DE3919080A1

DE3919080A1 - Vorrichtung zum einsetzen von bauteilen, insbesondere elektrischen bauteilen in ausnehmungen eines gurtes

Info

Publication number: DE3919080A1
Application number: DE19893919080
Authority: DE
Inventors: Georg Sillner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-10
Filing date: 1989-06-10
Publication date: 1990-12-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einsetzen von Bauteilen, insbesondere von elektrischen Bauteilen und dabei bevorzugt von elektrischen Bauteilen in Form von Chips in Ausnehmungen eines Gurtes.

Es ist bekannt und heute auch allgemeine Praxis, die beim Herstellen bzw. Bestücken von elektrischen Schaltungen verwendeten Bauteile in gegurteter Form einem entsprechenden Fertigungs- oder Bestückungsautomaten zuzuführen. Dies gilt u.a. auch für chipartige elektrische Bauelemente, die einen im wesentlichen plättchenförmigen Bauelementekörper aufweisen und mit elektrischen Anschlüssen versehen sind, welche in einer vorgegebenen Anordnung zueinander und zu den Kanten des Bauelementekörpers über eine Seite, vorzugsweise über zwei einander gegenüberliegende Seiten des Bauelementekörpers wegstehen. In jüngerer Zeit werden selbst für relativ einfache elektrische Funktionen derartige chip-förmige Bauteile verwendet, und zwar insbesondere auch als sogenannte SMD-Bauelemente (Service Mounted Devices), die beim Herstel len elektrischer Schaltungen bzw. beim Bestücken entspre chender Leiterplatten mit ihren von schmalen Metallzungen gebildeten Anschlüssen direkt an einer mit den Leiterbahnen versehenen Oberflächenseite der Leiterplatte durch Verlöten der Anschlüsse mit den Leiterbahnen befestigt werden. Die Anschlüsse sind dabei so gebogen, daß sie mit ihren freien Enden in einer Ebene im Bereich der Unterseite des Bauele mentekörpers liegen.

Um Fehler bei der automatischen Verarbeitung der Bauelemente zu vermeiden, wird ein Einbringen dieser Bauelemente in die Ausnehmungen des jeweiligen Gurtes mit extrem hoher Präzision gefordert, und zwar neben einer Funktionstüchtigkeit der Bauelemente sowie Vermeidung unbesetzter Stellen im Gurt vor allem auch hinsichtlich der Einhaltung einer vorgegebenen Positionierung bzw. Orientierung der Bauelemente im Gurt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit der das Einsetzen von Bauteilen in die Ausnehmungen eines Gurtes trotz hoher Leistung mit hoher Präzision möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Einsetzen von elektrischen Bauteilen in die Ausnehmungen eines Gurtes, und dabei speziell zum Einsetzen solcher Bauteile, die einen plättchenförmigen Bauelementekörper und damit eine chipartige Ausbildung besitzen, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt auch ein sogenannter "Chipgurter" ist. In diesem Fall eignet sich die erfindungs gemäße Vorrichtung speziell auch als Chipgurter für die eingangs erwähnten chipartigen SMD-Bauelemente.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Aufgabestation für die Bauelemente und aus einer Einlegestation zum Einlegen der Bauelemente in einer vorge gebenen Orientierung in die Ausnehmungen bzw. Vertiefungen des an dieser Einlegestation bzw. an einer dort gebildeten Einsetzposition vorzugsweise getaktet vorbeibewegten Gurtes.

Die Aufgabestation weist vorzugsweise eine Förderbahn auf, die bevorzugt an einem Vibrationstopf ausgebildet ist und deren Formgebung der Bauelemente derart angepaßt ist, daß diese nur in einer oder aber in mehreren, fest vorgegebenen Orientierungen das Ende der Förderbahn erreichen können. Die erforderlichen Maßnahmen hierfür sind dem Fachmann aus der Verarbeitung kleiner Bauteile bekannt.

Speziell bei Verarbeitung solcher Bauteile, die am Ende der Förderbahn zwei oder mehrere mögliche Lagen aufweisen können, ist an die Förderbahn anschließend eine Erkennungseinrich tung, vorzugsweise eine opto-elektrische Erkennungseinrich tung vorgesehen, die die Bauelemente in bezug auf die Orientierung markanter Bereiche des Bauelementekörpers kontrolliert bzw. abtastet und das Auswerfen falsch orien tierter Bauelemente bewirkt.

Um ein einwandfreies Einsetzen der Bauelemente in die Ausnehmungen bzw. Vertiefungen des jeweiligen Gurtes zu erreichen, ist an der Einlegestation einer Abnahmeposition gebildet, der die Bauelemente nacheinander bereits in einer bestimmten Orientierung zugeführt werden und die eine Zentrierfunktion hat, um die Bauelemente nochmals exakt zu zentrieren, bevor sie zum Einsetzen in eine Ausnehmung des jeweiligen Gurtes von einem vorzugsweise als Vakuum-Sauger ausgebildeten Einleger erfaßt werden. Bevorzugt ist diese Abnahmeposition auch als Maske ausgebildet, in der die ordnungsgemäße Positionierung der Bauteile nochmals mecha nisch überprüft wird. Grundsätzlich ist es auch möglich, diese Maskenfunktion auch anderen Vorrichtungsbereichen zuzuordnen, an denen die Bauelemente vorbeibewegt werden. Die Ausbildung der Abnahmeposition als Maske hat allerdings den Vorteil, daß dort eine getaktete Weiterbewegung der Bauele mente erfolgt oder erfolgen kann und es dort auch möglich ist, die Bauelemente jeweils mit einem Umfangsbereich gegen die Maske bzw. eine diese Maske bildende Anlage zur Anlage zu bringen, der (Umfangsbereich) an anderen Bereichen der Vorrichtung mechanisch nicht erfaßt werden kann.

Die Einlegstation weist an ihrer Einsetzposition vorzugsweise eine Abstreifeinrichtung auf, die beispielsweise von wenig stens einem Abstreifelement gebildet ist, die in einer ersten Position das Einsetzen eines Bauelementes in die entspre chende Ausnehmung des Gurtes ungehindert zuläßt, d.h. sich außerhalb bzw. seitlich von der Ausnehmung befindet, und in einer zweiten Position die betreffende Ausnehmung soweit abdeckt, daß das in diese Ausnehmung eingesetzte Bauelement dort zurückgehalten wird, wenn sich der Einleger von der Ausnehmung wegbewegt. Insbesondere bei Ausbildung des Einlegers als Vakuum-Sauger ist diese Abstreifeinrichtung von Vorteil, da ein Einsetzen der Bauelemente in die Ausnehmungen ohne Steuerung des Vakuums möglich ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Vorrichtung zum Aufgurten von elektrischen Bauelementen in Form von Chips;

Fig. 2 in Seitenansicht sowie teilweise aufgebrochen die von einem Vibrationstopf und einer Vereinzelungs- und Erkennungsstation gebildete Bauelementeaufgabe;

Fig. 3 eine vereinfachte Schnittdarstellung der Vereinze lungs- und Erkennungsstation entsprechend der Linie I-I der Fig. 2;

Fig. 4 in Seitenansicht einen die Vereinzelungs- und Erkennungsstation mit der Einlegestation verbindenden vertikalen Schacht für die Bauelemente;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Schacht entsprechend der Linie II-II der Fig. 4;

Fig. 6 in schematischer Darstellung und in Draufsicht das untere, gebogene Ende des Schachtes 4 sowie eine dort vorgesehene Übergabeeinrichtung mit Zentrier- und Prüffunktion;

Fig. 7 in vereinfachter Darstellung einen Schnitt ent sprechend der Linie III-III der Fig. 6, zusammen mit einem auf ein zentriertes Bauelement abgesenkten Sauger der Saugeranordnung der Einlegstation;

Fig. 8 in einem Vertikalschnitt in einer senkrecht zur Frontseite der Vorrichtung verlaufenden Schnittebene die Einlegstation im Bereich der Saugeranordnung;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die insgesamt vier Sauger aufweisende Saugeranordnung;

Fig. 10 ein an der Bauelementeabgabe der Einlegstation vorgesehene blendenartige Bauelemente-Rückhalt- oder Abstreifeinrichtung;

Fig. 11 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV der Fig. 10;

Fig. 12 in Draufsicht ein Bauelement, zusammen Lichtdetek toren einer Lichtdetektorenanordnung.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient dazu, elektrische Bauelemente 1, die als Schüttgut angeliefert werden, in Ausnehmungen, d.h. in die napfförmigen Vertie fungen 2 eines Gurtes 3 derart einzubringen, daß in jeder Vertiefung 2 nur ein Bauelement 1 untergebracht ist und sämtliche Bauelemente 1 in jeder Vertiefung 2 eine vorge gebene Orientierung bzw. Lage aufweisen. Nach dem Einsetzen der Bauelemente 1 werden die hierbei an ihrer Oberseite offenen Vertiefungen 2 mittels eines Bandes 4 beispielsweise unter Verwendung eines Schmelzklebers verschlossen.

Die Bauelemente 1 sind als Chip ausgeführt, d.h. sie besitzen jeweils einen Bauelementekörper 5, der die Form eines rechteckförmigen Plättchens aufweist und bei der dargestell ten Ausführungsform drei Anschlüsse besitzt, nämlich die beiden über die eine Längsseite des Bauelementekörpers 5 wegstehenden Anschlüsse 6 und den über die andere Längsseite wegstehenden und dort in der Mitte vorgesehenen Anschluß 7. Sämtliche Anschlüsse 6 und 7 sind so gebogen, daß sie mit ihren freien, dem Bauelementekörper 5 entfernt liegenden Enden in einer gemeinsamen Ebene liegen, die im Bereich der Unterseite 5′ des Bauelementekörpers 5 verläuft. Die vorge nannte Ausbildung der Bauelemente 1 ergibt sich insbesondere aus den Fig. 5-7. Mit Hilfe der dargestellten Vorrich tung werden die Bauelemente 1 so in die Vertiefungen 2 des Gurtes 3 eingebracht, daß in jeder Vertiefung 2 das betref fende Bauelement 1 mit der Unterseite 5′ den Boden der oben offenen Vertiefung 2 unmittelbar benachbart liegt und die Anschlüsse 7 derjenigen Längsseite des Gurtes 3 zugewendet sind, an der der Gurt 3 eine Perforation 8 aufweist.

Für das vorbeschriebene Einbringen der Bauelemente 1 in die Vertiefungen 2 des Gurtes 3 besitzt die Vorrichtung im wesentlichen zwei übergeordnete Funktionsgruppen, nämlich die Bauelementeaufgabestation 10, die an der Oberseite einer horizontalen Platte 11 eines Maschinengestells 12 vorgesehen ist, sowie die Bauelementeeinlegstation 13, die an einer vertikalen Frontplatte 14 des Maschinengestells 12 vorgesehen ist, und zwar unterhalb der Bauelementaufgabestation.

Der mit den Bauelementen 1 zu versehene Gurt 3 wird der Bauelementeeinlegstation von einer Vorratsspule 15 über eine Umlenkrolle 16 zugeführt, die vorzugsweise Teil einer eine konstante Gurtspannung sicherstellenden Einrichtung ist. Im Bereich der Bauelementeeinlegstation 13 verläuft der Gurt 3 zwischen einem dort am Gurteinlauf vorgesehenen in die Perforation 8 eingreifenden Antriebsrad 17, welches ein schrittweises Weiterbewegen des Gurtes 3 bewirkt, und einer am Gurtauslauf vorgesehenen Umlenkrolle 18 in horizontaler Richtung. Zwischen dem Antriebsrad 17 und der Umlenkrolle 18 ist eine Versiegelungsstation 19 vorgesehen, der das Band 4 über Umlenkrollen 20 und 21 von einer Vorratsspule 22 zugeführt wird und die unter Wärmeeinwirkung mit diesem Band 4 den Gurt 3 an seiner Oberseite verschließt. Die Versiege lungsstation weist für diesen Zweck beispielsweise eine gegen das Band 4 und den Gurt 3 anliegende beheizte Walze auf. Der an der Umlenkrolle 18 bereits verschlossene, mit den Bauele menten 1 versehene Gurt 3 wird zunächst in vertikaler Richtung nach unten und über eine weitere Umlenkrolle 23 im wesentlichen in horizontaler Richtung zu einer Vorratsspule 24 geführt, die unterhalb der Vorratsspule 15 an dem Ma schinengestell 12 bzw. an der Frontplatte 14 vorgesehen ist. Es versteht sich, daß die Vorratsspulen 15 und 22 jeweils auf einem vorzugsweise gebremsten Dorn und die Vorratsspule 24 auf einem angetriebenen Dorn, d.h. auf einem über eine Rutschkupplung angetriebenen Dorn angeordnet sind. Im Bereich zwischen der Vorratsspule 15 und der Spule 24 erstreckt sich der Gurt 3 in einer Ebene, die parallel zur Frontplatte 14 verläuft, jedoch vor dieser angeordnet ist. Weiterhin ist der Gurt 3 an der Bauelementeeinlegestation 13 mit seiner sich zwischen dem Antriebsrad 17 und der Umlenkrolle 18 er streckenden Teillänge in einer Führung 25 geführt, die von einer nach oben hin offenen Längsnut an einer oberen, horizontalen Längskante einer Platine 26 gebildet ist. Der Gurt 23 greift dabei mit den über die Unterseite des Gurtes wegstehenden, die napfförmigen Vertiefungen 2 bildenden Abschnitten in die vorgenannte Längsnut ein und liegt beidseitig von diesen Bereichen auf der oberen Längsseite der Platine 26 beidseitig von der die Führung 25 bildenden nutenförmigen Vertiefung auf. Die Platine 26 ist durch einen Halteblock 27 mit Abstand vor der Frontplatte 14 an dieser befestigt (Fig. 8).

Zur Überführung der Bauelemente 1 von der Bauelementeauf gabestation 10 an die Bauelementeinlegestation 13 ist ein vertikaler Schacht 28 vorgesehen.

Nachfolgend werden die Bauelementaufgabestation 10 und die Bauelementeinlegestation 13 näher beschrieben.

Bauelementaufgabestation 10

Diese Station besteht im wesentlichen aus einen an sich bekannten Vibrationstopf 29, in welchen die Bauelemente 1 in ungeordneter Menge eingebracht werden. An der Innenfläche ist der Vibrationstopf 29 mit einer sich vom Boden dieses Topfes wendelförmig nach oben erstreckenden Führungs- bzw. Förder bahn 30 versehen, die im wesentlichen von einer nach oben hin offenen Führungsnut gebildet und so ausgeführt ist, daß nur solche Bauelemente 1 das obere Ende der Förderbahn 30 erreichen, die mit den Längsseiten ihres Bauelementekörpers 5 in Umfangsrichtung des Vibrationstopfes 29 weisen und mit der Unterseite 5′ nach oben gerichtet sind. Dies läßt sich mit dem Fachmann bekannten Mitteln, beispielsweise durch Wahl einer entsprechenden Breite der die Förderbahn 30 bildenden Nut gegebenenfalls in Verbindung mit einer seitlichen Neigung und/oder mit an der Förderbahn 30 vorgesehenen Schikanen erreichen, gegen die die Anschlüsse 6 und 7 solcher Bauele mente 1 zur Anlage kommen und die demnach ein Auswerfen solcher Bauelemente aus der Förderbahn 30 bewirken, bei denen die freien Enden der Anschlüsse 6 und 7 nach unten und demnach die Unterseite 5′ nicht nach oben gerichtet sind.

Dem Ende der Förderbahn 30 werden somit nur mit der Unter seite 5′ nach oben liegende Bauelemente 1 zugeführt, die bezogen auf die vertikale Achse des Vibrationstopfes 29 eine von zwei möglichen Orientierungen aufweisen, nämlich entweder mit den Anschlüssen 6 oder aber mit dem Anschluß 7 radial nach außen weisen.

Um zu erreichen, daß nur Bauelemente 1 einer der vorstehend angegebenen Orientierung in den Schacht 28 und damit an die Bauelementeeinlegstation 13 gelangen, ist am Ende der Förderbahn 30 und am Übergang zum oberen Ende 28′ des Schachtes 28 eine Vereinzelungs- und Erkennungsstation 31 vorgesehen, die im wesentlichen aus einem eine Beschleuni gungsstrecke bildenden Transportelement, welches bei der dargestellten Ausführungsform von einer um eine horizontale Achse umlaufend angetriebenen Scheibe 32 sowie aus einer über der Beschleunigungsstrecke angeordneten opto-elektrischen Bilderkennungseinrichtung 33 besteht. Die Scheibe 32 bildet mit einer Länge 32′ ihres jeweils oberen Umfangsbereichs die zwischen dem Ende der Förderbahn 30 und dem Anfang 28′ des Schachtes 28 angeordnete Beschleunigungsstrecke und ist über ein von Zahnrädern gebildetes Getriebe von einem Elektromotor 34 um ihre horizontale Achse angetrieben, die auch im wesentlichen radial zur vertikalen Mittelachse V29 des Vibrationstopfes 29 liegt. An ihrem Umfang ist die Scheibe 32 mit einer Nut 35 versehen, die im Bereich 32′ die Fortsetzung der die Förderbahn 30 bildenden Nut ist, bei der dargestell ten Ausführungsform allerdings eine relativ große Tiefe aufweist. Die Breite der Nut 35 ist so gewählt, daß in diese Nut die Bauelemente 1 mit ihren Bauelementekörpern 5 teil weise hineinragen, mit den Anschlüssen 6 und 7 jedoch auf der Umfangsfläche der Scheibe 32 seitlich von der Nut aufliegen.

Die Bilderkennungseinrichtung 33 besitzt in einem Gehäuse 36 eine den Bereich 32 von oben her, beispielsweise über einen halbdurchlässigen Spiegel 37 und eine Optik 38 belichtende Lichtquelle 39, die von wenigstens einem lichtimitierenden Element gebildet ist. Weiterhin besitzt die Bilderkennungs einrichtung 33 in dem Gehäuse 36 eine Bildebene 40, auf der mit Hilfe der Optik 38 der Bereich 32′ bzw. zumindest eine Teillänge hiervon abgebildet werden und die im wesentlichen aus einer Anordnung aus Lichtdetektoren 41 und 42, beispiels weise Fotodioden besteht. Entsprechend der Fig. 12 sind diese Lichtdetektoren 41 und 42 in drei parallelen und in einer Achsrichtung verlaufenden Reihen R1-R3 angeordnet, die (Achsrichtung) der Transportrichtung A der Beschleunigungs strecke entspricht. Wenigstens drei Lichtdetektoren befinden sich dabei in den beiden äußeren Reihen R1 und R3 und wenigstens zwei Lichtdetektoren 42 in der mittleren Reihe R2. Wie die Fig. 12 zeigt, sind die Lichtdetektoren 41 so positioniert, daß bei Abbildung eines Bauteils 1 zu einem bestimmten Zeitpunkt, an welchem die Transportrichtung A vordere Schmalseite des abgebildeten Bauelementes zwischen den beiden Lichtdetektoren 42 der mittleren Reihe R2 liegt, sich die abgebildeten Anschlüsse 6 bzw. 7 exakt im Bereich eines Lichtdetektors 41 befinden, und zwar bei der für die Fig. 12 angenommenen Lage des Bauteiles 1 die Anschlüsse 6 im Bereich des ersten und dritten Lichtdetektors 41 der Reihe R1 und der Anschluß 7 im Bereich des mittleren Lichtdetektors 41 der Reihe R3. Da der Bauelementekörper 5 der Bauelemente 1 aus schwarzem Kunststoff hergestellt ist und demnach eine verminderte Lichtreflexion aufweist und außerdem auch die Scheibe 32 so ausgebildet ist, daß sie an ihrer Umfangsfläche außerhalb der Nut 35 ein vermindertes Lichtreflexionsvermögen besitzt, der Boden der Nut 35 aber ein erhöhtes Lichtrefle xionsvermögen aufweist, und zwar ebenso wie die blanken Anschlüsse 6 und 7, sind bei der in der Fig. 12 dargestellten Situation nur die im Bereich der Anschlüsse 6 und 7 liegenden Lichtdetektoren 41 sowie auch nur der vor der vorderen Kante des abgebildeten Bauteils 1 liegende Lichtdetektor 42 aktiviert, während sich die übrigen Lichtdetektoren der Lichtdetektoranordnung im nicht aktivierten Zustand befinden. Die Lichtdetektoranordnung liefert immer dann ein Signal an eine ebenfalls im Gehäuse 36 untergebrachte Auswert-Elektro nik, wenn die vordere Kante eines abgebildeten Bauelementes 1 gerade zwischen den beiden in der Reihe R2 angeordneten Lichtdetektoren 42 liegt. Das von den aktivierten und nicht aktivierten Lichtdetektoren 41 gebildete und von der Orien tierung der Bauelemente 1 abhängige Signalmuster wird in der Steuerelektronik mit einem Soll-Muster verglichen. Stimmt das von der Lichtdetektoreinrichtung geliefertes Signalmuster nicht mit dem Soll-Muster überein, d.h. liegen im Gegensatz zur Fig. 12 die Anschlüsse 6 im Bereich des ersten und letzten Lichtdetektors der Reihe R3 und der Anschluß 7 im Bereich des mittleren Lichtdetektors 41 der Reihe R1, so stellt die Steuerelektronik ein falsch orientiertes Bauele ment 1 fest und öffnet ein in einer Druckluftleitung angeord netes Ventil, über welches Druckluft an eine Leitung 43 mit Austrittsdüse 44 gelangt. Letztere ist im Bereich 32′ derart angeordnet, daß das falsch orientierte Bauelement 1 in den Vibrationstopf 29 zurückgeblasen wird.

Schacht 28

Die richtig orientierten Bauelemente 1 gelangen über das obere, bogenförmige Ende 28′ in den Schacht 28. Dieser ist auf seiner gesamten Länge so ausgebildet, daß in ihm die Bauelemente 1 mit einer Schmalseite ihres Bauelementekörpers 5 voraus geführt sind, und zwar derart, daß sich die Bau elemente 1 im Schacht 28 nicht verdrehen können. Zumindest in seinem geradlinig verlaufenden vertikalen Bereich ist der Schacht 28 von drei leistenartigen, sich jeweils in Längs richtung des Schachtes erstreckenden und in geeigneter Weise aneinander sowie an den übrigen Teilen der Vorrichtung befestigten Leisten 45-47 gebildet. Die Leisten 45 und 46 bilden mit Schrägflächen 45′ und 46′ Anlage- bzw. Gleitflä chen für Schrägflächen, die die Bauelemente 1 an den Längs seiten ihrer Bauelementekörper 5 oberhalb der dortigen Austrittsstellen der Anschlüsse 6 und 7 aufweisen, sowie auch gegebenenfalls Anlage- bzw. Gleitflächen für die Anschlüsse 6. Die Oberseite 5′′ der Bauelementekörper 5 liegt zwischen den beiden Leisten 45 und 46 frei, so daß die Bauelemente 1 an ihrer Oberseite 5′′ im Schacht 28 mit Hilfe einer Laser einrichtung 48 bezeichnet bzw. markiert werden können. Die Leiste 47 weist an ihrer den Leisten 45 und 46 zugewendeten Seite einen Vorsprung 47′ auf und bildet mit diesem Vorsprung eine Anlagefläche für die Unterseite 5′ der Bauelemente 1. Die Anschlüsse 6 und 7 der Bauelemente finden in dem Raum zwischen der Leiste 47 und der Leiste 45 bzw. 46 Platz.

Das untere Ende 28′′ des Schachtes 28 ist ebenfalls bogen förmig gekrümmt, und zwar gleichsinnig zum oberen Ende 28′ und ebenfalls um einen Winkelbereich von etwa 90°, so daß der Schacht 28 insgesamt auch als Wendebogen wirkt, die Bauele mente 1, die zumindest im unteren Teil des Schachtes 28 dicht aneinander anschließen vorgesehen sind, am Ende 28′ mit der Unterseite 5′ nach unten liegend bereitstehen.

Bauelementeeinlegestation 13

An das untere Ende 28′′ des Schachtes 28 schließt sich die Bauelementeeinlegestation 13 mit einer Übergabeeinrichtung 49 an, die im Bereich einer Übergabeposition 49′ auch die Funktion einer Zentrier- und Prüfstation hat und im wesent lichen von zwei Schiebern 50 und 51 gebildet ist, die synchron mit dem übrigen Antrieb der Vorrichtung in horizon taler Richtung und in einer Richtung die senkrecht zur Bewegung der Bauelemente 1 am Ende 28′′ des Schachtes 28 ist, gegenläufig hin- und herbewegt werden, und zwar der Schieber 50 mit einem größeren Hub entsprechend dem Doppelpfeil B und der Schieber 51 mit einem kleineren Hub entsprechend dem Doppelpfeil C. Der Schieber 51 ist an seiner dem Schieber 50 zugewendeten Seite mit einer Ausnehmung 52 versehen, die sich mit zunehmendem Abstand von ihrem Boden 53 trapezartig erweitert. Die Breite der Ausnehmung 52 an ihrem Boden 53 entspricht exakt der Länge des Bauelementekörpers 5 der Bauelemente 1. Der Boden 53 erstreckt sich senkrecht zu der Bewegungsrichtung B bzw. C der Schieber 50 und 51.

Der Schieber 50, dessen Breite in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung B etwas kleiner ist als die Länge der Bauelementekörper 5 bildet an seiner dem Schieber 51 zuge wendeten Ende eine senkrecht zur Bewegungsrichtung B ver laufende Anlagefläche 54 und ist dort bei 55 derart hinter schnitten, daß unterhalb der Anlagefläche 54, die lediglich für eine Anlage des oberhalb der Anschlüsse 6 liegenden Bereichs der Längsseite der Bauelementekörper 5 dient, durch die Hinterschneidung 55 ein Freiraum für die Anschlüsse 6 geschaffen ist. In ähnlicher Weise ist auch der Schieber 51 zumindest im Bereich des Bodens 53 der Ausnehmung 52 bei 56 hinterschnitten, so daß der Boden 53 ebenfalls eine Anlage fläche nur für den oberhalb des jeweiligen Anschlusses 7 liegenden Bereichs der dortigen Längsseite des Bauelemente körpers 5 bildet. Die Schieber 50 und 51 sind an der Ober seite des Halteklotzes 27 oder an einer dort befestigten Platine 57 verschiebbar geführt und in den Fig. 6 und 7 in ihrer jeweiligen Arbeitsstellung dargestellt, in der die beiden Schieber zwischen ihren Anlageflächen 53 und 54 ein Bauelement 1 zentriert halten. An der Platine 57 sind zwei zapfenartige Vorsprünge 58 vorgesehen, die über die Oberseite dieser Platine vorstehen und sich bei in Arbeitsstellung befindlichem Schieber 51 im Bereich der Hinterschneidung 56 beidseitig von dem Anschluß 7 eines richtig orientierten Bauelementes 1 dort befinden, wo bei einem falsch orientier ten Bauelement 1, d.h. bei einem Bauelement 1, bei dem sich bei der für die Fig. 6 gewählten Darstellung die Anschlüsse 6 nicht an der rechten, sondern linken Längsseite des Bauele mentekörpers 5 befinden, diese Anschlüsse 6 angeordnet wären. Die Vorsprünge 58 bilden somit zusammen mit dem Schieber 51 bzw. der dortigen Ausnehmung 52 eine Maske in der nur richtig orientierte Bauelemente 1 Platz finden.

Der Schieber 50 kann aus seiner in der Fig. 6 dargestellten Arbeitsposition nach rechts in eine Ausgangsstellung bewegt werden, in der sich die Anlagefläche 54 in einer Position befindet, die rechts von der von der rechten Längsseite der Bauelemente gebildeten Ebene E1 liegt, so daß bei einer Bewegung des Schiebers 50 aus dieser Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung nach links ein Bauelement 1, welches den Schacht 28 an seinem Ende 28′′ verlassen hat, mit dem Schieber 50 mitgeführt und in die Ausnehmung 52 des in seiner Arbeitsstellung befindlichen Schiebers 51 eingeschoben und so an seinen beiden Längsseiten zwischen den Anlageflächen 53 und 54 zentriert wird. Der Anschluß 7 des Bauelementes 1 findet zwischen den Vorsprüngen 58 Platz. Bei einem falsch orientierten Bauelement 1 kommen die Anschlüsse 6 gegen die Vorsprünge 58 zur Anlage, so daß der abgefederte Schieber 50 nicht in seine Arbeitsstellung gelangen kann. Dies wird mit Hilfe eines Sensors, beispielsweise mit Hilfe einer mit einem Schlitz oder einer Öffnung im Schieber 50 zusammenwirkenden Lichtstrecke festgestellt, die dann ein Signal zum Still setzen der Maschine sowie zum Auslösen eines optischen und/oder akustischen Signals abgibt, so daß das falsch orientierte Bauelement 1 manuell entfernt werden kann.

Jedes Bauelement 1 befindet sich in seinem in den Fig. 6 und 7 dargestellten geprüften und zentrierten Zustand unterhalb der Bewegungsbahn von Saugern 59 einer als Übertragungs- bzw. Einlegungselement dienenden und vier derartige Sauger 59 aufweisenden Saugeranordnung 60. Letztere besteht im wesent lichen aus einer Hohlwelle 71, die mit ihrer vertikalen Achse V61 in dem Halteklotz 27 drehbar sowie in Achsrichtung verschiebbar gelagert ist, sowie aus einem an den oberen, über die Oberseite des Halteklotzes 27 wegstehenden Ende der Hohlwelle 61 befestigten Kopf 62, der an vier radial von der Hohlwelle 61 wegstehenden Armen 63 je einen Sauger 59 trägt, der an seinem über die Unterseite des betreffenden Armes 63 wegstehenden Ende eine Saugöffnung 64 besitzt. Durch einen nicht näher dargestellten Antrieb wird die Saugeranordnung 60 derart synchron mit dem Antriebsrad 17 bzw. mit dem Vorschub des Gurtes 3 angetrieben, da in jedem Arbeitstakt, in dem auch der Gurt 3 um den Abstand zweier Vertiefungen 2 weiter bewegt wird, die Sauganordnung 60 bzw. die Hohlwelle 61 um eine Teilung, d.h. um den Winkelabstand zweier Sauger 59 und damit bei der dargestellten Ausführungsform um einen Winkel bereich von 90° weitergedreht wird. Bei der für die Fig. 9 gewählten Darstellung läuft der Kopf 62 in Richtung des Pfeiles D um.

Vor jeder Drehphase wird der Kopf 62 mit den Saugern 59 in vertikaler Richtung aus der in den Fig. 7 und 8 dargestellten unteren Hubstellung angehoben und nach Beendigung jeder Drehphase wieder in diese untere Hubstellung abgesenkt. Hierfür ist die Hohlwelle 61 durch den Antrieb auch in Achsrichtung auf- und abbewegbar (Doppelpfeil E). Die Öffnungen 64 der Sauger 59 sind über Kanäle 65 in den Armen 63 sowie über den Kanal 66 der Hohlwelle 61 ständig mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle verbunden, so daß in jedem Arbeitstakt bei stehenden und abgesenkten Kopf 62 von einem Sauger 59 jeweils ein an der Übergabeeinrichtung 49 bereitstehendes Bauelement 1 erfaßt wird. Sobald dieses Bauelement durch Unterdruck an den Sauger 59 gehalten ist, bewegen sich die Schieber 50 und 51 aus ihrer Arbeitsstellung in ihre jeweilige Ausgangsstellung, d.h. der Schieber 50 nach rechts und der Schieber 51 nach links, wodurch das betref fende Bauelement 1 freigegeben und dann beim Anheben des Kopfes 62 in die obere Hubstellung mit angehoben wird. Nach insgesamt drei Arbeitstakt- bzw. Drehschritten des Kopfes 62 gelangt jedes an einen Sauger 59 gehaltenes Bauelement 1 an die an der Führung 25 gebildete Einsetzposition, in der das betreffende Bauelement 1 beim Absenken des Kopfes 62 in die untere Hubstellung von oben her in eine bereitstehende Vertiefung 2 des Gurtes eingesetzt wird. Die Bauelemente 1 sind mit Hilfe des Unterdrucks so fest an dem jeweiligen Sauger 59 gehalten, daß die Positionierung dieser Bauelemente nicht verloren geht.

An der Einsetzposition 67 sind über der Führung 25 und damit über dem Gurt lamellen- oder blendenartige Elemente 68 und 69 einer Abstreifeinrichtung 70 vorgesehen. Die Elemente 68 und 69 bilden zwischen sich einen quer zur Längsrichtung des Gurtes 3 und damit in Richtung senkrecht zu der Frontplatte 14 sich erstreckenden Spalt 71, dessen Breite bei der in der Fig. 10 dargestellten Lage der Elemente 78 und 79 in etwa gleich oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser, den die Sauger 59 im Bereich ihrer unteren Enden 59′ auf weisen. Auch in dieser Arbeitsstellung sind die Elemente 68 und 69 in Längsrichtung des Gurtes 3, aber entgegengesetzt zueinander auseinander bewegbar, und zwar das Element 58 in Richtung des Pfeiles F und das Element 59 in Richtung des Pfeiles G, so daß der Spalt 71 eine Breite aufweist, die größer ist als die Länge der Bauelementekörper 5 und vor zugsweise größer ist als die Abmessung der Vertiefungen 2 in Längsrichtung des Gurtes 3.

Die Bewegung der beiden Elemente 68 und 69 ist synchron mit dem sonstigen Antrieb der Vorrichtung derart gesteuert, daß sich die Elemente 68 und 69 in ihrer Ausgangsstellung immer dann befinden, wenn in einem Arbeitstakt das Absenken des Kopfes 62 erfolgt, und ihre Arbeitsposition (verminderte Breite für den Spalt 71) eingenommen haben, bevor in jedem Arbeitstakt der Kopf 62 aus der unteren Hubstellung angehoben wird. Durch die Elemente 68 und 69 wird somit jedes an einem Sauger 59 haftende und an der Einsetzposition 67 in eine Vertiefung 2 des Gurtes 3 eingesetzte Bauelement 1 bei Anheben des betreffenden Saugers 59 von diesem abgestreift und in der Vertiefung 2 zurückgehalten. Dies hat den Vorteil, daß die Bauelemente 1 sicher in die Vertiefungen 2 eingesetzt werden, und zwar ohne die Notwendigkeit einer Steuerung bzw. Schaltung des Vakuums an den einzelnen Saugern 59, d.h. diese bzw. deren Saugöffnungen 64 bleiben ständig mit dem Vakuum beaufschlagt, was nicht nur zu einer Vereinfachung der Konstruktion, sondern auch zu einer wesentlichen Erhöhung der Betriebssicherheit beiträgt. Die gegenläufige Bewegung der Elemente 68 und 69 wird beispielsweise dadurch erreicht, daß das Element 69 an dem einen Ende eines Hebels 72 vorgesehen ist, der in einem Abstand von diesem Ende um eine nicht dargestellte vertikale Gelenkachse durch den Antrieb der Vorrichtung hin- und hergeschwenkt wird, wie dies in der Fig. 10 mit dem Doppelpfeil H angedeutet ist. Das Element 68 ist an einem Ende eines abgewinkelten Hebels 73 vorgesehen, der mittels eines Gelenkbolzens 74 an dem Halteklotz 27 bzw. an einer dort vorgesehenen Platine 75 um eine vertikale Achse schwenkbar ist und am anderen Ende einen Schlitz 76 aufweist, in welchem ein am Hebel 72 vorgesehener Schlitz 77 eingreift. Immer dann, wenn der Hebel 72 und damit auch das Element 69 in Richtung des Pfeiles G bewegt bzw. geschwenkt werden, wird das Element 68 durch Schwenken des Hebels 78 um den Gelenk bolzen 64 in entgegengesetzter Richtung, d.h. in Richtung des Pfeiles F bewegt.

Zwischen der Übergabeeinrichtung 49 bzw. der dort gebildeten Übergabeposition und der Einsetzposition 67 sind an der Bewegungsbahn der Sauger 59 noch zwei weitere Arbeitsposi tionen vorgesehen, und zwar eine Prüfposition 78, die das Vorhandensein eines Bauelementes 1 an dem jeweiligen Sauger 59 prüft sowie eine Meßposition 79, die nochmals die elektri schen Daten bzw. die Funktionstüchtigkeit der Bauelemente 1 überprüft und an der fehlerhafte Bauelemente 1 beispielsweise durch einen nicht dargestellten Abstreifer ausgeworfen wurden. Immer dann, wenn die Prüfstation 78 das Fehlen eines Bauelementes 1 feststellt und/oder die Prüfstation 79 ein fehlerhaftes Bauelement 1 ermittelt und auswirft, wird vorzugsweise durch ein entsprechendes, von diesn Prüfstatio nen geliefertes Signal der Vorschub des Gurtes 3 so lange angehalten, bis ein Sauger 59 mit einen fehlerfreiem Bau element 1 an die Einsetzposition 67 gelangt ist.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand lungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform sind die die Beschleunigungsstrecke bildende Scheibe 32 sowie die Bild erkennungseinrichtung 33 nicht unmittelbar mit dem Vibra tionstopf 29 verbunden, sondern über einen gesonderten Halter 12′ an der Platte 11 befestigt, so daß die Vibrationsbewe gungen des Vibrationstopfes 29 nicht auf die Beschleuni gungsstrecke und die opto-elektrische Bilderkennungsein richtung 33 übertragen werden.

Anstelle der beiden Elemente 68 und 69 kann die Abstreif einrichtung 70 auch mit einem anderen das Zurückhalten des jeweiligen Bauelementes 1 in der Vertiefung 2 des Gurtes 3 bewirkenden Abstreifer versehen sein, beispielsweise mit einem verschiebbaren oder schwenkbaren blendenartigen Element, welches eine Öffnung mit Öffnungsabschnitten unterschiedlicher Breite aufweist und in einer ersten Positionierung durch den Öffnungsabschnitt größerer Breite das Einsetzen des jeweiligen Bauelementes 1 in eine Ver tiefung 2 des Gurtes 3 ermöglicht und in einer zweiten Position mit dem Öffnungsabschnitt geringerer Breite die jeweilige Vertiefung 2 an ihrer offenen Seite soweit abdeckt, daß bei der Bewegung der Sauganordnung 60 nach oben das betreffende Bauelement 1 in der Vertiefung 2 des Gurtes 3 zurückgehalten wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Einsetzen von Bauelementen (1) insbeson dere von elektrischen Bauelementen in Ausnehmungen (2) eines Gurtes (3), gekennzeichnet durch eine Bauelemente aufgabestation (10) zum Bereitstellen einer Vielzahl von Bauelementen (1) als ungeordnete Menge, durch eine Bauelementeeinlegestation (13) mit wenigstens einem zwischen einer Abnahmeposition (49′) und einer Einsetz position (67) bewegbaren Einleger (59, 60), der die Bauelemente (1) nacheinander an der Abnahmeposition (49′) in einer dort vorgegebenen Positionierung aufnimmt und an der Einsetzposition (67) in eine dort bereitstehende Ausnehmung (2) des Gurtes (3) einsetzt, sowie durch eine die Bauelementeaufgabestation (10) und die Bauelemente einlegestation (13) miteinander verbindende Förder strecke, über die die Bauelemente (1) der Bauelemente einlegestation (13) derart zugeführt werden, daß diese an der dortigen Abnahmeposition (49′) in einer vorgegebenen Orientierung bereitstehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1) solche mit einem plättchenförmigen Bauelementekörper (5) und mit über wenigstens eine Seite dieses Körpers (5) wegstehenden Elementen, vorzugsweise elektrischen Anschlüssen (6, 7) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß an der Bauelementeaufgabestation (10) oder auf diese in Transportrichtung der Bauelemente (1) an die Bauelementeeinlegestation (13) folgend eine Vereinze lungs- oder Erkennungsstation (31) vorgesehen ist, der die Bauelemente (1) als einspuriger Bauelementestrom über eine Förderbahn (30) zugeführt werden, daß die Vereinze lungs- und Erkennungsstation (31) eine von einem Trans porteur (32) gebildete Beschleunigungsstrecke (32′) aufweist, auf der die Bauelemente (1) auf einen gegen seitigen Abstand gebracht werden, und daß an dieser Beschleunigungsstrecke (32′) eine Abtast- oder Erken nungseinrichtung (33) vorgesehen ist, die die Bauelemente (1) hinsichtlich ihrer Orientierung in bezug auf markante Bereiche an den Bauelementekörpern (5) erfaßt bzw. abtastet und dann, wenn ein Bauelement (1) nicht eine vorgegebene Orientierung aufweist, ein Auswerfen dieses falsch orientierten Bauteils (1) veranlaßt, wobei hierfür vorzugsweise von eine von der Abtast- oder Erkennungsein richtung gesteuerten Luftaustrittsdüse (44) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Beschleunigungsstrecke (32′) bildende Transpor teur eine um eine Achse, vorzugsweise um eine horizontale Achse umlaufend angetriebene Scheibe (32) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß die Vereinzelungs- und Erkennungsstation (31) an der Beschleunigungsstrecke (32′) eine opto-elektrische Bilderkennungseinrichtung (33) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Vereinzelungs- und Erken nungsstation (31) vorausgehende Förderbahn (30) in Anpassung an die Formgebung der Bauelemente (1) derart ausgebildet ist, daß für die Bauelemente (1) am Ende der Förderbahn (30) nur bestimmte, fest vorgegebene Positio nierungen möglich sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bauelementen (1) mit einem stäbchenförmigen, recht eckförmigen oder dergleichen langgestreckten Bauelemente körper (5) die Förderbahn (30) quer zu ihrer Förderrich tung eine Breite aufweist, die gleich der Querschnitts abmessung der Bauelemente (1) senkrecht zu ihrer Längs erstreckung ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelementeaufgabestation (10) einen Vibrationstopf (29) mit einer vorzugsweise nuten artig ausgebildeten Förderbahn (30) aufweist, und daß die sich anschließende Beschleunigungsstrecke (32′) von einem Transporteur (32) gebildet ist, der von dem Vibrations topf (29) getrennt an einem Vorrichtungs- bzw. Maschi nengestell (11, 12) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekenn zeichnet durch die Ausbildung der Abnahmeposition (49′) als eine an die Form der Bauelemente (1) bzw. Bauele mentekörper (5) angepaßte Maske (51, 52, 58) sowie durch ein vorzugsweise als Schieber (50) ausgebildetes Über führungselement zum Einbringen des jeweils ersten, am Ende der Förderstrecke (28) bereitstehenden Bauelementes (1) in diese Maske (51, 52, 58).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske von einer Ausnehmung (52) an einem beweglichen Element, vorzugsweise an einem Schieber (51) gebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, daß bei Bauelementen (1) mit einem Bauelemente körper (5), der an unterschiedlichen Umfangsseiten eine unterschiedliche Ausbildung aufweist, die Maske (51, 52, 58) komplimentär zu der Ausbildung einer vorgegebenen Umfangsseite der Bauelemente (1) im Bereich wenigstens einer Anlagefläche (53) derart ausgebildet ist, daß diese Bauelemente (1) nur dann vollständig von der Maske (51, 52, 58) aufgenommen werden können, wenn die vorgegebene Umfangsseite der wenigstens einen Anlagefläche (53) benachbart liegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (51, 52) bei Bauelementen (1), die an wenig stens einer Umfangsseite ihres Bauelementekörpers (5) Vorsprünge, beispielsweise elektrische Anschlüsse (6, 7) aufweisen, Anschlagflächen (58) für diese Vorsprünge (6, 7) bei falscher Orientierung des Bauelementes (1) besitzt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, gekenn zeichnet durch einen am Überführungselement (50) vorge sehenen oder mit diesem Überführungselement (50) zusam menwirkenden Sensor, der bei einem nicht in die Maske (51, 52, 58) passenden Bauelement (1) ein Signal vorzugs weise zur Anzeige einer Funktionsstörung und/oder zum Stillsetzen der Vorrichtung und/oder zum Auswerfen des falsch orientierten Bauelementes (1) liefert.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Einleger von wenigstens einem Vakuum-Sauger (59) gebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Einleger (59) um eine vertikale Achse (V₆₁) getaktet umlaufend sowie derart angetrieben ist, daß der wenigstens eine Einleger (59) in jeder Stillstandsphase seiner Bewegung zur Aufnahme eines Bauelementes (1) an der Aufnahmeposition (49′) bzw. zum Einsetzen eines Bauelementes (1) in den Gurt (3) an der Einsetzposition (67) in vertikaler Richtung abgesenkt und anschließend wieder angehoben wird.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einsetzposition (67) eine Abstreifeinrichtung (70) vorgesehen ist, welche wenig stens ein über dem Gurt (3) angeordnetes Abstreifelement (68, 69) aufweist, welches aus einer ersten Stellung, in der das Element (68, 69) das Einsetzen eines Bauelementes (1) in eine Ausnehmung (2) des Gurtes (3) nicht behindert in eine zweite Stellung bewegbar ist, in der dieses Element (68, 69) das in die Ausnehmung (2) eingebrachte Bauelement (1) beim Anheben des Einlegers (59) in der Ausnehmung (2) zurückhält.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Element (68, 69) in seiner ersten Stellung die offene Seite der Ausnehmung (2) nicht und in seiner zweiten Stellung zumindest teilweise abdeckt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die Abstreifeinrichtung (70) wenigstens zwei gegensinnig bewegbare messer- oder blendenartige Elemente (68, 69) aufweist.