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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit einer automatisierten Vorrichtung zum Anbringen von Komponenten,
die fähig
ist, nacheinander Komponenten aufzunehmen und auf einer gedruckten Leiterplatte
zu platzieren, und genauer mit einer Zuführeinrichtung zum fortlaufenden
Zuführen
elektrischer Kontakte, jeweils einen zur gleichen Zeit, für die Verwendung
durch eine derartige automatisierte Vorrichtung zum Anbringen von
Komponenten.
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Aufnahme-
und Platziermaschinen sind gut bekannt und werden zunehmend verwendet,
um zu automatisieren und die Geschwindigkeit, mit der elektrische
und/oder elektronische Komponenten an der Oberfläche von gedruckten Leiterplatten
befestigt werden, zu erhöhen.
Derartige Einrichtungen sind auch für das automatische Anbringen
von miniaturisierten elektronischen Komponenten verwendet worden,
allgemein als Integrated Circuit Chips (IC) bekannt. Ein Beispiel
einer derartigen Vorrichtung zum Anbringen von Komponenten ist in
dem US-Patent 4,473,247 beschrieben, in dem die Komponenten, die
angebracht werden sollen, im allgemeinen flache IC's sind, die gut von
passend geformten und dimensionierten Saugdüsen ergriffen werden können. Andere
Beispiele von Aufnahme- und Platziermaschinen für elektronische Komponenten
sind beschrieben in dem Dokument Nr. TI-572-1-0391, veröffentlicht
von Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., für deren „Panasert"-Serien von Maschinen. Allerdings sind
die Komponenten, die bisher durch Aufnahme- und Platziermaschinen
gehandhabt worden sind, im allgemeinen einzeln auf durchgehenden
Trägermaterialien
abgepackt. Während
dieser Ansatz für
IC'S, Widerstände, Kondensatoren
und dergleichen zufriedenstellend war, arbeitet er nicht gut bei elektrischen Kontakten
oder Verbindern, die dazu neigen, hohe Profile zu haben und in einer
großen
Vielzahl unregelmäßiger Formen
vorliegen, was ein sehr genaues Plazieren an einer Aufnahmestation
erfordert, damit die Saugdüse
die Komponente sauber erfasst und diese aufnehmen und platzieren
kann.
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Genauer
gesagt soll die Zuführeinrichtung der
vorliegenden Erfindung genutzt werden, um elektrische Kontakte oder
Verbinder des in der US-Patentanmeldung Nr.
US 5,632,629 A beschriebenen
Typs zuzuführen,
die auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung zurückgeht.
In der oben genannten Anmeldung wird ein Vorschlag nach dem Stand
der Technik zum Zuführen
elektrischer Kontaktfüße zu einer
Aufnahme- und Platziermaschine diskutiert. Allerdings werden, weil
derartige Kontaktfüße in einzelnen
Taschen oder Aufnahmen eines durchgehenden Bandes transportiert
werden, die Kosten dieser Kontaktfüße erhöht. Zusätzlich und wichtiger können die einzelnen
Kontaktfüße schwierig
genau an der Aufnahmestelle aufgereiht werden, weil die Kontaktfüße sich
frei in diesen Taschen oder Aufnahmen bewegen können. Wenn die Kontaktfüße gegenüber der
Vakuumdüse
nicht ordentlich aufgereiht sind, können sowohl die Kontaktfüße als auch
die Aufnahmedüse
beschädigt
werden.
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Aufnahme-
und Platziermaschinen sind typischerweise mit einer Vielzahl von
Zuführeinrichtungen
versehen, von denen jede eine unterschiedliche elektrische Komponente
oder Bauteil zuführt.
Die Zuführeinrichtungen
für diese
Maschinen sind fast nie untereinander vertauschbar. Die unterschiedlichen Hersteller
der Aufnahme- und Platziermaschinen legen im allgemeinen die Zuführeinrichtungen
für ihre spezifischen
Maschinen aus. Dies macht es schwierig, wenn nicht unmöglich, die
Zuführeinrichtungen von
einer Maschine an einer anderen zu verwenden. Daher waren die Anwender
derartiger Anlagen häufig abhängig von
den Zuführeinrichtungen,
die von dem Hersteller ihrer Aufnahme- und Platziermaschine bereitgestellt
wurden – dies
verringert das Einsatzspektrum derartiger Maschinen. Dies hat in
einigen Fällen den
Bereich der Komponenten, die ein Anwender auf gedruckten Leiterplatten
auf besonderen Aufnahme- und Platziermaschinen aufbringen kann,
begrenzt.
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Mit
der auf den gleichen Anmelder zurückgehenden Druckschrift
EP 667 738 A1 wird
eine Zuführeinrichtung
für die
individuelle Abgabe von an der Oberfläche zu befestigenden Kontakten
in einem Streifen von mit Tabs verbundenen Kontakten an eine Aufnahme-
und Plaziereinrichtung, wobei die Zuführeinrichtung ein Aufnahmemittel,
ein Transportmittel, ein Fördermittel
und einen Betätiger
aufweist, eine Schneideinrichtung, die auf den Betätiger reagiert,
um einen Verbindungstab zwischen den an der Oberfläche befestigten
Kontakten zu trennen und freizugeben, wobei diese Schneideinrichtung
diesen führenden,
an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakt zeitweise hält, bis zu dem Zeitpunkt, in
dem das Aufnahmeelement der Aufnahme- und Platziermaschine den Kontakt
ergreift, um ihn aufzunehmen und von dieser Aufnahmestation zu entfernen.
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Diese
Erfindung weist den Nachteil auf, dass dieser eine gesteuerte Spannrolle,
welche von einem Spannungssensor zur Spannung des Streifens gesteuert
wird nicht zu entnehmen ist.
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Mit
der Druckschrift
US 5,449,265 wird
eine Zuführrichtung
und ein Verfahren zur individuellen Abgabe von an der Oberfläche zu befestigenden Kontakten
in einem Streifen von mit Tabs verbundenen Kontakten an eine Aufnahme-
und Plaziereinrichtung, wobei die Zuführeinrichtung ein Aufnahmemittel,
ein Transportmittel, ein Fördermittel
und einen Betätiger
zur Betätigung
der Zuführvorrichtung
aufweist, wobei der Streifen mit den Kontakten von einer Rolle oder
Spule bereitgestellt ist und der freigegebene Bestandteil des Kontakt
mittels einer Vakuumdüse von
der Aufnahmevorrichtung entfernt wird.
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Diese
Erfindung weist den Nachteil auf, dass dieser eine gesteuerte Spannrolle,
welche von einem Spannungssensor zur Spannung des Streifens gesteuert
wird nicht zu entnehmen ist.
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Mit
der Druckschrift
DE
39 19 080 A1 wird eine Vorrichtung zum Einsetzen von Bauelementen insbesondere
von elektrischen Bauelementen in Ausnehmungen eines Gurtes offenbart,
wobei eine Bauelementeaufgabestation zum Bereitstellen einer Vielzahl
von Bauelementen als ungeordnete Menge, durch eine Bauelementeeinlegestation
mit wenigstens einem zwischen einer Abnahmeposition und einer Einsetzposition
bewegbaren Einleger, der die Bauelemente nacheinander an der Abnahmeposition in
einer dort vorgegebenen Positionierung aufnimmt und an der Einsetzposition
in eine dort bereitstehende Ausnehmung des Gurtes einsetzt, sowie
durch eine die Bauelementeaufgabestation und die Bauelementeeinlegestation
miteinander verbindende Förderstrecke, über die
die Bauelemente der Bauelementeeinlegestation derart zugeführt werden,
dass diese an der dortigen Abnahmeposition in einer vorgegebenen
Orientierung bereitstehen.
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Diese
Erfindung weist ebenfalls den Nachteil auf, dass dieser eine gesteuerte
Spannrolle, welche von einem Spannungssensor zur Spannung des Streifens
gesteuert wird nicht zu entnehmen ist.
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Mit
der Druckschrift
DD
280 717 A1 wird eine Transportvorrichtung für Stanzabfall
in Werkzeugen offenbart, wobei ein Förderband über Rollen im Werkzeugsatz
integriert ist und in die Grundplatte des Werkzeuges eingearbeitet
ist oder sich unterhalb der Grundplatte befindet und das Förderband
durch einen Stößel und
Ritzel oder einen Getriebemotor über
Gelenkwellen angetrieben wird Diese Erfindung weist den Nachteil
auf, dass dieser eine gesteuerte Spannrolle, welche von einem Spannungssensor
zur Spannung des Streifens gesteuert wird nicht zu entnehmen ist.
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Diese
Druckschrift weist den Nachteil auf, dass diese keine Entnahmevorrichtung
zur Entnahme von auf der Oberfläche
eines Streifens befestigten Bauteilen ausgelegt ist. Es wird eine
zur Erfindung vollkommen unterschiedliche Transportsituation offenbart.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Der
vorliegenden Erfindung liegt mit Blick auf die Elimination dieser
Nachteile und der den Systemen nach dem Stand der Technik innewohnenden Unbequemlichkeiten
vorrangig die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zuführeinrichtung
und ein Verfahren zum zuverlässigen
Zuführen
eines durchgehenden Streifens von an einer Oberfläche zu befestigenden
Kontakten, wie Kontaktfüße oder
Aufnahmen, für
Aufnahme- und Platziermaschinen bereitzustellen. In Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Zuführeinrichtung
universell und anpassbar ausgebildet oder betätigbar von einer Vielzahl von
Aufnahme- und Platziermaschinen, hergestellt von unterschiedlichen
Herstellern. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Zuführeinrichtung
intelligent ausgebildbar, um, und selbsttätig vor- und zurückzuspulen,
um sicherzustellen, dass immer ein an der Oberfläche zu befestigender Kontakt
oder Verbinder an der Aufnahmestation ist, um eine Aufnahme und
Verwendung mittels der Vakuumdüse
der Aufnahme- und Platziermaschine zu gewährleisten.
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Um
die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird eine Zuführeinrichtung
bereitgestellt für
die individuelle Abgabe von an der Oberfläche zu befestigenden Kontakten
in einem Streifen von mit Tabs verbundenen Kontakten an eine Aufnahme-
und Plaziereinrichtung, die ein Aufnahmeelement an einer Aufnahmestation
und einen Betätiger zum
Betätigen
der Zuführeinrichtung
umfasst, wenn die Aufnahme- und Plaziereinrichtung bereit ist, einen
an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakt aufzunehmen, orientiert in einer vorgegebenen
Richtung. Die Zuführeinrichtung
umfasst ein Aufnahmemittel zum Aufnehmen des vorderen Endes des
mit Tabs verbundenen Streifens der an der Oberfläche zu befestigenden Kontakte.
Es wird ein Transportmittel bereitgestellt, um wenigstens einen
führenden,
an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakt mit einer Orientierung in dieser vorgegebenen
Richtung zu dieser Aufnahmestation zu transportieren. Es wird ein
Fördermittel
bereitgestellt, das auf den Betätiger reagiert,
um den Streifen von Kontakten um jeweils einen Kontakt längs dieses
Transportmittels nach vorne zu bewegen. Es wird eine Einrichtung,
die auf den Betätiger
reagiert, bereitgestellt, um einen Verbindungstab zwischen dem führenden,
an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakt und dem nächstfolgenden, an der Oberfläche zu befestigenden
Kontakt in dem Streifen zu durchtrennen, um dadurch den führenden,
an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakt freizugeben. Es wird ein Haltemittel bereitgestellt,
um diesen führenden,
an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakt vorübergehend
zu halten in dem Zeitraum, in dem dieser führende, an der Oberfläche zu befestigende
Kontakt von dem Streifen abgetrennt wird, bis zu dem Zeitpunkt,
in dem das Aufnahmeelement der Aufnahme- und Platziermaschine den
Kontakt ausreichend ergriffen hat, um ihn aufzunehmen und von dieser
Aufnahmestation zu entfernen.
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In Übereinstimmung
mit Merkmalen der Erfindung dient die Schneideinrichtung bevorzugt
auch als Halteeinrichtung, um die an der Oberfläche anzubringenden Kontakte
zeitweilig zu halten bis zu der Zeit, wenn die Kontakte von dem
Streifen abgetrennt werden. Es wird eine Sensoreinrichtung bereitgestellt,
die wenigstens das Vorhandensein des Aufnahmeelements oder der Vakuumdüse bei dieser Aufnahmestation
erkennen, unmittelbar vor dem Aufnehmen des führenden, an der Oberfläche anzubringenden
Kontakts. Es wird eine Kontrolleinrichtung bereitgestellt, um den
Operationszyklus der Zuführeinrichtung
als Antwort auf das Erfassen des Aufnahmeelements durch die Sensoreinrichtung
zu beginnen, was zu dem Abtrennen des führenden, an der Oberfläche anzubringenden
Kontakts von dem Streifen von Kontakten und zu dessen Aufnahme durch das
Aufnahmeelement führt.
In vorteilhafter Weise wird eine Einrichtung zum Justieren der Spannung bereitgestellt,
um die Spannung des Streifens von an der Oberfläche anzubringenden Kontakten
einzustellen, damit diese im wesentlichen gleichmäßig ist
an diesem Aufnahmemittel, im wesentlichen unabhängig von der Spannung des Streifens
an dessen Ursprung. Weiter wird in vorteilhafter Weise eine Entferneinrichtung
zum Entfernen der durchtrennten Verbindungstabs und/oder der Bereiche
des Trägerstreifens
von dieser Aufnahmestation bereitgestellt, um ein Zusammentreffen
mit der fortschreitenden Förderung
des Streifens von Kontakten und der Arbeit der Zuführeinrichtung
zu verhindern.
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Kurze
Beschreibung der Zeichnungen
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Im
nachfolgenden sind bevorzugte Ausführungsformen anhand von Zeichnungen
dargestellt, in denen:
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1:
eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Streifens von
mit Tabs verbundenen Kontakten ist, in der Form von Fingern oder
Vorsprüngen,
eingebettet oder gelagert in Ausnehmungen eines profilierten Trägerstreifens,
um eine Verschiebung der Kontakte gegeneinander zu verhindern;
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2:
eine perspektivische Darstellung einer Spiralrolle ist, gebildet
aus einem durchgehenden Streifen des in 1 gezeigten
Typs, in dem die einzelnen Pins der Kontakte in dem Streifen in
einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse der Rolle angeordnet
sind;
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3:
ein fragmentarischer Querschnitt längs der Linie 3-3 in 2 ist,
der die Anordnung der Pins der Oberflächenkontakte in zwei benachbarten
Schichten der Spiralrolle zeigt;
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4:
eine perspektivische schematische Ansicht einer Zuführeinrichtung
nach der vorliegenden Erfindung ist, die zeigt, wie an der Oberfläche zu befestigende
Pins von einer Haspel oder Spule des in 2 gezeigten
Typs aufgenommen werden;
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5A:
einen Querschnitt durch eine Zuführeinrichtung
des in 4 gezeigten Typs zeigt, in der Draufsicht, und
die federbelastete Finger für
das schubweise Bewegen des Streifens nach vorne, Stück für Stück, illustriert,
während
Rückwärtsbewegungen
des Streifens in die Gegenrichtung verhindert werden;
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5B:
eine schematische perspektivische Darstellung des in 5A gezeigten
beweglichen Blocks ist, um zu zeigen, wie der bewegliche Block betätigt werden
kann für
eine seitliche Hin- und Herbewegung als Antwort auf eine vertikale
Hin- und Herbetätigung
durch einen mechanischen Betätiger der
Aufnahme- und Platziermaschine;
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6:
eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt ist, die eine Ausführungsform
von Halte- oder Greiffingern zum Sichern der Position eines Kontakts
beim Abtrennen von dem Streifen vor dem Abtrennen des Kontakts zeigt;
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7:
eine Ansicht ähnlich 6 ist,
die aber das Schneidelement in seiner obersten Position und Nutschlitze
in den Platten, auf denen die Haltefinger angebracht sind, zeigt,
nach außen
radial abgelenkt, um den an der Oberfläche zu befestigenden Kontakt
an einer Stelle freizugeben, an der die Vakuumdüse der Aufnahme- und Platziermaschine
den Kontakt ausreichend ergriffen hat, um eine erfolgreiche Aufnahme
durch die Düse
sicherzustellen;
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8:
eine perspektivische Darstellung des vorderen Endes der in 4 gezeigten
Zuführeinrichtung
ist, die die Drehpunkte für
die sich bewegenden und trennenden Hebel und eine andere Ausführungsform
für die
Haltefinger zeigt;
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9:
eine Explosionsdarstellung der in 8 gezeigten
Aufnahmestation ist, die mit Nocken versehene Haltefinger in der
den Kontakt haltenden Position zeigen, wenn der Kontakt zuerst von
dem Rest des Streifens abgetrennt wird;
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9A:
eine Vorderansicht der in 9 gezeigten
Aufnahmestation ist, die die Stellung der Halte- oder Klemmfinger
vor der Bewegung nach oben zu dem Schneidelement zeigt, wenn der
Kontakt am Ende durch seinen den Streifen verbindenden Tab an der
Aufnahmestation aufgehängt
ist;
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9B:
eine Ansicht ähnlich 9A ist,
die aber die Kontakte in angehobener Stellung und die zugehörigen Klemmpositionen
der Haltefinger zeigt;
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9C:
eine Ansicht ähnlich 9A und 9B ist,
die aber das Schneidelement und den Kontakt am oberen Ende des Hubes
zeigt, wenn die Vakuumdüse
zur Aufnahme den Pin ergriffen hat, die weitere Stellungen der Haltefinger
zeigt, wenn sie sich von der Basis des Pins lösen und es dem Pin ermöglichen,
durch die Vakuumdüse
frei abgehoben zu werden;
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10:
eine Seitenansicht der in 4 und 8 gezeigten
Zuführeinrichtung
ist, längs
eines Schnitts, der die Details der Scherplatte oder des Schneidelements
in Relation zu der Transportführung
zeigt, durch die sich die Pins zu der Aufnahmestation bewegen;
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11:
eine Ansicht ähnlich 10 ist,
die aber eine obere Stellung des Schneidelements zeigt, die den
in 7 und 9C gezeigten
Positionen entspricht, und die weiter die Vakuumdüse zur Aufnahme
in einer Stellung zeigt, um eine erfolgreiche Aufnahme des Pins
annehmen zu können;
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12:
eine Ansicht ähnlich 9 ist,
die aber eine alternative Ausführungsform
für das
Halten der abgetrennten Pins zeigt, die eine Vakuumabsaugung an
der Basis des Pins anstatt der Halte- oder Klemmfinger verwendet;
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13:
eine perspektivische Darstellung ähnlich 4 ist, die
aber eine andere Ausführungsform
einer Zuführeinrichtung
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14:
eine vergrößerte Querschnittsdarstellung
längs der
Linie 14-14 der in 13 gezeigten Zuführeinrichtung
ist;
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15:
eine vergrößerte Querschnittsdarstellung
längs der
Linie 15-15 der in 13 gezeigten Zuführeinrichtung
ist;
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16:
eine vergrößerte Querschnittsdarstellung
längs der
Linie 16-16 der in 13 gezeigten Zuführeinrichtung
ist;
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17:
eine vergrößerte Querschnittsdarstellung
längs der
Linie 17-17 der in 13 gezeigten Zuführeinrichtung
ist;
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18:
eine Ansicht ähnlich 15 ist,
die aber einen anderen Abschnitt des Operationszyklusses zeigt,
in dem der Kontaktpin von dem durchgehenden Streifen abgetrennt
worden ist und durch eine Vakuumdüse zur Aufnahme aufgenommen
wird;
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19:
eine vergrößerte Querschnittsdarstellung
längs der
Linie 19-19 der in 13 gezeigten Zuführeinrichtung
ist;
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20:
eine Seitenansicht des Endes der Zuführ- und Schereinrichtung ist,
die den Scherzylinder zeigt;
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21:
eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform
der Zuführeinrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung ist, gezeigt in dem Abschnitt des Operationszyklusses,
in dem die Schereinrichtung den Streifen von Kontaktpins vor dem
Abtrennen von einem Pin und der Aufnahme durch eine Aufnahmedüse hält oder
sichert;
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22:
eine Querschnittsdarstellung der in 21 gezeigten
Zuführeinrichtung
ist, geschnitten längs
der Linie 22-22;
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23:
eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform
in Übereinstimmung mit
der Erfindung ist, ähnlich
der in 21 gezeigten Ausführungsform,
aber verändert,
um einen durchgehenden Streifen von Tab-Kontakten (rasches Trennen)
aufzunehmen;
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24:
eine Ansicht ähnlich 23 ist,
aber verändert,
um einen durchgehenden Streifen von Tab-Clip-Kontakten aufzunehmen;
und
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25 eine
schematische, teilweise in Form eines Blockdiagramms gehaltenen
Darstellung eines Kontrollkreises ist, der einen programmierbaren
Logikcomputer zum Empfangen von Eingangssignalen von Sensoren und
zum Bereitstellen von Ausgangssignalen zum Betätigen operativer Bauteile,
wie z.B. Magnetschalter, die in der Zuführeinrichtung verwendet werden,
enthält.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine
neue Familie von an der Oberfläche
zu befestigenden Enden, hergestellt als durchlaufende Kette oder
in Form eines Streifens durch einen Stanzprozess und aufgewickelt
auf eine Rolle, geeignet zur Verwendung mit Vakuumdüsen zur
Aufnahme von einer Anordnungs- oder Aufnahme- und Plaziereinrichtug
ist in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
US 5,632,629 A offenbart.
Diese neue Familie von an der Oberfläche zu befestigenden Enden
kann gut auf derartigen Anordnungsmaschinen, die mit hoher Geschwindigkeit
arbeiten, eingesetzt werden. Neben der Akkuratesse und der Wiederholbarkeit
beim Anbringen der Enden an der Aufnahmestation werden wesentliche
Einsparungen realisiert, indem das Kleben der Enden eliminiert und
der Vorgang des Zusammensetzens vereinfacht wird. Weiter macht es
diese neue Familie von Enden zum ersten Mal möglich und praktizierbar, komplexe,
an der Oberfläche
zu befestigende Enden, wie Vorsprünge, anzubringen, die lange
Pins und eine relativ kleine Basis und daher einen hohen Schwerpunkt
haben. Während
die Details der Herstellung derartiger Enden in der zugehörigen Anmeldung
beschrieben werden, sind die grundlegenden Merkmale eines an der
Oberfläche
zu befestigenden Endes oder Kontakts in den
1–
3 dargestellt.
Das an der Oberfläche
zu befestigende Ende, das gezeigt ist, ist ein an der Oberfläche zu befestigender
Vorsprung
10, der eine relativ kleine flache Basis
12 umfasst, von
der in Richtung senkrecht dazu ein Pin
13 vorsteht. Die
Vorsprünge
werden als durchgehende Kette oder in Form eines Streifens aus flachem
Bandmaterial hergestellt und untereinander durch die Verbindungstabs
16 verbunden.
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Um
die Orientierung und den Abstand der Vorsprünge beizubehalten, wird in
vorteilhafter Weise ein durchgehender Trägerstreifen 18 verwendet,
der einen flachen Streifen 20 umfasst, an dem ein sinusförmiger oder
Wellenstreifen 22 befestigt ist. Der Wellenstreifen 22 weist
Spitzen oder Gipfel 24 auf und Durchgänge oder niedrige Punkte 26,
um Ausnehmungen 28 zur Aufnahme bereitzustellen, die so dimensioniert
und zueinander beabstandet sind, um aufeinander folgende Pins 14 aufzunehmen.
Wie in 2 und 3 gezeigt sichert das Aufrollen
des durchgehenden Trägerstreifens 18,
mit den darin aufgenommenen Pins, die Pins an Ort und Stelle. Wenn der
Streifen 18 nach Art einer Rolle 30 gewickelt
ist, weist er ein inneres Ende 32 auf, das im wesentlichen mit
dem Zentrum oder der Achse der Rolle 30 zusammenfällt, und
er weist ein äußeres Ende 34 auf,
das von einer geeigneten Anordnungseinrichtung aufgenommen werden
kann, um die Kontakte oder Pins wahlweise zu entfernen. Obwohl die
Erfindung in Zusammenhang mit einem Streifen von auf der Oberfläche zu befestigenden
Enden, die auf eine Rolle 30 gewickelt sind, beschrieben
wird, kann der Streifen 18 auch andere Konfigurationen
annehmen, wie z.B. gerade oder gefaltet.
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Die
Zuführeinrichtung
in Übereinstimmung mit
der Erfindung wird nun in Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben,
wobei gleiche oder ähnliche
Teile mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Unter Bezugnahme
auf 4 wird die Zuführeinrichtung
im allgemeinen durch die Bezugsziffer 36 bezeichnet. Die
Zuführeinrichtung 36 umfasst
eine Versorgungsstation 38, die wie bereits oben stehend
gesagt, in der Form einer Spiralrolle oder Spule 30 von an
der Oberfläche
zu befestigenden Vorsprüngen 10, in
der aufeinander folgende Lagen oder Wicklungen der Vorsprünge in geeigneter
Weise voneinander getrennt sind durch den durchgehenden Trägerstreifen 18,
um im wesentlichen alle Basen 12 derartiger Vorsprünge in einer
gemeinsamen Ebene anzuordnen. Wie in 4 gezeigt
sind die Pins oder Bereiche der Pins 14 der Vorsprünge 10 im
wesentlichen horizontal angeordnet, wenn die Achse der Rolle 30 horizontal
orientiert ist.
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Um
die Kontakte oder Vorsprünge 10 abzugeben
ist ein Gehäuse
oder eine Aufnahmestruktur vorgesehen, die die Haspel oder Spule 30 zumindest teilweise
aufnimmt, und es wird eine horizontale Achse 42 bereitgestellt,
die durch das Zentrum oder die Achse 32 der Rolle verläuft (2).
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Die
Rolle kann sich in dem Gehäuse 40 um die
Achse 42 drehen. Das äußere Ende 34 des
Streifens ist in einer dazwischen liegenden Transportstation 43 aufgenommen
und wird wie gezeigt über
eine Transportfläche 44 transportiert.
Es kann eine Verriegeleinrichtung 46 verwendet werden,
um die Zuführeinrichtung 36 an
dem Rahmen der Aufnahme- und Platziermaschine zu befestigen.
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Die
Transportstation 43 wird verwendet, um den Streifen von
Vorsprüngen 10 von
der Versorgungsstation 38 zu einer stromabwärts gelegenen Aufnahmestation
zu transportieren, wobei wenigstens der führende, an der Oberfläche zu befestigende Kontakt
längs einer
vorgegebenen oder gewünschten
Richtung, die einer vertikalen Achse A entspricht, orientiert ist.
In der gezeigten Ausführungsform
werden die Pins von einer Rolle 30 abgewickelt, während sie
anfangs horizontal orientiert sind. Allerdings müssen die Pins in eine neue
vertikale Richtung parallel zu Achse A an der Aufnahmestation ausgerichtet werden,
wie nachfolgend beschrieben wird. Zu diesem Zweck wird ein Schlauchelement 48 bereitgestellt,
das einen verdrehten Längsschlitz 50 darin
aufweist, wobei der Querschnitt des Schlitzes 50 im wesentlichen
der Form der an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakte entspricht, so dass die Kontakte in das
Schlauchelement 38 mit einer Orientierung eintreten und
mit einer anderen Orientierung austreten können, in Abhängigkeit
vom Grad der Verdrehung des Schlitzes 50. Die beschriebene
Ausführungsform richtet
die Pins um 90° um,
so dass die horizontalen Vorsprünge 10H horizontal
eintreten und die austretenden Vorsprünge 10V vertikal austreten.
Die Einrichtung 48 zur Umorientierung braucht nur verwendet
zu werden, wenn das Umorientieren der Kontakte erforderlich oder
gewünscht
ist. Was bestimmte Kontakte betrifft, wenn diese in der Rolle 30 in
ihrer gewünschten
Endorientierung angeordnet sind, kann die Einrichtung 48 zur
Umorientierung ausgelassen oder umgangen werden. Stromaufwärts des
Schlauchelements 48 ist eine Ablenkungsplatte 52 bereitgestellt,
die den Streifen von Vorsprüngen 10 von
dem Trägerstreifen 18 trennt
und den Trägerstreifen 18 ablenkt,
so dass der Streifen von Pins in das Schlauchelement 48,
während
der Trägerstreifen 18 nach unten
unter das Schlauchelement 48 abgelenkt wird und durch eine
Tragführung
oder einen Schlitz 54 läuft.
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Die
Zuführeinrichtung 36 ist
an einer Aufnahme- und Plaziereinrichtung befestigt, so dass der
abschließende
Kontakt des Streifens zu einer Aufnahmestation 56 geleitet
wird längs
der vertikalen Achse A, die den Bewegungspfad einer Vakuumdüse 58 definiert,
die sich während
des Arbeitsvorgangs auf und ab bewegt, um Komponenten aufzunehmen
und sie zu einer gedruckten Leiterplatte (nicht dargestellt) zu bewegen
und auf dieser abzulegen. An der Aufnahmestation ist auch ein Betätiger 60 angebracht,
der ein Teil der Aufnahme- und Platziermaschinen ist, zur Betätigung der
Zuführeinrichtung 36,
wenn die Aufnahme- und Platziermaschine bereit ist, einen an der Oberfläche zu befestigenden
Kontakt, orientiert in der vorgegebenen Richtung an der Aufnahmestation, aufzunehmen.
Der Betätiger 60 ist
in 4 ein mechanischer Betätiger in der Form einer Presse,
der sich nach oben und unten bewegt, um die Zuführeinrichtung zu betätigen.
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Die
Zuführeinrichtung
umfasst einen starren Block 62, der eine Ausgangsöffnung 64 aufweist, durch
die der Trägerstreifen 18 freigegeben
und entfernt werden kann. Auf dem starren Block 62 ist
ein Führung 66 zu
führen
der sich nach vorne bewegenden Kontakte angebracht, wobei die Führung einen Kanal
umfasst, der im wesentlichen der Form der Kontakte entspricht, so
dass die Stellung und Orientierung der Kontakte präzise kontrolliert
werden kann, wenn die Kontakte in die Führung 66 an dem Eintrittsende 66a eintreten,
bis sie an dem Ausgangsende 66b austreten. Indem der Streifen
von Kontakten schubweise nach vorne bewegt wird, wie im folgenden
beschrieben wird, wird ein führender,
an der Oberfläche
zu befestigender Kontakt an dem stromabwärts gelegenen Ende des Streifens über das
Ausgangsende 66b der Führung 66 hinaus
in vertikale Ausrichtung mit der Achse A oder dem Bewegungspfad
der Vakuumdüse 58 bewegt.
Die gewünschte oder
vorgegebene Richtung der Kontakts an der Aufnahmestation wird durch
die Führung 66 sichergestellt
und beibehalten durch den Verbindungstab 16' (10), trotz
der Tatsache, dass sich der Kontakt über das Ausgangsende 66b hinaus
bewegt hat und ohne zusätzliche
Stütze
gehalten ist.
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Die
Taktweise Betätigung
der Zuführeinrichtung 36,
je nah der Nachfrage der Aufnahme- und Plaziereinrichtung und der
zugehörigen
Betätigung durch
den mechanischen Betätiger 60 umfasst
die Betätigung
eines sich nach vorne bewegenden Hebels 68, der einen aufrechten,
senkrechten Bereich 68a, einen horizontalen Bereich 68b und
einen nach unten, etwa vertikal verlaufenden Bereich 68c umfasst
und um eine Nadel oder Achse 70 verdreht wird. Der sich
nach vorne bewegende Hebel 68 wird durch eine geeignete
Feder (nicht dargestellt) vorbelastet, die den Hebel 68 im
Uhrzeigersinn, wie in 4 dargestellt, vorspannt. Wie
am besten in 8 und 10 gezeigt
wird, führt
diese Vorspannung dazu, dass der Bereich oder Schenkel 68c sich
nach unten bewegt uns sich an wenigstens einem Teil der Basen 12 von
wenigstens einem oder zwei Kontakten des Bereichs des Streifens
in der Führung 66 anlegt,
um zu verhindern, dass der Streifen von Kontakten sich bewegt, ehe
die Aufnahme- und Platziermaschine einen Kontakt anfordert und die
Zuführeinrichtung
in Bewegung setzt. Das obere Ende des vertikalen Bereichs 68a hat
eine obere Oberfläche 68e,
die eine vertikale Bohrung aufweist, in die ein Druckfeder 72a eingebaut
ist, die auf einen Stift 72b wirkt, der nach Art eines
Teleskops in die Bohrung gezwungen werden kann, wenn der von dem
mechanischen Betätiger 60 aufgebrachte
Druck einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
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Ein
Scherhebel 74 ist am besten in 8 dargestellt
und umfasst einen aufrechten Bereich 74a, einen horizontalen
Bereich 74b und einen nach oben gerichteten vertikalen
Bereich oder Schneidelement 74c, wobei der aufrechte Bereich 74a eine
obere Oberfläche 74d aufweist.
Auch der Scherhebel ist drehbar um eine Drehachse 75, wobei
beide Hebel 68 und 74 Anschläge (nicht dargestellt) aufweisen, um
ihre Drehbewegung zu begrenzen.
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Wie
am besten in 8 gezeigt wird steht der federbelastete
Pin oder Stift 72b über
die Oberflächen 68e und 74d der
Hebel vor. Anfangs erhebt sich die Oberfläche 68e über die
Oberfläche 74d.
Bei einer derartigen Konstellation ergreift ein Hub des mechanischen
Aktors nach unten anfangs den Stift oder Pin 72. Allerdings
ist die Federkonstante der Feder 72a so gewählt, dass
dieser Druck nach unten auf den Pin oder Stift 72b dazu
führt,
dass der sich nach vorne bewegende Hebel 68 sich um seine Drehachse 70 gegen
die Vorspannung der Feder zur Vorspannung (nicht dargestellt) verdreht,
was den Hebel zwingt, sich wie oben gesagt wie vor der Betätigung zu
verdrehen. Die Verdrehung des sich nach vorne bewegenden Hebels 68 setzt
sich fort, bis die Oberfläche 68e unter
der Oberfläche 74d liegt.
Zu diesem Zeitpunkt erreicht der sich nach vorne bewegende Hebel 68 seinen
zugehörigen
Anschlag, der Pin oder Stift 72b wird gegen die Wirkung
der Feder 72a in die Bohrung gezwungen, bis der Betätiger die Oberfläche 74d des
schneidenden oder Scherhebels 74 berührt und eine nach unten gerichtete
Kraft auf diese ausübt.
Dies führt
dazu, dass sich das Schneidelement 74c nach oben bewegt
und einen oder mehrere Verbindungstabs durchtrennt, befestigt ebenfalls
an dem unmittelbar stromaufwärts
folgenden, an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakt, der noch innerhalb des Kanals der Führung 66 angeordnet
ist. Diese Schneidtätigkeit
ist am besten in den 10 und 11 dargestellt.
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In 10 ist
der führende,
an der Oberfläche zu
befestigende Kontakt 10' gezeigt
aufgehängt
außerhalb
der Führung 66 und
gehalten in seiner gewünschten
Orientierung und Richtung durch einen Verbindungstab 16', der eine Brücke zwischen
der Führung 66 und
dem Schneidelement 74c schlägt. Der Pin 14' ist gezeigt
ausgerichtet längs
der Achse A, die den Bewegungspfad der Vakuumdüse 58 zur Aufnahme
definiert. Befindet sich die Vakuumdüse 58 anfangs in einer
oberen Position, dann legt sich der vertikale Bereich 68c an
den Basen 12 des Streifens der verbundenen Kontakte an,
um Rutschen und Verschiebungen des Streifens in der Führung 66 zu verhindern.
Der Scherbereich oder das Schneidelement 74c umfasst eine
Schneidkante 74e, die anfangs unterhalb des Tabs 16' angeordnet
ist, während
die Führung 66 ein
Schneidkante 66c umfasst (vgl. auch 10), die
oberhalb des Tabs 16' angeordnet
ist. Wenn das Schneidelement 74c nach oben betätigt wird,
wie in 11 gezeigt, bewegt sich die Schneidkante 74e nach
oben an der feststehenden Schneidkante 66c vorbei und durchtrennt
dadurch den Verbindungstab 16' und transportiert den Kontakt 10' nach oben,
um Kontakt zwischen der Vakuumdüse 58 und
dem Pin 14' bereitzustellen.
Daher umfasst die Abfolge der Operationen, die von einer Bewegung
des mechanischen Betätigers 60 nach unten
ausgehen, die anfängliche
Bewegung des sich nach vorne bewegenden Hebels oder Arms 68 mit zugehörigem Anheben
des vertikalen Bereichs 68c und wahlweise des horizontalen
Greifbereichs 68d (8) und die
Bewegung des Streifens nach vorne, wie noch zu beschreiben ist.
Die fortgesetzte Bewegung des mechanischen Betätigers 60 nach unten führt zu einem
Abtrennen des Endkontakts 10' von dem
Streifen, wie bereits erwähnt,
und bewegt ihn in die Nähe
der Aufnahmedüse 58.
Bei einer umgekehrten Bewegung oder einer Bewegung nach oben des mechanischen
Betätigers 60 wird
der Scher- oder Trennhebel 74 anfangs freigegeben, was
zu einem Absenken des Schneidelements 74c durch die Wirkung
der zugehörigen
Feder (nicht dargestellt) führt. Der
sich nach vorne bewegende Hebel wird dann freigegeben und kehrt
in seine Ausgangslage zurück, in
der der Greifbereich 68d wieder nach unten auf die Basen 12 in
der Führung 66 presst.
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Es
wird nun ein Beispiel für
die Taktweise Bewegung des Streifens von Kontakten nach vorne gegeben.
Unter Bezugnahme auf 5A und 5B ist
ein stationärer
Hebel 76 drehbar um eine Achse 78 gelagert und
weist einen Schlitz 80 auf, in dem ein starrer Pin 82 gefangen
ist. Der Pin 82 begrenzt das Ausmaß der Rotation des Hebels 76 um
die Achse 78. Normalerweise ist der Hebel 76 in
der unteren Position angeordnet (wie in durchgezogenen Linien in 5A gezeigt),
in der die Stirnseite 84 im wesentlichen senkrecht zur
Bewegungsrichtung der Pins innerhalb der Führung angeordnet ist. Der Hebel 76 hat auch
wie gezeigt eine Schrägfläche 86.
Es sollte klar sein, dass bei dieser Konfiguration die Seiten 84 und 86 es
dem Streifen nur erlauben, sich nach vorne zu bewegen, wie durch
die Pfeile angedeutet, und nicht in entgegengesetzter Richtung.
Während
der Bewegung nach vorne legen sich die Pins an der Schrägfläche an und
zwingen den Hebel gegen die Kraft der Feder 88 nach oben.
Sobald ein Pin durchgetreten ist, wird allerdings der Hebel wieder
nach unten gezwungen, so dass die Seite 84 hinter dem Pin
angeordnet ist, um jegliche Bewegung nach hinten zu vermeiden.
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Die
tatsächliche
Bewegung des Streifens von Kontakten nach vorne wird durch einen
beweglichen Block 90 erreicht, auf dem ein Schiebehebel 92 angebracht
ist, der ähnlich
konfiguriert und angebracht ist wie der Hebel 78. Der Hebel 92 ist
auf einer Drehachse 94 gelagert und weist einen Schlitz 96 auf,
der einen Pin 98 aufnimmt. Der Hebel 92 hat eine Stirnseite 100 und
eine Schrägfläche 102 und
wird durch die Feder 104 nach oben vorgespannt in die mit
durchgezogener Linie gezeigte Stellung. Wenn der bewegliche Block 90 nach
vorne durch die Kolbenstange oder Stange 106 bewegt wird,
bewegt dies auch den Hebel 92, der den Streifen von Kontakten
mit seiner Stirnseite 100 schiebt. Allerdings verdreht
sich der Hebel 92, wenn der Block in seine Ausgangslage
zurückgezogen
wird, im Uhrzeigersinn, da ein nun feststehender Pin auf der Schrägfläche 102 gleitet
und die Feder 104 zusammendrückt, bis der Hebel den Pin
freigibt und durch die Feder 104 hinter den nächstfolgenden
Pin gezwängt
wird. Jegliche Reibung zwischen einem Pin und der Schrägfläche 102,
die dazu führen
würde,
dass der Streifen nach hinten bewegt wird, wird durch den stationären Hebel 76 ausgeschlossen,
der einen der Pins des Streifens mit der Stirnseite 84 kontaktet.
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In 5B ist
ein Beispiel gegeben, durch das der bewegliche Block 90 aus
Antwort auf die Verdrehung des sich nach vorne bewegenden Hebels 68 und
die Drehachse 70 nach hinten bewegt werden kann. Der Block
ist mit einen Querschlitz 108 versehen, und der sich nach
unten erstreckende Bereich 68c des sich nach vorne bewegenden
Hebels ist mit einem runden Ende 110 versehen, das in dem
Schlitz 108 aufgenommen ist. Es ist klar, dass ein Verschwenken
des sich nach vorne bewegenden Hebels in lineare Hin- und Herbewegungen
des beweglichen Blocks 90 umgesetzt wird.
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Ein
wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, einen Haltemechanismus
zum Zeitweisen Halten des führenden,
an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakts 10' bereitzustellen,
um seine vorgegebene oder gewünschte
Richtung und Stellung beizubehalten, nachdem er von dem Streifen abgetrennt
worden ist, bis zu dem Zeitpunkt, in dem das Aufnahmeelement oder
die Vakuumdüse 58 den Kontakt
ausreichend ergriffen hat, um es ihr zu ermöglichen, den Kontakt aufzunehmen
und von der Aufnahmestation zu entfernen. Der jeweils verwendete
Mechanismus zum Nach-Unten-Halten
ist nicht kritisch. Unter Bezugnahme auf 6 und 7 wird
ein Beispiel eines Mechanismus' zum
Nach-Unten-Halten
eines abgetrennten Kontakts dargestellt. In 6 bezeichnet
das Bezugszeichen 112 eine Endfläche eines Führungsblocks, ähnlich dem
Block 62, vorgeschlagen in den 3 und 18,
wobei der Endkontakt 10' im
wesentlichen aufgehängt
und an Ort und Stell gehalten wird durch seinen Verbindungstab,
nach er nach außen
oder über
die Führung 66 hinaus
bewegt worden ist. Ein Zwischenraum 114 erlaubt es dem
Kontakt, frei eine Position außerhalb der
Führung
anzunehmen, wo der Kontakt mit der Achse A der Vakuumdüse 58 ausgerichtet
wird. In dieser Ausführungsform
wird das Schneiden durch ein Schneid- oder Scherelement 118 erreicht,
das eine obere Schneidkante 120 aufweist, die der Schneidkante 74e des
vertikalen Bereichs 74c entspricht. Die oberen und unteren
Stellungen des Schneidelements 118 werden durch den vertikalen Schlitz 112 und
den darin aufgenommenen Pin 124 begrenzt, wie gezeigt ist.
In 6 ist das Schneidelement 118 in seiner
untersten Stellung gezeigt, ehe es mit dem aufgehängten Kontakt 10' in Kontakt kommt
und es den Verbindungstab durchtrennt. Die Bewegungen des Schneidelements
werden ausgelöst
durch einen Kolben oder eine Stange 126, die mechanisch,
elektrisch oder hydraulisch durch dem Fachmann bekannte Mittel kontrolliert
werden kann.
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Auf
jeder Seite des Kontakts 10' ist
ein Klemm- oder Haltefinger 128 angeordnet, der sich oberhalb
der Basis 12' des
aufgehängten
Pins befindet. Jeder der Haltefinger 128 ist mit einer
vertikalen Platte 130 verbunden, von denen jede für eine vertikale
Gleitbewegung entlang der Oberfläche 112 ausgelegt
ist, wobei diese Bewegung begrenzt wird durch die vertikalen Schlitze 132,
die feststehende Pins 134 aufnehmen. Die Platten 130 werden
durch Zugfedern 136 nach unten vorgespannt, die an einem
Ende mit den Platten durch Pins oder Nadeln 138 verbunden
sind und am anderen Ende bei der Position 140 mit dem Block 62 verbunden
sind. Zwischen den Schlitzen 132 und den Klemmfingern 128 sind
gebogene Schlitze 142a und 144a wie gezeigt vorgesehen.
Der Schlitz 142a hat zwei vertikale Abschnitte 142b und 142c,
die in Relation zur Achse A gegeneinander versetzt sind und durch
einen glatten Übergangsbereich 142d miteinander
verbunden sind. In ähnlicher
Weise ist der Schlitz 114a mit gegeneinander versetzten
vertikalen Schlitzabschnitten 114b und 144c versehen,
die durch einen Übergangsbereich 144d miteinander
verbunden sind. Die unteren Abschnitte 142, 144b der
Schlitze sind näher an
der Achse A angeordnet und fluchten im wesentlichen mit den Schlitzen 132,
während
die oberen Abschnitte 142c und 144c weiter von
der Achse beabstandet sind. Die Pins 146 sind auch weiter
nach außen
gegenüber
der Achse A angeordnet als die Pins 134, wobei alle diese
Pins so angeordnet sind, dass, wenn die Klemmplatten 130 sich
in ihrer untersten Stellung befinden, wie in 6 gezeigt,
die Platten im wesentlichen senkrecht stehen und parallel zueinander
sind.
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Unter
Bezugnahme auf 7, wenn eine nach oben gerichtete
Kraft auf die Kolbenstange oder Stange 126 ausgeübt wird,
wird das Schneidelement 118 nach oben bewegt, wobei sich
die Scherkante 120 über
die Schneidkante 66c der Führung (in Strichlinien in 7 gezeigt)
bewegt, wodurch der Verbindungstab 16' durchtrennt wird. Obwohl es anfangs
einen Zwischenraum 147 zwischen den Haltefingern 128 und
der Basis 12' gibt,
kommen die Haltefinger mit der Basis 12' in Kontakt, sobald sich das Schneidelement 118 nach
oben bewegt, und drücken sie
gegen das Schneidelement, wodurch sie deren Bewegung verhindern
und ihre gewünschte Stellung und
Ausrichtung sicherstellen. Während
des Schneidelement 118 seinen Weg nach oben fortsetzt,
werden die Schlitze 142a, 144a auf den jeweiligen
Platten 130 nach oben bewegt, und die Pins 146 bewegen
sich von den äußeren Abschnitte 142c, 144c der Schlitze
zu den inneren Abschnitten 142b, 144b. Da die
Pins 146 feststehen, führt
dies dazu, dass die Platten sich um die feststehenden Pins 134 verdrehen
und ihre oberen Ende wie in 7 gezeigt
getrennt werden, wobei die Haltefinger schließlich abrutschen und die Basis 12' des gesicherten
Vorsprungs oder Kontakts freigeben. Allerdings hat sich der Vorsprung
zu dem Zeitpunkt, zu dem das geschieht, bereits ausreichend nach
oben und die Vakuumdüse 58 sich
bereits ausreichend nach unten bewegt, so dass die Aufnahme- und
Platziervorrichtung einen Kontakt ausreichend ergriffen hat, um
es ihr zu ermöglichen,
den Kontakt aufzunehmen und ihn aus der Aufnahmestation zu entfernen.
Die Federn 136 sind in 7 gespannt,
und sobald die Kraft von der Stange 126 entfernt wird,
ziehen die Federn 136 die Platten 130 in die in 6 gezeigte
Stellung zurück.
Die Rate und das präzise
Timing, mit die Haltefinger 128 von der Basis 12' abheben, kann
kontrolliert werden durch die Position der Schlitze 142a, 144a und
die Position der Übergangsabschnitte 142d, 144d der
Schlitze. So kann die Freigabe der Basis 12' durch die Haltefinger 128 in
Relation zu der Position der Schneidelements kontrolliert werden, und
daher zu der relativen Stellung zwischen dem aufzunehmenden Kontakt 10' und der Vakuumdüse 58.
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Unter
Bezugnahme auf 8 wird eine andere Form der
Halte- oder Klemmfinger gezeigt und bezeichnet mit den Bezugsziffern 152a und 152b. Derartige
Haltefinger werden im Zusammenhang mit den 9–9C näher beschrieben.
Die Haltefinger 152a, 152b sind bohnen- oder nierenförmig wie gezeigt
und angebracht für
Schwenk- oder Rotationsbewegungen um jeweilige Pins oder Drehachsen 154a, 154b.
Die Haltefinger sind durch Federn vorgespannt, so daß der Haltefinger 152 in
Uhrzeigersinn rotiert, wie durch den Pfeil 160b angegeben
und der Haltefinger 152b wird im Gegenuhrzeigersinn rotiert, wie
durch den Pfeil 160a angegeben. Um exzessive Bewegungen
der Haltefinger wie oben erwähnt
zu vermeiden, ist jeder der Haltefinger mit einer Anschlagfläche 156 versehen,
die mit einem Anschlag 158 in Kontakt kommt, um den Grad
der Verdrehung aufgrund der Vorspannung durch die Federn, auf die in 9 gezeigten
Stellungen zu begrenzen. Jeder der Haltefinger umfasst bevorzugt
eine Nockenfläche 162 zwischen
den gelagerten Enden und den innersten Haltebereichen oder Enden 164.
Die Position der Anschlagflächen 160 und
der Anschläge 158 ist
so gewählt,
dass die Halteenden 164 leicht oberhalb der Basis 12' des Vorsprungs 10' positioniert
sind, um einen Zwischenraum ähnlich
dem Zwischenraum 147 in 6 bereitzustellen.
Dies ermöglicht
es dem Vorsprung, sich frei von den Schlitz der Führung 66 zu der
Position ausgerichtet mit der Vakuumdüse längs der Achse A ohne Interferenz
der Finger zu bewegen.
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Wie
bei den Platten 30 in 6 und 7 kommt
die Basis, sobald des Schneidelement 74c einmal angefangen
hat, sich nach oben zu bewegen, und die Basis 12 angehoben
wird, in Kontakt mit den Halteenden 164 gerade zu der Zeit,
in der der Verbindungstab 16' durchtrennt
wird, so dass der Kontakt 10' an
Ort und Stelle in seiner gewünschten
Position und Orientierung gesichert wird. Die Anfangsstellung, die
den Zwischenraum 147 zeigt, ist besser in 9A wiedergegeben.
In 9B ist das Schneidelement 74c ausreichend
angehoben worden, so dass die Halteenden 164 mit der oberen
Oberfläche
der Basis 12' in
Kontakt kommen, und die Anschlagflächen 156 haben sich
von den zugehörigen
Anschlägen 158 entfernt.
In 9C ist das Schneidelement ausreichend angehoben
worden, um den Vorsprung zu einer Stelle anzuheben, in der Kontakt
mit der Vakuumdüse 58 sichergestellt
ist. In dieser Stelle trennen sich die Halteenden 164 von
der Basis 12' oder heben
von dieser ab. Wie bei den Platten 130 können die
Geschwindigkeit und der Punkt, an dem die Haltefinger 152a, 152b den
Kontakt freigeben, reguliert oder kontrolliert werden, indem Form,
Größe und Ausrichtung
der Nocken 162 und der Nockenflächen 74d ausgewählt werden.
Sobald das Schneidelement 74c erneut abgesenkt wird, rotieren
die federbelasteten Finger um ihre jeweiligen Achsen, um in die
in 9A gezeigten Ausgangsstellungen zurückzukehren.
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In 12A ist eine weitere Ausführungsform eines
Nach-Unten-Halte-
oder Klammermechanismus' gezeigt,
in der das Schneidelement 74c mit einer Vakuumausnehmung 172 versehen
ist, die in fluidleitender Verbindung steht mit einem flexiblen
Vakuumschlauch 174, Sobald das Schneidelement 174 beginnt
sich nach oben zu bewegen und die obere Oberfläche 74e in Kontakt
mit der unteren Oberfläche der
Basis 12' kommt,
hält auf
die Ausnehmung 172 aufgebrachtes Vakuum den Vorsprung an
Ort und Stelle auf der Oberfläche 74e,
während
das Schneidelement 74c den Kontakt nach oben bewegt zur
Berührposition
mit einer Vakuumdüse 58.
Die Ausnehmung 172 und das darin gebildete Vakuum können daher
den Vorsprung nach unten halten in dem Hub nach oben, während das
Schneiden oder Scheren stattfindet, während der während des Scherens erzeugte
Abfall durch die Vakuumausnehmung bei 172 abgezogen werden
kann.
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Die
Zuführeinrichtung
der vorliegenden Erfindung stellt allerdings in Kombination mit
gestanzten Kontakten in Form eines Streifens, offenbart in der US-Patentanmeldung
08/554,342, eine neues System von Verbindern bereit, das extrem
wandlungsfähig
ist und durchgehend an der Oberfläche befestigbare Kontakte dem
Vakuum-Aufnahmekopf zuführen,
zuteilen und darbieten kann, für
praktisch jedes System zur Platzierung von Bauteilen. Anders als
andere Zuführsysteme
erlaubt es das oben beschriebene System, dass gestanzte Kontakte
auf durchgehenden Rollen bereitgestellt werden ohne das Erfordernis,
dass teure, mit viel Abfall verbundene und für die Umwelt schädliche Vorverpackung
entfernt werden muss. Zusätzlich
ist weitere Einrichtung für
die Produktion nicht erforderlich, da die Zuführeinrichtung praktisch mit
jedem System zur Platzierung von Komponenten kompatibel ist.
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Das
leicht zu integrierende System besteht aus einer Zuführeinrichtung
für an
der Oberfläche
zu befestigende Komponenten und durchgehenden Kontakten oder Verbindern
wie Pins, Vorsprünge, Schnappverbindungen,
IDC's (Insulation
Displacement Connector; Verbinder, der die Isolierung verschiebt),
Teststellen und Aufnahmen. Die Zuführeinrichtungen können ausgetauscht
werden mit anderen Zuführeinrichtungen
für an
der Oberfläche
zu befestigenden Komponenten in dem System zur Platzierung der Komponenten.
Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass die
an der Oberfläche
zu befestigenden Terminals mit Standard-Maschinen zur Platzierung
(d.h. flex cells oder Chip-Shootern) platziert werden können. Daher
führt die
Elimination des Herstellungsprozesses durch Ausnehmungen (umfassend
Maschinen, Labor und Prozesszeit) zu einer wesentlichen Kosteneinsparung.
Andere wesentliche Ersparnisse werden realisiert, indem das Erfordernis
des „Tapens" oder Schützens der
Komponenten eliminiert wird. Dies wird erreicht, indem von dem Stanzverfahren
in vorteilhafter Weise Gebrauch gemacht wird, indem die Kontakte
als durchgehende Kette oder in Form eines Streifens hergestellt
werden. Das präzise
Plazieren von an der Oberfläche
zu befestigenden Komponenten dieses Typs mit Vakuumdüsen wird
zum ersten Mal ermöglicht
und verringert Ausschuss aufgrund beschädigter Kontakte und aufgrund
von Beschädigungen
an den Aufnahmedüsen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen davon
beschrieben worden ist unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
sollte erkannt werden, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen
für den
Fachmann selbstverständlich
sind. Derartige Änderungen
und Abwandlungen sind als von dem Umfang der vorliegenden Erfindung
umschlossen anzusehen. So ist der Betätiger 60, der beschrieben
ist als zusammenwirkend mit der Zuführeinrichtung der vorliegenden
Erfindung, typischerweise ein mechanischer Betätiger, der auf Chip-Shootern
hoher Geschwindigkeit für
Aufnahme- und Platziermaschinen verwendet wird. Derartige Maschinen
montieren typischerweise relativ flache, an der Oberfläche zu befestigende
Komponenten und können
dies mit sehr hoher Rate oder Geschwindigkeit vollbringen. Allerdings
kann die Zuführeinrichtung
verwendet werden mit Maschinen des Flexible-Cell-Typs, die dazu
neigen, kleiner zu sein und verwendet werden, um eine größere Bandbreite
von Komponenten zu montieren, darunter auch komplexere Einheiten,
die viele Anschlüsse
haben, größere Komponenten,
etc., bei denen ein präzises
Anordnen und Plazieren kritischer ist. Derartige Aufnahme- und Platziermaschinen
des Flexible-Cell-Typs verwenden typischerweise anstelle von oben
beschriebenen mechanischen Betätigern
elektrische Schalter, Sensoren und dergleichen, um das Plazieren
der Komponenten genauer und intelligenter zu kontrollieren. Die Zuführeinrichtungen
der vorliegenden Erfindung können
mit derartige Maschinen zusammen verwendet werden, wobei in diesem
Fall der mechanische Betätiger
ersetzt wird durch einen geeigneten Betätigungsmechanismus, der umfasst,
aber nicht beschränkt
ist auf Luftzylinder, Hydraulikzylinder, Magnetschalter und dergleichen,
um die sich nach vorne bewegenden und trennenden Hebel zu betätigen. Mit einem
derartigen System kann die Zuführeinrichtung intelligenter
ausgebildet werden, indem ein Photosensor oder dergleichen angebracht
wird, um das Vorhandensein eines aufgehängten Kontakts zu erfassen
(z.B. Vorsprung 10' längs der
Achse A in 10). Sobald der Sensor das Fehlen
eines Kontakts an der Aufnahmestation erfasst, kann eine geeignete
konventionelle Kontrollschaltung verwendet werden, um die Zuführeinrichtung
zu bewegen, indem der Vorschubmechanismus aktiviert wird, um einen
Kontakt zur Aufnahmestation nach vorne zu bewegen. Auf diese Weise
ist stets ein Kontakt bereit, von der Vakuumdüse aufgenommen zu werden. Der Schritt
des Schneidens kann in diesem Fall durch ein geeignetes Signal durchgeführt werden,
das von der Aufnahme- und Platziermaschine erzeugt wird, das verwendet
werden kann, um die Schneid- oder Scherelemente der Zuführeinrichtung
zu einem derartigen Zeitpunkt zu betätigen, wenn die Vakuumdüse zu der
Aufnahmestation abgesenkt wird.
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Die
Erfindung ist beschrieben worden in Zusammenhang mit Kontakten in
der Form von Pins oder Vorsprüngen.
Die zugehörige
Anmeldung Nr. 08/554,342 offenbart zahlreiche andere elektrische Kontakte,
die an der Oberfläche
angebracht werden können.
Die Haltefinger müssen
möglicherweise
in Form, Größe oder
Konfiguration modifiziert werden, um einer Oberfläche auf
dem Kontakt zu entsprechen, die an Ort und Stelle gehalten werden
kann, während
der Kontakt von dem Streifen abgetrennt und in Richtung zur Vakuumdüse angehoben
wird. Die Modifikation dieser Haltefinger, um Kontakte spezifizierter
Konfiguration aufzunehmen, liegt im Wissen des Durchschnittsfachmannes.
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In 13 ist
eine modifizierte Zuführeinrichtung
gezeigt, die nicht auf mechanischem Betätigen durch die Aufnahme- und Platziermaschine
beruht, sondern durch eine Serie von Sensoren und einen Kontrollkreis
betätigt
wird, um die Serien verbundener Kontakte zu der Aufnahmestation
nach vorne zu bewegen und in Synchronisation mit der Tätigkeit
der Aufnahme- und Platziermaschine zu scheren. Die Zuführeinrichtung 200 umfasst
eine Förder-
und Schereinheit, die mit dem Bezugszeichen 202 versehen
ist zum Fördern
und Scheren des Streifens von an der Oberfläche zu befestigenden Kontakten,
wobei die Förder-
und Schereinheit auf einer Montageplatte 204 angebracht
ist, auf der eine Haupthaspeleinrichtung 206 auch drehbar
angebracht ist, wie gezeigt auf der Haspelseite 204a der
Montageplatte 204. Die Montageplatte 204 ist in
vorteilhafter Weise mit einer Ausnehmung 204b versehen,
um das Transportieren und Handling der Zuführeinrichtung für das Anbringen
von an der Oberfläche
zu befestigendem Equipment zu erleichtern.
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Weiter
ist auf der Montageplatte 204 eine Aufnahmeeinrichtung 208 für Papier
angebracht, die eine drehbar gelagerte Rolle 208a zur Papieraufnahme
umfasst, die in Rotation versetzt werden kann, in die durch den
Pfeil gezeigte Richtung durch eine Tatze 208b, die mit
einem Zylinder 208c zur Papieraufnahme verbunden ist, der
mit einer Tatzenverbindung 208d wie gezeigt verbunden ist.
Die Rolle 208a zur Papieraufnahme ist versehen mit einem
inneren Getriebe, entweder Umfangsgetriebe oder zentrisches Getriebe
(nicht dargestellt), das in Kontakt kommen kann mit der Tatze 208b,
so dass jede Betätigung
des Zylinders 208c dazu führt, dass die Rolle 108a in
inkrementalen Winkelschritten in Pfeilrichtung rotiert. Eine Nabe innerhalb
der Rolle 208a (nicht dargestellt) ist bevorzugt mit einem
axialen Schlitz versehen, um zu erlauben, dass ein Ende eines Papierstreifens
gesichert werden kann, wenn die Rolle sich dreht, um das Papier
auf die Rolle zu wickeln.
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Zusammenwirkend
mit der Einrichtung 208 zur Papieraufnahme ist eine Pin-Spann-Einrichtung 209 bereitgestellt,
die einen Arm 209a umfasst, der schwenkbar auf der Montageplatte 204 angebracht ist,
welcher Arm eine Spannrolle 209b trägt, die eine umgreifende Führung für das Aufnehmen
eines Streifens von an der Oberfläche zu befestigenden Kontakten
bildet, wobei der sich bewegende Streifen dieser Kontakte die Rolle 209b im
Uhrzeigersinn wie durch den Pfeil in 13 gezeigt
bewegt. Ein Spannungssensor 209c ist auf der Montageplatte 204 angebracht
(14). Es ist klar, dass die Bewegung des Armes 209a in
die mit Stricklinien umrissene Stellung den Sensor 109c verdeckt,
während
eine Bewegung des Armes in die obere Position, wie durch durchgezogene
Linien gezeigt, den Sensor freigibt. Die Stellung des Armes, der
nach oben vorgespannt ist, um den Sensor unter normalen Umständen freizugeben, bewegt
sich nach unten, um den Sensor zu verdecken, wenn die Spannung in
dem Streifen von an der Oberfläche
zu befestigenden Kontakten einen vorgegebenen Wert übersteigt.
Wie nachstehend noch genauer diskutiert wird, führt ein von dem Sensor 209c bereitgestelltes
Signal dazu, dass die Einrichtung 208 zur Papieraufnahme
die Rolle 208a um ein ausreichendes Stück verdreht, um die Spannung
in dem Kontaktstreifen zu kompensieren oder zu überwinden, an der Rolle 209b und
daher auch stromabwärts dieser
Rolle an der Förder-
und Schereinrichtung 202.
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Die
Förder-
und Schereinrichtung 202 ist auf der Montageplatte 204 angebracht
und umfasst ein Gehäuse 210,
an dessen stromabwärts
gelegenen Ende eine Aufnahmestation 212 bereitgestellt
ist, während
an dem stromaufwärts
gelegenen Ende des Gehäuses
ein Scherzylinder 214 bereitgestellt ist, der noch genauer
diskutiert werden muss. An dem Gehäuse 210 ist ein Scherarm 216 schwenkbar
angebracht mittels einer Drehachse 216'. Das stromaufwärts gelegene Ende des Scherarmes 216 ist
gekuppelt mit der Kolbenstange oder Stange 214A des Scherzylinders
(13, 20), während des stromabwärts gelegene
Ende des Scherarms 216 gekuppelt ist mit einem Block 202a,
der noch genauer beschrieben wird. Eine Vakuumdüse N zur Aufnahme ist gezeigt
angeordnet an der Aufnahmestation 212, welche Düse sich
wahlweise nach unten zu der Aufnahmestation 212 bewegt,
um einen Kontakt oder ein Bauteil aufzunehmen und von der Aufnahmestation
entfernt, um auf einer gedruckten Leiterplatte angebracht zu werden.
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Es
wird eine geeignete Einrichtung bereitgestellt, um die Zuführeinrichtung 200 an
dem Equipment zum Befestigen an der Oberfläche, z.B. einer Aufnahme- und
Platziermaschine, zu befestigen. In 13 ist
ein Schließarm 218 gezeigt,
der die Form eines Hebels hat, der verwendet werden kann, um die
Zuführeinrichtung 200 mit
der Aufnahme- und Platziermaschine zu verbinden oder sie von ihr
zu lösen.
Die genaue Einrichtung zum Befestigen oder Anbringen der Zuführeinrichtung
an einer Aufnahme- und Platziermaschine ist für den Zweck der vorliegenden
Erfindung nicht kritisch, wobei zu verstehen ist, dass unterschiedliche
Befestigungsmittel erforderlich sein können, um die Zuführeinrichtung 200 an unterschiedlichen
Maschinen zur Befestigung an der Oberfläche zu befestigen. Die Befestigungs-
oder Anbringungseinheit, die gezeigt ist und wenigstens in Verbindung
mit einigen Maschinen zur Befestigung an der Oberfläche verwendet
werden kann, ist eine Sanyo Befestigungseinheit. Unabhängig davon,
welche Befestigungseinheit verwendet, kann möglicherweise die Aufnahme-
und Platziermaschine modifiziert werden müssen, um mit der gewählten Befestigungseinrichtung
zusammenzupassen.
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Die
Hauptrolleinrichtung 206 ist auf der Montageplatte 204 drehbar
angebracht mittels eines Gewindestabs oder einer Achse 220a,
der an der Befestigungsplatte befestigt ist und der die Rotationsachse der
Rolle 206 definiert. Ein Verriegelungsknopf 220b kann
verwendet werden, um die Rolle an der Befestigungsplatte während des
normalen Arbeitszyklusses zu sichern.
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Die
Rolle 206 wird anfangs bewickelt mit einem aufgerollten
Coil eines durchgehenden Streifens von mit Tabs verbundenen, an
der Oberfläche
zu befestigenden Kontakten 222. Bevorzugt wird das Coil gebildet
aus einen durchlaufenden Streifen, der eine Serie von Wicklungen
von mit Tabs verbundenen, an der Oberfläche zu befestigenden Kontakten 224 bildet,
wobei aufeinander folgende Wicklungen der Kontakte bevorzugt durch
ein Papierband 226 getrennt werden, oder die Kontakte sind
aufgenommen in geeignete wellen von sinusförmigem Tape, wie in den 1–4 vorgeschlagen
und in der ebenfalls anhängigen
US-Patentanmeldung
mit der Nummer 08/554,342, die auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung
zurückgeht.
Wie gezeigt wird das Tape 226, während das Produkt 22 abgewickelt
wird, um die Rolle 208a zur Aufnahme des Papiers gewickelt, während der
getrennte Streifen von mit Tabs verbundenen, an der Oberfläche zu befestigenden
Kontakten 224 über
die Außenoberfläche der
Tänzerrolle oder
losen Rolle 209b zur Spannungsregulierung läuft. In
vorteilhafter Weise hält
ein mit einer Feder vorgespannter Rückhalter 209d den
Streifen 224 innerhalb der Flanken der losen Rolle 209b,
damit dieser innerhalb der Rolle verbleibt, unabhängig von Änderungen
in der Spannung des Streifens von Kontakten 224. Um sicherzustellen,
dass die Rolle 206 nicht übermäßig abgewickelt wird, und um
eine unkontrollierte Rotation der Rolle zu verhindern, wird in vorteilhafter
Weise eine Einrichtung 227 zur Sicherung der Rolle bereitgestellt,
die ein Kontaktelement 228 umfasst, das konfiguriert ist,
um die Flanken der Rolle 206 zu überbrücken und auch zumindest teilweise von
den Flanken der Rolle aufgenommen zu werden, um in Kontakt mit dem
Papierstreifen 206 zu kommen, wodurch es ein Maß für die Reibung
auf der Rolle und auf dem Papierstreifen bereitstellt. Das Element 228 wird
durch eine Blattfeder 230 gegen die Rolle gedrückt, die
auf eine Stützblock 232 befestigt
ist, der an der Montageplatte 204 angebracht ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 15–17 werden
die Details der Aufnahmestation gezeigt. In der Zuführeinrichtung 200,
wie in 13–20 gezeigt,
sind der Scherarm 216 und der Scherzylinder 214 so
angeordnet, dass das Scheren eines Kontakts von dem Streifen einen
nach unten gerichteten Hub der Kolbenstange oder Stange 214a des
Scherzylinders erfordert (13 und 20),
so dass der Scherarm 216 in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn um
die Drehachse 216' rotiert,
wie in 13 gezeigt.
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In
dem Block 202a sind an der Aufnahmestation 212 ein
vertikaler Schlitz 202b und ein Scheranschlag 202c bereitgestellt,
der gleitend in Richtung des Schlitzes 202b beweglich ist
mittels eines Scherpins 202d, der an dem Scheranschlag
befestigt und aufgenommen ist in dem Schlitz 202b. Es ist
daher klar, dass die Grenzen der Bewegung nach oben und unten des
Scheranschlags 202c durch die Länge des Schlitzes 202b vorgegeben
werden.
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Auf
dem Block 202a ist ein Stützblock 202e angebracht,
der eine Schneidkante 202f definiert. Die Schneidkante 202f ist
im wesentlichen fluchtend mit der Achse A (15) der
Vakuumdüse
N zur Aufnahme, und genauer mit dem Lumen L in dieser Düse. Gerade
stromabwärts
von dem Stützblock 202e ist
ein Stoppblock 202g angeordnet, der eine Anschlagfläche 202h aufweist,
die im wesentlichen koextensiv mit dem stromabwärts gelegenen Teil der Schneidkante 202f ist,
wie gezeigt.
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Auf
dem Stützblock 202e sind
entlang der Achse A ein oberer Photosensor 202i für die Düse und ein
unterer Photosensor 202j für das Vorhandensein eines Kontakts
bereitgestellt. Der Photosensor 202i für die Düse ist so eingerichtet, dass
er von der Düse
N am Anfang eines Aufnahmehubes verdeckt wird, während der Photosensor 202j für das Vorhandensein
eines Kontakts ein Signal liefern soll, wenn ein Terminal oder ein
Kontakt an der Aufnahmestation längs
der Achse A vorhanden ist und daher aufnahmebereit ist.
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Unter
Bezugnahme auf 17 wird der Stützblock 202e gezeigt
versehen mit einem länglichen
Spalt oder Schlitz 202k zur Aufnahme eines Trägerstreifens
CS (der die aufeinander folgenden Kontakte miteinander verbindet)
und eventuell zur Aufnahme von Verbindungstabs CT (die die einzelnen
Kontakte mit dem Trägerstreifen
CS verbinden). Selbst ein Teil der aktuellen Basis B kann in dem Schlitz 202k aufgenommen
werden. In ähnlicher Weise
ist ein Schlitz 202n bereitgestellt, um die gegenüberliegende
Seite der Basis B aufzunehmen, wobei eine derartiger zusätzlicher
Schlitz in irgendeinem Führungselement
bereitgestellt werden kann, auf der gegenüberliegenden Seite des Streifens
von Kontakten, angeordnet auf dem Block 202a. In der gezeigten
Ausführungsform
ist der Schlitz 202n versehen mit Förderfingern 202m.
Es ist klar, das in der in 17 gezeigten
Ausführungsform
die Kontakte, in diesem Fall die Pins P, sich nach vorne bewegen dürfen, während sie
an einer seitlichen Bewegung gehindert werden, um dadurch sicherzustellen,
das die Pins präzise
entlang der Achse A positioniert werden, sobald ein Kontakt in Berührung mit
der Anschlagfläche 202h gekommen
ist.
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Während die
speziellen Führungen
für das richtige
Positionieren und Führen
der mit Tabs verbunden Streifen von an der Oberfläche zu befestigenden
Kontakten für
jeden Typ unterschiedlich sind, haben die Pins in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel
jeweils eine Basis B, die mit dem Trägerstreifen CS verbunden ist
mittels zweier beabstandeter Verbindungstabs CT, die am besten in 16 dargestellt sind.
Sobald der stromabwärts
liegende Kontakt in Berührung
mit der Anschlagfläche 202h gekommen ist,
wird der Scheranschlag 202c Schneidkanten haben, die fluchten
mit dem Scherlinien CT' für die Tabs und
den Scherlinien CS' für den Streifen,
wie in 16 gezeigt. In 18 ist
der Anschlagpin 202d in seiner obersten Stellung gezeigt
und gibt die Stellung des Scheranschlags 202c am oberen
Ende seines Hubes wieder, nachdem er die Verbindungsstreifen CS
(vgl. Tabs CT'' in 18)
getrennt hat, und an der Scherlinie CS' für
den Träger.
In 18 ist weiter die Düse N gezeigt, die den Pin P
teilweise in dem Lumen L aufgenommen hat, wobei der Pin durch den Unterdruck
des Vakuums in die Düse
N gehoben wird, wonach die Düse
den Pin an einer geeigneten Stelle auf der gedruckten Leiterplatte
zu Befestigung daran absetzt.
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In 19 ist
ein Förderzylinder 202p dargestellt,
der an dem Gehäuse 210 befestigt
ist, und illustrierend einen Sensor 202q für den Förderzylinder zum Überwachen
der Position des Förderzylinders. Die
Kolbenstange oder Stange 202r des Förderzylinders ist mit einem
oder mehreren Förderfingern
gekoppelt (vgl. z.B. Förderfinger 202m, 202m' in 21).
Ein Zylindersensor 214b ist gezeigt in 20,
der in ähnlicher
Weise den Zustand des Scherzylinders 214 überwacht.
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In 21 und 22 ist
eine alternative Ausführungsform 234 der
Zuführeinrichtung
gezeigt, in der der Scherarm 216 im Uhrzeigersinn rotiert
werden muss, um einen Kontakt von dem Streifen abzuscheren. So ist
in 21 der Anschlagpin 202d in seiner normalen
angehobenen Position gezeigt innerhalb des Schlitzes 202b.
In dieser Ausführungsform
ist ein Führungsblock 236 vorgesehen,
der einen länglichen
durchgehenden Schlitz oder Spalt längs der Oberfläche 238a einer
oberen Schneideinheit 238 bereitstellt, ähnlich dem
Schlitz 202k in 17. Der
Schlitz in dem Führungsblock 236 verläuft weiter
als Schlitz 240a mit einem Scheranschlag 240.
Der Scheranschlag 240 ist in seiner normalen Stellung gezeigt
mit dem Anschlagpin am oberen Ende des Schlitzes, so dass der verbindende
Streifen CT durch den Schlitz 240a des Scheranschlags geführt werden
kann, wie in 21 gezeigt. Es ist klar, dass
der Führungsblock 236,
zusammen mit den Förderfingern 202m, 202m' den Streifen
von Kontakten längs
deren gewünschtem
Pfad halten wird, um die Kontakte zur Achse der Vakuumdüse N zu
führen. Während sie
in 21 nicht dargestellt ist, wird in vorteilhafter
Weise eine Anschlagplatte 241 (22) bereitgestellt,
die denselben Zweck hat wie der Anschlagblock 202g in 15.
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Der
Scherarm 216 ist bevorzugt ausreichend vorgespannt im Uhrzeigersinn,
bevor der Scherzylinder betätigt
wird, um eine ausreichende Kraft auf den Trägerstreifen CS auszuüben, um
die Kontakte an Ort und Stelle zu halten, ohne aber allerdings tatsächlich die
Verbindungstabs CT zu durchtrennen. So führen der Führungsblock 236, der
Scheranschlag 240 und die Führungsfinger die Kontakte längs des
gewünschten
Weges zur Aufnahmestation für
ein Ausrichten mit der Vakuumdüse
N zur Aufnahme.
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In 22 wird
ein Vakuumsystem zum Entfernen abgeschnittener Bereiche des Trägerstreifens CS
gezeigt. So wird ein Lufteinlasskanal 242 vorgesehen in
dem Block 202a, der mit einer Kavität 248, geformt in
dem Scheranschlag, in dem die abgetrennten Bereiche des Trägerstreifens
CS deponiert werden, wenn der Scheranschlag 240 nach unten durch
den Scherarm 216 bewegt wird. Die Kavität 248 wirkt zusammen
mit einem stromabwärts
liegenden Durchgang 250 innerhalb des Gehäuses, der
mit einer Vakuumquelle und einer geeigneten Aufnahme (nicht dargestellt)
verbunden ist zur Aufnahme der abgetrennten Bereiche des Streifens.
Im Betrieb wird Luft in die Einheit durch den Lufteinlass 242 in
Richtung 244 wie in 21 gezeigt
gezogen. Der Luftstrom befördert
die abgetrennten Bereiche des Streifens in die Aufnahme. Dies verhindert
das Ansammeln von Metallfragmenten an der Aufnahmestation, das zu
Wechselwirkungen mit dem Vorschub des Kontaktstreifens längs des
gewünschten
Pfads führen
könnte.
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Die
besondere Konstruktion der Förderfinger 202m, 202m', etc. ist nicht
kritisch, und diese müssen möglicherweise
verändert
werden, um unterschiedliche Kontakte ergreifen zu können. So
sind in 23 leicht veränderte Förderfinger 202m, 202m' gezeigt zum
Ergreifen und Bewegen nach vorne von einem Streifen von serienweise
verbundenen, an der Oberfläche
zu befestigenden Tabs T (Kontakte zum raschen Lösen einer Verbindung; Schnellverschluss). Derartige
Tabs sind genauer in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
08/395,822 beschrieben, die auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung
zurückgeht.
Wie bemerkt wird, sind diese Tabs T versehen mit einem zentralen
Aufnahmevorsprung T' an
ihrem oberen Ende, der zentrisch für eine Aufnahme durch eine
Düse N
von Standardgröße angeordnet
ist. In 21 sind noch weitere Konfigurationen
der Förderfinger
gezeigt, in denen die Finger ausgelegt sind, um serienweise verbundene,
an der Oberfläche
zu befestigende Clips zu ergreifen und nach vorne zu bewegen, wie
sie in Sicherungshaltern verwendet werden können. Wieder müssen wie
in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
die Führungsblöcke, Scheranschläge, Förderfinger, Anschlagflächen modifiziert
werden, um die spezielle Konfiguration der geförderten Kontakte aufnehmen zu
können.
Die Wirkungsweise für
alle diese ist allerdings im wesentlichen dieselbe und es wäre für den Fachmann
selbstverständlich,
die erforderlichen Änderungen
vorzunehmen, um die Prinzipien der vorliegenden Erfindung beim Fördern irgendeines,
serienweise verbundenen, an der Oberfläche zu befestigenden Kontakts
anzuwenden.
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In 25 ist
ein teilweise in Form eines Blockdiagramms gehaltenes schematisches
Diagramm gezeigt, das das Kontrollsystem 250 für das Betreiben
der Zuführeinrichtungen
zeigt. Eine getrennte Kontrollbox CB ist gezeigt, die nach Art eines programmierbaren
logischen Kontrollers arbeitet (programmable logic comptroller,
PLC). Die Kontrollbox CB ist mit einer Wechselspannungsquelle verbunden,
wie gezeigt, über
ein konventionelles Stromkabel, wobei die Spannung in vorteilhafter
Weise in die Kontrollbox durch einen Filter 252 geleitet
wird, um Schwankungen hoher Frequenz oder Spannungsspitzen zu eliminieren.
Die AC-Spannung wird durch eine Sicherung 254 und einen
Schalter 256 der Kontrollbox geleitet. Eine Kontrolllampe 258 wird über der
Spannungsquelle angeschaltet, wenn der Schalter 256 geschlossen
ist. Die AC-Spannung wird über
Leitungen 260 einer CPU 262 zugeführt, wobei dieselbe
Spannung durch Leitungen 264 einer Spannungsversorgung 266 zugeführt wird,
die die AC-Spannung
in DC-Spannung umwandelt. Die DC-Spannung wird der CPU in ähnlicher
Weise durch die Leitungen 268 zugeführt. Die CPU 262 hat eine
Vielzahl von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen wie gezeigt. Während der
spezielle Kontroller oder Mikroprozessor nicht kritisch ist, ist
der gezeigte Prozessor der Omron Kontroller SP16-DT-A. Der Kontroller 262 ist
durch die Interface-Verbindungen 270, 272, 274 mit
einer Serie von Eingangs- und Ausgangseinrichtungen verbunden, innerhalb
der Rolleneinheit RA, um unterschiedliche Zustände von Komponenten (z.B. Sensoren)
der Zuführeinrichtung und
zum Betätigen
anderer Komponenten (z.B. Magnetschalter) zu signalisieren, um die
richtige Abfolge und Tätigkeit
der Zuführeinrichtung
bereitzustellen. So umfasst die Rolleneinheit RA einen Sensor 276 „Scherklinge
oben", einen Sensor 278 „Scherklinge unten", einen Sensor 280 „Fördern nach
vorne", einen Sensor 282 „rückwärts laufen", einen Sensor 284 „Aufnahme
vorwärts", einen Sensor 286 „Aufnahme rückwärts", einen Reset-Schalter 288,
einen Magnetschalter 290 „Scherklinge unten", einen Magnetschalter 292 „Papieraufnahme", einen Magnetschalter 294 „Fördern", einen Magnetschalter 296 „Scherklinge
oben", einen Sensor 298 „Teil vorhanden", einen Sensor 300 „Vakuumdüse" und einen Sensor 302 „Aufnahme
Rolle". Einige dieser
Komponenten wurden möglicherweise
bereits unter Bezugszeichen diskutiert. So entspricht der Sensor 300 „Vakuumdüse" dem Sensor 202i in 15 und 18,
der Sensor 208 „Teil
vorhanden" entspricht
dem Sensor 202j in diesen Figuren, und der Sensor 280 „Fördern nach vorne" entspricht dem Spannungssensor 209c in 14.
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Die
Wirkungsweise der Zuführeinrichtung 234 (21)
und der zugehörigen
Zuführeinrichtung 234' in 23 und 234'' in 24 wird
nun beschrieben. Während
sich die Vakuumdüse
N zur Aufnahme nach unten auf den aufzunehmenden Kontakt zu bewegt,
wird der Photosensor 300 (25) für die Düse blockiert
und löst
den Zyklus aus. Es wird ein Signal zu dem Kontroller 262 gesendet,
das den Magnetschalter 290 „Scherklinge unten" des Scherzylinders 214 aktiviert.
Der Scheranschlag 240 sinkt nach unten als Ergebnis der
Bewegung des Scherarms 216 (21) nach
unten und trennt einen Pin P von seinem Trägerstreifen CS, indem die Verbindungstabs
CT durchtrennt werden. Die Vakuumdüse N zieht den losen Pin von
der Aufnahmestation 212, bis die Basis B des Pins in Kontakt
mit der Spitze der Düse
kommt. Nachdem die Düse
das Teil, das sich wegbewegt, aufnimmt, stellten der Sensor 298 „Teil vorhanden" und der Sensor 300 „Vakuumdüse" die Abwesenheit
von Pin bzw. Düse
fest und bringen den Scheranschlag 240 in seine Position
zurück.
Wenn der Sensor 276 „Scherzylinder
oben" aktiviert
ist, zieht sich der Förderzylinder 202p zurück und bewegt
sich dann Taktweise nach vorne, um den nächsten Pin der Aufnahmestation
zuzuführen.
Der Photosensor 298 „Teil vorhanden" sendet ein Eingangssignal
an den Kontroller 262, das anzeigt, dass der Pin sich in
einem Scherbereich, ausgerichtet mit der Achse A der Vakuumdüse N befindet.
Es wird der Scherzylinder 214 betätigt, der dazu führt, dass
der federbelastete Scheranschlag 240 den Trägerstreifen
CS klemmt, aber ohne ausreichende Kraft, um die Verbindungstabs
CT zu durchtrennen. Der Zyklus ist nun abgeschlossen. Der nächste Zyklus
beginnt mit dem Absenken der Aufnahmedüse N, wie erfasst von dem Sensor 300 der
Vakuumdüse.
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Zeichnungslegende
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- 3 axis – Achse
3-3
- 10 post 10' – Vorsprung
- 12 basis 12' – Basis
- 13 pin – Pin
- 14 pin – Pin
- 16 connecting tab 16' – Verbindungstab
- 18 carrier strip – Trägerstreifen
- 20 flat strip – flacher
Streifen
- 22 undulating strip – Wellenstreifen
- 24 peak – Spitze,
Gipfel
- 26 low point – niedriger
Punkt
- 28 recess (receiving) – Ausnehmung (zur Aufnahme)
- 30 roll – Rolle/Spule
- 32 inner end – inneres
Ende
- 34 outer end – äußeres Ende
- 36 feeder – Zuführeinrichtung
- 38 supply station – Versorgungsstation
- 40 housing Gehäuse
- 42 shaft – Achse
- 43 transport station – Transportstation
- 44 transport surface – Transportfläche
- 46 locking device – Verriegeleinrichtung
- 48 tubular member – Schlauchelement
- 50 axial slot – Längsschlitz
- 52 deflecting plate – Ablenkungsplatte
- 54 slot – Schlitz
- 56 pick-up station – Aufnahmestation
- 58 vacuum nozzle – Vakuumdüse
- 60 actuator – Betätiger
- 62 block – Block
- 64 exit opening – Ausgangsöffnung
- 66 guide – Führung
- 66a input end – Einlaßende
- 66b output end – Auslaßende
- 66c cutting edge – Schneidkante
- 68 lever – Hebel/Armm
- 68a portion – Bereich
- 68b horizontaler Bereich
- 68c vertikaler Bereich/Schenkel
- 68d gripping portion – Greifbereich
- 68e surface – Oberfläche
- 70 shaft – Achse
- 72 pin – Pin
- 72a spring – Feder
- 72b plunger – Stift
- 74 shearing lever – Scher-/Trennhebel
- 74a portion – Bereich
- 74b horizontal portion – horizontaler Bereich
- 74c vertical portion – vertikaler Bereich/Schneidelement
- 74d surface – Oberfläche
- 74e cutting edge – Schneidkante
- 75 pivot pin – Drehachse
- 76 pawl – Hebel
- 78 pin – Achse
- 80 slot – Schlitz
- 82 pin – Pin
- 84 transverse edge – Stirnseite
- 86 inclined edge – Schrägfläche
- 88 spring – Feder
- 90 movable block – beweglicher
Block
- 92 pawl – Schiebehebel
- 94 pivot pin – Achse
- 96 slot – Schlitz
- 98 pivot pin – Pin
- 100 transverse edge – Stirnseite
- 102 inclined edge – Schrägfläche
- 104 spring – Feder
- 106 piston – Kolbenstange
- 108 transverse slot – Querschlitz
- 109c sensor – Sensor
- 110 rounded end – rundes
Ende
- 112 end surface – Endfläche
- 114 clearance – Zwischenraum
- 114a slot – Schlitz
- 114b slot – Schlitz
- 116 nicht belegt
- 118 shearing element – Scher-/Schneidelement
- 120 cutting edge – Schneidkante
- 122 vertical slot – vertikaler
Schlitz
- 124 pin – Pin
- 126 shaft – Stange/Kolben
- 128 holding finger – Haltefinger
- 130 plate – Platte
- 132 slot – Schlitz
- 134 pin – Pin
- 136 tension spring – Zugfeder
- 138 rivet – Nadel
- 140 position – Stelle
- 142 section – Abschnitt
- 142a slot – Schlitz
- 142b vertical section – vertikaler Abschnitt
- 142c vertikal section – vertikaler Abschnitt
- 142d transitional portion – Übergangsbereich
- 144a slot – Schlitz
- 144b section – Abschnitt
- 144c section – Abschnitt
- 146 pin – Pin
- 147 clearance – Zwischenraum
- 152a holding finger – Halte-/Klemmfinger
- 152b holding finger – Halte-/Klemmfinger
- 154a shaft – Drehachse
- 154b shaft – Achse
- 156 stop surface Anschlagfläche
- 158 stop pin – Anschlag
- 160b arrow – Pfeilrichtung
- 164 holding end – Halteende
- 172 hole – Ausnehmung
- 174 tube – Schlauch
- 200 feeder – Zuführeinrichtung
- 202 conveyor – Förder-/Schermittel
- 202a bloc – Block
- 202b slot – Schlitz
- 202c stopp pin – Anschlag
- 202d pin – Pin
- 202e support bloc – Block
- 202f cutting edge – Schneidkante
- 202g bloc – Block
- 202h stop surface – Anschlagfläche
- 202i sensor – Sensor
- 202j sensor – Sensor
- 202k slot – Schlitz
- 202m feed finger 202m' – Förderfinger
- 202n slot – Schlitz
- 202p transport cylinder – Förderzylinder
- 202q sensor – Sensor
- 204 mounting plate – Montageplatte
- 206 reel assembly – Roll-/Haspeleinrichtung
- 208 pick up assembly – Einrichtung
- 208a reel – Rolle
- 208b pawl – Tatze
- 208c cylinder – Zylinder
- 208d pawl linkage – Tatzenverbindung
- 209 pin tensioning assembly – Spanneinrichtung
- 209a bracket – Arm
- 209b roller – Rolle
- 209c sensor – Sensor
- 210 housing – Gehäuse
- 212 pick up means – Aufnahmemittel
- 214 shearing cylinder – Scherzylinder
- 214a rod – Stange/Kolben/Zylinder
- 214b sensor – Sensor
- 216 shear arm – Scherarm
- 216' pivot
pin – Drehachse
- 220a locking button – Verriegelungsknopf
- 222 contact – Kontakt
- 224 contact – Kontakt
- 226 tape – Band
- 227 securing assembly – Einrichtung
- 230 leaf spring – Bandfeder
- 232 support bloc – Block
- 234 feeder 234' 234'' – Zuführeinrichtung
- 236 bloc – Block
- 238 cut device – Schneideinheit
- 238a surface – Oberfläche
- 240 shear punch – Anschlag
- 240a slot – Schlitz
- 241 plate – Platte
- 242 inlet port – Lufteinlasskanal
- 244 arrow – Pfeilrichtung
- 248 cavity – Kavität
- 250 passage – Durchgang
- 252 filter – Filter
- 254 fuse – Sicherung
- 256 switch – Schalter
- 258 lamp – Lampe
- 260 line – Leitung
- 262 comptroller – Kontroller
- 266 power supply – Spannungsversorgung
- 268 line – Leitung
- 270 connector – Verbindung
- 272 connector – Verbindung
- 274 connector – Verbindung
- 276 sensor – Sensor
- 278 sensor – Sensor
- 280 sensor – Sensor
- 282 sensor – Sensor
- 284 sensor – Sensor
- 286 sensor – Sensor
- 288 switch – Schalter
- 290 solenoid – Magnetschalter
- 292 solenoid – Magnetschalter
- 294 solenoid – Magnetschalter
- 296 solenoid – Magnetschalter
- 298 sensor – Sensor
- 300 sensor – Sensor
- 302 sensor – Sensor
- 300 sensor – Sensor