DE9406244U1

DE9406244U1 - Suction head for an automatic placement machine

Info

Publication number: DE9406244U1
Application number: DE9406244U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2004-04-15

Description

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BeschreibungDescription

Saugkopf für einen Bestückungsautomaten
5Suction head for a pick and place machine
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Die vorliegende Erfindung betrifft durch Unterdruck gesteuerte Saugköpfe eines Automaten zum Bestücken von Leiterplatten mit elektrischen oder elektronischen Bauteilen, wobei im freien Endbereich des jeweiligen Saugkopfes ein mit diesem Endbereich plan abschließender ringförmiger Einsatz angeordnet ist.The present invention relates to suction heads controlled by negative pressure of a machine for assembling circuit boards with electrical or electronic components, wherein an annular insert is arranged in the free end region of the respective suction head and is flush with this end region.

Leiterplatten werden in modernen Fertigungsstraßen mit elektrischen oder elektronischen Bauteilen mittels Saugköpfe besitzenden Automaten bestückt. Dabei werden die Bauteile durch Unterdruck mittels des jeweiligen Saugkopfes aus einem Magazin geholt und zu der zu bestückenden Leiterplatte durch den Automaten transportiert. Bisher zum Einsatz gelangende Saugköpfe weisen in ihrem Endbereich plan mit dem Endbereich ab-0 schließende und aus einem relativ harten Material bestehende Einsätze auf, die mit Preßsitz an der rohrförmig gestalteten Innenwandung des Saugkopfendbereiches anliegen. Es hat sich dabei gezeigt, daß es aufgrund des Abnutzungsgrades des Einsatzes sowie der Beschaffenheit der Oberfläche (Rauhigkeitsgrad) des anzusaugenden Bauteils häufig zu einem schlechten Haftkontakt zwischen dem Saugkopf und dem Bauteil kam. Dadurch kam das zum Transport des Bauteils erforderliche Vakuum nicht mehr oder nur in ungenügendem Maße zustande, was bei der Bestückung der Leiterplatten Ausfälle zur Folge hatte. In diesem Fall wurden relativ teure Bauteile (ICs, Relais, Steckerbuchsen usw.) aufgrund ihrer mangelnden Haftfähigkeit weggeworfen und bis zu maximal drei neue Bestückungsversuche gestartet. In einem nächsten Schritt wurden die Einsätze gewechselt, was wiederum Reparaturzeiten und dadurch bedingt Ausfallzeiten in der Produktion nach sich zog.In modern production lines, circuit boards are fitted with electrical or electronic components using machines with suction heads. The components are taken out of a magazine by means of a vacuum using the respective suction head and transported by the machine to the circuit board to be fitted. Suction heads used to date have inserts in their end area that are flush with the end area and are made of a relatively hard material, which are pressed against the tubular inner wall of the suction head end area. It has been shown that due to the degree of wear of the insert and the nature of the surface (degree of roughness) of the component to be sucked in, there is often poor adhesive contact between the suction head and the component. As a result, the vacuum required to transport the component was no longer achieved or was only achieved to an insufficient extent, which resulted in failures when assembling the circuit boards. In this case, relatively expensive components (ICs, relays, connector sockets, etc.) were thrown away due to their poor adhesion and up to a maximum of three new assembly attempts were started. In a next step, the inserts were changed, which in turn resulted in repair times and thus downtime in production.

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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den im Saugkopfendbereich angeordneten Einsatz so zu gestalten, daß der Ausschuß und die Standzeiten erheblich reduziert werden können.
5The present invention is therefore based on the object of designing the insert arranged in the suction head end area in such a way that the rejects and downtimes can be significantly reduced.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Einsatz als den Endbereich des Saugkopfes geringfügig überragender O-Ring aus weichelastischem Material ausgebildet ist.This task is solved by the fact that the insert is designed as an O-ring made of soft elastic material that slightly protrudes beyond the end area of the suction head.

Aufgrund des aus einem weichelastischen Material bestehenden Einsatzes, der außerdem noch den Endbereich des Saugkopfes geringfügig überragt, gelangt beim Ansaugvorgang nunmehr ein anschmiegsamer Werkstoff an einem vergleichsweise harten Werkstoff zur Anlage, so daß eine bessere Anpassung des Einsatzes an das zu transportierende und gegebenenfalls Oberflächenunebenheiten oder Rauhigkeiten aufweisende Bauelement zustandekommt. Dadurch wird das betreffende Bauelement besser angesaugt und haftet dadurch auch besser, so daß es nicht beim Verfahren des Automaten verloren geht. Dies hat in vorteilhafterweise zur Folge, daß - wie zuvor erwähnt - verloren gegangene Teile nicht mehr so häufig weggeworfen werden müssen und Reparatur- bzw. Standzeiten des Automaten erheblich verringert werden können. Eine derartige Gestaltung und Anordnung des Einsatzes hat weiterhin den Vorteil, daß bei Bauteilen mit einem vergleichsweise großen Gewicht, die bisher nur in einem Sonderlauf langsamer mittels des Automaten verfahren werden mußten, aufgrund der höheren Haftungskraft des im Saugkopf verwendeten Einsatzes in den normalen Bestückungslauf für gewichtsmäßig leichtere Bauteile eingebunden werden können. Dadurch können weiterhin die Bestückungszeiten der Leiterplatten gesenkt und die Bestückleistungen erhöht werden. Als verschleißarmer und vorzugsweise einsetzbarer Werkstoff für den Einsatz hat sich dabei Silikonkunststoff erwiesen.Due to the insert being made of a soft, elastic material, which also extends slightly beyond the end of the suction head, a flexible material is now placed against a comparatively hard material during the suction process, so that the insert is better adapted to the component to be transported, which may have surface irregularities or roughness. This means that the component in question is sucked in better and adheres better, so that it is not lost when the machine is moved. This has the advantageous consequence that - as mentioned above - lost parts no longer have to be thrown away as often and the machine's repair and downtime can be significantly reduced. Such a design and arrangement of the insert also has the advantage that, in the case of relatively heavy components, which previously only had to be moved more slowly in a special run using the machine, they can be integrated into the normal assembly run for lighter components due to the higher adhesive force of the insert used in the suction head. This also reduces the assembly times of the circuit boards and increases the assembly performance. Silicone plastic has proven to be a low-wear and preferably usable material for the insert.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, wobei nur die interessierenden Details dargestellt sind.The invention will be explained in more detail below using exemplary embodiments, whereby only the details of interest are shown.

Es zeigtIt shows

Figur 1 einen Endbereich eines Saugkopfes einer Bestückungsmaschine mit dem erfindungsgemäß gestalteten Einsatz,Figure 1 shows an end region of a suction head of a placement machine with the insert designed according to the invention,

Figur 2 den bisher zum Einsatz gelangenden Endbereich des Saugkopfes.Figure 2 shows the end section of the suction head that has been used so far.

Ein Automat zum Bestücken von Leiterplatten ist mit zumindest einem Saugkopf ausgerüstet, der mittels Unterdruck elektrisehe oder elektronische Bauteile aus einem Magazin ansaugt und sie zu der zu bestückenden Leiterplatte transportiert.A machine for assembling circuit boards is equipped with at least one suction head, which uses negative pressure to suck electrical or electronic components from a magazine and transport them to the circuit board to be assembled.

In Figur 2 ist ein Endbereich eines Saugkopfes 1 dargestellt, wie er bis jetzt zum Einsatz gelangte. Der Saugkopf 1 ist in 0 seinem Endbereich 2 rohrförmig gestaltet und dient zur Aufnahme eines ringförmigen Einsatzes 3. Der Einsatz 3 liegt einmal mit Preßsitz an der Innenwandung 4 des Saugkopfes an und schließt mit. dem freien Ende des Saugkopfes 1 plan ab. Gestrichelt angedeutet sind die Luftführungskanäle 5 in dem Saugkopf 1 und 6 in dem Einsatz 3. Derartige Einsätze 3 bestanden aus einem relativ harten Material, was dazu führte, daß nach einem längeren Betrieb des Saugkopfes 1 das Bauteil nicht mehr in der gewünschten Weise angesaugt und mittels des Automaten in Richtung der Leiterplatte verfahren werden konnte.Figure 2 shows an end section of a suction head 1, as it has been used up to now. The suction head 1 is tubular in its end section 2 and is used to accommodate a ring-shaped insert 3. The insert 3 is pressed against the inner wall 4 of the suction head and is flush with the free end of the suction head 1. The air ducts 5 in the suction head 1 and 6 in the insert 3 are indicated by dashed lines. Such inserts 3 consist of a relatively hard material, which meant that after a longer period of operation of the suction head 1, the component could no longer be sucked in in the desired manner and moved by the machine towards the circuit board.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß der erfindungsgemäßen Anordnung nach Figur 1 der Einsatz 7 als O-Ring aus weichelastischem Material gestaltet. Dabei liegt der Einsatz 7 wiederum mit Preßsitz an der Innenwandung 4 des Saugkopfes 1 an, wobei der Endbereich des Saugkopfes 1 von dem Einsatz 7 geringfügig überragt wird. Aufgrund des z. B. aus SultonIn order to avoid this disadvantage, according to the arrangement according to the invention in Figure 1, the insert 7 is designed as an O-ring made of soft elastic material. The insert 7 is in turn press-fitted against the inner wall 4 of the suction head 1, with the insert 7 slightly projecting over the end region of the suction head 1. Due to the material made of Sulton, for example

.94 G 1 2^3.94 G 1 2^3

kunststoff bestehenden weichelastischen Einsatzes 7 kommt beim Ansaugvorgang nunmehr ein weicher, anschmiegsamer Werkstoff mit einem vergleichsweise harten Werkstoff des Bauteils in Berührung. Dabei paßt sich das weichelastische Material des Einsatzes 7 wesentlich besser an Oberflächenunebenheiten oder -rauhigkeiten an. Auch bei dieser Aus f ührungs form sind der Luftführungskanal 8 in dem Saugkopf 1 sowie der Luftführungskanal 9 in dem Einsatz 7 gestrichelt angedeutet.During the suction process, a soft, pliable material comes into contact with a comparatively hard material of the component due to the soft-elastic insert 7 made of plastic. The soft-elastic material of the insert 7 adapts much better to surface irregularities or roughness. In this embodiment, too, the air duct 8 in the suction head 1 and the air duct 9 in the insert 7 are indicated by dashed lines.

Claims

G1 2&Iacgr;3 Protection claims

1. Suction heads (1) of a machine controlled by negative pressure for assembling circuit boards with electrical or electronic components, wherein an annular insert (3) is arranged in the free end region (2) of the respective suction head (1) and is flush with this end region, characterized in that the insert (7) is designed as an O-ring made of soft elastic material which projects slightly beyond the end region (2) of the suction head (1).

2. Suction head according to claim 1, characterized in that

soft elastic material silicone plastic is used.