DE4018808A1

DE4018808A1 - Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE4018808A1
Application number: DE4018808A
Authority: DE
Inventors: Ken Yanagisawa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1991-12-19
Also published as: DE4018808C2; US5092193A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung und ins besondere auf eine Antriebsvorrichtung zum synchronen Bewegen von zwei Schlitten.

Es sind vielfältige Antriebsvorrichtungen zum Bewegen eines beweg lichen Körpers in einer Ebene bekannt. Ein zweidimensionales Antriebssystem, das die Position von Werkstücken oder Werkzeugen, die an einem bewegten Körper befestigt sind, definiert, ist z. B. in der JP 53-36 869 beschrieben. Dieses System besteht aus einer Antriebsvorrichtung für eine Werkbank und weist einen ersten Schlitten, der in einer ersten Richtung durch eine erste Antriebs einrichtung bewegt wird, und einen zweiten Schlitten als bewegten Körper auf, der auf dem ersten Schlitten gebildet und in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung durch eine zweite Antriebseinrichtung bewegt wird. Zu bearbeitende Werkstücke oder Werkzeuge, etc. sind am zweiten Schlitten befestigt, so daß diese in einer Ebene bewegt und positioniert werden können. Dieses Antriebssystem ist daher für Automaten benutzt worden.

Das oben genannte herkömmliche Antriebssystem weist jedoch Nach teile auf.

Bei einer automatischen Chip-Einsetzmaschine mit einem herkömm lichen Antriebssystem, die IC-Bauelemente automatisch in eine gedruckte Schaltung (PC-Steckkarte) einsetzt, ist z. B. ein Ensetzwerkzeug auf dem angetriebenen Körper befestigt und der IC- Baustein wird von diesem Werkzeug aufgenommen. Der aufgenommene IC-Baustein wird durch die Bewegung des angetriebenen Körpers zur vorgeschriebenen Position auf der PC-Steckkarte gebracht und in diese eingefügt. Beim Einsetzen biegt sich die PC-Steckkarte auf grund geringer Härte durch. Falls der auf die PC-Steckkarte ausge übte Einsetzdruck zu groß ist, wird die PC-Steckkarte über ihr elastisches Limit gebogen, so daß diese manchmal bricht. Um dieses Problem zu lösen ist es wirksam, unter der PC-Steckkarte ein Unterstützungsteil zu bilden. Es ist aber erforderlich, das Unter stützungsteil oder dessen Position zu ändern, falls die Größe oder die Einsetzposition der PC-Steckkarte geändert wird. Hierfür ist die Verwendung von zwei Antriebssystemen vorgeschlagen worden. Es werden nämlich zwei Antriebssysteme in vertikaler Richtung von einander getrennt gebildet, zwei angetriebene Körper werden syn chron bewegt und das Unterstützungsteil wird auf dem angetriebenen Körper des unteren Antriebssystemes befestigt. Mit diesem Aufbau wird das oben genannte Problem gelöst, aber es treten andere Nach teile auf: hohe Herstellungskosten und eine schwierige synchrone Steuerung der zwei angetriebenen Körper.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Antriebsvorrichtung mit einfachem Aufbau, das zwei angetriebene Bauteile synchron bewegen kann.

Um diese Aufgabe zu lösen, weist die erfindungsgemäße Antriebs vorrichtung die folgenden Strukturen auf.

Die erste Struktur ist eine Antriebsvorrichtung, die ein Paar von ersten Antriebseinrichtungen, die parallel in einer ersten Richtung gebildet sind, ein Paar von zweiten Antriebseinrichtungen, die parallel in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten Richtung gebildet sind, ein Paar von ersten Läufern, die bewegbar auf der ersten Antriebseinrichtung gebildet sind, wobei die ersten Läufer entlang der ersten Antriebseinrichtung bewegbar sind, ein Paar von zweiten Läufern, die bewegbar auf der zweiten Antriebseinrichtung gebildet sind, wobei die zweiten Läufer entlang der zweiten Antriebseinrichtung bewegbar sind, einen ersten Motor zum Antreiben der ersten Antriebseinrichtung, um die ersten Läufer synchron in der ersten Richtung zu bewegen, einen zweiten Motor zum Antreiben der zweiten Antriebseinrichtung, um die zweiten Läufer synchron in der zweiten Richtung zu bewegen, eine erste Stange, deren beide Enden mit den jeweiligen ersten Läufern verbunden sind, wobei die erste Stange parallel zur zweiten Antriebseinrichtung geschaffen ist, eine zweite Stange, deren beide Enden mit den jeweiligen zweiten Läufern verbunden sind, wobei die zweite Stange parallel zur ersten Antriebseinrichtung geschaffen ist, einen ersten Schlitten, der bewegbar auf der ersten und zweiten Stange gebildet ist, wobei die erste und zweite Stange durch den ersten Schlitten hindurchgehen, eine erste Führung, die von der Ebene, in der sich der erste Schlitten bewegt, entfernt gebildet ist, wobei die erste Führung parallel zur ersten oder zweiten Antriebseinrichtung geschaffen ist, einen zweiten Schlitten, der entlang der ersten Führung bewegbar ist, eine erste Verbindungseinrichtung zum Ver binden oder Loslösen des zweiten Schlittens mit dem oder vom ersten oder zweiten Läufer, wobei der zweite Schlitten mit der Bewegung des ersten Schlittens entlang der ersten Führung bewegbar ist, falls die erste Verbindungseinrichtung verbindet, eine zweite Führung, die auf dem zweiten Schlitten senkrecht zur ersten Führung gebildet ist, einen dritten Schlitten, der entlang der zweiten Führung bewegbar ist, und eine zweite Verbindungseinrichtung zum Verbinden oder Loslösen des dritten Schlittens mit dem oder vom zweiten oder ersten Läufer, wobei der dritte Schlitten mit der Bewegung des ersten Schlittens entlang der zweiten Führung bewegbar ist, falls die zweite Verbindungseinrichtung verbindet, umfaßt.

Die zweite Struktur ist eine Antriebsvorrichtung, die ein Paar von ersten Antriebseinrichtungen, die parallel in einer ersten Richtung gebildet sind, ein Paar von zweiten Antriebseinrichtungen, die parallel in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten Richtung gebildet sind, ein Paar von ersten Läufern, die bewegbar auf der ersten Antriebseinrichtung gebildet sind, wobei die ersten Läufer entlang der ersten Antriebseinrichtung bewegbar sind, ein Paar von zweiten Läufern, die bewegbar auf der zweiten Antriebseinrichtung gebildet sind, wobei die zweiten Läufer entlang der zweiten Antriebseinrichtung bewegbar sind, einen ersten Motor zum Antreiben der ersten Antriebseinrichtung, um die ersten Läufer synchron in der ersten Richtung zu bewegen, einen zweiten Motor zum Antreiben der zweiten Antriebseinrichtung, um die zweiten Läufer synchron in der zweiten Richtung zu bewegen, eine erste Stange, deren beide Enden mit den jeweiligen ersten Läufern verbunden sind, wobei die erste Stange parallel zur zweiten Antriebseinrichtung geschaffen ist, eine zweite Stange, deren beide Enden mit den jeweiligen zweiten Läufern verbunden sind, wobei die zweite Stange parallel zur ersten Antriebseinrichtung geschaffen ist, einen ersten Schlitten, der bewegbar auf der ersten und zweiten Stange gebildet ist, wobei die erste und zweite Stange durch den ersten Schlitten hindurchgehen, eine erste Führung, die von der Ebene, in der sich der erste Schlitten bewegt, entfernt gebildet ist, wobei die erste Führung parallel zur ersten oder zweiten Antriebseinrichtung geschaffen ist, einen zweiten Schlitten, der entlang der ersten Führung bewegbar ist, eine erste Verbindungseinrichtung zum Verbinden oder Loslösen des zweiten Schlittens mit dem oder vom ersten oder zweiten Läufer, wobei der zweite Schlitten mit der Bewegung des ersten Schlittens entlang der ersten Führung bewegbar ist, falls die erste Verbindungseinrichtung verbindet, eine zweite Führung, die auf dem zweiten Schlitten senkrecht zur ersten Führung gebildet ist, und einen dritten Schlitten, der entlang der zweiten Führung bewegbar ist, wobei der dritte Schlitten mit dem zweiten oder ersten Läufer verbunden ist, umfaßt.

Die dritte Struktur ist eine Antriebsvorrichtung, die ein Paar von ersten Antriebseinrichtungen, die parallel in einer ersten Richtung gebildet sind, ein Paar von zweiten Antriebseinrichtungen, die parallel in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten Richtung gebildet sind, ein Paar von ersten Läufern, die bewegbar auf der ersten Antriebseinrichtung gebildet sind, wobei die ersten Läufer entlang der ersten Antriebseinrichtung bewegbar sind, ein Paar von zweiten Läufern, die bewegbar auf der zweiten Antriebseinrichtung gebildet sind, wobei die zweiten Läufer entlang der zweiten Antriebseinrichtung bewegbar sind, einen ersten Motor zum Antreiben der ersten Antriebseinrichtung, um die ersten Läufer synchron in der ersten Richtung zu bewegen, einen zweiten Motor zum Antreiben der zweiten Antriebseinrichtung, um die zweiten Läufer synchron in der zweiten Richtung zu bewegen, eine erste Stange, deren beide Enden mit den jeweiligen ersten Läufern verbunden sind, wobei die erste Stange parallel zur zweiten Antriebseinrichtung geschaffen ist, eine zweite Stange, deren beide Enden mit den jeweiligen zweiten Läufern verbunden sind, wobei die zweite Stange parallel zur ersten Antriebseinrichtung geschaffen ist, einen ersten Schlitten, der bewegbar auf der ersten und zweiten Stange gebildet ist, wobei die erste und zweite Stange durch den ersten Schlitten hindurchgehen, eine erste Führung, die von der Ebene, in der sich der erste Schlitten bewegt, entfernt gebildet ist, wobei die erste Führung parallel zur ersten oder zweiten Antriebseinrichtung geschaffen ist, einen zweiten Schlitten, der entlang der ersten Führung bewegbar ist, wobei der zweite Schlitten mit dem ersten oder zweiten Läufer verbunden ist, und einen dritten Schlitten, der entlang der zweiten Führung bewegbar ist, wobei der dritte Schlitten mit dem zweiten Läufer oder dem ersten Läufer verbunden ist, umfaßt.

Bei jeder der oben genannten Strukturen können kugelgelagerte Spindeln als erste und zweite Antriebseinrichtung benutzt werden. Ferner kann ein Paar von ersten Spindeln und ein Paar von zweiten Spindeln von einem einzelnen ersten bzw. einem einzelnen zweiten Motor drehend angetrieben werden.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der erste Schlitten in der ersten und zweiten Richtung durch die Bewegung der ersten und zweiten Läufer bewegt. Der zweite Schlitten kann in der ersten oder zweiten Richtung in einer Ebene bewegt werden, die von der Ebene der Bewegung des ersten Schlittens entfernt ist. Der dritte Schlitten kann auf dem zweiten Schlitten in der zweiten oder ersten Richtung bewegt werden. Daher können der erste und dritte Schlitten mit einem Abstand zwischen diesen synchron bewegt werden.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.

Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine automatische Chip-Einsetzmaschine mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem;

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht dieser Maschine;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht einer Antriebsvorrichtung des ersten Schlittens;

Fig. 4 eine schematische Draufsicht einer Antriebsvorrichtung des zweiten Schlittens;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht einer Antriebsvorrichtung des dritten Schlittens;

Fig. 6 eine schematische Draufsicht einer weiteren Antriebs vorrichtung des dritten Schlittens; und

Fig. 7 einen Frontquerschnitt der Antriebsvorrichtung aus Fig. 6.

Die Ausführungsbeispiele beschreiben eine automatische Chip- Einsetzmaschine mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem.

Zuerst wird die Maschine in groben Zügen beschrieben.

Eine PC-Steckkarte 12 wird durch ein Förderband 10 in Richtung des Pfeiles A in die Einsetzposition bewegt. IC-Chips 22 in den IC-Haltern 16a, die sich in Aufnahmeposition auf einem Förderband 14 befinden, werden von Greifeinrichtungen 20, die an der Boden fläche des ersten Schlittens 18 befestigt sind, aufgenommen. Die aufgenommenen IC-Chips 22 werden auf Zwischenstufen 24 gesetzt und hierauf präzise plaziert. Die plazierten IC-Chips 22a werden erneut von den Greifeinrichtungen 20 aufgenommen und in eine Position über einer PC-Steckkarte 12a gebracht, die sich in Ein setzposition befindet, um die IC-Chips 22 in diese einzusetzen. Während der erste Schlitten 18 die IC-Chips 22a transportiert, bewegt sich ein dritter Schlitten 26, der beweglich auf einem zweiten Schlitten 25 gebildet ist, synchron mit dem ersten Schlitten 18. Der erste Schlitten 18 und der dritte Schlitten 26 befinden sich nämlich bei einer Position mit denselben zweidimensionalen Koordinaten, während der erste Schlitten 18 die IC-Chips 22a trägt. Durch diese synchrone Bewegung ermöglicht eine Unterstützungs einrichtung 28, die auf dem dritten Schlitten 26 gebildet ist, die Bodenfläche der PC-Steckkarte 12a zu unterstützen.

Nun wird der Aufbau im Detail dargelegt. Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 wird im folgenden die Antriebsvorrichtung für den ersten Schlitten 18 beschrieben.

Die Bezugszeichen 30 und 32 bezeichnen kugelgelagerte X-Spindeln als ein Beispiel für ein Paar erster Antriebsvorrichtungen. Die X-Spindeln 30 und 32 sind parallel in Richtung der X-Achse als einer ersten Richtung angeordnet.

Die Bezugszeichen 34 und 36 bezeichnen kugelgelagerte Y-Spindeln als ein Beispiel für ein Paar zweiter Antriebsvorrichtungen. Die Y-Spindeln 30 und 32 sind parallel in Richtung der Y-Achse als einer zweiten Richtung, die zur X-Achse senkrecht ist, angeordnet.

Die Bezugszeichen 38 und 40 bezeichnen X-Läufer als ein Paar von ersten Läufern. Die X-Spindeln 30 und 32 sind jeweils durch die X-Läufer 38 und 40 geschraubt.

Die Bezugszeichen 42 und 44 bezeichnen Y-Läufer als ein Paar von zweiten Läufern. Die Y-Spindeln 34 und 36 sind jeweils durch die Y-Läufer 42 und 44 geschraubt.

Das Bezugszeichen 46 bezeichnet eine X-Stange als eine erste Stange. Die Enden der X-Stange 46 sind mit den X-Läufern 38 bzw. 40 verbunden. Die X-Stange ist stets parallel zu den Y-Spindeln 34 und 36. Daher bewegen sich die X-Läufer 38 und 40 und die X-Stange 46 zusammen in die X-Richtung, wenn die X-Spindeln 30 und 32 in derselben Drehrichtung und mit derselben Geschwindigkeit gedreht werden.

Das Bezugszeichen 48 bezeichnet eine Y-Stange als eine zweite Stange. Die Enden der Y-Stange 48 sind mit den Y-Läufern 42 bzw. 44 verbunden. Die Y-Stange ist stets parallel zu den X-Spindeln 30 und 32. Daher bewegen sich die Y-Läufer 42 und 44 und die Y-Stange 48 zusammen in die Y-Richtung, wenn die Y-Spindeln 34 und 36 in derselben Drehrichtung und mit derselben Geschwindigkeit gedreht werden.

Es ist zu bemerken, daß durch das Verbinden der X-Stange 46 mit den X-Läufern 38 und 40 eine Drehung der X-Läufer 38 und 40 verhindert wird, wenn die X-Spindeln 30 und 32 rotieren, und die X-Läufer 38 und 40 in X-Richtung bewegt werden können. Durch das Verbinden der Y-Stange 48 mit den Y-Läufern 42 und 44 wird eine Drehung der Y-Läufer 42 und 44 durch den Y-Stab verhindert, wenn die Y-Spindeln 34 und 36 rotieren, und die Y-Läufer 42 und 44 können in Y-Richtung bewegt werden. Die X-Stange 46 und die Y-Stange 48 gehen einander kreuzend durch den ersten Schlitten 18 hindurch. Mit der Bewegung der X-Läufer 38 und 40 und der Y-Läufer 42 und 44 kann der Schlitten 18 in X- und Y-Richtung bewegt werden.

Auf der Bodenfläche des ersten Schlittens 18 sind die Greifein richtungen 20 gebildet. Diese Greifeinrichtungen 20 werden von einer (nicht dargestellten) Vakuumeinrichtung, die über den Schlauch 50 angeschlossen ist, bewegt, um die IC-Chips 22 zu ergreifen oder loszulassen.

Das Bezugszeichen 52 stellt einen X-Motor als ersten Motor dar. Das Drehmoment des X-Motors 52 wird direkt auf die X-Spindel 30 und über eine Verbindungsstange 58 und Kegelzahnräder 54 und 56 als eine erste Übertragungseinrichtung auf die X-Spindel 32 übertragen.

Das Bezugszeichen 60 stellt einen Y-Motor als zweiten Motor dar. Das Drehmoment des Y-Motors 60 wird direkt auf die Y-Spindel 34 und über eine Verbindungsstange 66 und Kegelzahnräder 62 und 64 auf die Y-Spindel 36 übertragen.

Es ist zu bemerken, daß der X-Motor 52 und der Y-Motor 60 Servo motoren sind.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 eine Antriebsvorrichtung für den zweiten Schlitten 25 beschrieben. Die Bezugszeichen 68 und 70 bezeichnen erste Führungen, die parallel zu den Y-Spindeln 34 und 36 auf der oberen Ebene einer unter den X-Spindeln 30 und 32 und den Y-Spindeln 34 und 36 gebildeten Grundplatte 72 angeordnet sind. Die Bodenfläche des zweiten Schlittens 25 ist gleitbar an den ersten Führungen 68 und 70 befestigt, so daß der zweite Schlitten 25 in Y-Richtung bewegt werden kann. Der zweite Schlitten ist durch Federn 74 stets in Richtung der X-Spindel 32 vorgespannt. Anschläge 76 auf der Grundplatte 72 beschränken aber die Bewegung des zweiten Schlittens 25. Daher ist der Bewegungsbereich des zweiten Schlittens 25 auf den Bereich B eingeschränkt.

Die Bezugszeichen 78 und 80 bezeichnen Klammern, die U-förmig gebildet sind, um das Förderband 10, etc. nicht zu berühren. Die jeweiligen oberen Enden der Klammern 78 und 80 sind jweils mit den Y-Läufern 42 und 44 verbunden. Die horizontalen Bereiche 82 und 84 erstrecken sich horizontal vom unteren Ende der Klammern 78 und 80 nach innen. Jede Bodenfläche der horizontalen Bereiche 82 und 84 ist mit den ersten Führungen 70 bzw. 68 in Y-Richtung gleitbar verbunden. Es sind jeweils zugespitzte Bereiche 86 und 88 auf den oberen Oberflächen der horizontalen Bereiche 82 und 84 geschaffen. Das freie Ende eines jeden zugespitzten Bereiches 86 und 88 ist dabei spitz. Es sind jeweils Zylinder 90 und 92 an den beiden Seitenenden auf der oberen Fläche des zweiten Schlittens 25 gebildet. Die Form der Ausnehmung der Zylinder 90 und 92 ist dabei derart geschaffen, daß diese der Form der zugespitzten Bereiche 86 und 88 entspricht. Es ist zu bemerken, daß eine erste Verbindungs einrichtung aus den zugespitzten Bereichen 86 und 88 als Zapfen und den Zylindern 90 und 92 besteht. Die Zylinder 90 und 92 sind über Schläuche 94 mit einer (nicht gezeigten) Vakuumeinrichtung verbunden. Die zugespitzten Bereiche 86 und 88 können dabei in die Zylinder 90 und 92 eingeführt werden, wenn sich der erste Schlitten 18 in Richtung des Pfeiles C bewegt. Wenn sich die zugespitzten Bereiche 86 und 88 den Zylindern 90 und 92 nähern, erfaßt ein Sensor 96 die Vorwärtsbewegung der zugespitzten Bereiche 86 und 88 und dann wird durch die Vakuumeinrichtung in den Aus nehmungen der Zylinder 90 und 92 ein Unterdruck erzeugt. Durch den Unterdruck in den Zylindern 90 und 92 werden die zugespitzten Bereiche 86 und 88 und die Zylinder 90 und 92 verbunden. Während dieser Verbindung wird der zweite Schlitten 25 mit den Y-Läufern 42 und 44 durch die Klammern 78 und 80 und die erste Verbindungs einrichtung verbunden. Daher kann der zweite Schlitten 25 in einem Bereich B zusammen mit dem ersten Schlitten 18 in Y-Richtung bewegt werden. Es ist zu bemerken, daß ein Sensor 98 die Rück wärtsbewegung des ersten Schlittens 18 erfaßt, wenn sich dieser der Richtung des Pfeiles C entgegengesetzt bewegt, um eine Loslösung auszuführen, wobei die Vakuumeinrichtung die Zylinder 90 und 92 mit Druck beaufschlagt, so daß die zugespitzten Bereiche 86 und 88 von den Zylindern getrennt werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 wird nun eine Antriebsvorrichtung für den dritten Schlitten 26 beschrieben. Das Bezugszeichen 100 bezeichnet eine zweite Führung, die auf dem zweiten Schlitten 25 gebildet ist. Die zweite Führung ist senkrecht zu den ersten Führungen 68 und 70 angeordnet. Die Bodenfläche des dritten Schlittens 26 ist auf der zweiten Führung gleitbar befestigt, so daß der dritte Schlitten 26 in X-Richtung bewegt werden kann. Der dritte Schlitten 26 weist einen vorstehenden Bereich 102 auf. Wenn das Ende des vorstehenden Bereiches 102 in einen V-förmigen Bereich 106 eines auf der oberen Fläche der Grundplatte 72 gebil deten Positionierbauelementes 104 eintritt, befindet sich der dritte Schlitten in der Grundstellung (oder Ausgangsstellung). Es ist die Führungseinrichtung 28 mit einer Zylindereinrichtung auf der Deckfläche des dritten Schlittens 26 geschaffen, wobei der dritte Schlitten einen in Y-Richtung hohlen Bereich aufweist. In diesem Hohlbereich des dritten Schlittens sind Führungsrollen 108 drehbar geschaffen.

Das Bezugszeichen 110 bezeichnet einen erweiterten Bereich, der am unteren Ende einer L-förmigen Klammer 112, deren oberes Ende mit dem X-Läufer 38 verbunden ist, gebildet ist. Es ist zu bemerken, daß eine zweite Verbindungseinrichtung aus dem erweiterten Bereich 110 und den Führungsrollen 108 besteht.

Die Bodenfläche der Klammer 112 ist gleitbar mit der dritten Führung 114 verbunden, die auf der Grundplatte in X-Richtung geschaffen ist. Die Breite des erweiterten Bereiches 110 ist etwas schmäler als der Freiraum zwischen den Führungsrollen 108, so daß der erweiterte Bereich 110 in den Freiraum E eintreten kann. Wenn die zugespitzten Bereiche 86 und 88 mit den Zylindern 90 und 92 verbunden sind und der erste Schlitten 18 sich vorwärts bewegt (in Richtung des Pfeiles C oder D), wird der zweite Schlitten gegen die Rückstellkraft der Federn 74 gedrückt und bewegt sich in Richtung des Pfeiles D entlang der ersten Führungen 68 und 70 gegen die Federn. Mit dieser Bewegung tritt der erwei terte Bereich 110 in den Freiraum E zwischen den Führungsrollen ein, so daß der dritte Schlitten durch den erweiterten Bereich 110 und die Klammer 112 mit dem X-Läufer 38 verbunden wird. Während die zweite Verbindungseinrichtung greift, kann der dritte Schlitten 26 zusammen mit dem ersten Schlitten 18 in X-Richtung bis zur Länge der zweiten Führung 100 bewegt werden. Der dritte Schlitten 26 bewegt sich zusammen mit dem zweiten Schlitten 25 in Y-Richtung, so daß sich der dritte Schlitten 26 zusammen mit dem ersten Schlitten 18 in Y-Richtung bewegt. Daher bewegen sich der erste Schlitten 18 und der dritte Schlitten 26 synchron und ihre zwei dimensionalen Koordinaten stimmen überein, falls die ersten und zweiten Verbindungseinrichtungen greifen.

Im weiteren wird die Funktion der automatischen Chip-Bestückungs maschine mit dem oben beschriebenen Aufbau erläutert.

Die in einem Magazin 116 gestapelten IC-Halter 16 werden durch das Förderband in die Aufnehmungsposition gebracht. PC-Steckkarten 12, in die die IC-Chips 22 eingesetzt werden sollen, werden vom Förder band 10 in die Einsetzposition gebracht.

Zuerst wird der erste Schlitten 18 durch Antreiben der X- und Y-Motoren 52 und 60 in die Aufnehmungsposition bewegt. IC-Chips 22 auf den IC-Haltern 16a an der Aufnehmungsposition werden von den Greifeinrichtungen 20 aufgenommen und zur Zwischenstufe 24 gebracht und dort präzise positioniert. Anschließend werden die IC-Chips 22a auf der Zwischenstufe erneut von den Greifeinrichtungen 20 aufge nommen. Der erste Schlitten bewegt sich weiter in Richtung des Pfeiles C und der Sensor 96 erfaßt dann den Schlitten 18 und die (nicht dargestellte) Vakuumeinrichtung evakuiert die Zylinder 90 und 92. Wenn die zugespitzten Bereiche 86 und 88 in die Zylinder 90 und 92 eintreten, verbindet die erste Verbindungseinrichtung diese und die ersten und zweiten Schlitten 18 und 25 bewegen sich zusammen in Y-Richtung. Der erste Schlitten 18 bewegt sich weiter in Richtung des Pfeiles C gegen die Rückstellkraft der Federn 74 und drückt diese, um den zweiten Schlitten 25 in Richtung des Pfeiles D zu bewegen, so daß der erweiterte Bereich 110 in den Freiraum zwischen den Führungsrollen 108 des dritten Schlittens 26 eintritt. Mit dieser Verbindung können der erste und dritte Schlitten 18 und 26 zusammen bewegt werden und die mit dem ersten Schlitten 18 verbundenen Greifeinrichtungen 20, die die IC-Chips 22 aufgenommen haben, nähern sich der PC-Steckkarte an der Einsetz position. Um die IC-Chips 22 in die PC-Steckkarte 12a einzusetzen, führt der erste Schlitten 18 eine komplexe zweidimensionale Bewegung aus, der dritte Schlitten 26 kann jedoch dieselbe zwei dimensionale Bewegung ausführen. Daher kann die auf der Deckfläche des dritten Schlittens 26 gebildete Führungseinrichtung 28 stets die Bodenfläche der PC-Steckkarte 12a, die einer Chip-Einsetzpo sition entspricht, unterstützen. Mit dieser Unterstützung kann die PC-Steckkarte 12a von Beschädigungen durch das Durchbiegen, wenn IC-Chips 22 in diese eingesetzt werden, geschützt werden. Nachdem das Einsetzen der IC-Chips vervollständigt ist, bewegt sich der erste Schlitten 18 entgegen der Richtung des Pfeiles C zurück. Der erweiterte Bereich 110 tritt aus dem Bereich der Führungsrollen 108 aus und trennt den dritten Schlitten 26 vom ersten Schlitten 18. Wenn sich der erste Schlitten 18 weiter zurückbewegt, erfaßt der Sensor 98 den ersten Schlitten 18, so daß die zugespitzten Bereiche 86 und 88 durch die Vakuumeinrichtung von den Zylindern 90 und 92 gelöst werden. Bei der Loslösung wird der zweite Schlitten 25 durch die Federn 74 zur Grundstellung zurückbewegt, in der der zweite Schlitten 25 die Anschläge 76 berührt. Der vorspringende Bereich 102 des dritten Schlittens 26 wird vom V-förmigen Bereich 106 der Positionierungseinrichtung 104 geführt, so daß der dritte Schlitten 26 auf der zweiten Führung 100 ebenfalls in die Grund stellung zurückbewegt wird. Anschließend trägt der erste Schlitten 18 andere IC-Chips 22 und diese IC-Chips 22 werden in eine andere IC-Steckkarte 12 in derselben Weise eingesetzt. Es ist zu bemerken, daß der gesamte Betrieb der Maschine von einer Steuerungseinheit mit einem Mikrocomputersystem gesteuert wird.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 eine zweite Ausführungsform der Verbindungseinrichtung beschrieben. Es ist zu bemerken, daß diejenigen Bauelemente, die mit denjenigen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind und deren Erläuterung nicht wiederholt wird.

In den Fig. 6 und 7 werden bei der ersten Verbindungseinrichtung Preßluftzylinder-Einrichtungen 200 und 202 benutzt. Die Zylinder mäntel 204 und 206 der Preßluftzylinder-Einrichtungen 200 und 202 sind jeweils auf den horizontalen Bereichen 82 und 84 der Klammern 78 und 80 befestigt. Die Kolbenstangen 208 und 210 der Preßluft zylinder-Einrichtungen 200 und 202 werden in den Zylinder gezogen, wenn die Preßluftzylinder-Einrichtungen evakuiert werden. Die Kolbenstangen 208 und 210 können freilaufend bewegt werden, wenn die Preßluftzylinder-Einrichtungen 200 und 202 nicht betrieben werden. Die vorderen Enden der Kolbenstangen 208 und 210 sind jeweils mit festen Bereichen 212 und 214 auf der Rückseite des zweiten Schlittens 25 verbunden. Daher kann der zweite Schlitten 25 zusammen mit den Y-Läufern 42 und 44 bewegt werden, die durch die Klammern 78 und 80 mit dem zweiten Schlitten 25 verbunden sind, falls die Preßluftzylinder-Einrichtungen 200 und 202 betrieben werden. Falls die Preßluftzylinder-Einrichtungen 200 und 202 nicht betrieben werden kann der zweite Schlitten bis zum Hub der Kolbenstangen 208 und 210 frei bewegt werden, so daß der erste Schlitten 18 und der zweite Schlitten 25 voneinander getrennt sind.

Es ist zu bemerken, daß die Bezugszeichen 216 und 218 Anschläge darstellen und von der Rückseite des zweiten Schlittens 25 hervor springen. Die Bezugszeichen 220 und 222 bezeichnen Spindeln und sind in die Frontflächen der horizontalen Bereiche 82 und 84 der Klammern 78 und 80 eingeschraubt. Die Spindeln 220 und 222 können die Anschläge 216 und 218 berühren. Durch Einstellen des Vorsprunges der Spindeln 220 und 222 aus den horizontalen Bereichen kann der rechte Winkel zwischen der zweiten Führung 100 und den ersten Führungen 68 und 70 einjustiert werden.

Ein Ende des erweiterten Bereiches 110 ist durch Bolzen 224 an der Kammer 112 befestigt. Der mittlere Bereich des erweiterten Bereiches 110 ist als Hohlbereich 226 gebildet. Im Hohlbereich 226 sind exzentrische Rollen 230 drehbar auf der Bodenfläche eines Bereiches 228 angebracht, der sich vom dritten Schlitten aus erstreckt. Die exzentrischen Rollen 230 können stets die longi tudinalen inneren Flächen des Hohlbereiches 226 berühren. Daher kann der dritte Schlitten 26 zusammen mit den X-Läufern 38 entlang der zweiten Führung 100 in Richtung des Pfeiles F bewegt werden. Die freie Bewegung des dritten Schlittens 26 in longitudinaler Richtung des erweiterten Bereiches 110 (Pfeil D) ist auf die Länge des Hohlbereiches 226 beschränkt.

Falls bei dieser Ausführungsform ein auf dem zweiten Schlitten 25 gebildetes Schaltelement 232 den Schalter 236 einer Ventilein richtung 234 nicht berührt, werden die Preßluftzylinder-Einrich tungen 200 und 202 über Schläuche 238 mit Preßluft beaufschlagt, so daß die Kolbenstangen 208 und 210 eingezogen werden, bis die Anschläge 216 und 218 die Spindeln 220 und 222 berühren. Damit werden der erste Schlitten 18 und der zweite Schlitten 25 miteinander verbunden. Daher bewegen sich der zweite Schlitten 25 und der erste Schlitten 18 synchron.

Wenn sich der zweite Schlitten entgegen dem Pfeil D und die exzen trischen Rollen 230 sich bis zur Länge des Hohlbereiches 226 des erweiterten Bereiches 110 zurückbewegen, berührt das Schaltelement 232 wie in Fig. 6 gezeigt den Schalter 236 der Ventileinrichtung 234, so daß die Preßluftzylinder-Einrichtungen 200 und 202 nicht weiter mit Preßluft beaufschlagt werden. Nach dem Ende des Beauf schlagens der Preßluftzylinder-Einrichtungen 200 und 202 mit Preßluft können die Kolbenstangen 208 und 210 frei in den Zylinder hinein oder aus dem Zylinder heraus bewegt werden, und der erste Schlitten 18 und der zweite Schlitten 25 werden voneinander gelöst, so daß der erste Schlitten 18 im Bereich des Hubes der Kolbenstangen 208 und 210 unabhängig bewegt werden kann.

Es ist bei der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführung zu bemerken, daß die Zylindermäntel 204 und 206 am zweiten Schlitten 25 gebildet und die Frontenden der Kolbenstangen 208 und 210 an den Klammern 78 und 80 befestigt sein können.

Falls die Preßluftzylinder-Einrichtungen 200 und 202 stets unter Druck gehalten werden, nämlich in dem Fall, daß die erste Verbin dungseinrichtung stets die ersten und zweiten Schlitten 18 und 25 verbindet, werden ferner der dritte Schlitten 26 und der erste Schlitten 18 in einer Ebene, die durch die Länge des Hohlbereiches 226 des erweiterten Bereiches 110 und die Länge der zweiten Führung definiert ist, stets synchron bewegt.

Bei der vorliegenden Erfindung kann neben den oben beschriebenen Ausführungen die erste Verbindungseinrichtung den ersten Schlitten direkt mit dem zweiten Schlitten verbinden. Die erste Antriebsein richtung und die zweite Antriebseinrichtung können aus einem Riemenantrieb anstelle der Spindeln bestehen. Wenn sich der erste Schlitten und der dritte Schlitten synchron bewegen, ist es nicht erforderlich, die Koordinaten von deren zweidimensionaler Bewegung in Einklang zu bringen. Es kann eine synchrone Bewegung der zwei Schlitten mit verschiedenen Koordinaten entworfen werden.

Ferner kann die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung nicht nur auf eine Chip-Einsetzmaschine angewandt werden, sondern auch auf viele andere Maschinen, wie z. B. eine Zusammensetzungsmaschine, die Teile aus zwei Richtungen zusammensetzen kann.

Es sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben genannten Ausführungen beschränkt und es sind Modifikationen möglich, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen.

Bei der Antriebsvorrichtung der vorliegenden Erfindung können der erste und dritte Schlitten mit einfachem Aufbau synchron bewegt werden. Damit können zwei Schlitten von nur einer Vorrichtung bewegt werden, so daß diese Vorrichtung eine große Verträglichkeit und wirtschaftlichen Vorteil bietet.

Claims

1. Antriebsvorrichtung umfassend ein Paar von ersten Antriebs einrichtungen (30, 32), die parallel in einer ersten Richtung gebildet sind, ein Paar von zweiten Antriebseinrichtungen (34, 36), die parallel in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten Richtung gebildet sind, ein Paar von ersten Läufern (38, 40), die bewegbar auf der ersten Antriebseinrichtung (30, 32) gebildet sind, wobei die ersten Läufer (38, 40) entlang der ersten Antriebsein richtung (30, 32) bewegbar sind, ein Paar von zweiten Läufern (42, 44), die bewegbar auf der zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) gebildet sind, wobei die zweiten Läufer (42, 44) entlang der zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) bewegbar sind, einen ersten Motor (52) zum Antreiben der ersten Antriebseinrichtung (30, 32), um die ersten Läufer (38, 40) synchron in der ersten Richtung zu bewegen, einen zweiten Motor (60) zum Antreiben der zweiten Antriebsein richtung (34, 36), um die zweiten Läufer (42, 44) synchron in der zweiten Richtung zu bewegen, eine erste Stange (46), deren beide Enden mit den jeweiligen ersten Läufern (38, 40) verbunden sind, wobei die erste Stange (46) parallel zur zweiten Antriebsein richtung (34, 36) geschaffen ist, eine zweite Stange (48), deren beide Enden mit den jeweiligen zweiten Läufern (42, 44) verbunden sind, wobei die zweite Stange (48) parallel zur ersten Antriebs einrichtung (30, 32) geschaffen ist, einen ersten Schlitten (18), der bewegbar auf der ersten und zweiten Stange (46, 48) gebildet ist, wobei die erste und zweite Stange (46, 48) durch den ersten Schlitten (18) hindurchgehen, wenigstens eine erste Führung (68, 70), die von der Ebene, in der sich der erste Schlitten (18) bewegt, entfernt gebildet ist, wobei die erste Führung (68, 70) parallel zur ersten (30, 32) oder zweiten (34, 36) Antriebsein richtung geschaffen ist, einen zweiten Schlitten (25), der entlang der ersten Führung (68, 70) bewegbar ist, eine erste Verbindungs einrichtung zum Verbinden oder Loslösen des zweiten Schlittens (25) mit dem oder vom ersten (38, 40) oder zweiten Läufer (42, 44), wobei der zweite Schlitten (25) mit der Bewegung des ersten Schlittens (18) entlang der ersten Führung (68, 70) bewegbar ist, falls die erste Verbindungseinrichtung verbindet, eine zweite Führung (100), die auf dem zweiten Schlitten (25) senkrecht zur ersten Führung (68, 70) gebildet ist, einen dritten Schlitten (26), der entlang der zweiten Führung (100) bewegbar ist, und eine zweite Verbindungseinrichtung zum Verbinden oder Loslösen des dritten Schlittens (26) mit dem oder vom zweiten (42, 44) oder ersten Läufer (38, 40), wobei der dritte Schlitten (26) mit der Bewegung des ersten Schlittens (18) entlang der zweiten Führung (100) bewegbar ist, falls die zweite Verbindungseinrichtung verbindet.

2. Antriebsvorrichtung, umfassend ein Paar von ersten Antriebs einrichtungen (30, 32), die parallel in einer ersten Richtung gebildet sind, ein Paar von zweiten Antriebseinrichtungen (34, 36), die parallel in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten Richtung gebildet sind, ein Paar von ersten Läufern (38, 40), die bewegbar auf der ersten Antriebseinrichtung (30, 32) gebildet sind, wobei die ersten Läufer (38, 40) entlang der ersten Antriebsein richtung (30, 32) bewegbar sind, ein Paar von zweiten Läufern (42, 44), die bewegbar auf der zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) gebildet sind, wobei die zweiten Läufer (42, 44) entlang der zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) bewegbar sind, einen ersten Motor (52) zum Antreiben der ersten Antriebseinrichtung (30, 32), um die ersten Läufer (38, 40) synchron in der ersten Richtung zu bewegen, einen zweiten Motor (60) zum Antreiben der zweiten Antriebseinrichtung (34, 36), um die zweiten Läufer (42, 44) synchron in der zweiten Richtung zu bewegen, eine erste Stange (46), deren beide Enden mit den jeweiligen ersten Läufern (38, 40) verbunden sind, wobei die erste Stange (46) parallel zur zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) geschaffen ist, eine zweite Stange (48), deren beide Enden mit den jeweiligen zweiten Läufern (42, 44) verbunden sind, wobei die zweite Stange (48) parallel zur ersten Antriebseinrichtung (30, 32) geschaffen ist, einen ersten Schlitten (18), der bewegbar auf der ersten und zweiten Stange (46, 48) gebildet ist, wobei die erste und zweite Stange (46, 48) durch den ersten Schlitten (18) hindurchgehen, wenigstens eine erste Führung (68, 70), die von der Ebene, in der sich der erste Schlitten (18) bewegt, entfernt gebildet ist, wobei die erste Führung (68, 70) parallel zur ersten (30, 32) oder zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) geschaffen ist, einen zweiten Schlitten (25), der entlang der ersten Führung (68, 70) bewegbar ist, eine erste Verbindungsein richtung zum Verbinden oder Loslösen des zweiten Schlittens (25) mit dem oder vom ersten (38, 40) oder zweiten Läufer (42, 44), wobei der zweite Schlitten (25) mit der Bewegung des ersten Schlittens (18) entlang der ersten Führung (68, 70) bewegbar ist, falls die erste Verbindungseinrichtung verbindet, eine zweite Führung (100), die auf dem zweiten Schlitten (25) senkrecht zur ersten Führung (68, 70) gebildet ist, und einen dritten Schlitten (26), der entlang der zweiten Führung (100) bewegbar ist, wobei der dritte Schlitten (26) mit dem zweiten (42, 44) oder ersten Läufer (38, 40) verbunden ist.

3. Antriebsvorrichtung, umfassend ein Paar von ersten Antriebsein richtungen (30, 32), die parallel in einer ersten Richtung gebildet sind, ein Paar von zweiten Antriebseinrichtungen (34, 36), die parallel in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten Richtung gebildet sind, ein Paar von ersten Läufern (38, 40), die bewegbar auf der ersten Antriebseinrichtung (30, 32) gebildet sind, wobei die ersten Läufer (38, 40) entlang der ersten Antriebseinrichtung (30, 32) bewegbar sind, ein Paar von zweiten Läufern (42, 44), die bewegbar auf der zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) gebildet sind, wobei die zweiten Läufer (42, 44) entlang der zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) bewegbar sind, einen ersten Motor (52) zum Antreiben der ersten Antriebseinrichtung (30, 32), um die ersten Läufer (38, 40) synchron in der ersten Richtung zu bewegen, einen zweiten Motor (60) zum Antreiben der zweiten Antriebsein richtung (34, 36), um die zweiten Läufer (42, 44) synchron in der zweiten Richtung zu bewegen, eine erste Stange (46), deren beide Enden mit den jeweiligen ersten Läufern (38, 40) verbunden sind, wobei die erste Stange (46) parallel zur zweiten Antriebsein richtung (34, 36) geschaffen ist, eine zweite Stange (48), deren beide Enden mit den jeweiligen zweiten Läufern (42, 44) verbunden sind, wobei die zweite Stange (48) parallel zur ersten Antriebs einrichtung (30, 32) geschaffen ist, einen ersten Schlitten (18), der bewegbar auf der ersten und zweiten Stange (47, 48) gebildet ist, wobei die erste und zweite Stange (46, 48) durch den ersten Schlitten (18) hindurchgehen, wenigstens eine erste Führung (68, 70), die von der Ebene, in der sich der erste Schlitten (18) bewegt, entfernt gebildet ist, wobei die erste Führung (68, 70) parallel zur ersten (30, 32) oder zweiten Antriebseinrichtung (34, 36) geschaffen ist, einen zweiten Schlitten (25), der entlang der ersten Führung (68, 70) bewegbar ist, wobei der zweite Schlitten (25) mit dem ersten (38, 40) oder zweiten Läufer (42, 44) verbunden ist, und einen dritten Schlitten (26), der entlang der zweiten Führung (100) bewegbar ist, wobei der dritte Schlitten (26) mit dem zweiten Läufer (42, 44) oder dem ersten Läufer (38, 40) verbunden ist.

4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die ersten Antriebseinrichtungen erste Spindeln (30, 32) umfassen, auf denen die jeweiligen ersten Läufer (38, 40) aufgeschraubt sind, und daß die zweiten Antriebseinrichtungen zweite Spindeln (34, 36) umfassen, auf denen die jeweiligen zweiten Läufer (42, 44) aufgeschraubt sind, wobei die ersten Läufer (38, 40) und die zweiten Läufer (42, 44) bewegt werden können, wenn der erste Motor (52) und der zweite Motor (60) die ersten Spindeln (30, 32) und die zweiten Spindeln (34, 36) drehend antreiben.

5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der erste Motor (52) ein einzelner Motor ist, der die erste Antriebseinrichtung (30, 32) über eine erste Transmission antreibt, und daß der zweite Motor (60) ein einzelner Motor ist, der die zweite Antriebseinrichtung (34, 36) über eine zweite Transmission antreibt.

6. Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor (52) ein einzelner Motor ist, der eine der ersten Spindeln (30, 32) direkt und die andere über eine erste Trans missionseinrichtung antreibt, und daß der zweite Motor (60) ein einzelner Motor ist, der eine der zweiten Spindeln (34, 36) direkt und die andere über eine zweite Transmissionseinrichtung antreibt.

7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindungseinrichtung aus wenigstens einem Zylinder (90, 92) und wenigstens einer Kolbenstange bzw. einem Kolben mit Kolbenstange (86, 88), die bzw. der in den Zylinder eingepaßt werden kann, besteht, wobei die Kolbenstange (86, 88) und der Zylinder (90, 92) bei einem Unterdruck im Zylinder (90, 92) verbunden sind, wenn die Kolbenstange (86, 88) in den Zylinder (90, 92) eingepaßt ist.

8. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindungseinrichtung wenigstens eine Zylindereinrichtung (200, 202) umfaßt, der Zylindermantel (204, 206) mit dem ersten Läufer (38, 40) oder dem zweiten Läufer (42, 44) oder dem zweiten Schlitten (25) verbunden ist, wobei die Frontseite der Stange (208, 210) der Zylindereinrichtung (200, 202) mit dem zweiten Schlitten (25) oder dem ersten Läufer (38, 40) oder dem zweiten Läufer (42, 44) verbunden ist, und wobei die Stange (208, 210) frei aus dem Zylinder gezogen und frei in den Zylinder gedrückt werden kann, falls die Zylindereinrichtung (200, 202) nicht betrieben wird.

9. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Schlitten (18) und der dritte Schlitten (26) bei denselben zweidimensionalen Koordinaten befinden, wenn die erste und zweite Verbindungseinrichtung verbinden.