luftzylinder 58. Der Antriebsmechanismus 54, das Schaltventil 57 und der Luftzylinder 58 bilden gemeinsam die automatische Nachfüllvorrichtung. Das Steuergerät 60 ist auch mit einer zentralen Datenverarbeitungsanlage (CPU) 4 verbunden, so daß das Steuergerät 60 und die Chipmontagemaschine 1 betriebsmäßig miteinander verknüpft sind. Die CPU 4 steuert nicht nur die Chipmontagemaschine 1, sondern treibt auch den Schlitten 3 zeitgleich zu der Bewegung der Chipmontagemaschine 1 an. Das Steuergerät 60 schickt auch Befehlssignale, um so den Steuerhebel 14 und den Schiebehebel 17 zu betätigen.
Der Betrieb der so aufgebauten automatischen Nachfüllvorrich tung wird nun unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
Wenn eine gedruckte Schaltung in die Chipmontagemaschine 1 eingeführt bzw. eingegeben wird, kann die Chipmontagemaschine 1 dahingehend betätigt werden, Chips, die von der Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 zugeführt werden, auf der gedruckten Schaltung einen nach dem anderen zu montieren. Wenn alle Chips auf der gedruckten Schaltung angebracht worden sind, wird die gedruckte Schaltung zu der nächsten Station befördert. Eine weitere gedruckte Schaltung wird dann auf die Chipmontagemaschine 1 eingebracht. Während des Einbringens einer neuen gedruckten Schaltung muß die Chipmontagemaschine vorübergehend für etwa vier bis sechs Sekunden angehalten werden.
Während der Montage der Chips erfaßt der Sensor 45, der das Vorhandensein von Chips erfaßt, ob die Anzahl der Chips in dem Chipgehäuse 12 unter einen vorbestimmten Pegel gefallen ist (Schritt S1). Der Sensor 45, der das Vorhandensein von Chips erfaßt, sendet ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 60. Dann unternimmt das Steuergerät 60 alle notwendigen Schritte, um die Chips, die auf der nächsten gedruckten Schaltung angebracht werden sollen, nachzufüllen. Vor allem wird eine Bestätigung bezüglich der Kenn-Nummer des leeren Chipbehälters 12 vorgenommen (Schritt S2). Der Haltetisch 53 wird dann bewegt, um einen Chipbehälter 55 mit der gleichen Kenn-Nummer wie das leere Chipgehäuse 12 oberhalb der Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 an einer Auffüllposition zu positionieren (Schritt S3).
Während das Einbringen der nächsten gedruckten Schaltung stattfindet (Schritt S4), kann die CPU 4 dahingehend betätigt werden, den Schlitten 3 in die Nachfüllposition zu bewegen (Schritt S5), um so die Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 mit dem leeren Chipbehälter 12 direkt unterhalb des Chipbehälters 55 mit der gleichen Kenn-Nummer wie der leere Chipbehälter 12 zu plazieren. Wie in 1 zu sehen ist, ist die am weitesten links angeordnete Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 vertikal auf den am weitesten links vorgesehenen Chipbehälter 55 ausgerichtet. Dann kann das Steuergerät 60 betätigt werden, um den Luftzylinder 58 herunterzulassen (Schritt S6). Das untere Ende des Nachfüllrohrs 56a wird in die Öffnung 42 des Chipgehäuses 12 eingeführt. Im wesentlichen zur gleichen Zeit kann das Steuergerät 60 dahingehend betätigt werden, das Schaltventil 57 zu öffnen (Schritt S7). Als eine Folge davon fallen die Chips aus dem Chipbehälter 55 aufgrund ihres Eigengewichts heraus, wandern durch das Rohrgefüge 56 und gelangen dann in das Chipgehäuse 12. Wenn ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist, nachdem das Schaltventil 57 geöffnet worden ist, wirkt das Steuergerät 60 dahingehend, das Schaltventil 57 zu schließen (Schritt S8). Das Schaltventil 57 bleibt offen, bis das Chipgehäuse 12 im wesentlichen mit Chips gefüllt ist, aber nur so lange, daß es nicht überfüllt wird. Wenn der Chipbehälter 12 mit den Chips aufgefüllt ist, dann kann durch die Betätigung des Steuergeräts 60 der Luftzylinder 58 emporgehoben werden (Schritt S9). Das Rohr 56a wird aus dem Chipgehäuse 12 entfernt. Wenn der Luftzylinder 58 nach oben bewegt wird, kann die CPU 4 bewirken, daß der Schlitten 3 in seine Ausgangslage zurückgebracht wird (Schritt S10).
Während das Auffüllen der Chips durchgeführt wird, wird gleichzeitig die gedruckte Schaltung in die Chipmontagemaschine eingebracht. Das Einbringen der gedruckten Schaltung wird im wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt wie das Auffüllen der Chips beendet. Nachdem die gedruckte Schaltung eingebracht worden ist, ist die Chipmontagemaschine 1 betriebsbereit, die Montage der Chips wieder in einer normalen Art und Weise zu beginnen.
Wie bis jetzt beschrieben worden ist, wird das Auffüllen der Chips durchgeführt, während die gedruckte Schaltung eingebracht wird. Folglich muß der Betrieb der Chipmontagemaschine 1 nicht für jeden Auffüllvorgang angehalten werden. Somit kann die Chipmontagemaschine 1 kontinuierlich betrieben werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Haltetisch 53 in einer horizontalen Richtung bewegt, um so den Chipbehälter 55 vertikal auf eine leere Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 auszurichten. Die Erfindung ist aber nicht auf die veranschaulichte Anordnung begrenzt. Alternativ dazu kann der Schlitten 3 in eine gewünschte Lage bewegt werden, um die leere Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 zu bewegen, wohingegen der Haltetisch 53 mit den Chipbehältern 55 ortsfest ist.
Die 8 und 9 zeigen eine automatische Nachfüllvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei diesen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht nochmal beschrieben.
Ein Fach 70 hängt von der Deckenwandung 50 herab, um so eine Vielzahl von Chipbehältern 55 zu halten. Die Chipbehälter 55 werden somit in einer unbeweglichen Lage gehalten. Ein flexibler Schlauch 71 ist abnehmbar mit dem offenen Boden bzw. dem unteren Ende jedes der Chipbehälter 55 verbunden. Das Schaltventil 57 befindet sich zwischen dem Schlauch 71 und dem Chipbehälter 55 und kann durch die Steuerung des Steuergeräts 60 betätigt werden.
Der Schlauch 71 ist so angeordnet, daß er mit der Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 während der Betätigung der Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 nicht störend in Eingriff kommt.
Ein horizontales Fach 72 ist unterhalb des Faches 70 angebracht. Ein X-Y-Roboter 73 ist an dem Fach 72 angebracht. Der Roboter 73 kann durch die Steuerung des Steuergeräts 60 entlang dem Fach 72 in einer X-Y-(horizontalen)Richtung bewegt werden. Der Roboter 73 umfaßt eine Greifhand 74 zum Ergreifen des unteren Endes des Schlauchs 71 sowie einen Zylinder 75 zum vertikalen Bewegen der Greifhand 74. Die Greifhand 74 wird zuerst dazu veranlaßt, das untere Ende des Schlauchs 71 zu ergreifen, welcher in einer ortsfesten Lage herunterhängt. Dann wird der Zylinder 75 betätigt, um den Schlauch 71 hochzuheben. Der Roboter 73 wird in einer horizontalen Richtung bewegt, um den Schlauch 71 in eine vertikale Ausrichtung auf die gewünschte Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 zu bringen. Der Zylinder 75 wird erneut betätigt, um das untere Ende des Schlauchs 71 in die Öffnung 42 des Chipgehäuses 12 einzuführen.
Nachdem der Schlauch 71 in das Chipgehäuse 12 eingeführt worden ist, kann das Steuergerät 60 dahingehend betätigt werden, das Schaltventil 57 wie beim ersten Ausführungsbeispiel zu öffnen. Ein feststehender Betrag an Chips wird dann aus der Chipbox 55 durch den Schlauch 71 dem Chipgehäuse 12 zugeführt. Danach wird das Schaltventil 57 geschlossen. Der Zylinder 75 wird erneut betätigt, um den Schlauch 71 hochzufahren. Danach wird die Greifhand 74 geöffnet, um den Schlauch 71 freizugeben. Das bewirkt, daß der Schlauch 71 durch den Einfluß seiner eigenen Flexibilität in seine Ausgangsstellung bzw. hängende Stellung zurückkehrt.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird der Chipbehälter 55 in einer festen Lage gehalten. Wenn die Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 von dem Chipbehälter 55 weg bewegt wird, muß der flexible Schlauch 71 in einem beträchtlichen Ausmaß gebogen werden. Es ist auch notwendig, einen langen Schlauch 71 vorzusehen, so daß die Chips selbst dann nachgefüllt werden können, wenn die Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 und der Chipbehälter 55 in einem maximalen Ausmaß voneinander beabstandet sind. Deshalb wird der Schlitten 3 angetrieben, um die Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 mit einem leeren Chipgehäuse 12 in eine Lage nahe bei dem Chipbehälter 55 zu bewegen. Dadurch wird die Notwendigkeit beseitigt, den Schlauch 71 beträchtlich zu biegen, und ein kurzer Schlauch kann verwendet werden.
Es ist selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen wird das Nachfüllen von Chips durchgeführt, während eine gedruckte Schaltung eingebracht wird. Alternativ dazu kann der Chipbehälter 55 oder der Schlauch 71 während des Anbringens der Chips synchron zu der Schüttgutzuführungsvorrichtung 2 bewegt werden, um so einen leeren Chipbehälter 12 mit den Chips aufzufüllen. In so einem Fall muß die Chipmontagemaschine während des Nachfüllvorgangs nicht angehalten werden. Dadurch wird die Betriebseffizienz beträchtlich verbessert.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Chipmontagemaschine anwendbar, bei der einer von zwei Schüttgutzuführungsvorrichtungen in einer Reserve- bzw. Wartestellung ist, während die andere Schüttgutzuführungsvorrichtung bei der Montage der Chips eingesetzt wird. In so einem Fall kann die automatische Nachfüllvorrichtung so betätigt werden, daß sie die Schüttgutzuführungsvorrichtung in der Wartestellung mit Chips auffüllt. Dadurch wird die Notwendigkeit beseitigt, die automatische Nachfüllvorrichtung mit hohen Geschindigkeiten zu betätigen, da ein ausreichender Zeitraum zur Verfügung steht.
Bei den oben genannten Ausführungsbeispielen werden die Chips der Schüttgutkassette durch das Chipgehäuse zugeführt. Alternativ dazu können die Chips auch direkt der Schüttgutkassette zugeführt werden, falls das Schüttgutgehäuse ein Volumen aufweist, das groß genug ist, um eine ausreichende Anzahl von Chips aufzunehmen. Durch diese alternative Anordnung wird die Vorsehung eines Chipbehälters unnötig.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf Chipmontagemaschinen anwendbar, sondern auch auf andere Maschinen, beispielsweise auf automatische Bandspeichermaschinen, soweit diese mit einer Ausricht- und Zuführvorrichtung versehen sind.
Wie bis jetzt beschrieben worden ist, erfaßt der Sensor, ob die Anzahl an Chips in dem Behälterraum unter ein vorbestimmtes Niveau gefallen ist. Wenn die Anzahl unter dem vorbestimmten Niveau liegt, kann eine vorbestimmte Anzahl von Chips von dem Chipbehälter durch die Nachfülleitung zu dem Behälterraum gefördert werden. Dadurch wird der Chipnachfüllvorgang automatisiert. Anders als beim Stand der Technik müssen keine Chipbehälter angebracht oder entfernt werden, weil zusätzliche Chips durch die Nachfülleitung zugeführt werden können. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, daß die Chipmontagemaschine im wesentlichen in einer kontinuierlichen Art und Weise betrieben werden kann. Die Maschine muß nicht angehalten werden. Dadurch ergibt sich eine beträchtliche Verbesserung der Leistung.
Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben worden. Aber es ist selbstverständlich, daß eine Vielzahl von Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne daß vom Geist und Rahmen der Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.

Claims

Vorrichtung einer Chipmontagemaschine, welche Chips automatisch auf einer gedruckten Schaltung anbringt, zum automatischen Nachfüllen von Chips, mit einer Ausricht- und Zuführvorrichtung mit einem Behälterraum, der eine Vielzahl von Chips enthalten kann, und einer Auslaßöffnung, aus der die Chips einzeln nacheinander in einer ausgerichteten Art und Weise zugeführt werden, einem Sensor zum Erfassen, ob die Anzahl an Chips in dem Behälterraum unter einen Bezugspegel gefallen ist, einer Chipbox bzw. einem Chipbehälter, die bzw. der sich oberhalb der Ausricht- und Zuführvorrichtung befindet und so ausgelegt ist, daß er mehr Chips als der Behälterraum enthalten kann, einer Nachfülleitung, durch die die Chips aus der Chipbox zu dem Behälterraum gespeist werden und Schaltmitteln, die sich in der Nachfülleitung befinden, wobei diese Schaltmittel dahingehend betätigt werden können, die Nachfülleitung in Reaktion auf den Sensor zu öffnen und die Nachfülleitung zu schließen, wenn dem Behälterraum eine vorbestimmte Anzahl an zusätzlichen Chips zugeführt worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachfüllen der Chips durchgeführt wird, während eine gedruckte Schaltung in die Chipmontagemaschine eingegeben wird.
Vorrichtung zum automatischen Nachfüllen von Chips nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Ausricht- und Zuführvorrichtungen parallel zueinander angeordnet sind, damit verschiedene Arten von Chips zugeführt werden können, und daß eine Vielzahl von parallel angeordneten Chipbehältern vorgesehen ist.
Vorrichtung zum automatischen Nachfüllen von Chips, nach Anspruch 1 oder 2, des weiteren gekennzeichnet durch Mittel zum horizontalen Bewegen zumindest entweder der Chipbox oder der Ausricht- und Zuführvorrichtung, damit die Chipbox und die Ausricht- und Zuführvorrichtung vertikal aufeinander ausgerichtet werden können, wobei der Behälterraum an seinem hinteren Ende eine Einlaßöffnung aufweist, um Chips, die nachgefüllt werden sollen, aufzunehmen, wobei die Nachfülleitung ein Rohr umfaßt, welches vertikal aus- und eingefahren werden kann, und durch welches die Chips wandern können, und durch Mittel zum vertikalen Bewegen des unteren Endes des Rohrs, damit das untere Ende des Rohrs in die Einlaßöffnung eingeführt werden kann.
Vorrichtung zum automatischen Nachfüllen von Chips nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterraum an seinem hinteren Ende eine Einlaßöffnung aufweist, und daß die Nachfülleitung einen flexiblen Schlauch umfaßt, durch den die Chips wandern können, wobei des weiteren Mittel zum Eingreifen des unteren Endes des flexiblen Schlauchs vorgesehen sind, damit der flexible Schlauch ausgehend von dem Behälterraum nach oben bewegt und das untere Ende des flexiblen Schlauchs in den Behälterraum eingeführt werden kann.
Chipmontagemaschine mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
Verfahren zum automatischen Nachfüllen von Chips in den Behälterraum einer Ausricht- und Zuführvorrichtung einer Chipmontagemaschine, welche Chips automatisch auf einer gedruckten Schaltung anbringt, wobei die Chips aus einer Chipbox bzw. einem Chipbehälter mittels einer Nachfüllleitung in den Behälterraum nachgefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, das das Nachfüllen der Chips durchgeführt wird, während eine gedruckte Schaltung in die Chipmontagemaschine eingegeben wird.