DE2344537A1

DE2344537A1 - Verfahren zur automatischen pruefung von bauteilen mit kontaktfahnen

Info

Publication number: DE2344537A1
Application number: DE19732344537
Authority: DE
Inventors: Mordechai Hamer; Wolfgang Rinder; Uwe Winkler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1975-07-17

Description

Verfahren zur automatischen Prüfung von Bauteilen mit Kont ak t f ahn en

Es sind im Zuge automatisierter Fertigungsstraßen eingesetzte Einrichtungen bekannt, die mittels entsprechend angepaßter Abf ühlvorri ch tungen Bauelementeträger im Hinblick auf ihre Bestückung überprüfen. Zu diesem Zweck werden beispielsweise mechanische Fühler eingesetzt, die die Prüfobjekte auf Fehlstellen oder Materialreste abfühlen und eine entsprechende Anzeige zur Behebung der Störung oder zur Ausscheidung des Ausschußproduktes liefern. Derartige Einrichtungen liefern im allgemeinen aber nur binäre Aussagen, d.h. sie entscheiden, ob bestimmte abzufühlende Charakter!stika vorhanden oder nichtvorhanden sind. Bei Bauteilen mit Kontaktfahnen können zwar abzufühlende Kontaktfahnen vorhanden, jedoch verbogen oder tordiert sein, was im Hinblick auf Ausnehmungen - Lötaugen der Kontaktfahnen - und deren möglichst definierte Ausrichtung zur Anpassung an nachfolgende automatische Fertiguugsprozesse als Fehlerstelle angesehen werden muß. Zur Prüfung der definierten Ausrichtung von Kontaktfahnen und vor allem auch der Unversehrtheit der Ausnehmungen sind derartige mechanische Meßfühler nicht oder zumindest nur mit großem konstruktiven Aufwand und Einhaltung enger Toleranzen einsetzbar.

Es sind zwar schon Verfahren und Vorrichtungen zum axialen Ausrichten von Stiften bekannt, die sieh auch auf Kontakt-

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fahnen ausdehnen ließen, jedoch stellen solche Vorrichtungen ebenfalls sehr umfangreiche Gebilde dar; außerdem kann das Verbiegen von Stiften während des !Transportes nicht ganz ausgeschlossen werden. Im übrigen erlauben die bekannten Verfahren auch nicht das Erkennen von fehlerhaften Ausnehmungen, d.h. von Lötaugen, die im Zuge vorhergehender Verzinnungsprozesse fälschlicherweise mit Zinn verschlossen worden sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Prüfung von Bauteilen mit Kontakt fahnen, die Ausnehmungen zur Aufnahme von Anschlußdrähten aufweisen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, das Vorhandensein, die richtige Lage und die Unversehrtheit der Kontaktfahnen mit Sicherheit zu prüfen, wird dadurch gelöst, daß die Kontaktfahnen ausgehend von einem Randbereich über den Ort der Ausnehmungen hinweg durch eine Lichtschrankeneinrichtung geführt werden, die durch entsprechende Änderungen ihres Schaltzustandes die Übergänge zwischen den Ausnehmungen und den Randbereichen derselben registriert.

Als wesentlich für die Erfindung ist anzusehen, daß sämtliche möglichen Pehlerformen — also das Fehlen von Kontaktfahnen, deren Verbiegung, Tordierung und der Verschluß von Ausnehmungen durch Zinnreste - durch eine Abweichung von einem charakteristischen Zeitverlauf der Änderungen des Schaltzustandes der Lichtschrankeneinrichtung verifiziert werden. Zweckmäßigerweise stehen dabei die Kontaktfahnen im Ausgangsstatium der Prüfung außerhalb des Einflußbereichs der Lichtschrankeneinrichtung und werden dann langsam mit dem Bereich der Ausnehmungen in den Lichtschrankenbereich hereingefahren. Dabei ergibt sich je nach Lage und Ausbildung der Ausnehmungen ein mehrmaliger Wechsel der Beleuchtungsverhältnisse eines in die Lichtschrankeneinrichtung

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integrierten fotoelektrischen Bauelements. Ist beispielsweise die Ausnehmung in Eorm einer allseitig umschlossenen Öffnung ausgebildet, so erfolgt beim Einfahren der Kontaktfahne in den Bereich der Lichtschranke zunächst eine Abdeckung des fotoelektrischen Bauelementes, dann bei Einfahren der Ausnehmung eine erneute Preigabe und anschließend beim Übergang von der Ausnehmung zu deren Randbereich eine erneute Abdeckung des fotoelektrischen Bauelementes.

Dabei kann eine einzige Lichtschrankeneinrichtung für sämtliche Kontaktfahnen eines Bauteils vorgesehen sein; sämtliche Kontaktfahnen v/erden dann nacheinander an derselben Lichtschrankeneinrichtung vorbeigeführt; es ist natürlich auch denkbar, daß jeweils die Lichtschrankeneinrichtung bewegt wird.

Bei einem derartigen Verfahren wird die Auswertung der Schaltzustandsänderungen der Licht schrank en einrichtung in besonders vorteilhafter Weise dadurch gelöst, daß sämtliche derartigen Änderungen in einem Zähler auf summiert werden und nach Abschluß der Prüfung sämtlicher Kontaktfahnen mit einem vorbestimmten Zählwert verglichen werden. Dieser Zählwert ergibt sich aus der Zahl der Kontaktfahnen und der Zahl der Ausnehmungen je Kontaktfahne. Weist beispielsweise jede Kontaktfahne eine Bohrung auf, so erfolgt bei Vorbeifahren der Kontaktfahne in Höhe der Bohrung an der Lichtschranke zunächst eine Abdeckung, dann - im Bereich der Bohrung - eine Preigabe und anschließend erneut eine Abdeckung des Strahlengangs. Die Lichtschrankeneinrichtung liefert also je Kontaktfahne zwei Impulse. Bei 'n' Kontaktfahnen müssen sich also bei einwandfreier Lage und Ausführung derselben ^f2n^! Impulse ergeben. Bei Abweichung des Zählerstandes von diesem vorgegebenen Zählwert erfolgt ein entsprechendes Fehlersignal.

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Kürzere Prüfzeiten lassen sich jedoch gemäß einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
dadurch erzielen, daß den Kontaktfahnen eines Bauteils eine entsprechende Anzahl von Idchtschrankeneinrichtungen in äquivalenter Konfiguration zugeordnet ist. Bei Bewegung des Bauteils in die licht schrank en einrichtungen bzw. bei umgekehrter Bewegungsrichtung befinden sich dann sämtliche Kontaktfahnen im Einflußbereich von Lichtschrankeneinrichtungen, die aus— gangsseitig beispielsweise an ein ODBR-Gatter angeschlossen sein können, das bei Abweichungen vom vorbestimmten Schaltschemata der Id. chtschrankeneinri ch tungen ein entsprechendes Pehlersignal abgibt, das zu einer Aussonderung des Prüflings führt. Der Transport der Bauteile in dem Bereich der Lichtsehrankeneinrichtung erfolgt vorteilhafterweise derart, daß die Bauteile vor und nach der Prüfung in gleicher Lage gehalten sind; damit lassen sich die einfachsten Antriebsverhältnisse erzielen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die einzelnen Lichtschrankeneinrichtungen in Kammern angeordnet sind, die jeweils zumindest den den vorhandenen Ausnehmungen benachbarten Bereich der Lötfahnen aufnehmen und die zugleich eine Abschirmung der einzelnen Lichtschranken gegeneinander gewährleisten.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für Bauteile mit einer größeren Anzahl von Kontaktfahnen - also beispielsweise Jederlei st en - und ist für Kontaktfahnen mit unterschiedlichsten Formen sowohl der Kontaktfahnen selbst
als auch ihrer Ausnehmungen einsetzbar. So sind beispielsweise neben zylindrischen oder in Form von Langlöchern ausgestalteten Ausnehmungen auch in Endbereichen der Kontakt-

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fahnen "befindliche Aufnahmeschlitze nach dem Verfahren prüfbar .

Die Erfindung wird im folgenden anhand von drei Figuren erläutert. Dabei zeigt die Figur 1 eine perspektivische Schemadarstellung einer Prüfeinrichtung mit je einer Lichtschranke je Kontaktfahne, während die Figur 2 ein Prüfverfahren mit nur einer Lichtschranke für sämtliche Kontaktfahnen eines Bauteils veranschaulicht. In der Figur 3 werden unterschiedliche Fehler formen der Kontakt fahnen und die Auswirkung derselben auf die Auswertung innerhalb einer Anordnung nach der Figur 2 gezeigt.

In der Figur 1 ist die Prüfung der Federleiste FL veranschaulicht, deren Randbereich mit den Anschlußstiften A1 bis A4 dargestellt ist. Jeder der Anschlußstifte A1 bis A4 weist dabei ein Lötauge L1 bis L4 auf.

Unterhalb der Federleiste FL, die von einer Fördervorrichtung im Rahmen einer automatischen Prüfeinrichtung angetrieben wird, befindet sich der Träger T, der mehrere Kammern K1, K2, K3 zur Aufnahme je einer Lichtschrankeneinrichtung bildet. Die der Prüfung des Anschlußstiftes A1 zugeordnete Lichtschrankeneinrichtung ist dabei durch die symbolisch angedeutete Lichtquelle LQ und den Fototransistor FT in auswertungsgerechter Lage dargestellt.

Durch die gestrichelte Darstellung der unteren Bereiche der Anschlußstifte A1, A2 und A3 ist das Absenken der Federleiste FL zur Prüfung versinnbildlicht. Während des. Absenkens erfolgt zunächst durch den unterhalb der Lötaugen L1 bis L4 gelegenen Randbereich der Anschlußstifte A1 bis A4 eine Abdeckung der Fototransistoren FT, die im Moment des Eintauchens der Lötaugen L1 bis L4 in den Einflußbereich der

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Lichtschranke wieder aufgehoben und nach Durchfahrt der Lötaugen L1 Ms L4 durch den Einflußbereich wieder hergestellt wird.

In der Figur 2 ist die Prüfung sämtlicher Kontaktfahnen F1 bis F4 eines Bauteiles mit nur einer Lichtschranke veranschaulicht, wobei auch hier die Lichtschranke durch die Lampe L und die Fotozelle Z nur schematisch dargestellt ist. An die Fotozelle Z ist über den Verstärker V der Impulszähler IZ angeschlossen, dessen jeweiliger Zählstand in der Auswerte einrichtung AE mit einem vorgegebenen Zah— lenwert verglichen wird. Die Bewegungsrichtung der Kontaktfahnen F1 bis F4 verläuft dabei in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung.

In der Figur 3 sind im unteren Teil drei verschiedene Kontaktfahnen F5» F6 und F7 dargestellt, von denen die Kontaktfahne F5 in einwandfreiem Zustand ist, während bei der Kontaktfahne F6 das Lötauge durch Lötzinn verschlossen ist und bei der Kontaktfahne F7 der Endbereich abgebrochen ist.

Bei Vorbeifahren der Kontaktfahnen F5 bis F7 an der schematisch angedeuteten Lichtschranke LS entsteht der in dem darüber dargestellten Diagramm gezeigte Spannungsverlauf am Ausgang derselben. Die Kontaktfahne F5 führt also zu zwei Impulsen, die Kontaktfahne F6 dagegen infolge des verschlossenen Zustandes ihres Lötauges nur zu einem Impuls. Da die Kontaktfahne F7 in ihrem Endbereich abgebrochen ist, beeinflußt sie die Lichtschranke LS überhaupt nicht, so daß ,diese demgemäß keine Änderung ihrer Ausgangsspannung erfährt. Bei Vergleich des vorgegebenen Zahlenwertes mit dem Zählerstand nach Beendigung der Prüfung sämtlicher Kontaktfahnen eines Bauteiles erfolgt also ein Fehlersignal, das zur Aussortierung des schadhaften Bauteiles ausgenutzt wird.

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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt mit nur geringem
konstruktiven Aufwand eine schnelle und umfassende Prüfung sämtlicher in der Praxis auftretender Fehler an mit Ausnehmungen zur Aufnahme von Anschlußdrähten versehenen Kon~ taktfahnen.

3 Figuren

7 Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

(\/'Verfahren zur automatischen Prüfung von Bauteilen mit Kontaktfahnen, die Ausnehmungen zur Aufnahme von Anschlußdrähten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfahnen (A1 Ms A4) ausgehend von einem Randbereich über den Ort der Ausnehmungen (L1 bis 14) hinweg durch eine Lichts ehr ankeiieinrich tung (LQ, PT) geführt werden, die durch entsprechende Änderungen ihres Schaltzustandes die Übergänge zwischen den Ausnehmungen (11 bis L4) und den Randbereichen derselben registriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfahnen (A1 bis A4) im Ausgangsstadium der Prüfung außerhalb des Einflußbereichs der Lichtschrankeneinrichtung (LQ, Yl) stehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kontaktfahnen (P1 bis P4) eines Bauteils an derselben Lichtschrankeneinrichtung (L, Z) vorbeigeführt werden.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Kontaktfahnen (A1 bis A4) eines Bauteils (PL) eine entsprechende Anzahl von Iiichtschrankeneinrichtungen (LQ, ET) in äquivalenter Konfiguration zugeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (PL) vor und nach der Prüfung in gleicher Lage gehalten sind.

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6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lichtschrankeneinrichtungen (LQ, PT) in durch lichtundurchlässige Wände "begrenzten und in Form und Abmessungen an den Kontaktfahnen (A1 Ms A4) orientierten Kammern (K1, K2, K3) angeordnet sind.
7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung der Schaltzustandsänderungen der Lichtschrankeneinrichtung (L, Z) mittels eines Zählers (IZ) erfolgt und daß das Ergebnis der Zählung mit einem anhand der Anzahl der Kontakt fahnen (ϊΊ bis ΈΑ) und der Zahl der Ausnehmungen (B 1 bis B4) ermittelten Zahlenwert verglichen wird.

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