DE2740303A1

DE2740303A1 - Maschine zum zusammensetzen von einzelteilen

Info

Publication number: DE2740303A1
Application number: DE19772740303
Authority: DE
Inventors: Jun Daniel Wayne Woodman
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1976-09-07
Filing date: 1977-09-07
Publication date: 1978-03-09
Also published as: US4080730A; JPS5333481A; JPS6124140B2; CA1060637A; GB1539840A

Description

München, den ■ ',: ι 10*77 Mein Zeichen: P 25 61

Anmelder: USM Corporation, Flemington/New Jersey Zustelladresse: l4o Federal Street

Boston, Mass. o21o7 U.S.A.

Maschine zum Zusammensetzen von Einzelteilen

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Zusammensetzen von Einzelteilen in vorbestimmter Winkelbeziehunß auf einem Werkstück mit einem Schlitten, der in der X-Y-Ebene beweglich ist, einem auf dem Schlitten zur Bewegung um eine Z-Achse beweglich angebrachten Werkstückträger, einer Vorrichtung, die zum Werkstückträger hin und von ihm weg beweglich ist, um Gegen-

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stände an dem Werkstück, das von dem Träger getragen wird, anzubringen, sowie einer Antriebsvorrichtung zur Steuerung programmierter X-Y-Bewegungen des Schlittens und des Trägers.

Bei einer großen Anzahl elektronischer Bauteile werden die koaxialen oder mehrfaöhen Leitungen von Maschinen montiert, die die freien Enden der Leitungen formen und durch vorgeformte Löcher zur Verbindung mit den gedruckten Schaltungen der Montageplatte einsetzen. Einige dieser Maschinen haben Köpfe, die manuell oder durch eine Antriebsvorrichtung winkelmäßig um Achsen einstellbar sind, die normal zur Ebene der Montageplatten verlaufen. In manchen Fällen werden die Maschinen selbst /jedesmal wieder körperlich in die alte Stellung zurückgebracht, wenn das Einsetzen erfolgt; häufiger wird jedoch eine Fördervorrichtung oder ein Kreuzschlitten zur X-Y-Orientierung einer Karte bezüglich der leitungseinsetzenden und ausformenden Vorrichtungen vorgesehen. Es ist ferner zum Beispiel aus der US-PS 3 859 7o7 bekannt, einen drehbaren Halter für die Schaltungsplatte vorzusehen, der manuell um eine Achse gedreht werden kann, um die Montage der Einzelteile in der Platte mit verschiedenen Orientierungen zu ermöglichen. Dabei tritt jedoch die Gefahr auf, daß die Hände der Bedienungsperson verletzt werden; ferner ist dieses Verfahren unbequem und möglicherweise ungenau.

Automatisch gesteuerte Ausrichtung von Schaltungsplatten auf I-Y-Achsen mittels Gleitbügeln bzw. Pantographen werden zum Beispiel in den US-PSen 3 727 284 und 3 789 H83 beschrieben. Solche Vorrichtungen ordnen gewöhnlich die Bauteilkörper bei der Montage nur entlang einer Koordinate an (d.h. parallel zueinander), können aber eine Winkel-

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verschiebung von z.B. 90° der Montageplatte relativ zu einer Einsatz- oder Anbringvorrichtung benötigen, um die Bedingung einer rechtwinkeligen oder frei gewählten Anordnung und der intensiveren Verwendung der Plattenoberläche zu erfüllen.

Ein Zweck der Erfindung ist eine vielseitige Maschine zur automatischen Montage von Gegenständen in vorbestimmter ebener Orientierung.

Ein weiterer Zweck ist es, zusammen mit einer Vorrichtung zum Einsetzen von zusammengesetzten Leitungen in Schaltungsplatten einen drehbaren und orthogonal einstellbaren Werkstückträger zum Tragen einer oder mehrerer Platten und zu ihrer Anbringung im Abstand in einer Ebene und um eine Achse, die mit der Einsetzvorrichtung ausgerichtet ist oder mit ihr übereinstimmt, und eine programmierte Antriebsvorrichtung zur automatischen und vorbestimmten Verschiebung des Trägers um die Achse sowohl orthogonal als auch winkelmäßig, wenn die Einsetzvorrichtung von dem Träger zurückgezogen wird, vor_?luseheni

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Maschine zum automatischen Zusammensetzen vorgesehen wird, die eine hin- und her-bewegliche Einsetzvorrichtung mit einem drehbaren Werkstückträger, eine programmierte Vorrichtung zur vorbestimmten Ausrichtung des Trägers entlang zusammengehöriger X-Y-Achsen und relativ zu dem Arbeitsweg der Einsetzvorrichtung, und einen Mechanismus, der auf die programmierte Tätigkeit der Ausrichtungsvorrichtung anspricht und bewirkt, daß der Träger auf vorbestimmte Weise um eine Z-Achse parallel zum Arbeitsweg der Einsetzvorrichtung gedreht wird_f besitzt.

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Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit einer Maschine zum Zusammensetzen von elektronischen Einzelteilen und anhand der Figuren beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine, die eine computergesteuerte Vorrichtung zur Ausrichtung von Werkstückträgern und Gegenständen darauf, wie z.B. Schaltungskarten, entlang X-Y-Achsen und im vorbestimmten Winkel zur Z-Achse aufweist;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht eines Teils der Maschine gemäß Fig. 1 und zeigt eine Kabeleinsteckvorrichtung in Beziehung zu Einsetzvorrichtungen und einem Werkstückträger und zeigt gestrichelt die Beziehung eines Teils der Vorrichtung zur seitlichen Verschiebung der Orientierung des Trägers und der Schaltungskarte, in die eine oder mehrere weitere Komponenten eingesetzt und befestigt werden sollen;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht von Maschinenteilen gemäß Fig. 2, die eine Anlenkrolle des Werkstückträgers in einer Stellung zeigt, in der sie von einem abgesenkten Anschlag oder Querhaupt während der Winkelverschiebung festgehalten wird;

Fig. 4 ist eine Aufsicht auf die doppelten Revolver- oder Scheibenwerkstückträger und ihre Befestigungen für die Werkstückhalterung, wobei der Ort eines Revolveroder Scheibenmittelpunktes zur Vorbereitung der Durchführung einer Verschiebung einer Werkstückträgerscheibe um 90° oder l80° im Uhrzeigersinn in gestrichelten Linien gezeigt wird;

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Fig. 5 ist eine vergrößerte Aufsicht, die aufeinanderfolgende hypothetische Stellungen während der Winkelausrichtung einer kartentragenden Scheibe, die von der programmierten Zusammenarbeit der Anlenkrolle und des Querhaupts durchgeführt wird, zeipt.

Fig. 6 ist eine Vorderansicht der Werkstückshalterungsbefestigung;

Fig. 7 ist ein Querschnitt entlang Linie VII-VII der Fig.4 und zeigt eine Einstellklinke zum lösbaren Ausrichten und Halten einer Winkelstellung der werkstücktragenden Scheibe;

Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang Linie VIII-VIII der Fig. H und zeigt ein Lager, das die Scheibe trägt;

Fig. 9 ist ein Querschnitt entlang Linie IX-IX in Fig. ¹J und zeigt einen Kartenniederhalter und

Fig. Io ist ein Querschnitt entlang Linie X-X der Fig. ¹I und zeigt eines von drei Tragstützlagern für die Werkstückträgerscheibe, das einstellbar ist.

Wie aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich, ist eine allgemein mit 12 bezeichnete Maschine zum Einsetzen von Einzelteilen, vorzugsweise einer Art mit variablem Mittelpunktsabstand (oder auch vom Typ mit festem Kopf, die sowohl Einzelteile vom DIP-Typ als auch Teile mit koaxialen Leitungen handhaben kann) zum Einsatz auf einem numerisch gesteuerten Werkstücks trägerschlitten 12, der später beschrieben wird, angebracht. Vorzugsweise ist eine Leitungseinsteckvorrichtung; 16 zum Schneiden und/oder Einstecken der nach unten vorstehenden

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Endteile der Leitungen L vorgesehen, die durch eine Schaltungskarte B, die auf dem Schlitten 14 befestigt ist, durchgesteckt wurden. Die Figur zeip;t mehrere Karten B, vorzugsweise in zwei zu bearbeitenden Gruppen mit seitlichem Abstand, die jeweils mit geeigneten leitungsaufnehmenden Löchern H in genauem Abstand vorgeformt sind, welche in orthogonaler und/oder anderer Winkelbezihhuncr angeordnet sein können, wie sie nötig ist, um eine elektrische Verbindung der Bauteilleitungen mit der Schaltung, die auf den jeweiligen Karten angebracht ist, zu ermöglichen. Die Erfindung wird dementsprechend in Bezug auf das Anbringen von Komponenten C auf Schaltkarten und mit bestimmter Orientierung darauf beschrieben; es ist jedoch zu betonen, daß die Erfindung allgemeiner zur Montage von Befestigungslelmenten oder anderen Gegenständen in vorbestimmter Anordnung auf Werkstücken, die in Bezug auf eine beliebige Art von Einsetzvorrichtungen ausgerichtet werden können, anwendbar ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung soll die Maschine 12 einen senkrecht hin und her gehenden Mitnehmer oder eine solche Einsetzvorrichtung und Leitungsausformer 18, 18 aufweisen, die entlang einer festen Mittel achse M (Fig. 2 und 5) arbeitet, die zu der waagrechten Mitte der Kabeleinsteckvorrichtung 16 ausgerichtet ist. Die Einzelteile C, die montiert werden sollen, werden dem Maschinenkopf aufeinanderfolgend durch Bänder T,T (Fig. 1) von einem Rad 2o zugeführt, um die Leitungen L der Einzelteile einer geeigneten Leitungsschenkelbildung im richtigen Abstand nach bekanntem Mechanismus zuzuführen, der variiert werden kann, um mit dem vorgesehenen Abstand zu den Kartenlöchern H übereinzustimmen.. Dabei wird angenommen, daß die Einzelteile C vom Typ mit koaxialer Leitung sind oder wenigstens teilweise mit koaxialer Leitung ausgebildet sind.

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Der Werkstücksträgerschlitten 14 weiet einen waagrechten Kartenhalteraufsatz in Form einer länglichen Platte 21 (Fig. 1 bis lo) z.B. aus Aluminium auf, der eine vordere Versteifungsrippe 22 und eine hintere Versteifungsrippe 24 besitzt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Platte 21 mit einem Paar seitlicher öffnung 26, 26 im Abstand zueinander ausgebildet, von denen jede einen Durchmesser in der Größenordnung von 3o,5 cm (1 Fuß) üblicherweise aufweist. Sie können verschieden groß sein; jedoch zur vielseitigen Verwendbarkeit zur Aufnahme von einer oder mehreren Karten B weist jede öffnung möglichst eine größere Fläche als z.B. wenigstens zwei der zu bearbeitenden Karten auf. Für die vorliegenden Zwecke kann angenommen werden, daß die rechte und linke beschriebene Werkstücktrageanordnung gleich sind. Wie aus den Fig. 4 und 8 ersichtlich, sind unterhalb jeder öffnung 26 drei Rollen 28 kreisumfänglich im Abstand zueinander zum drehbaren Abstützen der Schei be 3o an ihrem Umfang angebracht. Zu diesem Zweck weist ein Block 32 (Fig. 8), der an der Platte 21 befestigt ist, eine Bohrung auf, in der jeweils eine Achse der Rollen 28 drehbar gelagert ist. Die Scheibe 3o weist selber eine öffnung 3¹* auf, die in diesem Fall allgemein quadratisch dargestellt ist, die aber im wesentlichen jede beliebige Form aufweisen kann, die nicht den Zugang für den Einsteckmechanismus 16 zu den Karten behindert. Diametral angeordnete Miederhalter 36, 36 (Fig. 9) überragen eine Kante der Scheibe 3o und sind zur Entfernung der Scheibe drehbar an der Platte 21 befestigt. Eine Leerplatte 38 zum Anbringen der Montageplatte mit gedruckter Schaltung (Fi-*. 1 bis 6) ist austauschbar, z.B. mittels Schrauben ¹Jo und einem Paar Stehbolzen, die sich von der Scheibe nach oben erstrecken, auf jeder Scheibe 3o angebracht. Jede Leerplatte oder Vordruckplatte 38 weist geeignete Mittel auf, um eine oder mehrere Karten B entfernbar, aber fest anzu-

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bringen; in diesem Falle werden vier Karten B dargestellt, die jeweils p.enau auf der Leerplatte 38 mittels eines Paars im Abstand zueinander befindlicher Stifte 42 und drei im Abstand zueinander angeordneten Klemmzuniren 44 angeordnet sind. Die Klemmzunsen 44 sind drehbar auf der Vordruckplatte befestigt und weisen so angeordnete, an den Karten anliegende Enden auf, daß sie an einem Rand der Karte anstoßen, der selbst eine öffnung 46 in der Leerplatte überbrückt.

Wie aus den Fig. 4 und Io ersichtlich, ist jede Scheibe 3o drehbar in der allgemeinen Ebene der Platte 21 gelagert, wobei der Umfang der Platte von drei in Abstand zueinander befindlichen radialen Tragstützlagern 48 ergriffen wird, die jeweils drehbar von Lagerstühlen 5o gehalten werden, welche an der Platte befestigt sind. Zwei der drei Lager 48, wie das in Fig. Io abgebildete, sind radial zur Scheibe einstellbar, um eine genaue Ausrichtung des Scheibenmittelpunkts für später zu erläuternde Ausrichtungszwecke sicherzustellen. Zu diesem Zweck sind radiale Aussparungen 52 ausgebildet, die Befestigungsschrauben 56 in den Block 5o aufnehmen; eine Abstandscheibe 54 ist vorgesehen und ein Stehbolzen 58, der das Lager trägt, ist in den Block gepresst, um das Lager in der gewählten radialen Stellung zu halten.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist jede Scheibe 3o lösbar an der Platte 21 in 90°-Stellungen einklinkbar. Für diesen Zweck sind im gleichen Abstand zueinander vier Blöcke 60 mit V-förmigen Ausnehmungen auf den jeweiligen Scheiben 3o, 3o angeordnet. Ein Block 62, der nächst dem Innenbereich des Umfangs jeder Scheibe 3o befestigt ist, trägt einen federbeaufschlagten Riegelbolzen 64, der

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lösbar mit der V-Kerbe des benachbarten Blocks 60 in Eingriff treten kann, wenn die Scheibe und das Werkstück, das darauf gehalten wird, mittels der zu beschreibenden Automatik z. B. auf 90° eingestellt werden. Es ist ersichtlich, daß auch andere Winkelhaltestellungen als 90°-Intervalle errichtet werden können, wenn es die Einstellerfordernisse verlangen. Der Riegelbolzen 64 ist vorzugsweise auf einer gehärteten Gleitplatte 66 (Fig. lo) bewegbar, die zwischen dem Block 62 und der Platte 21 mittels eines Bolzens 68 verankert ist. Es ist ferner zu betonen, daß, wenn dies gelegentlich die Arbeitsbedingungen erfordern, die Vordruckplatten 38, die die Karten anbringen, die Karten B nicht in paralleler oder orthogonaler Anordnung, wie abgebildet, zu montieren brauchen, sondern so angeordnete Stifte 42 und Zungen 44 haben, daß sie die Karten B winkelmäßig in vorbestimmter Weise in irgendeiner gewünschten Art um die Z-Achse, die durch den Mittelpunkt der Scheiben3o läuft, oder um eine zur Z-Achse parallele Achse ausrichten.

Zur orthogonalen Steuerung der Einstellung des Werkstückträgerschlittens 14 in Bezug auf die Einsetz- oder Anbringvorrichtung und den Einsteckmechanismus 16 weist die Maschine 12 eine bekannte automatische X-Y-Programmiervorrichtung, z.B. einen Computer mit Lochstreifenabtaster 7o auf, der teilweise in Fig. 1 gezeigt wird. Auf übliche Weise wird auf ein Signal vom Computer eine Bewegung der Platte 21 entlang einer X-Ordinate, d.h. parallel zur feststehenden X-X-Achse (Fig. 4) einer (nicht dargestellten) Welle unter Steuerung durch einen Servo-Motor 72 (Fig. 4) durchgeführt. Ähnlich und, wenn es das vorbestimmte Programm erfordert, gleichzeitig bewegt ein (nicht dargestellter) Servo-Motor für die Y-Achse die Platte 21 parallel zur Y-Y-Achse, dargestellt in Fig. 4, wobei ein Y-Querschlitten (Fig. 4 bis 6) zu diesem Zweck mit der Platte 21 verbunden ist.

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Die vorliegende Erfindung verwendet auf die in folgenden beschriebene Weise vorteilhaft diese bekannte X-Y-Pror.rammiervorrichtunr;, um automatisch eine vorbestimmte Winkelbewegung der Scheiben 3o und der darauf angebrachten Schaltkarten V> uv\ eine Z-Achse- die jeweils durch die Mittelpunkte der Scheiben läuft, durchzuführen. Das Verfahren für die Winkel- oder Z-Achsenprogrammierung wird für 90°- und I8o°-Verschiebungen der Karten B erklärt, da eine solche Verfahrensweise am üblichsten durchgeführt wird; dabei braucht nicht näher betont zu werden, daß auf ähnliche Weise auch andere Winkelorientierunnen unter Verwendung geeigneter Programmier- und Scheibenverriegelungsvorrichtungen erreicht werden können. In manchen Fällen mag eine einzelne Drehvorrichtung, wie z.B. ein Vorsprung auf einer Scheibe 3o, genügen; jedoch wird vorteilhaft in jedem Quadranten der Scheibe 3o ein Zapfen oder ein Vorsprung in Form einer aufrecht stehenden Anlenkrolle 76 (Fig. 1 bis 5) angebracht, die vorzugsweise einen äußeren Laufring besitzt. Ein Fuß, der eine Rolle trägt, ist in ein Loch in der Scheibe eingepaßt und eine Distanzscheibe ist zwischen der Rolle und der Scheibe angeordnet. Wie dargestellt, sind die Rollen 76 in Nachbarschaft zu einer Außenkante der Leerplatte 38 angeordnet, erstrecken sich aber nach oben darüber hinaus. Es ist ersichtlich, daß die Auswahl der Anordnung der Rollen (oder gleichwertiger Anlenkvorrichtungen oder hervorstehender Elemente) und des damit zusammenarbeitenden Mechanismus, der kurz beschrieben wird, in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung unterschiedlich sein können, da jeweils eine besondere Anordnung und Programmierung gewählt wird, um eine günstige Konstruktion und die Vermeidung der Störung anderer Strukturteile zu erreichen. Wenn man annimmt, daß die linke Scheibe 3o (Fig. k) und die Leerplatte 38 darauf in einer gewählten Winkelbeziehung zu der Platte 21 eingeklinkt wurden, während eine oder mehrere Karten B parallel zu

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den X-Y-Achsen mittels der Computerprogrammierung verschoben wurden, bis alle gewünschten Komponenten C mit der entsprechenden Orientierung eingesetzt waren, kann das Programm als nächstes die Umdrehung der Scheibe um 90° (oder 180°) und damit der Leerplatte 38 und ihrer Karten B zur Aufnahme zusätzlicher Bestandteile fordern (es wird betont, daß ein gleich programmierter Verfahrensablauf die X-Y-Bewegungen der anderen Scheibe 3o und die Verschiebung auf der Y-Achse für die Scheiben für folgende Verfahrensschritte darauf steuern würde, und vermutlich genauso bequem für eine Bedienungsperson beim Auflegen oder Entfernen der Scheiben). Dementsprechend ruft das Programm als nächstes eine Bewegung der Achse der Rolle 76, die dann die nächste an der mittleren Arbeitsachse M (Fig. 2,5) der Maschine 12 ist, auf einen festen Punkt P (Fig. 5), was einen konstanten vorbestimmten X-Y-Abstand von der Achse M bedeutet. Wenn die Achse der Rolle 76 mit dem Punkt P zusammenfällt, gibt der Computer 7o das Signal zum Betätigen eines doppelt wirkenden Luftdruckzylinders 79 (Fig. 1-3), damit dieser seine Kolbenstange gegen den Einfluß einer (nicht dargestellten) Rückholfeder absenkt und damit einen U-förmigen Anschlag oder Bügel 82, der an einem Ende der Stange befestigt ist, in die Rolle führende Arbeitsstellung zu der in Stellung gebrachten Rolle 76 bringt, wie gestrichelt in den Fig. 2,3 dargestellt. Der Zylinder 79 ist auf einem Tragarm 8Ί befestigt, der mit einem Maschinenteil, zum Beispiel einem Führungsschienenblock 86 (Fig. 1-3), der gegen senkrechte Bewegung fixiert ist, verbunden ist.

Die Funktion des abgesenkten Anschlags 82 liegt darin, die in Stellung gebrachte Rolle 76, die dann mit ihm in gleitendem Eingriff steht, wie in Fig. 5 dargestellt, gegen eine Bewegung in der Y-Achse festzuhalten, während er ihre Bewegung in der X-Achse während der programmierten X-Y-Bewegung der Platte zur wirksamen Drehung der Scheibe 3o um ihren eigenen Bewegungsmittelpunkt, d.h. um eine Z-Achse parallel zur M-Achse, gestattet.Zu Zwecken der Erläuterung mit besonderer Bezugnahme

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auf Fig. 5 wird der Computer mit Lochstreifenabtaster 7o zur Durchführung· einer 9O°-Bewe^unti der Scheibe im Uhrzeigersinn so programmiert, daß die Platte und damit der Scheibenmittelpunkt nacheinander durch die Punkte A, B, C, D, E und F bewegt werden. Fi-. 5 zeigt auch entsprechende aufeinanderfolgende Stellungen (A*, Bl, C*, D¹, E¹, F¹) der Platte 21, während die Scheibe 3o um die eingesperrte Rolle 76 oder genauer gesagt um ihre Achse gedreht wird, während sie gegen Y-Bewegung festgehalten wird und während einer freien oder zufälligen X-Bewe- ^un^. Es ist ersichtlich, daß andere Programme als das, das der aufeinanderfolgenden Bewegung durch die Punkte A,B, G, D, E, F entspricht, gewählt werden können, um die Scheibe um die Z-Achse zu bewegen und eine besonders störende Hemmung zu vermeiden. Das Ergebnis der Winkelverschiebung wird z.B. dadurch erläutert, daß man feststellt, daß eine eingesetzte Komponente C, die in der oberen linken Karte 3 der Fig. 5 (entsprechend der Scheibenmittelpunktsstellung A) in horizontaler Ausrichtung gezeigt wird, um 90° in ihre vertikale Stellung in der oberen rechten Karte B gedreht wird, wenn Punkt A an Punkt F angekommen ist. In anderen Worten kann der Computer 7¹» für eine 90°-Ver'inderung eines beliebigen Paars von Leitungen aufnehmenden Löchern H ähnlich programmiert werden, um zu ermöglichen, daß die Rollenachse an dem vorbestimmten Punkt P in Stellung gebracht wird, worauf nach dem Festhalten durch den Anschlag oder Bügel 82 eine weitere X-Y-programmierte Bewegung der Platte 21 die Scheibe den benötigten Grad um die Z-Achse dreht, wobei sie durch den Mittelpunkt A der Scheibe hindurchläuft. Oft, wenn auch nicht notwendigerweise, weist der programmierte Scheibenmittelpunktsort (wie z.B. A, B, C, D, E, F) günstigerweise gerade Wege auf, die sich in Winkeln von jeweils 45° oder einem Vielfachen davon erstrecken. Die Drehmomentswirkungen setzen die Scheibe aus ihrer ursprünglichen verriegelten Stellung frei, bis in der nächsten geschalteten Stellung am Ende diner 90°- Umdrehung der Scheibe der Riegelbolzen 64 lösbar den nächsten

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Block 6ο mit V-Kerbe ergreift. Es ist offensichtlich, daß zur Verursachung einer l80°-Drehung einer Scheibe 3o eine Wiederholung der 90^o-Programmierung verwendet wird oder verwendet werden kann.

Es ist zu erwähnen, daß Fig. 5 nur eine hypothetische Programmierung herausgreift, bei der der datengesteuerte Computer 70 eine 90°-Drehung der Scheibe 3o im Uhrzeigersinn durchführt und daß die Maschine IP sicher in dem Moment keinen Einsatz eines Einzelteils C durchführen kann, da die Betätigungsachse M dann die Vordruckplatte 38 durchschneidet. Dementsprechend bewegen als nächst^ weitere Daten von dem Computer-Bandstreifen, sobald der Anschlag anr.ehoben ist, die rückorientierte und wieder entriegelte Scheibe 3o in ihre X-Y-Ebene, um die nächsten leitungsaufnehmenden Löcher H mit der Einsetzvorrichtung und den Leitungsausformern l8 auszurichten oder in Übereinstimmung zu bringen, bevor ein Signal für ihre eigentliche Abwärtsbewegung und Betätigung erfolgt.

Eine von vielen Arten, in der die Erfindung angewendet werden kann, wird im folgenden kurz zusammengefaßt. Angenommen, die Karte oder Karten B wurden auf den tragenden Leerplatten in gewünschter Winkelbeziehung dazu angebracht; der

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Computer 3o/so programmiert, daß er die Platte 21 und damit ihre Vordruckplatten tragenden Scheiben 3o in aufeinanderfolgende X-Y-Stellungen bewegt, in denen die Maschine geformte Leitungen L in die Kartenlöcher H einsetzen kann. Es ist ersichtlich, daß eine Bedienungsperson wählen kann, ob sein Programm das Einsetzen aller gleich orientierten Einzelteile (z.B. allein entlang einer X-Ordinate) in die aufeinanderfolgenden Karten einer Scheibe 3o oder beider Scheiben abruft, bevor sein Steuerband befiehlt, daß eine Scheibe winkelmäßig, z.B. um 90°, um ihren Mittelpunkt oder ihre Z-Achse bewegt wird. Im allgemeinen wird man sich für einen Operationsplan zum Programmieren entschieden haben, der es der Bedienungsperson ermöglicht, zu Anfang einfach Karten auf eine

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Vordruckplatte 38 zu lepen, wenn aufeinanderfolgende Karten mit vollständig aufrebrachten Einzelteilen C frei werden und bequem zu manueller oder anderer Entfernung zugänglich werden.

Wenn der Computer das Signal zur Drehung einer Karte um 90° um ihre Z-Achse gibt, wird die Platte 21 mit Komponenten einer X, Y-bewegung (vorzugsweise entlang eines Ortes, der Wege aufweiFt, die im Winkel von *43° oder Vielfachem davon in Beziehung steh en bewegt, um die Achse einer Rolle 76 (vorzugsweise der Rolle, die dann der Maschinenarbeitsachse M am nächsten liegt) an dem bekannten Punkt P, der in festem Abstand zur Achse M steht, anzubringen. Der Computer gibt dann an den Zylinder 78 ein Signal, den Anschlag 82 abzusenken, um die in Stellung gebrachte Rolle gegen (in diesem Fall) Y-Bewegung festzusetzen. Die so festgehaltene Rolle 76 kann dann leer entweder links oder rechts entlang der X-Achse sich bewegen, da der Computer die Bewegung des Scheibenmittelpunkts durch ausgewählte Punkte, z.B. A, B, C, I), E, F steuert. Wenn der Mittelpunkt in F liegt, hat die Scheibe 3o ihre Vordruckplatte 38 und die Karte (η) Β darauf 90° um den Punkt P getragen. Der Computer kann dann das Signal für Luftdruck in dem Zylinder 79 geben, um den Anschlag 82 in eine Stellung aus dem Wege anzuheben, wonach die weitere Programmierung Signale für eine weitere Verschiebung der Platte 21 in ihrer X-Y-Ebene gibt, um wieder orientierte leitungaufnehmende Löcher H unter die Einsetzvorrichtung und die Leitungsausformer 18 zu bringen. Dabei ist ersichtlich, daß während des Einsetzens der Leitungen die Schneid-Einsteckvorrichtung 16 auf übliche Weise auf Signale vom Computer hin betätigt wird.

Die Erfindung stellt so eine automatische Einstellung von Karten oder Werkstücken um eine Z-Achse mittels eines programmierten X-Y-Kartenanbringmechanismus vor. Nicht nur wird die vielseitige Verwendbarkeit bekannter Eineetz- oder Anbringmaschinen

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verbessert, sondern die Erfindung zeict auch einen bequemen Weg zur Planung der Kartenzuführung und Entnahme, und vermeidet automatisch jedes gewöhnliche mechanische Element, das ein winkelmäßiges in Stellung bringen der Karten behindern könnte und schützt vor Verletzungen der Hände der Bedienune-SD^rson, die auftreten können, wenn die aufeinanderfolgenden Karten von Hand in die winkelm'ißip; benötigten Stellungen gebracht werden.

Zusammenfassend betrifft die E rfindung eine Maschine, bei der zwischen einer Maschine zum Zusammensetzen von Einzelteilen und ihrem Leitungseinsteckmechanismus ein Werkstückträger vom Revolvertyp eine oder mehrere entnehmbare Schaltuneskarten trägt und sowohl um eine vertikale Achse als auch in der allgemeinen Ebene unter Steuerung einer programmierten Antriebsvorrichtung drehbar ist. Letztere bewirkt, daß eine Anschießvorrichtung auf dem Träger und eine damit zusammenarbeitende Oberfläche oder ein Anschlagseil den Träger und seine Karten winkelmäßig in vorbestimmten Zeitabläufen und in einem vorbestimmten Ausmaß verschiebt. Daher ermöglicht der automatisch in Stellung gebrachte Werkstückträger ohne eine winkelmäßige Wiederausrichtung des Einsetzmechanismus oder der Kabeleinsteckvorrichtung, daß die Karteneinzelteile in unterschiedlichen vorbestimmten Winkelanordnungen (am häufigsten in rechten Winkeln) aufnehmen und die Karten können auf den Revolver aufgelegt und von ihm abgenommen werden, während gleichzeitig bei anderen Karten Einzelteile montiert werden.

Die Anordnung vermeidet die Gefahren, die bei der manuellen Wiederausrichtung der Karten auftreten und vergrößert allgemein die Produktivität.

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Claims

Patenta.nsprüche

Maschine zum Zusammensetzen von Einzelteilen in vorbestimmter Winkelbeziehune; auf einem Werkstück mit einem Schlitten, der in einer X-Y-Ebene bewegbar ist, einem Werkstückträger, der auf dem Schlitten zur Bewegung um eine Z-Achse angebracht ist, einer Vorrichtung, die zum Werkstückträger hin und von ihm weg beweglich ist, um Einzelteile an dem Werkstück, das von dem Träger gehalten wird, anzubringen sowie eine^Antriebsvorrichtung zur Steuerung programmierter X-Y-Bewegungen auf dem Schlitten und dem Träger, gekennzeichnet durch einen Anlenkvorsprung (76), der sich von dem Träger (3o) erstreckt, und eine Vorrichtung (8o_# 82), die mit der Maschine (12) verbunden ist und mit dem Vorsprung (76) in Reaktion auf die programmierte X-Y-Bewegung des Schlittens (14) und des Halters (3o) zur automatischen Drehung des letzteren um einen vorbestimmten Winkel um seine Z-Achse zusammenarbeitet.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (80) 82), die mit dem Vorsprung (76) zusammenarbeitet, in Eingriff damit bewegbar ist, wenn die Vorrichtung zum Einsetzen der Gegenstände (16, 18) von dem Werkstück zurückgezogen wird.

3. Maschine nach Anspruch 1 und / oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung eine Rolle (76) ist, die in dem Träger (3o) drehbar zur Drehung um eine Achse normal zur X-Y-Ebene angebracht ist und die Vorrichtung, die mit dem Vorsprung(76) zusammenarbeitet, die Form eines Anschlags oder Festsetzglieds (82) besitzt, das eine Führung bildet, die die Drehung des Trägers (3o) um eine Achse, die durch die Rolle (76) hindurchläuft ,ermöglicht .

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4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der programmierte X-Y-Ort der Bewegung des Wagens (14) und Trägers (3o) zur Durchführung der Drehung des Trägers um 90° um die Z-Achse aus geraden Wegen zusammengesetzt ist, die sich in Winkeln erstrecken, von denen jeder 45° oder ein Mehrfaches davon beträgt.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8o, 82), die mit dem Vorsprung (76) zusammenarbeitet, diesen Vorsprung vcn einer Bewegung entlang einer derX—,Y-Ordinaten abhalten kann und ihn entlang der X-, Y-Ordinate führen kann.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (3o) die Form einer Drehscheibe mit einem Tragstütxlager (48) auf einem Querschlitten (21) des Schlittens (I¹O besitzt und eine Sperrvorrichtung (2, 64) auf dem Schlitten (21), die eine reversible Drehung der Scheibe (30) zuläßt, angeordnet ist, um mit der Rückhaltevorrichtung (6o) auf der Scheibe (3o) nachgebend zusammenarbeitet, um die Scheibe in gewünschter Winkelstellung auf dem Schlitten (21) zu halten, wie durch die Tätigkeit der Antriebsvorrichtung bestimmt.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mechanismus (79) zur automatischen Bewegung der Anschlag- oder Einfangvorrichtung (8o, 82) in und aus der Stellung zum wirksamen Eingriff mit dem Vorsprung 176) vorgesehen ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadureh gekennzeichnet, daß der Mechanismus (79) zur Bewegung der Anschlagoder Haltevorrichtung (80, 82) auf die Antriebsvorrichtung (72) anspricht.

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9. Maschine zum Zusammensetzen von Einzelteilen mit einer Einsetzvorrichtung, die auf einer festen Betätigungsachse beweglich ist, sowie einer automatischen Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden in Stellung bringen von Leitungen aufnehmenden Löchern einer oder mehrerer benachbarter Schaltungskarten auf vorbestimmte Weise in einer Ebene und in genau entsprechender Beziehung zu der Achse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Vorrichtung ein kartenhaltendes Teil (38) aufweist, das zu einer X-Y-Bewegung in einer Ebene normal zur Achse und zur gewählten Winkeldrehung in jeder Richtung um eine Z-Achse parallel zu der Arbeitsachse gezwungen wird, wobei die Vorrichtung zum in Stellung bringen der Leitungslöcher eine datengesteuerte Antriebsvorrichtung (72) zur wahlweisen Bestimmung aufeinanderfolgender X-Y-Stellungen des Kartenhaltenden Teils (38) relativ zur Arbeitsachse sowie einen Ausrichtungsmechanismus (30; 76; 80; 82;) aufweist, der auf die Tätigkeit des datengesteuerten Mechanismus zum automatischen Steuern des Teils (38) und der Löcher (H) der Karte oder Karten (B) darauf in einem vorbestimmten Winkel um die Z-Achse anspricht, wobei die Einsätze der Einzelteile verschieden auf jeder gesteuerten Schaltungskarte oder in aufeinanderfolgenden gesteuerten Schaltungskarten ohne Entfernung einer von zwei benachbarten Karten von dem Teil (38) ausgerichtet werden können.

Io. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kartenhalteteil (38) eine oder mehrere Schaltungskarten (B) lösbar halten kann und das Teil (38) lösbar auf einer Scheibe (3o) verriegelt ist, die zur Drehbewegung in der Ebene eines Querschlittens (7¹O liegt.

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-H-

11. Maschine nach Anspruch 9 und / oder Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausrichtmechanismus (3o; 76; 8o; 82) wenigstens einen Vorsprung (76), der in fester Beziehung zu dem Teil (38) und beweglich zu einer vorbestimmten Y-Ordinatenstellung in einem festgelegten Abstand von der Arbeitsachse (M) angebracht ist, und eine Vorrichtung (80, 82) zum Festsetzen des Vorsprungs (76) in der Y-Ordinatenstellung während der Tätigkeit der datengesteuerten Antriebsvorrichtung (72) aufweist, um das kartenhaltende Teil (38) um eine Achse, die sich durch den Vorsprung (76) erstreckt, zu schwenken, bis das Teil (38) eine gewählte Winkelstellung um die Z-Achse einnimmt.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Vorsprünge (76) kreisumfänglich in gleichem Abstand angeordnet sind und daß die Festsetzvorrichtung (80, 82) einen Anschlag (82) aufweist, der zum gleitenden.-Eingriff mit den entsprechenden Vorsprüngen (76) angeordnet ist, um den ergriffenen Vorsprung festzuhalten, um das Teil (38) um den festegehaltenen Vorsprung zu schwenken.

13. Maschine zum Einsetzen koaxialer Leitungen von Einzelteilen in ein vorbestimmtes Muster von im Abstand zueinander angeordneten Leitungen aufnehmenden Löchern, die in SchaltunKSkarten vorgeformt sind, mit einer zyklischen leitunpisformenden und einsetzenden Vorrichtung, die entlang einer ersten Achse arbeitet, wobei eine Leitungseinsteckvorricht-.ung mit der Achse zum Schneiden und Einstecken von Endbereichen der Leitungen ausgerichtet ist, wenn diese durch die Löcher hervorragen, einem Schlitten, der zur X-Y-Bewegung in einer Ebene normal zu der ersten Arbeitsachse und zwischen der Einsetzvorrichtung und der Einsteckvorrichtung angebracht ist, und einer computergesteuerten Vorrichtung zur vorbestimmten Einstellung des Schlittens in der Ebene zwischen Arbeitszyklen der Einsetzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, gekenn-

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zeichnet durch eine drehbare Kartenhaltevorrichtung (3o, 38), die auf dem Schlitten (21) zur Drehung im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn um eine zweite Achse parallel zu der ersten Arbeitsachse angebracht ist, und einen Mechanismus, der auf die X-Y-Programmierung der computergesteuerten Vorrichtung zur Durchführung der Drehung der Kartenhaltevorrichtung (3o, 38) um einen vorbestimmten Winkel um eine dritte Achse, die parallel zur ersten und zweiten Achse liegt, anspricht, um die nächsten leitungsaufnehmenden Löcher (H) in Bezug zu der ersten Arbeitsachse auszurichten.

I¹J. Maschine nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus zur Drehung der Kartenhaltevorrichtung (3o, 38) einen Vorsprung (76) aufweist, der auf einer X- oder Y-Ordinate feststellbar ist, und entlang der anderen Ordinate in Reaktion auf die Tätigkeit der computergesteuerten Vorrichtung (72) bewegbar ist.

15. Maschine ^um Zusammensetzen von Einzelteilen mit Leitungen in eine Karte mit gedruckten Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis l'l mit einem Mechanismus, der entlang einer Achse zum Einsetzen der Leitungen aufeinanderfolgender Einzelteile in vorbestimmte Löcher in der Karte betätigbar ist, wenigstens einer auf einem Querschlitten angebrachten Scheibe, die in einer Ebene, die im wesentlichen normal zu der Arbeitsachse liegt, und im Winkel um eine Achse parallel zur Arbeitsachse drehbar ist, einer Vorrichtung auf der Scheibe zum lösbaren Halten der Karte,einer Vorrichtung zum Zusammenwirken mit der Scheibe, um ihre Drehung in einer von beiden Richtungen zu ermöglichen und sie lösbar in einer gewählten Winkelstellung zu halten, und einer computergesteuerten Vorrichtung, die zwischen Zyklen des Mechanismus zur Bestimmung für aufeinanderfolgende, einzusetzende Einzelteile (a) der X-Y-

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Ausrichtung der Scheibe mit der Arbeitsachse (b) , einer gewählten Winkeldrehung der Scheibe und damit der Karte um die Achse und (c) der Betätigung eines Zyklus des Einsetzmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß die computergesteuerte Vorrichtung zur Durchführung; der Tätigkeit gemäß (b) eine Drehvorrichtung (76) für die Scheibe (3o), die zwischen ihrem Umfang und der Kartenhaltevorrichtung (38) angeordnet ist, und ein Teil (80, 82) aufweist, das mit der Drehvorrichtung (76) zusammenarbeitet, wenn diese auf einer vorbestimmten X- und Y-Ordinate in einem festen Abstand von der Arbeitsachse (M) angebracht ist.

16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (8o, 82) mit einer Führung (82) parallel zur vorbestimmten X- oder Y-Ordinate gebildet ist, um die Drehvorrichtung (76) von der Bewegung von der Ordinate während der Drehung der Scheibe (3o) abzuhalten.

17. Maschine nach Anspruch 15 und / oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die computergesteuerte Vorrichtung so programmiert ist, daß sie die Drehvorrichtung (76) auf einen vorbestimmten Punkt in einer vorbestimmten Entfernung von der Arbeitsachse (M) bewegt, um den Eingriff mit dem Teil (8o, 82) zu ermöglichen, und während der nachfolgenden Zusammenarbeit des Teils (8o, 82) und der Drehvorrichtung (76) die computergesteuerte Vorrichtung so programmiert ist, daß sie die Drehung der Scheibe um 90° durchführt, indem sie ihren Mittelpunkt einen Oft durchlaufen läßt, der gerade Bereiche, die in Winkeln aus 45° oder einem Mehrfachen von 45° angeordnet sind, aufweist .

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