DE2808343A1

DE2808343A1 - Schneid- und clinchvorrichtung fuer maschinen zum einsetzen elektronischer bauelemente in eine leiterplatte

Info

Publication number: DE2808343A1
Application number: DE19782808343
Authority: DE
Inventors: Crawford A Matson; Phillip A Ragard
Original assignee: Universal Instruments Corp
Current assignee: Universal Instruments Corp
Priority date: 1977-03-01
Filing date: 1978-02-27
Publication date: 1978-09-07
Also published as: CA1071389A; US4135558A; GB1587581A; JPS53115066A

Description

Patentanwälte

r^· ■ «ι. . ^.^...mm.^w Gaisbergstraße 3

Dipl.-Chem. I. SCHULZE g> esoo Heidelberg 1 2808343 Dipl.-Ing. E. GUTSCHER Telephon 23269

Γ Abs. Dipl.-Chem. I. Schulze, Dipl.-lng. E. Gutscher, Patentanwälte ~| UNSER ZEICHEN: "^2Ih ST 7 GalsbergstraBe 3, 6900 Heidelberg 1 IHR ZEICHEN-

Anmelder: Universal Instruments Corporation E. Frederick Street 137
Binghampton, New York 13902, V.ST.A.

Schneid- und Clinchvorrichtung für Maschinen zum Einsetzen elektronischer Bauelemente in eine Leiterplatte

Ein wesentlicher Arbeitsgang bei Maschinen zum Einsetzen elektronischer Bauelemente in eine Leiterplatte ist das Abschneiden der Überlänge eines Leiters, die zur Handhabung und Verarbeitung der Bauelemente bis zu deren Einsetzen in die Leiterplatte erforderlich ist, und das Stauchen oder Clinchen der verbleibenden erforderlichen Leiterstücke unterhalb der Leiterplatte. Während das Stauchen oder Clinchen nicht immer durchgeführt wird, so z.B. wenn die fertige Leiterplatte über ein Lötbad geführt wird, ist ein Zuschneiden der Leiter immer erforderlich.

Es wurden bereits zahlreiche Vorrichtungen zur Durchführung des

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Sehneidvorganges entwickelt, wobei auf einmal ein einziger Leiter oder unter Verwendung zweier identischer koordiniert arbeitender Schneidvorrichtungen auf einmal zwei Leiter gleichzeitig zerschnitten wurden. Ein solcher Schneid- und Clinch-Mechanismus ist beispielsweise in der US-PS 3 o^6 659 beschrieben. Die bekannten Verfahren zum Schneiden und Clinchen sind aber für elektronische Module mit einer Vielzahl von in einer Reihe oder in Doppelreihen fluchtend angeordneten Leitern zeitraubend und unzureichend. Außerdem werden auch elektronische Leiterplatten hergestellt, bei denen die Bauelemente nicht nur parallel zur X-Achse der Platte, sondern verschieden orientiert sind, nämlich in einem Winkel von 45°, 90° und senkrecht zur Achse.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine ausreichende Anzahl fluchtender Leiter an Bauelementen in einem einzigen Arbeitsgang unabhängig von ihrer Orientierung zu der Leiterplatte geschnitten, gebogen und gestaucht werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Gelenkverbindung, die an einem vertikal bewegbaren und axial drehbaren Gehäuse angeordnet ist. Das Gelenk, an dem die Schneid- und Clincheinrichtungen montiert sind, wird durch einen pneumatischen Zylinder betätigt, der ausreichende Energie liefert, um eine Reihe der zur Zeit in Gebrauch befindlichen Leiter mit größtem Durchmesser zu zerschneiden. Ein zweiter pneumatischer Zylinder bewegt über ein Gelenk eine Welle, an der das Gehäuse angeordnet ist, das durch diese Bewegung vertikal gehoben oder gesenkt wird. Ein dritter pneumatischer Kolben treibt ein Zahnstangen-Zahnrad-Getriebe, das an der das Gehäuse betätigenden Welle montiert ist. Durch diese Anordnung wird das Gehäuse in Bezug auf die mit Bauelementen zu bestückende Leiterplatte gedreht.

Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, gleichzeitig eine große Anzahl fluchtender Leiter mit großem Durchmesser zu schnei-

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den und zu elinchen. Der Abstand zu einer Leiterplatte und die Länge ihres Arbeitshubes ist einstellbar. Ferner können die Sehneiden der Sehneidwerkzeuge so eingestellt werden, daß sie mit dem Winkel der Ausrichtung der Leiter der Bauelemente zusammenfallen. Die Sehneiden der Messer sind im Winkel orientiert, um mit den Leitern zu fluchten und gegen die Unterseite einer zu bestückenden Leiterplatte anhebbar.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Vorderansieht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sehneiden und Clinchen von Leitern an elektronischen Bauelementen, wobei einige Teile weggeschnitten und andere Teile weggelassen sind;

Fig. 2 eine vereinfachte Ansieht der rechten Seite der Vorrich- \^ tung gemäß Fig. I₃ wobei einige Teile weggelassen sindj

Fig. 3 eine vergrößerte Ansieht, teilweise im Schnitt, der Einfach-Sehneidvorriehtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht einer verstellbaren Gelenkverbindung gemäß Fig. Ij

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht einer Mehrfach-Schneidvorriehtung gemäß Fig. 2; und

Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht der Sehneidvorrichtung gemäß Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Schneid- und Clinehvorrichtung 10 ist in einer Maschine 12 zum Einsetzen von Bauelementen 22 in eine Leiterplatte 20 eingebaut und durch Aufhänger 14 oder Lagerträger starr daran befestigt. Die Aufhänger 14 tragen eine starre Montageplatte 15. Die Einfach-Schneidvorriehtung 16 und die Mehrfaeh-Schneidvorrichtung 18 für die Leiter sind unterhalb der Leiter-

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platte 20 angeordnet, in die elektronische Bauelemente 22 eingesetzt werden sollen. Jedes Bauelement weist Leiter 24 und 26 auf, die in an sich bekannter Weise durch vorgebohrte Löcher 28 in der Leiterplatte 20 gesteckt werden. Wie noch beschrieben wird, schneiden die Schneidvorrichtungen 16 und 18 zunächst die Leiter 24, 26 nahe der Leiterplatte 20 und biegen dann die verbleibenden Leiterstummel gegen die Unterseite der Leiterplatte 20, um das Bauelement 22 festzulegen.

Ein Streifenabtaster oder Computer (nicht dargestellt) steuert die Einsetzmaschine und dreht auf ein Kommando durch die Arbeit des ersten pneumatischen Kolbens 30 die Schneid- und Clinchvorrichtung 10 in eine programmierte Stellung, wobei die Leiterplatte 20 auf einem X-Y-Tisch (nicht dargestellt) bis zu einem Punkt bewegt wird, an dem die Leiter 24 und 26 über öffnungen in den Schneidvorrichtungen 16 bzw. 18 ausgerichtet sind. Die Schneid- und Clinchvorrichtungen 16, l8 werden durch die Tätigkeit des zweiten pneumatischen Zylinders 32 angehoben, bis die Leiter 24 und 26 in die Schneidvorrichtungen 16, 18 eintreten. Danach wird der Gelenkantrieb 29 durch den dritten pneumatischen Kolben ~$k betätigt, um die Leiter 24, 26 zu zerschneiden und zu Clinchen. Anschließend werden die Schneid- und Clinchvorrichtungen 16, l8 nach unten bewegt und die Leiterplatte 20 kann zu einer anderen X-Y-Stellung dirigiert werden, um andere Leiter zu schneiden und zu clinchen. Übersichtshalber ist der Drehzylinder 30 in Pig. I nicht gezeigt.

Die Montageplatte I5 ist an zwei gegenüberliegenden Seiten durch die Aufhänger oder Lagerstützen 14 fest am Hauptgestell der Maschine 12 angebracht. Das untere Gehäuse 36 ist in irgendeiner entsprechenden Weise (nicht dargestellt) starr mit der Montage-■50 platte 15 verbunden, so daß die Maschine 12, die Aufhänger 14, die Montageplatte I5 und das untere Gehäuse 36 ein starres, festes Gefüge bilden, in dem andere Bauteile montiert werden und das eine feststehende Bezugsgröße für die vertikalen und drehenden Bewegungen der Schneid- und Clinchvorrichtungen 16 und 18 bietet.

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Das obere Gehäuse 38 ruht auf der Oberseite der Montageplatte und dient als Stütze für die Schneidvorrichtungen 16, l8. Eine flache Buchse 39 zwischen dem oberen Gehäuse 38 und der Montageplatte 15 schafft eine Lagerfläche für die Drehbewegung des Ge-Ej häuses 38. Die Oberseiten 40 und 42 der Schneidvorrichtungen l6 bzw. 18 verlaufen im wesentlichen parallel mit (Fig. 1) und im wesentlichen im gleichen Abstand von der Leiterplatte 20, wobei Leiter gleicher Länge gleichzeitig in die Schneidwerkzeuge eintreten, wenn die Schneidvorrichtungen angehoben werden. Durch den Schneidvorgang verbleiben gleich lange Leiterstummel zurück, die dann an der Unterseite der Leiterplatte 20 umgebogen und gestaucht werden.

Eine langgestreckte vertikale Welle 44 ist starr aber lösbar, in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch ein Plachstück an der Welle und einen Block, nahe der Basis des oberen Gehäuses befestigt. Die Welle 44 geht vom oberen Gehäuse 38 aus, ist nach unten durch eine runde öffnung 46 in der Montageplatte I5 sowie durch eine runde öffnung 48 im unteren Gehäuse 36 gesteckt und steht über die Unterseite dieses unteren Gehäuses ~^>6 vor. Am unteren Ende der Welle 44 ist ein Ritzelantrieb bzw. Getriebezahnrad 50 starr aber lösbar coaxial fluchtend befestigt. Die öffnungen 46 und 48 sind durch eine Hülse 52 ausgekleidet, die einen Gleitsitz für die Welle 44 schafft.

Einstückig mit dem Getriebezahnrad 50, an dessen Umfang, ist ein radial ausgerichteter, V-förmiger länglicher horizontaler Griff 51 ausgebildet, dessen Scheitel bzw. Spitze nach oben gerichtet ist, um die Winkelstellung der Welle 44 zu arretieren, wie noch näher beschrieben wird.

Eine Zahnstange 54 mit vertikal gerichteten Zähnen kämmt mit 2Q den Zähnen des GetriebeZahnrades 50 und ist über eine T-Mutter 56 mit dem pneumatischen Zylinder 30 verbunden. Die Welle 58 des pneumatischen Zylinders 30 ist in die T-Mutter 56 eingeschraubt und durch eine Mutter 60 festgelegt. Die Welle 53 wird gedreht und arretiert, um einen Bezugswinkel am Getriebezahnrad 50, seiner

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Welle 44 und dem oberen Gehäuse 38 einzustellen. Der pneumatische Zylinder 30 ist am unteren Gehäuse 38 durch eine Schraube mit Mutter 62 starr befestigt, die durch einen Ansatz 64 am unteren Gehäuse 36 durchgesteckt und in den Körper des pneumatischen Zylinders 30 eingeschraubt ist. Ein Nasenkeil 66 ist durch einen Schraubenbolzen 68 kraftschlüßig am unteren Gehäuse 36 befestigt, stützt die Zahnstange 54 und hält diese in festgelegter Gleitbeziehung zum unteren Gehäuse 36.

Durch Betätigung des Zylinders 30 wird die Zylinderwelle 58 ausgefahren, wobei die Zahnstange 54 nach rechts geschoben wird (Pig. 2), die dann über das dabei drehende Getriebezahnrad 50 das obere Gehäuse 38 dreht. Wenn die Zylinderwelle 58 eingezogen wird, dreht das obere Gehäuse in entgegengesetzter Richtung. Am unteren Teil des unteren Gehäuses 36 ist ein Verriegelungsblock 70 angeordnet, der mit der Spitze nach oben gerichtete V-Kerben 72, 74 aufweist, die sich horizontal im Verriegelungsblock erstrecken. Der Verriegelungsblock 70 umgibt teilweise das Getriebezahnrad 50, ist aber ausgeschnitten, um eine Störung zwischen dem Zahnrad 50 und dem Block 70 zu verhindern. Die V-Kerben 72, 74 liegen an der Mittellinie der vertikalen Welle 44 und dem Getriebezahnrad 50, so daß sie mit dem Griff 5I des Zahnrades fluchten, wenn dieses das obere Gehäuse 38 mit seinen Schneidvorrichtungen 16, l8 in bevorzugten Winkelstellungen hält, beispielsweise 0° und 90⁰ in Bezug auf die Leiterplatte 20. Wenn die Welle 44 gehoben wird, greift der V-förmige Griff 5I in die V-Kerben 72, 74 ein, wobei die Spitze des Griffes 5I bis zum Scheitel der V-Kerben reicht. In dieser Stellung sind die Schneidvorrichtungen 16, 18 genau und fest in der bevorzugten Winkelstellung gehalten. Ungenauigkeit in der Winkelstellung aufgrund von Leergang oder Spiel in Zahnstange und Ge trie be zähnen ist auf diese Weise vermieden.

Zur Vertikaleinstellung dient der andere pneumatische Zylinder 32, der durch einen Bügel 76 und Gewindebolzen 78 an einem zweiten Ansatz 80 des unteren Gehäuses 36 starr befestigt ist. Beim Einziehen der Welle 82 des Zylinders 32 wird ein über einen Gabelkopf 86 und einen Zapfen 88 mit der Welle 82 verbundener Arm 84 um einen Dr eh-

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zapfen 90 gedreht. Der Hammer 92 am linken Ende des Armes 84 (Fig. 2) geht dabei nach oben und drückt gegen den flachen Boden des GetriebeZahnrades 50. Diese Aufwärtsbewegung des Hammers 92 bewirkt ein Anheben der Inneren Welle 44, die das ihr zügeordnete obere Gehäuse 38 und die Schneidvorrichtungen l6, 18 mitnimmt. Die Aufwärtsbewegung hört auf, wenn die oberen Schneidflächen 40, 42 eine entsprechende Stellung angrenzend an die Leiterplatte 20 erreicht haben, um die Leiter 24, 26 zu zerschneiden und zu Clinchen. Wenn sich der Hammer 92 nach oben bewegt, wird auch der V-förmige Griff 5I des GetriebeZahnrades 50 betätigt und in Eingriff mit den V-Kerben 72, 74 des Verriegelungsblockes 70 gebracht.

Die Strecke der Aufwärtsbewegung des Hammers 92 wird durch die

00 Einschraubtiefe der Zylinderwelle 82 in den Gabelkopf/eingestellt.

Durch Umkehr des Druckes auf die Flächen des Kolbens innerhalb des pneumatischen Zylinders 32 wird die Zylinderwelle 82 zurückgeführt j wobei die Schneidvorrichtungen 16, 18 gesenkt werden. Die Rückführung der Welle 58 des die Drehung des oberen Gehäuses 38 bewirkenden Zylinders 30 erfolgt in ähnlicher Weise. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß bei abgeänderten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schneid- und Clinchvorrichtung auch federgespannte Kolben verwendet werden können, um die Wellen zurückzuholen. Es können anstelle der pneumatischen Kolben j50, 32 auch Solenoide, Fortschaltmotoren und andere Arten von linearen Antriebsmitteln verwendet werden.

Die Einfach-Schneidvorrichtung 16 (Fig. 1 und 3) besteht aus einem Schneidwerkzeug mit einer im wesentlichen zylindrischen Welle 96, die an einem Ende eine Schrägfläche 98 aufweist, die eine Querflache 100 schneidet. Das andere Ende des Schneidwerk- -,Q zeuges ist eine Lager- oder Lauffläche 102, die ein Verbindungsstück für einen Gelenkzapfen 104 darstellt. Die Welle 96 des Schneidwerkzeugs gleitet in einer im wesentlichen zylindrischen Buchse 106, die an ihrer oberen Fläche 40 abgeschrägt ist. Diese Fläche 40 verläuft parallel zur Leiterplatte 20 und zur Schräg-

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fläche 98 an der Welle 96. Die Buchse I06 ist in einer öffnung am oberen Ende des oberen Gehäuses 38 angeordnet und wird durch einen Keilstift IO8 in Lage gehalten.

Wenn das obere Gehäuse 38 angehoben wird, gestattet eine Ausnehmung 110 in der Unterseite der Buchse 106 den Durchtritt für einen herabhängenden Leiter 24 des elektronischen Bauelementes 22, der durch das vorgebohrte Loch 28 in der Leiterplatte 20 gesteckt ist. Der Leiter 24 wird zerschnitten und geclincht, wenn die Welle 96 des Schneidwerkzeuges nach oben bewegt wird. Nach dem Schneidvorgang wird der verbleibende Leiterstummel gegen die Unterseite der Leiterplatte 20 gebogen. Das abgeschnittene Stück des Leiters fällt in eine Rinne 112 und wird durch diese von der Schneidvorrichtung 16 weggeführt. Haltemittel (nicht dargestellt) verhindern, daß sich das Bauelement 22 während des Schneid- und Clinchvorgangs bewegt.

Die Welle 96 des Schneidwerkzeuges ist durch einen Stift 104 drehbar mit einem Gelenk 114 verbunden. Das andere Ende des Gelenkes 114 ist durch einen Stift II8 an einem dreieckigen Drehglied oder einer Drehplatte 116 angelenkt, die ihrerseits an einer anderen Ecke durch einen Stift 120 am oberen Gehäuse 38 schwenkbar gelagert ist. Die dritte Ecke (Fig. 1 und 4) der dreieckigen Drehplatte 116 ist durch den Stift 122 an einem Gelenk drehbar gelagert, das aus zwei ähnlichen Verbindungsstücken 124, 126 besteht. Das mit der Drehplatte 116 verbundene Verbindungsstück 124 ist durch zwei

₂c Schraubenbolzen 128 mit Muttern (nicht dargestellt) mit dem zweiten Verbindungsstück 126 vereinigt . Die Schraubenlöcher 129 i^m zweiten Verbindungsstück 126 sind länglich, so daß die gesamte Länge des Gelenkes durch Einstellen einer Schraube I30 verstellbar ist, die durch einen einstückig mit dem ersten Verbindungsstück 124 aus-

^o gebildeten Ansatz I32 gesteckt ist und mit einer ihr zugekehrten Fläche in einem Ansatz 134 auf dem zweiten Verbindungsstück 126 zusammenwirkt. Der Ansatz 134 und das Verbindungsstück 126 sind ebenfalls einstückig ausgeführt. Das Verbindungsstück 126 ist durch einen Stift 138 drehbar an einem horizontalen Gleitstück

■55 I36 angeordnet. Dieses Gleitstück I36 ist durch einen Stift l40 am

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Verbindungsstück 142 angelenkt, das seinerseits starr an der Welle 144 des pneumatischen Kolbens 34 befestigt ist. Der Kolben 34 gleitet in θ4η einem im oberen Gehäuse 38 geformten horizontalen Zylinder 146. Der Kolben 34 ist gleitend gegen die Wände des Zylinders 146 abgedichtet, wobei O-Ringe 148 hierfür vorgesehen und in Nuten an der Umfangskante des Kolbens 34 eingelegt sind. Der Zylinder 146 ist durch eine Rückplatte I50 versehloßen, die ebenfalls 0-Ringdichtungen I52 gegenüber der Welle 144 des Kolbens und den Zylinderkanten aufweist. Ein Ventil-Paß- IQ stück I54 in der Rückplatte I50 gestattet den Eintritt von Druckgas von einer Druckgasquelle (nicht dargestellt) zu dem rückwärtigen Teil des Kolbens 34, damit dieser nach vorne in den Zylinder 146 bewegt wird.

Wenn sich der Kolben 34 vorwärtsbewegt (nach rechts, wie aus Fig.

]c 1 ersichtlich ist), wird der Stift 140 entlang einer Parallelen verschoben und bewegt - über die Verbindungsstücke 124, 126 und den Stift 120 - den Stift 122 nach oben. Die Drehbewegung der dreieckigen Drehplatte 116 und die Verschiebung des Gelenkes 114 bewirken, daß die Welle 96 des Schneidwerkzeuges nach oben durch die Buchse I06 bewegt wird, um den Leiter 24 des Bauelements 22 zu zerschneiden und zu Clinchen.

Die Mehrfach-Schneidvorrichtung 18 (Fig. 5) besteht aus einem längeren Messer I56, das kraftschlüssig aber lösbar mittels Schrauben I60 an einer Halterung I58 befestigt ist. Ein Scherblatt 162 ist gegenüber dem Messer I56 angeordnet und ist etwa der Länge 188 (Fig. 6) des Messers I56 angepaßt. Dieses Scherblatt I62 ist durch ein Schraubenpaar I63 am oberen Gehäuse 38 fest, aber lösbar angebracht. Das obere Ende des Messers I56 ist vom Scherblatt I62 in einem Abstand 164 angeordnet, der einen Eintritt der fluch-

^O tenden Leiter, oder eines einzigen Leiters 26, eines elektronischen . Bauelementes 22 gestattet. Das Messer I56 ist geneigt und seine Unterseite 166 schließt mit der Horizontalen einen Winkel ein. Die Oberseite 42 des Sch-srblattes 162 ist abgeschrägt und verläuft im wesentlichen parallel zur Oberseite des Messers I560 Eine Ausneh-

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mung im Scherblatt verläuft im wesentlichen parallel zur Unterseite 166 des Messers. Die Halterung I58 des Messers I56 ist am oberen Gehäuse 38 durch einen Stift I70 drehbar gelagert. Wenn die Halterung I58 nach oben geschwenkt wird, bewegt sich das Messer I56 über das Scherblatt 162, wobei es zuerst die zwischenliegenden Leiter zerschneidet und dann den verbleibenden Leiterstummel gegen den Boden der Leiterplatte 20 drückt. Die Halterung I58 ist durch den Stift 174 drehbar an einem Mitnehmergelenk 172 angeordnet, das seinerseits an seinem anderen Ende durch einen Drehzapfen I76 am horizontalen Gleitstück I36 angelenkt ist. Wenn das Gleitstück 136 durch den Kolben 34 vorwärtsbewegt wird, wird der Stift 174 angehoben und dreht dabei die Halterung I58 des Messers I56 um den Stift I70, wobei dann die Leiter des Bauelementes 22 zerschnitten und geclincht werden.

Beide Vorrichtungen 16 und 18 werden durch Bewegen desselben Kolbens 34 betätigt, so daß alle Leiter im wesentlichen gleichzeitig bearbeitet werden. Die das Mitnehmergelenk 172 berührenden Stifte 174 und I76 bilden eine kugelförmige Lauffläche, so daß das Mitnehmergelenk I72 während seiner Bewegung nicht auf eine einzige Ebene beschränkt ist, sondern leicht der Bahn der Halterung I58 folgen kann. Auch die obere öffnung I78 bei der Einfach-Schneidvorrichtung 16 (Fig. 3 und 6) fluchtet mit dem Spalt bzw. Abstand 164 zwischen den parallel gegenüberstehenden Bauteilen Messer I56 und Scherblatt 102, wobei ein Endleiter eines elektronischen Bauelementes 22 durch die Einfach-Schneidvorriehtung 16 ausgerichtet werden kann, und der andere Endleiter, oder eine Vielzahl von fluchtenden Leitern, gleichzeitig in die entsprechende Schneidposition gebracht werden kann, um durch die Mehrfach-Schneideinrichtung 18 geschnitten zu werden. Die obere öffnung

•50 178 am Schneidwerkzeug ist an der Drehachse der vertikalen Welle 44 zentriert, wobei das Computerprogramm auf einen Endleiter eines Bauelementes eingerichtet werden kann, um die X-Y-Stellung der Leiterplatte 20 und die Winkelstellung der Welle 44 zu steuern. Die Positionen der Schneid- und Clinchvorrichtung 10 können in an sich bekannter Weise durch Fühler angezeigt werden, die vor jedem Arbeitsgang in Tätigkeit gesetzt werden müssen. Es kann beispiels-

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weise ein Mikroschalter l80 (Fig. 2) vorgesehen sein, der an einem von der Montageplatte 15 abstehenden Träger 182 angeordnet ist« Dieser Mikroschalter 180 ertastet vor dem Schneidvörgang die richtige vertikale Lage des oberen Gehäuses 38, und zwar dadurch, daß der Fühler 184 den Knopf 186 am oberen Gehäuse 38 berührt.

Im Betrieb steuert der Computer (nicht dargestellt) derart, daß ein vertikaler Leiter 24 des Bauelements 22 der auf dem X-Y-Tisch (nicht dargestellt) der Einsetzmaschine 12 liegenden Leiterplatte 20 mit der oberen öffnung 178 in der Einfach-Schneidvorrichtung 16 ausgerichtet wird. Danach dreht der Zylinder 30 über die Zahnstange 54 und das Getriebezahnrad 50 das obere Gehäuse 38, wobei der Spalt oder Abstand 164 zwischen dem Messer I56 und dem Scherblatt 162 in Winkelstellung ausgerichtet wird, um den anderen Leiter 26 des Bauelements 22 aufzunehmen. Durch die Verlängerung 188 des Messers I56 und das gegenüberliegende Scherblatt 162 kann eine Vielzahl von ausgerichteten bzw. fluchtenden Leitern an Bauelementen, die mehrere in Reihe angeordnete Leiter aufweisen, gleichzeitig aufgenommen werden. Dann wird der Zylinder 32 betätigt, um die Schneidvorrichtungen 16 und 18 anzuheben, bis deren Oberseiten 40 bzw. die Unterseite der Leiterplatte 20 stützen und die Leiter in die Schneidvorrichtungen eindringen. Danach beginnt der pneumatische Kolben J>k zu arbeiten, um die Leiter zu schneiden und zu Clinchen. Anschließend wird der Druck auf den Kolben 34 in an sich bekannter Weise umgekehrt, damit die Schneidvorrichtungen 16, 18 wieder ihren ursprünglichen Zustand einnehmen. Dann wird der Zylinder 32 in seine ursprüngliche Stellung bewegt, um das obere Gehäuse 38 zu senken. Dann kann die X-Y-Stellung der Leiterplatte geändert werden, um andere Leiter zu bearbeiten.

Bei einer zufriedenstellend arbeitenden erfindungsgemäßen Ausführungsform können mit einer pneumatischen Quelle von 4,20 kg/ cm Druck 16 Leiter mit einem Durchmesser von 0,0203 mm χ 0,3556 mm KOVAR oder drei Leiter mit 0,1199 mm Durch-messer Stahl gleichzeitig geschnitten werden. 5,60 kg/cm² schneiden 22 KOVAR-Leiter oder 4 Stahlleiter mit dem genannten Durchmesser.

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Bei einer abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine 10 können die Einfach-Schneidvorrichtung 16 und die ausschließlich dieser zugeordneten Gelenkverbindungen weggelassen werden. Die Arbeitsweise einer solchen Ausfuhrungsform ist im wesentlichen die gleiche wie bei der oben beschriebenen Anordnung, mit Ausnahme, daß der Computer die X-Y-3?isch Einstellung so steuert, daß der Leiter des Bauelements, der bei der beschriebenen Ausführung in die öffnung I78 in der Einfach-Schneidvorrichtung 16 eindringt, nun in die Mehrfach-Schneidvorrichtung 18, und zwar zusammen mit allen anderen fluchtenden Leitern, eingreift.

Ferner kann der Verriegelungsblock 70 anstelle von zwei V-Kerben 72, 70, die zwei Winkelorientierungen von 90⁰ zueinander gestatten, mehrere V-Kerben aufweisen, die eine Vielzahl von Winkelpositionen in Bezug auf die X-Achse der Leiterplatte 20 ermöglichen, so beispielsweise 0°, 4-5°, 90°, 135°, -45°.

Ferner kann der erfindungsgemäße Schneid- und Clinchmechanismus auch in vollkommen automatisch arbeitende, z.B. computergesteuerte, in halb-automatisehe oder handgesteuerte Maschinen zum Einsetzen von Leitern in Leiterplatten eingebaut werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

l.J Schneid- und drehvorrichtung für Maschinen zum Einsetzen von Leitern elektronischer Bauelemente in Leiterplatten, die zum Abschneiden der Überlängen an den Leitern und zum Umbiegen sowie Stauchen bzw. ClinGhen der Leiterstummel an der Unterseite der Leiterplatte ausgelegt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid- und Clinchvorrichtung (16, 18) unter die Leiterplatte (20) bewegbar und an einem in einem Gestell einer Einsetzmaschine (12) heb- und senkbar und um eine vertikale Achse drehbar angeordneten ersten Gehäuse (38) kraftschlüßig befestigt ist und aus einem drehbar gelagerten Messer (I56) und einem Scherblatt (1β2) besteht, wobei das Messer (I56) eine Verlängerung (I88) aufweist und das Scherblatt (162) Jon wesentlichen der Länge des Messers (I56) entspricht, die Kanten des Messers (15β) und des Scherblattes (162} im wesentlichen parallel verlaufen und in einem Abstand (164) angeordnet sind, der als Durchtritt für Leiter (24, 26) eines Bauelements {22) dient und das Messer (156) in einem Bogen über das Scherblatt (162) in Schneidstellung bewegbar ist, und daß das erste Gehäuse (38) in eine Winkelstellung einstellbar ist, in uer die Sehneid- und Clinchvorrichtung (16,18) mit einer Vielzahl fluchtender Leiter (24, 26) an Bauelementen (22) ausgerichtet ist*.
2. Vorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß zum Heben und Senken des ersten Gehäuses (38) eine erste Zylinder-Kolben-anordnung (32) vorgesehen ist, die über eine Gelenkverbindung (84) und eine vertikale Welle (44) mit dem ersten Gehäuse (38) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung in ihrer Länge verstellbar und damit der Hub des ersten Gehäuses (38) variierbar ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Winkeleinstellung des ersten Gehäuses (38) und damit zum Ausrichten der Schneid- und Clinchvorrichtung (16,18) mit einer Vielzahl fluchtender Leiter (24, 2.6) am Bauelement (22) eine zweite Zylinder-Kolbenanordnung (30) vorgesehen ist, die mit einem Zahnstangen-Zahnrad-Getriebe (54/50) zusammenwirkt, wobei das Getriebezahnrad (50) coaxial zur Welle (44) angeordnet und über dieseAit dem ersten Gehäuse (38) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung (30) und der Zahnstange (54) in der Länge variierbar ist, derart, daß das erste Gehäuse (38) in entsprechende Winkelstellung zur Leiterplatte (20) einstellbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zylinder-Kolbenanordnung (30) in einem zweiten mit einem Verriegelungsblock (70) versehenen Gehäuse (36) angeordnet ist, im Verriegelungsblock (70) horizontale Kerben (72, 74) vorgesehen sind, die mit einem am Getriebezahnrad (50) vorgesehenen Griff (51) zusammenwirken, der beim vertikalen Anheben des ersten Gehäuses (38) in eine der Kerben eingreift und das erste Gehäuse (38) in der Winkelstellung hält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Schneid- und Clinchvorrichtung (16, 18) im ersten Gehäuse (38) eine dritte Zylinder-Kolbenanordnung (34) vorgesehen ist, die über einen Gelenkantrieb (29) mit der Schneid- und Clinchvorrichtung verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einfach-Schneid- und Clinchvorrichtung (16) im ersten Gehäuse (38) angeordnet und Schneiden und Clinchen eines einzigen Leiters aus einer Vielzahl von Leitern (24, 26) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfach-Schneid- und Clinchvorrichtung (16) aus einer Welle (96)

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mit einem abgeschrägten Schneid- und Clinchende (98) besteht, die ihrerseits in eine Bohrung im ersten Gehäuse (38) eingesetzt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Einfach-Schneid- und Clinchvorrichtung (16) die dritte Zylinder-Kolbenanordnung (34) mit dem dritten Gelenkantrieb (29) dient und die Schneid- und Clinchvorrichtungen im wesentlichen gleichzeitig und synchron betätigbar sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Winkeleinstellung und zum vertikalen Anheben und Senken und zur Betätigung linear arbeitende Einrichtungen vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfach-Schneid- und Clinchvorrichtung (18) und die Einfach-Schneid- und Clinchvorrichtung (16) ausgerichtet und aufeinander abgestimmt sind, derart, daß Leiter in einer einzigen Reihe im wesentlichen gleichzeitig durch die Schneid- und Clinchvorrichtung zerschneidbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtritt oder Einlaß für den einen Leiter (24) aus einer Vielzahl von Leitern am Bauelement (22) in der Einfach-Schneid- und Clinchvorrichtung (16) coaxial mit der vertikalen Achse innerhalb des ersten Gehäuses (38) zentriert ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13* dadurch gekennzeichnet, daß zum Schneiden und Clinchen einer Vielzahl von fluchtenden Leitern (24, 26) an einem elektronischen Bauelement (22) eine Mehrfach-Schneid- und Clinchvorrichtung (18) vorgesehen ist, die kraftschlüßig mit dem ersten Gehäuse (38) verbunden und mit diesem bewegbar und unter eine zu bestückende Leiterplatte (20) in Lage bringbar ist und zum Schneiden und Clinchen mindestens eines Leiters aus der Vielzahl der Leiter

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ausgelegt ist; ferner eine Einfaeh-Schneid- und Clinchvorriehtung (16) kraftschlüßig mit dem ersten Gehäuse 08} verbunden und mit diesem bewegbar und unter eine zu bestückende !leiterplatte (20) bringbar ist und zum Schneiden und Clinchen eines einzigen Leiters aus einer Vielzahl von Leitern ausgelegt ist, wobei die Richtung des Clinehvorganges der Einfaeh-Schneid- und Clinchvorrichtung (16) quer zur Clinch - richtung der Mehrfach-Schneidundßlinchvorrichtung (18) verläuft.

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