DE3586691T2

DE3586691T2 - Vorrichtung zur automatischen montage elektronischer bauteile.

Info

Publication number: DE3586691T2
Application number: DE8585101747T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Fujita; Shigetoshi Negishi; Kunio Tanaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-02-17
Filing date: 1985-02-16
Publication date: 1993-02-11
Anticipated expiration: 2005-02-17
Also published as: EP0155512B1; US4631816A; DE3586691D1; EP0155512A2; EP0155512A3; JPS60171799A; JPH0247119B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Montage elektronischer Bauteile, die elektronische Bauteile in der Art von Chips in eine gedruckte Schaltungsplatine einsetzt, die den Schaltungsabschnitt elektronischer Vorrichtungen darstellt.

Beschreibung des Standes der Technik

Es ist bekannt, daß unterschiedliche Chip-Teile, 1a bis 1d in Figuren 1(A) bis 1(D), an Anwender in Form eines Trägerstreifens geliefert werden, der mit Klebestreifen 4 umwickelt ist und dessen Trägerpapier 3 viele darin geformte, gleichen Abstand voneinander aufweisende konkave Aufnahmeabschnitte 2 enthält, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Um die elektronischen Teile vom Trägerstreifen auf der Schaltungsplatine zu montieren, wird im allgemeinen eine Vorrichtung zum automatischen Montieren von der in Figur 3 dargestellten Art, d.h. mit einem Kopf, verwendet und angeboten.
Bei dieser in Figur 3 dargestellten Vorrichtung zum automatischen Einsetzen elektronischer Bauteile ist eine Mehrzahl von Teilekassetten 5, von denen jede unterschiedliche elektronische Bauteile auf einem Gehäuse 10 enthält, so ausgebildet, dar sie in einer Richtung Z bewegbar sind, so daß zu montierende Teile in einer bestimmten Position ausgewählt werden können. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß ein Montagegreifer 6 ein elektronisches Bauteil, das in seiner Aufnahmestellung ist, aufnimmt; eine Positionierklinke 7 nimmt es für den Positioniervorgang auf. Der Montagegreifer 6 montiert die elektronischen Bauteile auf der Schaltungsplatine 9, die von einem in zwei Richtungen, X und Y, bewegbaren X-Y-Tisch in Position gebracht wird. Bei dieser Vorrichtung nimmt der Montagegreifer 6 die elektronischen Bauteile in sich auf und die Positionierklinke 7 bringt sie in die richtige Einsetzstellung; das ergibt komplizierte Arbeitsvorgänge. Der Montagegreifer 6 bewegt sich über der Teilekassette 5 und dem X-Y-Tisch hin und her, um die Bauteile auf der Schaltungsplatine zu montieren, danach geht sie zurück, um die nächsten elektronischen Bauteile aufzunehmen. Das führt zu niedrigen Einbaugeschwindigkeiten. Außerdem ist es nicht möglich, daß ein Montagegreifer 6 unterschiedliche elektronische Bauteile entsprechend ihrer Größe und Art handhaben kann. Darum ist es erforderlich, daß Vorrichtungen zur automatischen Montage von elektronischen Bauteilen für die ausschließliche Verwendung bestimmter Größen und Arten eingesetzt werden.
In Figur 4 ist eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur automatischen Montage von elektronischen Bauteilen gezeigt, die mit einem Drehtisch ausgerüstet ist und höhere Montagegeschwindigkeiten erreicht. Bei dieser Vorrichtung zum Einsetzen elektronischer Bauteile ist eine Mehrzahl von Bauteilkassetten 5 so ausgebildet, daß sie, wie die Vorrichtung nach Figur 3, zur Auswahl der einzusetzenden Teile in der Richtung Z bewegbar ist. Von einer Positionierund Montageeinheit 12 werden in Position (A) elektronische Bauteile aufgenommen, dann rotiert ein Drehtisch 11. Bei Position (B) der Positionier- und Montageeinheit 12 wird die Position und Einbaurichtung der in Haltern 12a bis 12d befindlichen elektronischen Bauteile bestimmt, und bei Position (c) setzt der Montagegreifer 13 die elektronischen Bauteile auf der Schaltungplatine 9, die sich auf dem X-Y-Tisch 8 befindet, zur Durchführung des Montagevorganges ab. Bei dieser Anordnung ist jeder Arbeitsvorgang vereinfacht, die Entfernungen zwischen den Orten der einzelnen Arbeitsvorgänge können kürzer sein, der Drehtisch 11 rotiert in einer Richtung in intermittierender Bewegung, so daß mit dieser Vorrichtung eine höhere Bestückungsgeschwindigkeit als mit der Vorrichtung nach Figur 3 erreicht wird. Da der Montagegreifer 13 von der gleichen Art ist wie der der Figur 3, können unterschiedliche Arten von elektronischen Bauteilen wegen der unterschiedlichen Größe und Art nicht montiert werden. Auch hier ist darum wieder eine Vorrichtung für jede Bauteilart erforderlich.
Eine Vorrichtung zum Einsetzen von chip-artigen Schaltungselementen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist in GB-A-2 108 015 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung erlaubt die mechanische, greiferartige Handhabungskonstruktion, bei der der Bestückungskopf mit einem zwischen zwei Greifergliedern angeordneten Saugstift ausgerüstet ist, eine größere Toleranz in bezug auf die Größe der chipartigen Schaltungselemente. Das wiederum macht es möglich, mit der Vorrichtung eine Vielzahl unterschiedlicher chipartiger Schaltungselemente zu montieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur automatischen Montage elektronischer Bauteile vorzuschlagen, bei der Montagegreifer von Einheiten an die unterschiedlichen Formen elektronischer Bauteile zuverlässig und außerordentlich effizient angepaßt werden können.
Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur automatischen Montage elektronischer Bauteile vorzuschlagen, bei der Montagegreifer so ausgelegt sind, daß eine Vertikalbewegung nur dann möglich ist, wenn der Positioniervorgang für elektronische Bauteile während des Halte- und Montagevorganges in einer Richtung während des intermittierenden Betriebes stattfindet, so daß beide Arbeitsvorgänge geteilt, die Montagegeschwindigkeit vergrößert und das Einsetzen elektronischer Bauteile in großen Stückzahlen möglich ist.
Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur automatischen Montage von elektronischen Bauteilen vorzuschlagen, bei denen der Montagegreifer in den Bestückungsköpfen durch Schwenken ausgewählt wird, so daß das Aufnehmen, Positionieren und Montieren von dem Montagegreifer an einem Ort ausgeführt werden kann, denn eine Positioniereinheit und die Bauteilkassetten sind als Einheit vorgesehen, wodurch das Zuführen elektronischer Bauteile, der Transport des Trägerpapierstreifens und das Abreißen des Klebestreifens ohne Schwierigkeiten vorgenommen werden können.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur automatischen Montage verschiedenartiger elektronischer Bauteile vorgeschlagen, die einen X-Y-Tisch zur Positionierung einer gedruckten Schaltungsplatine, eine Mehrzahl von Bauteilkassetten in der Nähe des X-Y-Tisches, einen Drehtisch, eine Mehrzahl von Bestückungsköpfen, die auf dem Drehtisch in gleichen Abständen angeordnet sind, einer Mehrzahl von auf jedem der genannten Bestückungsköpfen angeordneten Montagegreifern, deren Form unterschiedlich und der Form der elektronischen Bauteile angepaßt ist, Nocken am Umfang des Drehtisches, wobei einer dieser Nocken so ausgelegt ist, daß er einen der auf jedem Bestückungskopf vorhandenen Montagegreifer auswählt, während der ausgewählte Montagegreifer elektronische Bauteile von den Bauteilkassetten, die für eine Lateralbewegung ausgelegt sind, aufnimmt, um diese elektronischen Bauteile auf der gedruckten Schaltungsplatine einzusetzen; elektronische Bauteile unterschiedlicher Form können also mit größerer Geschwindigkeit auf dem Substrat montiert werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen bezieht, verdeutlicht. Es zeigt:
Figuren 1(A) bis 1(D) perspektivische Ansichten elektronischer Bauteile in Form von Chips;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die die Trägerstreifen der elektronischen Bauteil-Chips darstellt;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Vorrichtung zur automatischen Montage elektronischer Bauteile, die mit einem einzigen Kopf ausgerüstet ist (bereits beschrieben);
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine bekannte Vorrichtung zur automatischen Montage elektronischer Bauteile mit Drehtisch (bereits beschrieben);
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, um den grundsätzlichen Aufbau einer solchen Vorrichtung zur automatischen Montage elektronischer Bauteile darzustellen;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung;
Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt wesentlicher Teile der Vorrichtung;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Anordnung eines Auswahlmechanismus eines Montagegreifers der Vorrichtung;
Fig. 9 eine Draufsicht auf die Anordnung eines Montagerichtungsmechanismus der Vorrichtung;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Positions- Steuerungsmechanismus der Vorrichtung;
Figuren 11(A) bis 11(C) und
Figuren 12(A) und 12(B) Draufsichten, die die jeweiligen Montagevorgänge der Vorrichtung verdeutlichen und
Fig. 13 bis Fig.15 Ansichten der Bauteilkassetten der Vorrichtung.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Im nachfolgenden Text wird als erstes der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Montage elektronischer Bauteile, dargestellt in Figur 5, beschrieben. Die in Figur 5 dargestellte Vorrichtung enthält im wesentlichen einen X-Y-Tisch 15, der ein Schaltungssubstrat oder eine gedruckte Schaltungsplatine 14 zur Positionierung in die Richtungen der Pfeile X und y bewegt; Bauteilekassetten 16, die in der Nähe des X-Y-Tisches 15 vorgesehen und in der Richtung eines Pfeiles Z bewegbar sind, wobei dies die gleiche Richtung ist wie die des Pfeiles X; und eine Positioniereinheit 26, die einen zwischen dem X-Y-Tisch 15 und den Bauteilkassetten 16 angeord neten Drehtisch 17 enthält, der für fortschaltenden Betrieb ausgelegt ist und sich in Richtung eines Pfeiles (H) dreht; schwenkbare Bestückungsköpfe 18, die an vier Orten am Drehtisch 17 vorgesehen sind; eine Mehrzahl von hebbaren und drehbaren Greiferarten 19a bis 19c, die am äußeren Umfang eines Bestückungskopfes 18 so angeordnet sind, daß sie einen Kreisbogen bilden; oberhalb des Drehtisches 17 einen plattenförmigen Greiferwahlnocken 20a, einen Montagerichtungswahlnocken 20b, einen Rücksetznocken 20c, der in die Ausgangslage zurücksetzt, und einen Polaritätswahlnocken 20d. Wenn sich der Drehtisch 17 bewegt, werden die Bestückungsköpfe 18 über eine Tragwelle 23 zwischen den Positionen (G), (D), (E), (F) in einer schwingenden Bewegung bewegt, und zwar mit der Bewegung eines drehbaren Hebels 22 durch einen Nocken 20a, der abhängig von Daten angetrieben wird, die von der Art des einzusetzenden elektronischen Bauteils 21 bestimmt werden; der Bestückungskopf wählt einen der Greifer 19a bis 19c aus. Beispielsweise wird ein ausgewählter Greifer 19b betätigt, um bei Position (D) ein einzusetzendes elektronisches Bauteil 21 aufzunehmen; gleichzeitig bewegt ein Polaritätswahlnocken 20d ein Nockenfolgeglied 24 so, daß ein Zahnradsektor 25 über eine Tragwelle 23 zum Rotieren gebracht wird, um die Richtung des Greifers 19b zu bestimmten. Falls erforderlich, wird der Greifer 19b so um 180º gedreht. In Position (E) ergreift die Positioniereinheit 26 ein elektronisches Bauteil 21, um die Positionierung durchzuführen. Ein Nockenfolgeglied 24 wird mit Hilfe einer Tragwelle 23 von dem Montagerichtungswahlnocken 20b gedreht; der Nocken 20b wird, zwischen den Rastpositionen von (E) nach (F), in Ubereinstimmung mit Daten angetrieben, die die Art des bereits erwähnten elektronischen Bauteils 21 angeben, um die Montagerichtung des Greifers 19b festzulegen, der erforderlichenfalls um 90º gedreht wird. Bei Position (F) legt der Greifer 19b das elektronische Bauteil 21 auf eine gedruckte Schaltungsplatine 14, die mit einem Haftmittel versehen ist, ab. Ein Rückstellnocken 20c wird eingesetzt, um die ausgewählten Greifer 19a bis 19c wieder in die Grundstellung zu bringen; ein Polaritätswahlnocken 20d wird bei jedem Rückstellvorgang der Montagerichtung eingesetzt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann also ein Greifer 19, der zu der Form des elektronischen Bauteils 21 paßt, auch wenn die Formen unterschiedlich sind, von dem Greiferwahlnocken 20a während der Rotation des Drehtisches 17 ausgewählt werden. Es können bei dieser Ausführungsform also mehrere Arten elektronischer Bauteile mit höherer Bestückungsgeschwindigkeit montiert werden.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird, während der Drehtisch 17 rotiert, die Montagerichtung eines elektronischen Bauteils 21 von dem Polaritätswahlnocken 20d und dem Montagerichtungsnocken 20b bestimmt. Auch aus diesem Grunde wird mit dieser Ausführungsform eine höhere Bestückungsgeschwindigkeit erreicht.
Bei dieser Ausführungsform wird das vom Polaritätswahlnocken 20d ausgewählte elektronische Bauteil 21 um 0º oder 180º gedreht und wird dann von einer Positioniereinheit 26 in Stellung gebracht. Es wird dann bei (F) von einem Montagerichtungswahlnocken 20b um 0º oder 90º gedreht. Auf diese Weise kann die Einsetzrichtung eines aus der Bauteilkassette 16 entnommenen elektronischen Bauteils 21 in vier Richtungen, nämlich 0º, 90º, 180º oder 270º, verändert werden, um eine schnellere Bestückung der gedruckten Schaltungsplatine 14 zu erreichen. Bei dieser Ausführungsform wird die Einstellung der Montagerichtung außerdem von den Nocken 20b und 20d in zwei Schritten durchgeführt und bestimmt. Die Positioniereinheit 26 positioniert ein elektronisches Bauteil 21 also nur um 0º oder um 180º, was den Aufbau der Positioniereinheit 26 vereinfacht.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Montage elektronischer Bauteile im einzelnen beschrieben, wobei bezug genommen wird auf die Figuren 6 bis 15. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile.
Wie aus der Seitenansicht der Figur 6 hervorgeht, sind wesentliche Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Montage elektronischer Bauteile ein X-Y-Tisch 15, eine Montagevorrichtung 27 und eine Mehrzahl von Bauteilkassetten 16. Entsprechend dem X-Y-Tisch 15 ist oberhalb eines Y-Tisches 28 ein X-Tisch 29 angeordnet, der von einem Servomotor oder dergleichen angetrieben, in Richtung des Pfeiles X der Figur 5 senkrecht zum Y-Tisch 28 bewegt wird, während der Y-Tisch 28 von einem Servormotor oder dergleichen in Richtung des Pfeiles Y der Figur 5 entlang der Tiefe der Montagevorrichtung bewegt wird. Auf dem X-Tisch 29 ist zur Halterung der gedruckten Schaltungsplatine eine Schiene 30 vorgesehen.
Die Montagevorrichtung 27 enthält, wie aus Figur 6 hervorgeht, einen Bestückungskopf 31, Antriebmittel 32 und eine Positioniereinheit 26. Der Aufbau des Bestückungskopfes 31 ist in vergrößerter Darstellung aus Figur 7 zu ersehen.
Die Greifer 19a bis 19c sind unterschiedlich geformt und werden den Montagevorrichtungen entsprechend angepaßt eingesetzt. Eine Mehrzahl von unterschiedlichen Greifern 19a bis 19c sind am Bestückungskopf 18 auf- und abbewegbar angeordnet; normalerweise werden sie von einer Feder 33 nach oben gedrückt. Die Bestückungsköpfe 18 sind um eine Tragwelle herum schwenkbar und auf dem Drehtisch in gleichen Abständen voneinander angeordnet.
Das Ansaugen an Haftabschnitten der Greifer 19a bis 19c geschieht mit Hilfe eines durch Löcher in diesen Greifern wirkenden Vakuums, das durch eine Öffnung der Tragwelle 23 an den Bestückungskopf 18 und von dort an die Greifer gelangt, wobei die Öffnung sich weiter erstreckt durch den Drehtisch 17 und dort durch einen Dichtungsring 35 gegenüber dem Lager 34 abgedichtet ist.
In einer Antriebseinheit 32 nach Figur 7 wird der Drehtisch 17 über ein Lager 34 an einer Grundplatte 36 gehaltert; der an der Grundplatte extern gehalterte Drehtisch 17 ist mit einer Schalteinheit 37 gekoppelt, die den Schaltbetrieb so ausführt, daß sich der Drehtisch 17 dreht. Ein Stößel 39, geführt durch ein Lager 38, ist ebenso an der Grundplatte 36 angeordnet, so daß die Greifer 19a bis 19c an den Stationen (D) bis (F) der Figur 5 in die Positionen zum Aufnehmen, Positionieren und Einsetzen der Bauteile bewegt werden können. Stößel 39 wird über einen Luftzylinder 42 in senkrechter Richtung bewegt, und zwar über ein Nockenfolgeglied 40 und einen Hebel 41, und trifft auf die Greifer 19a bis 19c; daraufhin senken sie sich ab.
Nachfolgend wird im Zusammenhang mit Figur 8 ein Greiferauswahlmechanismus für die Greifer 19a bis 19c beschrieben.
Ein in der vorhergehenden Position ausgewählter Greifer 19a vollendet beispielsweise das Einsetzen des elektronischen Bauteils in die gedruckte Schaltungsplatine bei Position (A); ein drehbarer Hebel 22, der am Bestückungskopf 18 angebracht ist, wird mit einem feststehenden Rückstellnocken 20c in Kontakt gebracht, während der Drehtisch 17 sich in die Rastpositionen (F) und (G) bewegt. Der Greifer bewegt sich wie von einem Pfeil a angedeutet, schwenkt den Bestückungskopf 18 und bringt ihn in seine Ausgangsstellung, d.h. in die Stellung (G) zurück. Während des Fortschaltbetriebes von (G) nach (D) wird über einen Servomotor oder einen Luftzylinder 44 ein Greiferwahlnocken 20a nach vorn gebracht und in einer gegebenen Stellung gehalten; Servormotor oder Luftzylinder 44 sind so ausgelegt, daß sie auf Daten, die die Art der elektronischen Bauteile angeben, ansprechen. Ein drehbarer Hebel 22 des Bestückungskopfes 18 trifft auf den Greiferwahlnocken 20a und schwenkt ihn in Richtung des Pfeiles b entlang dem Greiferwahlnocken 20a, so daß der Greifer 19a des Bestückungskopfes 18 ausgewählt wird. Ein in einem Lagerblock 45 gleitender Stift 46 (Figur 7) wird über eine Druckfeder 47 unter Druck gesetzt und der ausgewählte Greifer 19a tritt in ein zum Halten des ausgewählten Greifers 19a vorgesehenes Loch im Bestückungskopf 18 ein. Weiter ist eine Positioniervorrichtung in der Montagerichtung der Greifer 19a bis 19c (in diesem Beispiel 19a) dargestellt. Wie aus der Figur 7 hervorgeht, ist auf der Oberseite des Greifers ein Ritzel 48 angeordnet, das in einen Zahnradsektor 49 eingreift. Der Zahnradsektor 49 rotiert um eine Tragwelle 23, um den Greifer 19 zu drehen. In Figur 9 ist eine Auswahlvorrichtung für die Montagerichtung des Greifers 19 dargestellt. Wenn die Polarität des elektronischen Bauteils bei (D) der erforderlichen entgegengesetzt ist, treibt der Zahnradsektor 25 einen Polaritätswahlnocken 20d, falls erforderlich über einen Luftzylinder 50 oder dergleichen, um die Greifer 19a bis 19c abzusenken, wobei sie um 180º gedreht werden, d.h. die elektronischen Bauteile 21 werden von den Bauteilkassetten 16 aufgenommen und angehoben, um ihre Polarität zu ändern. Hat der Zahnradsektor 25 das Positionieren der Montageteile bei (E) beendet, wird ein Montagerichtungswohlnocken 20b in Betrieb gesetzt, und zwar über einen Servomotor oder einen Luftzylinder 51 der über Daten angetrieben wird, die die Form der elektronischen Bauteile angeben. Nocken 20b wird in Betrieb gesetzt und in einer gegebenen Stellung gehalten, während der Drehtisch 17 sich fortschaltend bewegt. Ein Nockenfolgeglied 24 auf dem Zahnradsektor 25 trifft auf den Montagerichtungswahlnocken 20b und wird entlang dem Montagerichtungswahlnocken 20b rotierend bewegt, um ein Ritzel 48 in Rotation zu versetzen, um die Montagerichtung der Greifer 19a bis 19c zu bestimmen. Nachdem die Montageteile bei (F) in Angriff gebracht worden sind, trifft der drehbare Hebel 22 auf den Zanradsektor 25, der wiederum auf den Rückstellnocken 20c trifft, wie dies aus Figur 8 hervorgeht. Dies geschieht während der intermittierenden Bewegung von nach (G), dreht den Zahnradsektor 25 und bringt ihn in die Grundstellung zurück, d.h. wie bei (G) der Figur 8 dargestellt. Dieser Teil ist nicht in Figur 9 dargestellt.
Im nachfolgenden wird die Positioniereinheit 26 anhand der Figur 10 im Detail beschrieben. Die Luftzylinder 54 und 55 treiben Wellen 56 und 57 an, die einen X-Richtung-Positionierblock 58a und einen Y-Richtung-Positionierblock 59a, die beide an den Wellen 56 und 57 befestigt sind, bewegen. An den äußeren Enden der Wellen 56 und 57 ist ein Hebel 60 angeordnet. Dieser Hebel bewegt sich in schwingenden Bewegungen, angetrieben durch die Wellen 61 und 62, und bewegt damit einen an der Welle 62 gesicherten X-Richtung-Positionierblock 58b und einen an der Welle 61 gesicherten Y-Richtung-Positionierblock 59b, um auf diese Weise die Blöcke 58a, 59a und die elektronischen Bauteile 21 zu positionieren. Wenn jedoch die Knopfform der Positionierblöcke 58a, 58b, 59a und 59b allgemeine Anwendung findet, d.h. für unterschiedliche Größen von einzusetzenden Teilen verwendet wird, so ergibt sich eine instabile Positionierung. Wenn beispielsweise das Verhältnis von Knopfform zu elektronischem Bauteil 21 in Figur 11(A) mit dem Verhältnis in Figur 11(B) verglichen wird, dann ist erkennbar, daß bei dem Verhältnis in Figur 11(B) ein Positioniervorgang schwierig wird. Die Halterungen müssen also für größere Bautile breiter gemacht werden, wie dies in Figur 11(C) angedeutet ist. Der Knopfabschnitt der Positionierblöcke ist darum, wie in Figur 12 dargestellt, in Stufenform ausgebildet, wobei die kleinen Bauteile in einer unteren Position (Figur 12(A)) und die großen Bauteile in einer oberen Position (Figur 12(B)) gehaltert werden.
Die Wahl des oberen oder unteren Abschnittes wird über einen Luftzylinder 63, in Figur 10 dargestellt, vorgenommen. Dieser Zylinder 63 ist mit einem Hebel 64 verbunden und hält die Schwingbewegung des Hebels 41 an, um ihn über den Zylinder 63 derart anzutreiben, daß der Betrag der vom Stößel 39 auf die Greifer 19a bis 19c ausgeübten Stoßbewegung so variiert wird, daß eine Wahl in die obere oder untere Stellung erfolgt.
Eine Mehrzahl von Bauteilkassetten 16 entsprechend der Figur 5 enthalten die unterschiedlichen elektronischen Bauteile 21; mit Hilfe eines Servomotors oder dergleichen wird eine Auswahl bei in Richtung Z verlaufender Bewegung vorgenommen. Die Bauteilkassetten 16 werden anhand der Figuren 13 bis 15 beschrieben. Unmittelbar bevor der Greifer 19a niedergeht, wird ein Zuführhebel 65 in die Richtung Y1 bewegt, (s. Figur 13) schlägt auf einen Zuführhebel 66 der Bauteilkassetten 16; ein Verschluß 68, der über den Inversionshebel 67 ein elektronisches Bauteil hält, öffnet sich in Richtung Y2, so daß der Greifer 19a ein elektronisches Bauteil aufnimmt und es, wie in Figur 14 dargestellt, nach oben bewegt. Mit Hilfe des zurückkehrenden Zuführhebels 65 wird über den Zuführhebel 66 ein Zuführklinkenrad 73 zum Rotieren gebracht, indem von einer Feder 69 Druckkraft auf eine Klinke 72 und einen Sperrhebel 71, der mit dem Zuführhebel 65 über eine Rolle 70 verbunden ist, ausgeübt wird, um so den Trägerpapierstreifen 3, der über eine Hakenklinke 74 am Zuführklinkenrad gehaltert ist, zu transportieren. Der Klebestreifen 4 ist so ausgelegt, daß er in Gegenrichtung zu der Zuführrichtung des Trägerpapierstreifens aus der Position des Schlitzes M abgenommen wird; bewirkt wird dies durch die Druckkraft der Feder 75. Der Klebestreifen wird dann auf eine Aufnahmespule 76 aufgewickelt. Ein Klinkenrad 77, ein Klinkenhebel 78, eine Klinke 79, ein Verbindungsglied 80 und ein Schwingungshebel 81 sind mit dem Zuführhebel 66 über eine Rolle 82 verbunden, um die Aufnahmespule 76 zu drehen.
Eine Vorrichtung zum automatischen Montieren elektronischer Bauteile nach der vorliegenden Erfindung und wie oben beschrieben aufgebaut erzielt im nachfolgenden beschriebene Wirkungen; es ist anzunehmen, daß eine solche Vorrichtung in Zukunft auf den entsprechenden Fachgebieten einen weitverbreiteten Einsatz finden wird.
1. Es können Montagegreifer eingesetzt werden, die der Form elektronischer Bauteile angepaßt sind; das Einsetzen dieser Bauteile ist von hoher Zuverlässigkeit geprägt. Mit einer Einheit kann eine vergrößerte Zahl von Bauteiltypen eingesetzt werden; die Anordnung ist sehr effizient.
2. Mit den Montagegreifern ist nur eine senkrechte Bewegung nötig. Da der Positioniervorgang lediglich das Haltern erfordert und der richtunggebende Arbeitsvorgang während des intermittierenden Betriebes vorgenommen wird, kann der Einsetzvorgang aufgeteilt und die Bestückungsgeschwindigkeit vergrößert werden, so daß die Vorrichtung eine höhere Produktivität erzielt.
3. Es werden eine Mehrzahl von Montagegreifern beladen. Da jedoch der Bestückungskopf durch Schwenken ausgewählt wird, so daß Aufnahme-, Positionier- und Einsetzvorgänge der Montagegreifer an einem Ort durchgeführt werden können, ist nur eine Positioniereinheit erforderlich. Die Bauteilkassetten sind als Einheit vorgesehen, Zufuhr von elektronischen Bauteilen, Trägerpapierstreifenausgabe und Klebestreifenabnahme können darum auf einfache Weise durchgeführt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum automatischen Montieren von elektronischen Bauteilen (21) auf gedruckten Schaltungsplatinen (14);

mit einem X-Y-Tisch (15) zum Positionieren einer Schaltungsplatine (14);

mit einer Mehrzahl von Bauteilkassetten (16) in der Nähe des X-Y-Tisches (15);

mit einem zwischen den Bauteilkassetten (16) und dem X- Y-Tisch (15) angeordneten Drehtisch (17);

mit einer Mehrzahl von Bestückungsköpfen (18), die in gleichen Abständen auf dem Drehtisch (17) angeordnet sind;

mit einer Mehrzahl von Greifern (19) an je einem der Bestückungsköpfe (18) zum Aufnehmen und Halten der elektronischen Bauteile (21);

wobei das Montieren der elektronischen Bauteile (21) auf der gedruckten Schaltungsplatine (14) sequentiell während des Stillstandes des Drehtisches (17) wiederholt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Bauteilkassetten (16) zur Bewegung in lateraler Richtung ausgebildet sind,

(b) die Greifer (19) verschiedene Formen aufweisen und an die Form der elektronischen Bauteile angepaßt sind,

(c) die Greifer (19) auf den Bestückungsköpfen (18) drehbar und vertikal bewegbar angeordnet sind,

(d) in der Nähe des Drehtisches (17) ein Nocken (20a) angeordnet ist und eine aus einer Mehrzahl von Greifern (19) auswählt; und

(e) der Drehtisch (17) die Montagerichtung der elektronischen Bauteile (21) auswählt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Nocken (20a) einen der Greifer (19) auswählt, die an dem Bestückungskopf (18) angeordnet sind,

daß der ausgewählte Greifer (19) ein bestimmtes elektronisches Bauteil (21) aufnimmt und

daß ein zweiter Nocken (20b) den ausgewählten Greifer (19) zur Festlegung der Montagerichtung des elektronischen Bauteils (20) rotiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen dritten Nocken (20d) zum Festlegen der Polaritätsposition des elektronischen Bauteils (21) in einem zweiten Positionierungsschritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen vierten Nocken (20c) zum Wiedereinstellen der Greifer (19) in die ursprüngliche Position.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestückungskopf (18) einen durch eine Tragwelle (23) drehbaren Hebel (22) aufweist und

daß der erste Nocken (2Oa) in der Nähe des Drehtisches (17) angeordnet ist und den Hebel zur Auswahl des Greifers (19) niederdrückt.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herausnehmen von elektronischen Bauteilen (21) aus den Bauteilkassetten (16) und zum Montieren der elektronischen Bauteile (21) auf der Schaltungsplatine (14) ein Stößel (39) gegenüber der Oberseite des Drehtisches (17) und Niederdrückmechanismus (40-42) zum Bewegen des Stößels (39) vorgesehen sind, damit der Greifer (19) in Vertikalrichtung betätigt werden kann.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in der Nähe des Drehtisches (17) angeordnete Nocken (20b, 20d) ein Nockenfolgeglied (24) niederdrücken, das exzentrisch an einem Zahnradsektor (25) angeordnet ist, der an der Tragwelle (23) zwecks Rotation befestigt ist; daß die beiden Nocken (20b, 20d) zur Auswahl durch zwei Luftzylinder (50, 51) in Kontakt mit dem Zahnradsektor (25) gebracht werden; und

daß hierdurch ein am oberen Ende des Greifers (19) befestigtes Zahnrad (48) in Rotation versetzt wird, so daß die Montagerichtung der elektronischen Bauteile (21) in zwei Schritten während der Rotation des Drehtisches (17) frei ausgewählt wird.