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Einrichtung zum Speichern, Vereinzeln und Zuführen von
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als Schüttgut aufnehmbaren Teilen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum Speichern, Vereinzeln und Zuführen von als Schüttgut aufnehmbaren Teilen, insbesondere
von zylindrischen elektronischen Bauteilen, mit -einem Trichter zur Aufnahme des
Schüttgutes, -einer in den Boden des Trichters eingebrachten Bohrung, -einer in
der Bohrung beweglich gelagerten und sich in den Trichter erstreckenden, hohlzylindrischen
Fangeinrichtung, durch welche die im Trichter enthaltenen Teile mittels einer Relativbewegung
zwischen Trichter und Fangeinrichtung nacheinander hindurchführbar sind und mit
-einem sich an die Fangeinrichtung anschließenden Zuführkanal.
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Eine derartige Einrichtung zum Speichern, Vereinzeln und Zuführen
von als Schüttgut aufnehmbaren elektronischen Bauteilen ist aus der DE-OS 31 38
089 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist in der in den Boden des Trichters
eingebrachten Bohrung ein als Fangeinrichtung dienendes Rohr verschiebbar geführt,
so daß durch eine vertikale Hin- und Herbewegung des Trichters die Teile nacheinander
in die obere Öffnung der stationär angeordneten rohrförmigen Fangeinrichtung gelangen
und durch die Fangeinrichtung hindurch in einen Zuführkanal transportiert werden.
Die Relativbewegung zwischen Trichter und Fangeinrichtung kann ggf. auch dadurch
erzeugt werden, daß bei stationär angeordnetem Trichter die Fangeinrichtung
in
vertikaler Richtung hin- und herbewegt wird. Um zu verhindern, daß sich die in dem
Trichter enthaltenen elektronischen Bauteile miteinander verkeilen oder verhaken
und damit den Trichter verstopfen, ist oberhalb der Fangeinrichtung eine Trennplatte
angeordnet, welche die unterhalb dieser Trennplatte befindlichen elektronischen
Bauteile gegen zumindest einen Teil des Gewichtes der darüberliegenden elektronischen
Bauteile abschirmt. In ein außermittig in den Boden des Trichters eingebrachtes
Loch ist außerdem ein in Längsrichtung relativ zum Trichter bewegbares stabförmiges
Element eingesetzt, welches den Teilefluß zur Fangeinrichtung ebenfalls begünstigen
soll.
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Durch die schwierig zu realisierende hin- und hergehende Hubbewegung
des Trichters oder der Fangeinrichtung und durch die für einen kontinuierlichen
Teile fluß zusätzlich notwendigen Maßnahmen erfordert die bekannte Einrichtung jedoch
einen relativ großen baulichen Aufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß bei geringem baulichem Aufwand ein kontinuierlicher
Teilefluß gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fangeinrichtung
als Rührwerk ausgebildet ist, dessen in der Bohrung im Boden des Trichters drehbar
gelagerte, hohlzylindrische Antriebswelle mindestens einen innerhalb des Trichters
angeordneten Rührarm trägt.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer Ausgestaltung
der Fangeinrichtung als Rührwerk ein Verkeilen oder Verhaken der Teile durch die
Bewegung des Rührarms mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann
und
somit ein-kontinuierlicher Teile fluß durch die hohlzylindrische Antriebswelle des
Rührwerks gewährleistet ist. Dabei erfordert der Antrieb der drehbar gelagerten
und nach unten weggeführten Antriebswelle einen wesentlich geringeren Aufwand als
der Antrieb für eine intermittierende Hubbewegung von Trichter oder Fangeinrichtung.
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Durch das als Fangeinrichtung dienende Rührwerk ergibt sich außerdem
ein äußerst geringer Platzbedarf der gesamten Einrichtung, Bei einer bevorzugten
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung besitzt der Trichter zumindest in
seinem von dem Rührarm bestrichenen Auslaufbereich eine kegelförmige Innenkontur.
Durch diese kegelförmige Innenkontur wird ein Nachrutschen der durch den Rührarm
bewegten Teile in die hohlzylindrische Antriebswelle begünstigt. Dabei ist es besonders
zweckmäßig, wenn die Kontur des Rührarms eng an die kegelförmige Innenkontur im
Auslaufbereich des Trichters angepaßt ist. Außerdem kann dann der über dem Auslaufbereich
liegende Bereich des Trichters einen rechteckförmigen oder ovalen Querschnitt besitzen,
was zu einer extrem geringen Baubreite der gesamten Einrichtung führt. Bei der automatischen
Bestückung von Leiterplatten oder Keramiksubstraten mit elektronischen Bauelementen
wie Widerständen, Kondensatoren, Dioden und dgl., können dann durch die geringe
Baubreite eine Vielzahl derartiger Einrichtungen dicht nebeneinander vor dem Bestückautomaten
aufgestellt werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die
in den Trichter ragende Stirnfläche der hohlzylindrischen Antriebswelle schräg zur
Drehachse der Antriebswelle geneigt. Dabei hat es sich als besonders günstig herausgestellt,
brenn der Neigungswinkel zwischen der Stirnfläche und der Drehachse der Antriebswelle
unge-
fähr dem halben Öffnungswinkel der kegelförmigen Inr nkontur
des Auslaufbereichs entspricht. Durch die Neigung der Stirnfläche können die Teile
dann die Wandung des Trichters entlang unmittelbar in die entsprechend schräge Eintrittsöffnung
der Antriebswelle rutschen. Damit dieses Nachrutschen der Teile in der Eintrittsöffnung
durch den Rührarm-nicht behindert werden kann, ist der Rührarm vorzugsweise an dem
durch die Bildung der schrägen Stirnfläche hochgezogene Bereich der hohlzylindrischen
Antriebswelle angebracht.
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Der Rührarm kann kontinuierlich in einer Drehrichtung angetrieben
werden. In diesem Fall ist es dann zweckmäßig, die in Drehrichtung gesehen vordere
Flanke des Rührarms als keilförmige Schneide auszubilden, durch welche das Ablösen
der Teile von der Wandung des Trichters und die Bewegung der Teile insgesamt begünstigt
wird. Der Rührarm kann aber auch in beiden Drehrichtungen oszillierend angetrieben
werden, wobei in diesem Fall zweckmäßigerweise beide Flanken des Rührarms als'keilförmige
Schneiden ausgebildet werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Bohrung im Boden des Trichters durch eine Aussparung in zwei Abschnitte
unterteilt ist und daß die hohlzylindrische Antriebswelle ein im Bereich der Aussparung
angeordnetes Ritzel trägt.
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Auf diese Weise ergibt sich eine zweifache Lagerung der Antriebswelle,
wobei das zwischen den Lagerstellen angeordnete Ritzel für den Antrieb der Antriebswelle
bei äußerst geringem Platzbedarf in die Einrichtung integriert wird. Das Ritzel
kann dann über eine Zahnstange oder einen Zahnriemen angetrieben werden. Ein derartiger
Antrieb hat insbesondere den Vorteil, daß über eine einzige Zahnstange oder einen
einzigen Zahnriemen die
Rührwerke mehrerer benachbarter Einrichtungen
gleichzeitig angetrieben werden können.
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Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß der Boden des Trichters in einen Ständer übergeht und daß in
den Ständer der sich an die hohlzylindrische Antriebswelle anschließende Zuführkanal
eingebracht ist. Durch diese Integration des Zuführkanals in einen kompakten Baustein
bzw. Modul wird die Handhabung der Einrichtung wesentlich erleichtert.
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Insbesondere können dann im Falle eines Loswechsels die im Trichter
und im Zuführkanal verbliebene Teile auf besonders einfache Weise entfernt werden,
da die gesamte Einrichtung zur Entleerung nur entnommen und umgedreht werden muß.
Der Ständer besitzt dabei zweckmäßigerweise eine im wesentlichen L-förmige Gestalt,
wobei der vertikal ausgerichtete Anfangsbereich des Zuführkanals im vertikalen Schenkel
des Ständers und der horizontal ausgerichtete Endbereich des Zuführkanals im horizontalen
Schenkel des Ständers durch einen knickfreien Kanalabschnitt miteinander verbunden
sind. Auf diese Weise kann der zunächst horizontal verlaufende Zuführkanal auf einer
kurzen Strecke in die für die Entnahme der Teile erwünschte horizontale Richtung
überführt werden. Am Ende des Zuführkanals -kann dann eine von oben her zugängliche
Entnahmeöffnung für die Teile gebildet sein, so daß beispielsweise die in der Entnahmeöffnung
jeweils bereitgestellten elektronischen Bauteile leicht von dem Montagekopf eines
Bestückautomaten aufgenommen werden können.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht
einer Einrichtung zum Speichern, Vereinzeln und Zuführen von elektronischen Bauteilen,
Figur 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Rührwerksbereich der in
Figur 1 dargestellten Einrichtung, Figur 3 eine Draufsicht auf das in Figur 2 dargestellte
Rührwerk, Figur 4 den Querschnitt des Zuführkanals der in Figur 1 dargestellten
Einrichtung, Figur 5 eine Variante mit einem für quaderförmige elektronische Bauteile
geeigneten Querschnitt des Zuführkanals und Figur 6 eine perspektivische Darstellung
mehrerer nebeneinander angeordneter Einrichtungen zum Speichern, Vereinzeln und
Zuführen von elektronischen Bauteilen.
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Die in Figur 1 dargestellte Einrichtung zum Speichern, Vereinzeln
und Zuführen von elektronischen Bauteilen, besitzt einen Trichter T, dessen Boden
B in den vertikalen Schenkel VS eines insgesamt mit St bezeichneten L-förmigen Ständers
übergeht. Der als Speichervraum für die elektronischen Bauteile dienende Trichter
T besitzt in seinem Auslaufbereich Ab eine kegelförmige Innenkontur, während sein
darüberliegender oberer Bereich mit einem etwa rechteckförmigen Querschnitt versehen
ist, so daß sich senkrecht zur Zeichnungsebene gesehen eine geringe Baubreite ergibt.
Für das Vereinzeln der als Schüttgut im Trichter T gespeicherten elektronischen
Bauteile ist ein insgesamt mit Rw bezeichnetes Rührwerk vorgesehen, dessen Wirkungsweise
unter zusätzlichem Hinweis auf die Figuren 2 und 3 an späterer Stelle noch erläutert
wird.
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Bei dieser Vereinzelung werden die elektronischen Bauteile nacheinander
durch die hohlzylindrische Antriebs-
welle Aw des Rührwerks Rw
hindurchgeführt. An das untere Ende der hohlzylindrischen Antriebswelle Aw schließt
sich unmittelbar der vertikal ausgerichtete Anfangsbereich eines Zuführkanals Zk
an, welcher in den Ständer St eingebracht ist. Dieser Zuführkanal Zk geht von der
vertikalen Richtung im vertikalen Schenkel VS in die horizontale Richtung im Bereich
des horizontalen Schenkels HS des Ständers St über, wobei der Übergang bei knickfreiem
Verlauf der zunächst gekrümmten und dann schräg abwärts geneigten Außenkontur des
L-förmigen Ständers St folgt. Am horizontal verlaufenden Ende des Zuführkanals Zk
ist zur Begrenzung des Transportweges der zugeführten elektronischen Bauteile ein
Anschlag As angeordnet, vor welchem durch eine U-förmige Einfräsung eine von oben
her zugängliche Entnahmeöffnung E gebildet ist. Die in dieser Entnahmeöffnung E
in Abholposition bereitgestellten elektronischen Bauteile können dann von oben her
durch den Montagekopf eines Bestückautomaten aufgenommen und an der vorgesehenen
Stelle auf einer Leiterplatte oder einem Keramiksubstrat positioniert werden.
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Wie bereits erwähnt wurde, wird die Wirkungsweise des als Fangeinrichtung
für die elektronischen Bauteile dienenden Rührwerks Rw anhand der Figuren 1 bis
3 erläuter-t. Das Rührwerk Rw besteht aus der hohlzylindrischen Antriebswelle Aw,
einem Rührarm Ra und einem Ritzel R. Für die drehbare Lagerung der Antriebswelle
Aw ist in den Boden B des Trichters T bzw. den Übergangsbereich zwischen dem Boden
B und dem vertikalen Schenkel VS des Ständers St eine Bohrung Bo eingebracht, die
durch eine U-förmige Aussparung A in zwei nicht näher bezeichnete Abschnitte unterteilt
ist. Im Bereich dieser Aussparung A ist das Ritzel R angeordnet, das auf die Antriebswelle
Aw aufgesetzt und drehfest mit dieser verbunden ist. Der Antrieb des Rührwerks Rw
kann dann über eine in das Ritzel R ein-
greifende Zahnstange oder
-wie es in Figur 1 dargestellt ist- über einen in das Ritzel R eingreifenden Zahnriemen
Zr erfolgen. Der endlose Zahnriemen Zr ist dabei auf einer horizontal ausgerichteten
Gleitbahn Gb geführt, welche ihrerseits auf einem Gestell G angeordnet ist.
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In dieses Gestell G ist im übrigen die gesamte Einrichtung eingehängt
und mit Hilfe eines unter die Gleitbahn Gb greifenden Riegels R gesichert. Es ist
leicht zu erkennen, daß mit Hilfe des Zahnriemens Zr die Rührwerke Rw mehrerer nebeneinander
in das Gestell G eingehängter Einrichtungen gleichzeitig angetrieben werden können.
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Das in den Auslaufbereich Ab des Trichters T ragende -obere Ende der
hohlzylindrischen Antriebswelle Aw besitzt eine schräg zur Drehachse Da der Antriebswelle
Aw geneigte Stirnfläche Sf. Der Neigungswinkel oc zwischen der Stirnfläche Sf und
der Drehachse Da entspricht dabei ungefähr dem halben Öffnungswinkel /2 des kegelförmigen
Auslaufbereichs Ab, so daß die elektronischen Bauteile die Wandung des Auslaufbereichs
Ab entlang besonders leicht in die hohlzylindrische Antriebswelle Aw rutschen können.
Der Rührarm Ra ist an dem durch die Bildung der schrägen Stirnfläche Sf hochgezogenen
Bereich der Antriebswelle Aw angebracht und im dargestellten Ausführungsbeispiel
radial zu dieser ausgerichtet. Damit sich die elektronischen Bauteile nicht zwischen
dem Rührarm Ra und der Wandung des Auslaufbereichs Ab verklemmen können, ist die
Kontur des Rührarms Ra eng an die kegelförmige Innenkontur des Auslaufbereichs Ab
angepaßt.
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Durch die Drehbewegung des Rührarms Ra wird ein etwaiges Verkeilen
oder Verhaken der sich im Trichter T befindlichen elektronischen Bauteile sofort
wieder aufgelöst, wobei durch die ständige Bewegung der vom Rührarm Ra
erfaßten
elektronischen Bauteile ein kontinuierlicher Teilefluß in die hohlzylindrische Antriebswelle
Aw gewährleistet ist. Der Rührarm Ra kann dabei kontinuierlich in einer Drehrichtung
angetrieben werden, die in Figur 3 durch einen ausgezogenen Pfeil Dr angedeutet
ist.
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Die in Drehrichtung Dr gesehen vordere Flanke des Ruhrarms Ra ist
als keilförmige Schneide S ausgebildet, deren Keilfläche in der Draufsicht der Figur
3 durch eine Schattenlinie angedeutet ist. Die Schneide S erleichtert den Durchgang
des Rührarms Ra durch die als Schüttgut im Trichter T enthaltenen elektronischen
Bauteile, wobei die Schneide S aber nicht so scharf sein darf, daß eine Beschädigung
der elektronischen Bauteile zu befürchten ist.
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Der Rührarm Ra kann auch in beiden Drehrichtungen oszillierend angetrieben
werden, wobei die zweite Drehrichtung in Figur 3 durch einen gestrichelten Pfeil
Dr' angedeutet ist. In diesem Fall ist dann auch die in Drehrichtung Dr' gesehen
vordere Flanke des Rührarms Ra als keilförmige Schneide S' ausgebildet, deren Keilfläche
in der Draufsicht der Figur 3 durch eine gestrichelte Schattenlinie angedeutet ist.
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Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch den in den Ständer St eingebrachten
Zuführkanal Zk, dessen kreiszylindrischer Kanalquerschnitt zur Sichtbarmachung der
zugeführten elektronischen Bauteile durch einen Schlitz Sch nach außen hin geöffnet
ist. Dieser kreiszylindrische Kanalquerschnitt ist für zylindrische elektronische
Bauteile, wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden und dgl. bestimmt.
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und auf den größten Außendurchmesser dieser Bauteile abgestimmt.
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Mit der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Einrichtung können aber
auch quaderförmige elektronische Bauteile ge-
speichert, vereinzelt
und zugeführt werden. Ein entsprechender, beispielsweise quadratischer Kanalquerschnitt
eines Zuführkanals Zk mit einem Schlitz Sch' ist in Figur 5 dargestellt. Die hohlzylindrische
Antriebswelle Aw (vgl. Fig. 2) muß in diesem Fall aber ihren kreiszylindrischen
Innenquerschnitt beibehalten, da sonst die elektronischen Bauteile beim Übergang
in den Zuführkanal Zk' zerstört werden. Gegebenenfalls kann aber im Anfangsbereich
des Zuführkanals Zk' ein kontinuierlicher Ubergang vom kreiszylindrischen Querschnitt
in einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt vorgesehen sein.
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Figur 6 zeigt eine perspektivische Darstellung von insgesamt vier
nebeneinander angeordneten Einrichtungen El, E2, Es und E4 zum Speichern, .Vereinzeln
und Zuführen von verschiedenen elektronischen Bauteilen Bt1, Bt2, Bt3 und Bt4, die
als Schüttgut in den entsprechenden Trichtern T1, T2, T3 und T4 aufgenommen sind.
Die Einrichtungen El, E2, E3 und E4 sind dabei auf eine gemeinsame Konsole K aufgesetzt,
welche beispielsweise vor einem Bestückautomaten für die Bestückung von Leiterplatten
oder Keramiksubstraten angeordnet ist. Diese Konsole K kann dabei auch wesentlich
mehr Einrichtungen aufnehmen, als es in Figur 6 dargestellt ist.
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Die in Figur 6 dargestellten Einrichtungen El, E2, E3 und E4 unterscheiden
sich von der in Figur 1 dargestellten Einrichtung im wesentlichen nur dadurch, daß
die Querschnitte der entsprechenden Zuführkanäle Zk1, Zk2, Zk3, und Zk4 U-förmig
ausgebildet sind. Außerdem ist ein anderer Antrieb für die Rührwerke Rw (vgl. Figuren
1 bis 3) vorgesehen. Dieser Antrieb umfaßt einen unterhalb der Konsole K angeordneten
elektrischen Motor M, welcher ein Antriebsritzel Ar trägt. Dieses Antriebsritzel
Ar treibt über
ein erstes Ritzel R1, eine nach oben führende Welle
W und ein am oberen Ende der Welle W angeordnetes, in der Zeichnung nicht erkennbares
zweites Ritzel gleichzeitig die Ritzel R der Rührwerke Rw (vgl. Figuren 1 bis 3)
der beiden Einrichtungen El und E2 an . über das Ritzel R der Einrichtung E2 werden
dann über zwei weitere in der Zeichnung nicht dargestellte und zwischen den Einrichtungen
E2 und E3 bzw. E3 und E4 angeordnete Ritzel die Ritzel R (vgl. Figuren 1 bis 3)
der Einrichtungen E3 und E4 angetrieben. Auf diese Weise wird eine in Querrichtung
der Einrichtungen El bis E4 verlaufende Antriebskette gebildet, die nur einen einzigen
Antriebsmotor M erfordert.
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16 Patentansprüche 6 Figuren