DE3424971C2 - Halte- und Transportvorrichtung für bedrahtete Schaltungselemente mit unterschiedlichem Rastermaß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten eines elektronischen Schaltungselements und zu dessen Transport zum Bestückungsort auf einer Leiterplatte, zur Verwendung in einer Maschine zum automatischen Be­ stücken von Leiterplatten mit elektronischen Schaltungselementen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Maschine zum automa­ tischen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Schaltungsele­ menten, mit einer solchen Halte- und Transportvorrichtung.

Eine solche Vorrichtung bzw. eine solche Maschine ist aus der DE-AS 26 14 002 bekannt.

Aus der DE-AS 27 44 552 ist eine weitere Halte- und Transportvorrich­ tung bekannt, bei der die Anschlußdrähte von Bauelementen zwischen hakenförmigen Klemmelementen festgehalten werden. Die FR-OS 24 57 056 zeigt eine andere Gattung einer Halte- und Transportvorrichtung, bei der zwei zangenartig bewegbare Halteglieder in der geschlossenen Posi­ tion jeweils drei sich gegenüberliegenden Ausnehmungen aufweisen, die in der geschlossenen Position drei Führungslöcher für drei Anschluß­ drähte eines elektronischen Bauteils bilden.

Zum besseren Verständnis des Ausgangspunkts der Erfin­ dung wird bereits an dieser Stelle auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Eine Maschine zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Schaltungselementen dient allgemein dazu, von einem Chipband 3 mit in einer Reihe auf einem Halteband 2 angeordneten elektronischen Schal­ tungselementen 1, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, einen Abschnitt 4 des Haltebands 2 mit einem darauf gehaltenen elektronischen Schaltungselement 1, wie es in Fig. 2(A) dargestellt ist, zu trennen und das elektronische Schaltungselement 1 von dem Abschnitt 4 zu entfernen. Das von dem Abschnitt 4 entfernte elek­ tronische Schaltungselement 1 wird dann einer Leiterplatte zugeführt.

Eine hierzu geeignete Halte- und Transportvorrichtung ist üblicherweise in einer Weise aufgebaut, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Insbesondere weist die herkömmliche Halte- und Transportvorrichtung nach Fig. 3 ein auf einem Drehtisch oder dergl. befestigtes Außenzylinderteil 10, ein im Außenzylinderteil 10 verschieblich eingepaßtes Zwischenzylinderteil 11, ein in Zwischenzylinderteil 11 verschieblich eingepaßtes Innenzylinderteil 12 und ein feststehendes Zungenteil 13 auf, das am distalen Ende des Innenzylinderteils 12 angeordnet ist. Die Halte- und Transportvorrichtung weist auch ein Paar von beweglichen Sperr­ haken 15 auf, die an beiden Seiten des Innenzylinderteils 12 mittels Zapfen 14 schwenkbar gelagert sind und die mittels Federeinrichtungen normaler­ weise geöffnet sind.

Bei der herkömmlichen Halte- und Transportvorrichtung der oben beschriebenen Art wird das Halten eines elektronischen Schaltungselements 1 so durchgeführt, daß das Zwischen­ zylinderteil 11 und das Innenzylinderteil 12 zusammen nach unten bewegt werden, so daß das feststehende Zungenteil 13 des Innenzylinderteils 12 zwischen Anschlußdrähten 1a des Schaltungselements 1 eingeführt werden kann, und daß lediglich das Zwischenzylinderteil 11 nach unten bewegt wird, wie es durch den Pfeil E angezeigt ist, um die beweglichen Sperrhaken 15 zu schließen und damit die Anschlußdrähte 1a zwischen Ausnehmungen 16, die an beiden Seiten des Zungenteils 13 ausgebildet sind, und den beweglichen Sperrhaken 15 sicher zu halten.

Die Miniaturisierung von elektronischen Schaltungselementen in jüngster Zeit hat dazu geführt, daß es elektronische Schaltungselemente mit einem Abstand von 2,5 mm zwischen den Anschlußdrähten, wie es in Fig. 2(B) dargestellt ist, gibt, ebenso wie solche mit einem Abstand D von 5 mm, wie es in Fig. 2(A) dargestellt ist. Wenn ein elektronisches Schaltungselement mit 3 Anschlußdrähten ausgebildet ist, wie es in Fig. 2(C) dargestellt ist, so beträgt der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anschlußdrähten 2,5 mm.

Die herkömmliche Halte- und Transportvorrichtung ist jedoch so beschaffen, daß mit ihr lediglich elektronische Schaltelemente mit einem Abstand von 5 mm zwischen den Anschlußdrähten gehandhabt werden können.

Dieser Nachteil trifft auch beim herkömmlichen Mechanismus zum Führen eines elektronischen Schaltungselements zu einer Leiterplatte zu.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die bekannte Maschine zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Schaltungselementen bzw. die bekannte Halte- und Transportvorrichtung so weiterzubilden, daß eine wirkungsvolle Handhabung eines elektronischen Schaltungselements mit zwei Anschlußdrähten mit großem Abstand, zwei Anschlußdrähten mit kleinem Abstand und drei Anschlußdrähten ermöglicht wird.

In bevorzugter Weiterbildung soll auch die Vorrichtung zum Führen eines elektronischen Schaltungselements zur Leiterplatte im vorstehend genannten Sinn verbessert werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird im wesentlichen durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 sowie durch den Patentanspruch 3 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Chipbands mit darauf in einer Reihe angeordneten elektronischen Schaltungselementen;

Fig. 2(A) eine schematische Ansicht eines Teils eines Chipsbands mit einem elektronischen Schaltungselement mit 2 Anschlußdrähten, bei denen der Abstand 5 mm beträgt;

Fig. 2(B) eine schematische Ansicht eines Teils eines Chipbands mit einem elektronischen Schaltungselement mit 2 Anschlußdrähten, bei denen der Abstand 2,5 mm beträgt;

Fig. 2(C) eine schematische Ansicht eines Teils eines Chipbands mit einem elektronischen Schaltungselement mit 3 Anschlußdrähten;

Fig. 3 eine Schnittansicht zur Darstellung einer herkömmlichen Halte- und Transportvorrichtung für ein elektronisches Schaltungselement;

Fig. 4 eine Schnittansicht zur Darstellung einer Halte- und Transportvorrichtung für ein elektronisches Schaltungselement, wie sie in einem erfindungsgemäßen automatischen Bestückungsapparat für elektronische Schaltungselemente verwendet wird, wobei die beweglichen Sperrhaken sich im geöffneten Zustand befinden;

Fig. 5 eine Schnittansicht zur Darstellung der Halte- und Transportvorrichtung nach Fig. 4, wobei sich die beweglichen Sperrhaken im geschlossenen Zustand befinden.

Fig. 6 eine Explosionsansicht der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 7 eine schematische Vorderansicht, die das vordere Ende der Vorrichtung nach Fig. 4 zeigt;

Fig. 8 eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Führung eines elektronischen Schaltungselements zu einer Leiterplatte, die in einem erfindungsgemäßen automatischen Bestückungsapparat für elektronische Schaltungselemente vorgesehen ist;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 8 dargestellten Führungsvorrichtung, wobei ein elektronisches Schaltungselement mit 2 Anschlußdrähten mit einem Abstand von 5 mm gehalten wird, und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 8 dargestellten Führungsvorrichtung, wobei ein elektronisches Schaltungselement mit 2 Anschlußdrähten und einem Abstand von 2,5 mm zwischen den Anschlußdrähten gehalten wird.

Nachfolgend wird eine Maschine zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Schaltungselementen anhand der Zeichnungen beschrieben.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen eine Halte- und Transportvorrichtung für ein elektronisches Schaltungselement zum Transport derselben zu einer Leiterplatte, wobei die Vorrichtung in einer erfindungsgemäßen automatischen Bestückungsmaschine untergebracht ist und allgemein mit den Bezugszeichen A bezeichnet ist. Die Vorrichtung A weist ein Zwischenzylinderteil 11A auf, das verschiebbar in einem Außenzylinderteil (nicht dargestellt) eingepaßt ist, das im wesentlichen in der gleichen Weise aufgebaut ist wie bei der oben beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung. Im Zwischenzylinderteil 11A ist ein Innenzylinderteil 12A eingepaßt, das an seinem unteren oder distalen Ende ein feststehendes Zungenteil 13A aufweist. Das Innenzylinderteil 12A weist weiterhin ein Paar von beweglichen Sperrhaken 15A und 15B auf, die mittels Zapfen 14A auf dem Innenzylinderteil 12A schwenkbar gelagert sind und die mittels Federeinrichtungen (nicht dargestellt) normalerweise offengehalten werden. Das Zungenteil 13A des Innenzylinderteils 12A ist in seinem Mittelabschnitt mit einer Ausnehmung 20 und an seinen beiden Seiten mit einem Paar von Abstufungen 21A und 21B ausgebildet. Der bewegliche Sperrhaken 15A dient dazu, die Anschlußdrähte X und Y in der Abstufung 21A und der Ausnehmung 20 des Zungenteils 13A in Zusammenwirkung mit dem Zungenteil 13A festzuhalten, während der bewegliche Sperrhaken 15B dazu dient, einen Zuführungsdraht Z in der Abstufung 21B in Zusammenwirkung mit dem Zungenteil 13A festzuhalten.

Die dargestellte Halte- und Transportvorrichtung A ist dazu geeignet, ein elektronisches Schaltungselement mit 2 Anschlußdrähten und einem Abstand von 5 mm zwischen den Anschlußdrähten, ein solches mit 2 Anschlußdrähten und einem Abstand von 2,5 mm zwischen den Anschlußdrähten und ein solches mit 3 Anschlußdrähten zu halten und zu transportieren. Das Halten eines elektronischen Schaltungselements mit 2 Anschlußdrähten X und Y mit einem Abstand von 5 mm wird so durchgeführt, daß das Zwischenzylinderteil 11A und das Innenzylinderteil zusammen nach unten bewegt werden, um die Abstufungen 21A und 21B des Zungenteils 13A entsprechend auf den Anschlußdrähten X und Z zu positionieren, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Danach wird das Zwischenzylinderteil 11A nach unten bewegt, wie es durch einen Pfeil F dargestellt ist, um die beweglichen Sperrhaken 15A und 15B zu schließen und damit die Anschlußdrähte X und Z zwischen den Abstufungen 21A und 21B des Zungenteils 13A und den beweglichen Sperrhaken 15A und 15B festzuhalten, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Daraus ist ersichtlich, daß in diesem Fall die zentrale Ausnehmung 20 nicht benutzt wird.

Das Halten eines elektronischen Schaltungselements mit 2 Anschlußdrähten X und Y (oder Y und Z) mit einem Abstand von 2,5 mm zwischen den Anschlußdrähten wird in der nachfolgenden Weise durchgeführt.

Zuerst werden das Zwischenzylinderteil 11A und das Innenzylinderteil 12A zusammen nach unten bewegt, um die Abstufung 21A und die zentrale Ausnehmung 20 auf den Anschlußdrähten X bzw. Y zu positionieren, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Dann wird lediglich das Zwischenzylinderteil 11A nach unten bewegt, wie es durch den Pfeil F angezeigt ist, um die beweglichen Sperrhaken 15A und 15B zu schließen und damit die Anschlußdrähte X und Y zwischen der Abstufung 21A und der zentralen Ausnehmung 20 des Zungenteils 13A und des beweglichen Sperrhakens 15A festzuhalten. Alternativ dazu werden, wenn die zentrale Ausnehmung 20 und die Abstufung 21 auf den Anschlußdrähten X und Y positioniert werden, die Anschlußdrähte Y und Z zwischen der zentralen Ausnehmung 20 des Zungenteils 13A und des beweglichen Sperrhakens 15A bzw. zwischen der Abstufung 21B des Zungenteils 13A und des beweglichen Sperrhakens 15B festgehalten.

Das Halten eines elektronischen Schaltungselements mit 3 Anschlußdrähten X, Y und Z wird so durchgeführt, daß das Zwischenzylinderteil 11A und das Innenzylinderteil 12A zusammen nach unten bewegt werden, um die Abstufung 21A, die zentrale Ausnehmung 20 bzw. die Abstufung 21B auf den Anschlußdrähten X, Y bzw. Z zu positionieren. Dann wird lediglich das Zwischenzylinderteil 11A nach unten bewegt, wie es durch den Pfeil F dargestellt ist, um die beweglichen Sperrhaken 15A und 15B zu schließen und damit die Anschlußdrähte X, Y und Z zwischen der Abstufung 21A, der Ausnehmung 20 bzw. der Abstufung 21B des Zungenteils 13A und den beweglichen Sperrhaken 15A bzw. 15B festzuhalten.

Ein elektronisches Schaltungselement, dessen Anschlußdrähte durch die Halte- und Transportvorrichtung gehalten werden, wird dann durch eine Führungsvorrichtung zu einer Leiterplatte geführt, auf der das elektronische Schaltungselement befestigt werden soll.

Fig. 8 bis 10 zeigen eine Vorrichtung zur Führung eines elektronischen Schaltungselements zu einer Leiterplatte, wenn das Element in einer Leiterplatte eingesetzt oder darauf befestigt werden soll, wobei diese Führungsvorrichtung in der erfindungsgemäßen Maschine zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Schaltungselementen untergebracht ist.

Die in den Fig. 8 bis 10 dargestellte Führungsvorrichtung B weist auf: ein zentrales Führungsteil 30, das auf einem beweglichen Zylinderteil (nicht dargestellt) bezüglich einer Leiterplatte (nicht dargestellt), auf der ein elektronisches Schaltungselement zu befestigen ist, in vertikaler Richtung bewegbar angeordnet ist, ein Paar von Außenträgerteilen 31A und 31B, die an beiden Seiten des zentralen Führungsteils angeordnet und bezüglich des zentralen Führungsteils 30 öffenbar sind, und ein Innenträgerteil 32, das zwischen einem der Außenträgerteile, in der dargestellten Ausführungsform zwischen dem Außenträgerteil 31B und dem Führungsteil 30 angeordnet und bezüglich des Führungsteils 30 öffenbar ist.

Das zentrale Führungsteil 30 weist im wesentlichen eine L-Form auf und besitzt an seinem unteren Ende einen schlitzähnlichen Ausschnitt 33. Der Ausschnitt 33 weist an einer Seite eine Ausnehmung 34C auf. Das zentrale Führungsteil 30 weist auch ein Paar von Ausnehmungen 34A und 34B an den beiden Seiten seines distalen Endes auf, die in Höhe der Ausnehmung 34C des Ausschnitts 33 angeordnet sind. Die Außenträgerteile 31A und 31B weisen Ausnehmungen 35A bzw. 35B an Abschnitten der Innenfläche auf, die den Ausnehmungen 34A bzw. 34B gegenüberliegen. Auch das Innenträgerteil 32 ist mit einer Ausnehmung 35C an einer Stelle ausgebildet, die der Ausnehmung 34C des Ausschnitts 33 gegenüberliegt.

Die dargestellte Führungsvorrichtung B ist in der Lage, ein elektronisches Schaltungselement mit 2 Anschlußdrähten mit einem Abstand von 5 mm dazwischen, mit 2 Anschlußdrähten mit einem Abstand von 2,5 mm dazwischen und mit 3 Anschlußdrähten zu handhaben.

Die Führung eines elektronischen Schaltungselements 1 mit 2 Anschlußdrähten X und Z mit einem Abstand von 5 mm dazwischen, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, wird so durchgeführt, daß die Anschlußdrähte X und Z zwischen der Seitenausnehmung 34A des zentralen Führungsteils 30 und der Ausnehmung 35A des Außenträgerteils 31A, das sich in einer geschlossenen Beziehung zum zentralen Führungsteil 30 befindet, bzw. zwischen der Seitenausnehmung 34B des Führungsteils 30 und der Ausnehmung 35B des Außenträgerteils 31B festgehalten werden, das sich bezüglich des zentralen Führungsteils 30 in einer geschlossenen Stellung befindet, so daß eine vorbestimmte Betätigung zum Befestigen eines elektronischen Schaltungselements durchgeführt werden kann. Die Zuführung eines elektronischen Schaltungselements 1 zum Führungsmechanismus B wird durch die oben beschriebenen Halte- und Transportvorrichtung erreicht.

Ein elektronisches Schaltungselement 1 mit 2 Anschlußdrähten X und Y mit einem Abstand von 2,5 mm dazwischen wird einer Leiterplatte so zugeführt, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Dabei wird der Anschlußdraht X fest zwischen der Seitenausnehmung 34A des zentralen Führungsteils 30 und der Ausnehmung 35A des Außenträgerteils 31A, das bezüglich des Führungsteils 30 geschlossen ist, gehalten und in gleicher Weise wird der Anschlußdraht Y zwischen der Ausnehmung 34C des Ausschnitts 33 des zentralen Führungsteils 30 und der Ausnehmung 35C des Innenträgerteils 32 festgehalten, um das elektronische Schaltungselement zu einer Leiterplatte zu führen.

Ein elektronisches Schaltungselement mit 3 Anschlußdrähten X, Y und Z wird durch die Führungsvorrichtung so gehandhabt, daß die Anschlußdrähte X und Z zwischen den Seitenausnehmungen 34A bzw. 34B des zentralen Führungsteils 30 und den Ausnehmungen 35A bzw. 35B der Außenträgerteile 31A bzw. 31B gehalten werden, die gegenüber dem zentralen Führungsteil 30 geschlossen sind, und der Anschlußdraht Y wird zwischen der Ausnehmung 34C des Ausschnitts 33 des zentralen Führungsteils 30 und der Ausnehmung 35C des Innenträgerteils 32 gehalten. Das so gehaltene elektronische Schaltungselement 1 wird der Leiterplatte zugeführt.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Maschine zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Schaltungselementen wirksam und positiv ein elektronisches Schaltungselement handhaben kann, das 2 Anschlußdrähte mit einem großen Zwischenabstand, 2 Anschlußdrähte mit einem kleinen Zwischenabstand oder 3 Anschlußdrähte besitzt.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Halten eines elektronischen Schaltungselementes und zu dessen Transport zum Bestückungsort auf einer Leiterplatte, zur Verwendung in einer Maschine zum automatischen Bestücken der Leiterplatten mit elektronischen Schaltungselementen, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:

• - ein feststehendes mittleres Zungenteil, das an seinem distalen Ende zwei seitliche Abstufungen zur Aufnahme je eines Anschlußdrahtes des Schaltungselements aufweist, und
• - zwei bewegliche Sperrhaken, die bezüglich des feststehenden Zungenteils öffenbar und derart schließbar sind, daß sie zwischen ihren hakenförmigen Enden und den Abstufungen des Zungenteils die Anschlußdrähte festklemmen können,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß das Zungenteil (13A) zwischen den beiden Abstufungen (21A, 21B) eine weitere mittlere, sich distal öffnende Ausnehmung (20) aufweist, und
• - daß einer der beweglichen Sperrhaken (15A, 15B) eine verlängerte Spitze aufweist,
• - wobei Zungenteil (13A) und Sperrhaken (15A) so geformt sind, daß im geschlossenen Zustand die verlängerte Spitze des Sperrhakens (15A) den mittleren Anschlußdraht (Y) eines Schaltungselements mit drei Anschlußdrähten (XYZ) oder einen äußeren Anschlußdraht (X oder Z) eines Schaltungselements mit zwei Anschlußdrähten und verringertem Abstand zwischen diesen in der mittleren Ausnehmung (20) des Zungenteils (13A) festklemmen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Zungenteil (13A) am distalen Ende und die beweglichen Sperrhaken (15A, 15B) an beiden Seiten eines zur Aufnahme der Anschlußdrähte auf und ab bewegbaren Innenzylinderteils (12A) angeordnet sind.

3. Maschine zum automatischen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Schaltungselementen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine Vorrichtung (B) zum Führen des elektronischen Schaltungselements zur Leiterplatte aufweist, wobei die Führungsvorrichtung (B) folgendes aufweist:

• - ein zentrales Führungsteil (30), das an seinem distalen Ende zwei seitliche Ausnehmungen (34A, 34B) und zwischen den beiden Ausnehmungen eine mittlere Ausnehmung (34C) aufweist,
• - ein Paar von beweglichen Außenträgerteilen (31A, 31B), die bezüglich des zentralen Führungsteils (30) öffenbar und derart schließbar sind, daß sie zwischen sich und den seitlichen Ausnehmungen (34A, 34B) positionierte Anschlußdrähte (X, Z) festklemmen können und
• - ein bewegliches Innenträgerteil (32), das bezüglich des zentralen Führungsteils (30) öffenbar und derart schließbar angeordnet ist, daß es einen in der mittleren Ausnehmung (34C) positionierten Anschlußdraht (Y) zwischen sich und der mittleren Ausnehmung (34C) festklemmen kann.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Ausnehmungen (34A, 34B) so angeordnet sind, daß sie mit der mittleren Ausnehmung (34C) fluchten.

6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Führungsteil (30) im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und einen sich distal öffnenden schlitzähnlichen Ausschnitt (33) aufweist, wobei die mittlere Ausnehmung (34C) in dem Ausschnitt (33) ausgebildet ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenträgerteile (31A, 31B) jeweils eine Ausnehmung (35A, 35B) aufweisen, die gegenüber der entsprechenden seitlichen Ausnehmung (34A, 34B) des zentralen Führungsteils (30) liegt, wenn die Außenträgerteile (31A, 31B) geschlossen sind.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (B) bezüglich der Leiterplatte hin- und hergehend ausgebildet ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenträgerteile (31A, 31B) an den beiden Seiten eines vertikalen Abschnitts des zentralen Führungsteils (30) und das Innenträgerteil (32) zwischen dem zentralen Führungsteil (30) und einem der Außenträgerteile (31A, 31B) angeordnet sind.