DE3143941A1 - Vorrichtung fuer eine bauteile-bestueckungsmaschine zur zufuehrung von gepolten, elektronischen bauteilen - Google Patents

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Stand der Technik:

Es sind Bestückungsautomaten für sequentielle oder simultane Bestückung bekannt, die die Verwendung von Schüttgut-Bauteilen zulassen. " Bislang wurden damit nur ungepolte, unbedrahtete Bauteile verarbeitet. Es werden aber jetzt auf dem Markt gepolte Bauteile, beispielsweise Dioden und Tantalkondensatoren, angeboten. Um diese verarbeiten zu können, ist eine Orientierung jedes Bauteils bei der Zuführung zu den Bestückungsköpfen erforderlich.

Aufgabe:

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, mit einer Vorrichtung auf dem Wege der Zuführung von Bauteilen der genannten Art, also zwischen dem Vorratsbehälter für das Schüttgut und dem Bestückungskopf eine Orientierung der Bauteile zu bewirken, elektrisch nicht einwandfreie Bau-

teile dabei zu ermitteln und auszusortieren und am Bestückungskopf ein Umstürzen des Bauteils, das zu Falschpolung führen könnte, auf einfachste Weise zu verhindern.

Lösung:

Die Aufgabe wird für den angegebenen Dberbegri-pf des ersten und vierten Anspruchs erfindungsgemäß durch seine jeweiligen Kennzeichen gelöst.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen und der Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen.

Vorteile i

Das zu orientierende Bauelement landet aus dem Schüttgutbehälter kommend horizontal auf einer in drei Richtungen kippbaren Auflage und berührt dabei mit seinen Anschlußkappen je eine gefederte Elektrode, die an gegenüberliegenden Seiten und isoliert voneinander nahe dem Ende des Zuführungsrohres eingebaut sind. An diese Elektroden ist eine Prüf- und Steuereinheit angeschlossen, die feststellt,

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ob das Bauteil funktionsfähig ist und wie es gepolt ist. In Abhängigkeit von diesem Ergebnis wird einer von drei Elektromagneten aktiviert, wodurch eine an der Auflage angebrachte Zunge angezogen wird und dadurch die Auflage entsprechend kippt. Ist das Bauteil nicht einwandfrei, gelangt es in einen Ausschußbehälter. Ist es einwandfrei, kippt die Auflage alternativ in eine von zwei möglichen anderen Richtungen. Hierbei rutscht das Bauteil stets mit der gewünschten AnschluBelektrode voran in einen von zwei angeschlossenen Kanälen, Schläuchen oder Rohre, die herzförmig verbunden sind und so in eine weiterleitende Röhre münden, deren Querschnitt so gewählt ist, das ein Umkippen des Bauteils unmöglich ist. Diese Röhre endet schräg in einem Anschlußstück, das das Bauteil dem entsprechendem Loch in der Aufnahme zuleitet. Der entsprechend ausgebildete Führungskanal im Anschlußstück ist in keiner Dimension größer als die Diagonale des Bauteils . So wird vorteilhafterweise ein Umstürzen desselben vermieden und die bewirkte Orientierung erhalten.

Eine alternative Lösung besteht in einer Vorrichtung, die Meßelektroden mit Haltekanten aufweist, die das Bauteil während des Prüfens festhalten und dann erst durch geringe Zurückbewegung freigeben. Es liegt dann auf einer Platte, die von zwei Elektromagneten je nach Meßerge.bnis in eine von drei möglichen Lagen gebracht wird. Eine Schräglage nach einer Seite oder der anderen läßt das Bauteil mit gewünschter Polung oder Orientierung über eine angeschlossene

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Weiche in ein weiterführendes Rohr rutschen. Bei paralleler Absenkung der Platte wird das Bauteil unter Mithilfe eines Preßlufstoßes in einen AüsschuBbehälter befördert.

Zeichnung:

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt in vereinfachter und stark vergrößerter Schnittdarstellung in

Figur 1A in einer Seitenansicht das Ende des Zuleitungsrohres mit den Prüfelektroden, einem Bauteil auf der Auflage, die in ihrer Ausgangsstellung ist, die Zunge an der Auflage und zwei Elektromagnete zum Kippen, sowie die herzförmig verbundenen Anschlußrohre und die weiterführende Röhre;

Figur 1B bzw. 1C in gleicher Seitenansicht die Auflage nach der einen resp. nach der anderen Richtung gekippt;

Figur 2 in einer Seitenansicht das Ende der Röhre in einem Anschlußstück im nicht näher dargestellten Bestückungskopf, auf der Schablone und Platine, wobei letztere im Schnitt gezeichnet sind,-

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Figur 3A die Vorrichtung einer vereinfachten Seitenansicht entsprechend Figur 1 ohne die Anschlußröhre;

Figur 3B diese Vorrichtung um 90° geschwenkt dargestellt, wobei sich ein Bauteil auf der in Ausgangsstellung befindlichen Auflage befindet}

Figur 3C in gleicher Darstellung wie Figur 3B, wobei jetzt der dritte Magnet angezogen hat und das Bauteil als Ausschuß abrollt.

Figur 4 eine Vorrichtung die mit zwei Elektromagneten die Steuerung des Bauteils gemäß Prüfergebnis ausführt, wobei das Bauteil in der Prüfposition von den entsprechend ausgebildeten, federnden und zurückziehbaren Meßelektroden gehalten wird.

Beschreibung der Zeichnung:

In den Figuren 1A, 1B und 1C ist eine Vorrichtung als Ausführungsbeispiel gezeigt, die der richtigen Zuführung von Miniaturbauteilen gepolter, unbedrahteter Bauweise zu Bestückungsköpfen automatischer Bestückungsmaschinen dient. Sie wird dem Vorratsbehälter für die als Schüttgut behandelten Bauteile nachgeschaltet. Ein Zuführungsrohr 1

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besitzt zumindest an seinem Ende einen rechteckigen Querschnitt, der etwas größer ist, als es die Abmessungen der liegenden, zylinderförmigen Bauteile 2 verlangen. Ein solches Bauteil 2 landet dort liegend zwischen zwei MeB-elektroden 3, 4, die isoliert in das Zuführungsrohr 1 eingebaut sind, und liegt dabei auf der Oberfläche einer Wippe 7. An die Meßelektroden 3, 4 ist eine Prüf- und Steuereinheit angeschlossen, die nicht dargestellt ist. Die Prüfeinheit stellt die Funktionsfähigkeit und Polung des. Bauteils 2 fest'und veranlaßt die Steuereinheit über ihre Ausgänge mittels des einen von beiden Elektromagneten 5 resp. 6 die Zunge 8 der Wippe 7 anzuziehen» Hierdurch wird die Wippe 7 gemäß Figur 1B oder IC um ihren Drehpunkt 16.gekippt. Das Bauteil 2 rutscht als Folge davon nach der einen oder anderen Seite in die Mündung einer der Schläuche 13 oder 14, die herzförmig verbunden sind. Das Rohr 15, das angeschlossen ist, passieren die Bauteile 2 stets mit der gewünschten Elektrode voran und erreichen durch Schwerkraft durch das Rohr 15 den in Figur 2 gezeigten Bestuckungskopf 22 über einen rechteckigen Durchbruch 25 in der Schablone 23, die über einer zu bestückenden Platine 24 angeordnet ist. Der Hohlraum im Bestückungskopf 22, in den das Rohr 15 mündet, ist so ausgebildet, daß ein eintreffendes Bauteil 2 nicht in eine ungewollte Lage und Polung umkippen kann. Das wird erreicht, indem die Dimensionen dieses Hohlraums einschließlich des sich anschließenden Durchbruchs 25 kleiner als die Diagonale des Bauteils 2 sind.

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Die Figuren 3A, 3B und 3C zeigen eine Ausgestaltung der Vorrichtung, die es erlaubt, funktionsunfähige, also defekte Bauteile 2 auszusondern. Die Figur 3A zeigt ähnlich wie Figur 1A die Vorrichtung in der Ausgangsstellung bei nicht eingezeichneten, herzförmig verbundenen Schläuchen 13 und 14. In den Figuren 3B und 3C ist diese Vorrichtung um 90 gedreht dargestellt, so daß nunmehr der kreisförmige Querschnitt des Bauteils 2 sichtbar wird wie auch eine weitere Zunge 10 an der Zunge B, die rechtwinklig zur Zunge 8 angebracht ist. Sie kann von einem Elektromagneten 11 bei der Feststellung eines fehlerhaften Bauteils 2 angezogen werden. Das zeigt Figur 3C. Die Wippe 8 wird dabei um den Drehpunkt 9 gegen den Uhrzeigersinn bewegt und das Bauteil 2 fällt in einen Abfall- oder Ausschussbehälter 12, wobei ein Luftstoss aus einer Preßluftdüse, wie in Figur 3C angedeutet, für die schnelle und richtige Bewegung sorgt.

Figur 4 zeigt eine alternative Ausbildung der Vorrichtung.

Ein Zuführungsrohr 30 besitzt'Meßelektroden 32, 33, zwischen welchen ein Bauteil 31 zum Zwecke der Prüfung gehalten wird, indem die Fleßelektroden 32 und 33 kleine abgewinkelte Kanten zum Halten des Bauteils 31 aufweisen und auf nicht gezeigte Weise federnd angedrückt werden für die Prüfung, um nachfolgend um.einen geringen Betrag gegen die Innenwand des Zuführungsrohres 30 zurückgezogen zu werden. Hierdurch wird das Bauteil 31 frei und fällt auf die Platte 35, die sich in horizontaler Lage befindet,

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Hier ist das Bauteil nun mit der Positionsnummer 34 versehen. Abhängig vom Meßergebnis der an die Meßelektroden 32, 33 angeschlossenen Prüfeinheit, die wiederum nicht dargestellt ist, veranlaßt die nachgeschaltete Steuereinheit die Aktivierung der Elektromagnete 36 und/oder Falls das Bauteil 31 nicht funktionsfähig ist, ziehen beide-Elektromagnete 38 und 40 an und das Bauteil 31 wird von einer nicht eingezeichneten Düse durch einen Preßluftstoß in den Ausschußbehälter 39 befördert. Ist es aber in Ordnung, wird die Polung ermittelt und entsprechend einer der Elektromagnete 38 oder 40 eingeschaltet und so die Platte 35 in die Position 41 oder 42 gebracht. Aus einer dieser Schräglagen rutscht das Bauteil in einen von beiden Schläuchen 36 oder 37, wobei die gewünschte, aufgrund der Messung ermittelte Elektrode vorne ist. Die beiden Schläuche 36 und 37 sind herzförmig wie in Figur 1 verbunden und an ein weiterleitendes Rohr angeschlossen. Von dort gelangt das richtig gepolte oder orientierte Bauteil z.B. zu einem Bestückungskopf, wie ihn Figur 2 zeigt und wie vorstehend beschrieben.

Es ist natürlich denkbar, daß man Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels mit Merkmalen des zweiten alternativ kombiniert.

Die prinzipielle und vereinfachte Darstellung der Ausführungsbeispiele der Vorrichtung wurde gewählt, weil so das zugrunde liegende Konzept am besten gezeigt werden konnte. Detaillierte konkrete Konstruktionen werden den beschriebenen und beanspruchten Grundgedanken der Lösung der gestellten Aufgabe nicht verlassen.

Claims (4)

1. '3H39A1

   T-PA 398

   Patentansprüche

   .J Vorri chtung für eine automatische Bauteile-Bestückungsmaschine zur Zuführung von unbedrahteten, gepolten, elektronischen Bauteilen, wie Dioden und Tantalkondensatoren, die als Schüttgut zugeliefert werde-'n, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung zur Zuführung Mittel zum Testen auf Fehlerfreiheit und Polung sowie für die richtige Orientierung enthält, indem diese Mittel aus folgenden, einander nachgeschalteten Teilen der Vorrichtung bestehen:

   A. An einem üblichen Schüttgutbehälter ist ein zumindest an seinem unteren Ende mit rechteckigem, der Form der Bauteile entsprechenden Querschnitt versehener. Schacht oder entsprechendes Rohr (1) vorgesehen;

   B. Dort sind an seinen Schmalseiten Meßelektroden (3,4] eingebaut, die nacheinander jedes Bauelement (2) an seinen Elektroden berühren und dabei elektrisch abtasten;

   C. Diese Meßelektroden (3,4) sind mit einer elektrischen Prüf- und Steuereinheit verbunden, die mindestens zwei·Ausgänge aufweist, die in Abhängigkeit von der ermittelten Polung ein Ausgangssignal bereitstellen;

   D. Das Bauelement (2) liegt in dieser Meßstellung auf einer Wippe (7), die sich in Ruhestellung befindet und zunächst das Weiterfallen des Bauelements (2) verhindertj

   E. Die Ausgänge der Prüf- und Steuereinheit aktivieren jeweils den einen oder den anderen von zwei an einer Zunge [B) der Wippe (7) angeordneten Elektromagneten (5,6), wodurch die Wippe (73 aus ihrer Ruhelage in eine von zwei-möglichen Positionen um die Achse C16) kippt und dadurch das geprüfte Bauelement (2) immer mit dem gleichen Pol voran durch einen von zwei an der Wippe (7) beidseitig angeschlossenen, herzförmig verbundenen Kanäle oder Schläuche [13, 14) in ein zur Bestückungseinheit führendes Rohr (15) leitet;

   F. Dieses Rohr C15) endet schräg in einem Anschlußstück [22), das auf der Aufnahme oder Schablone (23) über einem Aufnahmeloch (25) angeordnet ist, durch welches das Bauelement (2) einer Aufnahme zugeführt wird, aus welcher dieses direkt oder über entsprechende Weiterleitungsmittel auf eine gedruckte Leiterplatte übertragen wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Prüf- und Steuereinheit einen weiteren Ausgang aufweist, an den ein dritter Elektro-

   magnet (11) angeschlossen ist, der bei einem fehlerhaften Bauelement (2) aktiviert wird und dasselbe etwa senkrecht zur Achse (16) der Wippe (7) von derselben in einen AusschuBbehälter (12) stößt, wobei die Wippe um eine weitere Achse (9) senkrecht zur ersten durch den dritten Elektromagneten (11) beweglich ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßelektroden (32,33) jeweils mit einer kleinen, etwa rechtwinklig abstehenden Kante versehen sind, auf der das Bauelement (31) aufliegt, bis die Prüfung beendet ist und die Meßelektroden (32,33) zur Freigabe des Bauelements (31) um einen geringen Betrag zurückgezogen werden.
4. 4. Vorrichtung für eine automatische Bauteile-Bestückungsmaschine zur Zuführung von unbedrahteten, gspolten, elektronischen Bauteilen, wie Dioden und Tantalkondensatoren, die als Schüttgut zugeiiefert werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung zur Zuführung Mittel zum Testen auf Fehlerfreiheit und Polung sowie für die richtige Orientierung enthält, indem diese Mittel aus folgenden, einander nachgeschalteten Teilen der Vorrichtung bestehen;

   A. An einem üblichen Schüttgutbehälter ist ein zumindest an seinem unteren Ende mit rechteckigem, der Form der Bauteile entsprechenden Querschnitt versehener Schacht oder entsprechendes Rohr (1) vorgesehen*

   B. Dort sind an seinen Schmalseiten Meßelektroden (3,4] eingebaut, die nacheinander jedes Bauteil (2) an seinen Elektroden berühren und dabei elektrisch abtasten;

   C. Diese Meßelektroden sind mit einer elektronischen Prüf- und Steuereinheit verbunden, die mindestens zwei Ausgänge aufweist,die in Abhängigkeit von der ermittelten Polung ein Ausgangssignal bereitstelleni

   D. Die Meßelektroden (32,33) sind jeweils mit einer kleinen, etwa rechtwinklig abstehenden Kante versehen; auf der das Bauteil (31) aufliegt bis die Prüfung beendet ist und die Meßelektroden (32,33) zur Freigabe des Bauteils (31) um einen geringen Betrag zurückgezogen werden;

   E. Das Bauteil (31) landet auf einer horizontalen Platte (35), an deren Enden je ain Elektromagnet (38,4G) so angreifend angeordnet ist, daß er bei Aktivierung durch ein entsprechendes Ausgangssignal der Steuereinheit die Platte (35) in eine Schräglage (41 resp. 42) bringt;

   F. Das Bauteil (31) gelangt alsdann abrutschend immer mit dem gleichen Pol voran durch einen von zwei an der Platte (35) beidseitig angeschlossenen, herzförmig verbundenen Kanäle oder Schäuche (36,37) in ein zur Bestückungseinheit führendes Rohr (15);

   G. Dieses Rohr [15) endet schräg in einem AnschluBstück (22),das auf der Aufnahme oder Schablone (23) über einem Aufnahmeloch (25) angeordnet ist,durch welches das Bauteil (2) der

   zu bestückenden Platine oder gedruckten Leiterplatte (24) zugeführt wird, indem das Anschlußstück (22) einen solchen Führungskanal besitzt, der in keiner Dimension weiter ist als die Länge der Diagonalen des zu verarbeitenden Bauteils (2);

   H. Die Steuereinheit aktiviert bei Feststellung eines defekten Bauteils beide Elektromagneten (38,40), wodurch die das Bauteil (34) tragende Platte (35) so abgesenkt wird, daß das Bauteil (34) in einen Ausschußbehälter (39) fällt,wobei ein kurzer Stoß aus einer entsprechend nahe angeordneten Preßluftdüse das Bauteil (34) seitlich trifft und in die gewünschte Bewegung setzt.