-
"Zum Aufbringen elektrischer bzw. elektronischer Bauelemente
-
auf Trägerpiatten, insbesondere auf Leiterplatten ausgerüsteter Montagetisch".
-
Die Erfindung betrifft Montagetische zum Aufbringen elektrischer bzw.
elektronischer Bauelemente auf Trägerplatten, insbesondere auf Leiterplatten.
-
Bekanntlich kann die herkömmliche Herstellung von Leiterpiatten verschiedener
Bauart ohne die Anwendung von Hilfseinrichtungen leicht zu Behlpositionierungen
der Bauelemente, selbst bei qualifizierten Arbeitskräften führen, welche sämtliche
aufein#erfolgenden
Zusammenbaustufen im Kopf behalten müssen. Um
den Zusammenbau der Leiterplatten sicherer und rationeller zu gestalten, wurden
bereits Montage tische vorgeschlagen, die mit Vorrichtungen ausgerüstet sind, die
für jede der fortlaufenden Zusammenbauphasen Leuchtzeichen auf der gedruckten Schaltung
liefern, wodurch die Bedienungsperson die Position und gegebenenfalls die Polarität
erkennen kann, nach der die Bauelemente aufzubringen sind. Die Bauelemente selbst
sind in getrennten Fächern je nach ihrer Art verteilt (z.B. Widerstände, Kondensatoren,
Dioden, Transistoren); diese Fächer sind jeweils entsprechenden Zusammenbauphasen
zugeordnet (d.h. sie sind entsprechenden Leuchtzeichen an der gedruckten Schaltung
zugeordnet), so daß sie eines nach dem anderen in jeder Phase der Bedienungsperson
zugänglich gemacht werden. Mit derartigen Montagetischen wird es möglich gemacht
- theoretisch unter Ausschluß jeden Fehlers - , zuerst Bauelemente einer Art, dann
Bauelemente einer anderen Art und so weiter, auf die Platte aufzubringen, bis der
Zusammenbau fertig ist.
-
Den beachtenswerten Vorteilen der Sicherheit und der Einfachheit der
Vorgänge stehen bei derartigen Montagetischen einige Nachteile gegenüber, die hauptsächlich
mit dem System der Leuchtzeichen zusammenhängen, das im wesentlichen von zwei verschiedenen
Arten sein kann: mit Projektor oder mit optischen Fibern. Das erste System umfaßt
einen Projektor, der auf die gedruckte Schaltung die Zeichen eines Fotofilmes wirft,
von dem jedes einzelne Bild eine Gruppe Leuchtpunkte aufweist, die einer Zusammenbaustufe
sowie einer besonderen Sorte der in einem bestimmten Fach im ontagetisch enthaltenen
Bauelemente entspricht. Damit eine
genaue Übereinstimmung der Leuchtpunkte
mit den Löchern an der gedruckten Schaltung sichergestellt ist, in die die Pole
der Bauelemente eingeführt werden sollen, müssen Projektor und gedruckte Schaltung
starr am Tisch befestigt sein, was offensichtlich die Arbeit der Bedienungsperson
erschwert, die die gedruckte Schaltung zumindest unbehindert handhaben sollte. Bekanntlich
verschleißt außerdem der mechanische Transport des Filmes im Projektor mit der Zeit,
so daß die Genauigkeit der genannten Übereinstimmung nachläßt. Über eine gewisse
Toleranzgrenze hinaus kann dieses Kabel auch zu Zusammenbaufehlern führen, nachdem
die meisten gedruckten Schaltungen kritische Abmessungen haben. Schließlich muß
der Film jedesmal ersetzt werden, wenn sich das Bild der gedruckten Schaltung ändert,
so daß das Projektorsystem insgesamt auch umständlich und sehr kostspielig erscheint.
-
Das fiberoptische System gestattet eine gleichbleibende Genauigkeit
des Zusammenbaues, sowie eine gewisse Handlichkeit (auch wenn nur beschränkt und
schwierig) der gedruckten Schaltung für die Bedienungsperson. Das fiberoptische
System sieht im wesentlichen ein umfangreiches Fiberbündel (zumindest eine Fiber
für jedes Bauelement) vor, die sich auf die einzelnen Anschlußlöcher der gedruckten
Schaltung in der Weise verteilen, daß sie von einer Steuerstelle des Montagetisches
ausgehen, in der Schaltkreise (meist mit Fußschaltbedienung) für die Synchronisierung
der einzelnen Zusammenbaustufen mit der Zugänglichkeit zu zugeordneten Fächern für
die entsprechenden Sorten der Bauelemente enthalten sind. In der Steuerstelle ist
eine Vielzahl Leuchtehi (zumindest eine für jede Zusammenbaustufe) untergebracht,
die wahlweise mit Strom versorgt werden können und deren Licht von
einem
zum anderen Ende der optischen Fiber wandert.
-
Wahlweise kann die Steuerstelle eine einzige Leuchte umfassen, die
an einer zwischen mehreren Stellen versetzbaren Halterung angebracht ist.
-
Im wesentlichen ist jeder Leuchte (bzw. jeder Position der Einzelleuchte)
eine Anzahl optischer Fibern zugeordnet, welche das leuchtende Zeichen für entsprechende
Anschlußpunkte der jeweiligen Zusammenbaustufe auf die gedruckte Schaltung übertragen.
-
Der Platzanspruch des optischen Fiberbündels ist so groß, daß dadurch
die Handhabung der gedruckten Schaltung ziemlich beschränkt wird. Außerdem ist es
notwendig, die optischen Fibern einzeln neu zu positionieren, wenn das Bild der
gedruckten Schaltung geändert wird, was einen langwierigen, umständlichen Vorgang
darstellt, dessen Vereinfachung begrüßenswert ist.
-
Schließlich darf auch der höhere Preis der optischen Fiber nicht unerwähnt
bleiben.
-
Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines voll ausgerüsteten Montagetisches
der beschriebenen Bauart, bei dem die Vorteile der bekannten Technik erhalten und
deren Nachteile verringert werden.
-
Erfindungsgemäß wird dieser Zweck durch einen Montagetisch erreicht,
der für das stufenweise Aufbringen auf eine Trägerplatte, insbesondere eine Isolierstoffplatte
für gedruckte Schaltungen, von elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen ausgerüstet
ist, welcher Montagetisch erstens eine Vielzahl geschlossener Kästen, von denen
jeder eine vorgewählte Art benötigter Bauelemente enthält, die der Reihe nach an
die Stellen befördert
werden, wo sie der Bedienungsperson zugänglich
sind, zweitens Stromspeisungsmittel für eine Vielzahl Leuchtzeichengeber und drittens
von Hand schaltbare Betätigungsmittel zum Synchronisieren - in jeder Stufe des Zusammenbaues
- der Stromspeisung von mindestens einem dieser Mittel mit dem Transport desjenigen
Kastens an die Zugänglichkeitsstelle umfaßt, in dem die Art Bauelemente enthalten
sind, die in der betreffenden Zusammenbaustufe benötigt werden. Der erfindungsgemäße
Montagetisch ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß die zeichengebenden Mittel
aus lichterzeugenden Dioden oder dgl. bestehen, die eine erste und eine zweite Elektrode
aufweisen und im Bereich der entsprechenden Löcher der Platte angeordnet sind, in
die die Polschuhe der Bauelemente eingeführt werden sollen, wobei diese Dioden mit
den Speisungsmitteln über Wähler verbunden sind, die mit mehreren umschaltbaren
Ausgängen versehen sind und von den erwähnten Betätigungsmitteln gesteuert werden.
-
Merkmale und Vorteile der Erfindung erhellen sich aus nachstehender
Beschreibung eines als nicht einschränkend geltenden Beispieles, in der auf beiliegende
Zeichnung Bezug genommen wird, in der Fig. 1 ein Schaubild mit Teilschnitt des erfindungsgemäßen
Montagetisches, Fig. 2 den Schaltplan für die Vorrichtungen zum Synchroiiantrieb
des Montagetisches nach Fig. 1, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, und Fig.
3 ein Detail des Schaltbildes der Verbindungen zwischen Wählern und Lichtzeichengebern
vom Schaltplan nach Fig. 2
darstellt.
-
Der erfindungsgemäße Montagetisch 10 (Fig. 1) umfaßt eine Vielzahl
Kästen 11, die auf einem geschlossenen Kettenförderer befestigt sind und unter der
Arbeitsplatte 12 des Montagetisches laufen. Der ibntagetisch ist mit einer durchgehenden
Öffnung 13 versehen, durch die die Bedienungsperson jeweils zu einem der Kästen
Zugang hat, während die übrigen unter der Arbeitsplatte verdeckt bleiben. Jeder
der Kästen 11 ist so beschaffen, daß er entsprechende (elektrische bzw. elektronische)
Bauelemente einer vorgewählten Bauart und Wertigkeit enthält, die in aufeinanderfolgenden
programmierten Stufen auf eine Leiterplatte aufzubringen sind. Die Reihenfolge der
Zusammenbaustufen wird durch die Betätigung seitens der Bedienungsperson von einer
manuell schaltbaren Betätigungsvorrichtung (z.B. eines Fußschalters 14) ausgelöst,
die in bekannter, nicht dargestellter Weise den Transport des Förderers um einen
Schritt bewirkt, so daß ein anderer Kasten durch die Öffnung 13 zugänglich wird,
als derjenige, der in der vorhergehenden Stufe zugänglich war. Kurzum, es sind in
jeder Zusammenbaustufe nur Bauelemente einer Sorte für die Bedienungsperson zugänglich,
die in derselben Zusammenbaustufe benötigt werden. Der erfindungsgemäße Montagetisch
umfaßt außerdem einen Schaltkasten 15, in dem die wichtigsten Betätigungsstromkreise
untergebracht sind. An diesem Schaltkasten ist über ein stromleitendes Kabel 16
ein Pult 17 angeschlossen, auf dem die (nicht dargestellte) Leiterplatte in lösbarer,
an sich bekannter Weise festgehalten wird, auf der die Bauelemente aufgebracht werden
sollen. Der Pult 17 ist am Montagetisch 10 nicht befestigt, so daß ihn die Bedienungsperson
beliebig versetzen
kann. Wie Fig. 2 zeigt, steuert die manuell
schaltbare Betätigungsvorrichtung 14 eine euervorrichtung 18 zum stufenweisen Weitertransport
des Kastenförderers 11. Die Steuervorrichtung 18 ist mit einem Ausgang 19 versehen,
über welchen sie - im Gleichschritt mit dem Weitertransport der Kästen 11 -ein Relais
20 (ein Schrittrelais) ansteuert. Seinerseits steuert das Relais 20 - z.B. über
ein elektromechanisches Bauelement -eine Wählervorrichtung mit mehreren umschaltbaren
Ausgängen an.
-
Diese Ausgänge sind (auf die weiter unten beschriebene Weise) über
einzelne, im Kabel 16 gebündelte Stromleiter mit einer Vielzahl lichterzeugender,
im Pult 17 untergebrachter Dioden 22 verbunden. Bekanntlich weisen die (gewöhnlich
mit LED bezeichneten) lichterzeugenden Dioden kleine Abmessungen auf und eignen
sich dazu, ein Beuchtsignal abzugeben, sooft eine Gleichspannung kleineren Wertes
(ca. 1,6 V) an ihre Elektroden angelegt wird.
-
Die Dioden 22 sind zweckmäßigerweise im Bereich entsprechender Löcher
der ~leiterplatte angeordnet (wenn die Leiterplatte auf dem Pult 17 liegt), in welche
Löcher die Endpole der Bauelemente eingeführt werden sollen und sind an der Zahl
zumindest so viele, wie die Gesamtzahl der auf die Leiterplatte auf zubringenden
Bauelemente ist. Die Elektroden der Dioden 22 werden über das Kabel 16 und den Wähler
21 von einem Vorschaltgerät 23.gespeist, das zwei Ausgangspole 24, 25 aufweist,
zwischen welchen eine (vorzugsweise) Gleichspannung von ca. 1,6 V besteht. Natürlich
wird der Stromkreis durch ein weiteres (nicht dargestelltes) Vorschaltgerät ergänzt,
das alle beschriebenen Stufen speist, die es erfordern. Die besondere Schaltung
der Dioden 22 ist in Fig. 3 deutlicher dargestellt; daraus kann man ersehen,
daß
der Wähler 21 einen ersten und einen zweiten Umschalter umfaßt, von welchen jeder
einen beweglichen Kontakt (26 bzw. 27) und eine Vielzahl Ausgänge (feststehende
Kontakte) aufweist, die von 0 bis 9 bezeichnet sind. Die Kontakte 26, 27 sind mit
den Ausgängen 24 (Pluspol) bzw. 25 (Minuspol) des Vorschaltgerätes 23 direkt verbunden
und miteinander auf bekannte, nicht dargestellte Weise mechanisch verbunden, so
daß der Kontakt 27 um einen Schritt (z.B. vom Ausgang 2 auf Ausgang 3) nach jeder
vollständigen Umschaltung der mit dem Kontakt 26 gepaarten Ausgänge umschaltet (d.h.
sooft der Kontakt 26 vom Ausgang 9 auf Ausgang 0 umschaltet). Wie in Fig. 3 dargestellt,
sind die Ausgänge 0 bis 9 beider Umschalter 26 und 27 mit entsprechenden Stromleitern
(die im Kabel 16 zusammengebündelt sind) verbunden, wobei an jedem dieser Leiter
eine Elektrode einer Vielzahl Dioden 22 angeschlossen ist (und zwar von ebensovielen
Dioden, wie die Ausgänge eines jeden Umschalters des hier beschriebenen Beispiels
an der Zahl sind). Vorzugsweise sind die Dioden 22 mit ihrer Anode an den entsprechenden
Ausgängen des Umschalters 26 und mit der Kathode an den entsprechenden Ausgängen
des Umschalters 27 angeschlossen. Die Dioden 22 sind demnach durch eine sogenannte
Matrixschaltung verbunden und jede von ihnen wird an ihren beiden Elektroden nur
in einer bestimmten Stufe des Zusammenbaues gespeist, der eine besonders kombinierte
Schaltstellung der beweglichen Kontakte 26 und 27 entspricht.
-
Wenn sich z.B. die Kontakte 26 und 27 in der Stellung nach Fig.
-
3 befinden, speisen die Ausgänge 24 und 25 nur die mit 22' bezeichnete
Diode. Es ist hervorzuheben, daß zwar die Dioden in Fig. 3 in der Anzahl von Hundert
dargestellt sind (d.h. ebensoviele
wie die möglichen Variationen
der kombinierten Schaltstellung der Umschalter 26 und 27), aber daß jede Diode in
einem praktischen Fall eine Gruppe parallelgeschalteter Dioden darstellen kann.
Im letzteren Fall, der am häufigsten vorkommt, ist jede Diodengruppe dazu geeignet,
während der ihr zugordneten Zusammenbaustufe, diejenigen Löcher an der Leiterplatte
zu bezeichnen, in welche die Endpole einer besonderen Sorte Bauelemente eingeführt
werden sollen.
-
Aus obiger Beschreibung ist die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen
Montagetisches leicht zu entnehmen. Nachdem die Weiter platte auf Pult 17 aufgespannt
und die einzelnen Stromkreise gespeist worden sind, ist eine im voraus bestimmte
Sorte Bauelemente durch die Öffnung 13 des Montagetisches zugänglich, die in einem
Kasten 11 enthalten sind. Gleichzeitig schließen z.B.
-
die beweglichen Kontakte 26 und 27 des Wählers 21 mit den feststehenden
Kontakten bei "O", so daß über sie die Diode oder diodengruppe 22 gespeist wird,
und ein Lichtsignal abgibt, welche im Bereich der Löcher der Leiterplatte angeordnet
sind, in die die Pole der während dieser Zusammenbaustufe zugänglichen Bauelemente
einzuführen sind. Selbstverständlich müssen die Dioden zuvor zweckentsprechend nach
dem jeweiligen Schaltkreis angeordnet werden. Um auf die nächste Zusammenbaustufe
überzugehen, genügt es, den Fußschalter 14 zu betätigen, dessen Ausgang die Steuervorrichtung
18 ansteuert, so daß der Kettenförderer so weit transportiert, bis ein andersartige
Bauelemente enthaltender Kasten durch die Öffnung 13 zugänglich wird. Gleichzeitig
mit dem Weitertransport des Kettenförderers erzeugt die Steuervorrichtung 18 auf
bekannte Weise einen elektrischen Impuls an ihrem
Ausgang 19.
Der Impuls bewirkt die Versetzung um einen Schritt des Ankers vom Relais 20, welcher
Anker den beweglichen Kontakt 26 des Wählers 21 auf den Ausgang umschalten läßt,
während der bewegliche Kontakt 27 in seiner alten Stellung verbleibt. Dadurch wird
nun eine andere Diode (bzw. Diodengruppe) 22 gespeist als die vorhergehende, wie
aus Fig. 3 leicht ersichtlich, welche neue Diode ein Beuchtzeichen in den Bereich
der zugeordneten Löcher der Leiterplatte wirft, ähnlich wie bereits oben beschrieben.
Auch alle darauffolgenden Zusammenbaustufen lösen einander in ähnlicher Weise ab,
wobei - wie bereits erwähnt - zu berücksichtigen ist, daß der bewegliche Kontakt
erst nach einer vollständigen Umschaltung (Umdrehung des beweglichen Kontaktes 26)
um einen Schritt weiterschaltet. Natürlich kann der erfindungsgemäße Montagetisch
mit einer bekannten, nicht dargestellten Nullstellvorrichtung ausgerüstet werden,
die z.B. mittels eines am ontagetisch anzubringenden Druckschalters zu betätigen
ist. Die Nullstellvorrichtung kann vorteilhafterweise am Ende des gesamten Zusammenbaues
betätigt werden, um die beschriebenen Anfangs-Betriebsbedingungen mit Sicherheit
wieder zu erstellen und sie erweist sich in dem Fall als besonders nützlich, wo
die Anzahl der verschiedenen Sorten der auf zubringenden Bauelemente kleiner ist
als die Anzahl der Kästen 11 und der wählbaren Diodengruppen 22. Die Nullstellvorrichtung
kann auch automatisch arbeiten, wenn der erwähnte Druckschalter mit einer passenden
Identifikationsvorrichtung gekoppelt wird, die auf dem Kasten 11 angeordnet ist,
der in der letzten Zusammenbaustufe durch die Öffnung 13 zugänglich wird. Außerdem
können die auf dem Pult 17 befindlichen Dioden 22 über lösbare
Verbindungen
29 (Fig. 2), die vorzugsweise im Bereich vom Pult 17 angeordnet werden sollen, am
Kabel 16 angeschlossen werden.
-
So kann der ganze Pult 17 leicht und schnell durch einen ähnlichen
Pult ersetzt werden, dessen lichterzeugende Dioden für die Bestückung einer andersartigen
~leiterplatte passend ausgelegt und verbunden sind. Man merke, daß die Verbindungen
29 in Fig. 3 zwecks Vereinfachung der Darstellung nicht eingetragen sind.
-
Der erfindungsgemäße Montagetisch bietet zahlreiche weitere Vorteile,
wovon nachstehend die wichtigsten angeführt sind: - erhöhte Handlichkeit des Pultes
17, der über ein Kabel 16 angeschlossen ist, das eine gegenüber der Anzahl der auf
der Leiterplatte aufzubringenden Bauelemente beschränkte Anzahl (20 im beschriebenen
Beispiel) Leiter umfaßt. Die Handlichkeit wird durch noch erhöht, daß Leiter kleinsten
Querschnittes gewählt werden können, nachdem die lichterzeugenden Dioden mit niedrigen
Strom- und Spannungswerten arbeiten; - kleiner Platzanspruch bei erhöhter Robustheit
(daher auch größere Zuverlässigkeit) gegenüber den Lösungen der bekannten Technik;
- einfacher Aufbau und daher geringe Wartung und Störanfälligkeit; - bedeutend erniedrigte
Herstellungs- und Betriebskosten.
-
In dem beschriebenen Beispiel ist der erfindungsgemäße ontagetisch
mit elektromechanischen Schaltelementen und zwei Umschaltern ausgerüstet, aber derselbe
kann selbstverständlith alle in den Schutzbereich der Erfindung fallende Änderungen
erfahren.
In dem Fall, wo die Zusammenbaustufen zahlreicher sind
als die Anzahl Ausgänge am Umschalter nach Fig. 3, kann der Umschalter 27 durch
eine Verbindung ersetzt werden, der sämtliche Anschlußdrähte zwischen den Kathoden
der Dioden 22 und dem Ausgang 25 des Vorschaltgerätes 23 zulaufen. Umgekehrt weiß
natürlich jeder Fachmann auf diesem Gebiet, daß es möglich ist, die Anzahl der einzelnen
Leuchtsignale für ebensoviele zugeordnete Zusammenbaustufen einfach dadurch zu erhöhen,
daß eine passende Anzahl steuerbarer Umschalter, ähnlich wie 26, 27, kaskadengeschaltet
und natürlich eine höhere Anzahl Dioden 22 eingesetzt werden. Außerdem können Dteuer-
und Umschaltvorrichtungen von ausschließlich elektronischer Art vorgesehen werden
und z.B.
-
logische Schaltkreise enthalten. Auf jeden Fall bleiben die vorgenannten
Vorteile erhalten, soweit die Hauptmerkmale der Erfindung nicht verändert werden.
-
Leerseite