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Die vorliegenden Erfindung bezieht
sich im allgemeinen auf ein Halterungsverbindungssystem, um zwei
Systeme zu verbinden, und im spezielleren auf ein Verbindungssystem,
um eine Aufgabevorrichtung eines elektronischen Mikrobauteiles mit
einer elektronischen Assemblier- Linie zu verbinden.
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In der Vergangenheit wurden die elektronischen
Bauteile durch eine Mikrobauteile-Aufgabevorrichtung an ein automatisches
Beschickungssystem geliefert, welches die elektronischen Mikrobauteile wegbringt
und diese auf eine Leiterplatte, die sich durch eine elektronische
Assemblier- Linie bewegt, plaziert. Die Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung
wurde im allgemeinen auf einem Tisch unterhalb des automatischen
Zubringungssystems aufgebracht und wurde teilweise durch das Gewicht
der Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung an Ort und Stelle gehalten. Manchmal
hatte die Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung zusätzliche Füße, welche halfen, ihr ganzes
Gewicht zu halten.
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Die Mikrobauteile- Aufgabevorrichtungen wurden
im allgemeinen nicht niedergehalten, um damit eine einfache Entfernung
und Austausch der Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung zuzulassen.
Auch konnten die elektrischen Kabel und/oder die pneumatischen Rohre
mit der Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung auf den Abschnitt, der
von dort weg ist, wo das Gewicht der Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung in
erster Linie gehalten wurde und auch weg vom dem automatischen Beschickungssystem
war, verbunden werden, um eine einfache Entfernung und Austausch
zu erlauben. Das bedeutet, dass der Gewichtsträger als ein Stützpunkt
zwischen dem Verbindungssystem und dem automatischen Beschickungssystem
agiert.
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Der obige Aufbau neigte zu Unfällen. Z.
B., wenn ein Arbeiter in Eile war, um die Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung
von dem Tisch zu entfernen, würde
der Arbeiter die Kabel und/oder die Rohrleitungen hinunterziehen,
um die Verbindungen zu lösen. Dies
würde ein
Kippen der Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung verursachen, wobei
das Verbindungsende nach unten geht und der Abschnitt unter dem
automatischen Beschickungssystem nach oben geht, sodass es mit dem
Aufnahme- und Platzierkopf des automatischen Beschickungssystems
zusammenstößt. Ein
Aufnahme- und Platzierkopf kostet im allgemeinen zwischen vierzig
und fünfzig-
mal so viel wie eine Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung, und dieser
Unfall würde
typischerweise den Aufnahme- und Platzierkopf komplett zerstören. Weiterhin
würde dies oftmals
die gesamte elektronische Assemblier- Linie zerstören, mit
dem Ergebnis eines kostspieligen Verlustes von Produktion.
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Eine Vielzahl von verschiedenen Denkanstößen wurde
gemacht, um zu versuchen, dieses Problem zu lösen. Z. B. wurde der Tisch/das
Mikrobauteile- Aufgabevorrichtungssystem oftmals neu gestaltet,
um einen Befestigungs-/Verriegelungsmechanismus zu liefern. Dies
erschwerte den Installationsprozess, weil es auf Grund der Platzbegrenzung
in dem Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung und dem Tischbereich mit
der freien Entfernung und Austausch der Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung
in Konflikt gerät.
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Ein anderer Denkansatz war der, zusätzliche Beine
mit einem verstellbaren Fuß hinzuzufügen, was
eine zusätzliche
Unterstützung
für das
Gewicht der Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung näher an dem Kabel und/oder der
Rohrverbindung bieten würde. Unglücklicherweise
ist es sogar mit diesem Denkansatz für einen Arbeiter in Eile möglich, die
Mikrobauteile-Aufgabevomchtung
auf dem Tisch noch umzukippen.
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Ein weiterer Denkansatz war der,
eine Deckplatte über
die gesamte Mikrobauteile-Aufgabevorrichtungen
zu stellen, um als Niederhalter zu dienen, um die Mikrobauteile-
Aufgabevorrichtungen vor dem Kippen zu schützen. Der Nachteil ist, dass
eine einzelne Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung nicht unabhängig entfernt
werden kann, und das automatische Beschickungssystem und die Produktionsassemblier-
Linie gestoppt werden muss, um eine einzelne Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung
zu entfernen.
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Folglich hat der Durchschnittsfachmann
lange ein Verbindungssystem gesucht, welches eine schnelle Entfernung
der Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung auf einer individuelle Basis
ohne der Möglichkeit,
dass automatische Beschickungssystem zu zerstören, erlauben würde. Die
früheren
Systeme der Durchschnittsfachläute
nicht erfolgreich, eine völlig ausreichende
Lösung
zu liefern.
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Im Hinblick auf das obige Beispiel
ist es Gegenstand der Erfindung, ein Halterungsverbindungssystem
zu liefern, welches eine schlichte, einfache Installation und Entfernung
der ersten Struktur, im speziellen einer Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung, zu
und von einer zweiten Struktur, im speziellen einer elektronische
Assemblier- Linie, ohne die Möglichkeit des
Kippens berücksichtigt.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den beigefügten
Unteransprüchen
gegeben.
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Die obigen und zusätzlichen
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für die Durchschnittsfachläute durch
ein Lesen der folgenden, detaillierten Beschreibung ersichtlich,
wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen
wird.
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1 ist
eine isometrische Ansicht der vorliegenden Erfindung in ihrem Arbeitsum feld;
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2 ist
eine isometrische Ausschnittsansicht, die die vorliegende Erfindung
in ihrem Arbeitsumfeld zeigt;
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3 ist
eine Querschnittsansicht der Struktur von 2;
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4 ist
eine isometrische Ansicht des Halterungsverbindungssystem der vorliegenden
Erfindung; und
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5 ist
eine isometrische Ansicht einer Zentrierungsplatte der vorliegenden
Erfindung.
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Struktur:
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Nun bezug nehmend auf 1 ist hierin eine isometrische
Ansicht des Halterungsverbindungssystem 10 in seinem Arbeitsumfeld
gezeigt, das eine erste Struktur 12, welche in der gezeigten
Ausführungsform
ein Assemblier- Linie- Tisch ist, eine zweite Struktur 22,
welche in der gezeigten Ausführungsform
ein Mikrobauteile- Aufgabevorrichtung ist, verbindet. Die erste
Struktur 12 hat eine Vielzahl von für beabstandeten vorderen Ausrichtungsstiften 11,
für die
oben konische, zylindrische, vordere Ausrichtungsstifte 14, 16, 18,
und 20 typisch sind. Die vorderen Ausrichtungsstifte 11 sind
fluchtend angeordnet und erstrecken sich über die erste Struktur 12.
Die erste Struktur 12 hat auch eine Vielzahl von hinteren Ausrichtungsstiften 13,
für die
am Kopf halbkugelförmige,
zylindrische, hintere Ausrichtungsstifte 15, 17, 19 und 21 typisch
sind. Die hinteren Ausrichtungsstifte 13 sind beide mit
ihresgleichen und mit den vorderen Ausrichtungsstiften 11 fluchtend
angeordnet und erstrecken sich auch parallel zu den vorderen Ausrichtungsstiften 11.
Die vorderen und hinteren Ausrichtungsstifte 11 und 13 sind
einzelnen um variierende Abstände
beabstandet, die auf der bestimmten ersten Struktur 12 basieren,
aber die Abstände
sind immer gleichmäßige Inkremente.
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Die zweite Struktur 22 ist über der
ersten Struktur 12 positioniert dargestellt, wobei ihre
Hauptlänge
rechtwinklig zu den vorderen Ausrichtungsstiften 11 und
den hinteren Ausrichtungsstiften 13 ist. Die zweite Struktur 22 ist
in der Ausrichtung durch eine der vorderen Ausrichtungsstifte 11 und
eine der hinteren Ausrichtungsstifte 13 gehalten. Die Ausrichtung
durch die eine der vorderen Ausrichtungsstifte 11 wird
später
beschrieben, aber der eine der hinteren Ausrichtungsstifte 13,
die als hintere Ausrichtungsstifte 21, 23, 25,
oder 27 bezeichnet sind, passt in ein Präzisionsloch
(nicht gezeigt) in der Unterseite der zweiten Struktur 22.
Es ist zu verstehen, dass hier eine Vielzahl von anderen Löchern in
der Unterseite sind, auch um die Durchgangsbohrungen für die unteren
Ausrichtungsstifte unter der zweiten Struktur 22, welche
nicht für
die Ausrichtung verwendet werden, zu liefern.
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Nun bezug nehmend auf 2, ist hierin eine isometrischen
Ausschnittsansicht gezeigt, die das Halterungsverbindungssystem 10 in
seiner Arbeitsumgebung zeigt.
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Die zweite Struktur 22 wird
durch eine Befestigungseinrichtung 24, welche durch eine
der vorderen Ausrichtungsstifte 11 ausgerichtet ist und
welche an Ort und Stelle durch ein Befestigungsteil 26 gesichert
ist, welches in der gezeigten Ausführungsform eine Gewindenoppe
ist. Die zweite Struktur 22 hat eine Ausrichtungseinrichtung 28,
welche in der gezeigten Ausführungsform
als eine Zentrierplatte und eine Klemmplatte dient, welche die Befestigungseinrichtung 24 benutzt,
um die zweite Struktur 22 an der ersten Struktur 12 zu
halten.
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Es ist für Durchschnittsfachläute verständlich,
dass im allgemeinen ein zweites Strukturgehäuse 31 aus einem weichen,
leichtem Material, wie z. B. Aluminium, gemacht ist und dass folglich
die Ausrichtungseinrichtung 28 und die Klemmplatte 30 aus
hartem, starrem, strapazierfähigen
Material, wie z. B. Stahl, ist, um den Verschleiß des Aluminiums durch das
häufige
Wechseln der Position zu verhindern. Gleichermaßen ist ein Verbindungskörper 33 der
Befestigungseinrichtung 24 auch aus einem Material wie
Stahl.
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Nun bezug nehmend auf 3, ist hierin eine Querschnittsansicht
der 2 durch die zweite Struktur 22 gezeigt.
Die erste Struktur 12 hat ein hierin vorgesehenes durchgehendes
Loch 32, in welches ein vorderer Ausrichtungsstifte 34 teilweise
eingesetzt ist. Der vorderer Ausrichtungsstift 34 ist dazu identisch
und ist in der gleichen Weise wie die vorderen Ausrichtungsstifte 11 der
ersten Struktur 12 eingesetzt.
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Die Befestigungseinrichtung 24 hat
das Befestigungsteil 26, das an das Loch 32 mit
einer hierin vorgesehenen Öffnung 36 angreift,
um an den vorderen Ausrichtungsstift 34 anzugreifen.
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Die Ausrichtungseinrichtung 28 hat
ein Paar von Ausrichtungsstiften (es ist nur der Ausrichtungsstift 38 gezeigt)
teilweise eingesetzt, um sich in die zweite Struktur 22 zu
erstrecken, um eine präzise Ausrichtung
für die
Ausrichtungseinrichtung 28 zu liefern.
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Nun bezug nehmend auf 4, ist hierin eine isometrische
Ansicht der Befestigungseinrichtung 24 gezeigt. Die Befestigungseinrichtung 24 beinhaltet
einen Verbinderkörper 33,
welcher einen Eingriffabschnitt 35 hat, welcher sich aus
dem Verbinderkörper 33 erstreckt.
Die Öffnung 36 hat
Abschrägungen 40 und 42,
welche in dem Verbinderkörper 33 vorgesehen
sind. Der Verbinderkörper 33 hat
einen hierin vorgesehenen ausgesparten Abschnitt 44, sodass
die Öffnung 36 in
einem Teil der Verbinderkörpers 33 ist
und ein Loch 46 mit einem Gewinde darin in dem anderen
vorgesehen ist. Das Befestigungsteil 26 hat einen Gewindeabschnitt 48,
welches in das Gewindeloch 46 eingeschraubt ist, wobei
eine Noppe 56 verwendt wird, um einen Zentrierabschnitt 58 (welcher,
wie gezeigt, zylindrisch, konisch oder halbkugelförmig sein
kann) des Befestigungsteiles 26 zu veranlassen, sich aus
dem Loch 46 zu erstrecken und um den Verbinderkörper 33 an
der erste Struktur 12 zu befestigen.
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Es ist für Durchschnittsfachläute ersichtlich, dass
die Befestigungseinrichtung des Befestigungsteiles 26 gegen
eine Vielzahl von verschiedenen Hilfsmittel ausgetauscht werden
kann, von denen eines ein federbelasteter Zentrierstift sein kann.
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Nun bezug nehmend auf 5, hierin ist die Ausrichtungseinrichtung 28 umgedreht
gezeigt. Die Ausrichtungseinrichtung 28 hat einen Körperabschnitt 60 mit
einer Vielzahl von Fingern 62, die sich hiervon weg erstrecken.
Die Finger 62 sind als einzelne abgeschrägte Finger 64 und 66 und
als ein zweifach abgeschrägter
Finger 68 bezeichnet. Der Körperabschnitt 60 hat
ein Paar von versenkten Löchern 70 und 72,
um Schrauben (nicht gezeigt) und Ausrichtungsstift- Löcher 74 und 76 zusammenzufügen, um
ein Paar von Ausrichtungsstiften (nicht gezeigt, aber eines von
denen ist der Ausrichtungsstift 38 der 3) einzufügen.
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Arbeitsablauf:
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Eine Arbeiter bestimmt den Standort
für die zweite
Struktur 22 und wählt
einen Ausrichtungsstift zu einer Seite der Mittellinie von dort,
wo die zweite Struktur 22 hingehen wird, aus. Z. B., wenn
die Mittellinie auf dem vorderen Ausrichtungsstift 18 sein würde, würde die
Befestigungseinrichtung 24 in der Nähe zu dem vorderen Ausrichtungsstift 20 mit
dem abgeschrägten
Abschnitt 44 über
die erste Struktur 12 plaziert werden. Die Befestigungseinrichtung 24 wird
parallel zu der Linie der vorderen Ausrichtungsstifte 11 bewegt,
bis die Neigung 40 oder 42 den vorderen Ausrichtungsstift 20 berührt, und
die weitere Bewegung der Befestigungseinrichtung 24 bewegt den
Verbinderkörper 33,
bis die Öffnung 36 den
vorderen Ausrichtungsstift 20 einfädelt. Wenn der vordere Ausrichtungsstift 20 in
der Öffnung 36 ist,
wird das Befestigungsteil 26 fest gezogen, bis der zylindrische Abschnitt 58 die
Befestigungseinrichtung 24 in das Loch 32 der
erste Struktur 12 befestigt ist.
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Sobald die Befestigungseinrichtung 24 an
ort und Stelle ist, hebt der Arbeiter die zweite Struktur 22 auf
den Platz. Der Arbeiter bewegt die zweite Struktur in Richtung der
vorderen Ausrichtungsstifte 11 mit dem Ende in Richtung
der leicht angehobenen hinteren Ausrichtungsstifte 13.
Die zweite Struktur 22 trägt die Ausrichtungseinrichtung 28 und Klemmplatte 30. Die
zweite Struktur 22 hat die Ausrichtungseinrichtung 28 mit
den Fingern 62, die den vorderen Ausrichtungsstift 18 gegenüberliegen.
Während
die Ausrichtungseinrichtung 28 zu den vorderen Ausrichtungsstiften 11 hin
bewegt wird, greift der einzelne abgeschrägte Finger 64 oder 66 an
den vorderen Ausrichtungsstift 18 an, um die zweite Struktur 22 parallel
zu den vorderen Ausrichtungsstiften 11 zu verschieben,
bis der einzelne abgeschrägte
Finger 64 oder 66 und der zweifach abgeschrägte Finger 68 an dem
vorderen Ausrichtungsstift 18 angreift. Die Klemmplatte 30 greift
an dem Eingriffsabschnitt 35 der Befestigungseinrichtung 24 an,
und der Abschnitt der zweiten Struktur 22 mit dem Präzisionsloch
wird über
einen der hinteren Ausrichtungsstifte 13 abgesenkt, wodurch
die zweite Struktur 22 rechtwinklig zu den vorderen Ausrichtungsstiften 11 und
die hinteren Ausrichtungsstifte 13 unter Verwendung von
nur zwei Ausrichtungsstiften ausgerichtet wird.
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Wie zuvor erwähnt, haben die hinteren Ausrichtungsstifte 13 halbkugelförmige Köpfe, welche
es der zweiten Struktur 22 erlauben, in einem leichten Bogen
mit einem kleinen Stück
einer seitlichen Bewegung abgesetzt zu werden, um die rechtwinklige Ausrichtung
zu erleichtern. Der Eingriffsabschnitt 35 verhindert das
Kippen. Wenn die Ausrichtungseinrichtung 28 aus Stahl ist
und die erste Struktur 12 magnetisch ist, verhindert ein
magnetischer Halterungseffekt das Hin- und Herbewegen der zweiten
Struktur 22 von einer Seite zu anderen.