DE3144877A1

DE3144877A1 - Vorrichtung zum gleichzeitigen anordnen mehrerer elektrischer und/oder elektronischer einzelteile auf einer platte mit gedruckter verdrahtung

Info

Publication number: DE3144877A1
Application number: DE19813144877
Authority: DE
Inventors: Jan Bouwknegt; Louis Francois Abraham 5621 Eindhoven Dieleman; Antonius Christianus Marneffe
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1982-06-16
Also published as: JPS57111087A; GB2087347A; IT1140072B; IT8124962A0; FR2494070A1; NL8006194A; FR2494070B1; GB2087347B; US4452557A

Description

N.V. Philips'... . 3· PHN 9892

"Vorrichtung zum gleichzeitigen Anordnen mehren^ eleictrischer und/oder eleKtronischer Einzelteile auf einer Platte mit gedruckter Verdrahtung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Anordnen mehrerer elektrischer und/oder eleK-tronischer Einzelteile auf einer Platte mit gedruckter Verdrahtung, mit einer Transporthalterung mit einer Anzahl VaKuumöffnungen und einem darunter angeordneten Gitter mit einer Matrix von Öffnungen, in die eine Anzahl Magazine aufgenommen sind, die Je einen Stapel der genannten Einzelteile enthalten und wobei die Vorrichtung Mittel enthält, um die Stapel von Einzelteilen derart zu verschieben, bis das oberste Einzelteil jedes Stapels sich in einer Lage befindet, in der dieses Einzelteil durch einen VaKuumstift ausgenommen und zu der Platte mit gedrucKter Verdrahtung transportiert werden Kann.

Vorrichtungen der obengenannten Art sind an sich beKannt und werden dazu verwendet, eleKtrisehe und/oder eleKtronische Einzelteile sehr geringer Abmessungen aus einer VerpacKung schnell und genau auf einer Platte mtt gedrucKter Verdrahtung anzuordnen. Die Einzelteile sind dabei in länglichen rohrförmigen Magazinen verpacKt, die an den richtigen Stellen in Öffnungen eines Gitters, das mit einer Matrix dieser öffnungen versehen ist, angeordnet werden. Unter dem Gitter sind dabei Mittels beispielsweise in Form von Stiften, vorhanden, die aufwärts geführt werden Können und dabei die Stapel von Einzelteilen in den Magazinen schrittweise derart hochschieben, daß die obersten Einzelteile in eine Lage gelangen, in der sie durch dazu geeignete Mittel aufgenommen und weitertransportiert v/erden Können. Diese Mittel sind bei einer be-Kannten Vorrichtung durch einen VaKuumraum gebildet,der

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mit Öffnungen versehen ist, die den Magazinen in dem Gitter entsprechen.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß für jedes Muster von Einzelteilen auf der gedruckten Verdrahtung ein anderer VaKuumraum mit einem angepaßten Muster von Öffnungen verwendet werden muß. Dies macht die Vorrichtung verwickelt und das Umschalten auf ein anderes Montagemuster äußerst zeitraubend.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Vorrichtung einfacher Konstruktion zu schaffen, die für alle Montagemuster verwendbar ist und bei der das Umschalten auf ein anderes Muster wenig Zeit beansprucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Transporthalterung als flache Dose ausgebildet ist, die an eine Vakuumpumpe anschließbar ist und die nahezu dieselben Umfangsabmessungen hat wie das Gitter und wobei die obere und untere Seite mit einem Lochmuster versehen ist, das der Matrix der Öffnungen in dem Gitter entspricht, wobei in jedes Paar zusammengehörender Löcher ein Vakuumhohlstift dichtend verschiebbar aufgenommen ist und jeder VaKuumstift an der Oberseite abgedichtet ist und in der Seitenwand eine Öffnung hat, wobei jeder Stift in den beiden Führungen in eine wirksame und eine unwirksame Lage verschoben werden kann, wobei die genannte Öffnung innerhalb bzw. außerhalb der Vakuumdose liegt.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist jeder der Stifte durch einen O-Ring in jedem der Führungslöcher abgedichtet.

Nach einer weiteren günstigen Ausführungsform ist die Ober- und Unterseite der Vakuumdose mit einer Schicht Silikonkautschuk versehen, wobei die Schichten je mit Löchern

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entsprechend den Löchern in der Dose mit einem etwas geringeren Durchmesser versehen sind.

Auf diese Weise ergibt sich eine Transporthalterung mit einer Matrix von Stiften, die der Matrix des Gitters entspricht. In dem Gitter Können nun die Magazine an den dazu gewünschten Stellen angeordnet werden. Danach werden

. die Stifte, die den Magazinen entsprechen, in ihre wirksame Lage gebracht werden, d.h., sie werden soweit nach unten gedrücKt, daß die Öffnung in der Seitenwand innerhalb der Dose liegt, d.h., die Stifte stehen nun unter Vakuum, so daß damit Einzelteile aufgenommen werden Können. Die anderen Stifte, die also den Öffnungen des Gitters entsprechen, in denen sich Kein Magazin befindet, werden in ihre unwirksame Lage gebracht, d.h., soweit nach oben geschoben, daß die Öffnung in der Seitenwand außerhalb der VaKuumdose liegt. Die O-Ringe oder SiliKon-Kautschukplatten dichten die Stifte dabei in den Löchern ab, so daß die Vakuumpumpe nur Luft über die wirksamen Stifte ansaugt. Das Einstellen der Stifte Kann dabei sehr schnell erfolgen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung befindet sich zwischen der VaKuumdose und dem Gitter ein weiteres Gitter mit einer Matrix von Öffnungen entsprechend der Matrix des Gitters, wobei in eine oder mehrere Öffnungen des weiteren Gitters austauschbare Einzelteilhalterungen aufgenommen sind, die mit ^e einer Durchlaßöffnung für den betreffenden VaKuumstift und mit einer Aufnahmeöffnung versehen sind, die an die Abmessungen des aufzunehmenden Einzelteils angepaßt ist.

Die Einzelteilhalterungen werden an denjenigen Stellen angeordnet, wo sich ein Magazin befindet und dienen zum

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Trennen der obersten Einzelteile von den Stapeln und zum Ausrichten der Einzelteile. Die Einzelteilhalterungen können dabei unterschiedlich ausgebildet sein im wesentlichen abhängig von der Art und Weise der Ausrichtung.

Eine mögliche Ausführungsform der ProduKthalterung ist in der niederländischen Patentanmeldung 80 04 834 und eine andere mögliche Ausführungsform ist in der niederländischen Patentanmeldung 80 06 195 beschrieben worden. Abhängig von dem ProduKthalterungstyp hat das weitere Gitter BewegungsmöglichKeiten parallel zum Gitter zum Trennen und Ausrichten von und zum Gitter und für einen weiteren Transport oder eine andere Art und Weise der Ausrichtung.

Die Erfindung schafft eine Universalvorrichtung zum Anordnen von Einzelteilen auf einer Platte mit gedruckter Verdrahtung, die sehr schnell für ein bestimmtes Montagemuster der Einzelteile eingestellt werden Kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische schaubildliche Darstellung einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Anordnen einer Anzahl von Einzelteilen auf einer Platte mit gedrucKter Verdrahtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung in vergrößertem Maßstab eines Teils der Vorrichtung nach

Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teils der VaKuumdose mit Stiften im Schnitt.

In Fig. 1 ist das Bezugszeichen 1 ein Gitter, das, wie

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aus Fig. 2 hervorgeht, aus einem oberen Gitter 2, einem unteren Gitter 3 und einem Verbindungsteil 4 aufgebaut ist. Das Gitter ist mit einer Matrix von Aufnahmeöffnungen 5 versehen. In manchen derselben befindet sich ein Magazin 6, in dem sich ein Stapel elektrischer und/oder elektronischer Einzelteile 7 befindet. Unter dem Gitter 1 befindet sich eine Stifthalterung 8 mit einer Anzahl darin mit Reibung verschiebbarer Stifte 9. Die Anzahl Stifte ist ebenso groß und auf dieselbe Art und Weise gegliedert wie die öffnungen 5 in dem Gitter 1.

Die Konstruktion der Stifthalterung 8 ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt, wobei hervorgeht, daß die Stifthalterung 8 durch eine flache Dose gebildet ist, wobei sich zwischen den Reihen von Stiften 9 ein Schlauch 11 befindet, in dem ein Medium unter einem derartigen Druck angebracht werden kann, daß zwischen dem Schlauch 11 und jedem der Stifte 9 eine bestimmte gewünschte Reibung erhalten wird. Es hat sich herausgestellt, daß mit dieser Konstruktion die Reibung jeder der Stifte 9 mit dem Schlauch 11 praktisch gleich ist, was für eine gute Wirkung der Vorrichtung von wesentlicher Bedeutung ist.

Die Stifthalterung 8 kann durch in der Zeichnung nicht näher dargestellte Mittel aufwärts bewegt werden, wobei die Stifte 9, die mit der Unterseite eines Stapels von Einzelteilen 7 zusammenarbeiten, diesen Stapel aufwärts schieben. Dies erfolgt schrittweise, wobei dann jedes Mal das oberste Einzelteil 7 eines Stapels in eine solche Lage gebracht wird, daß es gerade mit der Unterseite über den oberen Rand des betreffenden Magazins 6 herausragt.

Über dem Gitter 1 befindet sich eine Transporthalterung in Form einer flachen Dose, deren Innenraum 13 an eine

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nicht dargestellte VaKuumpumpe anschließbar ist. Die Ober- und Unterseite der Dose 12 ist mit einer Anzahl Öffnungen 15 versehen, deren Lage der der Öffnungen 5 in dem Gitter 1 entspricht. In jedes Paar von Öffnungen 15 ist ein VaKuumstift 16 mit Reibung verschiebbar aufgenommen.

In Fig. 3 ist ein Teil der Transporthalterung 12 mit einem Stiftpaar 16 vergrößert dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß die Oberseite 17 sowie die Unterseite der Transport halt erung 12 mit einer Schicht Silitcon-KautschuK 19 bzvr. 20 versehen ist.

Die Stifte 16 sind hohl und an der Oberseite 21 abgedichtet. Die Stifte 16 sind in ihrer Seitenwand mit einer öffnung 22 versehen.

Die Löcher in den' SiliKonKautschuKschichten 19 bzw. 20 haben einen etwas geringeren Durchmesser als die entsprechenden Löcher in der Ober- und Unterseite 17 bzw. der Transporthalterung 12. Dadurch wird erreicht, daß der SiI iKomcafc schute die Stifte 16 abdichtet und zugleich genügend Reibung erzeugt, um sie in ihrer Lage zu halten.

Die Stifte 16 Können nach Wunsch in eine obere unwirksame Lage gebracht werden (siehe Stifte 23 und 24) oder in eine untere wirKsame Lage (siehe Stift 25).

In der unwirKsamen Lage liegt die Öffnung 22 außerhalb der Transporthaltexmg 12, so daß diese Stifte gegenüber der VaJKuumpumpe abgedichtet sind. In der wirJtcsamen Lage liegt die öffnung 22 innerhalb der Transporthalterung 12, und in dem Stift '25 herrscht VaKuum, wodurch es möglich ist, ein Einzelteil 7 einem Magazin 6 zu entnehmen.

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Statt der Abdichtung und Reibung der VaKuumstifte 16 durch die genannten SiliKonKautschuKschichten 19 bzw. 20 ist es auch möglich, jeden der Stifte 16 einzeln mit Hilfe eines O-Ringes in jedem der betreffenden Löcher abzudichten.

Zwischen der Transporthalterung 12 und dem Gitter 1 gibt es ein weiteres Gitter 30 mit einer Matrix mit öffnungen 31, in denen ProduKthalterungen 32 angeordnet werden Können. Diese Halterungen 32 sind mit einer zentralen Durchführung 33 versehen, durch die der betreffende VaKuumstift 16 hindurchtreten Kann. Weiterhin ist jede ProduKthalterung 32 mit einem Hohlraum 34 zum Aufnehmen eines

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Einzelteils 7Ä wobei der Hohlraum 34, was die Form und Abmessungen anbelangt, an das betreffende Einzelteil angepaßt ist. Diese ProduKthalterungen 32 dienen einerseits zum Schützen des Einzelteils 7 bei dem Transport zur Leiterplatte und andererseits zum Ausrichten des betreffenden Einzelteils 7 gegenüber einer Bezugsachse bzw. Bezugs ebene.

Zum Ausrichten Können die ProduKthalterungen 32 wie eine Art von Spannzangen mit FederbacKen ausgebildet sein, die zum Ausrichten aufeinander zubewegt werden, bis das Einzelteil 7 alle BacKen berührt. Auch ist es möglich, die ProduKthalterungen 32 starr auszubilden, wobei dann die Transporthalterung 12 beim Trennen der Einzelteile von den Stapeln und das weitere Gitter .30 in zwei gegenüber einander senKrechten Richtungen gegenüber dem Gitter 2 bewegt werden. Die Einzelteile 7, die durch die betreffenden VaKuumstifte 16 ergriffen sind, erfahren dabei Reibung und werden gegen zwei Bezugsflächen des Hohlraumes 34 ausgerichtet.

Auf diese Weise ergibt sich eine Vorrichtung zum Anordnen

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unterschiedlicher Einzelteile entsprechend einem bestimmten Muster auf einer Leiterplatte, die äußerst einfach einstellbar ist.

Zunächst werden dabei die Magazine 6 mit den darin befindlichen Stapeln der gewünschten Einzelteile 7 an den dazu geeigneten Stellen im Gitter 1 angeordnet.

Danach werden im weiteren Gitter 30 an den Stellen, die den angeordneten Magazinen 6 entsprechen, ProduKthalterungen 32 mit Hohlräumen 34, die der Art Einzelteile entsprechen, angeordnet.

Daraufhin werden die VaKuumstifte 16 über den ProduKthalterungen 32 in ihre wirksame Lage gebracht, während die anderen Stifte 16 in ihre unwirKsame Lage gebracht werden.

Dann ist die Maschine fertig und die Stifthalterung 8 Kann um einen Schritt aufwärts bewegt werden, bis alle obersten Einzelteile 7 außerhalb des Magazins 6 liegen und gegen die wirksamen Stifte 16 der Transporthalterung 12 drücken. Daraufhin bewegt die Transporthalterung 12 sich mit dem damit verbundenen weiteren Gitter 30 über einen bestimmten Abstand parallel zum Gitter 2 um die betreffenden Einzelteile 7 mit Sicherheit von ihrem Stapel zu trennen. Dabei Kann zugleich bereits das Ausrichten der Einzelteile 7 im Hohlraum 34 erfolgen. Dann wird die Transporthalterung 12 und das damit verbundene Gitter vom Gitter 2 wegbewegt und in eine Lage gegenüber der Leiterplatte gebracht, auf der die Einzelteile 7 angeordnet werden müssen.

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Bezugszeichenliste

1 Gitter

2 oberes Gitter

3 unteres Gitter

4 Verbindungsteil

5 Aufnahmeöffnungen

6 Magazin

7 Einzelteile

8 Stifthalterung

9 Stift

11 Schlauch

12 Transporthalterung in Form dner Dose

13 Innenraum von

15 öffnungen in

16 VaKuumstift 17 Oberseite 1

18 Unterseite! ^von 19

2Q j Schicht von SiliKonKautschuK 21 Oberseite von 22 Öffnung in 16

24 J Stifte 16 in unwirKsamer Lage

25 Stift 16 in wirKsamer Lage 30 Gitter

31 Öffnungen in

32 ProduKthalterungen

33 Durchführung

34 Hohlraum in

Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

1 V) Yorrichtung zum gleichzeitigen Anordnen

meJxerer elektrischer und/oder eleKtronischer Einzelteile auf einer Leiterplatte mit einer Transporthalterung mit einer Anzahl Vakuumöffnungen und einem darunter liegenden Gitter mit einer Matrix-von Öffnungen, in die eine Anzahl Magazine aufgenommen sind, in denen sich Stapel der genannten Einzelteile befinden, \«>bei die Vorrichtung Mittel enthält, um die Stapel von Einzelteilen vorzuschieben, bis das oberste Einzelteil jedes Stapels sich in einer Lage befindet, in der es mit Hilfe von VaKuum aufgenommen und zur Leiterplatte weitertransportiert •werden Kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die Transporthalt erung als flache Dose ausgebildet ist, die an eine Vakuumpumpe anschließbar ist und die nahezu dieselben Umfangsabmessungen aufweist wie das Gitter und. wobei die Ober- und Unterseite der Dose mit einem Lochmuster versehen ist, das der Matrix\on Öffnungen in dem Gitter entspricht, wobei in jedes Paar zusammengehörender Löcher ein hohler VaKuumstift abdichtend verschiebbar aufgenommen ist und jeder VaKuumstift an der Oberseite abgedichtet ist und in der Seltenwand eine Öffnung aufweM;,, wobei jeder Stift in den beiden Führungen verschoben werden Kann, und zwar in eine wirksame und in eine unwirksame Lage, wobei die in der Seitenwand liegende Öffnung innerhalb bzw. außerhalb der Transporthalterung liegt.
2. Yorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,, daß jeder der VaKuumstifte durch einen O-Ring in jedem der Löcher abgedichtet ist.

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3· · Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch geKennzeichnet, daß die Ober- und Unterseite der Transporthalterung mit einer SiliKonKautschuK-schicht versehen ist, wobei die Schichten je mit Löchern entsprechend den Löchern in der Ober- bzw. Unterseite der Transporthalterung aber mit einem etwas Kleineren Durchmesser versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,

dadurch geKennzeichnet. daß sich zwischen der Transporthalterung und dem Gitter ein weiteres Gitter befindet mit einer Matrix von Öffnungen entsprechend der Matrix des Gitters, wobei in eine oder mehrere Öffnungen des weiteren Gitters austauschbare ProduKthalterungen aufge-'·'' nommen sind, die mit je einer Durchlaßöffnung für den betreffenden VaKuumstift und einer Aufnahmeöffnung versehen sind, die an die Abmessungen des aufzunehmenden Einzelteils angepaßt ist.