DE2223345B2

DE2223345B2 - Verfahren zur Bestückung eines Bauelementeträgers und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2223345B2
Application number: DE2223345A
Authority: DE
Inventors: Helmut 1000 Berlin Gericke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-05-12
Filing date: 1972-05-12
Publication date: 1978-07-27
Also published as: IT987324B; ZA732107B; CH552330A; BR7303315D0; ES412326A1; DE2223345C3; ATA183673A; DE2223345A1; AR194446A1; AT344836B

Description

In elektrischen Geräten befinden sich oftmals parallel zueinander verlaufende Reihen mit Anschlußelementen, wobei die Reihen durch Isolierstoffträger, beispielsweise Hartpapierplatten, zu einer konstruktiven Einheit zusammengefaßt sind. Zwischen einander gegenüberliegenden Anschlußelementen zweier parallel verlaufender Reihen werden dabei jeweils nebeneinander diskrete Bauelemente eingelegt. Die Befestigung der Anschlußdrähte der Bauelemente kann dabei durch Löten erfolgen. Es sind aber auch Schraub- und Klemmverbindungen in diesem Zusammenhang bekannt.

Der Abstand zweier benachbarter Anschlußelemente einer Reihe ist dabei im allgemeinen nach einem mittleren Durchmesser von Bauelementen bemessen, so daß bei der in der Praxis vorkommenden großen Bandbreite in den Abmessungen der Bauelemente bei mehreren über dieses Mittelmaß hinausgehenden Bauelementen an sich nicht alle Anschlußelemente belegt werden können. Die Anzahl dieser freibleibenden Anschlußelemente kann aber dadurch entscheidend verringert werden, daß die Bauelemente in verschiedenen Ebenen angeordnet werden, da damit in der Projektion gesehen, die Bauteile enger aneinander rücken können. Da die für den Einsatz in solche Bauelementeträger bestimmten Bauelemente im allgemeinen parallel zu ihrer Längsachse verlaufende Anschlußdiähte aufweisen, erfordert eine derartige Verteilung der Bauelemente in verschiedenen Ebenen ein Abbiegen der Anschlußdrähte in einem an die Lage der gewählten Ebene für die jeweiligen Bauteile angepaßten Maß. Dies kann beispielsweise in einem Vorfertigungsschritt geschehen, birgt aber zugleich den Nachteil, daß Bauelemente mit derart doppelt abgebogenen Anschlußdrähten sich nur verhältnismäßig schwer handhaben lassen. Einerseits ist zu berücksichtigen, daß bei Aufbewahrung mehrerer solcher Bauelemente in einem Vorratsbehälter die Vielzahl der Biegekanten zu einem mehrfachen Verhaken der Bauelemente untereinander führt, so daß die Entnahme eines einzelnen Bauelementes mit Schwierigkeiten verbunden ist; andererseits ist es nicht möglich, die Bauteile direkt auf die Anschlußelemente aufzusetzen, da diese, sofern die Anschlußelemente nicht als Klemmelemente ausgebildet sind, um die Aufsatzstellen abkippen wurden. Bei nachfolgender Verlötung von Hand müßte also das Bauelement immer in seiner gewünschten Lage zusätzlich gehalten werden, während ein maschinelles Verlöten beispielsweise in einem Hubtauch- oder einem Schwallötband gänzlich unmöglich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Bestückung eines Bauelementeträgers, wie er im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannt ist, anzugeben; zur Lösung dieser Aufgabe dient die Ausgestaltung des Verfahrens nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Trägerkanal enthält nach der manuellen Bestükkung mehrere Bauelemente in unterschiedlichen Ebenen, deren Anschlußdrähte so abgebogen werden, daß sie dann alle in einer Ebene verlaufen und auf die angegebene Weise rationell mit den Anschlußelementen des Bauelementeträgers durch Klemmen, Verschrauben oder Löten verbunden werden können.

Bei Bestückungseinrichtungen für gedruckte Schaltungen werden gewöhnlich die Bauelemente nacheinander auf die Schaltungsplatte aufgesetzt. Eine aus der DE-AS 12 56 282 bekannte Bestückungseinrichtung sieht allerdings bereits eine Übernahmelehre vor, in der Aussparungen zum Aufnehmen der Bauelemente angebracht sind, wobei diese Aussparungen in einem

der Lage der Austriitsöffnungen von Führungsgängen entsprechenden Muster angeordnet ;ind. Durch diese Führungsgänge werden durch entsprechende Antriebseinrichtungen die Bauelemente von Magazinen der Übernahmelehre zugeführt. Im Prinzip ware zwar der Einsatz einer derartigen an Führungskanal angeschlossenen Übernahmelehre auch für Bauelementeträger mit parallelen Reihen von Anschlußelementen möglich, jedoch nur dann, wenn diese Bauelemente nicht in unterschiedlichen Ebenen innerhalb des Bauelementeträgers verlaufen.

Eine andere Übernahmelehre ist auch bereits im Zuge eines unter manueller Einwirkung ablaufenden Fertigungsschrittes bekannt. Bei dieser in der DE-AS 18 03 398 beschriebenen Vorrichtung handelt es sich um eine Hilsvorrichtung für die Bestückung eines Relaiskopplers mit Blankdrähten. Die beim fertigen Relaiskoppler in gleichmäßigen Abständen parallel verlaufenden und entsprechende Relaiskontakte vervielfachenden Blankdrähte werden dabei innerhalb der Hilfsvorrichtung in eine entsprechende Anzahl nach dem gleichen Raster angelegter Rillen mittels einer weiteren mechanischen Hilfsvorrichtung »eingekämmt«, anschließend an den überstehenden Enden gespannt und dann in ihrer Gesamtheit auf die Relaiskontakte aufgesetzt. Die gesamte Einheit wird dann anschließend in einem Hubtauchlötbad maschinell verlötet. Mit der Bestückung eines Bauelementeträgers, bei dem Bauelemente quer zwischen zwei Isolierstoffträgern befestigt sind, befaßt sich diese Druckschrift nicht.

Ein dem bekannten ähnlichen Spannrahmen kann allerdings auch für das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung finden, sofern nach dem Bestücken des Trägerkanals eine automalische Verlötung mit der eigentlichen Bauteilehalterung vorgesehen ist. Der Spannrahmen kann dabei so ausgebildet sein, daß er zugleich den Bauelementeiräger und den Trägerkanal erfaßt und beide somit zu einer beliebig weiterzuverarbeitenden Fertigungseinheit zusammenfügt. Die Konturen des Spannrahmens sowie natürlich auch des Trägerkanals sind dabei vorzugsweise auf entsprechende maschinelle Einrichtungen, wie z. B. ein Hubtauchlötbad, abgestimmt. Als vorteilhaft ist allerdings die direkte Verspannung der Bauelemente mit dem Bauelementeträger anzusehen, da dann der Trägerkanal je Arbeitsplatz nur einmal vorhanden zu sein braucht.

Um die Anschlußdrähte der im Trägerkanal ruhenden Bauelemente exakt parallel auszurichten, sieht eine vorteilhafte Weilerbildung der Erfindung vor, daß der an den Trägerkanal angepaßte Biegestempel mit zwei außerhalb der Bezugsflächen des Biegeblocks verlaufenden Ausrichtkämmen versehen ist, die die seitlich über die eigentliche Biegefläche hinausreichenden Drahtenden greifen und ausrichten; die Ausrichtkämme weisen dazu zweckmäßigerweise V-förmige Ausschnitte für die einzelnen Drahtenden auf.

Ί Die Erfindung wird im folgenden anhand fünf perspektivischer Schemazeichnungen erläutert, die neben der konstruktiven Ausbildung der an der Bestückung der Bauteileträger beteiligten Einzelelemente die einzelnen Fertigungsschritte von dem

κι Einlegen der Bauelemente in den Trägerkanal bis zum fertig verlöteten Bauteileträger darstellen.

In der F i g. 1 ist der Endbereich des Trägerkanals TK dargestellt, in dessen in seinen Wandflächen W befindlichen Schlitzen die Bauelemente E\ bis £5

υ eingelegt sind. Die Lage der Anschlußdrähte a 1 bis a 5 ist dabei durch die Tiefe der jeweiligen Schlitze bzw. bei den Bauelementen £2 und £4 auch durch die Lage der Biegefläche ßFgegeben.

Nachdem alle Bauelemente El bis £5 sowie die weiteren nicht dargestellten Bauelemente eingelegt sind, wird der Biegestempel BS in der dargestellten Weise auf den Trägerkanal bzw. auf die Biegefläche abgesenkt. Damit die Bauelemente E1 bis £5 sich nicht nach oben durchbiegen, ist der mittlere Bereich des

2ϊ Biegestempels BS mit einer Schaumstoffeinlage versehen, die die Bauelemente E1 bis £5 schonend arretiert. Beim Absenken des Biegestempels BS werden die einzelnen Anschlußdrähte a 1 bis a 5 von den V-förmigen Schlitzen der Ausrichtkämme erfaßt und parallel

in ausgerichtet.

Wie der F i g. 2 zu entnehmen ist, befinden sich nach dem Biegevorgang sämtliche Anschlußdrähte a 1 bis a 5 der Bauelemente E1 bis £5 in einer Ebene, die in einem nachfolgenden Fertigungsschritt mit der Ebene der

s*-, Anschlußelemente in Deckung gebracht wird. Dies ist durch die beiden dargestellten Reihen R von Lötösen angedeutet.

In der F i g. 3 ist eine Zwischeneinheit dargestellt, die den Trägerkanal TK mit seinen beiden Begrenzungs-

ID wänden W₁ die Bauteilehalterung BH sowie den Spannrahmen SR umfaßt, der die Anschlußdrähte a I bis a 5 der Bauelemente £ 1 bis £5 drehsicher arretiert.

Der in der Fig. 4 veranschaulichte Fertigungsschritt besteht im Herausheben der mit dem Spannrahmen SR verbundenen Bauteilehalterung BH aus dem Trägerkanal und der anschließenden durch die beiden Hubtauchlötbäder HL schematisch angedeuteten Verlötung, aus der die in Fig. 5 dargestellte fertige Baueinheit mit angelöteten Bauelementen hervorgeht, bei der die über die Lötöiien hinausstehenden Anschlußdrähte der Bauelemente bereits abgeschnitten sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestückung eines Bauelemenleträgers, der in einem größer als die Längsabmessun- ^r> gen der Bauelemente bemessenen Abstand parallel zueinander zwei längliche Isolierstoffkörper mit in einer Ebene angeordneten Reihen von Anschlußelementen zur Aufnahme von quer eingebauten Bauelementen mit entgegengesetzt gerichteten, unterschiedlich stark abgekröpften Anschlußdrähten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst nicht abgekröpften Anschlußdrähte (a\ bis a S) der Bauelemente (El bis £5) in entsprechend der gewünschten Kröpfung unterschiedliche Tiefe aufweisende Schlitze zweier in einem kleineren Abstand als dem der Isolierstoffkörper voneinander parallel zueinander verlaufenden Begirenzungswände (W) eines Trägerkanals (TK) eingelegt und mittels eines Biegestempel (BS) auf zwei äußerstenfalls in Höhe des tiefstgelegenen Schlitzgrundes in einer Ebene verlaufende Biegeflächen (BF) eines entlang der Außenflächen der Begrenzungswände (W) angeordneten Biegeblocks abgebogen und gekröpft werden, daß danach, ohne _>ί die Bauelemente vom Trägerkanal (TK) zu entfernen, sämtliche Anschlußdrähte (a 1 bis a 5) mit den Anschlußelementen des Bauelementeträgers (BH) zusammengefügt werden und daß anschließend unter Beibehaltung der gegenseitigen Lage der Bauelemente (Ei bis £5) und des Bauelementeträgers (BH) die Anschlußdrähte (a 1 bis a 5) mit den Anschlußelementen des Bauelementeträgers (BH) fest verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- y, zeichnet, daß die abgekröpften Anschlußdrähte (a I bis a 5) nach dem Zusammenfügen mit den Anschlußelementen mittels eines Spannrahmens (S/?,)dreh-und verschiebesicher arretiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 41) zeichnet, daß die aus den Bauelementen (E 1 bis E5) dem mit den Anschlußdrähten (a\ bis a 5) zusammengefügten Bauelementeträger (BH) und dem diese Teile umfassenden Spannrahmen (SR) bestehende Anordnung in eine automatisch arbeitende Lötvorrichtung (HZ^eingesetzt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegestempel (BS) mit zwei außerhalb der Biegeflächen (BF) verlaufenden und nach dem Absenken des Biegestempels (SS^über die Ebene der Biegefläche (BF) hinausreichenden Ausrichtkämmen (AK) für die Drahtenden (a I bis a 5) versehen ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegestempel (BS) in seinem den unmittelbaren Bereich des Trägerkanals (TK) umfassenden Bereich mit einer beim Absenken an die Bauelemente (EX bis E5) angedrückten Schaumstoffeinlage (S£^ versehen ist.