DE2804308A1

DE2804308A1 - PROCEDURE FOR EQUIPPING CIRCUIT BOARDS WITH COMPONENTS USING AN EQUIPMENT AID

Info

Publication number: DE2804308A1
Application number: DE19782804308
Authority: DE
Inventors: Theodor Troukens
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-02-01
Filing date: 1978-02-01
Publication date: 1979-09-06
Also published as: IT7919629A0; NL7900783A; IT1110075B; BE873834A; GB2014775B; JPS54113073A; LU80855A1; DK41379A; GB2014775A; IE790183L; FR2416622A1; FR2416622B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München ^VPA 78 P 73 0 V BRD SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our reference Berlin and Munich ^VPA 78 P 73 0 V BRD

Verfahren zum Bestücken von Schaltungsplatten mit Bauteilen unter Anwendung einer Bestückungshilfe Method for assembling circuit boards with construction parts using an assembly aid

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestücken von elektrischen Schaltungsplatten unter Anwendung einer elektrisch arbeitenden Bestückungshilfe, welche einen auf die der Bestückung unterliegenden Schaltungsplatte projezierten Lichtpunkt nach einem vorgegebenen Bestückungsprogramm steuert, wobei die Steuerung des Lichtpunktes derart erfolgt, daß er die in der Schaltungsplatte eingebrachten Aufnahmebohrungen für die Bauteil-Anschlußdrähte des zu bestückenden Bauteiles durch eine punktierte Verbindungslinie anzeigt. Damit das Bauteil hinsichtlich seiner Polarität lagerichtig in die Schaltung eingebaut wird, ist es bekannt, die bevorzugte Aufnahmebohrung in der Schaltungsjiatte durch eine unterschiedliche Verweilzeit des Lichtpunktes zu markieren.The invention relates to a method of assembling electrical circuit boards using an electrically working assembly aid, which is based on the one underlying the assembly Circuit board projected light point controls according to a predetermined assembly program, whereby the controller of the light point takes place in such a way that it is the in the circuit board introduced mounting holes for the component connecting wires of the component to be assembled indicates a dotted connecting line. So that the component is in the correct position with regard to its polarity Circuit is installed, it is known that the preferred receiving hole in the Schaltungsjiatte by a different To mark the dwell time of the light point.

Eine derartige im Handel angebotene Bestückungshilfe und Verfahrensweise besitzt jedoch den Nachteil, daß aus der Lichtpunktanzeige nicht zu entnehmen ist, welche Art vonSuch a commercially available placement aid and procedure has the disadvantage that from the Light point indicator does not indicate what type of

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Bauteil am angezeigten Bestückungsort zwischen den markierten Aufnahmebohrungen für die Anschlußdrähte eines Bauteiles einzusetzen ist. Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, mittels eines Projektors am Anschlußort zwischen den Aufnahmebohrungen für die Anschlußdrähte ein Bild des Bauteiles, z.B. seines Grundrisses zu projizieren, so daß die Bedienungsperson gleich erkennen konnte, welche Art von Bauteil am gekennzeichneten Bestückungsort einzusetzen ist. Eine derartige An-Zeigevorrichtung ist jedoch zeit- und kostenaufwendig.Component at the indicated placement location between the marked mounting holes for the connecting wires of a component is to be used. It has therefore already been proposed to use a projector at the connection location a picture of the component, e.g. its floor plan, between the mounting holes for the connecting wires to project so that the operator could see immediately which type of component on the marked Place of assembly is to be used. However, such a display device is time consuming and costly.

Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, daß eine derartige Vorrichtung bedingt durch die Vielzahl und unterschiedlichen Lagen der verschiedenen Bauteile auf der Schaltungsplatte sich Schwierigkeiten in der Bevorratung und Magazinierung der Projektionsbilder ergeben; die Vorrichtung ist zu raumgreifend. Möchte man dies vermeiden, so besteht die Möglichkeit, die einzelnen Projektionsbilder auf einen Film zu kopieren und die einzelnen Bilder nacheinander folgend auf die Schaltungsplatte zu projizieren. Eine derartige Verfahrensweise ist indessen nicht nur für die Erstellung des Filmes kosten- und zeitaufwendig, sondern es besteht auch der Nachteil, daß eine Änderung im Bestückungsprο-gramm schwer durchführbar ist.Another disadvantage is that such a device due to the large number and Different positions of the various components on the circuit board cause difficulties in the Storage and storage of the projection images result; the device is too extensive. Would like to to avoid this, it is possible to copy the individual projection images onto a film and to project the individual images one after the other onto the circuit board. Such a procedure is not only costly and time-consuming for the creation of the film, but it exists also the disadvantage that a change in the assembly program difficult to do.

Ausgehend vom eingangs genannten Verfahren vermeidet man die Nachteile dadurch, daß man die punktierte Verbindungslinie zwischen den Aufnahmebohrungen in der Grundriß- oder Symbolform des der Bestückung unterliegenden Bauteiles führt und dabei die Grundrißform oder das Symbol des zu bestückenden Bauteiles so oft in der Zeiteinheit abbildet, daß für den Beschauer ein stehendes Bild erscheint.Starting from the method mentioned at the beginning, the disadvantages are avoided by using the dotted connecting line between the mounting holes in the plan or symbol form of the one underlying the assembly Component leads and thereby the plan shape or the symbol of the component to be assembled so often shows in the unit of time that a stationary image appears to the viewer.

Durch diese erfinderische Verfahrensweise wird eineThis inventive procedure is a

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-?- 78 P 7 3 0 if BRD-? - 78 P 7 3 0 if BRD

wesentliche Erleichterung, aber auch Montagesicherheit und damit eine Senkung der Ausschußquote ermöglicht. Damit ein stehendes Bild erscheint, wird die Grundrißoder Symbolform, vorzugsweise 50mal in einer Sekunde, zwischen den Aufnahmebohrungen für die Anschlußdrähte der Bauteile zyklisch wiederholt. Aus der Grundrißoder Symbolform des Bauteiles ist nunmehr unschwer für die Arbeitsperson zu erkennen, welches Bauteil, z.B. ein Widerstand, ein Transistor, eine Kapazität oder ein integrierter Schaltkreis der momentanen Montage unterliegt. Das auf die Schaltungsplatte projezierte Bild ist so gehalten, daß die Konturlinien mit den jeweiligen Aufnahmebohrungen für die Anschlußdrähte der Bauteile tangieren oder diese schneiden. Wünscht man einen Polaritätsort für das Bauteil besonders herauszustellen, so verfährt man derart, daß man die bevorzugte Aufnahmebohrung in der Zeiteinheit weniger oft als die Abbildung des Bauteiles durch den Lichtpunkt markiert, derart, daß gegenüber dem ruhenden Bild der Grundriß- oder Symbolform des Bauteiles, die bevorzugte Aufnahmebohrung in der Schaltungsplatte als blinkendes Polaritätszeichen in der Lichtzeichnung erscheint.substantial relief, but also assembly security and thus a reduction in the reject rate. So that a stationary picture appears, the floor plan or symbol shape, preferably 50 times in one second, cyclically repeated between the mounting holes for the connecting wires of the components. From the ground plan or The symbol shape of the component is now easy for the worker to recognize which component, e.g. a resistor, a transistor, a capacitance or an integrated circuit of the current assembly subject. The projected image on the circuit board is so that the contour lines with the respective Touch the mounting holes for the connecting wires of the components or cut them. You wish To emphasize a particular polarity location for the component, one proceeds in such a way that the preferred one is used Mounting hole less often in the unit of time than the image of the component through the point of light marked in such a way that compared to the static image of the plan or symbol shape of the component, the preferred one The mounting hole in the circuit board appears as a flashing polarity symbol in the light drawing.

Damit die Grundriß- oder Symbolform auf der Schaltungsplatte als geschlossener Linienzug erscheint, ist nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß man den Linienzug durch eine Vielzahl von sich überlappenden einzelnen Lichtpunkten auf die Schaltungsplatte projiziert. Oft kommt es vor, daß verschiedenartige Bauteile die gleiche Grundriß- und Symbolform aufweisen. Zur Sicherheit verfährt man dabei derart, daß man zusätzlich zur Aufzeichnung der Grundriß- oder Symbolform auf das Bauteil auch die Bestückungsnummer- und/oder Artnummer des Bauteiles gesondert im Blickfeld der Arbeitsperson anzeigt.So that the plan or symbol shape appears on the circuit board as a continuous line of lines, is according to An additional feature of the invention is provided that one can trace the line through a multitude of itself overlapping individual points of light are projected onto the circuit board. It often happens that different Components have the same plan and symbol shape. To be on the safe side, the procedure is as follows: that in addition to recording the floor plan or symbol shape on the component, the assembly number and / or the type number of the component separately in the worker's field of vision.

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-A- 78 P 79 C 4 BRD-A- 78 P 79 C 4 FRG

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.Further details of the invention are evident from the subclaims.

Im nachfolgenden wird anhand der Zeichnungen das erfinderische Verfahren näher erläutert.In the following, the inventive method is explained in more detail with reference to the drawings.

Auf einer Schaltungsplatte 1 sollen nacheinander ein Widerstand 2, ein Transistor 3 und ein Baustein 4 kontaktiert werden. Die jeweiligen Anschlußdrähte bzw. Elemente 5 werden hierzu durch in der Schaltungsplatte eingebrachte Kontaktbohrungen 6 hindurchgeführt. Die Schaltungsplatte besitzt Positionierungsmarken 7; s4e ist verfahrbar auf einem hier nicht dargestellten Kreuztischsupport gelagert. Die Orte, an welchen die Anschlußdrähte bzw. Anschlußelemente 5 der einzelnen Bauteile in die Aufnahmebohrungen 6 einzuführen sind, sollen angezeigt werden. Hierzu wird die Schaltungsplatte ausgehend von den Justiermarken 7 und mittels drei von Hand verstellbaren Positionierspindeln (x; y und Rotation) mit drei projizierten Justiermarken zur Deckung gebracht und so in die Montageposition gefahren. Mittels eines in Figur 0^dargestellten Lichtprojektors wird in der angefahrenen Bestückungsposition von einem Lichtstrahl ein von der Art des Bauteiles abhängiges Symbol auf die Schaltungsplatte projiziert. So ist beispielsweise das Symbol für den Baustein 4 ein Rechteck 4¹, das Symbol für den Widerstand 2 eine Linie 2', das Symbol für den Transistor 3 ein Dreieck 3'. Die Projektion des Symbols bzw. auch der Grundrißform des Bauteiles erfolgt derart, daß die aufgezeichnete Symbolform, nämlich der Linienzug über die Aufnahmebohrungen zur Aufnahme der Anschlußdrähte verläuft. Als Symbole verwendet man außer den gezeigten Figuren für Bauteile, welche eine Vielzahl von Anschlüssen besitzen, sternförmige Zeichen für einen Kondensator, z.B. einen Linienzug mit einem einseitigen Polaritätssymbol, für einen Widerstand einen LinienzugA resistor 2, a transistor 3 and a module 4 are to be contacted one after the other on a circuit board 1. For this purpose, the respective connecting wires or elements 5 are passed through contact bores 6 made in the circuit board. The circuit board has positioning marks 7; s4e is movably mounted on a cross table support, not shown here. The locations at which the connecting wires or connecting elements 5 of the individual components are to be introduced into the receiving bores 6 should be displayed. For this purpose, the circuit board is made to coincide with three projected alignment marks based on the alignment marks 7 and by means of three manually adjustable positioning spindles (x; y and rotation) and thus moved into the assembly position. By means of a light projector shown in FIG. 0 ^ a symbol depending on the type of component is projected onto the circuit board by a light beam in the approached placement position. For example, the symbol for module 4 is a rectangle 4 ¹ , the symbol for resistor 2 is a line 2 ', and the symbol for transistor 3 is a triangle 3'. The projection of the symbol or the plan shape of the component takes place in such a way that the recorded symbol shape, namely the line, runs over the receiving bores for receiving the connecting wires. In addition to the figures shown for components which have a large number of connections, star-shaped symbols are used as symbols for a capacitor, for example a line with a polarity symbol on one side, and a line for a resistor

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mit Endpunkten und dgl.. 78 P 7 9 G ty BRQwith end points and the like. 78 P 7 9 G ty BRQ

Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, werden beispielsweise zur Projektion eines Schaltsymboles 3' gemäß der Koordinate X1, Y1, der Projektionsmittelpunkt P1 angefahren. Nunmehr wird von einem Projektor ein Lichtstrahl gemäß der Koordinate (-Y3), (-X3), (+X3), (+Y3) mit hoher Geschwindigkeit projiziert. Jeder Zyklus dauert annähernd 1/50 Sekunde. Es entsteht somit für den Betrachter ein ruhendes Bild im vorliegenden Falle eines Dreieckes, dessen Ecken die jeweiligen Aufnahmebohrungen für die Anschlußdrähte 5 eines Transistors 3 markieren. Für einen Transistor ist die Polarität wesentlich. Zur Kennzeichnung der Lage des Emitters des Transistors wird der Lichtpunkt über die zur Aufnahmebohrung 6 (im Punkte P1) gehörenden Koordinate nach jedem zehnten Zyklus um ein kleines Stück Δγ ausgelenkt (Fig. 3)_f so daß hier für den Beschauer ein Blinkzeichen neben der Aufnahmebohrung erscheint. In entsprechender Weise ist es auch möglich, unmittelbar über die Aufnahmebohrung ein Blinklicht zu erzeugen. Wird der Anschlußdraht der Basis für den Transistor 3 (Fig. 1, 5¹) in die Aufnahmebohrung bei P1 eingesetzt, so ist bei einem bestimmten Transistor auch der Einführungsort für den Anschlußdraht des Kollektors und Emitters für die Aufnahmebohrungen P2 und P3 gegeben. Analog verfährt man bei den anderen Bauelementen. Es versteht sich, daß man das Bestückungsprogramm derart wählt, daß man nach der Bestückung eines Bauteiles, z.B. eines Widerstandes 8, sukzessive und möglichst mit kürzesten Handbewegungen der Bestückungsperson nacheinander die anderen Bauteile aufzeichnet und die Bauelemente einfügt, z.B. einen Kondensator 9, einen Widerstand 10, einen weiteren Kondensator 11 und sodann der gestrichelt dargestellten Linie 12 folgend, die Montageposition 13 für den Transistor anfährt.As can be seen in particular from FIG. 2, the projection center point P1 is approached, for example, to project a switching symbol 3 'according to the coordinates X1, Y1. A light beam is now projected at high speed by a projector according to the coordinates (-Y3), (-X3), (+ X3), (+ Y3). Each cycle takes approximately 1/50 of a second. In this case, a triangle whose corners mark the respective receiving bores for the connecting wires 5 of a transistor 3 is thus created for the viewer. For a transistor, polarity is essential. To identify the position of the emitter of the transistor, the point of light is deflected by a small amount Δγ after every tenth cycle via the coordinate belonging to the mounting hole 6 (at point P1) (Fig. 3) _f, so that here a flashing symbol next to the mounting hole for the viewer appears. In a corresponding manner, it is also possible to generate a flashing light directly via the receiving bore. If the connecting wire of the base for the transistor 3 (Fig. 1, 5 ¹ ) is inserted into the receiving hole at P1, the insertion point for the connecting wire of the collector and emitter for the receiving holes P2 and P3 is given in a certain transistor. The same procedure is used for the other components. It goes without saying that the placement program is selected in such a way that after a component, e.g. a resistor 8, has been placed, the other components are successively recorded and the components inserted, e.g. a capacitor 9, a resistor 10, and if possible with the shortest possible hand movements , another capacitor 11 and then following the dashed line 12, the assembly position 13 for the transistor moves.

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Wie insbesondere aus Figur 3 zu ersehen ist, zeichnet man das Symbol 3¹ oder den Grundriß des Bauelementes mittels des Lichtstrahles 14 als Kette aufeinanderfolgender einzelner Lichtpunkte 15, 15' usw. auf die Schaltungsplatte. Jeder Lichtpunkt hat etwa einen Durchmesser von 1 mm. Man projiziert die einzelnen Lichtpunkte überlappend; dadurch entsteht für den Beschauer ein geschlossener Linienzug. Möchte man beispielsweise im Punkte P1 eine Polarität anzeigen, so versetzt man vorteilhaft einen der Lichtpunkte -wie gestrichelt bei 16 angezeigt- um das Maß/iy aus dem Linienzug. Man zeichnet den Linienzug bei Figurenlängen bis 50 mm mit einer Frequenz von 50 Hz, mindestens jedoch 16 Hz. Unterhalb dieser Schwelle entsteht kein für den Beschauer stabiles Gebilde. Für den Punkt 16 wählt man eine Frequenz von beispielsweise 5 Hz. Bei jedem zehnten Zyklus lenkt man den Galvanometerspiegel um ein oder zwei Inkremente weiter aus, so daß in diesem Falle bei 16 ein gegenüber dem ruhenden Symbol flackender Punkt erscheint.As can be seen in particular from FIG. 3, the symbol 3 ¹ or the plan of the component is drawn by means of the light beam 14 as a chain of successive individual light points 15, 15 'etc. on the circuit board. Each point of light has a diameter of approximately 1 mm. The individual points of light are projected overlapping; this creates a continuous line of lines for the viewer. If, for example, one would like to display a polarity at point P1, one of the points of light - as indicated by dashed lines at 16 - is advantageously offset by the dimension / iy from the line. The lines are drawn for figures up to 50 mm long with a frequency of 50 Hz, but at least 16 Hz. Below this threshold, there is no stable structure for the viewer. A frequency of, for example, 5 Hz is selected for point 16. The galvanometer mirror is deflected further by one or two increments on every tenth cycle, so that in this case at 16 a point that flickers in relation to the stationary symbol appears.

Figur 4 zeigt den schematischen Aufbau zu der Bestückungsanordnung. Auf einem Arbeitstisch 17 befindet sich der hier nicht dargestellte Kreuztischsupport mit dem Bauteil. In einem Kastenständer 18 ist die Steuerungselektronik mit dem hier als Lochstreifenleser 19 untergebracht. Eine Traverse 20 beinhaltet eine Halogenlampe 21 mit der zugehörigen Optik 22, Kondensor 23, Lochblende 24, Achromat 25, Umlenkspiegel 26, 26^! und der von einem hier nicht dargestellten Mikrocomputer über Golvanometermotore 27, 27' gesteuerten Galvanometerspiegel 28 und 28'. Derartige Anordnungen sind an sich bekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung. Stirnseitig in der Traverse ist eine Anzeige 29 angeordnet, welche die jeweilige Nummer des zu montierenden Bauteiles anzeigt.FIG. 4 shows the schematic structure of the assembly arrangement. The cross table support (not shown here) with the component is located on a work table 17. In a box stand 18, the control electronics with the here as a punched tape reader 19 are housed. A traverse 20 contains a halogen lamp 21 with the associated optics 22, condenser 23, pinhole 24, achromatic 25, deflecting mirror 26, 26 ^! and the galvanometer mirror 28 and 28 'controlled by a microcomputer (not shown here) via Golvanometer motors 27, 27'. Such arrangements are known per se and are not the subject of this invention. A display 29, which shows the respective number of the component to be assembled, is arranged on the front side of the cross-member.

§69835/3014§69835 / 3014

Claims

-1- Claims ^ P 79 O ^ SRO

(1.JVerfahren for equipping electrical circuit boards using an electrically working assembly aid, which controls a point of light projected onto the circuit board underlying the assembly according to a predetermined assembly program, the control of the light point being carried out in such a way that it accommodates the mounting holes made in the circuit board for the Component connecting wires of the component to be assembled are indicated by a dotted connecting line, characterized in that the dotted connecting line between the mounting holes (6) of the circuit board (Ό in the plan or symbol form (2 * to 4 ¹ ) of the component underlying the assembly ( 2 to 4) and depicts the plan shape or the symbol of the component to be fitted so often in the time unit that a stationary image emerges for the viewer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the light points are projected so as to overlap each other ^{in the outline or symbol shape of the component (2 1 to 4 ').}

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the component in the form of its ground plan or its contour or its symbol corresponding line with at least 16 Hz, preferably 50 Hz, onto the circuit board projected.

4. The method according to claims 1 to 3, according to which the polarity of the component to be assembled by a below different dwell times of the point of light at one

preferred mounting hole, characterized in that the polarity with
projected at a frequency reduced by about an order of magnitude as the symbol recording, in such a way that the polarity location or in its neighboring area a polarity symbol (eg +) appears as a flashing symbol.

5. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the size of the component contours or symbols on the circuit board in such a way that their boundaries with the mounting holes for the connecting wires whose components touch or intersect.

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