DE3151128A1

DE3151128A1 - Montageautomat

Info

Publication number: DE3151128A1
Application number: DE19813151128
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Honda; Hiroshi Tokorozawa Saitama Kamioka; Harumi Kitahara; Genichi Nishizaki; Katumi Ueno
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1980-12-26
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1982-08-26
Also published as: GB2091138B; FR2497435A1; GB2091138A; US4573261A; US4503606A; FR2497435B1

Description

Montageautomat

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Montageautomaten mit einer Vielzahl von Montageköpfen.

Bei einem Montageautomaten zum Montieren von elektronischen Bauteilen auf einer gedruckten Schaltungsplatte (Karte) durch Einführen der Anschlußleiter der Bauteile in Öffnungen der gedruckten Schaltungsplatte müssen elektronische Bauteile montiert werden, die sich hinsichtlich der Form und Abmessungen in einer großen Variationsbreite unterscheiden. Diese elektronischen Bauteile müssen an vorbestimmten Positionen auf der gedruckten Schaltungsplatte angebracht werden, um mit Hilfe eines einzigen Montageautomaten möglichst viele derartige elektronische Bauteile anbringen und montieren zu können, ist es erforderlich, daß der Automat eine Vielzahl von Montageköpfen hat, die an die Formen und Abmessungen der verschiedenen elektronischen Bauelemente angepaßt sind*

Bei einem Montageautomaten der zuvor beschriebenen Art ist es notwendig, einen Montagekopf aus der Vielzahl

³^ von verfügbaren Köpfen auszuwählen und eine Steuerung in der Form vorzunehmen, daß eine Position, an der auf der gedruckten Schaltungsplatte ein elektronisches Bauteil anzubringen ist, zu der Position des ausgewählten Montagekopfs bewegt wird. Bei üblichen Montageautomaten dieser Art werden die Montageköpfe zu vorbestimmten Positionen bewegt oder zu vorbestimmten Positionen weitergeschaltet, die gedruckte Schaltungsplatte wird auf einen

Tisch gelegt, der einen Ausgangspunkt hat und der in X- und Y-Richtungen relativ zu dem ausgewählten Montagekopf beweglich ist und der Tisch, wird dann unter Steuerung einer numerischen Steuereinrichtung oder dergleichen zu den Positionen der Montagestellen derart bewegt, daß die elektronischen. Bauteile auf der gedruckten Schaltungsplatte angebracht werden können, Bei dieser Methode ist jedoch ein Antrieb erforderlich, um die Montageköpfe zu bewegen oder weiterzuschalten, sowie ein Antrieb zur Bewegung des Tisches. Ferner müssen die Montageköpfe an den vorbestimmten Stellen auf sehr genaue Weise positioniert, werden.

Wenn Mehrspindelköpfe unabhängig voneinander unter Verwendung eines gemeinsamen Antriebs betrieben werden sollen, sind bei üblichen Auslegungen Kupplungen für jeden Kopf vorhanden und die Kupplungen werden mit Hilfe eines Magneten oder eines Luftzylinders betätigt.

Eine solche Auslegung ist nicht nur hinsichtlich des Aufbaus kompliziert, sondern bringt aufgrund des Vorhandenseins der Kupplungen hohe Kosten mit sich.

Nach der Erfindung wird ein Montageautomat angegeben, mit dem eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen auf einem Werkstück an verschiedenen Positionen ange-. bracht werden kann, die sich auszeichnet durch.· ein Grundgestell, einen Rahmen, der fest mit dem Grundgestell verbunden ist, einen beweglichen Tisch, der auf dem Grundgestell vorgesehen ist und das Werkstück trägt, eine Vielzahl von stationären Montageköpfen, die fest an dem Rahmengestell angebracht sind und über dem beweglichen Tisch längs der Bewegungsbahn desselben angeordnet sind, um die verschiedenen elektronischen Bauteile zuzuführen bzw. aufzugeben und dieselben auf dem Werkstück zu montieren, und eine Steuereinrichtung^ die den Tisch auf Koordinaten einer Position entsprechend einem ausgewählten Montagekopf und auf Koordina-

ten von Positionen auf dem Werkstück bewegt, an denen das elektronische Bauteil anzubringen ist.

Weitere Einzelheiten^ Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, Darin zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Montageautomaten mit einer Vielzahl von Montageköpfen nach der Erfindung,,

Figur 2 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Positionen der Montageköpfe„ der Montagepositionen

. für die elektronischen Bauelemente auf einer gedruckten Schaltungsplatte und des Bewegungs bereiches eines Tisches,

Figur 3 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung

eines Verfahrens für die Antriebssteuerung des Tisches nach der Erfindung,

Figur 4 eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Spindelkopfs von Fi

gur 1,

•Figur 5 eine Teilschnittansicht einer Aufgabeeinrichtung für die elektronischen Bauelemente/ die . insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit

dem Montageautomaten nach Figur 1 bestimmt ist, und

Figur 6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht ³^ eines Magazins und eines Beispiels von Bau

elementen, die in das Magazin eingebracht sind-

-δ-

Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Montageautomaten 10, mit dem sich die Erfindung befaßt. Der Montageautomat ist zur Montage von elektronischen Bauelementen bestimmt- Der Montageautomat 10 weist ein Rahmengestell 11/. ein Grundgestell 12, das das Rahmengestell 11 trägt, und einen beweglichen Tisch 13 auf, der über dem Grundgestell 12 vorgesehen ist. Ferner ist eine Vielzahl von Montageköpfen H , H.., ..., H vorgesehen, die fest auf dem Rahmengestell 11 in einer Reihe angebracht sind. Der bewegliche Tisch 13 wird mit Hilfe einer Einrichtung, wie einem Impulsmotor, der nicht gezeigt ist, in Längsrichtung und Querrichtung des Montageautomaten angetrieben„ Eine Spindel 14 ist auf jedem Kopf H , H.., ..., H vertikal beweglich und drehbeweglich gelagert. Durch Betätigung der Spindel 14 wird ermöglicht, daß ein Verarbeitungsvorgang, wie das Anbringen und Befestigen eines- elektronischen Bauelements an einer vorbestimmten Stelle auf einer gedruckten Schaltungsplatte 15, ausgeführt wird, die sich auf dem Tisch 13 befindet.

Elektronische Bauelemente werden sukzessiv den Montageköpfen H , H₁, ..., H mit Hilfe von geeigneten Aufgabeeinrichtungen für die elektronischen Bauelemente, wie einer Magazin-Aufgabeeinrichtung, einer Trägerband-Aufgabeeinrichtung oder einer Schwing-Aufgabeeinrichtung zugeführt. Die Äufgabeeinrichtung ist in den Zeichnungen nicht näher dargestellt. Die elektronischen Bau-

elemente werden dann auf der gedruckten Schaltungsplatte dadurch angebracht, daß sie mit Hilfe der Spindel eingeführt werden. Wenn erforderlich, sind an sich bekannte Umbiege- bzw. Nieteinrichtungeri (nicht gezeigt) vorgesehen, die unterhalb der gedruckten Schaltungsplatte an Stellen angeordnet sind, die den Stellen der Montageköpfe H , FL· , ..., R entsprechen. Diese Umbiegeeinrichtungen können verwendet werden, um die von

den elektronischen Bauelementen vorstehenden Anschlußleitungen bzw. Anschlußdrähte umzubiegen und zu vernieten»
·

Figur 2 zeigt einen Bereich A, der bei der Bewegung des Tisches 3 überstrichen wird, sowie die Positionen, an denen die Montageköpfe angebracht sind. Die Positionen der Montageköpfe sind mit T , T₁ , ..., T bezeichnet und lassen sich durch die Koordinaten T (X₀/ y_o*' ^T1 ^ix1' ^y1* ' ·'" ^Tn ^(xn' ^yn* ^ausdrücken' wobei ein vorbestimmter Punkt am Automaten als Ausgangs punkt genommen wird« Dieser Ausgangspunkt kann beispielsweise die Ecke 0 des Bereichs A sein. Die Positionen auf der gedruckten Schaltungsplatte 15, an der die elektronischen Bauteile anzubringen sind, lassen sich durch T_Q·' (x_Q· , y_o«), T₁' (X₁ ¹, y^') , ·.·/ T_n" (x ', y ') ausdrücken, wenn man als Ausgangspunkt den Punkt 0^! auf dem Tisch 13 als einen Bezugspunkt verwendet.

Die auf diesen beiden Koordinatensystemen basierenden Positionen dienen als Tischbewegungsdaten. Da die Montageköpfe fest sind und sich nur der Tisch relativ zu. d_em ausgewählten Kopf bewegt, kann auch nur ein einziges Koordinatensystem vorgesehen sein,- wenn die Kopfpositionskoordinaten T , T.. „ ..., T zu den Koordinaten T_o'_f T ·, ..., T ' als Werte addiert werden, die für den jeweils speziell ausgelegten Automaten kennzeichnend

sind und wenn das Ergebnis der Addition in dem Programm miteingeschlossen ist» Diese Methode bringt jedoch nicht nur eine umständliche Programmierung, sondern auch weitere Nachteile mit sich, da ein neues Programm für verschiedene Maschinen erstellt werden muß, was darauf

nc .

zurückzuführen ist, daß die Kopfpositionskoordinaten T , T., ...,T bei diesen Automaten nicht gleich sind. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß verschiedene Automaten verschiedener Bauart oder verschiedener

Größe verwendet werden können. Selbst bei der Verwendung von Maschinen desselben Typs und derselben Größe ist es notwendig, die Montageköpfe sehr genau zu montieren, um zu erreichen, daß die MontagekopfPositionen H / H₁, ..., H mit den gleichen Positionen der Automaten übereinstimmen.

Nach der Erfindung sind die Montagekopfauswahlbefehlsdaten in dem Programm eingeschlossen. Die Kopfpositions koordinaten sind jedoch nicht im Programm eingeschlossen. Die Kopfpositionskoordinaten werden jedoch zuvor in der Schaltung des Automaten als Anfangsdaten des Automaten gespeichert und diese Schaltung des Automa-15. ten ist derart beschaffen, daß die Kopfpositionskoordinaten und die Montagepositionskoordinaten für die elektronischen Bauelemente auf der gedruckten Schaltungsplatte durch eine Rechenschaltung in. Abhängigkeit von einem Befehlssignal infolge der Montagekopfauswahldaten addiert oder subtrahiert werden, um die Werte für die Tischbewegung zu ermitteln.

Nachstehend wird die Methode zur Steuerung des Tischantriebes nach der Erfindung unter Bezugnahme auf Figur 3 näher erläutert. Die Bewegungsbefehlsdaten zur Bewegung des Tisches umfassen Folgenummern, Daten über die Montagepositionen T ' , T₁ ^L, ..., T ' für die elektronischen Bauelemente auf der gedruckten Schaltungsplatte und Kopfauswahlbefehlsdaten. Die Bewegungsbe-

°® fehlsdaten 16 werden über eine Eingabeeinrichtung 17 zu einem Folgenummernspeicher 18, einem Montagepositionskoordinatenspeicher 19 und einem Kopfauswahlbefehlsspeicher 20 weitergeleitet, in denen die jeweiligen Teile der Daten gespeichert werden. Die Kopfpositionskoordinaten-Daten 21-Oi 21-1, ..., 21-n sind als Vorgabedaten in den Kopfpositionskoordinatenspeichern 23-0, 23-1, , 23-n jeweils über die Eingabe-

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einrichtungen 22 gespeichert. Die Folgenummer wird zu dem Folgezähler bzw. Folgeregister 24 weitergeleitet, um den Zähler zu betreiben» Die jeweiligen Daten werden von dem Montagepositionskoordinatenspeicher 19 und von dem Kopfauswahlbefehlsspeicher 20 in Abhängigkeit von einem Ausgang des Folgeregisters bzw. Folgezählers 24 abgerufen. Ein in Abhängigkeit von dem Ausgang des Folgezählers 24 ausgelesene Kopfauswahlbefehlsinformation macht den Zugriff zu einem vorbestimmten Kopfpositionskoordinatenspeicher über eine Kop'fauswahlbefehlswähleinrichtung 25 möglich, um aus diesem Speicher die Kopfpositionskoordinaten-Werte abzurufen. Wenn beispielsweise die gedruckte Schaltungsplatte mit einem bestimmten Kopf H_Q an Koordinaten T_q (x , y ) bearbeitet werden soll, werden die Kopfpositionskoordinaten (x , y ) abgerufen f. die in dem Kopfpositionskoordinatenspeicher 23-0 gespeichert sind. Diese Koordinatenwerte werden zu einer Rechenschaltung 26 weitergeleitet, in der sie zu den Montagepositionskoordinaten-Daten addiert werden, die von dem Montagepositionskoordinaten-Speicher 19 abgerufen werden. Hierbei werden die gewünschten Tischbewegungsdaten 27 ermittelt. Der Tisch 13 wird dann in Abhängigkeit von ^ diesen Daten 27 bewegt» Bei einer Bearbeitung mit Hilfe des Kopfs H beispielsweise erfolgt die Bewegungssteuerung auf der Basis der Koordinaten T (x , y ), wobei der Tisch zu der Position des Kopfs H verfahren wird.

Der Tisch wird daher bewegt, bis der Ausgangspunkt o^l

mit der Position T (x , y ) des Kopfs H übereinstimmt.

Diese Position T (x , y ) dient nun als ein Bezugspunkt. Anschließend ist ermöglich, den Tisch mit diesem Bezugspunkt als Ausgangspunkt zu bewegen. Daher sind Daten, die die Kopfpositionskoordinaten-Daten übergeben, überflüssig«, sowie ein weiteres Arbeiten der Recheneinrichtung 26. Ferner· sind auch Folgenummern nicht immer erforderlich.

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Bei der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Auslegung kann ein einziger -Antrieb/ wie ein kompakt ausgelegter Impulsmotor, zum Bewegen des Tisches in X- und Y-Richtungen verwendet werden. Der Tisch trägt die gewichtsmäßig leichten gedruckten Schaltungsplatten. Daher braucht die Vielzahl von gewichtsmäßig schweren Montageköpfen nicht bewegt und positioniert zu werden. In Verbindung mit Umbiege- bzw. Nietanbringungseinrichtungen reicht es ferner aus/ einfache derartige Umbiegeeinrichtungen zu verwenden, die nur die gewünschten Funktionen an den gewünschten Positionen ausführen. Somit braucht man keine kompliziert ausgelegten Vielzweck-Umbiegeeinrichtungen, die für alle elektroni-

!5 sehen Bauteile geeignet sind. Hierdurch läßt sich die Gesamtauslegung des Montageautomaten wesentlich vereinfachen. Nach Figur 4 enthält jeder Kopf eine Spindel 14, die vertikal hin— und hergehend beweglich und drehbeweglich auf einer Stütze 36 gelagert ist, die fest mit dem Rahmen 11 verbunden ist. Ein. Bewegungs— übertragungselement 37 mit einer ringförmigen Eingriffsnut 39 ist mit Hilfe eines Stifts 38 fest mit der Spindel 14 verbunden. In Gleiteingriff mit der Eingriff snut 39 ist ein Paar von Stiften 41, die an einer zweigegabelten Spitze eines Steuerhebels bzw. Kipp- " hebeis derart angebracht sind, daß die Stifte einander gegenüberliegen. Der Steuerhebel 14 dreht sich frei auf einer Drehwelle 42, die sich über die gesamte Länge des Rahmens 11 erstreckt. Ein Kupplungselement 43 ist

schwenkbeweglich an dem anderen Ende des Steuerhebels 40 mit Hilfe eines Stiftes 44 angebracht. Das Kopplungselement 43 wird in Gegenuhrzeigerrichtung durch eine Feder 45 gedrückt, die um den Stift 44 gewickelt ist. Somit wird eine bogenförmig gekrümmte Fläche 46 an der Rückseite des Kopplungselements in Berührung mit einem Steuerstift 48 gehalten, der fest an einer Steuerwelle 47 angebracht ist.

-y-

Ein Antriebshebel 50 ist fest an der Drehwelle 42 angebracht und ein Verbindungsstück 51 ist fest an dem Antriebshebel 50 angebracht und derart beschaffen, daß es in eine Ausnehmung 52 paßt, die auf der Innenseite des Kopplungselements 43 vorgesehen ist. Die Steuerwelle 47 erstreckt sich längs des Automaten und geht durch jeden Kopf H , H₁, ..., H . Die Steuerstifte 48 für die jeweiligen Köpfe sind an der Steuerwelle 47 unter Winkeln angebracht _t die sich voneinander unterscheiden. Somit wird eine Phasendifferenz von einem Steuerstift 48 zum anderen verwirklicht» Die Steuerwelle 47 ist an einem Ende mit einem Impulsmotor 60 verbunden, der auf ein Steuersignal anspricht, um die Steuerwelle 47 um vorbestimmte Inkremente zu drehen, die jeweils dem Phasenwinkel zwischen benachbarten Steuerstiften entsprechen.

Bei der zuvor beschriebenen Auslegung ist.die Spindel 14 mit einer geeigneten Anzahl von in Längsrichtung verlaufenden Keilnuten 53 und mit einer Ringnut 54 versehen, die an den unteren Enden der Keilnuten 53 angeordnet ist und mit diesen in Verbindung steht. Die Ringnut 54 bestimmt eine Gleitzone. Ein. Zahnrad 55 ist zur Drehung auf die Spindel 14 passend aufgesetzt und gegen eine vertikale Bewegung durch die Festlegung zwischen einer Hülse 56 gesichert, die fest mit dem unteren Ende des Trägers 36 verbunden ist und einer Schraube 57, die in den Träger 36 eingeschraubt ist.

^O Auf der Innenwandung des Zahnrads 55 ist ein vorspringender Keil 58 vorgesehen, der sich in einer Ringnut 54 befindet, wenn die Spindel an ihrem oberen Punkt des nach oben gerichteten Hubs ist, Die Auslegung ist derart getroffen, daß die Zahnräder für die jeweiligen

³^ Köpfe mit einer gemeinsamen Antriebseinrichtung 61 über eine Kette 59 gekoppelt sind, so daß sie von der Antriebseinrichtung 61 über die Kette drehangetrieben werden. Mit Hilfe der zuvor beschriebenen Auslegung

kann ein vorbestimmter Bearbeitungsvorgang durch die Bewegung der Spindel 14 nach oben und unten in Verbindung mit dem Bewegungsubertragungselement 37 ausgeführt werden.

Da die Steuerstifte 48-für die jeweiligen Köpfe hinsichtlich ihrer Phase unterschiedlich sind, bewirkt die Drehbewegung der Steuerwelle 47, daß der Stift 48, der nur dem gewünschten Kopf zugeordnet ist, das Kopplungselement 43 für diesen Kopf antreibt, so daß es in Eingriff mit dem zugeordneten Antriebshebel 50 kommt, der seinerseits die Bewegung der Spindel des gewünschten Kopfes nach oben und unten bewirken kann.

Bei einer geringfügigen Abwärtsbewegung der Spindel, die auf die zuvor beschriebene Weise ausgewählt worden ist, kommt der Keil 58 des Zahnrads bzw. Kettenrads aus der Gleitzone der Ringnut 54 frei und wird in die Keilnut 53 eingeführt. Durch die Drehung des Kettenrads 55 über die Kette 59 kann daher die abgesenkte Spindel gedreht werden. Bei allen anderen Spindeln, die nicht abgesenkt worden sind, bleibt der Keil 58 des Kettenrades 55 in der Ringnut 54, so daß das Kettenrad die Spindel nicht drehantreiben kann, so daß dieselbe daher in Ruhe bleibt. Da eine Vielzahl von Keilnuten 53 in-der Spindel 14 vorgesehen ist, ist es auch möglich, die Drehposition der Spindel durch eine entsprechende Verdrehung an ihrem oberen Ende zu verändern *

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Auslegung nach Figur 4 ermöglicht,, daß nur der ausgewählte Kopf ohne dazugehörige Einrichtungen betrieben werden kann, so daß zusätzliche Antriebseinrichtungen. Kupplungen und dergleichen entfallen können. Die Erfindung ermöglicht daher die Auslegung einer Vorrichtung, die einfach aufgebaut und billig ist.

Figur 5 zeigt eine Teilquerschnittsansicht einer Aufgabeeinrichtung für die elektronischen Bauelemente, die speziell für die Verwendung in Verbindung mit dem Montageautomaten nach Figur 1 bestimmt ist. In Figur 5 ist eine Mittelwelle 72 fest mit dem Rahmen 71 verbunden, der fest auf dem Träger 36 des Kopfs 10 angebracht ist und eine drehbewegliche Schwenkwelle 73, die eine Vielzahl von Magazinen 74 an in ümfangsrichtung in Abständen liegenden Stellen trägt, ist um die Mittelwelle 72 vorgesehen. Jedes Magazin 74 wird an dem unteren Ende in der Position durch ein Eingriffselement 75 und Positionier stifte 76 geheilten, die an der Schwenkwelle 73 angebracht sind» Am oberen Ende wird jedes - Magazin durch eine Tragplatte 77 und eine Gegenfeder 78 festgehalten, die an der Tragplatte 77 angebracht ist. Die Magazine 74 laufen daher zusammen mit der Schwenkwelle 73 um die Mittelwelle 72 um»

Jedes Magazin 74 besteht nach Figur 6 aus einem Kunststoff- oder Aluminiumrohr _t das derart geformt ist, daß es sich an die Außengeometrie eines Teils 79 anpaßt und daß das Rohr den Außenumriß des Teils umgibt. Ferner ist jedes Magazin so hergestellt, daß das Teil 79 in Längsrichtung gleiten kann und mit Hilfe der Positionierstifte 76 positionierbar ist, die in die Ausnehmung 74a passen, die längs des Bodens des Magazins ausgebildet ist, wobei die Positionierstifte durch Eingriffselemente 75 an Ort und Stelle gehalten werden,

°" die in vorspringende. Teile 74b auf jeder Seite des Magazins eingreifen.

Wenn die Magazine 74 in einer aufrechten Stellung um die Schwenkwelle 73 festgehalten sind,, gleiten die in den Magazinen 74 gestapelten Teile längs dem Magazin nach unten, werden aber an den unteren Enden der Magazine durch eine Anschlagplatte 80 gehalten. Die Anschlag-

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platte 80 in Form einer Scheibe hat einen ausgenommenen Abschnitt/ der nur in jenem Teil Vorgesehen ist, der einer Aufgabeposition entspricht, zu der die Magazine zur Aufgabe von Teilen weitergeschaltet werden. Die Spitze 81a eines Gleitstücks 81 ragt in den ausgenom— menen Abschnitt' der Anschlagplatte 80 und schließt bündig mit der Oberfläche der Anschlagplatte 80 ab, so daß ein Herausfallen der Teile 79 aus dem Magazin an dieser Position verhindert wird. Das Gleitstück 81 ist so beschaffen, daß es vor und zurück gleitbeweglich ist. Durch das zurückziehen des Gleitstücks 81 von dem Ende des Magazins, das sich an dem ausgenommenen Abschnitt der Anschlagplatte 80 befindet, kann ein Teil 79 auf den Positionsfinger 83 einer Spanneinrichtung 82 fallen. Durch die Gleitbewegung des Gleitstücks 71 nach vorne wird das Teil in die Backen der Spanneinrichtung gedrückt und eingeführt, so daß die Teile in die Spindel 14 eingeführt werden, die an dem Montageautomaten nach Figur-1 vorgesehen ist. Gleichzeitig wird auch verhindert, daß das nächste Teil aus dem Magazin fällf.

Ein Zahnrad 84 ist fest-ymit dem oberen Ende der Schwenkwelle 73 verbunden und kämmt mit einem Zahnrad 86, das fest mit einem Impulsmotor 85 verbunden ist. Das Zahnrad 86 kämmt seinerseits mit einem Zahnrad 87 _r das fest mit einem Encoder 88 verbunden ist.

Wenn eine extern vorgesehene numerische Steuereinrichtung (nicht gezeigt) einen Befehl zum Betreiben, des Impulsmotors 85 ausgibt, dreht sich dieser Impulsmotor 85 und die Schwenkwelle 73 läuft um, so daß das Magazin 74 weitergeschaltet bzw. indexiert wird. Wenn das mit

³^ den vorbestimmten Teilen beschickte Magazin zu der Aufgabeposition bewegt worden ist, hält ein Befehl von dem Encoder 88 den Impulsmotor 85 an und der Weiterschaltvorgang ist daher beendet.

Dann wird wie zuvor beschrieben das Gleitstück 81 unter • Ausführung-einer Gleitbewegung zurückgezogen, so daß ein vorbestimmtes Bauteil aus dem Magazin fällt und dann wird das Gleitstück 81 nach vorne unter Ausführung einer Gleitbewegung bewegt,, um das Teil in die Spanneinrichtung der Spindel 14 zu bringen. Die Spanneinrichtung 82 der Spindel wird dann zu der vorbestimmten Stelle bewegt, um das Teil auf einer gedruckten Schaltungsplatte durch Einführen anzubringen. Wenn das nächste auf der Schaltungsplatte anzubringende Teil identisch mit dem vorhergehenden ist, wird das Gleitstück 81 nochmals wie zuvor beschrieben, hin- und hergehend bewegt _r um das nächste Teil in die Spanneinrichtung 82 zu bringen. Wenn das nächste auf der gedruckten Schaltungsplatte anzubringende Bauteil ein anderes ist, wird das zuvor beschriebene Arbeitsspiel wiederholt, um das Magazin 74 zu der Position zu indexieren, wobei das Magazin 74 das vorbestimmte Bauteil enthält.

■ Die Vorrichtung nach der Erfindung mit der zuvor beschriebenen Auslegung ist insbesondere in Verbindung mit einem Montageautomaten besonders geeignet, der von einer numerischen Steuereinrichtung gesteuert wird.

Die Erfindung ermöglicht die Zuführung einer Vielzahl von Bauteilen in einer unregelmäßigen Reihenfolge mit Hilfe einer einzigen Spindel,- ohne daß spezielle Indexier- und Positioniereinrichtungen erforderlich sind.

Hierdurch ergibt sich eine sehr vereinfachte Auslegung. 30

Leerseite

Claims

Patentansprüche

©Montageautomat, mit dem eine Vielzahl von Teilen auf einem Werkstück an verschiedenen Positionen angebracht wird, gekennzeichnet durch:

ein Grundgestell (12),

einen Rahmen (11), der fest mit dem Grundgestell

(12) verbunden ist,

einen beweglichen Tisch (13), der auf dem Grundgestell (12) vorgesehen ist und das Werkstück trägt, eine Vielzahl von ortsfesten Montageköpfen (H , H₁, . .., H), die fest auf dem Rahmen (11) und über einen Bewegungsbereich (A) des beweglichen Tisches

(13) angebracht sind, um unterschiedliche Bauteile

TELEFON (Ο83) 22 2Θ62

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(79) für das Werkstück aufzugeben und anzubringen, und

eine Steuereinrichtung (16 bis 27) _r die den Tisch (13) auf Koordinaten (T , T.., -.., T) einer Position bewegt, die einem ausgewählten Montagekopf (H , H ,..*., H ) entspricht und auf Koordinaten (T ', T-'/ ..., T ') von Positionen auf dem Werkstück bewegt, an denen das Teil (79) anzubringen ist.

.· Montageautomat nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Montagepositionskoordinatenspeicher (19) und einen Kopfauswahlbefehlsspeicher (20) aufweist, die zur Ermittlung von Tischbewegungsbefehlsdaten (27) Montagepositionskoordinaten (T ' _t T>', ..., T ') auf dem Werkstück und Kopfpositionsbefehle (25) jeweils speichern, daß ein Kopfpositionskoordinaten speicher (23-0, 23-1, ..., 23-n) vorgesehen ist, in dem die Kopfpositionskoordinaten (T T₁, ..., T) als Vorgabegrößen enthalten sind, das eine Wähleinrichtung (25) zum Abrufen der Kopfpositionskoordinaten in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Kopfwählbefehlsspeichers (20) aufweist, und daß eine Rechenschaltung (26) vorgesehen ist, die die abgerufenen Kopfpositionskoordinaten zu den Montagepositionskoordinaten zur Erzeugung eines Ausgangs in Form von Bewegungsdaten.(27) addiert. ·

3. Montageautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e ichnet, daß die Montageköpfe (H_o, H₁, ..., H ) aufweisen:

O₅ eine gerade Reihe von mehreren Kipphebeln bzw. Steuerhebeln (40), ein Kopplungselement (43), das schwenkbar auf jedem Steuerhebel (40) gelagert ist, eine Drehwelle (42), die um einen vorbestimmten

Winkel hin- und hergehend verdreht wird, eine Vielzahl von Antriebshebeln (50) entsprechend der Anzahl von Steuerhebeln (40) , die fest mit der .5 Drehwelle (42) verbunden sind* eine Einrichtung

(45) zum Einkuppeln und Entkuppeln des Kupplungselements (43) und des Antriebshebels (50), eine Steuerwelle (47), die gemeinsam für jeden Steuerhebel (40) vorgesehen ist, und Steuerstifte (48), die an den zugeordneten Steuerhebeln {40) in Phasenwinkeln fest an der Steuerwelle (42) angebracht sind, wobei die Phasenwinkel von einem Steuerstift (48) zum anderen verschieden sind, wobei durch die Drehung der Steuerwelle (42) nur ein vorbestimmter Steuerstift (48) das zugeordnete Kopplungselement (43) berührt und dieses hierdurch verschwenkt, und wobei das letztere mit dem zugeordneten Antriebshebel (50) gekoppelt ist, um den zugeordneten Steuer arm (40) hin- und hergehend zu verdrehen.

4. Montageautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zei chnet, daß jeder Montagekopf (H_o, H₁, ..., H_n) aufweist?

eine Spindel (14), die vertikal beweglich gelagert 25

ist,

eine Einrichtung zum Bewegen der Spindel (14) in vertikaler Richtung,

eine Keilnut (53), die auf dem Außenumfang der

_o_ Spindel (14) vorgesehen ist und in axialer Richtung "derselben verläuft,

eine Ringnut (54), die im Außenumfang der Spindel (14) am unteren Ende der Keilnut (53) vorgesehen ist, eine Drehbewegungsübertragungseinrichtung (55,

gg 59), die drehbeweglich auf der Spindel (14) angebracht ist und an der Positionier Ringnut (54) gehalten ist, wenn sich die Spindel (14) bei dem nach oben gerichteten Arbeitshub oben befindet,

einen Keil (58) , der von der Innenfläche der Drehbewegungsübertragungseinrichtung (55/ 59) vorsteht und in die Keilnut (53) eingreift/ und eine Einrichtung zum Verdrehen der Drehbewegungsübertragungseinrichtung (55, 59), wobei beim Absenken der Spindel (40) der Keil (58) in Eingriff mit der Keilnut (53) kommt/ so daß die Spindel (14) verdreht werden kann.

5„ Montageautomat nach Anspruch 1, dadurch g e kennz e i c h η e t, daß eine Aufgabeeinrichtung für die Teile vorgesehen ist/ die eine. Vielzahl von Magazinen (74) aufweist, die mit Teilen

(79) bestückt sind, und die fähig ist, die Magazine (74) weiterzuschalten und zu indexieren, und daß die Aufgabeeinrichtung für die Teile (79) aufweist:

einen umkehrbar drehantreibbaren Servomotor, eine Magazinhalteeinrichtung (71, 73), die vom

Servomotor drehangetrieben wird, eine Positionsermittlungseinrichtung (76), die betriebsmäßig zur Drehbewegung mit der Magazinhalteeinrichtung (74ä) zur Ermittlung der Schaltposition der Magazine (74) verbunden ist, eine Teileaustragseinrichtung (81), die am unteren Ende der Magazinhalteeinrichtung vorgesehen ist und die die Teile (79) einzeln vom Innenraum des Magazins (74) an einer vorbestimmten Position ausgibt, und

eine Anschlagplatte (8O)₇ die" die Teile (79) in 30

dem anderen Magazin (74) stoppt, wobei die Positionsermittlungseinrichtung ermittelt, wenn ein vorbestimmtes Magazin (74) zu der vorbestimmten Position weitergeschaltet worden ist und das Magazin (74)

in der vorbestimmten Schaltposition angehalten wird. 35