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Verfahren und Einrichtung zum manuellen Bestücken
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von Trägerplatten mit elektrischen Bauelementen Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum manuellen Bestücken von Trägerplatten
nach dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs, und auf eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach dem Hauptanspruch. Bei den bekannten Verfahren dieser Gattung
legt das Bediengerät beim Kommissionieren die aus dem Lagerschrank entnommenen Behälter
auf Transportwagen ab, welche von Hand zu den Bestückungsplätzen gefahren werden,
wo die Behälter wiederum von Hand in die Umlaufbahnen der Bestückungsplätze eingegeben
werden. Bei diesen Verfahren ist nicht gewährleistet, daß die Behälter in der der
Bestückungsfolge entsprechenden Reihenfolge in die Umlaufbahnen der Bestückungsplätze
gelangen und bei kleinen Losgrößen sind die Rüstzeiten größer als die Bestückungszeiten.
Außerdem ist bei den bekannten Verfahren eine rechnergeführte Steuerung des gesamten
Verfahrensablaufs nicht vorgesehen, so daß sich insbesondere bei der Abwicklung
von kurzfristig aufeinanderfolgenden, stückzahlmäßig begrenzten und sich im Bestückungsprogramm
unterscheidenden Aufträgen ein beachtlicher personeller Aufwand für das Bereitstellen
der Bauelemente an den Bestückungsplätzen ergibt.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zuführung der
Behälter zu den Bestückungsplätzen vollautomatisch erfolgt, so daß Fehlbestückungen
infolge von Verwechslungen bei manueller Bereitstellung ausgeschlossen und durch
Fehlbestückungen bedingte Nacharbeit vermieden ist. Durch die Zusammenfassung einer
rechnergeführten Lagerverwaltung und einer programmierbaren Prozeßsteuerung können
auch Kleinserien wirtschaftlich bearbeitet werden. Die jeweils benötigten Bauelemente
können durch Eintippen der Teilebezeichnung oder bei entsprechender Ausbildung durch
Eingabe von aufbereiteten Stücklisten in den Leser abgerufen werden.
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Durch die in den Unteransprüchen vorgeschlagenen Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und vorteilhafte Ausbildungen einer
Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens möglich.
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Die Lagerverwaltung wird durch die Verfahrensmerkmale nach Anspruch
2 vervollkommnet. Die Standorte der eingelagerten Behälter werden durch das X-Y-Z-Koordinatensystem
beschrieben. Das Einfüllen neu zugeführter Bauelemente in die Behälter kann manuell
geschehen, wobei die Stückzahlen mit einer Zählwaage einfach festgestellt werden
können. Jeder Behälter ist mit einer Codenummer zu versehen. Am Wiegeplatz ist vorteilhaft
auch der Rechner aufgestellt.
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Das Kommissionieren kann erfindungsgemäß nach den Verfahrensmerkmalen
der Ansprüche 3 bis 5 durchgeführt werden.
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Danach können die Behälter so lange im Lagerschrank verbleiben
bzw.
im Umlauf zu den Bestückungsplätzen und von dort zum Lagerschrank zurückgeführt
werden, bis alle Bauelemente aus den Behältern verarbeitet sind. Dadurch erübrigt
sich ein häufiges Nachfüllen von teilweise entleerten Behältern und Einspeichern
der neuen Lagerbestände in den Rechner.
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Bei einer an sich bekannten chaotischen Lagerung der Behälter im Lagerschrank
gemäß Anspruch 6 kann das Speichervolumen bei gleicher Fertigungskapazität kleiner
als bei "nichtchaotischer" Lagerung bemessen werden, und außerdem wird es möglich,
das Aus- und Einlagern von Behältern gleichzeitig durchzuführen.
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Mit den Merkmalen der Ansprüches 7 und 8 ergibt sich eine gedrängte
Ausführung der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 6. Das 3-achsige Bediengerät führt alle Handhabungen zweckmäßig über eine
speicherprogrammierbare Steuerung selbsttätig aus.
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Diese Steuerung kontrolliert die Bewegungen und berücksichtigt die
notwendigen Verriegelungen. Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 läßt sich das Bediengerät
am Lagerschrank vereinfachen.
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Besonders vorteilhaft ist die Anordnung nach den Ansprüchen 10 bis
12, mit welcher ein Auslager- und ein Einlagerauftrag gleichzeitig durchgeführt
werden können. Der auf dem jeweils herausgezogenen Fachboden frei werdende Speicherplatz
wird durch den einzulagernden Behälter sofort wieder belegt, wodurch sich u.U. ein
erheblicher Zeitgewinn beim Kommissionieren von kurzfristig nacheinander zu bearbeitenden
Aufträgen ergibt.
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Eine raumsparende Anordnung der zu den einzelnen Bestükkungsplätzen
führenden Transportbahnen ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 14. Die Abwicklung
mehrerer aufeinanderfolgender Aufträge mit unterschiedlichen Bestückungsprogrammen
wird beschleunigt, wenn die Transportbahnen gemäß Anspruch 15 als Speicherstrecken
für die Bereitstellung der Behälter des folgenden Auftrags bzw.
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für die Zwischenlagerung von Behältern eines erledigten Auftrags ausgeführt
sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird gemäß Anspruch 16 vorgeschlagen,
daß die Umlaufbahn eines Bestükkungsplatzes in die den Bestückungsplatz mit dem
Lagerschrank bzw. dem Bediengerät verbindende, aus Zuführbahn und Rückfüh'rbahn
bestehende Transportbahn integriert ist.
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Das läßt sich einfach dadurch realisieren, daß die Zuführbahn und
die Rückführbahn seitlich an den Bestückungsplatz herangeführt und dort über Querschieber
oder dergleichen miteinander gekoppelt sind, welche mindestens in einem dem Bestückungsprogramm
mit maximaler Behälterzahl entsprechenden Abstand zueinander angeordnet sind.
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Jeder Bestückungsplatz hat wie bekannt eine eigene Steuerung mit integrierter
Hardware. Eine Kontrolle dafür, daß die Behälter ordnungsgemäß in der Umlaufbahn
am Bestückungsplatz umlaufen bzw. nach Erledigung eines Auftrags vollzählig aus
der Umlaufbahn ausgeschleust sind, kann auf einfache Weise durch einen speziell
kodierten Pilotbehälter erreicht werden, welcher gemäß Anspruch 17 in der Umlaufbahn
angeordnet und dort entsprechend geführt ist. Der Pilotbehälter kann vorzugsweise
farblich gekennzeichnet sein und zusätzlich dazu eine Blechmarke für die induktive
Abfrage tragen.
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Durch die Merkmale der Ansprüche 18 und 19 kann die Lagerverwaltung
weiter vervollkommnet werden. Vorteilhaft können auch die#Zuführbahn und die Rückführbahn
des Rechner- und Wiegeplatzes als Speicherstrecken ausgebildet sein. Über die zum
Lagerschrank führende Rückführbahn werden die mit neuen Bauelementen angefüllten
Behälter nach entsprechender Speicherung ihrer Daten zum Bediengerät geführt. Über
die Zuführbahn lassen sich Behälter für externe Zwecke dem Lagerschrank entnehmen
bzw. zur Kontrolle ihres Inhalts dem Rechner- und Wiegeplatz zuführen.
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Die Behälter können vorteilhaft mit auswechselbaren Böden versehen
sein, welche den jeweils eingelagerten Bauelementen angepaßt sind.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in schematischer Darstellung, Figur 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung
nach Figur 1, Figur 3 eine Teilansicht des Lagerschrankes der Einrichtung nach den
Figuren 1 und 2 in Richtung des Pfeiles A in Figur 1 gesehen, und die Figuren 4,
5 und 6 je einen Schnitt nach der Linie IV-IV bzw. V-V bzw. VI-VI in Figur 2. In
Figur 7 ist eine Draufsicht auf einen die Bauelemente aufnehmenden Behälter dargestellt,
Figur 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Figur 7, Figur 9 zeigt einen
auswechselbaren Einlegeboden des Behälters und Figur 10 einen Schnitt nach der Linie
X-X in Figur 9. In den
Figuren 11a und b ist eine Vorrichtung zum
Anhalten, Ankippen und Herausnehmen der Behälter am Bestückungsplatz in zwei unterschiedlichen
Betriebsstellungen in Seitenansicht dargestellt. Die Figuren 12 bis 14 zeigen Installationspläne
für das Bediengerät, die Transportbahnen und die Kareeumläufe an den Bestückungsplätzen.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die erfindungsgemäße Einrichtung
hat einen als Wabenregal ausgebildeten Lagerschrank 10, dessen einzelne Wabenfächer
11 (Figur 3) je mit einem verschiebbaren Fachboden 12 versehen sind. Im Lagerschrank
10 sind Behälter 13 für die zu verarbeitenden Bauelemente gespeichert, welche auf
den Fachböden 12 hintereinander angeordnet und durch Querleisten 14 (Figur 5) an
den Fachböden 12 in der vorgeschriebenen Lage zueinander und zum Fachboden 12 gehalten
sind. Die Konstruktion der Behälter wird im einzelnen später noch beschrieben.
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Die Tiefe des Lagerschrankes 10 ist so bemessen, daß jeder Fachboden
12 eine Mehrzahl von Behältern 13 aufzunehmen vermag. Jeder Behälter 13 trägt eine
Codenummer und sein Stellplatz im Lagerschrank 10 ist im Rechner durch das Koordinatensystem
X-Y-Z (siehe Pfeile in Figur 1 und 2) gespeichert.
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Vor dem Lagerschrank 10 ist ein Bediengerät 15 angeordnet, dessen
Funktionsbereich von einem Schutzkäfig 16 umgeben ist.
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Das Bediengerät 15 hat zwei senkrecht stehende, ortsfeste Säulen 17,
an denen eine Traverse 18 in Y-Richtung verschiebbar geführt ist. Auf der Traverse
18 ist ein Laufgestell
19 in X-Richtung beweglich gelagert, welches
über Konsolen 20 mit einem sich in Z-Richtung erstrekkenden waagrechten Support
21 starr verbunden ist. Die Säulen 17 und das Laufgestell 19 sind je mit einem nicht
dargestellten Antrieb zum Verfahren des Supports 21 in X- und Y-Richtung versehen.
Durch ein rechnergeführtes Steuergerät kann der Support 21 vor einem jeden angewählten
Wabenfach 11 genau positioniert werden.
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Im Support 21 ist ein Schlitten 24 (Figur 5) in Z-Richtung verschiebbar
gelagert, der durch einen am Support 21 befestigten Getriebemotor 25 über einen
Zahnriementrieb 26, 27 bewegbar ist. Am Schlitten 24 ist ein Lagerbock 28 für eine
schwenkbare Klinke 29 befestigt, die von einer Feder 30 gegen eine horizontale Grundstellung
gezogen ist. In der in Figur 5 gezeigten Betriebsstellung des Schlittens 24 greift
die Klinke 29 über einen Zapfen 31 am angesteuerten Fachboden 12 und kuppelt diesen
an den Schlitten 24 an.
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Zum Ausheben der Klinke 29 und Entkoppeln des Fachbodens 12 vom Schlitten
24 ist an dessen dem Lagerschrank 10 zugekehrten Stirnseite ein Druckluftzylinder
32 angebracht, dessen Kolben über einen Stößel 33 von unten gegen eine Druckfläche
34 der Klinke 29 wirkt. An die Druckfläche 34 schließt sich eine schräg verlaufende
Rampenfläche 35 an, über welche die Klinke 29 beim Anfahren des Schlittens 24 gegen
einen Fachboden 12 durch den in Arbeitsstellung befindlichen Stößel 33 ausgehoben
wird. Oberhalb der Führungsbahnen für den Schlitten 24 ist der Support 21 mit Führungsbahnen
36 für die aus den Wabenfächern 11 herausgezogenen Fachböden 12 versehen.
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An beiden Längsseiten des Supports 21 ist ein Doppelgurtförderer 40
bzw. 41 befestigt, deren endlose Fördergurte über in der Zeichnung nicht sichtbare
Rollen laufen und von Getriebemotoren 42, 43 angetrieben sind. Die Länge der Doppelgurtförderer
40, 41 ist so bemessen, daß eine Vielzahl von Behältern 13 auf ihnen Platz findet.
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Der in Blickrichtung A (Figur 1) links liegende Doppelgurtförderer
40 dient zum Aufnehmen von auszulagernden Behältern 13 und ist ständig so angetrieben,
daß seine oben liegenden Gurtabschnitte 44, 44 sich vom Lagerschrank 10 wegbewegen.
Der andere Doppelgurtförderer 41 dient zum Aufnehmen von einzulagernden Behältern
13 und ist ständig so angetrieben, daß seine oben liegende Gurtabschnitte 5, 45
sich zum Lagerschrank hin bewegen. Die Behälter 13 liegen auf den oberen Gurtabschnitten
>4>4,44, 45 auf und werden von diesen mit Reibungsschluß mitgenommen.
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Am Ende jedes Doppelgurtförderers 40, 41 ist eine Vorrichtung zum
Anhalten der Behälter 13 bei weiterlaufenden Fördergurten vorgesehen, welche später
anhand der Installationspläne nach den Figuren 12 bis 14 noch näher beschrieben
wird.
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Am Support 21 ist ferner eine Querschiebevorrichtung 46 (Figur 4)
befestigt, welche das gleichzeitige Ein-und Auslagern von Behältern 13 gestattet.
Die Vorrichtung 46 hat zwei gegenüberliegende Tragplatten 47 für zwei in ein- und
derselben Horizontalebene liegende Führungsstangen >48, auf denen ein Schlitten
49 verschiebbar gelagert ist. Dieser ist von einem doppeltwirkenden Druckluftzylinder
50 angetrieben, dessen Arbeitsräume durch eine koaxial zu der einen Führungsstange
48 angeordnete Bohrung im Schlitten 49 selbst gebildet sind,
in
welcher ein auf der Führungsstange befestigter Kolben gleitet.
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Am Schlitten 49 ist ferner ein ebenfalls doppeltwirkender Druckluftzylinder
52 stehend angeordnet, dessen Kolben stange 53 ein querliegendes Joch #>4 trägt,
welches durch zwei Führungsstangen 55, 56 senkrecht geführt ist. Das Joch 54 ist
so lang bemessen, daß es über den Support 21 und einen der beiden Doppelgurtförderer
40, 41 reicht. An beiden Stirnseiten und in Längsmitte ist das Joch 54 mit Anschlagleisten
57, 58, 59 versehen, welche in der in Figur 4 dargestellten, abgesenkten Lage die
oberen Ränder von zwei in der Arbeitsebene E (Figur 13) des Jochs 54 nebeneinander
angeordneten Behältern 13, 13 mit Spiel übergreifen. Der Schlitten 49 ist aus der
dargestellten linken Endlage in eine rechte Endlage verschiebbar, wobei ein auf
dem Doppelgurtförderer 40 stehender Behälter auf dem am Support 21 aufliegenden
Fachboden 12 und ein auf dem Fachboden 12 stehender Behälter 13 auf den rechten
Doppelgurtförderer 41 gelangt. Im Arbeitsbereich des Jochs 54 sind die oberen Führungsleisten
60 der Doppelgurtförderer 40, 41 ausgespart. Durch den Druckluftzylinder 52 ist
das Joch 54 in eine obere Endstellung anhebbar, in welche es quer verschoben werden
kann, ohne daß die Behälter 13 mitbewegt werden.
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Am wegführenden Doppelgurtförderer 40 ist stromab der Querschiebevorrichtung
46 eine Vorrichtung 62 (Figur 6) zum programmierten einführen von Erkennungsmarken
63 in seitliche Taschen 64 der Behälter 13 vorgesehen. Die Vorrichtung 62 hat ein
horizontal liegendes Magazin 65 für die Erkennungsmarken 63, die von einer nicht
gezeigten
Feder gegen den in der Ebene der Taschen 64 liegenden
Magazinbodens 66 gedrückt sind. In dieser Ebene ist ein senkrechter Schieber 67
beweglich geführt, der mit einem Druckluftzylinder 68 verbunden ist. Zur Lagefixierung
des Behälters 13 ist ein motorisch betätigbarer Anschlag 69 vorgesehen. Bei Aktivierung
des Druckluftzylinders 68 stößt der Schieber 67 die am Magazinboden 66 anliegende
Erkennungsmarke 63 nach unten aus, wobei diese Marke in die Tasche 64 des am Anschlag
69 anliegenden Behälters 13 gelangt. Eine im Druckzylinder 68 vorgesehene Rückführfeder
führt danach den Schieber 67 in die obere Ausgangslage zurück.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist mit einer Anzahl von Bestückungsplätzen
72 (Figur 1) versehen, die vom Lagerschrank 10 aus gesehen in einer Reihe hintereinander
liegend angeordnet sind. In den Figuren 1 und 2 ist aus Platzgründen jeweils nur
ein Bestückungsplatz 72 dargestellt. Zwischen dem Lagerschrank 10 und dem dargestellten
ersten Bestückungsplatz 72 ist ein zusätzlicher Arbeitsplatz 73 vorgesehen, an welchem
der zentrale Rechner der Anlage und eine Wiegevorrichtung installiert sind. Jeder
Bestückungsplatz 72 hat wie bekannt eine eigene Umlaufbahn für die komissionierten
Behälter 13 und ein eigenes programmierbares Steuergerät, welches für die automatische
Zuführung der Behälter unter eine Grifföffnung und für eine synchron dazu erfolgende
Lichtpunktanzeige auf der Leiterplatte sorgt. Die erfindungsgemäße Ausbildung der
Umlaufbahn ist nachstehend näher beschrieben.
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Sämtliche Bestückungsplätze 72 und der Arbeitsplatz 73 sind je über
eine eigene, fest installierte Transportbahn mit dem Bediengerät 15 verbunden, welche
übereinanderliegend angeordnet sind und dadurch eine in Figur 2 als Ganzes mit der
Bezugszahl 74 bezeichnete Installationseinheit bilden. Die zum Arbeitsplatz 73 führende
Transportbahn 75 (Figur 1) hat eine Auslagerstrecke 76 (Figur 2) und eine Einlagerstrecke
77, die beide wie die Doppelgurtförderer 40, 41 ausgeführt, im selben Abstand wie
jene zueinander angeordnet und bei korrespondierender Stellung des Bediengerätes
15 bis auf einen geringen Spalt an die Doppelgurtförderer 40, 41 herangeführt sind.
Die Auslagerstrecke 76 ist von einem Getriebemotor 78 und die Einlagerstrecke 77
von einem Getriebemotor 79 stetig angetrieben. Neben dem Arbeitsplatz 73 ist eine
Querschiebevorrichtung 80 vorgesehen, die im Prinzip wie die Verschiebevorrichtung
46 aufgebaut ist und bei ihrer Betätigung Behälter 13 von der Auslagerstrecke 76
auf die Einlagerstrecke 77 zu verschieben vermag. Zum Anhalten bzw. Steuern der
Bewegung der Behälter sind pneumatisch betätigte Anschläge und Vereinzeler vorgesehen,
die anhand der Installationspläne nach den Figuren 12 bis 14 näher beschrieben sind.
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Die zu den Bestückungsplätzen 72 führenden Transportbahnen 82 bis
86 sind je mit einer Zuführ- und einer Rückführstrecke versehen, die wie die anderen
Transportstrecken ausgebildet und angeordnet sind. Die zum ersten Bestückungsplatz
72 führende, in Figur 2 teilweise sichtbaren Zuführstrecke ist mit 88 und die zugehörige
Rückführstrecke mit 89 bezeichnet. Die Transportbahn 82 ist außerdem bei 90 geteilt,
so daß sich ein erster Transportbahnabschnitt
82a und ein zweiter
Transportbahnabschnitt 82b ergibt. Die im einzelnen nicht mehr dargestellten und
beschriebenen Antriebs- und Steuermittel des Transportbahnabschnitts 82a sind so
ausgebildet, daß dieser Abschnitt auch als Speicherstrecke für zuzuführende und
abzuführende Behälter dienen kann.
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Die übrigen Transportbahnen 83 bis 86 sind bei 91 geteilt und so angetrieben
bzw. gesteuert, daß sich ebenfalls als Speicher dienende Transportbahnabschnitte
83a und weiterführende Transportbahnabschnitte 83b usw.
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ergeben. Die Transportbahnabschnitte 83b bis 86b sind derart steigend
ausgeführt, daß sie an bzw. vor dem zugehörigen Bestückungsplatz 72 die vorgeschriebene
Arbeitshöhe erreichen.
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Die Umlaufbahnen an den Bestückungsplätzen 72 sind erfindungsgemäß
in die Transportbahnen 82 bis 86 integriert. Jeder Transportbahnabschnitt 82b bis
86b ist seitlich an den zugeordneten Bestückungsplatz 72 heran-und ein stückweit
darüberhinausgeführt. Vor und hinter jedem Bestückungsplatz 72 ist je eine Querschiebevorrichtung
93 und 94 der schon beschriebenen Art vorgesehen.
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Durch eine entsprechende, anhand des Installationsplans nach Figur
14 noch beschriebene Steuerung ergibt sich im Bereich eines jeden Transportbahnabschnitts
82b bis 86b ein Karreeumlauf K, dessen Länge so bemessen ist, daß er sämtliche Behälter
13 einer Kommission aufnehmen kann.
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Jeder Karreeumlauf K ist unter der Arbeitsplatte 95 eines Anbautisches
am Bestückungsplatz 72 hindurchgeführt. In der Arbeitsplatte 95 sind eine Entnahmeöffnung
und eine weitere Öffnung 96, 97 über der Zuführstrecke 88 der Transportbahn vorgesehen.
Die Querschnittsfläche jeder der beiden Öffnungen 96, 97 ist kleiner als die senkrechte
Projektionsfläche der Behälter 13. Die Entnahmeöffnung 96 ist in eine Vorrichtung
98 (Figuren 11a und b) zum Anhalten, Ankippen und Herausnehmen eines unter der Entnahmeöffnung
96 transportierten Behälters integriert.
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Zum besseren Verständnis der Vorrichtung 98 wird im Folgenden zunächst
der Aufbau der Behälter 13 beschrieben.
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Ein jeder Behälter 13 besteht aus antistatischem Kunststoff und hat
in Draufsicht einen etwa quadratischen Boden 108, an den vier leicht nach außen
divergierende Seitenwände 109 bis 112 angeformt sind. Im Boden 108 ist parallel
zu den Seitenwänden 109 und 111 eine Nut 113 vorgesehen, über welche der Behälter
113 in bestimmten Transportbahnabschnitten geführt und geerdet ist. In der Mitte
der Seitenwand 109 ist die nach oben offene Tasche 64 zur Aufnahme einer Erkennungsmarke
63 vorgesehen. Zu beiden Seiten der Tasche 6>4 sind Taschen 114 und 115 an der
Seitenwand 109 angeformt, die je zur Aufnahme einer Blechmarke 116 für die berührungslose
induktive Abfrage der Behälter dienen. An der gegenüberliegenden Seitenwand 111
ist der Behälter 13 mit einer weiteren Tasche 117 für eine Blechmarke 116 versehen.
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Auf die Seitenwand 109 ist unterhalb der Taschen 64, 114, 115 ein
durch Lesestift abfragbarer Kodierstreifen 118 (Balkencode) aufgeklebt.
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In jeden Behälter 13 ist von oben her ein aus Kunststoff bestehender
Greifboden 120 einsetzbar, welcher danach durch Klemmwirkung an den Seitenwänden
des Behälters festgehalten ist. Der Greifboden 120 hat einen waagerecht liegenden
zentralen Bodenteil 121, an welchen sich zu jeder Seitenwand hin ein leicht schräg
ansteigender Bodenabschnitt 122 bis 125 anschließt. Der Greifboden 120 ist ferner
mit einer prismatischen Erhebung 126 versehen, die durch das Zentrum des Greifbodens
geht und sich über dessen gesamte Breite erstreckt. Eine senkrechte Leiste 127 an
der einen Seitenwand 112 sorgt zusammen mit einer Ausklinkung im Rand des Greifbodens
120 dafür, daß die Erhebung 126 parallel zur Nut 113 des Behälters verläuft. Der
Greifboden 120 wird eingesetzt, wenn in den Behälter 13 Kleinteile ungeordnet eingefüllt
werden sollen.
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Anstelle des Greifbodens 120 kann auch ein Tragboden 128 ((Figuren
9 und 10) in den Behälter 13 eingesetzt werden, der mit parallel angeordneten Rippen
129 und einer seitlichen Griffleiste 130 versehen ist. Der Tragboden 128 dient zur
griffgerechten und stapelbaren Lagerung von IC's, mit welchen die Leiterplatten
bestückt werden sollen.
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Die Vorrichtung 98 (Figuren 11a und b) hat einen in der Arbeitsplatte
95 schwenkbar gelagerten Deckel 140, der die Entnahmeöffnung 96 enthält und mit
einem Griff 141 zum Aufklappen von Hand versehen ist. Unter dem Deckel 140 sind
die auf der Zuführstrecke 88 ankommenden Behälter 13 durch eine in ihre Nut 113
(Figur 8) eingreifende, in der Zeichnung nicht dargestellte Schiene in der Spur
geführt. Unter dem Deckel 140 sind ferner zu beiden Seiten der Zuführstrecke 88
in einem der Breite
der Behälter 13 entsprechenden Abstand zwei
Anschlagbleche 142 vorgesehen, die je an einem bei 143 schwenkbar gelagerten doppelarmigen
Hebel 144 angelenkt sind.
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Die beiden Hebel 144 sind miteinander und mit der Kolbenstange einer
pneumatischen Stelleinrichtung 145 verbunden, welche die Hebel 144 entsprechend
von drei unterschiedlichen Steuerbefehlen in drei unterschiedliche Winkelstellungen
überführt.
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Jedes Anschlagblech 142 ist starr mit einem Winkelblech 146 verbunden,
welches einen Führungsschlitz 147 enthält, in den ein feststehender Bolzen 148 eingreift.
Die Führungsschlitze 147 sind so geformt, daß durch Schwenken der Hebel 144 die
Anschlagbleche 142 in die in der Zeichnung dargestellten Positionen gelangen. In
der in Figur 11a mit vollen Linien dargestellten Position schlägt ein unter die
Entnahmeöffnung 96 transportierter Behälter 13 mit seinen seitlichen Schultern 133
und 135 (Figur 7) an Vorsprüngen 149 der Anschlagbleche 142 an und wird durch diese
gegenüber den weiterlaufenden Fördergurten der Zuführstrecke 88 unter der Entnahmeöffnung
96 festgehalten. Werden die Hebel 144 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Winkel in
a verschwenkt, gelangen die Anschlagbleche 142 in die in-Figur 11a strichpunktiert
angedeutete Position, in welcher sie einen Behälter 13 ungehindert passieren lassen.
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Die Steuerbefehle für die beiden in Figur 11a dargestellten bzw. angedeuteten
Positionen löst die programmierbare Bestückplatzsteuerung im Rahmen der im Zusammenhang
mit dem Installationsplannach Figur 14 beschriebenen Programmfolge aus. Der dritte
Steuerbefehl für die Stelleinrichtung 145 kann willkürlich vom Bestückungsplatz
72 ausgelöst werden und dient dazu, den Behälter 13 in eine
Stellung
hochzukippen, in welcher der am Bestückungsplatz tätige Mitarbeiter den Behälter
bis zum Boden einsehen kann. Durch den dritten Steuerbefehl werden die Hebel 144
um den Winkel b im Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei die Längskanten 150 (Figur 11a)
der Anschlagbleche 142 unter die Längsschultern 151 an den seitlichen Taschen des
Behälters 13 fassen und den Behälter in die in Figur 11b gezeigte Stellung hochschwenken.
Der Behälter 13 schlägt dabei an den Deckel 140 an und schwenkt diesen einfach mit
aus. Nach Wegfall des dritten Steuerbefehls gehen die Teile in die in Figur 11a
mit voll ausgezogenen Linien gezeigte Stellung zurück, wonach die weitere Steuerung
wieder gemäß Bestückprogramm abläuft.
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Zum Herausnehmen eines leergewordenen Behälters 13 aus dem Karreeumlauf
K wird der Deckel 140 von Hand so weit geöffnet, daß der Behälter durch die Öffnung
154 in der Arbeitsplatte 95 nach oben herausgehoben werden kann. An jedem parallel
zur Förderrichtung verlaufenden Seitenrand des Deckels 140 ist ein durch die Öffnung
154 greifendes, segmentförmiges Schutzblech 155 befestigt, welches beim Öffnen des
Deckels 140 die Öffnung 154 gegen die Seiten hin abdeckt. Das in der Zeichnung sichtbare
Schutzblech 155 dient außerdem zur Bedämpfung eines induktiven Sensors S18, welcher
das vollständige Öffnen des Deckels 140 dem zentralen Rechner und der Steuerung
am Bestückungsplatz 72 signalisiert. Zu diesem Zweck ist das Schutzblech 155 so
gestaltet, daß es aus dem Wirkbereich des Sensors S18 herausgeschwenkt ist, wenn
der Deckel 140 voll geöffnet ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Arbeitsweise der beschriebenen
Einrichtung sind nachstehend anhand der Installationspläne nach den Figuren 12 bis
14 beschrieben.
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Die Bauelemente werden sortiert in die Behälter 13 eingefüllt und
der Standort eines jeden Behälters, sowie die Typteilenummer und die Menge der in
ihm enthaltenen Bauelemente sind im Rechner gespeichert. Die Lagerung der Behälter
13 im Lagerschrank 10 erfolgt im chaotischen System. Die Menge der Bauelemente wird
durch Wiegen beim Füllen der Behälter und durch zahlenmäßiges Abbuchen beim Kommissionieren
im Rahmen der vom Rechner durchgeführten Lagerverwaltung ermittelt. Das Programm
ist so ausgebildet, daß beim Kommissionieren jeweils zuerst auf die Behälter mit
dem ältesten Inhalt des angeforderten Bauelemententyps zurückgegriffen, und, gegebenenfalls
durch Auslagern mehrerer Behälter, mindestens die für die Kommission benötigte Menge
bereitgestellt wird.
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Die Bauelemente werden am Arbeitsplatz 73 in die Behälter 13 eingefüllt.
Dabei werden die Typteilenummer und die durch Wiegen ermittelte Menge über eine
Tastatur und die am Kodierstreifen 118 festgehaltene Behälternummer über Lesestift
in den Rechner eingegeben. Danach werden die gefüllten Behälter auf einen Abschnitt
160 (Figur 12) der Auslagerstrecke 76 gesetzt, welcher durch einen Festanschlag
161 vom übrigen Teil der Auslagerstrecke 76 abgeteilt ist. Auf dem Abschnitt 160
werden die Behälter 13 durch die laufenden Fördergurte gegen die Querschiebevorrichtung
80 befördert, vor welcher zwei zurückziehbare Anschläge A1 und A2 angeordnet sind.
Der erste aufgesetzte Behälter 13 wird bis an den Anschlag Al herangeführt und stößt
mit der an der Tasche 115 gebildeten Schulter 133 (Figur 7) am Anschlag Al an. Danach
geht der Anschlag A2 in Sperrstellung. Die folgenden Behälter werden durch den Anschlag
A2 ebenfalls an der Schulter 133 abgefangen und in einer Reihe aufgesammelt, bis
der Abschnitt 160
vollgestellt oder ein Einlagerauftrag am Arbeitsplatz
73 abgewickelt ist. Ein mit der Blechmarke 116 (Figur 7) an der Seitenwand 111 des
Behälters zusammenarbeitender Sensor S1 meldet, daß vor der Querschiebevorrichtung
80 ein Behälter zum Weitertransport ansteht. Die Stellung der Querschiebevorrichtung
80 wird durch Sensoren S2 und S3 erfaßt.
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Der Anschlag A1 wird bei positivem Signal des Sensors S2 durch ein
am Arbeitsplatz 73 ausgelöstes Signal zurückgezogen, worauf der erste Behälter 13
in die Querschiebevorrichtung 80 gelangt. Ein Sensor S4 meldet den ordnungsgemäßen
Ablauf dieses Vorgangs und löst den Antrieb der Querschiebevorrichtung 80 aus, welche
den Behälter auf die Einlagerstrecke 77 übersetzt. Die Einlagerstrecke 77 transportiert
den Behälter unverzüglich bis zu einem Anschlag A3, an welchem der Behälter mit
seiner Schulter 136 zur Anlage kommt. Danach wird ein vorgelagerter Anschlag A4
in Sperrstellung gebracht.
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Das ordnungsgemäße Aufsetzen der Behälter auf die Einlagerstrecke
77 und Transportieren bis zum Anschlag A3 bzw. A4 wird durch Sensoren S5 und S6
erfaßt und der Steuerung gemeldet. Die Sensoren S4 und S5 arbeiten mit der Blechmarke
116 an der Seitenwand 111 und der Sensor S6 mit der in der Tasche 114 steckenden
Bleckmarke 116 an der Seitenwand 109 der Behälter zusammen. Nach dem der Anschlag
A1 wieder in Sperrstellung gegangen ist, läßt der als Vereinzeler arbeitende Anschlag
A2 den nächsten Behälter bis zum Anschlag A1 vorrücken, worauf sich das beschriebene
Übersetzspiel wiederholt. Der zweite und die folgenden übersetzten Behälter werden
am Anschlag A4 abgefangen und in einer Reihe auf der Einlagerstrecke 77 gesammelt
bzw. gepuffert.
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Von der Einlagerstrecke 77 werden die Behälter 13 auf den Doppelgurtförderer
41 (Figur 13) des Bediengerätes 15 überführt. Dazu wird dessen Support 21 rechnergesteuert
in X-Y-Richtung bis in die mit der Transportbahn 75 korrespondierende Stellung verfahren.
In dieser Stellung schließt der Doppelgurtförderer 41 mit geringem Spalt an die
Einlagerstrecke 77 an. Der Doppelgurtförderer 41 transportiert den vom Anschlag
A3 freigegebenen Behälter gegen den Lagerschrank 10, bis er entweder an einem Anschlag
A6, einem davor angeordneten, als Vereinzeler wirkenden Anschlag A7 oder an einem
vorangehenden, am Anschlag A7 bereits gestoppten Behälter anschlägt. Ein Sensor
S8 meldet den ordnungsgemäßen Transport bis zum Anschlag A6, ein Sensor S9 das vollständige
Übersetzen eines ankommenden Behälters auf den Doppelgurtförderer 41 und ein Sensor
S10 in Verbindung mit einer Blechmarke 116 in der Tasche 115 des Behälters und einem
Zählwerk im Steuergerät die Vollbesetzung des Doppelgurtförderers 41.
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Zum Überführen der an den Anschlägen A6 bzw. A7 gestoppten Behälter
13 in den Lagerschrank 10 wird der Support 21 so verfahren, daß seine Führungsbahnen
36 mit dem zum Beladen vorgesehenen Fachboden 12 korrespondieren. Dann wird der
Getriebemotor 25 eingeschaltet und der Schlitten 24 des Supports 21 unter Anhebung
der Klinke 29 durch den Druckluft zylinder 32 gegen den angewählten Fachboden 12
bewegt, bis die Klinke 29 über dem Zapfen 31 liegt (Figur 5). Danach wird der Druckluftzylinder
32 abgeschaltet, worauf die Feder 30 die Klinke 29 auf den Zapfen 31 zieht. So dann
wird der Getriebemotor 25 umgepolt und der Fachboden 12 so weit aus dem Lagerschrank
10 herausgezogen, bis der erste oder ein anderer Leerplatz am Fachboden 12 in die
Arbeitsebene E der Querschiebevorrichtung
46 gelangt. Diese Vorgänge
werden u.a.
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durch Sensoren überwacht und gesteuert, die der Einfachheit halber
nicht mehr dargestellt sind.
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Als nächster Arbeitsgang wird das Joch 54 der Querschiebevorrichtung
46 in jene Endstellung überführt, in welcher es den Fachboden 12 und den Doppelgurtförderer
41 übergreift.
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Das Joch 54 wird dabei durch den Druckluft zylinder 52 angehoben und
durch den Druckluftzylinder 50 verschoben.
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Diese Bewegungen werden durch die in Figur 13 angedeuteten Sensoren
S11 bis s14 überwacht. Danach oder dabei wird der Anschlag A6 zurückgezogen und
ein Behälter 13 in die Querschiebevorrichtung 46 überführt, in welcher der Behälter
durch die Reibung auf den Fördergurten gegen einen nicht gezeigten Anschlag gedrückt
ist. Ein Sensor S15 meldet den ordnungsgemäßen Ablauf dieses Vorgangs und beim Üb
erführen wird die Nummer des Behälters durch einen Lesekopf S16 erfaßt und zusammen
mit den X-Y-Z-Koordinaten des in der Ebene E liegenden Leerplatzes des herausgezogenen
Fachbodens 12 in den Rechner eingelesen. Danach wird das Joch 54 verschoben und
der eingeschleuste Behälter auf den Leerplatz des Fachbodens 12 transportiert.
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Beim erstmaligen Füllen des Lagerschrankes 10 oder, wenn an dem herausgezogenen
Fachboden 12 noch weitere Leerplätze vorhanden sind, auch beim Wiedereinlagern von
Behältern, die von den Bestückungsplätzen 72 zurückkommen, wird der Fachboden 12
durch den Schlitten 24 auf dem Support 21 so weit verschoben, bis ein weiterer Leerplatz
in die Arbeitsebene E gelangt ist. Gleichzeitig mit diesem Arbeitsgang wird das
Joch 54 angehoben und wieder in die den Doppelgurtförderer 41 übergreifende Endstellung
gebracht, worauf der nächste, am Anschlag A7 vereinzelte und am Anschlag A6 freigegebene
Behälter
in das Joch 54 eingeschleust und danach auf den Leerplatz
des Fachbodens 12 überführt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis alle
einzulagernden Behälter auf den Fachboden 12 gelangt sind oder bis der Fachboden
12 keine weiteren Leerplätze mehr aufweist. Danach wird der Fachboden 12 in das
Wabenfach 11 zurückgeschoben, die Klinke 29 durch den Druckluft zylinder 32 ausgehoben
und der Schlitten 24 so weit zurückgezogen, daß der Support 21 ungehindert vor ein
anderes, vom Rechner ausgewähltes Wabenfach 11 positioniert werden kann.
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Beim Kommissionieren eines Bestückungsauftrages werden die Behälter
mit den zu verarbeitenden Bauelementen in einer der Bestückungsfolge entsprechenden
Reihenfolge aus dem Lagerschrank 10 herausgeholt und auf den Doppelgurtförderer
40 des Bediengerätes 15 überführt. Dies geschieht dadurch, daß der Support 21 nacheinander
an die entsprechenden Wabenfächer 11 herangefahren wird und dort die Fachböden 12
so weit herausgezogen werden, bis der entsprechende Behälter in der Arbeitsebene
E steht.
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Dann wird durch Verschieben des Joches 54 der Behälter auf den Doppelgurtförderer
40 aufgebracht, der ihn bis zu einem Anschlag A8 am Ende des Doppelgurtförderers
40 bzw. bis zu einem dort bereits gestoppten Behälter transportiert.
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Behälter mit für den Bestückauftrag nicht ausreichender Bauteilemenge
werden am Anchlag 69 angehalten und mittels Vorrichtung 62 (Figur 6) mit einer Erkennungsmarke
(Münze) versehen.
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Danach wird der Behälter wie beschrieben weitertransportiert und ein
zweiter Behälter mit den gleichen Bauelementen dem Lagerschrank 10 entnommen. Wenn
die Gesamtmenge in beiden Behältern noch immer nicht ausreicht, wird auch der zweite
Behälter mit einer Erkennungsmarke 63 versehen. Dieses Spiel wiederholt sich so
oft, bis die benötigte Menge des betreffenden Bauelementes erreicht bzw. überschritten
ist. Der letzte Folgebehälter mit diesen Bauelementen wird nicht mit einer Erkennungsmarke
63 bestückt.
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Das beschriebene Überführen der Behälter 13 auf den Doppelgurtförderer
40 dauert so lange an, bis die Kommission vollständig zusammengestellt oder bis
der Doppelgurtförderer 40 mit Behältern voll besetzt ist. Diese Vorgänge werden
ebenfalls durch Sensoren überwacht, die in der Zeichnung ebenfalls nicht mehr dargestellt
sind. Im nächsten Arbeitsgang wird der Support 21 in X- und Y-Richtung so verfahren,
daß die Doppelgurtförderer 40 und 41 mit jener Transportbahn 82, 83 usw. korrespondieren,
die zu dem für die Ausführung der Kommission vorgesehenen Bestückungsplatz 72 führt.
Nach Zurückziehen des Anschlags A8 werden die Behälter auf die Auslagerstrecke 88
der weiterführenden Transportbahn aufgeschoben und dort bis zu einem den Teilungspunkt
90 bzw. 91 (Figur 1) vorgelagerten Anschlag A9 (Figur 14) geführt. Bei Kommissionen
mit größeren Bauelementemengen können sich die beschriebenen Vorgänge wiederholen.
Die gesamte Kommission wird auf der Auslagerstrecke 88 vor dem Teilungspunkt 90
bzw. 91, also im ersten Transportbahnabschnitt
82a, 83a usw. so
lange gespeichert, bis von der im betreffenden Bestückungsplatz 72 integrierten
Steuerung ein Abrufbefehl kommt.
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Jede der Transportbahnen 82 bis 86 mündet direkt in den Karreeumlauf
K des zugeordneten Bestückungsplatzes 72 ein und bildet dessen gerade Transportbahnabschnitte.
In Figur 14 ist in Übereinstimmung mit der Beschreibung zu Figur 2 die vorlaufende,
über die Öffnungen 96 und 97 führende Strecke des Karreeumlaufes K mit der Bezugszahl
88 und die zurückführende Strecke mit der Bezugszahl 89 bezeichnet. Beide Strecken
88, 89 bilden mit den Querschiebevorrichtungen 93 und 94 den Karreeumlauf K. Die
Steuerung des Karreeumlaufs K und des eingangsseitig vorgelagerten Anschlags A9
erfolgt durch ein in den Bestückungsplatz 72 integriertes Steuergerät.
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Der Karreeumlauf K enthält einen sogenannten Pilotbehälter 13p, der
sich durch eine abweichende Anordnung bzw. Gruppierung von Blechmarken 16 und vorzugsweise
auch farblich von den übrigen Behältern 13 unterscheidet. Die abweichende Anordnung
bzw. Gruppierung der Blechmarken 16 ist von entsprechend angeordneten, in Figur
14 nicht mehr näher bezeichneten oder dargestellten Sensoren erkennbar, mit deren
Hilfe der Umlauf des Pilotbehälters 13p so gesteuert ist, daß er bei Abarbeitung
einer Kommission den anderen Behältern 13 an der Spitze voranläuft.
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Es sei angenommen, daß der Pilotbehälter 13p vor Hereinnahme der Behälter
13 einer Kommission in den Karreeumlauf K durch einen Anschlag A10 vor der Entnahmeöffnung
96 angehalten ist. Durch Zurückziehen des Anschlags A9 wird die Reihe der kommissionierten
Behälter 13 in den Karreeumlauf K eingelassen und bis zu einem als Vereinzeler
dienenden
Anschlag All transportiert. Wenn die Zuführstrecke 88 sämtliche Behälter 13 der
Kommission nicht aufzunehmen vermag, werden der Pilotbehälter 13p und die folgenden
Behälter 13 zur Querschiebevorrichtung 94 und über diese auf die Rückführstrecke
89 transportiert, auf welcher der Pilotbehälter 13p und die folgenden Behälter 13
bis zu Anschlägen A12 und A13 gelangen. Das Einschleusen der kommissionierten Behälter
in den Karreeumlauf K ist beendet, wenn ein zählender Sensor die vom Rechner vorgegebene
Anzahl der Behälter festgestellt und an den Rechner zurückgemeldet hat.
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Bei Abarbeitung der Kommission werden die in den Karreeumlauf K eingeschleusten
Behälter in bekannter Weise durch die Steuerung des Bestückungsplatzes 72 synchron
mit der optischen Bestückungsanzeige schrittweise unter der Entnahmeöffnung 96 vorbeigeführt.
Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht u.a. darin, daß mehrere
Behälter mit den gleichen Bauelementen in die Kommission eingereiht sein können,
welche nacheinander die Entnahmeöffnung 96 passieren. Diese Behälter sind, wie bereits
beschrieben, mit einer zusätzlichen Erkennungsmarke 63 versehen. Eine Ausnahme macht
nur der letzte Behälter der Folge, sofern in diesem nach Abarbeitung des Auftrags
noch Bauelemente rechnerisch übrig bleiben. Solange ein mit einer Erkennungsmarke
63 versehener Behälter beim Bestücken noch nicht vollständig geleert ist, läßt die
Steuerung beim Weitertakten den oder die die gleichen Bauelemente enthaltenden Folgebehälter
ohne Halt unter der Entnahmeöffnung 96 vorbeilaufen.
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Ein mit einer Erkennungsmarke 63 versehener Behälter 13 wird aus dem
Karreeumlauf K von Hand entfernt, sobald sämtliche Bauelemente aus ihm entnommen
sind. Die Herausnahme
des Behälters aus dem Karreeumlauf K wird
durch den Sensor S18 (Figur 11b) erfaßt und an die Steuerung des Bestückungsplatzes
72 gemeldet. Die Steuerung hält in diesem Fall den die gleichen Bauelemente enthaltenden
Folgebehälter unter der Entnahmeöffnung 96 an, so daß die Bestückung mit diesen
Bauelementen fortgesetzt werden kann.
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Durch die Öffnung 97 können Bauteile in einen Behälter 13 zurückgegeben
werden, welche diesem Behälter beim vorangegangenen Arbeitstakt durch die Entnahmeöffnung
96 zu viel entnommen wurden.
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Wenn eine Kommission vollständig abgearbeitet ist, werden die Behälter
13 aus dem Karreeumlauf K in die Rückführstrecke 89 (Figur 2) der betreffenden Transportbahn
82 bis 86 ausgeschleust und aus dieser, gegebenenfalls nach einer Zwischenspeicherung,
auf den Doppelgurtförderer 41 (Einlagerband) des Bedienungsgeräts 15 überführt,
von welchem sie in der schon beschriebenen Weise in den Lagerschrank 10 gelangen.
Der Pilotbehälter 13p wird aus dem Karreeumlauf K nicht mit ausgeschleust, sondern
vorteilhaft noch ein weiteres Mal im Karreeumlauf K herumgeführt. Danach hat man
die Kontrolle, daß alle Behälter 13 den Karreeumlauf K verlassen haben. Die zur
Einlagerung zurückgeführten Behälter werden von einem Sensor auf evtl.
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vorhandene Erkennungsmarken (Kennzeichnung für Mindermenge) abgetastet.
Behälter mit Marke wurden vom Rechner bereits bei der Auslagerung abgebucht und
werden deshalb unberücksichtigt eines evtl. Inhalts als Leerbehälter eingelagert.
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Nach entsprechendem Programmaufruf werden diese zur Neubefüllung ausgelagert.
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Das Überführen von einzulagernden Behältern 13 vom Doppelgurtförderer
41 (Einlagerband) des Bediengerätes 15 auf einen aus dem Lagerschrank 10 herausgezogenen
Fachboden 12 kann gleichzeitig mit dem Auslagern eines von diesem Fachboden abgerufenen
Behälters auf den Doppelgurtförderer 40 (Auslagerband) vor sich gehen, so daß sich
insbesondere
bei kurz aufeinanderfolgenden Auftragsbearbeitungen
eine erhebliche Zeitersparnis erzielen läßt. Diese vorteilhafte Arbeitsweise wird
durch die erfindungsgemäße Ausbildung der in Figur 4 näher dargestellten Querschiebeeinrichtung
46 erzielt, wie Figur 4 ohne weiteres erkennen läßt.
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