JP2000507743A - Mounting device for mounting an electrical component on a carrier for the component - Google Patents

Mounting device for mounting an electrical component on a carrier for the component

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JP2000507743A JP9534809A JP53480997A JP2000507743A JP 2000507743 A JP2000507743 A JP 2000507743A JP 9534809 A JP9534809 A JP 9534809A JP 53480997 A JP53480997 A JP 53480997A JP 2000507743 A JP2000507743 A JP 2000507743A
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Abstract

(57)【要約】 装着装置に設けられた吸引ピペット２は、吸引される構成エレメント４と一緒に、プリント配線板（例えば５）上に駆動装置によって沈め込み可能である。吸引ピペット２はばね弾性的に支承された頂部３を有している。プリント配線板への載着時におけるこの頂部の変位は、駆動装置のためのスイッチ・オフ信号を発動する。これにより、構成エレメント４は迅速かつ確実にプリント配線板（例えば５）に載着することができる。 (57) Abstract The suction pipette 2 provided in the mounting device, together with the component 4 to be sucked, can be submerged on a printed wiring board (eg, 5) by a driving device. The suction pipette 2 has a spring-mounted apex 3. This displacement of the top during mounting on the printed circuit board triggers a switch-off signal for the drive. Thereby, the component 4 can be quickly and reliably mounted on the printed wiring board (for example, 5).

Description

【発明の詳細な説明】 電気的な構成エレメントを、 構成エレメントのための担体に載着する装着装置 本発明は、電気的な構成エレメントを、該構成エレメントのための担体に載着 する装着装置であって、担体に向かって沈め込み可能な少なくとも１つの吸引ピ ペットが設けられている形式のものに関する。 このようなユニバーサルな装着装置は、種々異なるプリント配線板厚さ、プリ ント配線板の種々の幾何学的な形状、ならびに構成エレメントの種々異なる厚さ を補償することが可能でなければならない。ドイツ連邦共和国特許第３１５３３ ８９号明細書に基づき、駆動装置の電流消費を監視し、限界値に達した後に沈め 込み運動を中断することが公知である。この場合、制動しようとする質量が大き いので、著しい衝撃は、載着速度を減じることによってのみ小さくすることがで きる。しかしながらこれにより、装着装置の装着処理能力はある程度の範囲に制 限されたままである。 本発明の課題は、載着動作を加速し、しかも装置ならびに構成エレメントの機 械的な負荷を減じることである。 このような課題は、請求項１に記載の発明により解決される。触覚センサによ って、短い移送距離におけ る載着動作を直接的に監視することが可能である。プリント配線板に到達すると 、さほどの遅れなしにこのことが信号化され、駆動装置がストップされる。しか しながら、この駆動装置は僅かな惰性運転区間を必要とする。この惰性運転区間 は、介在するテレスコープ状のばね装置によって補償される。このようなテレス コープ状のばね装置は所定のばね緊縮を持って働く。このばね緊縮は載着力を損 傷を生ぜしめない値に制限する。このような装着装置においては、不変に高い速 度で構成エレメントをプリント配線板に載着することができる。しかもこの場合 、高い機械的な負荷をもたらすことはない。これにより、装着時間を著しく短縮 し、装着装置の装着処理能力を相応に高めることができる。 本発明の有利な構成が請求項２〜６に記載されている。 請求項２に記載の別の構成によって、ばね支承されていない質量が最小限に減 じられる。これにより、沈め込み速度をさらに増大することができる。ばねとセ ンサとの関連により、このセンサは吸引ピペットに組み込むことができるので、 この吸引ピペット自体がセンサとして役立つ。このことの利点は、異なる構成を 有する構成エレメントに付加的な不都合な部分が作用することがなくなることで ある。 請求項３および４に記載の光学的な検出装置は、極 めて敏感に形成することができるので、極めて短いばね行程の後に既に制動信号 を発動することができる。例えば信号リングの切換距離は０．１ｍｍである。制 動信号の送出のあと、例えば０．２〜０．３ｍｍの駆動装置の惰性運転が生じる ので、吸引ピペットの、ばね支承されていない部分の運動は０．３〜０．４ｍｍ の距離の後に既に終了することができる。このように短いばね行程によって、テ レスコープ状の案内部分に対する機械的な負荷が減じられるので、この案内部分 は極めてコンパクトに形成することができる。このことは、ばね支承されていな い質量を小さくし、担体に構成エレメントが載着される時の慣性力をも小さくす る。 請求項５に記載したさらに別の構成により、信号リングの傍らに達した光線部 分が、反射光バリヤに向かっては反射されないので、信号リングがばねを緊縮さ せる方向でセンサの領域内に導入された時には、相応に著しい強度差が受光ダイ オードに生ぜしめられる。 請求項６に記載したさらに別の構成により、光バリヤは機械的に吸引ピペット から分離されている。この光バリヤは駆動装置に対応配置されていて、この駆動 装置の送り運動に追従する。ピペット頂部がばねを緊縮させる方向で吸引ピペッ ト内に導入されると、信号リングとセンサ相互間の相対運動が生じる。これに応 じてこのセンサの入力信号が変化させられる。特に大 きな利点は、１つの回転体ヘッドに設けられた例えば１２個の吸引ピペットのた めにただ１つのセンサしか必要とならないことである。 以下の本発明を、図面に示した実施例につき詳しく説明する。 第１図は、詳細には図示していない装着装置の回転体ヘッド１を、電気的な構 成エレメントと一緒に、プリント配線板に載着される前の状態で示す図である。 第２図は、第１図の回転体ヘッドの一部を、構成エレメントが載着される時の 状態で示す図である。 第３図は、第２図の部分を、構成エレメントが載着された直後の状態で示す拡 大図である。 第１図によれば、回転体ヘッド１がステップ状に、円形の矢印で示したように 、中心軸線を中心にして回転可能である。この回転体ヘッドは星状に分配された 、半径方向に移動可能な吸引ピペット２を備えている。この吸引ピペットの頂部 ３はそれぞれ１つの電気的な構成エレメント４を吸引ホース１０からの真空によ って一時的に保持することができる。その都度１つの吸引ピペット２が、例えば プリント配線板として形成された、構成エレメント４のための担体５よりも上方 の装着位置に位置している。吸引ピペット２は、図示していない駆動装置の駆動 ロッド７の連行体６によって把持される。この駆動ロッド７は、矢印で示した方 向、つまり担体５に向いた方向に移動可能である。こ のような運動は吸引ピペット２に伝達され、構成エレメント４は担体５上に置か れる。 吸引ピペット２の頂部３は載着方向でばね弾性的に支承されており信号リング ８に結合されている。この信号リングは、頂部３と吸引ピペット２相互間の相対 運動に追従する。信号リング８の上縁部の高さのところでは、連行体６に光学的 なセンサ９が取り付けられている。このセンサは反射光バリヤとして形成されて いる。この反射光バリヤは信号リング８に向いた方向に光線を送る。この光線は 信号リング８によって、部分的にのみ反射される。光線のその他の部分は吸引ピ ペット２の斜めの円錐面１２に衝突し、この円錐面から著しく変向して、この光 線部分はセンサ９の受光ダイオードには反射されない。 第２図には、担体５に構成エレメント４が載着された瞬間の回転体ヘッド１の 一部が示されている。頂部３はまだ、残りの吸引ピペット２内には導入されてい ない。つまりばねは緊縮されていない。矢印によって示したセンサ９の光線はこ こではなおも不変のまま、信号リング８の上縁部に向いている。 第３図においては、吸引ピペット２の終端位置が、担体５の上方の構成エレメ ント４と共に示されている。駆動ロッド７は吸引ピペット２と一緒に、第２図に 示した位置に比べて僅かに担体５に向かって沈め込まれている。この場合頂部３ はこれに相応して、吸引ピ ペット２の残りの部分内に押し込まれている。構成エレメント４に作用する力は 、担体５に向かう方向で頂部を押圧する、図示していない圧縮ばねによって制限 されている。 信号リング８は頂部３に、この信号リングが頂部のばね運動に追従するように 結合されている。つまりこの場合、信号リング３は相応に、残りの吸引ピペット ２とセンサ９とに対して持ち上げられている。光線は今や、信号リング８の例え ば白色の、良好に反射する表面に完全に衝突し、その大部分がセンサ９の受光ダ イオードに反射される。例えば０．１ｍｍのばね行程の後、既に、反射された光 線の強度が高められて、センサ９によって駆動装置の制動のための信号を発する ことができる。次いで、さらに０．２〜０．３ｍｍのばね行程の後で、沈め込み 運動が静止状態にもたらされる。吸引ピペットの真空は例えば弁１１（第１図） によって遮断することができる。これにより、構成エレメント４は頂部３から解 離される。次いで駆動装置は、駆動ロッド７によって吸引ピペット２を再び持ち 上げ、新たな構成エレメントを収容するための出発位置に引き戻す。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION                        Electrical components               Mounting device mounted on a carrier for component elements   The invention relates to mounting an electrical component on a carrier for the component. At least one suction pipe which can be submerged toward the carrier. It relates to the type in which pets are provided.   Such universal mounting devices are available with different printed circuit board thicknesses, pre- Different geometric shapes of printed circuit boards and different thicknesses of the components Must be able to compensate. German Patent No. 31533 According to the specification No. 89, the current consumption of the drive unit is monitored, It is known to interrupt the swiveling movement. In this case, the mass to be braked is large Therefore, significant shock can only be reduced by reducing the mounting speed. Wear. However, this limits the mounting throughput of the mounting device to a certain extent. Remains limited.   It is an object of the invention to accelerate the loading operation and to achieve a further improvement of the device and the components. It is to reduce the mechanical load.   Such a problem is solved by the invention described in claim 1. By tactile sensor At short transport distances It is possible to directly monitor the mounting operation. When you reach the printed wiring board This is signaled without significant delay and the drive is stopped. Only However, this drive requires a small coasting zone. This coasting section Is compensated by an intervening telescopic spring device. Such teles The coping spring device works with a certain spring contraction. This spring contraction reduces the mounting force. Limit to a value that does not cause scratches. With such a mounting device, an invariably high speed At a time, the component elements can be mounted on the printed wiring board. And in this case Does not result in high mechanical loads. This significantly reduces installation time However, the mounting processing capability of the mounting device can be increased accordingly.   Advantageous configurations of the invention are described in claims 2-6.   An alternative configuration according to claim 2 reduces the unsprung mass to a minimum. Be confused Thereby, the sinking speed can be further increased. Spring and center In connection with the sensor, this sensor can be integrated into the suction pipette, The suction pipette itself serves as a sensor. The advantage of this is that different configurations The additional disadvantageous parts do not act on the components is there.   The optical detection device according to claims 3 and 4 is a pole detection device. After a very short spring stroke, the braking signal Can be activated. For example, the switching distance of the signal ring is 0.1 mm. System After the transmission of the motion signal, a coasting of the drive, for example 0.2-0.3 mm, occurs. Therefore, the movement of the unsprung portion of the suction pipette is 0.3 to 0.4 mm Can already be finished after a distance of. With such a short spring stroke, Since the mechanical load on the rescoping guide is reduced, Can be formed very compact. This is because the spring is not supported. The mass and the inertia force when the component is mounted on the carrier. You.   A beam part reaching beside a signal ring by a further configuration according to claim 5. The signal ring tightens the spring because the minute is not reflected towards the reflected light barrier When introduced into the area of the sensor in the direction of the Born to Aether.   According to a further embodiment, the light barrier is mechanically a suction pipette. Is separated from This light barrier is arranged corresponding to the drive, Follow the feed movement of the device. Suction pipette in the direction that pipette top compresses spring When introduced into the probe, relative movement between the signal ring and the sensor occurs. In response The input signal of this sensor is then changed. Especially large The advantage of this is that only 12 suction pipettes provided on one rotary head can be used. Only one sensor is needed for this.   The invention will be described in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawings.   FIG. 1 shows a rotary body head 1 of a mounting device (not shown in detail), FIG. 3 is a diagram showing a state before being mounted on a printed wiring board together with a component.   FIG. 2 shows a part of the rotator head shown in FIG. It is a figure shown in a state.   FIG. 3 shows an enlarged view of the part of FIG. 2 in a state immediately after the components have been mounted. It is a large map.   According to FIG. 1, the rotator head 1 is stepped, as indicated by a circular arrow. , Rotatable about a central axis. This rotator head is distributed in a star shape , A suction pipette 2 movable in the radial direction. The top of this suction pipette 3 respectively connect one electrical component 4 with a vacuum from a suction hose 10. Can be temporarily stored. One suction pipette 2 each time Above the carrier 5 for the component 4 formed as a printed wiring board Is located at the mounting position. The suction pipette 2 is driven by a driving device (not shown). It is gripped by the follower 6 of the rod 7. This drive rod 7 is In the direction toward the carrier 5, that is, in the direction toward the carrier 5. This Is transmitted to the suction pipette 2 and the component 4 is placed on the carrier 5. It is.   The top 3 of the suction pipette 2 is spring-resiliently supported in the mounting direction and has a signal ring. 8. This signal ring is relative to the top 3 and the suction pipette 2 Follow the movement. At the height of the upper edge of the signal ring 8, the entrainer 6 Sensor 9 is attached. This sensor is formed as a reflected light barrier I have. This reflected light barrier sends light rays in a direction towards the signal ring 8. This ray It is only partially reflected by the signal ring 8. The rest of the beam is It collides with the slanted conical surface 12 of the pet 2, remarkably deviates from this conical surface, and The line portion is not reflected on the light receiving diode of the sensor 9.   FIG. 2 shows the rotary head 1 at the moment when the component 4 is mounted on the carrier 5. Some are shown. The top 3 is still introduced into the remaining suction pipette 2 Absent. That is, the spring is not contracted. The light beam of the sensor 9 indicated by the arrow is It is still unchanged and faces the upper edge of the signal ring 8.   In FIG. 3, the end position of the suction pipette 2 corresponds to the component element above the carrier 5. 4 are shown. The drive rod 7 together with the suction pipette 2 is shown in FIG. It is slightly sunk toward the carrier 5 as compared to the position shown. In this case top 3 Correspondingly. Pet 2 is pushed into the rest. The force acting on component 4 is , Limited by a compression spring, not shown, pressing the top in the direction towards the carrier 5 Have been.   The signal ring 8 is mounted on the top 3 so that this signal ring follows the spring movement of the top. Are combined. That is, in this case, the signal ring 3 is correspondingly replaced by the remaining suction pipette 2 and the sensor 9. Rays are now analogous to signal ring 8 Completely collide with a white, well-reflecting surface, most of which Reflected on iod. Already reflected light, for example, after a spring stroke of 0.1 mm The intensity of the line is increased and a signal is issued by the sensor 9 for braking the drive. be able to. Then, after a further 0.2-0.3 mm spring stroke, Exercise is brought to rest. The vacuum of the suction pipette is, for example, a valve 11 (FIG. 1) Can be blocked by This allows the component 4 to be released from the top 3 Separated. The drive then holds the suction pipette 2 again by means of the drive rod 7. Raised and returned to the starting position to accommodate the new component.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハン メルフ ドイツ連邦共和国 Ｄ―82541 ミュンジ ング ドルフシュトラーセ 29────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Johan Melf             D-82541 Germany             Ningdorfstrasse 29

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1. 電気的な構成エレメント（４）を、該構成エレメント（４）のための担体（ ５）に載着する装着装置であって、担体（５）に向かって沈め込み可能な少なく とも１つの吸引ピペット（２）が設けられており、装着装置が吸引ピペット（２ ）を沈め込むための駆動装置（例えば７）を有しており、装着装置がセンサ装置 （例えば９）を有しており、該センサ装置が、担体（５）への構成エレメント（ ４）の載着を検出して駆動装置（例えば７）の制動を発動するようになっている 形式のものにおいて、 吸引ピペット（２）が触覚センサを有しており、該触覚センサが、沈め込み 運動を終了させるための制御信号を生ぜしめ、駆動装置（例えば７）と、構成エ レメント（４）を保持する、吸引ピペット（２）の頂部（３）との間に、テレス コープ状のばね装置が設けられていることを特徴とする、電気的な構成エレメン トを、構成エレメントのための担体に載着する装着装置。 2. 吸引ピペット（２）の頂部（３）が、沈め込み方向でばね弾性的に変位可能 に支承されており、吸引ピペット（２）内に頂部（３）が、ばねを緊縮させる方 向で導入されることにより制御信号が発動されるようになっている、請求項１記 載の装着装置。 3. 頂部（３）が信号素子、特に信号リング（８）に運動学的に結合されており 、該信号リングの位置が光学的なセンサ（９）によって検出されるようになって いる、請求項２記載の装着装置。 4. 光学的なセンサ（９）が、反射光バリヤとして形成されており、該反射光バ リヤが信号リング（８）の縁部に向けられている、請求項３記載の装着装置。 5. 吸引ピペット（２）が信号リング（８）の前記縁部に続いて、斜めに延びる 区分、特に円錐面（１２）を有している、請求項４記載の装着装置。 6. 多数の吸引ピペット（２）が、装着装置のステップ状に回転可能な回転体ヘ ッド（１）において案内されており、駆動装置が駆動ロッド（７）を有しており 、該駆動ロッドがそれぞれ、載着位置に位置する吸引ピペット（２）を把持し、 該吸引ピペットを構成エレメント（４）のための担体（５）に向かって沈め込み 、載着後再び引き戻すようになっており、光学的なセンサ（９）が駆動ロッド（ ７）に取り付けられている、請求項３から５までのいずれか１項記載の装着装置 。[Claims] 1. An electrical component (4) is mounted on a carrier (4) for the component (4). 5) A mounting device for mounting on a carrier, wherein the device is capable of being sunk toward the carrier (5). And one suction pipette (2) is provided, and the mounting device is a suction pipette (2). ), And the mounting device is a sensor device. (E.g. 9), and the sensor device comprises a component ( The mounting of 4) is detected to activate the braking of the driving device (for example, 7). In the form     The suction pipette (2) has a tactile sensor, the tactile sensor being submerged. A control signal for terminating the movement is generated, the drive (eg, 7) and the configuration Between the top (3) of the suction pipette (2) holding the element (4) Electrical component element, characterized by being provided with a co-op spring device A mounting device for mounting the component on a carrier for the component. 2. The top (3) of the suction pipette (2) can be elastically displaced in the sinking direction The top (3) in the suction pipette (2) is used to compress the spring. The control signal is activated by being introduced in the direction. Mounting device. 3. The top (3) is kinematically coupled to the signal element, in particular the signal ring (8) The position of the signal ring is detected by an optical sensor (9) 3. The mounting device according to claim 2, wherein: 4. An optical sensor (9) is formed as a reflected light barrier, 4. The mounting device according to claim 3, wherein the rear is directed to an edge of the signal ring. 5. A suction pipette (2) extends obliquely, following the edge of the signal ring (8) 5. The mounting device according to claim 4, which has a section, in particular a conical surface. 6. A large number of suction pipettes (2) are attached to the rotating body that can rotate Drive (1), the drive having a drive rod (7) The drive rods each grip a suction pipette (2) located at the mounting position, Sink the pipette towards the carrier (5) for the component (4) , After being mounted, the optical sensor (9) is driven back by the driving rod ( The mounting device according to any one of claims 3 to 5, which is mounted on (7). .
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