DE3329062A1

DE3329062A1 - Leitermessfuehler

Info

Publication number: DE3329062A1
Application number: DE19833329062
Authority: DE
Inventors: Richard Bradley Danvers Essex County Mass. Maxner
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1983-08-11
Publication date: 1984-02-16
Also published as: GB2125322B; US4499649A; GB2125322A; JPS5947800A; GB8321396D0

Description

USM Corporation 11. August 1983

Farmington, Connecticut 06032 „ iSustelladresse: 131 Elliott Street

Beverly, MA 01915 USA

Beschreibung

Leitermeßfühler

-

Gedruckte Leiterplatten werden in der elektronischen Industrie sehr viel benutzt und sind normalerweise mit vorgeformten öffnungen oder Löchern versehen, in welche die on Leitungen bzw. Leiter einer elektrischen Komponente eingeführt

werden. Diese elektrischen Komponenten werden durch eine automatische.Anlage in die Leiterplatten eingeführt, welche programmiert ist, um die Komponenten schnell in die entsprechenden Löcher der gedruckten Leiterplatte _zu plazieren. Eine solche Anlage ist beispielsweise in der US-Patentschrift 4 063 347 illustriert. Nachdem die Komponente in die Leiterplatte eingefügt worden ist, werden die Leitungen geschnitten und festgehalten bzw. derart geformt, daß die Komponente an· der Leiterplatte

°® befestigt ist. Solch eine Schneid-Festhalteeinheit ist z. B. in der US-Patentschrift 4 292 727, welche durch diese Bezugnahme in die vorliegende Offenbarung einbezogen ist, illustriert.

in einer solchen automatischen Anlage werden eine Vielzahl verschiedener Arten von dual-in-line Komponenten mit unterschiedlichen Leiterkonfigurationen und Leiterzahlen in einer vorbestimmten Folge verarbeitet. Die vorbestimmte

Folge ist Teil eines Programms in einem Zentralrechner, der den Betrieb der Anlage steuert. Durch diesen Rechner wird automatisch gesteuert, welche Komponententype in einer vorbestimmten Position in der Platte eingeführt werden soll.

Während des automatischen Einführens der Komponenten in die gedruckten Leiterplatten ist es erforderlich, an jeder Betriebsstufe eine Inspektions- und Prüfeinrichtung vorzusehen, um sicherzustellen, daß der Vorgang richtig ausgeführt worden ist.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine Inspektionseinrichtung zu schaffen, um zu bestimmen, daß die Leiter einer dual-in-line Komponente mit einer vorbestimmten Anzahl und Konfigurationen von Leitern richtig nach unten durch die Öffnungen in der Platte in der vorbestimmten Position plaziert worden sind.

Dies wird bei einer Einrichtung zum automatischen Einführen von Komponenten gemäß Oberbegriff erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein optischer Meßfühler innerhalb der Schneid-Festhalteeinheit angeordnet ist.

Der optische Meßfühler der vorliegenden Erfindung ist ein faseroptischer Meßfühler mit Eingangs- und Ausgangsfasern, wobei die Eingangsfasern Licht von einer Lichtquelle zu den Leitern einer Komponente, wenn diese vorhanden sind, übertragen und die Ausgangsfasern das von den Leitern

®^ reflektierte Licht übertragen und mit einer Steuerschaltung der Einrichtung zusammenwirken.

Im Nachfolgenden wird eine Ausführungsform, der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.

Darin zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht des

faseroptischen Leitermeßfühlers gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung

des Leitermeßfühlers, welcher in der Schneid-Festhalteeinheit angeordnet ist und die Leiteranordnung in der Platte abfühlt, 10

Figur 3 eine vergrößerte Ansicht des

Leitermeßfühlergehäuses mit der faseroptischen Eingangs- und Ausgangsleitung und 15

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht des

faseroptischen Eingangs- und Meßkopfes.

Ein faseroptisches Bündel ist derart aufgespaltet, daß eine Hälfte des Bündels von einer gemeinsamen Lichtquelle kommt, um das Licht zu einem in der Schneid-Festhalteeinheit angeordneten Trägergehäuse zu führen. Das ausgesandte Licht trifft auf den Leiter der Komponente und wird auf die Meßkopf- bzw. Aufnahmefaser der anderen Hälfte des faseroptischen Bündels reflektiert. Dieses reflektierte Licht wird durch die Aufnahmefaser zu einem fotoelektrischen Wandler übertragen, welcher mit einem Verstärker verbunden ist, der ein Eingangssignal zur

^® Computersteuereinrichtung der Anlage überträgt, ob die vorbestimmte Anzahl und Konfiguration der Leiter einer Komponente in einer vorbestimmten Positon in der Platte sind. Wenn ein gegebener Leiter nicht am entsprechenden Ort ist, aktiviert die Aufnahmefaser diesen Vorgang nicht, wodurch angezeigt wird, daß ein Leiter außer Position ist, wodurch die Einrichtungssteuerung veranlaßt wird, durch Abschalten der Schneid-Festhalteeinrichtung zu reagieren.

-X-

In Figur 1 ist eine Schneid-Festhalteeinheit der in der US-Patentschrift 4 292 727 illustrierten Art dargestellt, in welcher der faseroptische Meßfühler zu Illustrationszwecken angeordnet ist. Es können natürlich auch andere Arten von Schneid-Festhalteeinheiten mit dem vorliegenden faseroptischen Meßfühler verwendet werden.

Die Schneid-Festhalteeinheit weist einen Block 10 auf, auf dem feststehende Messer 12 durch einen Messerhalter getragen werden, in welchem ein bewegbares Messer 16 positioniert ist. Diese Schneid-Festhalteeinheit entspricht der in der US-Patentschrift 4 292 727 illustrierten . Einheit, welche' hierdurch in die vorliegende Offenbarung einhezogen ist und auf welche Bezug genommen wird.

Die Schneid-Festhalteeinheit kann unter die elektrische Komponente (C) positioniert werden, deren Leiter (L) in die öffnungen 18 der gedruckten Leiterplatte (B), wie in Figur 2 illustriert ist, eingeführt sind. 20

In diesem Stadium des Zusammenbaus der elektronischen Komponenten ist es für die Steuerung der Einrichtung wünschenswert, zu wissen, ob die vorbestimmte Anzahl und Konfiguration der Leiter der Komponente richtig in ihrer vorbestimmten Position nach unten durch die. öffnungen in der gedruckten Leiterplatte angeordnet sind. Hierzu weist ein faseroptischer Meßfühler ein Bündel von Eingangsfasern 22 auf, welche Licht von einer gemeinsamen Lichtquelle 24 zu einem. Gehäuse 26 leiten, welches zwischen

den Messern der Schneid-Festhalteeinheit angeordnet ist. Die Eingangsfasern 22 sind am Verbindungsstück 28 mit einem Aufnahme- oder Ausgangsfaserbündel 30 vereinigt, so daß ein kombiniertes Bündel 32 aus Eingangs- und Ausgangsfasern in das Gehäuse eingeführt wird.

Das Gehäuse 26 hat eine Vielzahl von beabständeten, nach obenstehenden, gegenüberliegenden Stegen 34, 36 mit Zwischenräumen 38, die ungefähr gleich dem Mittenabstand

.8

- ΧΙ der benachbarten Leiter der dual-in-line Komponente sind. Zwischen den Stegen 34, 36 sind in den Zwischenräumen Eingangsfasern 40 und Ausgangsfasern 4 2 des Meßfühlers positioniert. Diese Fasern können durch irgendeine geeignete Einrichtung wie z. B. Halter 44 in Position gehalten werden.

Wenn daher die Komponentenleiter (L) in Position sind, wird das von den Eingangsfasern 40 emittierte Licht vom Leiter (vgl. Figur 4) reflektiert und durch die Ausgangsfasern 42 aufgenommen. Das Licht von den einzelnen Fasern wird über ein Verbindungsstück 48 zu fotoelektrischen Wandlern 50 übertragen. Der Ausgang der fotoelektrischen Wandler wird zu einem Verstärker geführt, welcher elektrisehe Signale erzeugt und überträgt, die von einem Computer, der das Funktionieren der Einrichtung steuert, verarbeitet werden. Der Betrieb des faseroptischen Meßfühlers, der die Lichtreflektionen von den Leitern verwendet, zeigt daher der Rechnersteuerung der Einrichtung an, ob die vorbestimmte Anzahl und Konfiguration der Leiter der Komponente am Platze sind und die Schneid-Festhalteeinheit wird dann entweder betätigt, um die Komponente an der Leiterplatte zu befestigen oder sie wird durch die Steuerung abgestellt, wenn der Zustand des Meßfühlers dem vorbestimmten Zustand nicht entspricht, welcher vorher für jede Komponente innerhalb des Kechnerprogramms aufgestellt worden ist.

Leerseite

Claims

PATENT- UN]D fJeG^T6ÄN.WäLT£ \ J O 2 9 O 6

BARDEHLE, PAGENBERG₁^TOSTrALTENBURG & PARTNER

RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEY

JOCHEN PAGENBERG dr jur.ll μ harvard-· HEINZ BARDEHLE dipl-ing

BERNHARD FROHWITTER dipl ing · WOLFGANG A. DOST on dipl-chem

GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH dipl-ing <fh)- UDO W. ALTENBURG dipl -phys

POSTFACH 860620. 8000 MÜNCHEN 8(

TELEFON (089)980361

TELEX 522 791 pad d

CABLE: PADBÜRO MÜNCHEN

BÜRO: GALILEIPLATZ 1. 8 MÜNCHEN

datum η. August 1983

U 4796 Al/Sch

Patentansprüche

" Einrichtung zum automatischen Einführen von elektrischen Komponenten mit einer unterschiedlichen Anzahl von Leitern und unterschiedlichen Konfigurationen in vorgeformte Löcher in einer gedruckten Leiterplatte in einer vorbestimmten Folge in vorbestimmten Positionen auf der Platte, welche eine Schneid-Festhalteeinheit aufweist, welche unter der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist und die Leiter der Komponenten schneidet und festhält, um sie an der Platte zu befestigen, und einen Meßfühler, der bestimmt, ob die Leiter einer Komponente mit der vorbestimmten Anzahl und Konfiguration von Leitern in korrekter Weise nach unten durch die Löcher in der Platte in den vorbestimmten Positionen plaziert sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Meßfühler ein optischer Meßfühler ist, der innerhalb der Schneid-Festhalteeinheit angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler ein faseroptischer Meßfühler mit Eingangs- und Ausgangsfasern (40, 42) ist, daß die Eingangsfasern (40) das Licht von einer Lichtquelle

(24) zu den Leitern (L) einer Komponente (C) übertragen und daß die Ausgangsfasern (42) das von deft Leitern reflektierte Licht übertragen und mit einer Steuerschaltung zusammenwirken ■.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid-Festhalteeinheit beabstandete gegenüberliegende Schneid^ und Festhalteeinheiten (12, 14, 16) aufweist und daß der Meßfühler in einem Gehäuse (26) zwischen den Schneid- und Festhalteeinheiten angeordnet ist.
4. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche ■1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfühlerr gehäuse (26) beabstandete Paare von Eingangs- und Ausgangsfasern (40, 42) haltert, wobei jedes Paar derart positioniert ist, daß es einem Leiter (L) einer Komponente (C) gegenüberliegt, wenn dieser sich durch die gedruckte Leiterplatte (B) erstreckt.
5. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Meßfühler eine vorbestimmte maximale Anzahl von Leitern nachweisbar ist.
6. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsund Ausgangsfasern in Form eines gespalteten Bündels vorliegen, wobei ein Bündel eine Vielzahl von Eingangs-• fasern, die der gemeinsamen Lichtquelle zugeordnet ^° sind, um Licht zu den Komponentenleitern zu übertragen, wenn diese vorhanden sind, und das andere Bündel eine Vielzahl von Ausgangsfasern aufweist, um das von den Komponentenleitern bei deren Anwesenheit

- 3 1 reflektierte Licht zu übertragen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß jede der Ausgangsfasern mit einem fotoelektrischen 5 Wandler verbunden ist, der innerhalb eines Verbindungsstückes angeordnet ist, und daß jeder fotoelektrische Wandler mit einem Verstärker verbunden ist, um elektrische Signale für die Steuerschaltung der Einrichtung zu erzeugen und zu über-10 . tragen.