DE9117248U1 - Device for providing components - Google Patents
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Classifications
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Description
GR 91 G 1613 ' 1 GR 91 G 1613 ' 1
Siemens AktiengesellschaftSiemens AG
Einrichtung zur Bereitstellung von BauelementenFacility for the provision of components
Für die automatische Bestückung von Leiterplatten oder Keramiksubstraten mit SMD-Bauelementen wie Widerständen, Kondensatoren, Dioden, Transistoren und dgl. werden Bestückautomaten eingesetzt, die meist nach dem sog. Pick & Place Prinzip arbeiten. Die Zuführung der Bauelemente richtet sich dabei nach ihrem Anlieferungszustand. So stehen beispielsweise für Schüttgut, für Magazine und für Gurte entsprechende Zuführmodule zur Verfügung. Über diesen Zuführmodulen und der im Bestückbereich ortsfest zentrierten Leiterplatte oder einem im Bestückbereich ortsfest zentrierten Keramiksubstrat bewegt sich ein Bestückkopf, der an eine frei programmierbare Positioniereinheit mit zwei Freiheitsgraden angeflanscht ist. Der zur Aufnahme der Bauelemente mit einer Saugpipette und zum Zentrieren der aufgenommenen Bauelemente mit zwei Zangenpaaren ausgerüstete Bestückkopf enthält weitere drei frei programmierbare Achsen für die Funktionen Heben und Senken der Saugpipette, Zentrieren der Bauelemente und Drehen der Bauelemente. Der Bestückkopf nimmt die Bauelemente an den Entnahmepositionen der Zuführmodule mit Hilfe der Saugpipette auf, worauf das jeweils aufgenommene Bauelement mit Hilfe der beiden Zangenpaare in zwei Achsrichtungen zentriert, in die Einbaulage gedreht und in der vorgesehenen Bestückposition auf der Leiterplatte oder dem Keramiksubstrat abgesetzt wird. Anschließend werden die derart bestückten Substrate zum Reflow-Löten weitergegeben, wobei die Oberflächenmontage der Bauelemente insbesondere durch die Dampfphasenlötung abgeschlossen wird.For the automatic assembly of circuit boards or ceramic substrates with SMD components such as resistors, capacitors, diodes, transistors and the like, assembly machines are used, which usually work according to the so-called pick & place principle. The feeding of the components depends on their delivery condition. For example, appropriate feeding modules are available for bulk goods, magazines and belts. A placement head moves over these feeding modules and the circuit board or ceramic substrate that is centered in the assembly area. This head is flanged to a freely programmable positioning unit with two degrees of freedom. The placement head, which is equipped with a suction pipette to pick up the components and two pairs of pliers to center the picked components, contains three further freely programmable axes for the functions of raising and lowering the suction pipette, centering the components and rotating the components. The placement head picks up the components at the removal positions of the feed modules using the suction pipette, whereupon the picked-up component is centered in two axial directions using the two pairs of pliers, rotated into the installation position and placed in the intended placement position on the circuit board or ceramic substrate. The substrates populated in this way are then passed on for reflow soldering, with the surface mounting of the components being completed in particular by vapor phase soldering.
Bei den bekannten Bestückautomaten erfolgt die Bereitstellung der Bauelemente durch auf dem Maschinentisch im Zugriffsbereich des Bestückkopfes in einer Reihe angeordnete Zuführmodule (vgl. EP-A-O 016 368). Da die Zahl der Bauelementetypen, die auf dem Maschinentisch bereitgestellt werden können, beschränkt ist, muß die Bauelemente-Bereitstellung bei der Be-In the known placement machines, the components are provided by feed modules arranged in a row on the machine table in the access area of the placement head (see EP-A-O 016 368). Since the number of component types that can be provided on the machine table is limited, the component provision during the placement must be
GR 91 G 1613 2GR 91 G 1613 2
stückung von Leiterplatten losbezogen umgerüstet werden. Beim Wechseln der einzelnen Zuführmodule oder von Einheiten mit mehreren Zuführmodulen ergeben sich unterschiedliche Belastungen des Bestückautomaten in der Nähe des Bestückbereichs und damit auch unterschiedliche elastische Verformungen. Da die durch den Austausch unterschiedlich schwerer Zuführmodule bedingten elastischen Verformungen bis zu 0,2 mm betragen, können die an die Genauigkeit der Bestückung gestellten hohen Anforderungen nicht eingehalten werden.assembly of circuit boards can be converted on a batch basis. When changing individual feed modules or units with multiple feed modules, different loads on the placement machine occur near the placement area and therefore different elastic deformations. Since the elastic deformations caused by exchanging feed modules of different weights can be up to 0.2 mm, the high requirements placed on the accuracy of the assembly cannot be met.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung zur Bereitstellung von Bauelementen zu schaffen, bei welcher die Bestückgenauigkeit beeinträchtigende elastische Verformungen des Bestückautomaten zumindest weitgehend ausgeschlossen werden können.The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a device for providing components in which elastic deformations of the placement machine that impair the placement accuracy can be at least largely excluded.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit der Ankopplung des die Zuführmodule tragenden Wagens an das Maschinenfundament und/oder an den fundamentnahen Bereich des Bestückautomaten die entsprechenden Kräfte entweder direkt oder auf möglichst kurzem Wege in das Maschinenfundament eingeleitet werden und damit allenfalls minimale elastische Verformungen des Bestückautomaten auftreten. Durch die in X-, Y- und Z-Richtung definierte Position des Wagens ergeben sich auch definierte Entnahmepositionen der einzelnen Zuführmodule in bezug auf den Bestückkopf des Bestückautomaten. Eventuell noch vorhandene Ungenauigkeiten können durch optische oder mechanische Abtastung des Wagens oder der einzelnen Zuführmodule oder der einzelnen Bauelemente ermittelt und durch entsprechende Umrechnung bei der Bestückung korrigiert werden.The advantages achieved with the invention are in particular that by coupling the carriage carrying the feed modules to the machine foundation and/or to the area of the placement machine near the foundation, the corresponding forces are introduced into the machine foundation either directly or via the shortest possible route, thus only minimal elastic deformations of the placement machine occur. The position of the carriage defined in the X, Y and Z directions also results in defined removal positions for the individual feed modules in relation to the placement machine's placement head. Any inaccuracies that may still exist can be determined by optical or mechanical scanning of the carriage or the individual feed modules or the individual components and corrected by appropriate conversion during placement.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.
35Advantageous embodiments of the invention are specified in claims 2 to 8.
35
Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ermöglicht die Ankopplung des Wagens an ein Bodenteil, welches speziell an die Bedingun-The design according to claim 2 enables the coupling of the carriage to a floor part which is specifically adapted to the conditions
GR 91 G 1613 3GR 91 G 1613 3
gen für eine genaue Ankopplung und Positionierung des Wagens angepaßt werden kann.can be adjusted for precise coupling and positioning of the carriage.
Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 kann das Bodenteil auf einfache Weise mit Ankerschrauben im Fundament verankert und/oder mit Augenschrauben an zugeordneten Bolzen des Bestückautomaten befestigt werden.According to claims 3 and 4, the base part can be easily anchored in the foundation with anchor bolts and/or fastened with eyebolts to associated bolts of the placement machine.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 ermöglicht eine einfache und zuverlässige Positionierung des Wagens in X-Richtung.The embodiment according to claim 4 enables a simple and reliable positioning of the carriage in the X-direction.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 ermöglicht mit einem Minimum an baulichem Aufwand eine zuverlässige Positionierung des Wagens in Y-Richtung.The design according to claim 6 enables reliable positioning of the carriage in the Y direction with a minimum of construction effort.
Die Schwenkhebel gemäß Anspruch 7 ermöglichen auch bei einem hohen Gewicht des Wagens eine zuverlässige und genaue Positionierung in Z-Richtung. Dabei ist es besonders günstig, wenn die Schwenkhebel gemäß Anspruch 8 zusätzlich .auch noch die Kraft aufbringen, mit welcher der Wagen zur Definition seiner Lage in Y-Richtung gegen den Anschlag gedrückt werden muß.The pivot levers according to claim 7 enable reliable and precise positioning in the Z direction even when the carriage is very heavy. It is particularly advantageous if the pivot levers according to claim 8 also apply the force with which the carriage must be pressed against the stop in order to define its position in the Y direction.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
25An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
25
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine Einrichtung zur Bereitstellung von Bauelementen, deren Zuführmodule auf einem Wagen angeordnet sind,
30Figure 1 shows a device for providing components whose feed modules are arranged on a carriage,
30
Figur 2 eine Draufsicht auf ein dem Wagen zugeordnetes Bodenteil, Figure 2 is a plan view of a floor part associated with the car,
Figur 3 einen Querschnitt durch den Wagen im Radbereich und
35Figure 3 shows a cross section through the car in the wheel area and
35
Figur 4 die Anlage des Wagens an einen Anschlag des Bodenteils im Detail.Figure 4 shows the attachment of the carriage to a stop of the floor part in detail.
GR 91 G 1613 4GR 91 G 1613 4
Figur 1 zeigt ein insgesamt mit Bt bezeichnetes Bodenteil, welches auf dem Maschinenfundament Mf eines durch strichpunktierte Linien angedeuteten Bestückautomaten Ba aufliegt. Der Leiterplatten-Transport LT des Bestückautomaten Ba und die darauf fixierte Leiterplatte Lp sind ebenfalls durch strichpunktierte Linien angedeutet. Ein Winkel W am stirnseitigen Ende des Bodenteils Bt trägt zwei gemäß Figur 2 im Abstand zueinander angeordnete Augenschrauben As, die in zugeordnete Bolzen Bz des Bestückautomaten Ba eingehängt sind. Die beiden Bolzen Bz sind im fundamentnahen Bereich am Maschinengestell des Bestückautomaten Ba angebracht, so daß auf die Bolzen Bz ausgeübte Kräfte auf möglichst kurzem Wege in das Maschinenfundament Mf eingeleitet werden. Das Bodenteil Bt kann auch zur alleinigen oder zur zusätzlichen Befestigung im Maschinenfundament Mf verankert werden, so wie es in Figur 1 durch eine Ankerschraube Ak angedeutet ist.Figure 1 shows a base part, designated as a whole by Bt, which rests on the machine foundation Mf of a placement machine Ba indicated by dot-dash lines. The circuit board transport LT of the placement machine Ba and the circuit board Lp fixed to it are also indicated by dot-dash lines. An angle W at the front end of the base part Bt carries two eyebolts As arranged at a distance from one another as shown in Figure 2, which are hooked into associated bolts Bz of the placement machine Ba. The two bolts Bz are attached to the machine frame of the placement machine Ba in the area close to the foundation, so that forces exerted on the bolts Bz are introduced into the machine foundation Mf via the shortest possible route. The base part Bt can also be anchored in the machine foundation Mf for sole or additional fastening, as indicated in Figure 1 by an anchor bolt Ak.
Auf dem Bodenteil Bt befindet sich ein Wagen W, der mit insgesamt vier Rädern R ausgerüstet ist und mit Hilfe von vier Schwenkhebeln Sh des Bodenteils Bt in eine in Z-Richtung definierte Lage angehoben wurde. Die Betätigung der in ihrer Hebellänge verstellbaren und endseitig mit Rollen Ro ausgerüsteten Schwenkhebel Sh erfolgt über einen Stell-Zylinder SZ und Zahnstangen Za, die mit Zahnrad-Segmenten ZS der Schwenkhebel Sh im Eingriff stehen.On the base part Bt there is a carriage W which is equipped with a total of four wheels R and has been raised to a position defined in the Z direction with the help of four swivel levers Sh of the base part Bt. The swivel levers Sh, which are adjustable in their lever length and equipped with rollers Ro at the ends, are actuated via an actuating cylinder SZ and racks Za, which engage with gear segments ZS of the swivel levers Sh.
Der Wagen W ist in Figur 1 im angehobenen Zustand dargestellt, wobei sich die Rollen Ro der Schwenkhebel Sh in der strichpunktiert dargestellten Lage befinden. In dieser Lage liegen die Rollen Ro der beiden dem Bestückautomaten Ba zugewandten Schwenkhebel Sh gemäß Figur 4 an Klauen Kl des Wagens W an und drücken den Wagen W somit in Y-Richtung gegen zugeordnete Anschläge A des Bodenteils Bt. Damit bewirken die Schwenkhebel Sh in Verbindung mit den Anschlägen A eine definierte Lage des Wagens W in Z-Richtung und in Y-Richtung.The carriage W is shown in Figure 1 in the raised state, with the rollers Ro of the swivel levers Sh in the position shown in dash-dotted lines. In this position, the rollers Ro of the two swivel levers Sh facing the placement machine Ba rest on claws Kl of the carriage W according to Figure 4 and thus press the carriage W in the Y direction against associated stops A of the base part Bt. The swivel levers Sh in conjunction with the stops A thus bring about a defined position of the carriage W in the Z direction and in the Y direction.
Zur Definition der Lage des Wagens W in X-Richtung ist das Bodenteil Bt gemäß Figur 2 mit einer mittig in Y-Richtung ver-To define the position of the carriage W in the X direction, the base part Bt is provided with a central Y-direction according to Figure 2.
GR 91 G 1613 5GR 91 G 1613 5
laufenden Führungsschiene Fs ausgerüstet. In dieser U-förmigen
Führungsschiene Fs ist der Wagen W mit zwei horizontalen Führungsrädern Fr geführt, deren mittige Lage zwischen den Rädern
R des Wagens W aus Figur 3 ersichtlich ist.
5running guide rail Fs. In this U-shaped guide rail Fs, the carriage W is guided by two horizontal guide wheels Fr, the central position of which between the wheels R of the carriage W can be seen in Figure 3.
5
In Figur 2 sind insgesamt vier Stellschrauben St erkennbar, mit welchen die Lage des Bodenteils Bt in Z-Richtung justierbar ist. Figur 2 zeigt auch zwei am Winkel W angebrachte Puffer P, mit welchen Stöße beim Ankoppeln des Wagens W gedämpft werden.In Figure 2, a total of four adjusting screws St can be seen, with which the position of the base part Bt can be adjusted in the Z direction. Figure 2 also shows two buffers P attached to the angle W, with which shocks are dampened when the wagon W is coupled.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel trägt der Wagen W mehrere durch strichpunktierte Linien dargestellte Zuführmodule Zu für gegurtete Bauelemente. Dabei sind ein Gurt mit G, eine Gurt spule mit Gs und die Spule zur Aufnahme der Abdeckfolie des Gurtes G mit Sp bezeichnet. Die Entnahmeposition für die Bauelemente des Zuführmoduls Z ist durch einen Pfeil Ep angedeutet.In the embodiment shown in Figure 1, the carriage W carries several feed modules for tape-mounted components, shown by dot-dash lines. A belt is designated by G, a belt reel by Gs and the reel for holding the cover film of the belt G by Sp. The removal position for the components of the feed module Z is indicated by an arrow Ep.
Aus der vorstehenden Schilderung geht hervor, daß mit der Positionierung des Wagens W in X-, Y- und Z-Richtung sich auch die Entnahmepositionen Ep von auf dem Wagen W angeordneten Zuführmodulen Zu in einer definierten Lage befinden und damit auch die Bestückung der Leiterplatten Lp mit einer hohen Be-Stückgenauigkeit vorgenommen werden kann. Bei einem Loswechsel wird diese Bestückgenauigkeit durch die Ankopplung eines anderen Wagens mit anderen Zuführmodulen nicht beeinträchtigt.From the above description it can be seen that with the positioning of the carriage W in the X, Y and Z directions, the removal positions Ep of the feed modules arranged on the carriage W are also in a defined position and thus the circuit boards Lp can be assembled with a high level of assembly accuracy. When changing batches, this assembly accuracy is not affected by the coupling of another carriage with other feed modules.
Claims (8)
daß die Zuführmodule (Zu) auf einem in den Zugriffsbereich des Bestückkopfes verfahrbaren Wagen W angeordnet sind und daß der Wagen (W) in einer in X-, Y- und Z-Richtung definierten Position lösbar an das Maschinenfundament (Mf) und/oder an den Fundamentnahen Bereich des Bestückautomaten (Ba) angekoppelt ist, wobei mit X die Querrichtung zur Ankoppelungsrichtung, mit Y die Ankoppelungsrichtung und mit Z die vertikale Richtung bezeichnet ist.characterized,
that the feed modules (Zu) are arranged on a carriage W which can be moved into the access area of the placement head and that the carriage (W) is detachably coupled to the machine foundation (Mf) and/or to the area of the placement machine (Ba) close to the foundation in a position defined in the X, Y and Z directions, wherein X designates the transverse direction to the coupling direction, Y the coupling direction and Z the vertical direction.
dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1,
characterized,
daß das Bodenteil (Bt) mit Ankerschrauben (Ak) im Maschinenfundament (Mf) verankert ist.characterized,
that the base part (Bt) is anchored in the machine foundation (Mf) with anchor bolts (Ak).
daß das Bodenteil (Bt) mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Augenschrauben (As) in zugeordnete Bolzen (Bz) des Bestückautomaten Ba eingehängt ist.characterized,
that the base part (Bt) is suspended by two eyebolts (As) arranged at a distance from each other in associated bolts (Bz) of the placement machine Ba.
dadurch gekennzeichnet,5. Device according to one of claims 2 to 4,
characterized,
5that the carriage (W) is guided in a guide rail (Fs) of the base part (Bt) running in the Y direction by horizontal guide wheels (Fr) in order to define its position in the X direction.
5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9117248U DE9117248U1 (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Device for providing components |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9117248U DE9117248U1 (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Device for providing components |
| DE4137198A DE4137198C2 (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Device for the provision of components |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9117248U1 true DE9117248U1 (en) | 1998-04-09 |
Family
ID=25909041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9117248U Expired - Lifetime DE9117248U1 (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Device for providing components |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9117248U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001078481A1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-10-18 | Siemens Production And Logistics Systems Ag | Functional unit consisting of a base device and at least one additional device that can be connected thereto |
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| DE2839532A1 (en) | 1977-10-18 | 1979-04-19 | Ezio Curti | Trolley carrying stack of printed boards for processing - has ribs on upper surface to raise stack off base and enable lifting fork to be inserted |
| DE3633478A1 (en) | 1986-09-29 | 1988-03-31 | Siemens Ag | Automatic component-fitting machine having a changing component magazine |
| US4824310A (en) | 1985-09-04 | 1989-04-25 | Kosmowski Wojciech B | Automated work-piece handling system for machine tool |
-
1991
- 1991-11-12 DE DE9117248U patent/DE9117248U1/en not_active Expired - Lifetime
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