DE2856109A1 - Bestueckungstisch zur manuellen bestueckung von traegerplatten, insbesondere von leiterplatten - Google Patents

Description

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Bestückungstisch zur manuellen Bestückung von Trägerpiatten , insbesondere von Leiterplatten

Die Erfindung betrifft einen Bestückungstisch zur manuellen Bestückung von Trägerplatten, insbesondere Leiterplatten, mit elektrischen Bauteilen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Einrichtung zur Bestückung von Leiterplatten ist durch die DE-OS 27 16 548 bekannt geworden. Die Bauteilebehälter werden bei dieser Einrichtung in zwei zueinander parallelen Bewegungsbahnen gegenläufig bewegt, wobei an den Enden der beiden Bewegungsbahnen je ein Obergang für die Bauteilebehälter von der einen Bewegungsbahn zur anderen vorgesehen ist. Die Bauteilebehälter sind auf einer Platte angeordnet, um deren Umfang ein intermittieren angetriebenes endloses Zugmittel vorgesehen ist, das an den vier Eckpunkten über Umlenkrollen läuft und Mitnehmer aufweist, die in entsprechende Aussparungen der Bauteilebehälter eingreifen und die Bauteilebehälter in der einen Bewegungsrichtung (Längsrichtung) mitnehmen. Für die Bewegung der Bauteilebehälter in der anderen Bewegungsrichtung (Querrichtung) sind Antriebskurbeln vorgesehen, die einen am Nachlaufende angekommenen Bauteilebehälter um eine Behälterbreite in Querrichtung verstellen. Bei dieser Einrichtung ist aber das Problem der Beladung der Bauteilebehälter als Ganzes überhaupt nicht vorgesehen. Die Beladung der Bauteilebehälter erfolgt zwar außerhalb der Bestückungseinrichtung, aber erst nachdem jeder Bauteilebehälter einzeln durch ein in der Tisch- oder Abdeckplatte vorgesehene "Gefäßentnahmeklappe" herausgenommen worden ist.

Dies bedeutet, dal? sowohl zur Entnahme der leeren Bauteilebehälter als auch zum Wiedereinsetzen der gefüllten Bauteil ebehäl ter jeweils das ganze Programm innerhalb der

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Bestückungseinrichtung schrittweise zeitraubend durchfahren werden muß. Dies läßt ganz deutlich den Zusammenhang zwischen der Beladbarkeit der Bauteilebehälter und dem Antriebssystem innerhalb der Bestückungseinrichtung erkennen. Wenn das eine nicht auf das andere abgestimmt ist, ist es nicht möglich, die Bauteilebehälter zu beladen bzw. wiederzubeladen und gleichzeitig den Arbeitsablauf an der Bestückungseinrichtung nicht zu unterbrechen.

Es ist weiterhin eine Bestückungsanordnung zum Bestücken von Leiterplatten vorgeschlagen worden, die sich zur Aufgabe gestellt hat, einen unproduktiven Stillstand der Bestückungsanordnung beim Beladen der Bauteilebehälter und damit lange Rüstzeiten zu vermeiden. Diese Rüstzeiten entstehen übrigens nicht nur bei der Umstellung des Programms zur Bestückung einer anderen Leiterplattenart, sondern auch während des Laufs eines Programms für dieselbe Leiterplattenart, wenn Bauteilebehälter Bauteile enthalten, die in die zu bestückenden Leiterplatten mehrfach eingesetzt werden müssen. Diese Bauteilebehälter werden zuerst leer und der Programmablauf in der BestUckungseinrichtung wird dadurch zwangsläufig unterbrochen.

Diese Bestückungsanordnung löst nun das Beladeproblem dadurch, daß die Bauteilebehälter sowie mindestens ein Teil ihrer Antriebsvorrichtung in einer separaten Kassette angeordnet sind, die aus der BestUckungsanordnung herausnehmbar und - zur Vermeidung von Rüstzeiten am Bestückungstisch - durch eine andere Kassette mit vollen Bauteilebehältern ersetzbar ist.

Diese Lösung ist aber dadurch, daß in der herausnehmbaren Kassette Teile der Antriebsvorrichtung für die Bauteilebehälter in Form eines endlosen Flachriemens,

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der über Umlenkrollen geführt ist, angeordnet sind, an dem die Bauteilebehälter über Mitnehmer befestigt sindj sehr schwer und schlecht handhabbar.

Die Kassette ist praktisch erstens in ihrer Abmessung so groß wie die gesamte Bestückungseinrichtung und weist zweitens zusätzlich noch den Flachriemen als Antriebsorgan, Umlenkrollen, Führungs- und Gleitbahnen, Mitnehmer und Befestigungsmittel für jeden Bauteilebehälter am Flachriemen und Kupplungsmittel zum Kuppeln mit den im Tisch befindlichen Teilen des Antriebes auf, so daß die herausnehmbare Kassette sehr schwer ist und Vorkehrungen getroffen werden müssen, damit die Kassette beim Herausnehmen in sich stabil genug ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Bestückungstisch zur manuellen Bestückung von Leiterplatten zu schaffen, bei dem der Antrieb und die überwachung der Bauteilebehälter unter Gewährleistung eines präzisen Ablaufs des Programms so ausgebildet sind, daß leere Bauteilebehälter als Ganzes leicht und schnell aus dem Bestückungstisch herausgenommen und gegen volle Bauteilebehälter in derselben Anordnung ausgetauscht werden können, ohne dabei Teile des Antriebes mit herausnehmen bzw. mit austauschen oder die Bauteilebehälter von einer Kette oder einem Gurt lösen zu müssen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Diese Lösung weist den großen Vorteil auf, daß Rüstzeiten, die durch Beladen oder Wiederbeladen der Bauteilebehälter des 'Bestückungstisches entstehen, auf ein Minimum gesenkt v/erden, so daß der Arbeitsablauf an einem Bestückungstisch

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praktisch nicht oder nur unwesentlich durch den Beladungsvorgang unterbrochen wird. Das Auswechseln der Bauteilebehälter ist auch sehr leicht handhabbar, da der Antrieb im Tisch verbleibt und nur die Bauteilebehälter ausgewechselt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Durch die lose auf Paletten angeordneten Bauteilebehälter kann mit einer Palette eine Gruppe von Bauteilebehältern dem Tisch entnommen werden, ohne daß Teile des Antriebes an oder in der Palette angeordnet sind. Besonders ausgebildete Kupplungsteile entfallen, da der Antrieb durch Öffnungen in der Palette hindurchgreift, ohne diese zu berühren.

Durch die Trennung in Längs- und Querantrieb entfallen ebenfalls die endlosen Zugmittel und die Umlenkrollen dafür. Die Bauteilebehälter sind lose und dicht bei dicht auf beiden Paletten angeordnet, so daß eine große Packungsdichte durch diese Anordnung der Bauteilebehälter innerhalb des Bestückungstisches entsteht. (Auf jeder Palette sind 7 Bauteilebehälter mit je 6 Einzel fächern angeordnet). Dadurch, daß die Bauteilebehälter nicht mit der ganzen Fläche während des Weiterschiebens in die nächste Position aufliegen, kann weder ein Verkanten der Bauteilebehälter noch eine zu große Reibung an der Lauffläche entstehen. Damit ist auch ein ruhigerer Lauf der Bauteilebehälter gewährleistet.

Die Erfindung wird anhand von Beispielen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen Bestückungstisch nach der Erfindung von der Seite her gesehen ohne Seitenabdeckung dargestel1t,

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Fig. 2 einen CestUckungstisch nach Fig. 1 in Frontansi c h t,

Fig. 3 einen Oestückungstisch nach Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 4 die Zwischenplatte des Bestückungstisches nach Fig. 1, die für die Bauteilebehälter die Lauf- oder Verschiebeebene darstellt in Draufsicht ohne die eigentliche Tischplatte,

Fig. 5 eine einzelne Palette mit auf dieser lose angeordneten Bauteilebehältern in Draufsicht,

Fig. 6 die die Laufebene darstellende Zwischenplatte nach Fig. 4 mit zwei darauf angeordneten voll mit Bauteilebehältern bestückten Paletten in Draufsicht,

Fig. 7 die eigentliche Tischplatte des Bestückungstisches in Draufsicht, die Entnahmeöffnung darstellend, die mit einer Schließklappe versehen ist,

Fig. 8 ein Anzeigefeld für die den Bestückungstisch bedienende Person, das vorzugsweise im Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung für den Bestückungstisch angeordnet sein kann,

Fig. 9 einen Ausschnitt aus einem Bauteilebehälter von der Seite her gesehen und teilweise geschnitten dargestellt,

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Fig. 10 einen Bauteilebehälter nach Fig. 9 von einer Stirnseite her gesehen,

Fig. 11 einen Bauteilebehälter nach Fig. 9 von der

Unterseite (Lauffläche) her gesehen.

Einleitend sei erwähnt, daß in üblicher Weise bei solchen Bestückungstischen über ein Lochband, einen Hicroprozessor oder irgendeine andere Steueranordnung eine Synchronisierung der einzelnen Programmabläufe während der manuellen Bestückung in der Art erfolgt, daß die Anzeige der zu bestückenden Position auf der Leiterplatte über einen Projektor oder ganz allgemein über eine Beleuchtungseinrichtung erfolgt, wobei synchron zu dieser Anzeige unter der Entnahmeöffnung das Fach eines Bauteilebehälters erscheint, das das für diese Bestückungsprosition zu entnehmende Bauteil enthält. Synchron dazu wird auch die Entnahmeöffnung offen oder geschlossen gehalten. Geschlossen bleibt beispielsweise die Entnahmeöffnung dann, wenn aus den auf der Tischplatte zusätzlich angeordneten externen Bauten!magazinen ein Bauteil für die betreffende Bestückungsposition entnommen werden soll, was zusätzlich noch der bedienenden Person über ein Anzeigenfeld angezeigt wird. Solch eine technisch perfekte Synchronisierung zwischen Anzeige der Bestückungsposition und den einzelnen Arbeitsabläufen stellt zwar eine wesentliche Erleichterung für eine den Bestückungstisch bedienende Person dar, sie ist aber durch den betriebenen Entwicklungsaufwand sehr teuer, so daß die längere Unterbrechung des Arbeitsablaufes an einer solchen Einrichtunq ökonomisch nicht vertretbar ist.

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Fig. 1 stellt den Bestückungstisch 1 von der Seite her gesehen mit abgenommenen Verkleidungsteilen dar. Nach oben ist der Tisch 1 durch die Tischplatte 2 abgedeckt, auf der ein Pult 4 zum Aufspannen des Bestückungsobjektes, ein Gehäuse 5 für eine Beleuchtungseinrichtung, die abgebrochen dargestellt ist, und eine gepolsterte Handauflage 13 angeordnet ist.

Das Gehäuse 5 und das Pult 4 bilden eine Einheit. Am übergang von Pult 4 in das Gehäuse 5 ist eine Anzeigeeinrichtung 10 angeordnet, von der die den Bestückungstisch bedienende Person die Anzahl der Bauteile, die Fachnummer und den Bestückunsschritt ablesen kann.

Unterhalb der Tischplatte 2 ist ein Freiraum 53 vergesehen, in dem, wie später noch beschrieben wird, die Bauteilebehälter 32 angeordnet sind. Der Freiraum 53 wird nach unten durch die Platte 3 abgeschlossen. Unterhalb der Platte 3 ist der eine Antrieb 6 angeordnet, der die Bauteil ebehäl ter 32 in Längsrichtung auf der Platte 3 oder auf Paletten 30 und 31, die in dieser Ansicht nicht dargestellt sind, antreibt. Der Antrieb 6 besteht aus einem Motor, einem Getriebe und einer nicht dargestellten Einrichtung, die die Zahnräder 18, die ein Teil des Getriebes sind, in der Höhe verstellt. Die Zahnräder 18 sind in der Platte versenkt angeordnet. Die Verstellung der Zahnräder 18 in Richtung der Platte 2 oder entgegengesetzt wird später näher beschrieben.

Der Antrieb 7, der die Bauteilebehälter 32 in Querrichtung verstellt, ist an der Unterseite der Platte 2 so gelagert, daß der Zapfen 25, an dem die Verstellglleder gelagert sind, in den Freiraum 53 hineinragt. Der Tisch 1 hat Ver-

stel !einrichtungen 54, mit denen Bodenunebenheiten am

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Aufstellungsort des Tisches l ausgeglichen werden können. Im unteren Teil des Tisches 1 ist eine Fußstütze 8 angeordnet, die als Fußschalter zum Weiterschalten in den nächsten Bestückungsschritt ausgebildet sein kann. Die Fußstutze 8 ist verstellbar.

Fig. 2 stellt den Tisch 1 in Frontansicht ohne Verkleidung dar. In dieser Ansicht ist die Lage des Zapfens 25 des Antriebes 7 und die in der einen Stellung durch die Platte hindurchragenden Zahnräder 18, die mit dem Antrieb 6 verbunden sind, gut zu erkennen. Der Freiraum 53 zwischen den Platten 2 und 3 ist über nicht dargestellte Klappen in Richtung der Pfeile 26 und/oder 27 zugänglich, so daß durch diese öffnungen (bei geöffneten Klappen) aus dem Freiraum 53 die leeren Bauteilebehälter 32 in Gruppen entnehmbar und mit außerhalb des Tisches 1 zusammengestellten und mit Bauteilen gefüllten anderen Gruppen von Bauteilebehältern austauschbar sind. Im eingeschobenen Zustand sind diese ausgetauschten Bauteilebehältergruppen mit den im Tisch angeordneten Antrieben 6 und 7 in Eingriff bringbar.

In Fig. 3 ist der Tisch 1 in Sicht auf die obere Seite der Platte 2 dargestellt. Etwa mittig zur Platte 2 ist die Beleuchtungseinrichtung 5 und das Pult 4 angeordnet. Die vordere Kante des Tisches 1 bildet die gepolsterte Handauflage 13 und die hintere Kante des Tisches 1 wird durch einen erhöhten Rand 13' abgeschlossen. Die gesamte Oberfläche der Platte 2 ist elektrisch leitend ausgebildet, um bei der Verarbeitung von empfindlichen Bauteilen schädliche Aufladeerscheinungen zu vermeiden.

In die gepolsterte Handauflage 13 integriert sind die Entnahmeöffnung 9 und ein Tastenfeld 34, die später näher

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beschrieben werden. Zu beiden Seiten des Pultes 4 können auf der Platte 2 zusätzliche ßautei1emagazine 11 und 12 angeordnet sein. Die Anordnung von zusätzlichen Bauteilemagazinen 11 und 12 ist abhängig von der Leiterplattenausführung, die an dem Tisch 1 manuell bestückt werden soll. Es ist auch möglich, bereits teilweise automatisch bestückte Leiterplatten im manuellen Arbeitsgang am Bestückungstisch 1 fertig zu bestücken.

In Fig. 4 ist die Oberseite der Platte 3 des Tisches 1 dargestellt. Die Zahnräder 18_S die mit dem Antrieb 6 in Verbindung stehen, sind in Vertiefungen 14 der Platte 3 angeordnet, ihre Drehrichtung kann in Abhäncjigkeit von dem am Bestückungstisch 1 ablaufenden Programmen in Richtung der Pfeile 15 oder in Richtung der Pfeile 16 sein, wobei die Pfeile 15 die Richtung für den normalen Vorwärtslauf angeben.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Zapfen 25 an der Unterseite der PTatte 2 angeordnet. An dem Zapfen 25, der mit dem Antrieb 7 tn Verbindung steht, sind die sich kreuzenden Hebelarme 19 und 22 gelagert. Die Hebelarme 19 und 22 sind unabhängig voneinander bewegbar und zwar der Hebelarm 19, um den Zapfen 25 drehend ,in Richtung der Pfeile 28 und 28' ,und der Hebelarm 22, ebenfalls um den Zapfen 25 drehend ,in Richtung der Pfeile 29 und 29'. An den beiden freien Enden des Hebelarmes 19 sind Stifte oder Rollen 20 und 21 befestigt, die am oberen Rand der Bauteilebehälter 32 (Fig. 5 und 6) angreifen. Bei Drehung des Hebelarmes 19 in Richtung der Pfeile 28 und 28' wird ein in der rechten vorderen Ecke auf der Platte' 3 stehender Bauteilebehälter 32 (siehe Fig. 6) in Richtung des Pfeils

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und ein in der linken hinteren Ecke auf der Platte 3 stehender Bauteilebehälter 32 in Richtung des Pfeiles 28' verschoben. Diese Querbewegung ist für die Bauteilebehälter die normale Vorwärtsbewegung in dieser Richtung bei Ablauf des BestUckungsprogrammes. Sollen die Bauteilebehälter in der entgegengesetzten Querrichtung bewegt werden, so wird der Hebelarm 22, sich um den Zapfen 25 drehend,in Richtung der Pfeile 29 und 29' verstellt, wobei die Stifte oder Rollen 23 und 24 ebenfalls am oberen Rand, aber an der entgegengesetzten Seite der Bauteilebehälber 32,angreifen.

Die Bewegung der Bauteilebehälter 32 in Richtung der Pfeile 28 und 28' oder 29 und 29' durch die Hebelarme 19 oder erfolgt schrittweise, wobei der zurückgelegte Weg eines Schrittes die Breite eines Bauteilebehälters 32 ist.

Für den Fall, daß der Freiraum 53 zwischen den Platten und 3 (Fig. 1 und 2) nicht voll mit Bauteilebehältern bestückt ist, ist beispielsweise zwischen den Stiften oder Rollen 20 und 24 ein Stahlband angeordnet (nicht dargesteTlt), das über einen eigenen Antrieb und ebenfalls über Mitnehmer verfügt und einen Bauteilebehälter 32 kontinuierlich in Richtung des Pfeiles 28 oder des Pfeiles 29 bewegt, bis der Bauteilebehälter 32 in der entsprechenden Endstellung angelangt ist. Diese Endstellung wird über nicht dargestellte Sensoren ermittelt, die den Antrieb für das Stahlband unterbrechen.

Ein Stahlband zur kontinuerl ichen Querbewegung der Bauteilebehälter 32 kann ebenfalls auch zwischen den Rollen oder Stiften 21 und 23 in der gleichen Weise, wie vorher beschrieben, angeordnet sein.

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Fig. 5 stellt eine Palette 30 dar, auf der mehrere Bauteilebehälter 32 lose angeordnet sind. Eine Palette besteht beispielsweise aus flachem Blech, an dem der Rand 17 hochgebogen ist. Lediglich an den Obergangstellen von Palette zu Palette fehlt dieser Rand 17, um den Wechsel eines Bauteil ebehälters 32 von der Palette 30 zu der Palette 31 zu ermöglichen. An der einen Stirnseite der Palette 30 kann ein Griff 55 angeordnet sein, um die Palette 30 beim Einschieben in den Freiraum 53 oder beim Herausziehen derselben aus diesem besser handhaben zu können.

Für die außerhalb des Bestückungstisches 1 mit Bauteilen zu beladenden Bauteilebehälter 32 dienen die Paletten 30 und 31 sowohl als Transportmittel von beispielsweise einer Beladestation zu dem Bestückungstisch 1, womit gewährleistet ist, daß die in einer bestimmten Reihenfolge mit Bauteilen beladenen Bauteilebehälter 32 auch in dieser Reihenfolge in den Bestückungstisch 1 eingesetzt werden, als auch eingesetzt in den Bestückungstisch 1 als Lauf- oder Gleitfläche.

Die Paletten 30 und 31 weisen Durchbrechungen 14' auf, durch die in der Höhe verstellbare Zahnräder 18 des Antriebes 6 hindurchgreifen.

Ein Bauteilebehälter 32 ist beispielsweise in sechs Fächer oder Griffschalen 33 eingeteilt. Die Abmessung einer Griffschalenöffnung entspricht im wesentlichen der Abmessung der Entnahmeöffnung 9 (Fig. 3).

In Fig. 6 ist die Oberseite der Platte 3 des Tisches 1 mit in Richtung der Pfeile 26 und/oder 27 von der Seite in den Freiraum 53 eingeschobenen, voll mit Bauteilebehältern 32 bestückten Paletten 30 und 31 dargestellt. Die in der Höhe

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verstellbaren Zahnräder Iß, die durch die öffnungen 14 in der Platte 3 und durch mit den öffnungen 14 fluchtenden Durchbrechungen 14' in den Paletten 30 und 31 durchgreifen, sind durch die Hubbewegung mit an der Unterseite 49 eines jeden Bauteilebehälters 32 angeordneten Zahnstangen 47 (Fig. 9 und 10) in Eingriff bringbar.

Anhand der Fig. 6 und 7 wird der Ablauf der Bewegungen der einzelnen Teile im Bestlickungsti sch 1 beschrieben.

Wie bereits erwähnt, werden die mit Bauteilebehältern 32 bestückten Paletten 30 und 31 außerhalb des Bestückungstisches

mit Bauteilen beladen. Die Beladung der einzelnen Fächer der Bauteilebehälter 32 erfolgt in einer bestimmten Reihenfolge, die sowohl auf den Programmablauf der zu bestückenden Leiterplatte als auch auf die Bewegung der Bauteilebehälter 32 im Freiraum 53 zwischen den Platten 2 und 3 abgestimmt ist.

Nach Einschieben der mit Bauteilen beladenen Bauteilebehältern 32 bestückten Paletten 30 und 31 über die seitlichen öffnungen im Tisch 1 in Richtung der Pfeile 26 und/oder 27, so daß sie in der in Fig. 6 dargestellten Anordnung zu liegen kommen, werden die an den seitlichen öffnungen angebrachten Klappen (Fig. 2) verschlossen. Sensoren 35 melden der Steueranordnung, daß die Klappen verschlossen sind.

Durch die Steueranordnung werden zur Vorbereitung des Ablaufes des Programms die Zahnräder 18 so angehoben, daß sie durch die öffnungen 14 in der Platte 3 und durch die mit diesen fluchtenden Durchbrechungen 14' in den

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Paletten 30 und 31 hindurchragen. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Zahnräder 18 und damit der Antrieb 6 noch im Stillstand.

Ober einen Sensor 36 wird kontrolliert, ob das erste Fach eines Bauteilebehälters 32,der sogenannte Nullbecher, unter der Entnahmeöffnung 9 (in der Platte 2; Fig. 3) steht. Zu diesem Zweck hat der Nullbecher oder das erste Fach 33 eines Bauteilebehälters 32 eine Kennzeichnung 37, auf die der Sensor 36 anspricht.

Fällt diese Kontrolle negativ aus, d.h. daß das unter der Entnahmeöffnung 9 stehende erste Fach 33 nicht der Nullbecher mit der Kennzeichnung 37 ist, wird dies durch ein Signal angezeigt und das Programm kann nicht anlaufen.

Fällt diese Kontrolle positiv aus, d.h. daß das unter der Entnahmeöffnung 9 stehende erste Fach 33 der Nullbecher mit der Kennzeichnung 37 ist, kann das Programm zur Bestückung der Leiterplatte anlaufen. Der Anlauf wird mittels Fußschalter 8 oder über eine Taste im Tastenfeld 34 ausgelöst.

Werden nun bei Anlauf des Programms der Antrieb 6 und damit die Zahnräder 18 in der einen Drehrichtung eingeschaltet, so greift ein Zahnrad 18 in die Zähne 48 der Zahnstange 47 des vorn links unter der Fntnahmeöffnung 9 (Fig. 3) stehenden Bauteilebehälters 32. Dieser Bauteilebehälter 32 wird später in Richtung des Pfeiles 15 und damit auf die Entnahmeöffnung 9 zu bewegt. .Deckt sich jeweils die öffnung eines Faches 33 ^m.it der Flache der Entnahmeüffnung 9, so wird der Antrieb 6 gestoppt.

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Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist die Entnahmeüffnung 9 normalerweise durch eine Klappe 42 verschlossen. In dieser verschlossenen Stellung wird die Klappe 42 durch eine oder mehrere Federn 46 gehalten, über die Anzeigevorrichtung wird die Anzahl der Bauteile pro Typ, die Fachnummer und der Bestückungsschritt der den Tisch bedienenden Person angezeigt. Stimmt der Bauteiletyp für den folgenden Bestückungsschritt mit den Bauteilen überein, die in dem Fach 33 unter der verschlossenen Entnahmeöffnung stehen, wird durch einen Antrieb 45 über ein Seil 43 und eine Scheibe 44 die Klappe 42 gegen die Kraft der Feder 46 zurückgezogen, so daß die Entnahmeöffnung 9 geöffnet ist. Ob die Klappe 42 geschlossen oder geöffnet ist, wird durch Sensoren 38 oder 41 abgetastet.

Sobald die Klappe 42 zurückgezogen ist und damit die Entnahmeöffnung 9 freigibt, kann die vor dem Bestückungstisch 1 sitzende Person ein Bauteil aus dem Fach 33 eines Bauteilebehälters 32, das unter der Entnahmeöffnung 9 steht, entnehmen und in die Position auf der Leiterplatte einsetzen, die von der Beleuchtungseinrichtung 5 angezeigt wi rd.

Wird durch die Anzeigevorrichtung 10 angezeigt, daß zwei oder mehrere Bauteile desselben Typs in weitere Positionen eingesetzt werden sollen, verbleibt dieses Fach 33 unter der Entnahmeöffnung 9, die ebenfalls auch geöffnet bleibt. Lediglich die Anzeigen der zu bestückenden Positionen auf der Leiterplatte durch die Beleuchtungseinrichtung ändert sich. Nach jedem auf der Leiterplatte eingesetzten Bauteil bzw. nach jeder Ausführung des Bestückungsvorgangs drückt die den Tisch bedienende Person eine Quittiertaste im Tastenfeld 34 oder betätigt den Fußschalter 8. Wie bereits oben beschrieben, rückt nicht in jedem Fall der

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Bauteilebehälter 32 mit dem nächsten Fach 33 unter die Entnahmeöffnung 9, aber die Anzeige der nächsten zu bestückenden Position auf der Leiterplatte ändert sich.

Nach Bestückung der Leiterplatte mit der im Anzeigefeld angezeigten Anzahl der Bauelemente des gleichen Typs wird die Entnahmeöffnung 9 durch die Klappe 42 (Fig. 7) geschlossen, wobei der Sensor 38 die Schließung der Entnahmeöffnung an die Steueranordnung weitermeldet.

Danach wandert die Positionsanzeige auf der Leiterplatte zur nächsten zu bestückenden Position und gleichzeitig wird der Bauteilebehälter 32 durch den Antrieb 7 in Richtung auf die Entnahmeöffnung 9 so weit weiterbewegt, bis das nächste Fach 33 unter der Entnahmeöffnung 9 steht. Zeigt die Anzeigevorrichtung 10 an, daß ein Bauteil dieses Faches 33 zur Bestückung der Leiterplatte verwendet werden soll, so wird die Entnahmeöffnung 9 durch Zurückziehung der Klappe geöffnet, damit die Bedienungsperson ein Bauteil aus diesem Fach entnehmen kann.

Sind alle Fächer 33 eines Bauteilebehälters 32 auf die oben beschriebene Weise unter der Entnahmeöffnung 9 vorbeigeführt worden, ist dieser Bauteilebehälter 32 bereits auf den freien Platz auf der Palette 31 übergewechselt. Steht dieser Bauteilebehälter 32 dann auf der Palette 31 in der Endstellung, so wird dies über den Sensor 39 an die Steueranordnung gemeldet, wodurch der Antrieb 6 über die Zahnräder 18 abgeschaltet und der Antrieb 7 über den Hebelarm 19 verstellt diesen Bauteilebehälter 32 um eine Behälterbreite in Querrichtung (Pfeil 28, Fig. 4).

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Bei dieser Verstellung eines Bauteilebehälters 32 in Querrichtung greifen Stifte oder Rollen 20, die an dem einen freien Ende des Hebelarmes 19 angeordnet sind, an einer oberen Seitenwand des Bauteilebehälters 32 an. Gleichzeitig werden die auf der Palette 30 angeordneten Bauteilebehälter 32 durch das andere freie Ende des Hebelarmes 19, über die Stifte oder Rollen 21, um eine Behälterbreite nach der Seite des Tisches 1, an der die den Bestückungstisch bedienende Person sitzt in Richtung des Pfeiles 28' verschoben. Durch diese Bewegung der Bauteilebehälter 32 auf der Palette 30 wird der nächste Bauteilebehälter vor der Entnahmeöffnung 9 bereitgestellt. Durch Drücken der Quittiertaste im Tastenfeld 34 oder des Fußschalters 8 wird der bereitgestellte Bauteilebehälter um ein Fach 33 durch den die Zahnräder 18 antreibenden Antrieb.6 in Richtung des Pfeiles 15 verstellt, bis das erste Fach 33 dieses Bauteilebehälters 32 unter der verschlossenen Entnahmeöffnung 9 zu stehen kommt. Die öffnung der die Entnahmeöffnung 9 schließenden Klappe 42 ist abhängig von der auf der Leiterplatte angezeigten Position und der Anzeige der Bauteiletype in der Anzeigevorrichtung 10.

Die Bestückung der Leiterplatte geht weiter, wie beschrieben, bis sämtliche Fächer 33 aller Bauteilebehälter 32 unter der Entnahmeöffnung vorbeigeführt sind.

Bevor ein Bauteilebehälter 32 1n Querrichtung durch den Hebelarm 19 verstellt werden kann, muß der in der rechten hinteren Ecke des Bestückungstisches 1 befindliche Bauteilebehälter 32 in Richtung des Pfeiles 15' bewegt worden und auf die Palette 30 übergewechselt sein, damit alle anderen Bauteilebehälter 32 auf der Palette 31 nachgerückt werden

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können. Dies kann während der schrittweisen Bewegung des vorderen Bauteilebehälters 32 in Richtung des Pfeiles 15 erfolgen, kann aber auch anders gelöst sein, da die Bewegung eines Bauteilebehälters 32 in Richtung des Pfeiles 15' nicht schrittweise erfolgen muß.

Die Bewegung der Bauteilebehälter 32 in Richtung der Pfeile 15 und 15' sowie 28 und 28' erfolgt über zwei voneinander unabhängige Antriebe 6 und 7, die über eine gemeinsame Anordnung steuerbar sind. Bei beiden Antrieben 6 und 7 kann die Laufrichtung umgekehrt werden. Dies ist z.B. der Fall, wenn eine am Tisch 1 zu bestückende Leiterplatte nur wenig Bestückungspositionen aufweist und bei Rückstellung der Bauteilebehälter 32 in die Ausgangs- bzw. Nullstellung über den Rücklauf kürzer ist, als alle Bauteilebehälter in Hinlaufrichtung durch die gesamte Anordnung zu schieben. Für diese Laufrichtung ist am Ende der hinteren rechten Reihe der Palette 31 ein Sensor 39' vorgesehen, der den Antrieb 6 in Richtung des Pfeiles 16' (Fig. 4) abschaltet und die Bewegung des in dieser Stelle angekommenen Bauteilebehälters 32 in Richtung des Pfeiles 29 (Fig. 4) durch Verstellen des Hebelarmes 22 einleitet. Die Bewegung der Bauteilebehälter 32 beim Rücktransport in die Nullstellung erfolgt für den Antrieb 6 über die Zahnräder 18 nicht schrittweise, sondern kontinuierlich. Die Bewegung der Bauteilebehälter 32 in Querrichtung kann ebenfalls kontinuierlich erfolgen, wenn beide Paletten 30 und 31 nicht voll mit Bauteilebehältern 32 bestückt sind. Die Bewegung in Querrichtung kann sowohl über die Hebelarme 19 und 22 (richtungsabhängig) als auch, wie bereits erwähnt, über ein Stahlband erfolgen, das zwischen den

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Stiften oder Rollen 20 und 24 bzw. 21. und 23 angeordnet ist und über eigene Mitnehmer verfügt.

Fig. 8 zeigt das Anzeigefeld 10 in vergrößerter Darstellung. Das Anzeigefeld 10 ist in drei Bereiche eingeteilt. Der erste Bereich 50 umfaßt drei Abschnitte, die zur Anzeige der Fachnummern dienen. Der zweite Bereich 51 umfaßt zwei Abschnitte, in denen die Anzahl der Bauteile angezeigt wird. Der dritte Bereich 52 umfaßt drei Abschnitte, in denen der Bestückungsschritt angezeigt wird. Werden zur Bestückung einer Leiterplatte auch Bauteile verwendet, die aus irgendeinem Grund nicht in einem Fach 33 eines Bauteilebehälters 32 in dem Freiraum 53 angeordnet werden können, so werden diese Bauteile in externen Magazinen 11 und/oder 12 gestapelt, die auf der Platte 2 zu beiden Seiten des Pultes 4 angeordnet sein können.

Soll während des Ablaufs der Bestückung einer Leiterplatte im nächsten Bestückungsschritt ein externes Bauteil in die entsprechende Position auf der Leiterplatte eingesetzt werden, so wird dies einmal im Anzeigefeld 10 durch entsprechende Daten angezeigt, des weiteren bleibt die Entnahmeöffnung 9 durch die Klappe42 verschlossen und die Anzeige des Faches weist auf ein Fach in einem externen Magazin 11 und/oder 12 hin

In den Fig. 9, 10 und 11 sind die Einzelheiten eines Bauteilebehälters 32 näher beschrieben. Fig. 9 zeigt einen Bauteilebehälter 32 in vergrößerter Darstellung von der Seite her gesehen und abgebrochen dargestellt. Ein Bauteilebehälter32 besteht aus einem Unterteil 49 und einem Oberteil 49', das aus mehreren einzelnen Griffschalen oder Fächern 33 besteht, die in das Unterteil 49 einsetzbar und in

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diesem gegebenenfalls verrastbar sind. Eine Zahnstange 47 erstreckt sich über die gesamte Länge des Unterteils 49
eines Bauteilebehälters 32. Mit 48 sind die einzelnen Zähne der Zahnstange 47 bezeichnet.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, ist die Zahnstange 47 in der Mitte eines Bauteilebehälters 32 angeordnet. Die Zähne 48 sind in ihrer Längskontur über die Breite der Zahnstange 47 abgerundet und v/eisen den tiefsten Punkt in der Mitte der Zahnstange 47 auf. Mit diesem tiefsten Punkt kommen die Zahnräder 18 des Antriebes 6 kämmend in Eingriff.

Wie aus den Fig. 10 und 11 hervorgeht, wird die Lauffläche eines Bauteilebehälters 32 aus vier an der Unterseite des Unterteiles 49 eines Bauteilebehälters 32 erhaben angeordneten Flächenabschnitten 40 gebildet. Auf diese Weise
werden Unebenheiten in der Gleitfläche der Bauteilebehälter 32, z.B. in den Paletten 30 und 31, ausgeglichen und ein
ruhigerer Lauf der Bauteilebehälter 32 in dem Freiraum 53 erreicht.

Außer der Kennzeichnung 37 an dem Nullbecher, kann jeder
einzelne Bauteilebehälter 32, entweder an anderer Stelle oder durch ein anderes System abtastbare, digitale Codierungen aufweisen, die an einem beliebigen Punkt des Laufweges der Bauteilebehälter 32 innerhalb des Freiraumes 53 durch geeignete Mittel ablesbar sind.

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Claims (1)

1. Standard Elektrik Lorenz AG
   Stuttgart

   E.J.Duhm-G.Eith-H.U.Fritz-P.Martz 8-7-1-2

   Ansprüche

   ·' 1. j Bestückungstisch zur manuellen Bestückung von Träger- ^-^^ platten, insbesondere von Leiterplatten, mit elektrischen Bauteilen, mit mindestens einem Antrieb zum Transport von Bauteilebehältern in einer vorgegebenen Bahn zu einer Öffnung in der Tischplatte, durch die die Bauteile für die auf der Leiterplatte zu bestückende Position entnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet daß in der Laufebene der unter der Tischplatte (2) angeordneten Bauteilebehälter (32) Öffnungen (Pfeile 26 und/oder 27) in Tisch (1) angeordnet sind, durch die die Bauteilebehälter (32) aus dem Tisch in Gruppen entnehmbar und gegen außerhalb des Tisches (1) zusammengestellten und mit Bauteilen gefüllten anderen Gruppen von Bauteil ebehältern (32) austauschbar sind, die im eingeschobenen Zustand mit den im Tisch (1) angeordneten Längs- und Querantrieben (6, 7) in Eingriff bringbar sind.

   2. Bestückungstisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengestellten Gruppen von Bauteilebehältern (32) lose auf Paletten (30, 31) angeordnet sind.

   30.11.1978

   Kre/Wl -/-

   0 30026/05 26 ^0RIG!NAL inspected

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   3. Bestückungstisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten (30, 31) als Lauffläche für die Bauteilebehälter (32) bei der Bewegung zur und unter der Entnahmeöffnung (9) hindurch dienen.

   4. Bestückungstisch nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (6) für die Bauteilebehälter (32) in der Längsrichtung durch öffnungen (14¹) in den Paletten (30, 31) an der Unterseite der Bauteilebehälter (32) angreift.

   5. Bestückungstisch nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (7) für die Bauteilebehälter (32) in der Querrichtung an den äußeren Seitenwänden (49) der Bauteilebehalter (32) angreift.

   6. Bestückungstisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die öffnungen (14') in den Paletten (30, 31) in der Höhe verstellbare Zahnräder (18) in die an der Unterseite eines jeden Bauteilebehälters (32) befindliche Zahnstange (47) eingreifen.

   7. Bestückungstisch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den äußeren Seitenwänden (49 ) der Bauteilebehalter (32) Rollen oder Stifte (20, 21, 23, 24) angreifen, die an unabhängig voneinander bewegbaren Hebelarmen (19, 22) befestigt (bzw. gelagert) sind.

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   8. Bestückungstisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hebelarme (19, 22) eine gemeinsame Lagerstelle (25) aufweisen, die an der Unterseite der Tischplatte (2) angeordnet ist.

   9. Bestückungstisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebe (6, 7), die die Bauteilebehälter (32) in einer vorgegebenen Bahn bewegen, in Abhängigkeit von einer Steueranordnung sowohl vorwärts als auch rückwärts laufend ausgebildet sind.

   10. Bestückungstisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der Bauteilebehälter (32) durch beide Antriebe (6, 7) durch schrittweisen Vorschub erfolgt.

   11. Bestückungstisch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der schrittweise Vorschub der mit Fächern versehene Bauteilebehälter (32) durch den einen Antrieb (6) durch Wechsel des Faches (33) eines Bauteilebehälters (32) unter der Entnahmeöffnung (9) erfolgt.

   12. Bestückungstisch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der schrittweise Vorschub durch den anderen Antrieb

   (7) nach Durchlauf aller Fächer (33) unter der Entnahmeöffnung (9) und Wechsel des Bauteilebehälters (32) von der einen Palette (30) zu der anderen (31) um eine Bauteil ebehälterbreite erfolgt.

   13. Bestückungstisch nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß während des schrittweisen Vorschubes von Bauteilebehältern (32) durch den einen

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   Antrieb (6), die anderen auf beiden Paletten (30, 31) lose angeordneten Bauteilebehälter (32) sich im Stillstand befinden.

   14. Bestückungstisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Antrieb (45) vorhanden ist, der über eine verstellbare Scheibe (44) mit Seilzug (43) zur Zurückziehung der die Entnahmeöffnung (9) abdeckenden Platte (42) dient, wenn das unter der Entnahmeöffnung (9) befindliche Fach (33) eines Bauteilebehälters (32) die Bauteile enthalt, die zur Bestückung der auf der Leiterplatte angezeigten Position benötigt werden.

   15. Bestückungstisch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (39) angeordnet sind, die nach Durchlauf aller Fächer (33) eines Bauteilebehälters (32) unter der Entnahmeöffnung (9) und Wechsel diese Bauteil ebehäl ters (32) von der einen (30) zu der anderen Palette (31) bei richtiger Positionierung des auf der zweiten Palette (31) angekommenen Bauteilebehälters (32) dessen Bewegung in Querrichtung (Pfeil 28, Fig. 4) einleiten.

   16. Bestückungstisch nach einem der Ansprüche 7 oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung in Querrichtung (Pfeil 28, Fig. 4) durch einen Hebelarm (19) erfolgt, der im Tisch (1) so angeordnet ist, daß er gleichzeitig sowohl die auf der ersten Palette (30) als auch die auf der zweiten Palette (31) befindlichen Bauteilebehälter (32) in Querrichtung (Pfeil 28 und

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   28', Fig. 4), aber entgegengesetzt, verschiebt, so daß nach vollendeter Verschiebung der nächste Bauteilebehälter (32) vor der Entnahmeöffnung (9) bereitgestellt ist.

   17. Bestückungstisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Bauteilebehälter (32) eine Kennzeichnung (37) aufweist, die über Sensoren (36) abtastbar ist.

   18. Bestückungstisch nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauteilebehälter (32), der vor Beginn des Bestückungsprogramms vor der Entnahmeöffnung (9) in Bereitschaft steht, mit dieser Kennzeichnung (37), die die Ausgangs- oder Nullstellung kennzeichnet, versehen ist.

   19. Bestückungstisch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnt, daß nach Durchlauf des Bestückungsprogramms ein Signal ausgelöst wird, das die schrittweise Weiterschaltung der Bauteilebehälter (32) von Fach zu Fach durch den einen Antrieb (6) und um eine Bauteilebehälterbreite durch den anderen Antrieb (7) aufhebt und die Bewegung der Bauteilebehälter (32) durch beide Antriebe (6, 7) kontinuierlich erfolgt, bis der die Nullstellung kennzeichnende Bauteilebehälter (32) unter der Entnahmeöffnung (9) steht.

   20. Bestückungstisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Bewegung der Bauteilebehälter (32) in Querrichtung pro Gruppe oder Palette (30, 31) ein Stahlband mit einem gesonderten Antrieb dient, das mit entsprechend ausgebildeten Mitnehmern versehen ist.

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   - ο —

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   2l. Bestückungstisch nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Anzahl bzw. der Stellung der für ein Bestückungsprograinm benötigten auf beiden Paletten (30, 31) angeordneten Bauteilebehälter (32), d.h. bei nicht voll mit Bauteilebehältern (32) bestückten Paletten (30, 31), die Rückstellung der Bauteilebehälter (32) in die Nullstellung durch Wechsel der Drehrichtung der Antriebe (6, 7) erfolgt.

   2. Bestückungstisch nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteilebehälter (32) bei Wechsel der Drehrichtung des einen Antriebes (7) durch den zweiten Hebelarm (22) schrittweise oder durch einen besonderen Antrieb kontinuierlich zurückgestellt (Pfeile 29 und 29', Fig. 4) werden.

   23. Bestückungstisch nach einem der Ansprüche 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (47) am unteren Teil eines Bauteilebehälters (32) sich über die gesamte Länge des Bauteilebehälters (32) erstreckt.

   24. EiestUckungstisch nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zähne (48) einer Zahnstange (47) so ausgebildet sind, daß die im Tisch (1) angeordneten Zahnräder (18) im wesentlichen nur mit dem mittleren Teil der Zähne (48) kämmend in Eingriff kommen.

   25. Bestückungstisch nach einem der Ansprüche 1, 3, 4, 6, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteilebehälter (32) aus einem Unterteil (49) besteht, in dem mehrere die Fächer (33) bildende Griffschalen (49') angeordnet sind.

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   26. Bestückungstisch nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß alle in Gruppen oder auf den Paletten (30, 31) angeordneten Bauteilebehälter (32) eine digitale Codierung aufweisen, die an einem beliebigen Punkt des Laufweges der Bauteilebehälter (32) durch geeignete Mittel ablesbar ist.

   27. Bestückungstisch nach einem der Ansprüche 23, 24, 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche der Bauteilebehälter (32) aus vier an der Unterseite des Unterteiles (49) der Bauteilebehälter (32) erhaben angeordneten Flächenabschnitten (40) besteht.

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