Hintergrund der Erfindung
(1) Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung
für elektronische Bauelemente, insbesondere eine
Positioniervorrichtung für elektronische Bauelemente, die dazu dient,
verschiedene elektronische Bauelemente, wie Widerstände,
Kondensatoren und Transistoren in Form von Chips (nachstehend
als Bauelement-Chips bezeichnet) zu spannen und auf eine
Leiterplatte zu fördern und dadurch die nach einem
willkürlich gewählten Muster zu montierenden Teile horizontal zu
positionieren
(2) Stand der Technik
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Derartige Positioniervorrichtungen für
elektronische Bauelemente sind in der US-PS 4 135 630, der JP-OS
(Kokai) 61-280700 und dergl. angegeben.
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Gemäß der JP-OS (Kokai) 61-280700 werden
Bauelement-Chips in verschiedenen Formen und Größen in
Bauelement-Aufnahmebändern untergebracht, die den Formen und
Arten angepaßt sind und derart auf Bandspulen gewickelt
werden, daß die Bauelement-Chips von einer Bauelement-
Vorratseinheit wahlweise abgegeben werden können. Die
Bauelement-Chips werden an vorherbestimmten Ansaugstellen von
einer Saugdüse angesaugt und mit einem Spanneffekt horizontal
positioniert, der durch eine Relativbewegung von zwei Paaren
von einander gegenüberliegenden Positionierbacken bewirkt
wird. Eine Vorrichtung mit einer derartigen Anordnung ist
entwickelt worden und wird in der Praxis verwendet.
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In der vorstehend beschriebenen üblichen
Vorrichtung wird das Schließen der Positionierbacken derart
gesteuert, daß sich die Backen relativ zueinander mit
niedriger Geschwindigkeit nur bewegen, wenn sie an dem
Bauelement-Chip angreifen, und mit hoher Geschwindigkeit,
wenn sie von dem Bauelement-Chip getrennt sind. Infolgedessen
können Bauelement-Chips mit hoher Geschwindigkeit
positioniert werden.
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Die Relativbewegung der Positionierbacken,
insbesondere mit hoher Geschwindigkeit über eine Strecke, wenn sie
von dem Bauelement-Chip getrennt sind, ist jedoch unabhängig
von der Größe der Bauelement-Chips stets konstant. Wenn daher
die Geschwindigkeit der Relativbewegung der Positionierbacken
im Hinblick auf große Bauelement-Chips gewählt wird, wird bei
kleineren Bauelement-Chips die Bewegung mit niedriger
Geschwindigkeit über eine längere Strecke durchgeführt als
bei kleineren Bauelement-Chips. Daher dauert ein
Positioniervorgang länger und kann das Positionieren nicht mit hoher
Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Darstellung der Erfindung
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Der Nachteil der vorstehend beschriebenen, üblichen
Positioniervorrichtung für elektronische Bauelemente wird
durch die Erfindung vermieden, deren Aufgabe es ist, eine
Positioniervorrichtung für elektronische Bauelemente zu
schaffen, die dazu dient, einen von einer Halteeinrichtung
gehaltenen Bauelement-Chip durch einen Schließvorgang
horizontal zu Positionieren, der durch eine Relativbewegung
von mindestens zwei Paaren von einander gegenüberliegenden
Positionierbacken bewirkt wird, mit einer Eingabeeinrichtung
zur Eingabe von Informationen über einen Abstand zwischen
einander gegenüberliegenden Positionierbacken eines dieser
beiden Paare und von Information über ein Maß des Bauelement-
Chips, einem Speicher, der zum Speichern der mit der
Eingabeeinrichtung eingegebenen Informationen geeignet ist, einer
Recheneinrichtung, die geeignet ist, in Abhängigkeit von der
in dem Speicher gespeicherten Information eine Strecke zu
berechnen, über die die Positionierbacken mit hoher
Geschwindigkeit relativ zueinander bewegt werden, und einer Strecke,
über die die Positionierbacken mit niedriger Geschwindigkeit
relativ zueinander bewegt werden, und einer
Steuereinrichtung, die geeignet ist, eine Antriebsquelle zum Antrieb der
Positionierbacken derart zu steuern, daß die
Positionierbacken zuerst mit hoher Geschwindigkeit und danach mit
niedriger Geschwindigkeit über die von der Recheneinrichtung
berechneten Strecken bewegt werden. Infolgedessen wird die
Geschwindigkeit der Bewegung der Positionierbacken über die
Strecke, über die die Positionierbacken mit hoher
Geschwindigkeit bewegt werden, in Abhängigkeit von der Größe
des Bauelement-Chips veränderbar gesteuert, so daß die Dauer
der zum Positionieren erforderlichen Bewegung der
Positionierbacken verkürzt und daher das Positionieren mit hoher
Geschwindigkeit durchgeführt wird.
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Ferner schafft die Erfindung eine
Positioniervorrichtung für elektronische Bauelemente nach Anspruch 6.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist eine
Positioniervorrichtung für elektronische Bauelemente, in der
die Strecke, über die die einander gegenüberliegenden
Positionierbacken mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden, in
Abhängigkeit von der Abmessung einer Fläche des
Bauelement-Chips in der Längsrichtung berechnet wird, so daß die
Geschwindigkeit der Relativbewegung der Positionierklinken
ohne weiteres bestimmt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 ist eine schematische schaubildliche Darstellung
der Außenansicht einer Ausführungsform der Gesamtanordnung
einer automatischen Montagevorrichtung mit einer
erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung für elektronische Bauelemente.
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Figur 2 zeigt im Vertikallängsschnitt einen Bauelement-
Chip, der mit Hilfe von Positionierbacken der Vorrichtung
nach Anspruch 1 positioniert worden ist.
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Figur 3 zeigt im Vertikallängsschnitt das von einer
Saugkopfeinheit der Vorrichtung nach Figur 1 gespannte
elektronische Bauelement.
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Figur 4 zeigt im Vertikallängsschnitt, wie der
positionierte Bauelement-Chip nach seinem Positionieren in der
Vorrichtung nach Figur 1 auf einer Leiterplatte montiert wird.
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Figur 5 zeigt die Saugkopfeinheit im Querschnitt nach
der Linie V-V in Figur 2.
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Figur 6 zeigt die Untersicht der Saugkopfeinheit der
Vorrichtung nach Figur 1.
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Figur 7 ist ein Blockschema zur Erläuterung der
Steuerung des Positioniervorganges in der Vorrichtung nach
Figur 1.
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Figur 8 zeigt schematisch das Format der NC-Daten in der
Vorrichtung nach Figur 1.
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Figur 9 dient zur Erläuterung einer
Bauelement-Datentabelle für Bauelement-Chips in der Vorrichtung nach Figur 1.
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Figur 10 dient zur Erläuterung von Vorrichtungsdaten der
Vorrichtung nach Figur 1.
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Figur 11 dient zur Erläuterung von Maßfehler
ausgleichenden Streckendaten in der Vorrichtung nach Figur 1.
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Figur 12 zeigt einen Bildschirm einer
Kathodenstrahlröhre der Vorrichtung nach Figur 1.
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Figur 13 erläutert die Abstände zwischen den
elektronischen Bauelementen und den Positionierbacken in der
Vorrichtung nach Figur 1.
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Figur 14 ist ein Graph zur Darstellung der Beziehung
zwischen einer Bewegungsgeschwindigkeit und einer Zeit des
Betriebes einer Antriebsquelle zum Bewegen der
Positionierbacken in der Vorrichtung nach Figur 1.
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Figur 15 ist ein Ablaufschema zur Erläuterung der
Steuerung des Positioniervorganges in der Vorrichtung nach
Figur 1.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Nachstehend wird anhand der beigefügten Zeichnungen eine
bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Bauelementzuführungsvorrichtung näher erläutert.
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Die Figur 1 zeigt die Gesamtanordnung einer
automatischen Montiervorrichtung, die eine erfindungsgemäße
Positioniervorrichtung für Bauelemente aufweist. In der Figur
1 ist mit der Bezugsziffer 1 eine automatische
Montiervorrichtung für elektronische Bauelemente bezeichnet, die zum
Montieren eines chipartigen elektronischen Bauelements 2 auf
einer Leiterplatte 3 dient. Mit 4 und 5 sind zwei Förderer
zum Fördern der Leiterplatte 3 bezeichnet. Mit 6 ist eine
Saugkopfeinheit bezeichnet, die eine Saugdüse 7 und dergl.
aufweist.
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Die Kopfeinheit 6 kann längs der X-Richtungsführung 8 in
der Richtung von einer X-Richtungs-Antriebsquelle bewegt
werden. Die Führung 8 kann entlang von Y-Richtungs-Führungen
9 und 10 von einer Y-Richtungs-Antriebsquelle bewegt werden.
Infolgedessen kann sich die Kopfeinheit 6 in den Richtungen X
und Y bewegen.
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Mit der Bezugsziffer 11 ist eine Bandzuführungseinheit
zum in Teilungseinheiten erfolgenden Zuführen der
elektronischen Bauelemente 2 bezeichnet, die in Bändern 12
untergebracht sind. In dem Gehäuse 13 sind Vorratsspulen 14
untergebracht. Mit den Bezugsziffern 15 sind Bauelementmagazine zur
Aufnahme von vertikal gestapelten elektronischen Bauelementen
bezeichnet. Mit 16 ist eine Bauelementschale bezeichnet, auf
die die Bauelemente 2 aufgegeben werden.
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Nachstehend wird die Kopfeinheit 6 beschrieben. Gemäß
den Figuren 2 bis 6 ist mit der Bezugsziffer 17 ein
Positionier-Stellmotor bezeichnet, der auf einem Tragtisch 18
montiert ist. Eine Antriebswelle des Motors 17 ist durch eine
Kupplung 19 mit einer Kugelumlaufspindel 21 gekuppelt, deren
Endteil auf einem Stütztisch 20 abgestützt ist. Die
Kugelumlaufspindel 21 sitzt in einem vertikal bewegbaren Glied 22.
Bei eingeschaltetem Motor 17 wird daher die
Kugelumlaufspindel 21 derart gedreht, daß das vertikal bewegbare Glied
22 vertikal bewegt wird. Mit der Bezugsziffer 23 ist ein
verschwenkbarer Hubarm bezeichnet, der am einen Ende mit
einem Kurvenkörperanschlag versehen und am anderen Ende auf
dem bewegbaren Glied 22 abgestützt ist. Der Arm 23 ist von
einer Feder 25 aufwärts belastet, die sich zwischen einem
Hakenteil 24 und dem Arm 23 erstreckt. Das Aufwärtsschwenken
des Arms 23 wird jedoch durch einen Anschlag 26 begrenzt.
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Oberhalb des Stütztisches 20 ist ein Drehschrittmotor 27
angeordnet. Ein Zahnriemen 30 umschlingt eine auf der
Abtriebswelle des Schrittmotors 27 angeordnete Riemenscheibe
28 und eine Zahnriemenscheibe 29. Mit der Bezugsziffer 31 ist
ein Düsenführungszylinder bezeichnet, an dessen oberem Teil
die Riemenscheibe 29 angeordnet ist. Mit der Riemenscheibe 29
ist ein Rastglied 32 für eine Düse verbunden.
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Mit der Saugdüse 7 ist ein Düsenschaft 7A lösbar
verbunden, der in dem Führungszylinder 31 in Lagern 33 vertikal
bewegbar ist. Da das Rastglied 32 in einer Rastgliedführung
34 sitzt, die am oberen Teil der Düse 7 ausgebildet ist, wird
durch einen Drehschritt der Zahnriemenscheibe 29 die Düse 7
verschwenkt. Mit der Bezugsziffer 35 ist ein Drehteller
bezeichnet, der am oberen Teil des Düsenschafts 7A angeordnet
und mit einer nicht gezeigten Vakuumquelle verbunden ist. Die
obere Fläche des Drehtellers 35 kann zum Begrenzen der
Aufwärtsbewegung der Saugdüse 7 an einer auf dem Stütztisch 18
gelagerten Kurvenanschlagrolle 18A angreifen. An der unteren
Fläche des Drehtellers greift der Arm 23 an, über den die
Feder 25 den Drehteller 35 aufwärts belastet.
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Mit der Bezugsziffer 36 ist ein Stützzylinder
bezeichnet, der mit Lagern 37 versehen ist, die zwischen dem
Düsenzylinder 31 und dem Stützzylinder 36 angeordnet sind und ein
zügiges Verschwenken des Führungszylinders 31 ermöglichen.
Mit der Bezugsziffer 38 ist ein Kurvenkörperheber bezeichnet,
der dazu dient, Kurvenkörper 40 zum Offnen und Schliefen der
Positionierbacken längs einer aus dem Düsenführungszylinder
31 ausgebildeten Linearführung für das Heben der Kurvenkörper
vertikal zu bewegen.
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Eine Feder 42 erstreckt sich zwischen einem Hakenteil 41
des Kurvenkörperhebers 38 und dem Stütztisch 30 und belastet
den Heber 38 abwärts. Wenn jedoch ein Verriegelungsteil 22A
des vertikal bewegbaren Gliedes 22 an einem Verriegelungsteil
43 des Kurvenkörperhebers 38 angreift, wird dieser zusammen
mit dem vertikal bewegbaren Glied 22 abwärtsbewegt. Die
Abwärtsbewegung des Kurvenkörperhebers 38 wird durch den
Angriff eines Anschlages 44 an dem Tragtisch 20 begrenzt.
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An dem unteren Teil des Kurvenkörperhebers 38 ist ein
Ringteil 45 zum Offnen und Schliefen der Kurvenkörper
angeordnet. Dieser Ringteil 45 umgibt den Düsenführungszylinder
31 in einem vorherbestimmten Abstand. Zwischen einem von dem
Düsenführungszylinder 31 vorstehenden Hakenteil 46 und jedem
der Kurvenkörper 40 zum Offnen und Schliefen der Backen
erstreckt sich eine Feder 47, die eine sich auf den
Kurvenkörpern 40 abwälzende Kurvenanschlagrolle 48 gegen die untere
Fläche des Ringteils 45 zum Öffnen und Schliefen der
Kurvenkörper drückt. Unabhängig von der Stellung, die jeder
Kurvenkörper 40 einnimmt, wenn der Motor 27 dem
Düsenführungszylinder 31 und der Saugdüse 7 eine Drehung erteilt hat, kann
daher der Kurvenanschlag 48 gegen die untere Fläche des
Ringteils 45 gedrückt werden. Infolgedessen können durch eine
Vertikalbewegung des Kurvenkörperhebers 38 die Kurvenkörper
40 zum Offnen und Schliefen der Backen vertikal bewegt
werden.
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Mit der Bezugsziffer 49 ist ein Stützzylinder
bezeichnet, der mit einem Positionierstift 50 positioniert ist und
auf dem der untere Teil des Düsenführungszylinders 31 lösbar
abgestützt ist. Auf dem Stützzylinder 49 sind mit Lagern 51
bzw. 52 ein oberer und ein unterer Drehring 53 und 54 drehbar
gelagert.
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Am unteren Teil des Stützzylinders 49 ist ein Flansch 55
ausgebildet. Auf dem Flansch 55 ist eine Backenlinearführung
56 montiert, die zwei Paare von Positionierbacken 57
horizontal führt, die zum Positionieren der elektronischen
Bauelemente 2 in den Richtungen X und Y dienen. Längs der
Linearführung 56 ist zum Kuppeln von Kupplungsklötzen 58 mit
den Positionierbacken 57 eine Führung 56A bewegbar.
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Mit einem Kupplungsklotz 58A (58B) und einem unteren
Drehring 54 ist ein Lenker 59A (59B) verbunden, so daß beide
Enden des Kupplungsklotzes 58A gedreht werden können. Ferner
ist mit einem Kupplungsklotz 58C (58D) und einem oberen
Drehring 53 ein Lenker 58C (59D) verbunden. Mit den Bezugsziffern
60 sind Federn bezeichnet, die sich von den Blöcken 58A bzw.
58D zu dem Flansch 55 erstrecken und die Positionierbacken zu
schliefen trachten. Auf den Kupplungsklötzen 58B und 58C
wälzt sich je eine Kurvenanschlagrolle 61 ab. Daher werden
die Kupplungsklötze 58B und 58C über die Kurvenanschläge 61
von Schrägflächen am unteren Ende der Kurvenkörper 40 zum
Öffnen und Schliefen der Positionierbacken auswärtsgeschoben.
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Infolgedessen werden die Drehringe 53 und 54 im
Uhrzeigersinn gedreht und die Kupplungsklötze 58A bis 58D
mittels der Lenker 59A bis 59D auswärtsgeschoben und dadurch
die Positionierbacken geöffnet.
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Nachstehend wird ein System zur Steuerung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Montieren von Bauelementen
beschrieben. Gemäß der Figur 7 ist mit der Bezugsziffer 70
eine Zentraleinheit (CPU) als zentrale Steuereinheit zur
Steuerung des Gesamtvorgangs der Montage von Bauelementen
bezeichnet. Mit der Bezugsziffer 71 ist ein
Direktzugriffsspeicher (RAM) bezeichnet, der zum Speichern verschiedener
das Montieren der Bauelemente betreffender Daten dient, mit
72 ein Festspeicher (ROM) zum Speichern von Programmen für
den Montagevorgang, mit 73 eine Schnittstelle für das
Konvertieren von Daten für den Montagevorgang, mit 73 eine
Schnittstelle, mit 74 eine Saugkopfeinheit-Ansteuereinheit zum
Ansteuern einer X-Y-Antriebsquelle für die Saugkopfeinheit 6,
mit 75 eine Winkelsteuereinheit zum Ansteuern des
Drehschrittmotors 27 und mit 76 eine Positioniersteuereinheit zum
Ansteuern des Positionier-Stellmotors 17. Mit 77 und 78 sind
Saugdrucksensoren bezeichnet, die Vakuumschalter aufweisen
und feststellen, daß die Saugdüse 7 das elektronische
Bauelement 2 spannt, wenn der Saugdruck einen vorherbestimmten
Wert erreicht. Die Sensoren 77 und 78 sind für ein kleines
bzw. ein großes elektronisches Bauelement ausgelegt. Mit der
Bezugsziffer 79 ist eine Eingabetastatur zur Eingabe
verschiedener Daten bezeichnet, die in dem RAM 71 gespeichert
werden sollen. Mit 80 ist eine Kathodenstrahlröhre
bezeichnet, die bei einer Betätigung der Eingabetastatur 79
vorherbestimmte Informationen anzeigt.
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In der Figur 8 sind NC-Daten zum Bestimmen einer
Montageposition, eines Montagewinkels und des Typs des
elektronischen Bauelements 2 bezeichnet, das auf der
Leiterplatte 3 montiert werden soll. In der Figur 9 ist eine
Bauelementdatentabelle dargestellt, von der die Maße Xp und Yp
in der Richtung X bzw. Y abgelesen werden können, so daß
entsprechend der Größe eines elektronischen Bauelements der
Saugdrucksensor 77 oder 78 gewählt werden kann. In der Figur
10 sind Vorrichtungsdaten dargestellt, die zum Bestimmen der
Maximalabstände Xc und Yc in den Richtungen X und Y zwischen
den Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D verwendet werden.
In der Figur 11 sind Daten dargestellt, die zur Korrektur von
Maßfehlern verwendet werden und zu diesem Zweck eine Strecke
L bestimmen, über die die Positionierbacken 57A, 57B, 57C und
57D auch während ihrer Anlage an dem elektronischen
Bauelement bewegt werden, damit ein Maßfehler des mit den
Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D zu positionierenden
elektronischen Bauelements 2 kompensiert wird.
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Die vorstehend angegebenen verschiedenen Daten können
durch Betätigung verschiedener Tasten der Eingabetastatur 79
willkürlich eingegeben werden. Nachstehend wird
beispielsweise die frei wählbare Veränderung bzw. die Eingabe der frei
gewählten Strecke L erläutert. Auf Grund des Drückens einer
Wähltaste F4 79A zeigt die Kathodenstrahlröhre 80 Information
an, die den in Figur 12 dargestellten Dateneingabevorgang
darstellt. Infolgedessen betätigt die Bedienungsperson
wahlweise Cursorbefehlstasten 79B derart, daß ein Cursor 80A
bewegt wird, und betätigt die Bedienungsperson wahlweise
numerische Tasten 79C zur Eingabe der frei gewählten Strecke
L. Ferner können frei gewählte Daten für die Abstände
zwischen den Positionierbacken eingegeben werden. Durch
Drücken einer Eingabetaste (SET) 79D wird der Eingabevorgang
vervollständigt.
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Die verschiedenen in der vorstehend beschriebenen Weise
eingegebenen Daten werden in dem RAM 71 in vorherbestimmten
Bereichen gespeichert.
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Nachstehend wird ein Arbeitsvorgang beschrieben, der mit
der vorstehend beschriebenen Vorrichtung durchgeführt wird.
Im Wartezustand wird die Saugkopfeinheit 6 in der in Figur 3
gezeigten Stellung positioniert. Dabei ist das elektronische
Bauelement 2 jedoch von der Saugdüse 7 nicht gespannt.
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In diesem Zustand wird unter Steuerung durch die
Zentraleinheit 70 entsprechend dem im ROM 72 gespeicherten
Programm die Vorrichtung 1 zum automatischen Montieren von
elektronischen Bauelementen in Betrieb gesetzt. Wenn das
Bauelementdatum R1 angibt, daß es sich um ein kleines
elektronisches Bauelement 2 handelt, werden die X- und
Y-Richtungs-Antriebsquellen für die Saugkopfeinheit 6 von der
Ansteuereinheit 74 für die Saugkopfeinheit gesteuert und
bewegt sich infolgedessen die Saugkopfeinheit 6 an eine
Stelle direkt über der Bauelementschale 16. Dann wird die
Saugdüse 7 von dem Positionier-Stellmotor 17 abwärtsbewegt
und mittels der Vakuumquelle das elektronische Bauelement 2
gespannt, wie dies in Figur 4 gezeigt ist.
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Durch die Eingabe von Daten in den RAM 71 wird bereits
der Saugdrucksensor S1 77 bestimmt, der feststellt, ob das
kleine Bauelement 2 gespannt ist. Wenn daher infolge der
Saugwirkung der Saugdüse 7 ein Saugdruck einen
vorherbestimmten Wert erreicht, spricht der Sensor S1 77 an und wird
diese Ansprache von der Zentraleinheit erfaßt. Während die
Saugdüse in der nachstehend beschriebenen Weise aufwärts und
horizontal bewegt wird, bewirkt die Zentraleinheit 70, daß
der Montagevorgang fortgesetzt wird, wenn sie auf Grund der
erfaßten Daten feststellt, daß das elektronische Bauelement
gespannt ist. Wenn die Zentraleinheit 70 feststellt, daß kein
elektronisches Bauelement gespannt ist, bewirkt sie über die
Ansteuereinheit 74 für die Saugkopfeinheit, die Positionier-
Steuereinheit 76 und dergleichen, daß der Ansaugvorgang
wiederholt wird.
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In dem vorstehend beschriebenen Saugzustand wird der
Positionier-Stellmotor 17 eingeschaltet, so daß er die
Kugelumlaufspindel 21 dreht und daher das vertikal bewegbare Glied
22 aufwärtsbewegt wird. Da der Hubarm 23 an dem Drehteller 35
angreift, werden in diesem Fall die Saugdüse 7 und der
Düsenschaft 7A von der Feder 25 aufwärtsbewegt. In dem Lager 33
wird die Düse 7 in dem Düsenführungszylinder 31 zügig
aufwärtsgeführt. Nachdem sich der Düsenschaft 7A etwas
aufwärtsbewegt hat, beginnt die Saugkopfeinheit 6 mit einer Bewegung
an eine Stelle über der sich auf den Förderern 4 und 5 in
Sollposition befindlichen Leiterplatte 3.
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Während sich das vertikal bewegbare Glied 22
aufwärtsbewegt, greift der Verriegelungsteil 22A an dem
Verriegelungsteil 43 des Kurvenkörperhebers 38 an und bewegt
sich dann das vertikal bewegbare Glied 22 gegen die
Vorbelastungskraft der Feder 42 weiter aufwärts. In diesem
Zeitpunkt wird durch den Angriff der Anschlagrolle 18A an dem
Drehteller 35 die Aufwärtsbewegung der Saugdüse 7 begrenzt,
und der Hubarm 23 dreht sich dann gegen die
Vorbelastungskraft der Feder 25. Während der Aufwärtsbewegung des
Kurvenkörperhebers 38 werden auch die Kurvenkörper 40 zum Öffnen
und Schließen der Positionierbacken aufwärtsbewegt und drückt
die Feder 47 die Anschlagrolle 48 gegen die untere Fläche des
Ringes 45 zum Offnen und Schließen der Kurvenkörper. Dadurch
wird der Angriff der Kurvenkörper 40 an den Anschlagrollen 61
aufgehoben und werden die Kupplungsklötze 58A, 58B, 58C und
58D von den Federn 60 einwärtsbewegt. Infolgedessen führen
die Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D längs der
Linearführung 56 eine Schließbewegung aus, so daß das elektronische
Bauelement 2 in den Richtungen X und Y positioniert wird.
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Nachstehend wird der vorerwähnte Positioniervorgang
näher erläutert. In der Figur 13 sind die Maximalabstände
zwischen den Positionierbacken 57C und 57D und zwischen den
Positionierbacken 57A und 57B mit Xc bzw. Yc und die Male des
elektronischen Bauelements 2 in den Richtungen X und Y mit Xp
bzw. Yp bezeichnet. Damit das elektronische Bauelement 2 mit
den Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D schneller
positioniert werden kann, muß der durch Maßabweichungen
verschiedener elektronischer Bauelemente 2 gegebene Maßfehler L
berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck wird eine Strecke
berechnet, indem der Maßfehler L von der Strecke (Yc-Yp)/2
subtrahiert wird, über die theoretisch das elektronsiche
Bauelement 2 in der Richtung Y zum Positionieren bewegt werden
muß. Der Positionier-Stellmotor 17 wird mit hoher Drehzahl
nur um einen Betrag gedreht, der der berechneten Strecke
entspricht, und mit niedriger Drehzahl um einen der restlichen
Strecke entsprechenden Betrag, wie dies in der Figur 14
dargestellt ist.
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Das heißt, daß zum Berechnen der Strecke die für den
Eilgang erforderliche Strecke von einer Strecke subtrahiert
wird, die durch Addition des Maßfehlers L zu der Strecke
(Xc - Xp)/2 erhalten wird, über die theoretisch eine Bewegung
zum Positionieren in der Richtung X ausgeführt werden muß.
Zur Bewegung über die berechnete Strecke wird der Stellmotor
mit niedriger Drehzahl betrieben.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird L
als Maßfehler wegen der Maßabweichungen von elektronischen
Bauelementen 2 bestimmt. Man kann den Wert L jedoch auch
durch Betätigung der Eingabetastatur 79 frei wählbar
eingeben.
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Ferner geht aus dem Ablaufdiagramm in Figur 15 hervor,
daß das elektronische Bauelement relativ zu den
Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D auf zwei verschiedene Arten
angeordnet werden kann, indem das elektronische Bauelement 2
mit seiner horizontalen Längsrichtung entweder in der
Richtung X oder in der Richtung Y angeordnet wird. Man kann
dann den Stellmotor während eines Zeitraums, der dem Abstand
zwischen den beiden zuerst an dem elektronischen Bauelement 2
angreifenden Backen entspricht, mit hoher Drehzahl betreiben
und während der übrigen Zeit mit niedriger Drehzahl. In
diesem Fall berechnet die Zentraleinheit 70 in Abhängigkeit
von dem Abstand Xc zwischen den Positionierbacken 57C und 57D
in der Richtung X und von dem Maß Xp des elektronischen
Bauelements 2 in der Richtung X eine Strecke A und danach in
Abhängigkeit von dem Abstand Yc und dem Maß Yp eine Strecke
B. Wenn A > B ist, bewirkt die Zentraleinheit 70, daß der
Stellmotor 17 nur zum Bewegen über die Strecke B, die durch
Subtraktion der Maßabweichung L von (Yc - Yp)/2 erhalten
wird, mit hoher Drehzahl läuft, so daß dabei die
Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D zum schnellen Positionieren mit
hoher Geschwindigkeit bewegt werden. Danach werden die
Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D zum Positionieren mit
niedriger Geschwindigkeit bewegt.
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Wenn die Beziehung ziwschen A und B der Bedingung A > B
nicht genügt, wird das Positionieren nur über die Strecke A
mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt. Diese Strecke erhält
man durch Subtraktion von L von (Xc - Xp)/2. Das
Positionieren über die übrige Strecke wird dann mit niedriger
Geschwindigkeit durchgeführt.
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Das vorstehend beschriebene elektronische Bauelement 2
wird mittels des Saugkopfes 6 auf der auf den Förderern 4 und
5 angeordneten Leiterplatte 3 an einer gewünschten Stelle
montiert, die durch die Koordinaten X1, Y1 bestimmt ist.
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Dazu läuft der Positionier-Stellmotor 17 im
Gegendrehsinn, um das vertikal bewegbare Glied 22 mittels der
Kugelumlaufspindel 21 abwärts zu bewegen. Dabei ist die Saugdüse
mittels der Feder 25 auf dem Hubarm 23 abgestützt und wird
der Drehteller 36 an die Anschlagrolle 18A angehalten,
während das vertikal bewegbare Glied 22 und der
Kurvenkörperheber 38 abwärtsbewegt werden. Die Abwärtsbewegung des
Kurvenkörperhebers 38 wird beendet, wenn die Anschlagrolle 44
an dem Tragtisch 20 angreift. Während der Abwärtsbewegung des
vertikal bewegbaren Gliedes 22 bewegt sich aber auch die
Saugdüse 7 abwärts.
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Während der Abwärtsbewegung des Kurvenkörperhebers 38
bewegen die Kurvenkörper 40 zum Offnen und Schliefen der
Positionierbacken die Kurvenkörperanschläge 61 auswärts, so
daß die Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D geöffnet
werden. Dadurch, daß sich beim allmählichen Offnen der Backen
die Saugdüse 7 abwärtsbewegt, wird das elektronische
Bauelement 2 auf der Leiterplatte 3 montiert.
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Nach dem Positionieren in der Richtung Y kann vor dem
Abwärtsbewegen der Saugdüse 7 die Richtung der
Montierbewegung des elektronischen Bauelements 2 dadurch verändert
werden, daß der Drehschrittmotor 27 von der
Winkelsteuereinheit 75 so gesteuert wird, daß er sich um einen
vorherbestimmten Winkel dreht, der von dem dem RAM 71 entnommenen
Winkeldatum Z1 abhängt. Infolgedessen werden von dem Motor 27
mittels des Riemens 30 der Düsenführungszylinder 31, der
Stützzylinder 49, das Rastglied 32, die von der Führung 34
geführte Saugdüse 7, der Stützzylinder 49, die von der
Längsführung 56 geführten Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D
und dergl. um einen vorbestimmten Winkel gedreht.
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Das nächste elektronische Bauelement wird in einem
ähnlichen Vorgang montiert. In diesem Fall ist, wie aus der
Figur 8 hervorgeht, das elektronische Bauelement 2 relativ
groß so daß das Bauelementdatum R2 gilt. Gemäß der Figur 15
wird dann zum Berechnen einer Strecke A der Maßfehler L von
(Xc2 - Xp2)/2 subtrahiert und wird zum Berechnen einer
Strecke B der Maßfehler L von (Yc2 - Yp2)/2 subtrahiert. Wenn
A > B ist, wird der Positionier-Stellmotor 17 so gesteuert,
daß die Positionierbacken 57A, 57B, 57C und 57D mit hoher
Geschwindigkeit über die Strecke B und mit niedriger
Geschwindigkeit über die übrige Strecke bewegt werden. Wenn
die Beziehung zwischen A und B der Bedingung A > B nicht
genügt, wird der Motor 17 so gesteuert, daß die
Positionierbacken mit hoher Geschwindigkeit über die Strecke A und mit
niedriger Geschwindigkeit über die übrige Strecke bewegt
werden.
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Der Saugdrucksensor S2 78 für große elektronische
Bauelemente soll feststellen, ob das elektronische Bauelement
2 gespannt ist. In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des
Sensors S2 78 setzt die Zentraleinheit 70 den Montiervorgang
fort oder sie leitet erneut den Saugvorgang ein.
Übersetzung der Beschriftung der Zeichnungen
Figur 7
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70 CPU
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72 ROM
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71 RAM
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73 Schnittstelle
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74 Antriebseinheit für die Saugkopfeinheit
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6 Saugkopfeinheit
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75 Winkelsteuereinheit
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27 Drehschrittmotor
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76 Positionier-Ansteuereinheit
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17 Positionier-Stellmotor
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77 Saugdrucksensor 51
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78 Saugdrucksensor 52
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80 Kathodenstrahlröhre
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79D SET
Figur 8
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STEP Schritt
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X-DATA X-Daten
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Y-DATA Y-Daten
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ANGLE Winkel
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PARTS DATA Bauelement-Daten
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SUCTION NOZZLE DATA Saugdüsendaten
Figur 9
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PARTS NAME Bezeichnung des Bauelements
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PARTS SIZE X Maß X des Bauelements
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PARTS SIZE Y Maß Y des Bauelements
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SENSOR DESIGNATION Bezeichnung des Sensors
Figur 10
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POSITIONING PAWL Die Abstände der Positionierbacken
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INTERVAL DATA angebende Daten
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X-DIRECTION DATA X-Richtungs-Datum
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Y-DIRECTION DATA Y-Richtungs-Datum
Figur 11
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DIMENSIONAL ERROR
ABSORBING DISTANCE
DATA Maßfehlerkorrekturdaten
Figur 12
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DIMENSIONAL ERROR
ABSORBING DISTANCE
DATA Maßfehlerkorrekturdaten
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POSITIONAL PAWL
INTERVAL DATA Die Abstände der
Positionierbacken angebende Daten
Figur 14
MOVING SPEED Bewegungsgeschwindigkeit
Figur 15
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START Anfang
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CALCULATE Berechnen
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NO nein
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YES ja
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PERFORM HIGH-SPEED
POSITIONING
BY DISTANCE B Positionieren mit hoher
Geschwindigkeit über die Strecke B
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PERFORM HIGH-SPEED
POSITIONING
BY DISTANCE A Positionieren mit hoher
Geschwindigkeit über die Strecke A
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PERFORM LOW-SPEED
POSITIONING
BY DISTANCE Positionieren mit niedriger
Geschwindigkeit über die Strecke