EP4520146A1 - Greifer zum handhaben von smd-bauelementerollen-kassetten und zugehörige smd-bauelementerollen-kassette - Google Patents

Greifer zum handhaben von smd-bauelementerollen-kassetten und zugehörige smd-bauelementerollen-kassette

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Publication number
EP4520146A1
EP4520146A1 EP23723474.5A EP23723474A EP4520146A1 EP 4520146 A1 EP4520146 A1 EP 4520146A1 EP 23723474 A EP23723474 A EP 23723474A EP 4520146 A1 EP4520146 A1 EP 4520146A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
smd
gripper
smd component
component roll
roll cassette
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23723474.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich BLOCK
Adil AKBAS
Pascal Caprano
Friedrich STERZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Deutschland GmbH filed Critical KUKA Deutschland GmbH
Publication of EP4520146A1 publication Critical patent/EP4520146A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components
    • H05K13/021—Loading or unloading of containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0004—Gripping heads and other end effectors with provision for adjusting the gripped object in the hand
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components

Definitions

  • the invention relates to a gripper for handling SMD component roll cassettes using a robot arm that is automatically controlled by a robot control when it carries and manipulates the gripper on its tool flange.
  • the invention also relates to an associated SMD component roll cassette.
  • the CN 212711952 U relates to the technical field of SMT material receiving devices, in particular to an SMT material receiving machine, which comprises a suction device for sucking a material receiving belt, a pressure roller and a drive device, the drive device being connected to the suction device and the pressure roller and the Drive device drives the suction device to suck in the material receiving belt and to convey the material receiving belt to the position above the SMT material belt in order to be attached to the SMT material belt.
  • the driving device drives the pressure roller to roll the surfaces of the material receiving tape and the SMT material tape that are attached to each other, so that the material receiving tape and the SMT material tape are fully adhered to each other and the success rate of covering the shroud is improved. With such a device, two SMD tapes of two SMD component rolls can be automatically connected.
  • the object of the invention is to provide a gripper for handling
  • SMD component roll cassettes and an associated SMD To create a component roll cassette, whereby the SMD tapes spooled on the respective tape drum of the SMD component roll can be automatically unwound and/or automatically wound up.
  • a gripper for handling SMD component roll cassettes by means of a robot arm that is automatically controlled by a robot control when it carries and manipulates the gripper on its tool flange, comprising:
  • An SMD component roll includes a tape drum and an SMD tape wound on it.
  • the SMD tape comprises a carrier tape, in particular with perforations on the edge equal distances, for precise positioning of the carrier tape, and a large number of SMD components, which are applied to the carrier tape at equal distances from each other in a serial chain.
  • the SMD component roll can be housed in a cassette.
  • the SMD component rolls described below therefore comprise a cassette in which the tape drum is stored together with the SMD tape wound on it.
  • the SMD component roll is rotatably mounted within the SMD component roll cassette.
  • the SMD component roll cassette has an output wheel which can be driven by a drive pinion of the gripper guided by the robot arm, with the SMD component roll being driven to wind or unwind the SMD tape by rotating the output wheel of the SMD component roll cassette can be automatically rotated within the SMD component roll cassette in order to transport the SMD tape, in particular synchronously to an automatic movement of the SMD component roll cassette, on its movement path between a change magazine of an SMD placement machine and a belt connector.
  • SMD assembly machines are machines for automatically assembling electronic circuit boards with electronic components.
  • the components are generally automatically placed or glued onto the circuit board and then automatically connected to electrical conductor tracks of the circuit board in a soldering bath, for example, to produce the electrical contacts.
  • An exemplary SMD assembly machine includes a magazine station with unpopulated circuit boards, a conveyor device for feeding the circuit boards in one serial sequence, the actual assembly machine in which the required SMD components are picked up one after the other and placed on the respective circuit board at the designated locations, as well as an oven in which the SMD components placed on the circuit board are soldered. Finally, the completed, i.e. H . The assembled circuit boards are stacked into a delivery magazine. This manufacturing process is largely automated.
  • the gripper according to the invention and the SMD component roller cassette according to the invention are suitable tools for fully automated reloading of new SMD component rollers as successor rollers for idle SMD component rollers, with an automatically operating belt connector also being provided by the robot-controlled Grei proposed according to the invention fer can be automatically loaded with the end of the empty SMD component roll and the beginning of the new SMD component roll, so that the end and beginning can be automatically connected in the automatically operating belt connector.
  • the SMD assembly machine has a feeder that automatically feeds the first SMD tape into the SMD assembly machine. This specifies a maximum tensile force that may act on the first SMD tape.
  • a minimum tensile force should also be maintained so that it is ensured that the first SMD tape is under a certain tensile stress, so that there is no risk of loops forming or a swelling, jerky running of the first SMD tape from the first SMD component roll. cassette is prevented.
  • the robot control can therefore be designed and set up to move the robot arm in such a way that, during the automatic transport of the first SMD component roll cassette from the change magazine to the belt connector, the first SMD tape that continues to run out of the first SMD component roll is underneath the permissible, i.e. H . desired tension is present.
  • the robot arm is controlled by the robot control in a force/torque-controlled operating mode, so that the current tensile forces are automatically recorded at any time during the automatic transport of the first SMD component roll cassette from the change magazine to the belt connector can .
  • the movement path that the robot arm specifies for the first SMD component roll cassette can therefore be coordinated with this.
  • a second SMD component roll cassette which carries a second SMD tape, can then be picked up from a recording magazine by means of the robot arm controlled by the robot control.
  • the second SMD component roll cassette will generally contain a new SMD component roll, i.e. H . an SMD component roll that is completely equipped with SMD components.
  • the SMD component roll is in particular completely filled with the populated SMD tape.
  • the receiving magazine can therefore form a storage location where completely filled SMD component rolls or SMD component roll cassettes are kept in stock.
  • An initial section of the second SMD tape can therefore be automatically threaded into the automatic belt connector by means of the robot arm controlled by the robot control.
  • the belt connector has a feed slot which is intended to briefly accommodate the second SMD component roll cassette, so that the respective initial section of the second SMD tape of the second SMD component roll cassette can be automatically detected by the belt connector , for the subsequent automatic connection of the end section of the first SMD tape with the beginning section of the second SMD tape.
  • the second SMD component roll cassette can be automatically inserted into the changing magazine of the SMD placement machine after the initial section of the second SMD tape of the second SMD component roll is automatically connected in the belt connector to the end section of the first SMD tape.
  • the robot arm controlled by the robot control is also controlled in a force/torque-controlled movement control manner.
  • the tape drum of the respective (first or second) SMD component roll cassette can therefore be rotatably mounted on at least one inner wall, in particular between two opposite inner walls of the housing of the cassette.
  • the at least one inner wall can, for example, have a stub axle onto which the SMD component roll can be rotatably attached.
  • the SMD component roll can therefore be mounted on one side of a single inner wall or mounted on both sides of two opposite inner walls.
  • the respective stub axle can have at least one locking projection on which the SMD component roller can be attached their hub can be secured against axial loosening.
  • One inner wall can be provided on a cover of the cassette. The cover can in particular be detachably attached to a base body of the cassette.
  • the lid can be pivotally mounted on the base body of the cassette for opening and closing, for example by means of a hinge.
  • the driven gear can be firmly connected to the first SMD component roll.
  • the housing of the cassette can have at least one opening through which a ring gear of the driven gear is accessible from the outside.
  • a drive pinion can protrude into the housing of the cassette via such an opening and mesh with the ring gear of the driven gear. If the drive pinion is driven, the driven gear can be rotated automatically, in particular either rotating clockwise or counterclockwise.
  • the rotating output wheel moves the tape drum with it, so that depending on the direction of rotation, the SMD tape can either be actively unwound or actively wound up by the tape drum of the SMD component roll.
  • the drive pinion can be driven by a motor, in particular an electric motor.
  • the drive pinion and in particular the motor can be arranged on a gripper which is designed to automatically grip the SMD component roll cassette.
  • the gripper can be attached to a tool flange of the robot arm. The gripper can therefore be moved by moving the robot arm.
  • the robot arm controlled by the robot control, can move the SMD component roll cassette in space in the desired manner.
  • the gripper, or the motor can be controlled by the robot control so that the Robot control can not only carry out the movement of the first SMD component roll cassette, but also the SMD tape contained can be automatically conveyed out or pulled in from the cassette as required and coordinated with the movements of the SMD component roll cassette in space.
  • the gripper according to the invention has a gripper base body which is provided with a connecting flange which serves to fasten the gripper to a tool flange of a robot arm.
  • the gripper comprises at least one coupling means for coupling an SMD component roll cassette to the gripper.
  • the at least one coupling means is provided on at least one end wall of the SMD component roll cassette.
  • at least one coupling means on at least one end wall of the SMD component roll cassette, i.e. H . is arranged in particular on an end wall of the housing of the SMD component roll cassette, several SMD component roll cassettes can be stored directly next to one another, analogous to books lined up next to one another on a shelf, with the side surfaces of two adjacent SMD component roll cassettes facing each other can lie flush against each other, and can still be automatically removed individually by the gripper without the gripper having to clamp a single SMD component roll cassette on opposite side surfaces.
  • a drive pinion is provided which is rotatably mounted on the gripper base body and is designed to accommodate the SMD component roller cassette in a state coupled to the gripper to engage an output gear of the SMD component roll cassette.
  • the SMD component roll cassette and especially the output wheel arranged in this SMD component roll cassette are explained and disclosed in more detail below.
  • the gripper also has a drive motor arranged on the gripper base body, which is designed to automatically drive the drive pinion.
  • the drive pinion of the gripper is in engagement with the driven gear of the SMD component roll cassette.
  • the at least one coupling means can have at least one first locking means, which is designed for positive engagement in a first counter-locking means on a first end wall of the SMD component roll cassette, and can have at least one second locking means, which is designed for positive engagement in a second Counter-locking means on a second end wall of the SMD component roll cassette that is different from the first end wall of the SMD component roll cassette.
  • the at least one first locking means can be formed, for example, by a pin or pin.
  • the pin or pin can have a circular cross section.
  • the pin or pin can extend transversely between two supporting walls of the gripper. Between the two opposing support walls of the gripper, the SMD component roll cassette can be inserted in a combined inserting and pivoting movement in order to couple the SMD component roll cassette to the gripper.
  • the locking means can, for example, be a locking element which is mounted on the gripper in a linearly adjustable manner.
  • the locking element can be connected to an actuator of a lifting magnet or a lifting cylinder in order to automatically actuate the locking element, i.e. H . to be able to move.
  • the lifting magnet or the lifting cylinder can be controlled electrically be .
  • the lifting magnet or the lifting cylinder can also be electrically driven.
  • the gripper can have a second supporting wall, which is designed to lie flat on a second surface of the SMD component roll cassette when the SMD component roll cassette is coupled to the gripper.
  • an SMD component roll cassette coupled to the gripper can be guided by, in particular, two supporting walls of the gripper arranged at a distance from one another, or. to fit in between.
  • the gripper can have a detection device which is designed and set up to automatically detect a marking on the SMD component roll cassette when the SMD component roll cassette is coupled to the gripper.
  • an SMD component roll cassette matching the gripper having a housing in which an SMD component roll is rotatably mounted, which contains an SMD tape wound on a tape drum of the SMD component roll, and having an output wheel coupled to the tape drum, which is designed to be driven by a drive pinion of a gripper guided by the robot arm when the SMD component roll cassette is coupled to the gripper, wherein by driven rotation of the driven wheel, the tape drum of the SMD component roll can be rotated either for winding or unwinding the SMD tape within the SMD component roll cassette in order to pull the SMD tape out of the housing of the SMD component roll cassette or to transport inside.
  • the tape drum of the SMD component roll cassette can have an output hub, to which a drive shaft connected to the output wheel is coupled, the drive shaft having a plurality of spokes, each of which has a curved course deviating from the radial straight direction, extending radially outwards connected to the driven gear.
  • the SMD component roll cassette can have at least one counter-coupling means for coupling the SMD component roll cassette to a coupling means of a gripper on at least one end wall of its housing, in particular a first counter-coupling means and on a first end wall of the housing of the SMD component roll cassette a second end wall of the housing of the SMD component roll cassette, which is different from the first end wall of the housing of the SMD component roll cassette, has a second counter-coupling means, wherein the at least one counter-coupling means has at least one first counter-locking means which is designed for positive engagement in a first Locking means on the gripper and at least one second counter-locking means, which is designed for positive engagement in a second locking means on the gripper.
  • the SMD component roll can be
  • Cassette have a counter-locking means is designed in a coupling means of the
  • the gripper's coupled state of the SMD component roll cassette it is positively locked to a locking means of the SMD component roll cassette, so that in a locking position of the locking means, an unintentional release of the SMD component roll cassette from the gripper is prevented and in a Unlocking position of the locking means, the counter-locking means is released, so that the at least one coupling means of the gripper can be detached from the at least one counter-coupling means by moving the gripper and the gripper can be removed from the SMD component roll cassette.
  • the locking means can, for example, be a locking element which is mounted on the gripper in a linearly adjustable manner.
  • the locking element can be connected to an actuator of a lifting magnet or a lifting cylinder in order to be able to automatically move the locking element into the counter-locking means for locking or to be able to automatically move it out of the counter-locking means for unlocking.
  • the counter-locking means can be a locking niche or a groove-like recess, for example in the first end wall of the housing of the SMD component roll cassette.
  • the housing of the SMD component roll cassette can have a grommet which extends tangentially from the tape drum of the SMD component roll outwards and which provides a guide for an emerging or. entering section of the SMD tape wound on the tape drum, in particular the grommet is equipped with a braking device which is designed to hold the section of the SMD tape guided within the grommet in a blocking position to clamp against the grommet in order to prevent unwanted movement of the SMD tape relative to the grommet, and in a release position to release the section of the SMD tape guided within the grommet, so that the SMD tape passes through the grommet unhindered by the braking device can be transported through.
  • the spout can be formed by a type of spout which includes a hollow channel with an outlet opening.
  • the braking device can be pivotally mounted in the area of the outlet opening of the hollow channel.
  • the braking device can be formed by a block, which can be pivoted towards the outlet opening of the hollow channel in order to be able to clamp a section of the SMD tape running through the hollow channel against the grommet.
  • the clamping does not necessarily have to result in the section of the SMD tape coming to a standstill and being clamped, rather the clamping can only occur so moderately that the friction is increased to a certain extent, so that the SMD tape only can be pulled out of the grommet with increased force, but can still basically be pulled out.
  • the pivotable braking device can have a tab that can form a lever.
  • the braking device can be opened or closed by the robot arm, when it guides the SMD component roll cassette using its gripper, appropriately moving the tab against an obstacle or a shoulder, for example a shoulder on the belt connector, whereby a force from the outside can act on the lever-like tab in order to swing the braking device open or closed.
  • a data carrier can be attached to the housing of the SMD component roll cassette, which, in addition to its function as a data carrier, also forms a marking with which the robot arm can automatically align itself with respect to the SMD component roll cassette to be gripped in order to use its
  • the gripper guided by the robot arm can approach and grip the SMD component roll cassette detected via the marking in a precise position.
  • the marking can, for example, be an optical marking and the detection device of the gripper can be a camera.
  • the optical marking can have optical, in particular digital, marks, such as lines or dots.
  • the optical marking can be formed by a barcode or a QR code.
  • Data can be encoded in the marking, for example about the type and/or the number of SMD components that are present on the SMD component roll stored in the SMD component roll cassette. Data about the dimensions can also be encoded in the marking, i.e. H . the size and/or width of the cassette.
  • Markers are also present in the marking, which are arranged in a predefined position and location relative to a reference point of the housing of the SMD component roll cassette.
  • the reference point on the SMD component roll cassette can, for example, be a point at the exit opening from which the SMD tape exits the cassette.
  • Another reference point can be a location in the area of a gripping section of the cassette for gripping by the gripper.
  • the gripping section can be, for example, a specific locking projection or a specific locking niche on the cassette.
  • the robot arm controlled by the robot control, can each handle a standardized cassette of identical design and size, with the standardized cassette being designed and set up, optionally an SMD component roll of a specific size, a specific roll width, a specific one Roll diameter and/or a specific component type or to store an SMD component roll of a different size, a different roll width, a different roll diameter and/or a different component type.
  • a method for automatically reloading SMD component rolls on SMD assembly machines comprising the steps:
  • Fig. 1 a schematic representation of three exemplary SMD assembly machines, each with a change magazine in which several SMD component rolls are inserted,
  • Fig. 2 is a flowchart of the steps in a basic method according to which the gripper according to the invention and the SMD component roll cassette according to the invention can be used,
  • Fig. 3 is a perspective view of an exemplary autonomous vehicle with a robot arm, a belt connector and an intermediate storage magazine in a view from the left side of the vehicle,
  • Fig. 4 a perspective view of the exemplary autonomous vehicle with the robot arm, the belt connector and the clipboard magazine in one View from the right side of the
  • Fig. 5 is a perspective view of the exemplary autonomous vehicle with the robot arm, the belt connector and the clipboard magazine in a rear view,
  • Fig. 6 is a perspective view of the exemplary autonomous vehicle with the robot arm, the belt connector and the clipboard magazine in a front view,
  • Fig. 7 a perspective view of the exemplary gripper, on which an exemplary SMD component roller
  • Cassette is coupled, in which an exemplary SMD component roll is stored,
  • Fig. 8 a schematic representation of the SMD
  • Fig. 9 a schematic representation of the SMD
  • Component roll cassette in which the exemplary SMD component roll is stored with a coupled gripper according to the invention, which is attached to the
  • 10 is a partial perspective view of the SMD component roll cassette in the area of the exit snout of the SMD tape, in a closed position of a locking means
  • FIG. 11 shows a partial perspective view of the SMD component roll cassette in the area of the exit snout of the SMD tape, in an open position of the locking means
  • Fig. 12 is a schematic representation in one
  • Fig. 13 is a perspective view of the exemplary gripper according to Fig. 12 alone.
  • Each SMD placement machine 1 has a change magazine 2 in which several different SMD component rolls 3 are inserted.
  • An SMD tape 4 runs from each SMD component roll 3 into the associated SMD assembly machine 1.
  • Each SMD component roll 3 can be stored in its own SMD component roll cassette 10.1, 10.2.
  • Fig. 2 an exemplary method for automatically reloading SMD component rolls 3 or SMD component roll cassettes 10.1, 10.2 on SMD assembly machines 1 is shown schematically as a flow chart.
  • a first SMD component roll cassette 10.1 is automatically removed, which carries a first SMD tape 4.1, which continues to run into the SMD assembly machine 1 during ongoing operation of an SMD assembly machine 1, while the first SMD tape Component roll cassette 10.1 is removed from a change magazine 2 of the SMD placement machine 1 by means of a robot arm 6 (FIG. 3) controlled by a robot controller 5 in a force/torque-controlled movement control manner of the robot arm 6.
  • a second method step S2 an end section of the first SMD tape 4.1 is automatically threaded into an automatic belt connector 7 by means of the robot arm 6 controlled by the robot controller 5 and the first SMD component roll cassette 10.1 is automatically separated from the first SMD tape 4.1.
  • a third method step S3 the first SMD component roll cassette 10.1 is placed in a clipboard magazine 8.
  • a second SMD component roll cassette 10.2, which carries a second SMD tape 4.2, is picked up from a recording magazine 9 by means of the robot arm 6 controlled by the robot controller 5.
  • a fifth method step S5 an initial section of the second SMD tape 4 is automatically threaded. 2 into the automatic belt connector 7 by means of the robot arm 6 controlled by the robot controller 5.
  • a sixth method step S 6 the second SMD component roll cassette 10 is automatically inserted. 2 into the changing magazine 2 of the SMD placement machine 1 after an initial section of the second SMD tape 4. 2 of the second SMD component roll 3. 2 in the belt connector 7 automatically with the end section of the first SMD tape 4. 1 is connected, while the second SMD tape is 4. 2 during operation of the SMD placement machine 1 from the second SMD component roll 3. 2 from the second SMD component roll cassette 10. 2 takes place, with the insertion of the second SMD component roll cassette 10. 2 into the change magazine 2 of the SMD placement machine 1 by means of the robot arm 6 controlled by the robot controller 5 in a force/torque-controlled movement control manner of the robot arm 6.
  • the robot arm 6 is controlled by the robot controller 5 in such a way that the first SMD component roll cassette 10. 1 is guided on its path between the changing magazine 2 of the SMD placement machine 1 and the belt connector 7 by the robot arm 6 on a movement path that lies at least essentially in a plane that is parallel to the feed direction of the first SMD tape 4. 1 of the first SMD component roll cassette 10. 1 runs into the SMD assembly machine 1.
  • the robot arm 6 is also controlled by the robot controller 5 in such a way that the second SMD component roll cassette 10. 2 on its way between the belt connector 7 and the changing magazine 2 of the SMD placement machine 1 is guided by the robot arm 6 on a movement path that lies at least essentially in a plane that is parallel to the feed direction of the second SMD tape 4. 2 of the second SMD component roll 3. 2 runs into the SMD assembly machine 1.
  • the robot arm 6 can be controlled by the robot controller 5 in such a way that the first SMD component roll cassette 10. 1 is guided by the robot arm 6 on its path between the changing magazine 2 of the SMD placement machine 1 and the belt connector 7 on a movement path on which the first SMD component roll cassette 10. 1 does not carry out any rotation or only carries out a rotation exclusively around its roller axis of rotation.
  • the robot arm 6 can also be controlled by the robot controller 5 in such a way that the second SMD component roll cassette 10. 2 can be guided by the robot arm 6 on its path between the belt connector 7 and the change magazine 2 of the SMD placement machine 1 on a movement path on which the second SMD component roll cassette 10. 2 does not carry out any rotation or only carries out a rotation exclusively around its roller axis of rotation.
  • the gripper 13 has a gripper base body 16 with a
  • Connection flange 16a for attaching the gripper 13 to one Tool flange 15 of a robot arm 6, as shown in particular in Fig. 7.
  • At least one coupling means 18 is used to couple an SMD component roll cassette 10.1, 10.2 to the gripper 13, to at least one end wall 19.1, 19.2 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2.
  • the coupling means 18 lock with counter-coupling means 20 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2.
  • a drive pinion 12 which is rotatably mounted on the gripper base body 16 of the gripper 13 and is designed, in a state (FIG. 7) of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 coupled to the gripper 13, into an output wheel 11.
  • the gripper 13 also includes a drive motor 17 arranged on the gripper base body 16, which is designed to automatically drive the drive pinion 12.
  • the at least one coupling means 18 has at least one first locking means 18.1, which is designed for positive engagement in a first counter-locking means 20.1 on a first end wall 19.1 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 and at least one second locking means
  • the at least one first locking means 18.1 can be formed, for example, by a pin or peg.
  • the pen or Tenon can have a circular cross section.
  • the pin or pin can extend transversely between two supporting walls 21.1, 2.12 of the gripper 13. Between the two opposing support walls 21.1, 2.12 of the gripper 13, the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 can be inserted in a combined inserting and pivoting movement in order to couple the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 to the gripper.
  • the gripper 13 also has an adjustable locking means 22, which is designed, when the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 is coupled to the coupling means 18 of the gripper 13, to positively lock on a counter-locking means of the SMD component rolls.
  • the at least one coupling means 18 by moving the gripper 13 from the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 can be moved from the counter-locking means of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 in order to be able to release the gripper 13 from the SMD component roll cassette 10.1, 10.2.
  • the locking means 22 can, for example, be a locking element which is mounted on the gripper 13 in a linearly adjustable manner.
  • the locking element can be connected to an actuator of a lifting magnet or a lifting cylinder in order to be able to automatically actuate, ie move, the locking element.
  • the lifting magnet or the lifting cylinder can be electrically controlled in the unlocking position.
  • Lifting cylinder can also be electrically driven.
  • the gripper 13 has a first support wall 21.1, which is designed to lie flat on a first surface of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 when the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 is coupled to the gripper 13 and the gripper In the case of the present exemplary embodiment, 13 also has a second supporting wall 21.2, which is designed to lie flat on a second surface of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 when the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 is coupled to the gripper 13 is.
  • an SMD component roll cassette 10.1, 10.2 coupled to the gripper 13 can be guided by, in particular, two supporting walls 21.1, 21.2 of the gripper 13 arranged at a distance from one another, or can be inserted between them.
  • the gripper 13 can have a detection device 23 which is designed and set up to automatically detect a marking 24 on the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 when the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 is coupled to the gripper 13.
  • FIG. 7 to 11 show an SMD component roll cassette 10.1, 10.2, having a housing 25 in which an SMD component roll 3.1, 3.2 is rotatably mounted, which is mounted on a tape drum 26 of the SMD component roll 3.1, 3.2 contains wound SMD tape 4.1, 4.2, and has an output wheel 11.1, 11.2 coupled to the tape drum 26, which is designed from a drive pinion 12 guided by the robot arm 6
  • Gripper 13 to be driven when the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 is coupled to the gripper 13, with the belt drum 26 of the SMD component roll 3.1, 3.2 being used either for winding or for the driven rotation of the driven wheel 11, 11.2
  • Unwinding the SMD tape 4.1, 4.2 can be rotated within the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 in order to transport the SMD tape 4.1, 4.2 out of or into the housing 25 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2.
  • the belt drum 26 has an output hub 27, to which a drive shaft 28 connected to the output wheel 11.1, 11.2 is coupled, the drive shaft 28 having a plurality of spokes 29, each of which has a curved course deviating from the radial straight direction, extending radially outwards. as shown in particular in Fig. 8 and Fig. 9, is connected to the driven gear 11.1, 11.2.
  • the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 has at least one counter-coupling means 20 on at least one end wall 19.1, 19.2 of its housing 25 for coupling the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 to the coupling means 18 of the gripper 13, in particular on a first end wall 19.1 of the housing 25 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 a first counter-coupling means 20 and on a second end wall 19.2 of the housing 25 of the SMD component roll cassette 10.1 which is different from the first end wall 19.1 of the housing 25 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 , 10.2 a second negative feedback means 20, wherein the at least one negative feedback means 20 at least has a first counter-locking means (first groove), which is designed for positive engagement in a first locking means (first pin or first pin) on the gripper 13 and at least one second counter-locking means (second groove), which is designed for positive engagement in a second Locking means (second pin or second pin) on the gripper 13.
  • first counter-locking means first groove
  • the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 has a counter-locking means 30, which is designed in a state of the SMD coupled to a coupling means 18 of the gripper 13 -Component roll cassette 10.1, 10.2 is to be locked in a form-fitting manner on the locking means 22 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2, so that in a locking position of the locking means 22, an unintentional release of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 from the gripper 13 is prevented is and in an unlocking position of the locking means 22, the counter-locking means 30 is released, so that the at least one coupling means 18 of the gripper 13 can be detached from the at least one counter-coupling means 20 by moving the gripper 13 and the gripper 13 from the SMD component roll cassette 10.1 , 10.2 can be removed.
  • the locking means 22 can, for example, be a locking element which is mounted on the gripper 13 in a linearly adjustable manner.
  • the locking element can be connected to an actuator of a lifting magnet or a lifting cylinder in order to automatically lock the locking element into the
  • Counter locking means 30 to be able to move in or to Unlocking to be able to automatically move out of the counter-locking means 30.
  • the counter-locking means 30 can accordingly, as shown in particular in FIG.
  • the housing 25 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 can, as shown in particular in FIG. 10 and FIG Has a guide for an exiting or entering section of the SMD tape 4.1, 4.2 wound on the tape drum 26.
  • the grommet 31 can be equipped with a braking device 32, which is designed to clamp the section of the SMD tape 4.1, 4.2 guided within the grommet 31 against the grommet 31 in a blocking position according to FIG. 10 in order to prevent unwanted movement of the SMD tape.
  • the grommet 31 can be transported through.
  • the braking device 32 is therefore pivoted upwards and in FIG. 11 it is pivoted downwards.
  • the spout 31 can be formed by a type of spout which comprises a hollow channel with an outlet opening.
  • the braking device 32 can be pivotally mounted in the area of the outlet opening of the hollow channel.
  • the braking device 32 can be formed by a block which rests against the outlet opening of the hollow channel can be pivoted in order to be able to clamp a section of the SMD tape 4.1, 4.2 running through the hollow channel against the grommet.
  • the clamping does not necessarily have to result in the section of the SMD tape 4.1, 4.2 coming to a standstill and being clamped; rather, the clamping can only occur so moderately that the friction is increased to a certain extent, so that the SMD -Band 4.1, 4.2 can only be pulled out of the grommet 31 with increased force, but can still be pulled out in principle.
  • the pivotable braking device 32 can have a tab 33 which can form a lever.
  • the braking device 32 can be opened or closed by the robot arm 6, when it guides the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 using its gripper 13, in a suitable manner with the tab 33 against an obstacle or a shoulder, for example a Paragraph on the belt connector 7, whereby a force from the outside can act on the lever-like tab 33 in order to swing the braking device 32 open or closed.
  • a data carrier can be attached to the housing 25 of the SMD component roll cassette 10.1, 10.2, which, in addition to its function as a data carrier, also forms a marking 24, by means of which the robot arm 6 can position itself with respect to the SMD component roll cassette 10.1, which is to be gripped. 10.2 can automatically align in order to be able to approach and grip the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 detected via the marking using its gripper 13 guided by the robot arm 6.
  • the first SMD component roll 3.1 can be rotatably mounted in a first SMD component roll cassette 10.1, as shown in FIGS. 7 to 11, which has at least one first driven wheel 11.1, which can be driven by a drive pinion 12 (FIG. 9) of a gripper 13 (Fig. 12 and Fig. 13) guided by the robot arm 6, with the first SMD component roll cassette 10.1 being driven by rotating the first driven wheel 11.1 the first SMD component roll 3.1 is rotated for winding or unwinding the first SMD tape 4.1 within the first SMD component roll cassette 10.1 in order to move the first SMD tape 4.1 synchronously with the automatic movement of the first SMD component roll cassette 10.1 on their path of movement between the changing magazine 2 of the SMD placement machine 1 and the belt connector 7.
  • the second SMD component roll 3.2 can be rotatably mounted in a second SMD component roll cassette 110.2, which has at least one second driven wheel 11.2, which is driven by the drive pinion 12 of the gripper 13 guided by the robot arm 6 (FIGS. 12 and Fig. 13) can be driven, with the second SMD component roll 3.2 for winding or unwinding the second SMD tape 4.2 within the second SMD component roll cassette by driven rotation of the second output wheel 11.2 of the second SMD component roll cassette 10.2 10.2 is rotated in order to transport the second SMD tape 4.2 synchronously with the automatic movement of the second SMD component roll cassette 10.2 on its movement path between the belt connector 7 and the changing magazine 2 of the SMD placement machine 1.
  • the automatic threading of the end section of the first SMD tape 4.1 into the automatic belt connector 7 is carried out by means of the robot arm 6 controlled by the robot controller 5 in a force/torque-controlled movement control manner Robot arm 6 carried out.
  • the automatic insertion of the initial section of the second SMD tape 4.2 into the automatic belt connector 7 by means of the robot arm 6 controlled by the robot controller 5 is also carried out in a force/torque-controlled movement control manner of the robot arm 6.
  • the robot arm 6, controlled by the robot controller 5, handles a standardized SMD component roll cassette 10.1, 10.2 of identical design and size, the standardized SMD component roll cassette 10.1, 10.2 being designed and set up, optionally an SMD component roll 3.1, 3.2 to store a specific size, a specific roll width, a specific roll diameter and/or a specific component type or to store an SMD component roll 3.1, 3.2 of a different size, a different roll width, a different roll diameter and/or a different component type.
  • the standardized SMD component roll cassette 10.1, 10.2 can have a data carrier which, in addition to its function as a data carrier, also forms a marking with which the robot arm 6 can automatically align itself with respect to the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 to be gripped. in order to be able to approach and grip the SMD component roll cassette 10.1, 10.2 detected via the marking using its gripper 13 guided by the robot arm 6.
  • the robot arm 6 is arranged on an autonomous vehicle 14 and the autonomous vehicle 14 is designed to place the robot arm 6 between one Provision location at which SMD component rolls 10.1, 10.2 equipped with SMD components are provided for transport to an SMD assembly machine 1 in SMD component roll cassettes 10.1, 10.2, and the change magazine 2 of the SMD assembly machine 1, in which at least a provided SMD component roll cassette 10.1, 10.2 is to be loaded automatically.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Greifer (13) zum Handhaben von SMD-Bauelementerollen-Kassetten (10.1, 10,2) mittels eines automatisch durch eine Robotersteuerung (5) angesteuerten Roboterarm (6), wenn dieser an seinem Werkzeugflansch (15) den Greifer (13) trägt und manipuliert. Der Greifer (13) weist ein am Greifergrundkörper (16) drehbar gelagertes Antriebsritzel (12) auf, das ausgebildet ist, in einem an den Greifer (13) angekoppelten Zustand der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) in ein Abtriebsrad (11.1, 11.2) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) einzugreifen, und der Greifer (13) weist einen am Greifergrundkörper (16) angeordneten Antriebsmotor (17) auf, der ausgebildet ist zum automatischen Antreiben des Antriebsritzels (12). Die Erfindung betrifft außerdem eine zugehörige SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2).

Description

Grei fer zum Handhaben von SMD-Bauelementerollen- Kassetten und zugehörige SMD-Bauelementerollen- Kassette
Die Erfindung betri f ft einen Grei fer zum Handhaben von SMD- Bauelementerollen-Kassetten mittels eines automatisch durch eine Robotersteuerung angesteuerten Roboterarm, wenn dieser an seinem Werkzeugflansch den Grei fer trägt und manipuliert . Die Erfindung betri f ft außerdem eine zugehörige SMD- Bauelementerollen-Kassette .
Die CN 212711952 U bezieht sich auf das technische Gebiet der SMT -Materialaufnahmeeinrichtungen, insbesondere auf eine SMT- Materialaufnahmemaschine , die eine Saugvorrichtung zum Ansaugen eines Materialaufnahmebandes , eine Andrückrolle und eine Antriebsvorrichtung umfasst , wobei die Antriebsvorrichtung mit der Saugvorrichtung und der Andrückrolle verbunden ist und die Antriebsvorrichtung die Saugvorrichtung antreibt , um das Materialaufnahmeband anzusaugen und das Materialaufnahmeband in die Position oberhalb des SMT-Materialbandes zu befördern, um an dem SMT- Materialband befestigt zu werden . Die Antriebsvorrichtung treibt die Andruckrolle an, um die Oberflächen des Materialaufnahmebandes und des SMT-Materialbandes , die aneinander befestigt sind, zu wal zen, so dass das Materialaufnahmeband und das SMT-Materialband vollständig aneinanderhaften und die Erfolgsrate beim Abdecken des Deckbandes verbessert wird . Mit einer solchen Vorrichtung können zwei SMD-Bänder zweier SMD-Bauelemente-Rollen automatisch verbunden werden .
Aufgabe der Erfindung ist es , einen Grei fer zum Handhaben von
SMD-Bauelementerollen-Kassetten und eine zugehörige SMD- Bauelementerollen-Kassette zu schaf fen, wodurch die auf der j eweiligen Bandtrommel der SMD-Bauelementerolle auf gespulten SMD-Bänder automatisch abgewickelt und/oder automatisch auf gewickelt werden können .
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Grei fer zum Handhaben von SMD-Bauelementerollen-Kassetten mittels eines automatisch durch eine Robotersteuerung angesteuerten Roboterarm, wenn dieser an seinem Werkzeugflansch den Grei fer trägt und manipuliert , aufweisend :
- einen Grei fergrundkörper mit einem Anschluss flansch zur Befestigung des Grei fers an einem Werkzeugflansch eines Roboterarms ,
- wenigstens ein Kopplungsmittel zum Ankoppeln einer SMD-Bauelementerollen-Kassette an den Grei fer, an wenigstens einer Stirnwand der SMD-Bauelementerollen- Kassette , und
- ein am Grei fergrundkörper drehbar gelagertes Antriebsritzel , das ausgebildet ist , in einem an den Grei fer angekoppelten Zustand der SMD- Bauelementerollen-Kassette in ein Abtriebsrad der SMD-Bauelementerollen-Kassette einzugrei fen, und
- einen am Grei fergrundkörper angeordneten Antriebsmotor, der ausgebildet ist zum automatischen Antreiben des Antriebsritzels .
Eine SMD-Bauelemente-Rolle umfasst eine Bandtrommel und ein darauf auf gewickeltes SMD-Band . Das SMD-Band umfasst ein Trägerband, insbesondere mit randseitigen Perforierungen in gleichen Abständen, zur genauen Positionierung des Trägerbands , und eine Viel zahl von SMD-Bauteilen, die in gleichmäßigen Abständen voneinander in einer seriel len Kette auf dem Trägerband aufgebracht sind . Die SMD-Bauelemente- Rolle kann in einer Kassette untergebracht sein . Die im Folgenden beschriebenen SMD-Bauelemente-Rollen umfassen demgemäß eine Kassette , in der die Bandtrommel zusammen mit dem darauf auf gewickelten SMD-Band gelagert ist .
Innerhalb der SMD-Bauelementerollen-Kassette ist die SMD- Bauelemente-Rolle drehbar gelagert . Die SMD- Bauelementerollen-Kassette weist ein Abtriebsrad auf , das von einem Antriebsritzel des vom Roboterarm geführten Greifers antreibbar ist , wobei durch angetriebenes Drehen des Abtriebsrads der SMD-Bauelementerollen-Kassette die SMD- Bauelemente-Rolle zum Aufwickeln oder zum Abwickeln des SMD- Bands innerhalb der SMD-Bauelementerollen-Kassette automatisch gedreht werden kann, um das SMD-Band, insbesondere synchron zu einer automatischen Bewegung der SMD-Bauelemente-Rollen-Kassette auf ihrer Bewegungsbahn zwischen einem Wechselmagazin eines SMD-Bestückungsautomaten und einem Gurtverbinder zu transportieren .
SMD-Bestückungsautomaten sind Maschinen zur automatischen Bestückung von elektronischen Leiterplatten mit elektronischen Bauteilen . Die Bauteile werden im Al lgemeinen automatisch auf die Leiterplatte aufgelegt oder aufgeklebt und anschließend zur Herstellung der elektrischen Kontaktierungen beispielsweise in einem Lötbad mit elektrischen Leiterbahnen der Leiterplatte automati sch verbunden . Ein beispielhafter SMD-Bestückungsautomat umfasst eine Magazinstation mit unbestückten Leiterplatten, eine Fördereinrichtung zum Zuführen der Leiterplatten in einer seriellen Abfolge , den eigentlichen Bestückungsautomaten, in dem die benötigen SMD-Bauteile nacheinander gegri f fen und an den vorgesehenen Stellen auf die j eweilige Leiterplatte gesetzt werden, sowie einen Ofen, in dem die auf die Leiterplatte aufgesetzten SMD-Bauteile festgelötet werden . Abschließend können die fertiggestellten, d . h . bestückten Leiterplatten in ein Abgabemagazin abgestapelt werden . Dieser Fertigungsprozess ist weitgehend automatisiert . Die Viel zahl an zu bestückenden SMD-Bauteile sind sortenrein auf j eweils einer SMD-Bauelemente-Rolle als SMD-Bänder aufgewickelt bereitgestellt . Je individuellem SMD-Bauteil ist eine eigene SMD-Bauelemente-Rolle erforderlich . Jede SMD-Bauelemente- Rolle enthält ein SMD-Band, das ein Trägerband umfasst, auf dem in gleichmäßigen Abständen eine Viel zahl von SMD- Bauelemente identischem Bautyps angebracht sind . Mittels der SMD-Bauelemente-Rolle , bzw . mittels des SMD-Band kann j eder SMD-Bauteiltyp kontinuierlich dem SMD-Bestückungsautomaten zugeführt werden, so dass der SMD-Bestückungsautomat fortlaufend und vorzugsweise unterbrechungs frei die Leiterplatten mit den erforderlichen SMD-Bauteilen bestücken kann . Wenn eine SMD-Bauelemente-Rolle j edoch annähernd aufgebraucht ist , d . h . nahezu sämtliche auf dem SMD-Band ursprünglich vorhandenen SMD-Bauelemente vom Trägerband abgenommen sind und von dem SMD-Bestückungsautomaten verarbeitet sind, muss die verbrauchte SMD-Bauelemente-Rolle entfernt und durch eine vollbestückte neue SMD-Bauelemente- Rolle ersetzt werden . Damit der SMD-Bestückungsautomat weiterhin ununterbrochen fertigen kann, muss das SMD-Band der neuen SMD-Bauelemente-Rolle nahtlos an das Ende des bisherigen SMD-Bandes der leerlaufenden SMD-Bauelemente-Rolle angefügt werden . Das Anfügen sollte derart erfolgen, dass auf dem zusammengefügten Trägerband der Abstand des ersten SMD- Bauteils der neuen SMD-Bauelemente-Rolle von dem letzten SMD- Bauteil der leerlaufenden SMD-Bauelemente-Rolle möglichst genau dem standardisierten Abstand der mehreren SMD-Bauteile j eweils voneinander auf einer SMD-Bauelemente-Rolle entspricht . Bisher wird dieses Anfügen des Anfangs der neuen SMD-Bauelemente-Rolle an die leerlaufende SMD-Bauelemente- Rolle manuell durchgeführt und ist im Allgemeinen nicht automatisiert . Dies verursacht relativ hohe Personalkosten und eine gleichbleibende Qualität ist nicht sichergestellt . Es existieren bereits Ansätze , den Fügevorgang zum Verbinden des Anfangs der neuen SMD-Bauelemente-Rolle an das Ende der leerlaufenden SMD-Bauelemente-Rolle zu automatisieren, allerdings müssen das Ende der leerlaufenden SMD-Bauelemente- Rolle und der Anfang der neuen SMD-Bauelemente-Rolle bei diesen Maschinen weiterhin manuell eingelegt werden .
Der erfindungsgemäße Grei fer und die erfindungsgemäße SMD- Bauelementerollen-Kassette sind geeignete Hil fsmittel für ein vollautomatisiertes Nachladen von neuen SMD-Bauelemente- Rollen als Nachfolgerollen für leerlaufende SMD-Bauelemente- Rollen, wobei auch ein automatisch arbeitender Gurtverbinder durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen roboterge führten Grei fer automatisch mit dem Ende der leerlaufenden SMD- Bauelemente-Rolle und dem Anfang der neuen SMD-Bauelemente- Rolle geladen werden kann, so dass Ende und Anfang in dem automatisch arbeitenden Gurtverbinder automatisch verbunden werden können .
Es kann zunächst ein automatisches Entnehmen einer ersten SMD-Bauelementerollen-Kassette , die ein erstes SMD-Band trägt , das im laufenden Betrieb eines SMD- Bestückungsautomaten weiterhin in den SMD- Bestückungsautomaten abläuft . Die erste SMD- Bauelementerollen-Kassette befindet sich somit zunächst in einem Wechselmagazin des SMD-Bestückungsautomaten . Der SMD- Bestückungsautomat arbeitet kontinuierlich automati sch, insbesondere unterbrechungs frei , so dass während des automatischen Entnehmens der ersten SMD-Bauelementerollen- Kassette aus dem Wechselmagazin das erste SMD-Band weiterhin in den SMD-Bestückungsautomat eingezogen wird, um die auf dem ersten SMD-Band befindlichen SMD-Bauteile nacheinander innerhalb des SMD-Bestückungsautomaten zu entnehmen und Leiterplatten damit automatisch zu bestücken . Beim automatischen Entnehmen der ersten SMD-Bauelementerollen- Kassette muss bei den ausgeführten Bewegungen des Roboterarms , welcher die erste SMD-Bauelementerollen-Kassette mittels eines vom Roboterarm geführten Grei fers automatisch handhabt , sichergestellt sein, dass keine unzulässig hohen Zugkräfte auf das von der ersten SMD-Bauelemente-Rolle ablaufende erste SMD-Band ausgeübt werden . Der SMD- Bestückungsautomat verfügt über einen Einzug, der das erste SMD-Band automatisch in den SMD-Bestückungsautomaten einzieht . Dadurch ist eine maximale Zugkraft , die auf das erste SMD-Band einwirken darf , vorgegeben . Andererseits sollte auch eine Mindest Zugkraft aufrechterhalten werden, so dass sichergestellt ist , dass das erste SMD-Band unter einer gewissen Zugspannung steht , so dass die Gefahr einer Schlaufenbildung oder eines schwellenden, ruckartigen Ablaufens des ersten SMD-Bandes von der ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette verhindert ist . Die Robotersteuerung kann deshalb ausgebildet und eingerichtet sein, den Roboterarm derart zu bewegen, dass während des automatischen Transportierens der ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette von dem Wechselmagazin an den Gurtverbinder, das weiterhin aus der ersten SMD-Bauelemente- Rolle ablaufende erste SMD-Band unter der zulässigen, d . h . gewünschten Zugspannung steht . Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der Roboterarm von der Robotersteuerung in einem kraf t-/momentgeregelten Betriebsweise angesteuert wird, so dass die momentanen Zugkräfte zu j edem Zeitpunkt während des automatischen Transportierens der ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette von dem Wechselmagazin an den Gurtverbinder, automatisch erfasst werden können . Die Bewegungsbahn, welche der Roboterarm der ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette vorgibt , kann also darauf abgestimmt sein .
Es kann anschließend ein Aufnehmen einer zweiten SMD- Bauelementerollen-Kassette erfolgen, die ein zweites SMD-Band trägt , aus einem Aufnahmemagazin mittels des von der Robotersteuerung angesteuerten Roboterarms . Die zweite SMD- Bauelementerollen-Kassette wird im Allgemeinen eine neue SMD- Bauelemente-Rolle enthalten, d . h . eine SMD-Bauelemente-Rolle , die vollständig mit SMD-Bauteilen bestückt ist . Die SMD- Bauelemente-Rolle ist dabei insbesondere vollständig mit dem bestückten SMD-Band auf gefüllt . Das Aufnahmemagazin kann demgemäß einen Lagerplatz bilden, an dem vollständig gefüllte SMD-Bauelemente-Rollen bzw . SMD-Bauelementerollen-Kassetten lagermäßig vorgehalten sind .
Es kann somit ein automatisches Einfädeln eines Anfangsabschnitts des zweiten SMD-Bandes in den automatischen Gurtverbinder mittels des von der Robotersteuerung angesteuerten Roboterarms erfolgen . Der Gurtverbinder weist dazu einen Aufgabeschlitz auf , der dazu vorgesehen ist, die zweite SMD-Bauelementerollen-Kassette kurz zeitig auf zunehmen, so dass der j eweilige Anfangsabschnitt des zweiten SMD-Bandes der zweiten SMD-Bauelementerollen-Kassette von dem Gurtverbinder automatisch erfasst werden kann, für das anschließende automatische Verbinden des Endabschnitts des ersten SMD-Bandes mit dem Anfangsabschnitt des zweiten SMD- Bandes .
Abschließend kann ein automatisches Einfügen der zweiten SMD- Bauelementerollen-Kassette in das Wechselmagazin des SMD- Bestückungsautomaten erfolgen, nachdem der Anfangsabschnitt des zweiten SMD-Bands der zweiten SMD-Bauelemente-Rolle im Gurtverbinder automatisch mit dem Endabschnitt des ersten SMD-Bandes verbunden ist .
Da der Anfangsabschnitt des zweiten SMD-Bands der zweiten SMD-Bauelemente-Rolle zu diesem Zeitpunkt bereits mit dem Endabschnitt des ersten SMD-Bandes verbunden ist , wird während des automatischen Einfügens der zweiten SMD- Bauelementerollen-Kassette in das Wechselmagazin des SMD- Bestückungsautomaten bereits eine Zugkraft auf das zweite SMD-Band ausgeübt . Wie beim Entnehmen der ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette aus dem Wechselmagazin, wird auch beim Einfügen der zweiten SMD-Bauelementerollen-Kas sette in das Wechselmagazin der von der Robotersteuerung angesteuerte Roboterarm in einer kraf t-/momentgeregelten Bewegungsansteuerweise angesteuert .
Die Bandtrommel der j eweiligen ( ersten oder zweiten ) SMD- Bauelementerollen-Kassette kann also an wenigstens einer Innenwand, insbesondere zwischen zwei gegenüberliegenden Innenwänden des Gehäuses der Kassette drehbar gelagert sein . Die wenigstens eine Innenwand kann beispielsweise einen Achsstummel aufweisen, an dem die SMD-Bauelemente-Rolle drehbar aufgesteckt sein kann . Die SMD-Bauelemente-Rolle kann demgemäß an einer einzelnen Innenwand einseitig gelagert sein oder an zwei gegenüberliegenden Innenwänden beidseitig gelagert sein . Der j eweilige Achsstummel kann wenigstens eine Rastvorsprung aufweisen, an dem die SMD-Bauelemente-Rolle mit ihrer Nabe gegen axiales Lösen gesichert sein kann . Die eine Innenwand kann an einem Deckel der Kassette vorgesehen sein . Der Deckel kann insbesondere lösbar an einem Grundkörper der Kassette befestigt sein . Der Deckel kann zum Öf fnen und Schließen beispielsweise mittels eines Scharniers schwenkbar an dem Grundkörper der Kassette gelagert sein . Dabei kann das Abtriebsrad fest mit der ersten SMD-Bauelemente-Rol le verbunden sein . Das Gehäuse der Kassette kann wenigstens eine Öffnung aufweisen, über welche ein Zahnkranz des Abtriebsrades von außen zugänglich ist . Über eine solche Öffnung kann ein Antriebsritzel in das Gehäuse der Kassette hineinragen und sich mit dem Zahnkranz des Abtriebsrades verzahnen . Wird das Antriebsritzel angetrieben, so kann das Abtriebsrad automatisch gedreht werden, insbesondere wahlweise im Uhrzeigersinn drehend oder entgegen dem Uhrzeigersinn drehend . Das sich drehende Abtriebsrad bewegt die Bandtrommel mit , so dass j e nach Drehrichtung das SMD- Band von der Bandtrommel der SMD-Bauelemente-Rolle wahlweise aktiv abgewickelt werden kann oder aktiv aufgewickelt werden kann .
Das Antriebsritzel kann von einem Motor, insbesondere einem elektrischen Motor angetrieben sein . Das Antriebsritzel und insbesondere auch der Motor können an einem Grei fer angeordnet sein, der ausgebildet ist , zum automatischen Grei fen der SMD-Bauelementerollen-Kassette . Der Grei fer kann an einem werkzeugf lansch des Roboterarms befestigt sein . Somit ist der Grei fer durch Bewegen des Roboterarms zu bewegen . Wenn der Grei fer die SMD-Bauelementerollen-Kassette gegri f fen hat , kann der Roboterarm von der Robotersteuerung angesteuert die SMD-Bauelementerollen-Kassette im Raum auf die gewünschte Weise bewegen . Der Grei fer, bzw . der Motor kann von der Robotersteuerung angesteuert sein, so dass die Robotersteuerung nicht nur die Bewegung der ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette aus führen kann, sondern auch das enthaltene SMD-Band j e nach Bedarf und abgestimmt auf die Bewegungen der SMD-Bauelementerollen-Kassette im Raum, automatisch aus der Kassette herausgefördert oder eingezogen werden kann .
Demgemäß weist der erfindungsgemäße Grei fer einen Grei fergrundkörper auf , der mit einem Anschluss flansch versehen ist , welcher zur Befestigung des Grei fers an einem Werkzeugflansch eines Roboterarms dient .
Der Grei fer umfasst wenigstens ein Kopplungsmittel zum Ankoppeln einer SMD-Bauelementerollen-Kassette an den Grei fer . Das wenigstens eine Kopplungsmittel ist an wenigstens einer Stirnwand der SMD-Bauelementerollen-Kassette vorgesehen . Indem das wenigstens eine Kopplungsmittel an wenigstens einer Stirnwand der SMD-Bauelementerollen- Kassette , d . h . insbesondere an einer Stirnwand des Gehäuses der SMD-Bauelementerollen-Kassette angeordnet ist , können mehrere SMD-Bauelementerollen-Kassetten unmittelbar nebeneinander magaziniert werden, analog nebeneinander aufgereihter Bücher in einem Regal , wobei die j ewei ls aufeinander zuweisenden Seitenflächen zweier benachbarter SMD-Bauelementerollen-Kassetten bündig aneinander anliegen können, und dennoch vom Grei fer automatisch einzeln entnommen werden können, ohne dass der Grei fer eine einzelne SMD- Bauelementerollen-Kassette an gegenüberliegenden Seitenflächen klemmend grei fen muss .
Bei dem erfindungsgemäßen Grei fer ist ein am Grei fergrundkörper drehbar gelagertes Antriebsritzel vorgesehen, das ausgebildet ist , in einem an den Grei fer angekoppelten Zustand der SMD-Bauelementerollen-Kas sette in ein Abtriebsrad der SMD-Bauelementerollen-Kassette einzugrei fen . Die SMD-Bauelementerollen-Kassette und speziell das in dieser SMD-Bauelementerollen-Kassette angeordnete Abtriebsrad werden im Folgenden noch näher erläutert und offenbart .
Der Grei fer weist außerdem einen am Grei fergrundkörper angeordneten Antriebsmotor auf , der ausgebildet ist zum automatischen Antreiben des Antriebsritzels .
Wenn der Grei fer eine erfindungsgemäße SMD-Bauelementerollen- Kassette gegri f fen hat , befindet sich das Antriebsritzel des Grei fers in Eingri f f mit dem Abtriebsrad der SMD- Bauelementerollen-Kassette . Dies wird gewährleistet durch den konstruktiven Aufbau des Grei fer mit einer bestimmten Zuordnung der Position und Lage des wenigstens einen Kopplungsmittels des Grei fers bezüglich der Position und Lage des Antriebsritzels des Grei fers , und den konstruktiven Aufbau der SMD-Bauelementerollen-Kassette mit einer bestimmten Zuordnung der Position und Lage des wenigstens einen Gegenkopplungsmittels der SMD-Bauelementerollen- Kassette bezüglich der Position und Lage des Abtriebsrades der SMD-Bauelementerollen-Kassette .
Das wenigstens eine Kopplungsmittel kann mindestens ein erstes Rastmittel aufweisen, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingrei fen in ein erstes Gegenrastmittel an einer ersten Stirnwand der SMD-Bauelementerollen-Kassette und kann mindestens ein zweites Rastmittel aufweisen, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingrei fen in ein zweites Gegenrastmittel an einer von der ersten Stirnwand der SMD- Bauelementerollen-Kassette verschiedenen zweiten Stirnwand der SMD-Bauelementerollen-Kassette . Das mindestens eine erste Rastmittel kann beispielsweise von einem Sti ft oder Zapfen gebildet werden . Der Sti ft oder Zapfen kann einen kreis förmigen Querschnitt aufweisen . Der Sti ft oder Zapfen kann sich zwischen zwei Stützwänden des Grei fers quer erstrecken . Zwischen den zwei gegenüberliegenden Stützwänden des Grei fers kann die SMD- Bauelementerollen-Kassette in einer kombinierten steckenden und schwenkenden Bewegung eingeführt werden, um die SMD- Bauelementerollen-Kassette an den Grei fer anzukoppeln .
Der Grei fer kann ein Verriegelungsmittel aufweisen, das ausgebildet ist , in einem an dem Kopplungsmittel des Grei fers angekoppelten Zustand der SMD-Bauelementerollen-Kas sette sich formschlüssig an einem Gegenverriegelungsmittel der SMD- Bauelementerollen-Kassette zu verriegeln, so dass in einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmittels ein unbeabsichtigtes Lösen der SMD-Bauelementerollen-Kassette von dem Grei fer verhindert ist und in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmittels das wenigstens eine Kopplungsmittel durch ein Bewegen des Grei fers von der SMD-Bauelementerollen- Kassette aus dem Gegenverriegelungsmittel der SMD- Bauelementerollen-Kassette bewegbar ist , um den Grei fer von der SMD-Bauelementerollen-Kassette lösen zu können .
Das Verriegelungsmittel kann beispielsweise ein Riegelelement sein, das an dem Grei fer linearverstellbar gelagert ist . Das Riegelelement kann mit einem Stellglied eines Hubmagneten oder eines Hubzylinders verbunden sein, um das Riegelelement automatisch betätigen, d . h . bewegen zu können . Für ein automatisches Verstellen des Riegelelements zwischen seiner Verriegelungsstellung und seiner Entriegelungsstellung kann der Hubmagnet oder der Hubzylinder elektrisch angesteuert sein . Der Hubmagnet oder der Hubzylinder kann auch elektrisch angetrieben sein .
Der Grei fer kann eine erste Stützwand aufweisen, die ausgebildet ist , sich an einer ersten Oberfläche der SMD- Bauelementerollen-Kassette flächig anzulegen, wenn die SMD- Bauelementerollen-Kassette an dem Grei fer angekoppelt ist .
Alternativ oder ergänzend zu einer ersten Stützwand kann der Grei fer eine zweite Stützwand aufweisen, die ausgebildet ist , sich an einer zweiten Oberfläche der SMD-Bauelementerollen- Kassette flächig anzulegen, wenn die SMD-Bauelementerollen- Kassette an dem Grei fer angekoppelt ist .
Demgemäß kann eine an den Grei fer angekoppelte SMD- Bauelementerollen-Kassette durch insbesondere zwei in einem Abstand voneinander gegenüberliegend angeordnete Stützwände des Grei fers geführt sein, bzw . sich dazwischen einfügen .
Der Grei fer kann eine Erfassungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet und eingerichtet ist , eine Markierung an der SMD- Bauelementerollen-Kassette automatisch zu erfassen, wenn die SMD-Bauelementerollen-Kassette an dem Grei fer angekoppelt ist .
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine zu dem Grei fer passende SMD-Bauelementerollen-Kassette , aufweisend ein Gehäuse , in dem eine SMD-Bauelementerolle drehbar gelagert ist , die ein auf einer Bandtrommel der SMD-Bauelementerolle auf gewickeltes SMD-Band enthält , und aufweisend ein an die Bandtrommel angekoppeltes Abtriebsrad, das ausgebildet ist , von einem Antriebsritzel eines vom Roboterarm geführten Grei fers angetrieben zu werden, wenn die SMD- Bauelementerollen-Kassette an den Grei fer angekoppelt ist , wobei durch angetriebenes Drehen des Abtriebsrads die Bandtrommel der SMD-Bauelemente-Rolle wahlweise zum Aufwickeln oder zum Abwickeln des SMD-Bands innerhalb der SMD-Bauelementerollen-Kassette gedreht werden kann, um das SMD-Band aus dem Gehäuse der SMD-Bauelementerollen-Kassette heraus oder hinein zu transportieren .
Die Bandtrommel der SMD-Bauelementerollen-Kassette kann eine Abtriebsnabe aufweisen, an welche eine mit dem Abtriebsrad verbundene Antriebswelle gekoppelt ist , wobei die Antriebswelle über mehrere Speichen, die nach radial außen gehend j eweils einen von der radialen geraden Richtung abweichenden gebogenen Verlauf aufweisen, mit dem Abtriebsrad verbunden ist .
Die SMD-Bauelementerollen-Kassette kann an wenigstens einer Stirnwand ihres Gehäuses wenigstens ein Gegenkopplungsmittel zum Ankoppeln der SMD-Bauelementerollen-Kassette an ein Kopplungsmittel eines Grei fer aufweisen, insbesondere an einer ersten Stirnwand des Gehäuses der SMD- Bauelementerollen-Kassette ein erstes Gegenkopplungsmittel und an einer von der ersten Stirnwand des Gehäuses der SMD- Bauelementerollen-Kassette verschiedenen zweiten Stirnwand des Gehäuses der SMD-Bauelementerollen-Kassette ein zweites Gegenkopplungsmittel aufweist , wobei das wenigstens eine Gegenkopplungsmittel mindestens ein erstes Gegenrastmittel aufweist , das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingrei fen in ein erstes Rastmittel an dem Grei fer und mindestens ein zweites Gegenrastmittel aufweist , das ausgebildet i st zum formschlüssigen Eingrei fen in ein zweites Rastmittel an dem Grei fer .
Alternativ oder ergänzend kann die SMD-Bauelementerollen-
Kassette ein Gegenverriegelungsmittel aufweisen, das ausgebildet ist , in einem an einem Kopplungsmittel des
Grei fers angekoppelten Zustand der SMD-Bauelementerollen- Kassette sich formschlüssig an einem Verriegelungsmittel der SMD-Bauelementerollen-Kassette zu verriegeln, so dass in einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmittel s ein unbeabsichtigtes Lösen der SMD-Bauelementerollen-Kassette von dem Grei fer verhindert ist und in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmittels das Gegenverriegelungsmittel freigegeben ist , so dass das wenigstens eine Kopplungsmittel des Grei fers durch ein Bewegen des Grei fers von dem wenigstens einen Gegenkopplungsmittel lösbar ist und der Grei fer von der SMD-Bauelementerollen-Kassette entfernt werden kann .
Das Verriegelungsmittel kann beispielsweise ein Riegelelement sein, das an dem Grei fer linearverstellbar gelagert ist . Das Riegelelement kann mit einem Stellglied eines Hubmagneten oder eines Hubzylinders verbunden sein, um das Riegelelement zum Verriegeln automatisch in das Gegenverriegelungsmittel hineinbewegen zu können oder zum Entriegeln automatisch aus dem Gegenverriegelungsmittel herausbewegen zu können . Das Gegenverriegelungsmittel kann als eine Rastnische oder eine nutartige Vertiefung beispielsweise in der ersten Stirnwand des Gehäuses der SMD-Bauelementerollen-Kassette sein .
Das Gehäuse der SMD-Bauelementerollen-Kassette kann eine tangential von der Bandtrommel der SMD-Bauelementerolle sich nach außen wegerstreckende Tülle aufweisen, die eine Führung für einen austretenden bzw . eintretenden Abschnitt des auf der Bandtrommel auf gewickelten SMD-Bands aufweist , insbesondere die Tülle mit einer Bremseinrichtung ausgestattet ist , die ausgebildet ist , in einer Sperrstellung den innerhalb der Tülle geführten Abschnitt des SMD-Bands gegen die Tülle zu klemmen, um ein unerwünschtes Bewegen des SMD-Bands relativ zur Tülle zu verhindern, und in einer Freigabestellung den innerhalb der Tülle geführten Abschnitt des SMD-Bands frei zugeben, so dass das SMD-Band ungehindert von der Bremseinrichtung durch die Tülle hindurchtransportiert werden kann .
Die Tülle kann von einer Art Schnaupe gebildet werden, welche einen hohlen Kanal mit einer Austrittsöf fnung umfas st . Im Bereich der Austrittsöf fnung des hohlen Kanals kann die Bremseinrichtung schwenkbar gelagert sein . Die Bremseinrichtung kann dabei von einem Klötzchen gebildet werden, welches gegen die Austrittsöf fnung des hohlen Kanals geschwenkt werden kann, um einen durch den hohlen Kanal laufenden Abschnitt des SMD-Bands gegen die Tülle einklemmen zu können . Das Einklemmen muss nicht notwendiger Weise dazu führen, dass der Abschnitt des SMD-Bands zum Stillstand kommt und festgeklemmt ist , vielmehr kann das Einklemmen auch nur derart mäßig erfolgen, dass die Reibung in einem gewissen Umfang erhöht ist , so dass das SMD-Band nur mit erhöhter Kraft aus der Tülle herausgezogen werden kann, aber dennoch grundsätzlich weiterhin heraus ziehbar ist . Die schwenkbare Bremseinrichtung kann eine Lasche aufweisen, die einen Hebel bilden kann . Dadurch kann die Bremseinrichtung geöf fnet oder geschlossen werden, indem der Roboterarm, wenn er mittels seines Grei fers die SMD-Bauelementerollen-Kassette führt , in geeigneter Weise mit der Lasche gegen ein Hindernis oder einen Absatz fährt , beispielsweise an einen Absatz an dem Gurtverbinder, wodurch eine Kraft von außen auf die hebelartige Lasche einwirken kann, um die Bremseinrichtung auf zuschwenken oder zuzuschwenken . An dem Gehäuse der SMD-Bauelementerollen-Kassette kann ein Datenträger angebracht sein, der neben seiner Funktion als Träger von Daten außerdem eine Markierung bildet , anhand welcher der Roboterarm sich bezüglich der zu grei fenden SMD- Bauelementerollen-Kassette automatisch ausrichten kann, um mittels seines vom Roboterarm geführten Grei fers die über die Markierung erfasste SMD-Bauelementerollen-Kassette positionsgenau anfahren und grei fen zu können .
Die Markierung kann beispielsweise eine optische Markierung sein und die Erfassungseinrichtung des Grei fers kann eine Kamera sein . Die optische Markierung kann optische , insbesondere digitale Marken aufweisen, wie beispielsweise Striche oder Punkte . So kann die optische Markierung beispielsweise von einem Strichcode oder einem QR-Code gebildet werden . In der Markierung können Daten kodiert sein, beispielsweise über den Typ und/oder die Anzahl der SMD- Bauelemente , die auf der in der SMD-Bauelementerollen- Kassette gelagerten SMD-Bauelemente-Rolle vorhanden sind . In der Markierung können auch Daten kodiert sein über die Abmessungen, d . h . die Größe und/oder Breite der Kas sette . In der Markierung sind auch Marker vorhanden, die in einer vordefinierten Position und Lage relativ zu einem Bezugspunkt des Gehäuses der SMD-Bauelementerollen-Kassette angeordnet sind . Der Bezugspunkt an der SMD-Bauelementerollen-Kassette kann beispielsweise ein Punkt an der Austrittsöf fnung sein, aus der das SMD-Band aus der Kassette austritt . Ein anderer Bezugspunkt kann eine Stelle im Bereich eines Grei f abschnitts der Kassette für das Fassen durch den Grei fer sein . Der Grei f abschnitt kann beispielsweise ein bestimmter Rastvorsprung oder eine bestimmte Rastnische an der Kassette sein . Mittels des Grei fers kann der Roboterarm, angesteuert durch die Robotersteuerung, j eweils eine standardisierte Kassette identischer Bauart und Baugröße handhaben, wobei die standardisierte Kassette ausgebildet und eingerichtet ist , wahlweise eine SMD-Bauelemente-Rolle einer bestimmten Größe , einer bestimmten Rollenbreite , eines bestimmten Rollendurchmessers und/oder eines bestimmten Bautei ltyps zu lagern oder eine SMD-Bauelemente-Rolle einer anderen Größe , einer anderen Rollenbreite , eines anderen Rollendurchmessers und/oder eines anderen Bauteiltyps zu lagern .
Mittels des erfindungsgemäßen Grei fers und der erfindungsgemäßen SMD-Bauelementerollen-Kassette kann insbesondere ein Verfahren zum automatischen Nachladen von SMD-Bauelemente-Rollen an SMD-Bestückungsautomaten ausgeführt werden, aufweisend die Schritte :
- automatisches Entnehmen einer ersten SMD-Bauelemente- Rolle , die ein erstes SMD-Band trägt , das im laufenden Betrieb eines SMD-Bestückungsautomaten weiterhin in den SMD-Bestückungsautomaten abläuft , während die erste SMD-Bauelemente-Rolle aus einem Wechselmagazin des SMD-Bestückungsautomaten mittels eines von einer Robotersteuerung angesteuerten Roboterarms in einer kraf t-/momentgeregelten Bewegungsansteuerweise des Roboterarms entnommen wird,
- automatisches Einfädeln eines Endabschnitts des ersten SMD-Bandes in einen automatischen Gurtverbinder mittels des von der Robotersteuerung angesteuerten Roboterarms und automatisches Trennen der ersten SMD-Bauelemente-Rolle von dem ersten SMD- Band,
- Ablegen der ersten SMD-Bauelemente-Rolle in ein Zwischenablagemagazin,
- Aufnehmen einer zweiten SMD-Bauelemente-Rolle , die ein zweites SMD-Band trägt , aus einem Aufnahmemagaz in mittels des von der Robotersteuerung angesteuerten Roboterarms ,
- automatisches Einfädeln eines Anfangsabschnitts des zweiten SMD-Bandes in den automatischen Gurtverbinder mittels des von der Robotersteuerung angesteuerten Roboterarms , und
- automatisches Einfügen der zweiten SMD-Bauelemente- Rolle in das Wechselmagazin des SMD- Bestückungsautomaten, nachdem ein Anfangsabschnitt des zweiten SMD-Bands der zweiten SMD-Bauelemente- Rolle im Gurtverbinder automatisch mit dem Endabschnitt des ersten SMD-Bandes verbunden ist , während das zweite SMD-Band im laufenden Betrieb des SMD-Bestückungsautomaten von der zweiten SMD- Bauelemente-Rolle abläuft , wobei das Einfügen der zweiten SMD-Bauelemente-Rolle in das Wechselmagazin des SMD-Bestückungsautomaten mittels des von der Robotersteuerung angesteuerten Roboterarms in einer kraf t-/momentgeregelten Bewegungsansteuerweise des Roboterarms erfolgt . Konkrete Aus führungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert . Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Aus führungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet , allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen .
Es zeigen :
Fig . 1 eine schematische Darstellung von drei beispielhaften SMD-Bestückungs automat en mit j eweils einem Wechselmagazin, in dem mehrere SMD-Bauelemente-Rollen eingesetzt sind,
Fig . 2 ein Flussdiagramm der Schritte in einem grundlegenden Verfahren, gemäß dem der erfindungsgemäße Grei fer und die er findungs gemäße SMD-Bauelementerollen- Kassette verwendet werden können,
Fig . 3 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften autonomen Fahrzeugs mit einem Roboterarm, einem Gurtverbinder und einem Zwi schenablagemagazin in einer Ansicht von der linken Seite des Fahrzeugs ,
Fig . 4 eine perspektivische Darstellung des beispielhaften autonomen Fahrzeugs mit dem Roboterarm, dem Gurtverbinder und dem Zwischenablagemagazin in einer Ansicht von der rechten Seite des
Fahrzeugs ,
Fig . 5 eine perspektivische Darstellung des beispielhaften autonomen Fahrzeugs mit dem Roboterarm, dem Gurtverbinder und dem Zwischenablagemagazin in einer Ansicht von hinten,
Fig . 6 eine perspektivische Darstellung des beispielhaften autonomen Fahrzeugs mit dem Roboterarm, dem Gurtverbinder und dem Zwischenablagemagazin in einer Ansicht von vorne ,
Fig . 7 eine perspektivische Darstellung des beispielhaften Grei fers , an dem eine beispielhafte SMD-Bauelementerollen-
Kassette angekoppelt ist , in der eine beispielhafte SMD-Bauelemente -Rolle gelagert ist ,
Fig . 8 eine schematische Darstellung der SMD-
Bauelementerollen-Kassette , in der eine beispielhafte SMD-Bauelemente -Rolle gelagert ist , in Alleinstellung,
Fig . 9 eine schematische Darstellung der SMD-
Bauelementerollen-Kassette , in der die beispielhafte SMD-Bauelemente -Rolle gelagert ist mit einem angekoppelten erfindungsgemäßen Grei fer, der an dem
Flansch des Roboterarms befestigt ist , Fig. 10 eine perspektivische Teildarstellung der SMD-Bauelementerollen-Kassette im Bereich der Austrittsschnaupe des SMD- Bandes, in einer Schließstellung eines Verrieglungsmittels ,
Fig. 11 eine perspektivische Teildarstellung der SMD-Bauelementerollen-Kassette im Bereich der Austrittsschnaupe des SMD- Bandes, in einer Offenstellung des Verrieglungsmittels ,
Fig. 12 eine schematische Darstellung in einer
Seitenansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen Greifers in
Alleinstellung, und
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung des beispielhaften Greifers gemäß Fig. 12 in Alleinstellung.
In der Fig. 1 sind drei repräsentative SMD- Bestückungsautomaten 1 dargestellt. Jeder SMD- Bestückungsautomat 1 verfügt über ein Wechselmagazin 2, in dem mehrere verschiedene SMD-Bauelemente-Rollen 3 eingesetzt sind. Von jeder SMD-Bauelemente-Rolle 3 läuft ein SMD-Band 4 in den zugehörigen SMD-Bestückungsautomaten 1 ein. jeder SMD- Bauelemente-Rolle 3 kann in einer eigenen SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 gelagert sein. In der Fig. 2 ist ein beispielhaftes Verfahren zum automatischen Nachladen von SMD-Bauelemente-Rollen 3 bzw. SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 an SMD- Bestückungsautomaten 1 als Flussdiagramm schematisch auf gezeigt .
In einem ersten Verfahrensschritt S1 erfolgt ein automatisches Entnehmen einer ersten SMD-Bauelementerollen- Kassette 10.1, die ein erstes SMD-Band 4.1 trägt, das im laufenden Betrieb eines SMD-Bestückungsautomaten 1 weiterhin in den SMD-Bestückungsautomaten 1 abläuft, während die erste SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1 aus einem Wechselmagazin 2 des SMD-Bestückungsautomaten 1 mittels eines von einer Robotersteuerung 5 angesteuerten Roboterarms 6 (Fig. 3) in einer kraf t-/momentgeregelten Bewegungsansteuerweise des Roboterarms 6 entnommen wird.
In einem zweiten Verfahrensschritt S2 erfolgt ein automatisches Einfädeln eines Endabschnitts des ersten SMD- Bandes 4.1 in einen automatischen Gurtverbinder 7 mittels des von der Robotersteuerung 5 angesteuerten Roboterarms 6 und automatisches Trennen der ersten SMD-Bauelementerollen- Kassette 10.1 von dem ersten SMD-Band 4.1.
In einem dritten Verfahrensschritt S3 erfolgt ein Ablegen der ersten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1 in ein Zwischenablagemagazin 8.
In einem vierten Verfahrensschritt S4 erfolgt ein Aufnehmen einer zweiten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.2, die ein zweites SMD-Band 4.2 trägt, aus einem Aufnahmemagazin 9 mittels des von der Robotersteuerung 5 angesteuerten Roboterarms 6. In einem fünften Verfahrensschritt S5 erfolgt ein automatisches Einfädeln eines Anfangsabschnitts des zweiten SMD-Bandes 4 . 2 in den automatischen Gurtverbinder 7 mittels des von der Robotersteuerung 5 angesteuerten Roboterarms 6 .
In einem sechsten Verfahrensschritt S 6 erfolgt ein automatisches Einfügen der zweiten SMD-Bauelementerollen- Kassette 10 . 2 in das Wechselmagazin 2 des SMD- Bestückungsautomaten 1 , nachdem ein Anfangsabschnitt des zweiten SMD-Bands 4 . 2 der zweiten SMD-Bauelemente-Rolle 3 . 2 im Gurtverbinder 7 automatisch mit dem Endabschnitt des ersten SMD-Bandes 4 . 1 verbunden ist , während das zweite SMD- Band 4 . 2 im laufenden Betrieb des SMD-Bestückungsautomaten 1 von der zweiten SMD-Bauelemente-Rolle 3 . 2 aus der zweiten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10 . 2 abläuft , wobei das Einfügen der zweiten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10 . 2 in das Wechselmagazin 2 des SMD-Bestückungsautomaten 1 mittels des von der Robotersteuerung 5 angesteuerten Roboterarms 6 in einer kraf t-/momentgeregelten Bewegungsansteuerweise des Roboterarms 6 erfolgt .
Der Roboterarm 6 wird von der Robotersteuerung 5 derart angesteuert , dass die erste SMD-Bauelementerollen-Kassette 10 . 1 auf ihrem Weg zwischen dem Wechselmagazin 2 des SMD- Bestückungsautomaten 1 und dem Gurtverbinder 7 von dem Roboterarm 6 auf einer Bewegungsbahn geführt wird, die zumindest im Wesentlichen in einer Ebene liegt , die parallel zur Einzugsrichtung des ersten SMD-Bands 4 . 1 der ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette 10 . 1 in den SMD- Bestückungsautomaten 1 verläuft .
Der Roboterarm 6 wird von der Robotersteuerung 5 außerdem derart angesteuert , dass die zweite SMD-Bauelementerollen- Kassette 10 . 2 auf ihrem Weg zwischen dem Gurtverbinder 7 und dem Wechselmagazin 2 des SMD-Bestückungsautomaten 1 von dem Roboterarm 6 auf einer Bewegungsbahn geführt wird, die zumindest im Wesentlichen in einer Ebene liegt , die parallel zur Einzugsrichtung des zweiten SMD-Bands 4 . 2 der zweiten SMD-Bauelemente-Rolle 3 . 2 in den SMD-Bestückungsautomaten 1 verläuft .
Der Roboterarm 6 kann von der Robotersteuerung 5 derart angesteuert werden, dass die erste SMD-Bauelementerollen- Kassette 10 . 1 auf ihrem Weg zwischen dem Wechselmagazin 2 des SMD-Bestückungsautomaten 1 und dem Gurtverbinder 7 von dem Roboterarm 6 auf einer Bewegungsbahn geführt wird, auf der die erste SMD-Bauelementerollen-Kassette 10 . 1 keine Rotation aus führt oder lediglich eine Rotation ausschließlich um ihre Rollendrehachse aus führt . Der Roboterarm 6 kann außerdem von der Robotersteuerung 5 derart angesteuert werden, dass die zweite SMD-Bauelementerollen-Kassette 10 . 2 auf ihrem Weg zwischen dem Gurtverbinder 7 und dem Wechselmagazin 2 des SMD-Bestückungsautomaten 1 von dem Roboterarm 6 auf einer Bewegungsbahn geführt werden kann, auf der die zweite SMD- Bauelementerollen-Kassette 10 . 2 keine Rotation aus führt oder lediglich eine Rotation ausschließlich um ihre Rollendrehachse aus führt .
In Fig . 7 bis Fig . 13 ist der Grei fer 13 zum Handhaben von SMD-Bauelementerollen-Kassetten 10 . 1 , 10 . 2 dargestellt . Das Handhaben erfolgt mittels eines automatisch durch eine Robotersteuerung 5 angesteuerten Roboterarm 6 , wenn dieser an seinem Werkzeugflansch 15 den Grei fer 13 trägt und manipuliert .
Der Grei fer 13 weist einen Grei fergrundkörper 16 mit einem
Anschluss flansch 16a zur Befestigung des Grei fers 13 an einem Werkzeugflansch 15 eines Roboterarms 6 auf, wie dies insbesondere in Fig. 7 aufgezeigt ist.
Wenigstens ein Kopplungsmittel 18 dient zum Ankoppeln einer SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 an den Greifer 13, an wenigstens einer Stirnwand 19.1, 19.2 der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2. Die Kopplungsmittel 18 verrasten mit Gegenkopplungsmittel 20 der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2.
Ein am Greifergrundkörper 16 des Greifers 13 drehbar gelagertes Antriebsritzel 12, das ausgebildet ist, in einem an den Greifer 13 angekoppelten Zustand (Fig. 7) der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 in ein Abtriebsrad 11.,
11.2 der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 einzugreifen .
Der Greifer 13 umfasst außerdem einen am Greifergrundkörper 16 angeordneten Antriebsmotor 17, der ausgebildet ist zum automatischen Antreiben des Antriebsritzels 12.
Das wenigstens eine Kopplungsmittel 18 weist mindestens ein erstes Rastmittel 18.1 auf, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein erstes Gegenrastmittel 20.1 an einer ersten Stirnwand 19.1 der SMD-Bauelementerollen- Kassette 10.1, 10.2 und mindestens ein zweites Rastmittel
18.2 auf, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein zweites Gegenrastmittel 20.2 an einer von der ersten Stirnwand 19.1 der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 verschiedenen zweiten Stirnwand 19.2 der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.2, 10.2.
Das mindestens eine erste Rastmittel 18.1 kann beispielsweise von einem Stift oder Zapfen gebildet werden. Der Stift oder Zapfen kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Stift oder Zapfen kann sich zwischen zwei Stützwänden 21.1, 2.12 des Greifers 13 quer erstrecken. Zwischen den zwei gegenüberliegenden Stützwänden 21.1, 2.12 des Greifers 13 kann die SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 in einer kombinierten steckenden und schwenkenden Bewegung eingeführt werden, um die SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 an den Greifer anzukoppeln.
Der Greifer 13 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels außerdem ein verstellbares Verriegelungsmittel 22 auf, das ausgebildet ist, in einem an dem Kopplungsmittel 18 des Greifers 13 angekoppelten Zustand der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 sich formschlüssig an einem Gegenverriegelungsmittel der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 zu verriegeln, so dass in einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmittels 22 ein unbeabsichtigtes Lösen der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 von dem Greifer 13 verhindert ist und in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmittels 22 das wenigstens eine Kopplungsmittel 18 durch ein Bewegen des Greifers 13 von der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 aus dem Gegenverriegelungsmittel der SMD-Bauelementerollen- Kassette 10.1, 10.2 bewegbar ist, um den Greifer 13 von der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 lösen zu können.
Das Verriegelungsmittel 22 kann beispielsweise ein Riegelelement sein, das an dem Greifer 13 linearverstellbar gelagert ist. Das Riegelelement kann mit einem Stellglied eines Hubmagneten oder eines Hubzylinders verbunden sein, um das Riegelelement automatisch betätigen, d.h. bewegen zu können. Für ein automatisches Verstellen des Riegelelements zwischen seiner Verriegelungsstellung und seiner Entriegelungsstellung kann der Hubmagnet oder der Hubzylinder elektrisch angesteuert sein. Der Hubmagnet oder der
Hubzylinder kann auch elektrisch angetrieben sein.
Der Greifer 13 weist eine erste Stützwand 21.1 auf, die ausgebildet ist, sich an einer ersten Oberfläche der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 flächig anzulegen, wenn die SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 an dem Greifer 13 angekoppelt ist und der Greifer 13 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels außerdem eine zweite Stützwand 21.2 auf, die ausgebildet ist, sich an einer zweiten Oberfläche der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 flächig anzulegen, wenn die SMD-Bauelementerollen- Kassette 10.1, 10.2 an dem Greifer 13 angekoppelt ist.
Demgemäß kann eine an den Greifer 13 angekoppelte SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 durch insbesondere zwei in einem Abstand voneinander gegenüberliegend angeordnete Stützwände 21.1, 21.2 des Greifers 13 geführt sein, bzw. sich dazwischen einfügen.
Der Greifer 13 kann eine Erfassungseinrichtung 23 aufweisen, die ausgebildet und eingerichtet ist, eine Markierung 24 an der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 automatisch zu erfassen, wenn die SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 an dem Greifer 13 angekoppelt ist.
Insbesondere die Fig. 7 bis Fig. 11 zeigen eine SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2, aufweisend ein Gehäuse 25, in dem eine SMD-Bauelementerolle 3.1, 3.2 drehbar gelagert ist, die ein auf einer Bandtrommel 26 der SMD- Bauelementerolle 3.1, 3.2 auf gewickeltes SMD-Band 4.1, 4.2 enthält, und aufweisend ein an die Bandtrommel 26 angekoppeltes Abtriebsrad 11.1, 11.2, das ausgebildet ist, von einem Antriebsritzel 12 eines vom Roboterarm 6 geführten
Greifers 13 angetrieben zu werden, wenn die SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 an den Greifer 13 angekoppelt ist, wobei durch angetriebenes Drehen des Abtriebsrads 11., 11.2 die Bandtrommel 26 der SMD- Bauelemente-Rolle 3.1, 3.2 wahlweise zum Aufwickeln oder zum Abwickeln des SMD-Bands 4.1, 4.2 innerhalb der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 gedreht werden kann, um das SMD-Band 4.1, 4.2 aus dem Gehäuse 25 der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 heraus oder hinein zu transportieren .
Die Bandtrommel 26 weist eine Abtriebsnabe 27 auf, an welche eine mit dem Abtriebsrad 11.1, 11.2 verbundene Antriebswelle 28 gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle 28 über mehrere Speichen 29, die nach radial außen gehend jeweils einen von der radialen geraden Richtung abweichenden gebogenen Verlauf aufweisen, wie dies insbesondere in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellt ist, mit dem Abtriebsrad verbunden 11.1, 11.2 ist .
Die SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 weist an wenigstens einer Stirnwand 19.1, 19.2 ihres Gehäuses 25 wenigstens ein Gegenkopplungsmittel 20 zum Ankoppeln der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 an das Kopplungsmittel 18 des Greifers 13 auf, insbesondere an einer ersten Stirnwand 19.1 des Gehäuses 25 der SMD-Bauelementerollen- Kassette 10.1, 10.2 ein erstes Gegenkopplungsmittel 20 und an einer von der ersten Stirnwand 19.1 des Gehäuses 25 der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 verschiedenen zweiten Stirnwand 19.2 des Gehäuses 25 der SMD-Bauelementerollen- Kassette 10.1, 10.2 ein zweites Gegenkopplungsmittel 20 auf, wobei das wenigstens eine Gegenkopplungsmittel 20 mindestens ein erstes Gegenrastmittel (erste Nut) aufweist, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein erstes Rastmittel (erster Stift oder erster Zapfen) an dem Greifer 13 und mindestens ein zweites Gegenrastmittel (zweite Nut) aufweist, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein zweites Rastmittel (zweiter Stift oder zweiter Zapfen) an dem Greifer 13.
Wie insbesondere in Fig. 8 und Fig. 9 erkennbar ist, weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels die SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 ein Gegenverriegelungsmittel 30 auf, das ausgebildet ist, in einem an einem Kopplungsmittel 18 des Greifers 13 angekoppelten Zustand der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 sich formschlüssig an dem Verriegelungsmittel 22 der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 zu verriegeln, so dass in einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmittels 22 ein unbeabsichtigtes Lösen der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 von dem Greifer 13 verhindert ist und in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmittels 22 das Gegenverriegelungsmittel 30 freigegeben ist, so dass das wenigstens eine Kopplungsmittel 18 des Greifers 13 durch ein Bewegen des Greifers 13 von dem wenigstens einen Gegenkopplungsmittel 20 lösbar ist und der Greifer 13 von der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 entfernt werden kann.
Das Verriegelungsmittel 22 kann beispielsweise ein Riegelelement sein, das an dem Greifer 13 linearverstellbar gelagert ist. Das Riegelelement kann mit einem Stellglied eines Hubmagneten oder eines Hubzylinders verbunden sein, um das Riegelelement zum Verriegeln automatisch in das
Gegenverriegelungsmittel 30 hineinbewegen zu können oder zum Entriegeln automatisch aus dem Gegenverriegelungsmittel 30 herausbewegen zu können. Das Gegenverriegelungsmittel 30 kann demgemäß, wie insbesondere in Fig. 8 dargestellt ist, als eine Rastnische oder eine nutartige Vertiefung beispielsweise in der ersten Stirnwand 19.1 des Gehäuses 25 der SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 sein.
Das Gehäuse 25 der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 kann, wie insbesondere in Fig. 10 und Fig. 11 aufgezeigt ist, eine tangential von der Bandtrommel 26 der SMD- Bauelementerolle 3.1, 3.2 sich nach außen wegerstreckende Tülle 31 aufweisen, die eine Führung für einen austretenden bzw. eintretenden Abschnitt des auf der Bandtrommel 26 auf gewickelten SMD-Bands 4.1, 4.2 aufweist. Die Tülle 31 kann mit einer Bremseinrichtung 32 ausgestattet sein, die ausgebildet ist, in einer Sperrstellung gemäß Fig. 10 den innerhalb der Tülle 31 geführten Abschnitt des SMD-Bands 4.1, 4.2 gegen die Tülle 31 zu klemmen, um ein unerwünschtes Bewegen des SMD-Bands 4.1, 4.2 relativ zur Tülle 31 zu verhindern, und in einer Freigabestellung gemäß Fig. 11 den innerhalb der Tülle 31 geführten Abschnitt des SMD-Bands 4.1, 4.2 freizugeben, so dass das SMD-Band 4.1, 4.2 ungehindert von der Bremseinrichtung 32 durch die Tülle 31 hindurchtransportiert werden kann. In Fig. 10 ist daher die Bremseinrichtung 32 nach oben geschwenkt und in Fig. 11 nach unten geschwenkt.
Die Tülle 31 kann von einer Art Schnaupe gebildet werden, welche einen hohlen Kanal mit einer Austrittsöffnung umfasst. Im Bereich der Austrittsöffnung des hohlen Kanals kann die Bremseinrichtung 32 schwenkbar gelagert sein. Die Bremseinrichtung 32 kann dabei von einem Klötzchen gebildet werden, welches gegen die Austrittsöffnung des hohlen Kanals geschwenkt werden kann, um einen durch den hohlen Kanal laufenden Abschnitt des SMD-Bands 4.1, 4.2 gegen die Tülle einklemmen zu können. Das Einklemmen muss nicht notwendiger Weise dazu führen, dass der Abschnitt des SMD-Bands 4.1, 4.2 zum Stillstand kommt und festgeklemmt ist, vielmehr kann das Einklemmen auch nur derart mäßig erfolgen, dass die Reibung in einem gewissen Umfang erhöht ist, so dass das SMD-Band 4.1, 4.2 nur mit erhöhter Kraft aus der Tülle 31 herausgezogen werden kann, aber dennoch grundsätzlich weiterhin herausziehbar ist. Die schwenkbare Bremseinrichtung 32 kann eine Lasche 33 aufweisen, die einen Hebel bilden kann. Dadurch kann die Bremseinrichtung 32 geöffnet oder geschlossen werden, indem der Roboterarm 6, wenn er mittels seines Greifers 13 die SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 führt, in geeigneter Weise mit der Lasche 33 gegen ein Hindernis oder einen Absatz fährt, beispielsweise an einen Absatz an dem Gurtverbinder 7, wodurch eine Kraft von außen auf die hebelartige Lasche 33 einwirken kann, um die Bremseinrichtung 32 aufzuschwenken oder zuzuschwenken.
An dem Gehäuse 25 der SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 kann ein Datenträger angebracht sein, der neben seiner Funktion als Träger von Daten außerdem eine Markierung 24 bildet, anhand welcher der Roboterarm 6 sich bezüglich der zu greifenden SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 automatisch ausrichten kann, um mittels seines vom Roboterarm 6 geführten Greifers 13 die über die Markierung erfasste SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 positionsgenau anfahren und greifen zu können.
Die erste SMD-Bauelemente-Rolle 3.1 kann in einer ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1 drehbar gelagert sein, wie dies in Fig. 7 bis Fig. 11 aufgezeigt ist, die wenigstens ein erstes Abtriebsrad 11.1 aufweist, das von einem Antriebsritzel 12 (Fig. 9) eines vom Roboterarm 6 geführten Greifers 13 (Fig. 12 und Fig. 13) antreibbar ist, wobei durch angetriebenes Drehen des ersten Abtriebsrads 11.1 der ersten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1 die erste SMD- Bauelemente-Rolle 3.1 zum Aufwickeln oder zum Abwickeln des ersten SMD-Bands 4.1 innerhalb der ersten SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1 gedreht wird, um das erste SMD-Band 4.1 synchron zur automatischen Bewegung der ersten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1 auf ihrer Bewegungsbahn zwischen dem Wechselmagazin 2 des SMD-Bestückungsautomaten 1 und dem Gurtverbinder 7 zu transportieren.
In gleicher Weise kann die zweite SMD-Bauelemente-Rolle 3.2 in einer zweiten SMD-Bauelementerollen-Kassette 110.2 drehbar gelagert sein, die wenigstens ein zweites Abtriebsrad 11.2 aufweist, das von dem Antriebsritzel 12 des vom Roboterarm 6 geführten Greifers 13 (Fig. 12 und Fig. 13) antreibbar ist, wobei durch angetriebenes Drehen des zweiten Abtriebsrads 11.2 der zweiten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.2 die zweite SMD-Bauelemente-Rolle 3.2 zum Aufwickeln oder zum Abwickeln des zweiten SMD-Bands 4.2 innerhalb der zweiten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.2 gedreht wird, um das zweite SMD-Band 4.2 synchron zur automatischen Bewegung der zweiten SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.2 auf ihrer Bewegungsbahn zwischen dem Gurtverbinder 7 und dem Wechselmagazin 2 des SMD-Bestückungsautomaten 1 zu transportieren .
Das automatische Einfädeln des Endabschnitts des ersten SMD- Bandes 4.1 in den automatischen Gurtverbinder 7 wird mittels des von der Robotersteuerung 5 angesteuerten Roboterarms 6 in einer kraf t-/momentgeregelten Bewegungsansteuerweise des Roboterarms 6 durchgeführt. Auch das automatische Einfügen des Anfangsabschnitts des zweiten SMD-Bandes 4.2 in den automatischen Gurtverbinder 7 mittels des von der Robotersteuerung 5 angesteuerten Roboterarms 6 wird in einer kraf t-/momentgeregelten Bewegungsansteuerweise des Roboterarms 6 durchgeführt.
Der Roboterarm 6 handhabt angesteuert durch die Robotersteuerung 5 jeweils eine standardisierte SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 identischer Bauart und Baugröße, wobei die standardisierte SMD-Bauelementerollen- Kassette 10.1, 10.2 ausgebildet und eingerichtet ist, wahlweise eine SMD-Bauelemente-Rolle 3.1, 3.2 einer bestimmten Größe, einer bestimmten Rollenbreite, eines bestimmten Rollendurchmessers und/oder eines bestimmten Bauteiltyps zu lagern oder eine SMD-Bauelemente-Rolle 3.1, 3.2 einer anderen Größe, einer anderen Rollenbreite, eines anderen Rollendurchmessers und/oder eines anderen Bauteiltyps zu lagern.
Die standardisierte SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 kann einen Datenträger aufweisen, der neben seiner Funktion als Träger von Daten außerdem eine Markierung bildet, anhand welcher der Roboterarm 6 sich bezüglich der zu greifenden SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 automatisch ausrichten kann, um mittels seines vom Roboterarm 6 geführten Greifers 13 die über die Markierung erfasste SMD- Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 positionsgenau anfahren und greifen zu können.
Wie in Fig. 3 bis Fig. 6 dargestellt ist, ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Roboterarm 6 an einem autonomen Fahrzeug 14 angeordnet und das autonome Fahrzeug 14 ist ausgebildet, den Roboterarm 6 zwischen einem Bereitstellungsplatz, an dem mit SMD-Bauelemente bestückte SMD-Bauelemente-Rollen 10.1, 10.2 zum Transport an einen SMD- Bestückungsautomaten 1 in SMD-Bauelementerollen-Kassetten 10.1, 10.2 bereitgestellt sind, und dem Wechselmagazin 2 des SMD-Bestückungsautomaten 1, in das wenigstens eine bereitgestellte SMD-Bauelementerollen-Kassette 10.1, 10.2 zu laden ist, automatisch zu verfahren.

Claims

Patentansprüche
1. Greifer zum Handhaben von SMD-Bauelementerollen- Kassetten (10.1, 10.2) mittels eines automatisch durch eine Robotersteuerung (5) angesteuerten Roboterarm (6) , wenn dieser an seinem Werkzeugflansch (15) den Greifer (13) trägt und manipuliert, aufweisend:
- einen Greifergrundkörper (16) mit einem Anschlussflansch (16a) zur Befestigung des Greifers
(13) an einem Werkzeugflansch (15) eines Roboterarms (6) ,
- wenigstens ein Kopplungsmittel (18) zum Ankoppeln einer SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) an den Greifer (13) , an wenigstens einer Stirnwand (19.1, 19.2) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) , und
- ein am Greifergrundkörper (16) drehbar gelagertes Antriebsritzel (12) , das ausgebildet ist, in einem an den Greifer (13) angekoppelten Zustand der SMD- Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) in ein Abtriebsrad (11.1, 11.2) der SMD-Bauelementerollen- Kassette (10.1, 10,2) einzugreifen, und
- einen am Greifergrundkörper (16) angeordneten Antriebsmotor (17) , der ausgebildet ist zum automatischen Antreiben des Antriebsritzels (12) . Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kopplungsmittel (18) mindestens ein erstes Rastmittel (18.1) aufweist, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein erstes Gegenrastmittel (20.1) an einer ersten Stirnwand (19.1) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) und mindestens ein zweites Rastmittel (18.2) aufweist, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein zweites Gegenrastmittel (20.2) an einer von der ersten Stirnwand (19.1) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) verschiedenen zweiten Stirnwand (19.2) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) . Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (13) ein Verriegelungsmittel (22) aufweist, das ausgebildet ist, in einem an dem Kopplungsmittel (18) des Greifers (13) angekoppelten Zustand der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) sich formschlüssig an einem Gegenverriegelungsmittel (30) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) zu verriegeln, so dass in einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmittels (22) ein unbeabsichtigtes Lösen der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) von dem Greifer (13) verhindert ist und in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmittels (22) das wenigstens eine Kopplungsmittel (18) durch ein Bewegen des Greifers (13) von der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) aus dem Gegenverriegelungsmittel (30) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) bewegbar ist, um den Greifer (13) von der SMD-Bauelementerollen- Kassette (10.1, 10,2) lösen zu können. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (13) eine erste Stützwand (21.1) aufweist, die ausgebildet ist, sich an einer ersten Oberfläche der SMD-Bauelementerollen- Kassette (10.1, 10,2) flächig anzulegen, wenn die SMD- Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) an dem Greifer (13) angekoppelt ist und/oder der Greifer (13) eine zweite Stützwand (21.2) aufweist, die ausgebildet ist, sich an einer zweiten Oberfläche der SMD- Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) flächig anzulegen, wenn die SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) an dem Greifer (13) angekoppelt ist. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (13) eine Erfassungseinrichtung (23) aufweist, die ausgebildet und eingerichtet ist, eine Markierung (24) an der SMD- Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) automatisch zu erfassen, wenn die SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) an dem Greifer (13) angekoppelt ist. SMD-Bauelementerollen-Kassette, aufweisend ein Gehäuse (25) , in dem eine SMD-Bauelementerolle (3.1, 3.2) drehbar gelagert ist, die ein auf einer Bandtrommel (26) der SMD-Bauelementerolle (3.1, 3.2) auf gewickeltes SMD- Band (4.1, 4.2) enthält, und aufweisend ein an die Bandtrommel angekoppeltes Abtriebsrad (11.1, 11.2) , das ausgebildet ist, von einem Antriebsritzel (12) eines vom Roboterarm (6) geführten Greifers (13) angetrieben zu werden, wenn die SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) an den Greifer (13) angekoppelt ist, wobei durch angetriebenes Drehen des Abtriebsrads (11.1, 11.2) die Bandtrommel (26) der SMD-Bauelemente-Rolle (10.1, 10,2) wahlweise zum Aufwickeln oder zum Abwickeln des SMD- Bands (4.1, 4.2) innerhalb der SMD-Bauelementerollen- Kassette (10.1, 10,2) gedreht werden kann, um das SMD- Band (4.1, 4.2) aus dem Gehäuse (25) der SMD- Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) heraus oder hinein zu transportieren. SMD-Bauelementerollen-Kassette nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandtrommel (26) eine Abtriebsnabe (27) aufweist, an welche eine mit dem Abtriebsrad (11.1, 11.2) verbundene Antriebswelle (28) gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle (28) über mehrere Speichen (29) , die nach radial außen gehend jeweils einen von der radialen geraden Richtung abweichenden gebogenen Verlauf aufweisen, mit dem Abtriebsrad (11.1,
11.2) verbunden ist. SMD-Bauelementerollen-Kassette nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die SMD-Bauelementerollen- Kassette (10.1, 10,2) an wenigstens einer Stirnwand (19.1, 19.2) ihres Gehäuses (25) wenigstens ein Gegenkopplungsmittel (20.1, 20.2) zum Ankoppeln der SMD- Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) an ein Kopplungsmittel (18) eines Greifers (13) aufweist, insbesondere an einer ersten Stirnwand (19.1) des Gehäuses (25) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1,
10.2) ein erstes Gegenkopplungsmittel (20) und an einer von der ersten Stirnwand (19.1) des Gehäuses (25) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) verschiedenen zweiten Stirnwand (19.2) des Gehäuses (25) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) ein zweites Gegenkopplungsmittel (20) aufweist, wobei das wenigstens eine Gegenkopplungsmittel (20) mindestens ein erstes Gegenrastmittel (20.1) aufweist, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein erstes Rastmittel (18.1) an dem Greifer (13) und mindestens ein zweites Gegenrastmittel (20.2) aufweist, das ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein zweites Rastmittel (18.2) an dem Greifer (13) , und/oder die SMD- Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) ein Gegenverriegelungsmittel (30) aufweist, das ausgebildet ist, in einem an einem Kopplungsmittel (18) des Greifers (13) angekoppelten Zustand der SMD-Bauelementerollen- Kassette (10.1, 10,2) sich formschlüssig an einem Verriegelungsmittel (22) der SMD-Bauelementerollen- Kassette (10.1, 10,2) zu verriegeln, so dass in einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmittels (22) ein unbeabsichtigtes Lösen der SMD-Bauelementerollen- Kassette (10.1, 10,2) von dem Greifer (13) verhindert ist und in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmittels (22) das Gegenverriegelungsmittel (30) freigegeben ist, so dass das wenigstens eine Kopplungsmittel (18) des Greifers (13) durch ein Bewegen des Greifers (13) von dem wenigstens einen Gegenkopplungsmittel (20) lösbar ist und der Greifer (13) von der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10.2) entfernt werden kann. SMD-Bauelementerollen-Kassette nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (25) eine tangential von der Bandtrommel (26) der SMD- Bauelementerolle (3.1, 3.2) sich nach außen wegerstreckende Tülle (31) aufweist, die eine Führung für einen austretenden bzw. eintretenden Abschnitt des auf der Bandtrommel (26) auf gewickelten SMD-Bands (4.1, 4.2) aufweist, insbesondere die Tülle (31) mit einer Bremseinrichtung (32) ausgestattet ist, die ausgebildet ist, in einer Sperrstellung den innerhalb der Tülle (31) geführten Abschnitt des SMD-Bands (4.1, 4.2) gegen die Tülle (31) zu klemmen, um ein unerwünschtes Bewegen des SMD-Bands (4.1, 4.2) relativ zur Tülle (31) zu verhindern, und in einer Freigabestellung den innerhalb der Tülle (31) geführten Abschnitt des SMD-Bands (4.1,
4.2) freizugeben, so dass das SMD-Band (4.1, 4.2) ungehindert von der Bremseinrichtung (32) durch die Tülle (31) hindurchtransportiert werden kann. SMD-Bauelementerollen-Kassette nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (25) der SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1, 10,2) ein Datenträger angebracht ist, der neben seiner Funktion als Träger von Daten außerdem eine Markierung (24) bildet, anhand welcher der Roboterarm (6) sich bezüglich der zu greifenden SMD-Bauelementerollen-Kassette (10.1,
10.2) automatisch ausrichten kann, um mittels seines vom Roboterarm (6) geführten Greifers (13) die über die Markierung erfasste SMD-Bauelementerollen-Kassette
(10.1, 10.2) positionsgenau anfahren und greifen zu können .
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