DE3444327A1 - Vorrichtung zum maschinellen montieren von werkstuecken aus bauteilen - Google Patents

Vorrichtung zum maschinellen montieren von werkstuecken aus bauteilen

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DE3444327A1
DE3444327A1 DE19843444327 DE3444327A DE3444327A1 DE 3444327 A1 DE3444327 A1 DE 3444327A1 DE 19843444327 DE19843444327 DE 19843444327 DE 3444327 A DE3444327 A DE 3444327A DE 3444327 A1 DE3444327 A1 DE 3444327A1
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Siegmund 8450 Amberg Kumeth
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/001Article feeders for assembling machines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/041Incorporating a pick-up tool having multiple pick-up tools

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Description

  • Titel: Vorrichtung zum maschinellen Montieren von
  • Werkstücken aus Bauteilen Vorrichtung zum maschinellen Montieren von Werkstücken aus Bauteilen Die Erfindung bezieht sich auf einen Montageautomaten bzw.
  • auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Unter "Werkstück" sind im Sinne der Erfindung nicht nur Snechanische, sondern auch elektrische Werkstücke oder Baugruppen, beispielsweise auch gedruckte Schaltungen zu verstehen, so daß eine Vorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung u.a. auch ein Automat zum bestücken von elektrischen ' eiterplatten ist.
  • Vorrichtungen zum maschinellen Montieren von Werkstücken sind an sich in zahlreichen Ausführungen bekannt. Zu Uebertragen der zu montierenden Bauelemente von einer Bauelomentezuführung an die Werkstückaufnahme bzw. an ein dort vorhandenes Bauteil oder bereits teilweise montiertes Werkstück werden vielfach Wendegreifer verwendet, die in der Regel zwei Greiferarme aufweisen und derart gesteuert sind da;3 in j jedem Arbeitstakt ein Greiferarm der Bauelementzuführung ein Bauelement entnimmt und der andere Greiferarm ein Bauelement an die Werkstückaufnahme bzw. an das dort vorhandene Bauteil oder teilveise montierte Werkstück abgibt, wobei bei diesem Arbeitstakt die Greiferarme zunächst auf die Bauelementezuführung bzw. auf die Werkstückaufnahlne zu und ansctieeng von oor t wieder wegbewegt werden. Am Ende t endes Arbeitstaktes werden die Greiferarme dann zusätzlich um 1800 gedreht bzw.
  • geschwenkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorrichtung zum maschinellen Montieren von Werkstücken aus Einzel -Bauteilen aufzuzeigen, die sich durch eine besonders einfache, störunanfällige sowie vor allem auch schnell arbeitende Konstruktion vcrallem auch des Wendogreifers auszeichnen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebilde Durch die erfindungsgemtßc Ausbildung läßt sich bei einfacher Konstruktion eine hohe leistung bei der Übergabe der Bauelemente von der Bauelementezuführung an die Werkstückaufnahme erreichen, wobei die Vor- und Zurückbewegung der Greiferarme, die (Bewegung) in jeder Arbeitsphase des Wendegreifers zur Entnahme eines Bauelementes aus der Bauelementezuführung bzw. zur Übergabe eines Bauelementes an die Werkstückaufnahme bzw. an das dort bereitstehende Bauteil oder teilweise montiertes Werkstück notwendig ist, mit Hilfe der Steuerkurve und der mit dieser zusammenwirkenden Mitnehmer durch einfache Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Träger erzielt wird.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Seitenansicht die mit einem Wendegreifer versehene Arheitsstation eines Automaten zum Bestücken von Leiterplatten mit elektrischen Bauelementen; Fig. 2 in schematischer Darstellung und in Draufsicht den im wesentlichen als Scheibe oder Teller ausgebildeten "ersten Träger" des Wcndegreifers gemäß Fig. 1, zusammen mit den an diesem Träger in Längsrichtung verschiebbar geführten und als Stößel ausgebildeten Greiferarmen; Fig. 3 in schematischer Darstellung und in Draufsicht den ebenfalls als Scheibe bzw. Teller ausgebildeten "zweiten Träger" mit der an diesem Träger vorgesehenen Steuerkurve; Fig. 4 in Detaildarstellung das als Werkstückaufnahme ausgebildete Ende der Greiferarme zusammen mit der zu bestückenden Leiterplatte und einer Prüf- und Ausstoßeinrichtung für die elektrischen Bauelemente; ig. 5 einen Schnitt durch den Wendegreifer gemäß Fig. 1 ; Fig. 6 einen Malteserantrieb zum getakteten Antrieb des ersten Trägers.
  • In den Figuren ist 1 eine elektrische Leiterplatte, die an ihrer in den Figuren 1 und 4 oberen Oberflächenseite mit einer Vielzahl von nicht näher dargestellten Leiterbahnen versehen ist, und die an ihrer in den Fig.l und 4 unteren Oberflächenseite mit einer Vielzahl von elektrischen Bauelementen 2 bestückt werden soll. Diese Bauelemente sind bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel elektrische Mikro-Schalter (Schließer), die an einer Seite jeweils zwei, mit den Leiterbahnen der Leiterplatte 1 zu verlötende Anschlußdrähte bzw. Anschluß-Pins 3 und an der gegenüberliegenden Seite ein stößelartiges Betätigungselement 4 aufweisen, welches beim Niederdrücken den Kontakt im Bauelement 2 bzw. im Mikroschalter schließt. Beim Bestücken der Leiterplatte 1 mit einem Bauelement 2 werden dessen Anschlußpins 3 von unten her, d.h. in Richtung des Pfeiles A der Fig. 4 durch vorbereitete Bohrungen 5 der Leiterplatte 1 hindurchgeschoben, so daß die freien Enden der Anschlußpins 3 über die in den Figuren 1 und 4 obere Oberflächenseite der leiterplatte 1 vorstehen.
  • Dort, wo die einzelnen Bauelemente 2 an der Leiterplatte 1 montiert werden sollen, ist in dieser Leiterplatte jeweils noch eine zusätzliche Öffnung 6 für einen stößel förmigen Ausstoßer 7 vorgesehen, mit dessen Hilfe de, ekte Bauelemerlte 2 noch elektrischer Funktionsprüfung ausgestoßen werden können, wie dies weiter unten noch beschrieben wird. Die mit den Bauelementen 2 bzw. Mikroschaltern bestückte ei erpi atte 1 bildet das aktive Element einer elektrischer Tastatur für eine Schreibmaschine oder für einen Rechner.
  • in die die iterpiatte 1 in den jeweils erforderlichen Bereichen mit den Bauelementen 2 bei Verwendung eines ortsfesten, schnell arbeitenden Wendegrei fers 8 bestücken zu können, ist die Leiterplatte 1 an einem Rahmen 9 eingespannt, der Teil eines ansonsten nicht näher dargestellten Koordinatentisches ist, welcher nach einem Programm gesteuert in wenigstens zwei senkrecht zueinander verlaufenden Raumachsen, d.h. in wenigstens zwei Raumachsen bewegbar ist, die eine senkrecht zur Zeichenebene der Figuren 1 und 4 verlaufende Ebene definieren.
  • Der unter dem Rahmen 9 bzw. der Leiterplatte 1 angeordnete Wendegrei Fer 8 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform vier stößelartige Greiferarme 10, 11, 12 und 13, die an einem um eine horizontale und parallel zu den Oberflächenseiten der Leiterplatte 1 liegende Achse S umlaufenden Wendegreiferelement 14 derart vorgesehen sind, daß die Greiferarme 10 -13 jeweils uai 90° gegeneinander versetzt angeordnet und mit ihrer Längserstreckung radial zur Achse S liegen. Jeder Greiferarm 11), 1]., 12 bzw. 13 weist an seinem radial außen~ liegenden und über den Umfang des insgesamt scheiben- oder teller förmigen Elementes 14 liegenden Ende eine Bauelementeaufnahme 15 auf, die bei der dargestellten Ausführungsform als Klemm-Zange ausgebildet ist und zwei Zangenelemente 16 und 17 aufweist, von welchen wenigstens eines als elastische Zunge ausgebildet ist und welche ein Bauelement 2 klammerartig übergreifen und zwischen sich durch Klemmsitz festhalten. An ihren einander zugewendeten Oberflächenseiten besitzen die Zangenelemente 16 und 17 Leisten 18, die mit ihren dem freien Ende des betreffenden Greiferarmes bzw. den freien Enden der Bauelementeaufnahme 15 zugewendeten Stirnfläche eine Anlagefläche für die mit dem Betätigungselement 4 versehene Seite des Bauelementes 2 bzw. des Mikro-Schalters bilden. Zwischen den beiden Zangenelementen 16 und 17 ist weiterhin an der Bauelementeaufnahme 15 ein Ansatz 19 vorgesehen, der bei in der Bauelementeaufnahme 15 angeordriemen Bauelement 2 gegen das Betätigungselement 4 anliegt und dieses niederdrückt, so aa der elektrische Kontakt im Bauelement 2 geschlossen ist. Zwischen den beiden Anschlußpins 3 weist das Bauelement 2 einen widerhakenartig wirkenden Arretierungszapfen 20 auf, der bei der Montage des Bauelementes 2 an der Leiterplatte 1, d.h. beim Einschieben der Anschlußpins 3 in die Bohrungen 5 dieser Leiterplatte in die Öffnung 6 eingeführt wird und sich an der dem Bauelement 2 abgewendeten Oberflächenseite, d.h. bei der für die Figuren 1 und 4 gewählten Darstellung an der oberen Oberflächenseite der Leiterpiatte 1 verankert, so da es zur Montage eines Bauelementes 2 an der Leiterplatte 1 lediglich notwendig ist, den entsprechenden, jeweils in der oberen Position unmittelbar unterhalb der Leiterplatte 1 befindlichen Greiferarm, beispielsweise den Greiferarm 10 in Richtung des Pfeiles A nach oben zu bewegen und anschließend wieder zurückzuziehen, wobei der Arretierungszapfen 20 das Bauelement 2 an der Leiterplatte 1 festhält. Da durch den Ansatz 19 das Betätigungselement 4 des Bauelementes 2 während der Montage gedrückt ist, kann unmittelbar nach dem Einsetzen des Bauelementes 2 in die Leiterplatte mit Hilfe von Prüfelektroden 21 , die sich gegen die nach oben über die Leiterplatte 1 vorstehenden Anschlußpins 3 anlegen, die elektrische Funktionsfähigkeit des Bauelementes 2 überprüft werden. Wird bei dieser Überprüfung festgestellt, daß zwischen den Anschlußpins 3 kein Kontakt besteht, das betreffende Bauelement 2 also fehlerhaft ist, wird die Leiterpi atte 1 mit Hilfe des Koordinatentisches zur Seite bewegt, so daß sich das defekte Bauelement 2 unter dem Ausstoßer 7 befindet. Dieser Ausstoßer wird dann in Richtung des Pfeiles F in vertikaler Richtung nach unten bewegt, so daß das defekte Bauelement 2 mit Hilfe dieses Ausstoßers, der auf den Arretierungszapfen 20 einwirkt, nach unten ausgestoßen werden kann. Mit Hilfe des Koordinatentisches wird die Leiterplatte 1 dann wieder in Bestückungsposition zurückgeführt und die betreffende Stelle der Leiterplatte 1 mit einem neuen Bauelement 2 bestückt.
  • Die Bauelemente 2 werden dem Wendegreifer 8 über eine Zuführungseinrichtung 21, beispielsweise über eine Vibra-Lions-Gleitschiene derart zugeführt, daß die Bauelemente an dem unter ciem tendegreifer 8 bzw. unter dem ßewegungsraum der Greiferarme 10 bis 13 endenden Ende dieser Zuführungseinriciltuna rni.t ihrer mit dem Betätigungselement 4 versehenen Seite nach oben gerichtet sind. Die Zuführung der Bauelemente 2 ist in der Fig. 1 durch den Pfeil C angedeutet. immer dann, wenn mit Hilfe des in der obersten Position befindlichen Greiferarms (beispielsweise Greiferarm 10) ein Bauelement 2 an die Leiterplatte 1 abgegeben wird (Bewegung des betreffenden Greiferarmes 10 in Richtung des Pfeiles A radial zur Achse S nach außen), wird von dem sich in der untersten Position befindlichen Greiferarm (beispielsweise Greiferarr, 12) bzw. von der dort vorgesehenen Bauelementeaufnahme 15 durch Bewegen dieses Greiferarmes in Richtung des Pfeiles B nach unten (ebenfalls radial zur Achse S) ein Bauelement 2 aufyenomnlen, so daß dieses dann die in der Fig. 4 gezeigte Lage zwischen den beiden Zangenelementen 16 und 17 der Bauelementeaufnahme 15 aufweist. Bei der Aufnahme eines Bauelementes von der Zuführungseinrichtung 21 sowie bei der Abgabe eines Bauelementes 2 an die Leiterplatte 1 befindet sich das Element 14 in Ruhestellung. Nach der Aufnahme sowie Abgabe jeweils eines Bauelementes werden die betreffenden Greiferarme radial nach innen, d.h. entgegen den Pfeilen A und B bewegt und das Element 14 um einen Arbeitsschritt, d.h.
  • um 900 um die Achse S weiterbewegt, so daß unter der Leiterplatte 1 wiederum ein Greiferarm, d.h. nunmehr der Greiferarm 11 mit einem Bauelement 2 und über einem Bauelement 2 an der Zuführungseinrichtung 21 ein Greiferarm, d.h. nunmehr der Greiferarm 13 mit leerer Bauelementeaufnahme 15 bereitstehen.
  • Zur Übergabe des Bauelementes 2 am Greiferarm 11 an die Le iterpla tte 1 sowie zur Übernahme des an der Zu führungseinrichtung 21 bereitstehenden Bauelementes 21 vom Greiferarm 13 werden nach dem Stillsetzen des Elementes 14 die beiden Greiferarme 11 und 13 wieder radial nach außen, d.h. in Richtung der Pfeile A und 3 bewegt. Während der Bewegung zwischen der untersten und der obersten Position behalten die Greiferarme 10 - 13 jeweils ihre eingezogene Stellung bei, d.h. die Verschiebung der Greiferarme radial nach außen er folgt jeweils nur in der untersten sowie in der obersten Position.
  • Um die Bewegung und Steuerung der Greiferarme 10 - 13 in der beschriebenen Weise zu erzielen, besteht das Element 14 aus zwei scneiben- oder tellerförmigen Trägern 22 und 23, die mit einer senkrecht zur Achse S verlaufenden Stirnseite gegeneinander anliegen, jedoch um diese Achse relativ zueinander verdrehbar sind.
  • Der Träger 2? ist mit Hilfe eines Lagers 24 frei drehbar auf dem einen Ende einer Welle 25 angeordnet, deren Achse achsgleich mit der Achse S liegt und die an ihrem anderen Ende mit Hilfe von Lagern 26 und 27 an einer Lager-Platine 28 eines ortsfesten Maschinengestells drehbar gelagert ist. An dem freien, d.h. an dem den Lagern 26 und 27 entfernt liegenden Ende ist an der Welle 25 der Träger 23 drehfest gehalten, so daß der Träger 22 zwischen dem Träger 23 und der Lager-Platine 28 angeordnet ist. An seiner dem Träger 23 zugewendeten Stirnseite weist der Träger 22 vier radial zur Achse S verlaufende nutenförmige Führungskanäle 29 auf, die zu dieser Stirnseite sowie zur Umfangsfläche des Trägers 22 hin offen sind und von denen jeder einen Greiferarm 10, 11, 12 bzw. 13 aufnimmt. Der Querschnitt dieser Führungskanäle 29 entspricht dem Querschnitt der Greiferarme, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform weisen bei quadratischem Querschnitt der stößelartigen Greiferarme die Führungskanäle 29 ebenfalls einen quadratischen Querschnitt auf. Da der Träger 23 mit einer Stirnseite dem Träger 22 unmittelbar benachbart liegt, sind die Führungskanäle in Richtung quer zur Kanallängsrichtung, d.h. in Richtung der Achse S rundherum geschlossen, so daß die Greiferarme 10, 11, 12 und 13 für eine Verschiebung ausschließlich in Richtung radial zur Achse S in den Führungskanälen 29 formschlüssig geführt sind.
  • An seiner dem Träger 23 abgewendeten Stirnseite ist der Träger 22 als Schaltrad eines Maltesergetriebes ausgebildet, d. F0 er ansonsten im vesentlichen scheibenförmige Träger 22 besitzt dort einen über diese Stirnseite vorstehenden Ansatz oder Fortsatz, welcher an seiner Umfangsfläche vier kreisbogenförmig gekrümmte konkave Ausnehmungen 31 aufweist, die Jeweils gleiche Länge besitzen und um 90° um die Achse S geyelleinander versetzt sind. Der Ansatz 30 ist weiterhin mit vier zur freien Oberflächenseite des Ansatzes 30 sowie zum Umfang des Trägers 22 hin offenen Mitnah,ne- oder Eingriff nuten 32 versehen, die mit ihrer Längserstreckung jeweils radial zur Achse S verlaufen, wobei die Nuten 32 um 450 gegenüber den Führungskanälen 29 (an der anderen Stirnseite des Trägers 22) versetzt um die Achse S angeordnet sind.
  • An der Lager-Platine 28 ist mit Hilfe von Lagern 33 und 34 eine Antriebswelle 35 drehbar gelagert, die mit ihrer Achse parallel zur Achse S liegt. Die Welle 35 trägt an ihrem einen, über die den Trägern 22 und 23 zugewendete Oberflächenseite der Platine 28 vorstehenden Ende ein flügelförmiges Mitnehmerelement 36 sowie ein Arretierungselement 37, die beide ebenfalls Teile des Malteserantriebes sind. Das flügelförmige Mitnehmerelement besitzt an seinen beiden, radial von der Welle 35 seitlich wegstehenden und um 1800 gegeneinander versetzten Enden jeweils einen von einer Rolle gebildeten Mitnehmer 38, wobei beim Umlaufen der Antriebswelle 35 beispielsweise in Richtung des Pfeiles D der Fig. 6 die Mitnehmer 38 nacheinander in Eingriff mit einer der Nuten 32 kommen, wodurch bei kontinuierlich umlaufender Antriebswelle 35 der Träger 22 getaktet in Richtung des Pfeiles E gedreht wird, und zwar bei jedem halben Umlauf der Welle 35 um einen Winkelschritt von 900 . Um den Träger 22 in der jeweils zwischen zwei Bewegunysschritten liegenden Stillstandszeit zu arretieren bzw. die störende Wirkung von unvermeidlichen Getriebespielen auszuschalten, weist das Arretierungselement 37 zwei kreisbogenförmig und konvex gekrümmte Flächenbereiche 39 an seinem Umfang auf, die jeweils um 900 gegenüber den Mitnehmern 38 versetzt sind und von denen jeweils ein Flächenbereich 39 während der Stillstandsphase des Trägers 22 in eine Ausnehmung 31 hineinreichen. Um eine einwandfreie Arretierung des Trägers 22 in der Stillstandsphase zu erreichen, können auch andere Arretierungselemente ggf. zusätzlich oder aber an Stelle des Arretierungselementes 37 verwendet werden.
  • Auf der Antriebswelle 25 ist weiterhin ein Zahnrad 40 drehfest gehalten, welches mit einem auf der Welle 25 befestigten Zahnrad 41 in Eingriff steht. Die beiden Zahnräder 4G und 41 besitzen gleichen Durchmesser, so daß die Welle 25 und damit der an dieser Welle befestigte Träger 23 mit gleicher Geschwindigkeit wie die Welle 35 umlaufen, jedoch gegenläufig zur Drehbewegung der Welle 35, d.h. der Träger 23 läuft in gleicher Richtung wie der Träger 22 um, jedoch nicht getaktet und damit mit höherer Umlaufgeschwindigkeit. Immer dann, wenn die Welle 35 eine volle Umdrehung ausgeführt hat, hat somit auch der Träger 23 um die Achse S eine volle Umdrehung um 3600 ausgeführt, während sich in dieser Zeit der Träger 22 lediglich um 180° @eitergedreht hat.
  • An seiner dem Träger 22 zugewendeten Stirnseite besitzt der Träger 23 eine zu dieser Stirnseite hin offene, in sich geschlossene Führungsnut 42, in welche von Rollen gebildete Mitnehmer 43 eingreifen, von denen jeweils einer an jedem Greiferarm 10, 11, 12 bzw. 13 vorgesehen ist.
  • Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, besitzt die Führungsnut 42 zwei im wesentlichen kreisbogenförmige Abschnitte 42', die um die Achse S um 1800 gegeneinander versetzt angeordnet sind und konzentrisch zu dieser Achse verlaufen. Im Bereich dieser kreisbogenförmigen Abschnitte 42' besitzt die Führungsnut 42 den geringsten Abstand von der Achse S. Die Führungsnut 42 besitzt weiterhin zwei die Abschnitte 42' miteinander verbindende Abschnitte 42", die ebenfalls um die Achse S um 1800 gegeneinander versetzt sind. Im Bereich der Abschnitte 42" verläuft die Führungsnut 42 in Drehrichtung des Trägers 23 zunächst radial nach außen, d.h. im Sinne eines zunehmenden Abstandes von der Achse S und dann wieder radial nach innen, so daß jeder Greiferarm 1, 11, 12 bzw. 13 dann, wenn sich dessen Mitnehmer 43 in einem der Abschnitte 42' befindet, die eingezogene Position aufweist und dann, wenn dessen Mitnehmer 43 in einem der Abschnitte 42" eintritt, zunächst radial a 1 n nach außen (Pfeil A oder B) und ansch ließen@ wtedel rad@@l nach innen bew@gt wird Im einzelnen läßt sich die Arbeitsweise der die beiden Träg 22 und 23 aufweisenden Getriebeanordnung, wie folg, beschreiben : Durch die beschriebene Anerdnung der Führungskanäle 29 und der Nuten 32 am Träger 22 ist zunächst dafür gesorgt, daß irnmcr dann, wenn sich der Träger 22 in Ruhestellung befindet, d.h. unmittelbar nach dem Außereingriffkommen eines Mitnehners 33 mit einer Nut 32 sowie vor dem erneuten IneingrifF-kommen des anderen Mitnehmers mit einer Nut 32 sich zwei der Führungskanäle 29 in Richtung zwisenen der Aufgabeposition (Zuführungseinrichtung 21) und der Abgabeposition (Leiterplatte 1) der Bauelemente 2 liegen, d.h. bei der die Fig. 1 gewählten Darsteliung in vertikaler Richtung liegen, während die beiden anderen Führungskanäle 29 in einer hierzu sen.<-recht verlaufenden Richtung angeordnet sind. Weiterhin ist der Träger 23 so auf der Welle 25 befestigt, daß immer dann, wenn der Träger 22 eine Bewegungsphase abgeschlossen hat, die Mitneh@er 43 des obersten bzw. des untersten Greiferarmes, d.h. beispielsweise des Greiferarmes 10 und des Greiferarmes 12 in einen der Abschnitte 42" der Führungskurve 42 eintreten. Da sich der Träger 23 auch in der Stii=llstandsphase des Trägers 22 weiterdreht, werden die Greiferarme 10 und 12 entsprechend dem Verlauf der Abschnitte 42" bei stillstehendem Träger 22 und dami bei nicht umlaufenden Greiferarmen zunächst radial nach außen (Pfeile A und B) anschließend wieder radial nach innee bewegt, wobei die Mitnehmer 43 der Greiferarme 10 und 12 jeweils einen Abschnitt 42' der Führungskurve 42 erreicht haben, bevor der Träger 22 um einen weiteren Schritt (Winkeldrehung 900 ) weiterbewegt wird. Am Ende der Stillstandszeit des Trägers 22 befinden sich sämtliche Mitnehmer 43 in den beiden Abschnitten 42' der Führungsnut 42, und zwar r jeweils im Bereich der Übergänge zu den Abschnitten 42. Bei dem anschließenden Weiterbewegen des Trägers 22 erfolgt keine Relativbewgung zwischen den beiden Trägern 22 und 23, da der Träger 22 beim Bewegen mit gleicher Geschwindigkeit wie der Träger 23 weiterbewegt wird, d.h sämtliche Grelferarme verbleiben in ihrer eingezogenen Stellung. Um dies zu ermöglichen, erstrecken sich die Abschnitte 42' jeweils um einen Winkelbereich von 90° oder etwas größer als 90° um die Achse 8.
  • Sobald der Träger 22 um einen weiteren Winkelschritt weicerbewegt ist, befindet sich entsprechend der in der rig. 2 mit dem Pfeil E angegebenen Drehrichtung der Greiferarm 11 unter der Leiterplatte 1 und der Greifera@m 13 über der Zuführungseinrichtung 21 . Boi der nach dem Stillsetzen des Trägers 22 nieder auftretenden Relativbewegung zwischen dem Träger 23 unc dem Träger 22 werden durch die mit den Abschnitten 42" in Eingriff kommenden Mitnehmer 43 die Greiferarme 11 und 13 zunächst radio 1 nach außen und dann wieder radial nach inner bewegt, während die Mitnehmer 43 der beiden anderen Greiferarme in den beiden Abschnitten 42' der Führungsnut 42 verbleiben, diese Greiferarme also nicht bewegt werden.
  • Die beschriebene Ausbildung des Wendegreifers hat den Vor teil , daß mit ihn bei einfacher und vor allem auch stöunanfälliger Konstruktion in äußerst kurzer Folge aufeinander elektrische Bauelemente 2 von der Zuführungseinrichtung 21 an die Leiterplatte Übertragen werden können.
  • Die Erfindung wurde voranstehend en einem Ausführungsbeispie beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke verlassen wird.

Claims (14)

  1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum maschinellen Montieren von Werkstücken aus Bauelementen, mit wenigstens einer Werkstückhalterung, mit wenigstens einer Einrichtung zum Zuführen der Bauelemente (Bauelementezuführung) sowie mit wenigstens einem Wendegreifer, der zwischen der Bauelementezuführung und der Werkstückhalterung bewegbare und jeweils mit einer Bauelementeaufnahme versehene Greiferarme besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferarme (10, 11, 12, 13) als stößelartige Elemente ausgebildet sind, die in einem um eine Achse drehbar gelagerten ersten Träger (22) radial zu dieser Achse (S) in Längsrichtung verschiebbar geführt sind und jeweils an ihrem radial außen liegenden Ende die Bauelementeaufnahme (15) aufweisen, daß der erste Träger (22) um die Achse (S) getaktet angetrieben ist, daß jeder Greiferarm (10, 11, 12, 13) einen Mitnehmer (43) aufweist, der mit einer Steuerkurve (42) am zweiten Träger (23) zusammenwirkt, daß der zweite Träger (23) um die gleiche Achse (S) kontinuierlich umlaufend angetrieben ist, und daß die sich um diese Achse (S) erstreckende, in sich geschlossene Steuerkurve (42) wenigstens einen ersten Abschnitt (42') mit gleichbleibendem Abstand von der Achse (S) sowie wenigstens einen zweiten Abschnitt (42') aufweist, in welchem der Abstand der Steuerkurve von der Achse (S) zunächst zunimmt und anschließend wieder abnimmt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des ersten sowie zweiten Trägers (22, 23) synchron erfolgt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Träger (22) vier Greiferarme (10, 11, 12, 13) verschiebbar geführt sind.
  4. 4. Vorrichcung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gennzeichnet, daß der erste Träger (22) bei einem vollen Umlauf des zweiten Trägers (23) zwei Taktschritte oder ein Vielfaches von zwei Taktschritten ausführt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Träger (22) bei einem vollen Umlauf vier Taktschritte ausführt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (42) zwei erste Abschnitte (42') sowie zwei zweite Abschnitte (42") besitzt, wobei jeweils auf einen ersten Abschnitt (42') ein zweiter Abschnitt (42't) folgt.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Antriebswelle (35), mit welcher der zweite Träger (23) antriebsmäßig verbunden ist, sowie durch ein Schrittschaltgetriebe, vorzugsweise ein Maltesergetriebe (30, 31, 32; 36, 37) zwischen der Antriebswelle (35) und dem ersten Träger (22).
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Träger (23) über ein Zahnradgetriebe (40, 41) mit gleicher Geschwindigkeit wie die Antriebswelle (35), jedoch im umgekehrten Drehsinn angetrieben ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Träger (22, 23) mit einer ihrer Oberflächen einander benachbart liegen, und daß in der dem zweiten Träger (23) benachbarten Oberfläche des ersten Trägers (22) Führungsnuten (29) für die Greiferarme (10, 11, 12, 13) und in der dem ersten Träger (22) benachbarten Oberfläche des zweiten Trägers (23) die Steuerkurve (42) vorgesehen sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahem von einem Koordinatentisch bzw. von einerl Teil (9) eines Koordinatentisches gebildet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 10, gekennzeichnet durch eine Prüf- und Ausstoßeinrichtung (7, 21) an der Werkstückaufnahme (9).
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelementeaufnahme (15) an jedem Greiferarm (10, 11, 12, 13) von zwei Zangenelementen (16, 17) gebildet ist, von denen wenigstens eines unter Federwirkung, vorzugsweise aufgrund der Eigenelastizität des dieses Zangenelement (16, 17) bildenden Materials im Sinne einer Abstandsvergrdßerung zwischen den beiden Zangenelementen zur Seite bewegbar ist, und die ein Bauelement (2) zwischen sich durch Klemmsitz halten.
  13. 13. Vorrichtung nacn einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Montage von Mikroschaltern (2) an jeder Bauelementeaufnahme (15) eine Anlagefläche (19) für ein Betätigungselement (4) der Mikroschalter (2) vorgesehen ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, da die Prüf- und Ausstoßeinrichtung von wenigstens zwei im reich der Werkstückhalterung (9) vorgesehenen Kotakten (21') sowie von einem stößelartigen Ausstoßer (7) gebildet ist.
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DE19843444327 DE3444327A1 (de) 1984-12-05 1984-12-05 Vorrichtung zum maschinellen montieren von werkstuecken aus bauteilen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4122327A1 (de) * 1991-07-05 1993-01-07 Mhm Hess & Tischler Gmbh Monta Verfahren und anlage zum automatischen bestuecken und loeten von leiterplatten

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DE4122327A1 (de) * 1991-07-05 1993-01-07 Mhm Hess & Tischler Gmbh Monta Verfahren und anlage zum automatischen bestuecken und loeten von leiterplatten

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