DE2803427C2

DE2803427C2 - Vorrichtung zur Behandlung einer Reihe von einzelnen Bauteilen

Info

Publication number: DE2803427C2
Application number: DE2803427A
Authority: DE
Inventors: Milo Wayne Frisbie; Mavin Cliff Mesa Ariz. Swapp
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1978-01-26
Publication date: 1986-12-04
Also published as: DE2803427A1; FR2381571A1; FR2381571B1; JPS5928269B2; GB1585331A; SG35383G; JPS53107277A; HK51083A; US4128174A

Description

müssen, nachdem ein Arbeitsgang bzw. eine schrittweise Fortschaltung der Räder durchgeführt ist Zweckmäßigerweise weisen die beiden Räder nur eine relativ geringe Masse auf, so daß eine Drehbewegung mit hoher Geschwindigkeit auch im Sinne einer Schrittsteuerung möglich ist Zudem ist es vorteilhaft, Antriebsmotoren für die Räder mit hohem Drehmoment auszuwählen. Das Zusammenwirken der beiden Räder wird so gesteuert, daß das Zeitintervall für ein schrittweises Steuern des vertikalen Rades zwischen zwei Schützen dem Zeitiiitervall entspricht, das für sine Drehbewegung zum Sortiervorgang der Bauteile beim horizontalen Rad erforderlich ist

Vorteilhafterweise- wird die radiale Erstreckung der Schlitze im vertikalen Rad und auch die Länge der öffnungen im horizontalen Rad an die Länge der zu prüfenden und zu sortierenden Bauteile angepaßt, damit die mittels Schwerkraft zugeführten und abgeführten Bauteile nur über eine minimale Wegstrecke bewegt werden müssen. Darüber hinaus wird die Prüfeinrichtung zweckmäßigerweise mit Schleifkontakten ausgelegt, die dazu dienen das Bauteil zu halten, so daß keine Bewegung für ein Schließen und Öffnen von Kontakten erforderlich ist Die Steuerung der Räder erfolgt geeigneterweise elektronisch.

Um eine höhere Anpassungsmöglichkeit an unterschiedliche Bauteilgruppen zu ermöglichen und den Austausch der Räder zu vermeiden, kann vorgesehen werden, daß die Schlitze einstellbare Anschläge aufweisen, so daß die verbleibende Restlänge der Schlitze in radialer Richtung der Länge der zu verarbeitenden Bauteile entspricht. Zur Erhöhung der Verarbeitungsgaschwindigkeit erfolgt der Sortiervorgang über das horizontale Rad in beidseitiger Drehrichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung;

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung, weiche die Schleifkontakte zeigt, die bei der Prüfbefestigung verwendet werden; und

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung.

Die erste Funktion der Vorrichtung besteht darin, ein einzelnes, zum Beispiel integriertes Eauteil aus einem Behälter mit ungeprüften Bauteilen aufzunehmen und es in eine Position zu bringen, in welcher es geprüft werden kann. Nachdem das Bauteil geprüft ist, bewegt die Vorrichtung das geprüfte Bauteil in ein als horizontales Rad ausgebildetes Sortierrad. Diese Funktionen werden durch das vertikale Rad oder Prüi'rad ausgeführt.

Die F i g. 1 zeigt ein Prüfrad 20, welches ein aus einem Material mit geringer Masse hergestelltes Rad ist, welches auf einer horizontalen Achse 21 angeordnet ist und acht Schlitze 22 bis 29 hat, die jeweils auf Abständen von 45° auf dem Umfang verteilt sind. Das Prüfrad 20 kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 14 cm und eine Dicke von etwa 2,5 mm haben. Es kann aus Aluminium oder einem anderen Leichtmetall bestehen. Weiterhin kann die Masse des Prüfrades 20 weiter dadurch vermindert werden, daß nicht erforderliches Material aus dem Innenraum des Rades herausgeschnitten wird. Die Schütze 22 bis 29 im Prüfrad 2ö fluchten mit nicht dargestellten Plastikeinsätzen, welche dazu dienen, eine elektrische Isolierung zwischen den integrierten Bauteilen, die in den Schlitzen geführt werden, und dem Prüfrad selbst herbeizuführen. Ein Vorratsbehälter 30 mit ungeprüften Bauteilen 31 ist an der Oberseite des Prüfrades 20 angeordnet. Die integrierten Bauteile 31 können in der üblichen Weise in Plastik- oder Keramikmateria] eingebettet sein und die Form von Packungen haben, wie es in der Halbleiterindustrie üblich ist Die Bauteile 31 können acht oder mehr Leitungsanschlüsse aufweisen, wobei die Anzahl der Leitungsanschlüsse von der darin enthaltenen integrierten Schaltung abhängt Da verschiedene Schaltungen zu Anordnungen unterschiedlicher Größe führen, sind einstellbare Anschläge in den Schlitzen 22 bis 29 vorgesehen, so daß diese Schlitze derart verändert werden können, daß ihre Tiefe der Länge der verwendeten Bauteile entspricht Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß mit derselben Vorrichtung zu verschiedenen Zeiten unterschiedliche Bauteile verarbeitet werden können. Gemäß der Darstellung in der Fig. 1 ist das Bauteil 32 durch Schwerkraft in den Schlitz 22 hineingefallen. Da der Schlitz 22 in seiner Tiefe derart eingestellt wurde, daß seine Tiefe der Länge des Bauteils 32 entspricht, werden die übrigen Bauteile 31 im Behälter 30 aus dem geschlitzten Rad 20 herausgehalten. Die Leitungsanschlüsse der Bauteile 32 streifen die Ränder der Schlitze 22 und sind elektrisch gegen das Rad 20 durch die Plastikeinsätze isoliert. In ähnlicher Weise wird das Bauteil 33, welches zuvor aus dem Behälter 30 herausgefallen ist, im Schlitz 29 gehalten. Das Rad 20 wird in der Pfeilrichtung um 45° weitergedreht Ein Gleichstrommotor 34 mit geringer Trägheit und hohem Drehmoment wird dazu verwendet zusammen mit einem Servoantriebsverstärker die Geschwindigkeit und die Position des ge- schlitzten Rades 20 zu steuern. Während das Rad gedreht wird, ist seine Beschleunigung ausreichend groß, um die Teile 32 und 33 nach außen gegen den Anschlag

35 zu schleudern. Dadurch wird das Bauteil 33 in bezug auf die elektrische Prüfeinrichtung in der erforderlichen Weise ausgerichtet welche durch die gestrichelte Linie

36 angedeutet ist Die Prüfeinrichtung 36, welche in der F i g. 2 im einzelnen veranschaulicht ist, wird auf einer Anschlagplatte 35 gehalten. Die Prüfeinrichtung 36 bzw. die entsprechende Halterung oder Befestigungseinrichtung verwendet federbelastete Schleifkontakte 37, welche an dem Prüfrad 20 streifen und weiche eine elektrische Verbindung zwischen der zu prüfenden Einrichtung und der Prüfeinrichtung selbst bilden. Die federbelasteten Schleifkontakte dienen dazu, daß keine Zeit bei der Anordnung eines Bauteils in bezug auf die Prüfeinrichtungen verloren geht. Nachdem das Prüfrad 20 um 45° gedreht wurde, befindet sich der Schlitz 23 in der vertikalen Position, und es fällt ein weiteres Bauteil 31 aus dem Speicher 30 in den Schlitz 23. Das Bauteil 33 ist jetzt mit der Prüfeinrichtung 36 im Eingriff, das Bauteil 32 ist in einer Zwischenstellung zwischen der Prüfeinrichtung 36 und dem Speicher 30, und ein weiteres Bauteil 31 ist in das Rad hineingefallen.
Nachdem die Prüfung des Bauteils 33 abgeschlossen ist wird das Rad 20 wiederum um 45° in der Pfeilrichtung gedreht. Während das Rad 20 sich dreht, werden . alle Bauteile in ihren entsprechenden Schlitzen am Anschlag 35 gehalten. Durch die Drehung des Rades 20 um 45° wird das Bauteil 33 von der Prüfeinrichtung wegbewegt, und das Bauteil 32 wird mit der Prüfeinrichtung zum Eingriff gebracht, während das Bauteil im Schlitz 23 in eine Zwischensteüung gebracht wird und ein weiteres ungeprüftes Bauteil 31 aus dem Vorratsbehälter 30 in den Schlitz 24 fallen kann. Nachdem die Prüfung des Bauteils 32 abgeschlossen ist, wird das Prüfrad 20 erneut um 45° gedreht. Nachdem das Prüfrad 20 die Drehung um 45° abgeschlossen hat, fällt das Bauteil 33 aus dem Schlitz 29 in einen Schlitz40 im Sortierrad 38. Gleichzei-

tig bewegt sich das Bauteil im Schlitz 23 zu der Prüfeinrichtung, und es fällt ein weiteres ungeprüftes Bauteil in den Schlitz 25. Dieser Vorgang wird in dieser Weise fortgesetzt, wobei jeweils einzelne Bauteile aus den Vorratsbehälter entnommen, geprüft und in das Sortierrad überführt werden.

Bei der hier veranschaulichten Ausführungsform werden die integrierten Bauteile in zwei bis acht Kategorien durch das Prüfverfahren klassifiziert Die Anzahl der jeweils verwendeten Kategorien wird für jeden Typ von geprüften Bauteilen festgelegt Da die hier beschriebene Ausführungsform acht Kategorien verarbeiten kann, sind acht Sortierbahnen vorhanden. Eine dieser Sortierbahnen ist in der F i g. 1 bei 56 dargestellt Es ist die Funktion des Sortierrades 38, das geprüfte Bauteil der entsprechenden Sortierbahn zuzuführen, durch welche das Bauteil einem Behälter mit ähnlichen geprüften Bauteilen zugeführt werden kann.

Das Sortierrad 38 ist ein aus einem Material mit geringer Masse hergestelltes Rad, welches um eine verti- kale Achse 39 rotiert Die Geschwindigkeit und die Stellung des Sortierrades 38 werden durch einen Gleichstrommotor 57 mit geringer Trägheit und hohem Drehmoment gesteuert, der in Verbindung mit einem Servoantriebsverstärker verwendet wird. Die Fig.3 zeigt, daß das Sortierrad 38 sechzehn äquidistante Öffnungen 40 bis 55 aufweist die entlang seinem Umfang angeordnet sind. Diese Öffnungen erstrecken sich vollständig durch die Dicke des Sortierrades 38 hindurch.

Das Sortierrad 38 kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 12,7 cm bis zu etwa 15,2 cm und eine Dicke von etwa 2,5 mm aufweisen. Es kann aus Aluminium oder einem anderen Leichtmetall bestehen. Die auf Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 40 bis 55 sind mit nicht dargestellten Plastikeinsätzen ausgestattet die etwa 19 mm hoch sind und dazu dienen, die integrierten Schaltungsbauteile in einer im wesentlichen aufrechten Stellung zu halten.

Eine Anschiagplatte 58 ist fest in einer Position von etwa 1,5 mm unter der Öffnung 40 im Sortierrad 38 angeordnet Acht Sortierbahnen 56 sind unter dem Sortierrad 38 angeordnet wobei eine Sortierbahn direkt unter den Öffnungen 41 bis 44 und 52 bis 55 angeordnet ist Wenn das geprüfte Bauteil 33 in die Öffnung 40 hineinfällt wird es durch die Anschlagplatte 58 aufgehalten. Dieses Bauteil 33 wurde während des Prüfverfahrens in eine von acht ausgewählten Kategorien eingestuft Das Sortierrad 38 dreht sich dann entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, und es hält über den entsprechenden Sortierbahnen 56 an. Während sich das Sortierrad 38 dreht, wird das Bauteil 33 in der Öffnung 40 durch die Beschleunigungskräfte gehalten, welche das Bauteil gegen die Ränder der Öffnung drücken. Wenn das Sortierrad 38 anhält, wirkt nur die Schwerkraft auf das Bauteil 33, so daß dieses Bauteil unter der Wirkung der Schwerkraft in die darunter befindliche Sortierbahn hineinfällt Das Sortierrad 38 ist nunmehr bereit, ein weiteres Bauteil aus dem Prüfrad 20 aufzunehmen. Das Sortierrad 38 braucht nicht in seine Ausgangsposition zurückzukehren, da automatisch eine der sechzehn Öffnungen 40 bis 55 in der ordnungsgemäßen Stellung ist um ein weiteres BauteD aus dem Prüfrad aufzunehmen. Die durch das Sortierrad ausgeführte Sortierfunktion erfolgt in demselben Zeitintervall, in welchem ein weiteres integriertes Bauteil geprüft wird, so daß für das Sortieren keine zusätzliche Zeit erforderlich ist Die Beziehung zwischen der Funktion des Prüf rades, der automatischen externen Prüfeinrichtung und dem Sortierrad kann beispielsweise durch einen Mikroprozessor gesteuert werden. Ein für den Abschluß einer Prüfung repräsentatives Signal, welches durch die Prüfeinrichtung abgegeben wird, würde einem Prüfrad-Servoantriebsverstärker zugeführt, um das Prüfrad in Drehung zu versetzen. In ähnlicher Weise würde eine Information in bezug auf die Einstufung des geprüften Bauteils an den Sortierrad-Servoantriebsverstärker gegeben, um das Sortierrad in die richtige Sortierbahnanordnung zu bringen. Analoge Tachometer werden dazu verwendet, um sowohl bei dem Prüfrad als auch bei dem Sortierrad die Geschwindigkeiten zu überwachen. Digitale Tachometer werden dazu verwendet die Positionen dieser beiden Räder zu überwachen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 . · 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Patentansprüche: dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung des horizontalen Rades (38) im Uhrzeigersinn und

1. Vorrichtung zur Behandlung einer Reihe von entgegengesetzt dazu durchführbar ist

einzelnen Bauteilen zur Prüfung und Sortierung mit 5 ■

einem vertikalen Rad, das auf seinem Umfang ver-

teilt Schlitze zur Vereinzelung der Bauteile, zur Zuführung der Bauteile zu einer Prüfeinrichtung und

zur Weiterleitung von dieser Prüfeinrichtung auf- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandweist, dadurch gekennzeichnet, 10 lung einer Reihe von einzelnen.Bauteilen zur Prüfung daß ein Vorratsbehälter (30) über dem vertikalen und Sortierung, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Rad (20) zur Lagerung der Bauteile (32,33) und zu Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung ist aus deren schwerkraftmäßiger Einzelführung in die der DE-OS 23 64 311 bekannt Diese bekannte Vorrich-Schlitze (22,23) vorgesehen ist tung arbeitet mit Magneten, um die Halterung der zu daß ein zweites, horizontales Rad (38), das in diskre- 15 sortierenden Bauteile in einem vertikalen Rad zu erreiten Schritten um die Vertikalachse (39) drehbar ist, chen. A uch sind an der entsprechenden Abwurfstelle für unterhalb des vertikalen Rades (20) diesem, zugeord- die sortierten Bauteile aufwendige mechanische Ausnet ist und eine Vielzahl von Öffnungen (40 bis 55) wurfFinger erforderlich. Hierdurch wird die Arbeitsgeüber seinen Umfangsbereich verteilt aufweist die im schwindigkeit bzw. die Taktgeschwindigkeit im wesentwesentlichen in Achsrichtung durch das horizontale 20 liehen mitbestimmt, wobei auch hohe Verschleißer-Rad (38) hindurchgehend ausgebildet sind und von scheinungen zu erwarten sind.

denen mindestens eine Öffnung (40) fluchtend mit Eine ähnliche Vorrichtung ist des weiteren aus der

mindestens einem zugeordneten Schlitz (22,23) des Druckschrift DE-OS 20 07 440 bekannt Der dort vorge-

vertikalen Rades (20) ausrichtbar ist um die vom sehene Verteilungskegel besteht zum Beispiel aus vier,

vertikalen Rad schwerkraftmäßig zugeführten Bau- 25 gegeneinander rotativ bewegbarer Kegelstümpfe, in de-

teile (32,33) aufzunehmen, nen Förderkanäle vorgesehen sind. Für einen Sortier-

daß eine Vielzahl von Sortierbahnen (56) unterhalb Vorgang eines einzelnen Bauelementes müssen daher

des horizontalen Rades (38) zur Aufnahme und La- bei dieser Vorrichtung vier unterschiedliche horizontale

gerung geprüfter Bauteile unterschiedlicher Kate- Kegelstümpfe mechanisch in unterschiedliche Drehstel-

gorie diesem zugeordnet ist und 30 lungen gebracht werden.

daß das horizontale Rad (38) unter fliehkraftmäßiger Dies führt zu enormer Störanfälligkeit und auch zu

Halterung eines Bauteiles in einer entsprechenden einer geringen Taktzeit

Öffnung so drehbar ist, daß die entsprechende öff- Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der nung (40 bis 55) und das darin enthaltene Bauteil (32) Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsüber eine ausgewählte Sortierbahn (56) positionier- 35 gemäße Vorrichtung so auszubilden, daß der Gesamtbar ist und durch Stoppen der Drehbewegung des ablauf der Zuführung, Prüfung und Sortierung mit hohorizontalen Rades schwerkraftmäßig in die ausge- her Geschwindigkeit realisierbar ist
wählte Sortierbahn (56) übergebbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekenn- Merkmale vor, wie sie im kennzeichnenden Teil des zeichnet, daß das vertikale Rad (20) und/oder das 40 Anspruches 1 angegeben sind.

horizontale Rad (38) eine relativ geringe Masse auf- Der wesentliche Vorteil der Erfindung kann darin geweisen, zum Beispiel aus einem Leichtmetall herge- sehen werden, daß nur zwei rotativ betreibbare Räder stellt sind. erforderlich sind, um eine Vereinzelung der Bauelemen-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch te, eine nachfolgende Prüfung und eine Übergabe der gekennzeichnet, daß das vertikale (20) und horizon- 45 entsprechenden Bauelemente in das horizontal angetale Rad (38) mit hohem Drehmoment antreibbar ordnete Rad mit nachfolgender Positionierung über den sind. einzelnen Sortierbahnen zu erreichen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird daher dadurch gekennzeichnet, daß eine übereinstimmen- eine erhöhte Durchsatzgeschwindigkeit für die Prüfung de Zeitintervallsteuerung für eine schrittweise Dreh- 50 und Sortierung von Bauteilen und insbesondere auch bewegung des vertikalen Rades (20) und für eine integrierten Schaltungsbauteilen erreicht. Um die Zeit Drehbewegung des horizontalen Rades (38) für ei- optimal ausnützen zu können und die Bewegungsabläunen Sortiervorgang vorgesehen ist. fe weitgehend synchronisiert zu steuern, werden mehre-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, re Vorgänge gleichzeitig durchgeführt, wobei das vertidadurch gekennzeichnet, daß mindestens die radiale 55 kale, zur Vereinzelung und zur Prüfung der Bauteile Erstreckung der Schlitze (22 bis 29) im vertikalen vorgesehene Rad und das horizontale, für die Sortie-Rad (20) und gegebenenfalls auch die vertikale Er- rung erforderliche Rad entsprechend zusammenwirken. Streckung der Öffnungen (40 bis 55) im horizontalen Während ein Bauteil geprüft wird, wird ein weiteres Rad (38) im wesentlichen der Länge der zu prüfen- Bauteil aus dem Vorratsbehälter mit den ungeprüften den Bauteile (33) entspricht. 60 Bauteilen entnommen. Gleichzeitig wird ein bereits ge-

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, prüftes Bauteil durch das horizontale Rad einer entspredadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (22 bis 29) chenden Sortierbahn zugeführt. Während das eine Baueinstellbare Anschläge für unterschiedliche Längen teil der Prüfeinrichtung zugeleitet wird, wird ein andevon Bauteilen aufweisen. res Bauteil von der Prüfeinrichtung weggeführt und ge-

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 65 langt zum horizontalen zur Sortierung vorgesehenen dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung Rad. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sowohl das (36) mit Schleifkontakten (37) für die Prüfung der vertikal angeordnete wie auch das horizontal angeord-Bauteile (33) ausgelegt ist. nete Rad nicht in eine Anfangsposition zurückkehren