DE2704267C2

DE2704267C2 - Steuervorrichtung mit einem auf einer Schwenkachse schwenkbar gelagerten Haupthebel

Info

Publication number: DE2704267C2
Application number: DE2704267A
Authority: DE
Inventors: Raymond Louis Bagnolet Delorme
Original assignee: Bull SA
Current assignee: Bull SA
Priority date: 1976-07-07
Filing date: 1977-02-02
Publication date: 1983-07-28
Also published as: CH604276A5; SE432299B; IT1114853B; CA1053479A; US4187730A; FR2357952A1; NL183855C; BE851573A; FR2357952B1; DE2704267A1; NL7703766A; JPS5325253A; SE7701705L; GB1529161A; JPS5730579B2; NL183855B

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Steuervorrichtung ist aus der US-PS 68 830 bekannt. Bei dieser Steuervorrichtung ist auf der Welle eines Antriebsmotors ein Nocken befestigt, durch dessen Drehung der schwenkbar gelagerte Haupthebel über einen an ihm befestigten, mit dem Nocken zusammenwirkenden Nockenfolger hin- und herverschwenkt wird. Ferner ist ein Hilfshebel vorgesehen, der auf einer zur Schwenkachse des Haupthebels parallelen Schwenkachse schwenkbar gelagert ist und durch eine Zugfeder mit dem Haupthebel so verbunden ist, daß Haupthebel und Hilfshebel aufeinander zu gespannt sind. Die Schwenkbewegung des Hilfshebels wird durch einen ortsfesten, einstellbaren Anschlag begrenzt. Diese Steuervorrichtung dient dazu, die Stellung eines Galvanometerzeigers möglichst rückwirkungsfrei abzufühlen und eine von der abgefühlten Zeigerstellung abhängige mechanische Regelung vorzunehmen, die eine hohe Steuerkraft erfordert Zu diesem Zweck wird ein dritter, die Stellung des Galvanometerzeigers abfühlender, frei schwenkbarer Hebel nach jeder vollständigen Umdrehung des Nockens zwischen dem Haupthebel und dem Hilfshebel festgeklemmt

Die Erfindung befaßt sich mit einer Steuervorrichtung, die insbesondere für Maschinen verwendet werden soll, die zum Montieren von integrierten Schaltungs(IC)-Chips auf einem biegsamen Band dienen, ίο das mit Anschlußleitern versehen ist' Derartige Steuervorrichtungen sind auch bei Maschinen anwendbar, durch die die so montierten Chips an eine Anschlußplatte angeschweißt werden können.

In solchen Maschinen wird ein beweglicher Träger, der auf Gleitführungen montiert und an einem seiner Enden mit einem Schweißkopf versehen ist, durch einen Antriebsmotor verschoben, der mit dem beweglichen Träger entweder über einen Zahnstangen- und Schnekkenmechanismus oder über einen Kurvenscheiben- oder Nocken- und Schwunghebelmechanismus gekoppelt ist um den Schweißkopf mit den zu verschweißenden Teilen in Berührung zu bringen.

Die Erzielung von Schweißverbindungen von guter Qualität erfordert das Ausüben eines ausreichenden Druckes durch den Schweißkopf auf die zu verschweißenden Teile während des Schweißvorganges. Dieser Druck darf jedoch nicht einen vorbestimmten Grenzwert überschreiten, ym zu vermeiden, daß die Substrate oder die IC-Chips infolge eines übermäßigen Druckes beschädigt werden. Aus diesem Grund ist es in diesen Maschinen erforderlich, daß die Kraft mit der der Schweißkopf auf die zu verschweißenden Teile gedrückt wird, zwischen zwei vorbestimmten Grenzwerten bleibt Dies zu erreichen, erfordert bei den bekannten Maschinen eine sehr kritische Einstellung der verwendeten mechanischen Steuervorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Steuervorrichtung der eingangs genannten Art, die die Bewegung des Haupthebels so steuert, daß dieser eine •»ο Kraft mit genau vorbestimmtem Wert auf ein in seiner Bahn angeordnetes Teil ausübt, ohne kritische Einstellungen zu erfordern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung der Haupthebel im Verlauf seiner Bewegung in der ersten Richtung, die durch die Drehbewegung des Nockens verursacht wird, durch ein in seiner Bahn angeordnetes Teil angehalten wird, ist die durch diesen Haupthebei auf dieses Teil ausgeübte Kraft wenigstens gleich dem durch die Federkraft der Federeinrichtung gegebenen Wert multipliziert mit dem Verhältnis des Abstandes zwischen der Achse des Haupthebels und dem Punkt, an dem die Federkraft auf diesen Hebel ausgeübt wird, zu dem Abstand zwischen derselben Achse und dem Punkt, wo dieser Hebel mit dem Teil in Berührung ist.

In den Unteransprüchen werden Merkmale für eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Steuervorrichtung angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer Maschine mit zwei Steuervorrichtungen nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den in F i g. 1 dargestellten Teil der Maschine,

F i g. 3 eine Schnittansicht auf der Linie 3-3 von

Fig-V.

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Haupteinrichtungen einer Steuervorrichtung nach der Erfindung,

Fig.5 eine weitere Ausführungsform der Steuervorrichtung nach der Erfindung, und
!■ Fig.6 eine perspektivische Darstellung noch einer weiteren AüsfOnrungsfprnt der Steuervorrichtung nach der Erfindung.

Die Maschine, von der ein Teil in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, dient einerseits zum Durchtrennen der Anschlußleiter eines IC-Chips, der zuvor auf einem biegsamen Band montiert worden ist, um diesen Chip von dem Band zu trennen und um ihn anschließend auf ein Substrat zu bringen, und andererseits zum Verschweißen dieses Chips mit dem Substrat. Diese beiden Operationen werden ia der Maschine mit Hilfe von zwei Werkzeugen, nämlich einem Schneid- und Transportwerkzeug und einem Schweißwerkzeug, nacheinander ausgeführt. Diese beiden Werkzeuge, die einen sehr ähnlichen Aufbau haben, sind in den F i g. t und 2 nicht dargestellt. Zu Erläuterungszwecken ist jedoch schematisch mit strichpunktierte« Linien in Fig.3 der Aufbau des komplexeren dieser beiden Werkzeuge, d. h, des Schneid- und Transportwerkzeuges dargestellt Fig.3 zeigt, daß dieses Werkzeug im wesentlichen aus einer Tragstange 10 besteht, die durch zwei Löcher, welche in zwei feststehenden Platten 11 bzw. 12 gebildet sind, hindurchgeht und vertikal verschiebbar ist Diese Tragstange 10 trägt an ihrem unteren Ende einen Schneidkopf 13, der, wenn die Tragstange nach unten geht, durch eine Schneidplatte 14 hindurchgeht, um mit einem Substrat 15 in Berührung zu kommen, das auf einer horizontalen Platte 16 angeordnet ist In der in Fig.3 dargestellten Position werden die Tragstange 10 und der Schneidkopf 13 unter der Einwirkung einer Druckfeder 17, die zwischen der Platte 12 und einem an der Tragstange 10 befestigten Bund 18 montiert ist, wie F i g. 3 zeigt, normalerweise von dem Substrat 15 entfernt oberhalb der Schneidplatte 14 gehalten. Nachdem ein IC-Chip, der auf einem Band montiert ist, auf die Schneidplatte 14 aufgebracht worden ist, wird unter diesen Bedingungen die Tragstange 10 in einer weiter unten erläuterten Weise abgesenkt, und der Schneidkopf 13 trennt durch Einführung in die Schneidplatte 14 die Anschlußleiter dieses Chips durch. Dieser Chip wird auf diese Weise von dem Band getrennt und wird dann durch den Kopf 13 transportiert,bis er mildem Substrat 15 in Berührung kommt. Das Substrat 15, auf das der Chip auf diese Weise aufgebracht worden ist, wird dann unter ein Schweißwerkzeug gebracht, dessen Struktur dem des Schneid- und Transportwerkzeuges analog ist, welches vorstehend beschrieben worden ist, bis auf den Unterschied, daß das Schweißwerkzeug keine Schneidplatte enthält und daß der Kopf, der an dem Ende seiner Tragstange befestigt ist, nachdem er mit dem Chip des Substrats in Berührung gebracht worden ist, mit Hilfe eines elektrischen Stroms erhitzt wird, um die Anschlußleiter dieses Chips mit den Kontaktbereichen des Substrats zu verschweißen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3 wird nun der Aufbau der Steuervorrichtung beschrieben, die das Betätigen des Schweißwerkzeuges ermöglicht, von dem vorstehend die Rede gewesen ist. Diese Steuervorrichtung, die in F i g. i mit der Bezugszahl 100 bezeichnet ist, ist zwischen zwei vertikalen Tragplatlen 20 und 21 angeordnet, die mit Hi.r'e von vier Bolzen 22, 23,24 und 25 in gegenseitigem Abstand gehalten werden. In Fig. 1 ist die Tragplatte 21 nicht dargestellt worden, um gewisse Ausführungseinzelheiten der Vomjihtung· 100 besser sichtbar zu machen. Der Umriß der Tragplatte ist aber durch eine strichpunktierte Linie angegeben. Die Steuervorrichtung 100 enthält einen im folgenden als Häupthebel bezeichneten Schwunghebel ΙΟΙ, der auf einer horizontalen Achse 102 schwenkbar gelagert^;isi. die an der Tragplatte 20 befestigt ist Die Vorrichtung

ίο 100 enthält außerdem einen Nocken 103, der auf der Welle 104 eines Elektromotors 105 montiert ist, welcher seinerseits an der Platte 21 befestigt ist, wie in den. F i g. 2 und 3 dargestellt In F i g: 1 ist dieser Elektromotor 105 nicht dargestellt worden, um die Zeichnung nicht zu überladen, und aus demselben Grund sind, die Welle 104 und der Nocken 103 in F i g. 1 schematisch durch strichpunktierte Linien dargestellt Fig.l zeigt dann,, daß in dem beschriebenen Beispiel dieser Nocken 103 aus einem Exzenter besteht

Dieser Nocken 103 ist mit dem Haupthebel 101 nicht

in Berührung, und seine Einwirkurv;- auf den Haupthebel

erfolgt über einen Übertragungsmechanismus, der im folgenden ausführlich beschrieben wird.

Dieser Übertragungsmechanismus umfaßt, einen im folgenden als Hilfshebel bezeichneten Schwinghebel 106, der an einem seiner Enden auf einer horizontalen Achse 107 schwenkbar gelagert ist die an dem Haupthebel 101 befestigt ist In dem beschriebenen Beispiel ist diese Achse 107 in der Nähe der Achse 102 angeordnet, wie in den F i g. 1 und 3 dargestellt Der Hilfshebel 106 ist an seinem anderen Ende mit einem einstellbaren Anschlag versehen, welcher gemäß der Darstellung in F i g. 1 aus einer Schraube 108 besteht die in ein Gewindeloch des Hebels 106 eingeschraubt und in ihrer Lage mittels einer Kontermutter 109 arretiert ist Der Haupthebel 101 ist mit einem Anschlagteil 110 versehen, an dem die Schraube 108 unter der Wirkung einer Zugfeder 111 in Anlage gehalten wird, von der ein Ende an einem Befestigungsstift 112 befestigt ist, welcher mit dem Hebel 101 fest verbunden ist, und von der das andere Ende an einem Eöhakbolzen 113 befestigt ist, der frei durch ein in dem Hebel 106 gebildetes Loch hindurchgeht und durch eine Hülse 114 gehalten wird, die auf einen* Gewindeteil dieses Bolzens aufgeschraubt ist. Unter diesen Bedingungen kann durch Drehen der Hülse il4 die Zugfeder 111 mehr oder weniger gespannt werden, so daß die Wechselwirkungskraft, die diese Feder 111 auf die Hebel 101 und 106 ausübt, präzise auf einen

>" Abgleichwert T eingestellt werden kann, der weiter unten definiert ist

In dem beschriebenen Beispiel ist angenommen, daß diese Kraft in der Größenordnung von 900 p liegt. F if ?. zeigt außerdem, daß der Hilfshebel 106 mit einer Rolle 115 versehen ist, die durch die Kraftwirkung, welche einerseits durch das Gewicht der Anordnung ausgeübt wird, die auf der Achse iO2 schwenkbar gelagert ist, und andererseits durch eine Rückholfeder 116, die zwischen einem Punkt des Haupthebels lOKund einem an der Tragplatte 20 befestigten Befestigungsstift 117 gespannt ist, in Anlage an dem Nocken 103 gehalten wird. Es sei darüber hinaus angemerkt, daß die Kraft, die durch diese Feder 111 ausgeübt wird, gegenüber der Kraft, die durch die Feder 111 ausgeübt wird, nicht

ö5 vernachlässigbar ist, so daß die Schraube 108 normalerweise in Anlage an dem Anschlagteil 110 gehalten wird. Gemäß der Darstellung in den F i g. 1 und 3 ist der Haupthebel 101 außerdem mit einer Rolle 118 versehen,

mit der eine weitere Rolle 119 in Berührung ist, die ihrerseits an einem der Enden eines Zwischenhebels 120 angebracht ist, welcher auf einer horizontalen Achse 121 schwenkbar gelagert ist, die in einer Öffnung 122 der Tragplatte 20 sitzt. Der Zwischenhebel 120 durchquert so die Tragplatte 20 und sein anderes Ende ist mit der Tragstange 10 des Schweißwerkzeuges in Berührung. Diesbezüglich sei daran erinnert, daß der Aufbau dieses Schweißwerkzeuges dem analog ist, der in Fig.3 dargestellt ist, bis auf den wesentlichen Unterschied, daß dieses Schweißwerkzeug keine Schneidplatte 14 aufweist. Eine Zugfeder 123 mit geringer Zugkraft, die zwischen dem Zwischenhebel 120 und einem an der Tragplatte 20 befestigten Befestigungsplättchen 124 angebracht ist, sorgt dafür, daß die Rolle 119 mit der Rolle 118 in Berührung bleibt.

In Fig. 1 ist der Nocken 103 in seiner unteren Totpunktslage dargestellt, das bedeutet, daß die Rolle 115 und der Hilfshebel 106 sich jeweils in ihrer der Welle 104 am nächsten liegenden Position befinden. Solange sich die Welle 104 nicht dreht, bleibt der Hilfshebel 106 stehen. Der Haupthebel 101, der der Wechselwirkungskraft ausgesetzt ist, die von der Feder 111 auf die Hebel 101 und 106 ausgeübt wird, ist im Sinne einer Verschiebung in der in Fig. 1 durch einen Pfeil F angegebenen Richtung belastet; er wird aber durch die Schraube 108 daran gehindert, die mit dem Anschlagteil 110 in Berührung ist, und er bleibt deshalb gegenüber dem Hilfshebel 106 in einer durch die Einstellung der Schraube 108 festgelegten Position.

Wenn jetzt der Motor 105 mit einem elektrischen Strom so gespeist wird, daß die Welle 104 in der in F i g. 1 durch einen Pfeil R angegebenen Richtung gedreht wird, verschiebt sich die durch den Nocken 103 zurückgestoßene Rolle 115 in der Richtung des Pfeils F und nimmt bei ihrer Bewegung die Anordnung mit, die aus dem Hilfshebel 106, der Schraube 108, der Kontermutter 109, dem Bolzen 113 und der Hülse 114 besteht. Der Haupthebei iöi ist dann der durch die Feder 111 ausgeübten Wechselwirkungskraft ausgesetzt, die auf den Befestigungsstift 112 ausgeübt wird und, solange die Schraube 108 in Anlage an dem Anschlagteil 110 bleibt, eine Stärke hat, die gleich dem Abgleichwert T ist, von dem weiter oben die Rede gewesen ist. Wenn man mit D den Abstand zwischen diesem Befestigungsstift 112 und der Anlenkachse 102 des Haupthebels bezeichnet, so gilt für das Moment dieser Kraft in bezug auf diese Achse 102:

M=T D

50

Der Haupthebel 101, der durch diese Wechselwirkungskraft belastet ist, verschiebt sich in der Richtung des Pfeils F. Im Verlauf dieser Verschiebung hebt die Rolle 118 das Ende des Hebels 120 an, das mit der Rolle 119 versehen ist, so daß der Hebel 120 um seine Achse 121 (Fig.3) geschwenkt wird und die Tragstange 10 zwingt, sich abwärts zu bewegen, wobei die Feder 17 leicht zusammengedrückt wird. Die Koppel- oder Wechselwirkungskraft Γ ist auf einen derartigen Wert eingestellt, daß die Schraube 108 des Hebels 106 (F i g. 1) ω in Anlage an dem Anschlagteil 110 bleibt, solange der Schweißkopf 13 (F i g. 3), der an dem Ende der Stange 10 angebracht ist nicht in seiner Abwärtsbewegung angehalten wird. Infolgedessen hat die Kraft P, die die Rolle 118 auf die Rolle 119 (Fig. 1) ausübt, einen derartigen Wert, daß ihr Moment in bezug auf die Achse 102 gleich dem Moment der Wechseiwirkungskraft Tin bezug auf dieselbe Achse ist. Wenn D' den Abstand zwischen der Achse 102 und dem Berührungspunkt C der beiden Rollen 118 und 119 bezeichnet, so gilt folglich fürdieKraft/⁷:

PD = TD

das heißt:

Es sei hier angemerkt, daß gemäß der Darstellung in Fig.3 der Abstand zwischen der Achse 121 und der Anlenkachse der Rolle 119 im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen derselben Achse 121 und dem Punkt K ist, wo die Tragstange 10 mit dem Hebel 120 in Berührung ist. Unter diesen Bedingungen ist die Kraft, die der Zwischenhebel 120 auf die Tragstange 10 ausübt, im wesentlichen gleich P.

Die Abwärtsbewegung des Schweißkopfes 13 geht bis zu dem Augenblick weiter, in dem er mit einem iC-Chip in Berührung kommt, der zuvor auf dem Substrat 15 angebracht worden ist. In diesem Zeitpunkt wird die Tragstange 10 angehalten, und auf diese Weise wird die Bewegung der Hebel 120 und 101 blockiert. Diese Blockierung erfolgt ein wenig vor dem Zeitpunkt, in welchem der Nocken 103 seine obere Totpunktslage erreicht d. h. ein wenig vor dem Zeitpunkt, in dem die Welle 104 eine Drehung von 180° ausgeführt hat. Unter diesen üedingungen fährt der durch die Welle 104 angetriebene Nocken 103 fort, den Hilfshebel 106 in der Richtung des Pfeils F zu verschieben. Aufgrund der Tatsache, daß der Haupthebei 101 stehen bleibt, verschiebt sich folglich der Hilfshebel 106 gegenüber dem Haupthebel, so daß sich die Schraube 108 von dem Anschlagteil 110 entfernt, an dem sie bis dahin in Anlage war. Diese Verschiebung hat zur Folge, daß die Zugfeder 111 mehr gespannt wird, so daß die Wechsclwirkungskraft zwischen den Hebeln 101 und 106 zunimmt, wobei diese Kraft einen Maximalwert T_n, in dem Zeitpunkt erreicht, in dem der Nocken 103 in der oberen Totpunktslage ankommt Infolgedessen nimmt die Kraft, die die Rolle 118 auf die Rolle 119 ausübt zu, ebenso wie die Kraft die der Hebel 120 auf die Tragstange 10 ausübt, wobei diese Kraft den Maximalwert Pm in dem Zeitpunkt erreicht in dem der Nocken 103 in der oberen Totpunktslage ist, wobei gilt:

P=T-⁰-

Darüber hinaus kann angemerkt werden, daß dieser Wert P_m von dem Wert T_n, abhängt d.h. von der Verlängerung, die die Feder 111 erfährt, wenn sich der Hilfshebel 106 von dem Haupthebel 101 entfernt Es ist unter diesen Umständen möglich, durch vorheriges Verstellen der Position des Hebels 106 gegenüber der Position des Hebels 101 mit Hilfe der Schraube 108 diesen Wert T_n, und infolgedessen den Wert P_n, so einzustellen, daß der Druck, mit dem der Schweißkopf 13 auf dem IC-Chip gedruckt wird, unter einem Grenzwert bleibt ab welchem eine Beschädigung des Chips oder des Substrats hervorgerufen werden kann.

Nach den vorstehenden Darlegungen ist zu verstehen, daß die Kraft die der Hebel 120 auf die Tragstange 10 ausübt zwischen den Werten P und P_n, bleibt wobei sich die Änderungen dieser Kraft während der Zeit ergeben, in der der Kopf 13 mit dem Chip in Berührung

ist. Der Nocken 103, der ab seiner oberen Totpunktslage weiterhin durch die Welle 104 angetrieben wird, läßt jetzt unter dßr Einwirkung der Feder 111 den Hebel 106 sich in zu dem Pfeil F entgegengesetzter Richtung verschieben. Der Hebel 101 bleibt bis zu dem Zeitpunkt stehen, in welchem die Schraube 108 sich wieder an das Anschlagteil 110 anlegt. Ab diesem Zeitpunkt verschiebt sich die aus den beiden Hebeln 101 und 106 bestehende Aiiordnung unter der Wirkung des Gewichts der Anordnung und der durch die Feder 116 ausgeübten to Rückstellkraft in zu dem Pfeil F entgegengesetzter Richtung. Aufgrund dieser Tatsache lädt die Rolle 118 das Ende des Hebels 120, das mit der Rolle 119 versehen ist, sich wieder abwärtsbewegen. Der Hebel 120 wird dann unter der Einwirkung der Feder 123 um seine Achse 121 geschwenkt und läßt so die Tragstange 10 unter der Wirkung der Druckfeder 17 sich wieder nach oben bewegen. Die Aufwärtsbewegung dieser Druckstange und di;s Kopfes 13, den sie trägt, setzt sich bis zu dem Zeitpunkt fori, in weichen"! der Nocken 103 erneut in seine untere Totpunktslage zurückgekehrt ist.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2 wird nun die Struktur der Steuervorrichtung beschrieben, die das Betätigen des Schneid- und Transportwerkzeuges gestattet. Diese Steuervorrichtung, die in F i g. 1 mit der Bezugszahl 200 bezeichnet ist, hat einen Aufbau, der dem der Steuervorrichtung 100 analog ist, und die Teile, aus denen sie- besteht, sind jeweils mit einer Bezugszahl bezeichnet, due erhalten wird, indem an die Stelle der Hunderterziffer der Bezugszahl, die in der Steuervorrichtung 100 ein analoges Teil bezeichnet, die Ziffer 2 gesetzt wird. So ist der Haupthebel der Vorrichtung 200 mit der Bezu'gszahl 201 bezeichnet, die Achse, um die der Hebel 201 geschwenkt wird, ist mit 202 bezeichnet usw. Ebenso entspricht dem Hilfshebel 106 der Vorrichtung 100 in der Vorrichtung 200 der Hilfshebel 206, der sich mittels einer nicht dargestellten Rolle auf einem Nocksn 203 abstützt, welcher auf der Welle 204 eines Elektromotors 205 befestigt ist, der seinerseits an der Tragplatte 21 befestigt ist, wie F i g. 2 zeigt. Der Hebel 206 ist mit einer Schraube 208 versehen, die, analog der Schraube 108 des Hebels 106, durch die Kraft einer Zugfeder, welche in zu der Befestigungsart der Feder 111 analoger Art befestigt ist und aus Vereinfachungsgründen in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, an ein Anschlagteil 210 angedrückt wird, das mit dem Hebel 201 fest verbunden ist.

Es sei lediglich angegeben, daß eines der Enden dieser Feder an einem Stift 212 befestigt ist, der mit dem Hebel 201 fest verbunden ist.

F i g. 1 zeigt, daß der Haupthebel 201 mit einer Rolle 218 versehen ist, die mit einer weiteren Rolle 219 in Berührung ist, welche ihrerseits an einem der Enden eines dem Hebel 120 analogen Zwischenhebels 220 befestigt ist Dieser Zwischenhebel 220, der gemäß der Darstellung in F i g. 2 die Tragplatte 20 durchquert, ist um eine Achse 221 schwenkbar, und sein anderes Ende ist mit der Tragstange eines Schneid- und Transportwerkzeuges in Berührung, dessen Aufbau weiter oben unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschrieben worden ist

Die Steuervorrichtung 200 enthält außerdem, wie F i g. 2 zeigt, einen zusätzlichen Hilfshebel 306, der auf der Achse 207 schwenkbar gelagert ist, die somit gemeinsame Anlenkachse der Hilfshebel 206 und 306 ist Der Hebel 306, der im folgenden als zweiter Hilfshebel bezeichnet wird, ist mit einer Schraube 308 versehen (Fig. 1), die, analog der Schraube 208 des Hebels 206, durch die Wirkung einer Zugfeder 311, von welcher ein Ende an dem Stift 212 und das andere Ende an einem Einhakbolzen 313 befestigt ist, welcher den Hebel 306 durchquert und durch eine Hülse 314 analog den Hülsen 114 und 214 gehalten wird, gegen das Anschlagteil 210 gedrückt wird. Gemäß Fig.2 ist die Welle 204 des Motors 205 mit einem zweiten Nocken 303 versehen, auf dem sich der Hebel 306 über eine Rolle 315 (F i g. 1) abstützen kann. F i g. 1 zeigt, daß der Nocken 203 das gleiche Profil wie der Nocken 103 hat, d. h. aus einem Exzenter besteht, wohingegen der zusätzliche Nocken 303 ein Profil hat, das sich von dem des Nockens 203 durch das Vorhandensein einer Abflachung M unterscheidet, die auf dem Teil des Exzenters vorgesehen ist, der sich in der Nähe seines oberen Totpunkts befindet. In Fig. 1 ist der Nocken 203 in seiner oberen Totpunktslage dargestellt. Wenn ab dieser Position der Motor 205 mit Strom versorgt wird, damit sich die Welle 204 um 180° dreht, dann gelangen die Nocken 203 und 303, die auf dieser Welle 204 befestigt sind, beide in die untere Töipünkisiägc. in der linieren Töipünktsiägc stützt sich der zweite Hilfshebel 306 über seine Rolle 315 an dem Nocken 303 ab, während sich der erste Hilfshebel 206 über eine analoge Rolle an dem Nocken 203 abstützt. Wenn die Nocken 203 und 303 beide in der unteren Totpunktslage sind und wenn der Motor 205 mit Strom versorgt wird, um die Welle 204 zu drehen, verschieben sich diese beiden Rollen, die durch die Nocken 203 und 303 zurückgestoßen werden, und nehmen die Hilfshebel 206 bzw. 306 mit, an denen sie montiert sind. Der Haupthebel 201 ist dann einer Kraft ausgesetzt, die die vektorielle Resultierende der beiden Wechselwirkungskräfte ist, die durch die Feder 311 bzw. durch die analoge Zugfeder des Hebels 206 ausgeübt werden, wobei diese beiden Kräfte auf den Befestigungsstift 212 ausgeübt werden und, solange die Schrauben 208 und 308 in Anlage an dem Anschlagteil 210 bleiben, Werte haben, die gleich den Abgleichwerten T₁ bzw. T₃ dieser beiden Zugfedern sind. Unter diesen Bedingungen ist der Haupthebel 201 einer resultierenden Antriebskraft T_r ausgesetzt, für die gilt:

Tr= T₂+ T₃

Insbesondere, wenn diese beiden Abgleichwerte jeweils den gleichen Wert Twie die Zugfeder 111 haben, gilt für diese Antriebskraft:

Unter der Wirkung dieser Kraft verschiebt sich der Haupthebel 201, und seine Rolle 218 hebt die Rolle 219 an und zwingt so den Hebel 220 zu schwenken, wobei für die durch die Rolle 218 auf die Rolle 219 ausgeübte Kraft gilt:

wobei D den Abstand zwischen dem Stift 212 und der Achse 202 und D' den Abstand zwischen der Achse 202 und dem Punkt darstellt, in welchem die Rollen 218 und 219 in Berührung sind. Der Zwischenhebel 220, der um seine Achse 221 schwenkt, bewegt die Tragstange des Schneid- und Transportwerkzeuges abwärts, wobei die durch den Hebel 220 auf die Tragstange ausgeübte

Kraft im wesentlichen gleich Pist, d. h. gleich Ti+ Τ$)-ρζ.

In dem besonderen Fall, in welchem die Abgleichwerte der Zugfedern der Hilfshebel 206 und 306 jeweils gleich T sind, ist die durch den Hebel 220 auf die

Tragstange ausgeübte Kraft dann im wesentlichen gleich 2T—_r Unter diesen Bedingungen kann angemerkt

werden, daß diese Kraft größer ist als die durch den Zwischenhebel 120 auf die Tragstange des Schweißwerkzeuges ausgeübte Kraft und daß in dem vorgenannten besonderen Fall ihr Wert doppelt so groß ist wie der der dutch den Hebel 120 ausgeübten Kraft. Wenn der Schneidkopf, der an dem Ende der Tragstange d«i> Schneid- und Transportwerkzeuges angebracht ist, mit einem IC-Chip in Berührung kommt, der zuvor auf der Schneidplatte 14(Fig.3) positioniert worden ist, so ist also die Kraft, die dieser Kopf auf die Anschlußleiter ausübt, welche diesen Chip mit dem Band verbinden, auf dem er montiert ist, ausreichend, um diese Leiter bei dem Einführen des Kopfes in diese Schneidplatte durchzutrennen. Der Chip, der so von dem Band getrennt wird, wird jedoch beispielsweise durch Ansaugen mit dem Band in Berührung gehalten, und er wird durch den Kopf entsprechend der Abwärtsbewegung der Tragstange des Schneid- und Transportwerkzeuges in Richtung des Substrats transportiert. Wenn sich die Welle 204 (Fig. 1) weiterhin dreht, ergibt sich ein Zeitpunkt, in welchem die Rolle 315 des Hebels 306 den exzentrischen Teil des Nockens 303 verläßt. In diesem Zeitpunkt kann die Rolle 35 nicht an der Abflachung M dieses Nockens in Anlage kommen, weil die entsprechende Rolle des Hebels 206 weiterhin durch den Nocken 203 zurückgedrückt wird und weil der Hebel 206, der sich weiterhin von der Welle 204 entfernt, bei seiner Verschiebung den Haupthebel 201 mitnimmt, wobei der Haupthebel 201 dann den Hilfshebel 306 über das Anschlagteil 210 und die Schraube 308 zurückstößt, wodurch die Rolle 315 daran gehindert wird, mit der Abflachung des Nockens 303 in Berührung zu kommen. Unter diesen Bedingungen ist die Stärke der Kraft, die auf den Stift 212 ausgeübt wird, nur noch gleich dem Abgleichwert T₂ der Zugfeder des Hebels 206. infolgedessen wird die Kraft, die der Hebe! 220 auf die Tragstange des Schneid- und Transportwerkzeuges ausübt, im wesentlichen gleich T₂-, oder hat in dem besonderen Fall, in welchem T2=7"ist, denselben Wert T—, den die Kraft hat, die durch den

Zwischenhebel 120 auf die Tragstange des Schvveißwerkzeuges ausgeübt wird.

Die Abwärtsbewegung des Schneid- und Transportkopfes setzt sich bis zu dem Zeitpunkt fort, in welchem der durch diesen Kopf transportierte Chip mit dem Substrat in Berührung kommt. In diesem Zeitpunkt wird die Tragstange, an der dieser Kopf befestigt ist, angehalten, wodurch die Bewegung der Hebel 220 und 201 blockiert wird. Diese Blockierung ergibt sich ein wenig vor dem Augenblick, in welchem der Nocken 203 seine obere Totpunktslage erreicht Aufgrund dieser Tatsache bewegt sich der Nocken 203, der durch die Welle 204 angetrieben wird, weiter von dem Hilfshebel 206 weg und zwingt so die Schraube 208, sich von dem Anschlagteil 210 zu entfernen, an dem sie bis dahin in Anlage war. Die Zugfeder, die zwischen dem Hebel 206 und dem Stift 212 des Haupthebels 201 angeordnet ist, erfährt dann eine Verlängerung, was zur Folge hat, daß die Wechselwirkungskraft vergrößert wird, die zwischen den beiden Hebeln 201 und 206 ausgeübt wird, wobei diese Kraft einen Maximalwert T_n, in dem Zeitpunkt erreicht, in welchem der Nocken 203 in seiner oberen Totpunktslage ankommt Infolgedessen nimmt die Kraft, die die Rolle 218 auf die Rolle 219 ausübt, zu ebenso wie die Kraft, die der Hebel 220 auf die Tragstange des Schneid- und Transportwerkzeuges ausübt, wobei der Maximalwert P_m den diese Kraft in dem Zeitpunkt erreicht, in welchem der Nocken 203 in

der oberen Totpunktslage ankommt, gleich T_n,- ist.

Auf diese Weise bleibt die Kraft, die der Hebel 220 auf

die Tragstange während der Zeit ausübt, in der der Chip

ίο durch den Kopf an das Substrat gedruckt wird, zwischen

einem Minimalwert T₂ ■ — und einem Maximalwert T_n,-, wobei dieser Minimalwert dafür sorgt, daß der

Chip gut an dem Substrat festgehalten wird, und zwar selbst dann, wenn der Kopf bei seiner Wiederaufwärtsbewegung aufhört, den Chip an das Substrat zu drücken, und wobei der Maximalwert aufgrund einer vorherigen Einstellung mit Hilfe der Schraube 208 so eingestellt ist, daß eine Beschädigung des Chips oder des Substrats infolge eines übermäßigen Druckes vermieden wird.

Der Nocken 203, der ab seiner oberen Totpunktslage weiter durch die Welle 204 angetrieben wird, läßt jetzt den Hebel 206 sich in umgekehrter Richtung unter der Einwirkung der Feder verschieben, die zwischen dem Hebel 206 und dem Stift 212 gespannt ist. Der Hebel 201 bleibt bis zu dem Zeitpunkt stehen, in welchem die Schraube 208 erneut in ihre Anlage an dem Anschlagteil 210 zurückkehrt. Ab diesem Zeitpunkt wird die Anordnung, die aus den beiden Hebeln 201 und 206 besteht, unter der Einwirkung einer Zugfeder in ihre Ausgangslage zurückgeführt, die zwischen dem Haupthebel 201 und einem an der Tragplatte 20 befestigten Stift gespannt ist und eine Aufgabe erfüllt, die der der Feder 116 analog ist. Im Verlauf dieser Verschiebung des Hebels 201 läßt die Rolle 218 das Ende des Hebels 220, an dem die Rolle 219 angebracht ist, sich wieder abwärtsbewegen. Der Hebel 220 schwenkt unter der Wirkung einer Feder, die der Feder 123 analog ist, um

seine Achse 221 und läßt so die Tragstange des Schneid- und Transportwerkzeuges unter der Wirkung ihrer Druckfeder wieder aufwärtsbewegen. Die Aufwärtsbewegung dieser Tragstange setzt sich bis zu dem Zeitpunkt fort, in welchem der Nocken 203 in seine untere Totpunktslage zurückgekehrt ist. Es kann unter Bezugnahme auf F i g. 1 angemerkt werden, daß, während der Nocken 203 aus seiner oberen Totpunktslage in seine untere Totpunktslage zurückkehrt, der Nocken 303, der durch die Welle 204 angetrieben wird, gleichzeitig mit dem Nocken 203 aufhört, erneut die Rolle 315 des Hilfshebels 306 zu berühren, was dem Nocken 303 gestattet, die Rolle 315 zurückzustoßen, wenn danach dieser Nocken ab seiner unteren Totpunktslage erneut durch die Welle 204 angetrieben wird.

F i g. 4 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Steuervorrichtung, die die Haupteinrichtungen der Vorrichtung veranschaulichen soll. Wenn man die Steuervorrichtung, die in Fig.4 dargestellt ist, mit der Steuervorrichtung vergleicht, die oben beschrieben worden ist und das Schweißwerkzeug zu betätigen gestattet, erkennt man, daß die Elemente der Vorrichtung von Fig.4, die die gleiche Funktion wie die analogen Elemente der weiter oben beschriebenen

Steuervorrichtung erfüllen, mit der gleichen Bezugszahl bezeichnet sind. So ist in F i g. 4 wieder der Hsupthebel 101 zu erkennen, der auf der Achse 102 schwenkbar gelagert ist, der Nocken 103, der auf der Welle 104

befestigt ist, der Hilfshebel 106, der um die Achse 107 schwenkbar ist, welche parallel zu der Achse 102 angeordnet ist und mit dem Nocken 103 in Berührung ist, die Fsdermittel 111, die zwischen die Hebel IGi und 106 geschaltet und bestrebt sind, den Haupthebel 101 in der Richtung des Pfeils F zu verschieber?, und die Abgleicheinrichtungen (Gewindebolzen 113 und Hülse 114), das Einstellen der Wechselwirkungskraft gestatten, die diese Federmittel auf die beiden Hebel ausüben. Unter der Wirkung der Federmittel 111 ist der Haupthebel 101 bestrebt, sich in der Richtung des Pfeils F zu verschieben, er wird aber daran durch die Haltemittel (Anschlag 110) gehindert, die ihn in einer vorbestimmten Position in bezug auf die Position des Hilfshebels 106 zurückhalten. Der Haupthebel 101, der in dem Fall von F i g. 1 zum Verschieben eines Hebels 120 diente, verschiebt hier ein bewegliches Teil A, das in seiner Bahn angeordnet ist. Die Arbeitsweise dieser Steuervorrichtung wird nicht näher beschrieben, weil sie der weiter oben beschriebenen analog ist.

F i g. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Steuervorrichtung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig.4 dargestellten durch die Tatsache, daß die Federmittel, die in F i g. 4 aus einer Zugfeder 111 bestanden, in dem Fall von F i g. 5 aus einer Druckfeder 511 bestehen, die, geführt durch einen Gewindebolzen 513, der mit dem Haupthebel 101 fest verbunden ist, zwischen dem Hilfshebel 106 und einer Mutter 514, die auf den Bolzen 413 geschraubt ist, zusammengedrückt bleibt, wobei dieser Bolzen gemäß der Darstellung in F i g. 5 den Hebel 106 frei durchquert. Es sei angemerkt, daß in jeder der Steuervorrichtungen, die in den F i g. 4 und 5 dargestellt sind, der Hilfshebel 106 in bezug auf den Nocken 103 in einer derartigen Lage angeordnet ist, daß er, wenn der Nocken 103, der ab seiner unteren Totpunktslage in Drehung versetzt wird, gegen ihn drückt, sich in derselben Richtung verschiebt, in der sich das bewegliche Teil A verschiebt, wenn es durch die ihm zugeordnete Steuervorrichtung angetrieben wird. Darüber hinaus sei angemerkt, daß bei jeder dieser Vorrichtungen die Federmittel (Feder 111 oder Feder 511), die zwischen die Hebel 101 und 106 geschaltet sind, derart auf den Haupthebel 101 einwirken, daß dieser im Sinne einer Verschiebung in der Richtung des Pfeils F belastet ist, d. h. in der Richtung, in der sich der Hebel 106 verschiebt, wenn er durch den Nocken 103 angetrieben wird.

Fig.6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Steuervorrichtung, die vier Hilfshebel 106, 206,306 und 406 enthält, weiche auf ein und derselben Achse 107 schwenkbar gelagert sind und jeweils durch einen von vier Nocken 103,203,303 und 403 betätigt werden, die auf ein und derselben Welle 104 befestigt sind. Vier Federn 111, 211, 311 und 411 sind jeweils zwischen einem dieser vier Hebel und einem Haupthebel 101 angebracht, der auf einer Achse 1G2 schweSikhar gelagert ist, die zu der Achse 107 parallel ist. Diese Federn, die in dem in Fig.6 dargestellten Beispiel Zugfedern sind, beiasten den Haupthebel 1OJ im Sinne

einer Verschiebung in derselben Richtung, in der sich die Hilfshebel verschieben, wenn sie durch ihren zugeordneten Nocken angetrieben werden. Ein Anschlagteil 110, das an dem Hebel 101 befestigt ist, gestattet, den Hebel 101 normalerweise in einer vorbestimmten Position in bezug auf die Hilfshebel zu halten, d's normalerweise an dem Anschlagteil 110 anliegen. Die Wechselwirkungskraft, die durch jede Feder ausgeübt wird, kann auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden, also auf 7Ί bzw. T₂ bzw. T₃ bzw. 7"₄ für jede

dieser Federn, und zwar mit Hilfe von Abgleicheinrichtungen, die den in F i g. 4 dargestellten analog sind. Die Einstellung wird vorgenommen, indem jede der vier Hülsen 114, 2i4,314 und 414 verstellt wird, die jeweils einer der Federn 111 bzw. 211 bzw. 311 bzw. 411 zugeordnet ist. Es sei angemerkt, daß die Nocken 103. 203,303 und 403, die insgesamt die Form von Exzentern haben, in bezug aufeinander genau in einer Linie auf der Achse 104 ausgerichtet sind und daß manche dieser Nocken Abflachungen haben können, wie beispielswei-

se die in Fig.6 mit M und N bezeichneten Abfiachungen, die den mit ihnen versehenen Nocken gestatten, vorübergehend mit ihrer Antriebswirkung auf ihre Hilfshebel aufzuhören, wenn die Welle 104 in Drehung versetzt wird. So ist beispielsweise, wenn in einem gegebenen Augenblick die Nocken 103 und 403 allein eine Antriebswirkung auf die Hebel 106 bzw. 406 ausüben, der Haupthebel 101 einer resultierenden Antriebskraft ausgesetzt, die auf der Höhe der Befestigungspunkte der Federn an diesem Haupthebel ausgeübt wird und folgende Stärke hat:

Tr= 71 + 7}

Ebenso, wenn in einem anderen Augenblick allein die Nocken 101, 201 und 301 eine Antriebswirkung auf die ■to Hebel 106 bzw. 206 bzw. 306 ausüben, wird die Stärke dieser resultierenden Antriebskraft gleich:

Es ist somit zu erkennen, daß durch geeignete Wahl

■»5 der Anzahl der Nocken und der Hilfshebel einerseits und der Position der Abflachungen an diesen Nocken andererseits und durch Einstellen der Abgleichwerte der Federn, die zwischen dem Haupthebel und diesen

Hilfshebeln angeordnet sind, eine Steuervorrichtung

geschaffen werden kann, die in der Lage ist, auf ein in seiner Bahn angeordnetes bewegliches Teil A Kräfte auszuüben, deren in jedem Punkt der Bewegung des

Haupthebels genau festgelegter Wert von einem Punkt

zu einem anderen Punkt im Verlauf dieser Bewegung verschieden sein kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung mit einem auf einer Schwenkachse schwenkbar gelagerten Haupthebel, der mit einem auf der Welle eines Antriebsmotors befestigten Nocken zusammenwirkt, und einem Hilfshebel, der auf einer zur Schwenkachse des Haupthebels parallelen Schwenkachse schwenkbar gelagert und mit dem Haupthebel über eine Federeinrichtung verbunden ist, die den Haupthebel und den Hilfshebel aufeinander zu spannt, und mit einem Anschlag, der mit dem Hilfshebel zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (103; 203; 303) direkt mit einem an dem Hilfshebel (106; 206; 306) angeordneten Nockenfolger (115; 215; 315) zusammenwirkt, daß der Anschlag (108, 109,110; 208,209,210; 308,309, 310) zwischen dem Haupthebel (101 j 201; 301) einerseits und dem Hilfshebel andererseits angeordnet ist und den kleinsten zwischen diesen gebildeten Winkel begrenzt unij 4aß d'^e Federkraft der Federeinrichtung (lll;211;3ll) einstellbar ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (107; 207; 307) des Hilfshebels (106; 206; 306) am Maschinenrahmen (20) angeordnet ist

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (108; 109; 110) ein Einstellelement (108) umfaßt.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupthebel (101; 201; 3Ci) mit einer Rückholeinrichtung (116; 216; 316) verbunden ist, die der Federeinrichtung (111, 112, 113; 211, 212, 213; 311, 312, 313) entgegenwirkt.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (303) eine zusätzliche Nockenfläche (M) aufweist, um zeitweise mit dem Hilfshebel (306) nicht zusammenzuwirken.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupthebel (101; 201; 301) einen Teil (C) aufweist, der eji bewegliches Element (120; A) antreibt.