NL8002651A

NL8002651A - Inrichting voor het overbrengen van onderdelen of dergelijke.

Info

Publication number: NL8002651A
Application number: NL8002651A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1980-11-12
Also published as: DE3017676A1; US4336872A; JPS6039605B2; JPS55151408A; FR2456059B1; FR2456059A1; GB2051015A; CA1162574A

Description

|r jr Τ Tj/Se/1125 Sony

Inrichting voor het overbrengen van onderdelen of dergelijke.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het overbrengen van elektronische onderdelen of dergelijke van toevoermagazijnen naar bepaalde lokaties, en heeft, meer in het bijzonder betrekking op een inrichting voor het over- ~ 5 brengen van schakelingelementen van het chip-type uit toevoermagazijnen naar bepaalde lokaties op een malplaat , waardoor de elementen gepositioneerd worden om op een bord met • gedrukte bedrading gemonteerd te worden, of op een hybride- geintegreerde schakeling.

10 Borden met gedrukte bedrading worden '.algemeen ge bruikt voor het samenstellen van elektronische schakelingen.

Een bord met. gedrukte bedrading bestaat uit een isolerende onderlaag met een daarop aan ëën of beide zijden gedrukt patroon van geleiders, voor het onderling verbinden van on-15 derdelen en ter verbinding met schakëlingen daarbuiten.

Conventionele montagemethoden omvatten het insteken van draad-aansluitingen van elektronische onderdelen in gaten of het verbinden daarvan met steunen om deze tijdelijk aan het bord met gedrukte bedrading te bevestigen, totdat ëën enkele 20 conventionele soldeerbewerking de aansluitingen van de gedrukte bedrading mechanisch en elektrisch verbindt.

De techniek van het met computerbesturing aanbrengen van dergelijke conventionele onderdelen op borden met gedrukte bedrading, waarbij weinig of geen handwerk vereist is, is 25 nu vrij ver ontwikkeld.

Voor het uitvoeren van de funkties van een aantal ak-tieve en/of passieve elementen in een elektronische schakeling worden nu schakelingelementen van het chip-type gebruikt, waardoor de dichtheid van de schakeling wordt ver-30 groot en de betrouwbaarheid van de uiteindelijke schakeling wordt verbeterd. Elementen van het chip-type worden gewoonlijk gevormd als cilinders met eindkappen aan de einden met aansluitingen om deze direkt aan geleiders op het bord met gedrukte bedrading te kunnen solderen in plaats van de draad- 800 26 51 -2- aansluitingen, die op de vroegere conventionele onderdelen waren aangebracht. Dergelijke elementen van het chiptype geven, omdat deze zeer klein zijn en geen aansluitdraden hebben, problemen bij het automatisch aanbrengen daarvan 5 in het bord met gedrukte bedrading door middel van conventionele automatische insteekmachines, voordat de elementen door de soldeerbewerking worden bevestigd.

Het aanbrengen van elementen van het chiptype door deze stuk voor stuk op bepaalde plaatsen op het bord met 10 de hand aan te brengen, brengt vanzelfsprekend onaanvaardbaar vervelend en kostbaar handwerk met zich mee. De elementen van het chiptype worden gewoonlijk tijdelijk op het bord met de gedrukte bedrading bevestigd d.m.v. een kunst-harslijm totdat de soldeerbewerking voltooid, is.

15 Om de bovenbeschreven bezwaren tegen het met de hand aanbrengen van schakelelementen van het chip-type weg te nemen, is voorgesteld om de elementen uit toevoer-magazijnen toe te voeren via transportbuizen,die deze elementen door middel van de zwaartekracht en/of door middel 20 van lucht onder druk na bepaalde lokaties in een malplaat transporteren welke malplaat een stel schakelingelementen van het chiptype in de juiste stand positioneert, die nodig is om op een bord met gedrukte bedrading gemonteerd te worden. De schakelingelementen van het chiptype kunnen daar-25 na tijdelijk als een stel worden vastgezet op geschikte lokaties op een bord met gedrukte bedrading, dat van te voren voorzien is van een overeenkomstig kleefmiddelpatroon.

Het overbrengen van de schakelingelementen van het chiptype uit het toevoermagazijn naar de malplaat is tot 30 nu toe gebeurd met transportbuizen met een cirkelvormige dwarsdoorsnede. Gebleken is, dat de cilindrische schakelingelementen van het chiptype rotatie- en trillingsbewe-gingen ondervinden terwijl deze door dergelijke cilindrische transportbuizen worden voortbewogen. Dergelijke tril-35 lingen en rotaties verminderen de transportsnelheid van de elementen met een faktor 10 of 20 vergeleken met de trans-portsnelheid die bereikt kan worden wanneer verhinderd wordt, dat de elementen trillen en/of roteren. Het transport neemt dus 10-20 maal meer tijd in beslag dan anders 800 2 6 51 -3- t * het geval zou zijn, en de betrouwbaarheid van het transport is lager.

Eén maatregel , die toegepast is om het trillen van de schakelingelementen van het chiptype te voorkomen bij 5 het voortbewegen door de transportbuis is dat een gespannen draad door het inwendige van de transportbuis is aangebracht die de stabiele trilling en rotatie van de schakelingelementen van het chiptype verhindert, wanneer deze daardoorheen bewegen. Alhoewel gewoonlijk het transport 10 van de schakelingelementen door de transportbuis daardoor werd vergroot, is het aanbrengen van een draad in de transportbuis kostbaar en het regelen van de spanning daarvan voor het bereiken van een juiste trillingsdemping van het element, wanneer dit door de buis beweegt, moeilijk. Boven-15 dien vergroot de draad de kans, dat de elementen de buis verstoppen en het transport van de elementen daardoorheen blokkeren.

Het is dienovereenkomstig een doel van de uitvinding een overbrenginrichting voor schakelingelementen van het 20 chiptype of dergelijke te verschaffen, die de hierboven beschreven nadelen van bekende inrichtingen van deze soort wegneemt.

Een ander doel van de uitvinding is het trillen van de schakelingelementen van het chiptype te voorkomen, wan-25 neer deze door een transportbuis worden getransporteerd.

Weer een ander doel van de uitvinding is een inrichting te verschaffen, voor het snel overbrengen van schakelingelementen door een transportbuis.

Een ander doel van de uitvinding is een inrichting 30 te verschaffen voor het overbrengen van schakelingelementen door een transportbuis, terwijl het vastlopen van de schakelingelementen in de buis wordt vermeden.

Weer een ander doel van de uitvinding is een inrichting te verschaffen voor het overbrengen van onderdelen zo-35 als bovenbeschreven, welke een eenvoudige konstruktie heeft en goedkoop is.

Een ander doel van de uitvinding is een inrichting te verschaffen voor het vormen van een buis, waardoorheen O Π Λ 9 fi R1 -4- · schakelingelementen snel getransporteerd kunnen worden.

Volgens een aspekt van de uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het overbrengen van onderdelen van een eerste plaats naar een tweede plaats, waarbij deze in-5 richting een transportbuis omvat met een veelhoekige dwarsdoorsnede en met eerste en tweede einden, middelen op de eerste plaats voor het in het eerste einde brengen van de onderdelen, en middelen op de tweede plaats voor het opnemen van de onderdelen van het tweede einde.

10 Volgens een ander aspekt van de uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het vormen van een transportbuis van permanent deformeerbaar materiaal voor het overbrengen van onderdelen van een eerste plaatst naar een tweede plaats, omvattende tenminste drie schijven elk met een 15 omtrek en een hartlijn, waarbij de schijven zodanig ten opzichte van elkaar zijn aangebracht, dat een veelhoekige ruimte wordt bepaald ter plaatse waar de omtrekken elkaar het dichtst naderen, middelen voor het aandrijven van tenminste één van de schijven om de hartlijn daarvan, middelen 20 voor het toelaten van een rotatie van de andere van de tenminste drie schijven om de hartlijnen daarvan, waarbij de omtrekken van de schijven een buis van het permanent deformeerbare materiaal kunnen deformeren van een cirkelvormige dwarsdoorsnede tot een veelhoekige dwarsdoorsnede 25 die tenminste nagenoeg overeenkomt met de vorm van de veelhoekige ruimte.

Bovenstaande en andere doeleinden, kenmerke en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende beschrijving van uitvoeringsvormen , waarbij de be-30 schrijving gelezen moet worden aan de hand van de bijgevoegde tekeningen, waarin dezelfde verwijzingscijfers telkens betrekking hebben op dezelfde elementen.

Figuur 1 is een schematisch vooraanzicht van een inrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, 35 voor het overbrengen van schakelingelementen van het chip-type;

Figuur 2 is een dwarsdoorsnede van een tot nu toe toegepaste transportbuis ; 800 2 6 51 » f -5-

Figuur 3 is een met fig.2 overeenkomende dwarsdoorsnede, waarin echter een transportbuis volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt getoond;

Figuur 4 is een doorsnede volgens de lijn IV-IV in 5 fig.3;

Figuur 5 is een dwarsdoorsnede van een transportbuis volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 6 is een schematisch aanzicht van een inrichting voor het vormen van een transportbuis volgens de uit- 10 vinding;

Figuur 7 is een vooraanzicht, van de inrichting van fig.6;

Figuur 8 is een vergroot gedeeltelijk.aanzicht dat details toont van een gedeelte van fig.7; 15 Figuur 9 is een langsdoorsnede van een verbindings- gedeelte tussen een transportbuis en een positionerings-plaat;

Figuur 10 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn X-X in fig.9;

20 Figuur 11 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn XI-XI

in fig.9? en

Figuur 12 is een perspektivisch aanzicht dat de aan-grijping toont van de transportbuis met het verbindingsge-deelte van fig.9.

25 In fig.l is te zien, dat verschillende aansluitdraad- loze schakelingelementen 1, zoals elektrische onderdelen van het chip-type, in een aantal toevoerreservoirs 2 zijn opgenomen. Sluitermechanismen 3 regelen de toevoer van schakelingelementen 1 uit de betreffende toevoermagazijnen 2 30 naar de boveneinden van afzonderlijke transportbuizen 4.

Een positioneringsplaat 5 houdt de ondereinden van de transportbuizen 4 op de juiste plaats om schakelingelementen uit die transportbuizen 4 naar respektieve uitsparingen 7 in een malplaat 6 te leiden. Bij de beweging door de positio- 35 neringsplaat 5 , kunnen de schakelingelementen met algemeen bekende middelen worden verdraaid om deze in de juiste stand te verkrijgen, wanneer deze in de uitsparingen 7 val- o η n 9 K1 -6- len.

De transportbuizen 4 kunnen van elk geschikt materiaal zijn, maar zijn bij voorkeur van polytetrafluoretheen om een gewenste lage wrijvingsweerstand tegen de voortbewe-5 ging van de elementen 1 daardoorheen te verkrijgen.

Wanneer de schakelingelementen 1 eenmaal in de uitsparingen 7 van de malplaat 6 zijn geplaatst, kunnen deze als een eenheid overgebracht worden naar een bord met gedrukte bedrading (niet getoond) waar deze tijdelijk worden 10 vastgezet met een kleefmiddel totdat de elementen permanent bevestigd worden aan de geleidende patronen op het bord, d.m.v. een soldeerbewerking.

De schakelingelementen 1 kunnen met behulp van de zwaartekracht door de transportbuizen 4 worden voortbewo-15 gen, of door middel van of ondersteund door een persluchtstroom.

In fig.3. en 4 is te zien, dat de schakelingelementen van het chip-type in het algemeen een cilindrisch lichaam-deel la hebben met kappen of elektrode-gedeelten 1b, aan 20 weerseinden daarvan. Wanneer een dergelijk schakelingele-ment 1 door een transportbuis 4 met een cirkelvormige dwarsdoorsnede beweegt, zoals in fig.2 wordt getoond, kunnen de schakelingelementen om hun eigen hartlijn tollen, waarbij de einden van de elementen om de hartlijn van de 25 transportbuis 4 wentelen, zoals wordt getoond door de cir-kelvormige pijl, of de einden van het element 1 kunnen in dwarsrichting op de transportbuis 4 trillen, zoals wordt getoond door de gekruiste pijlen in fig.2. Het wentelen en de dwarsbewegingen van de weerseinden lb van het element 1 30 kunnen gelijktijdig of in tegengestelde richtingen optreden waardoor de in fig.4 getoonde oscillatorische bewegingen worden veroorzaakt. De beschreven bewegingen van het element 1 kunnen beginnen bij elke schok of onregelmatigheid in de buis 4 tijdens het transport van het element daardoorheen 35 en, indien de buis 4 een cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft zoals in fig.2 wordt getoond, kunnen deze bewegingen stabiel doorgaan terwijl het schakdingelement voortbeweegt door de transportbuis 4. Een dergelijke stabiliteit treedt 800 2 6 51 ( Jr -7- op tengevolge van de symmetrie van de transportbuis 4.

Terwijl het schakelingelement 1 op deze wijze stabiel trilt en oscilleert wordt de snelheid daarvan met een f ak-tor 10 tot 20 gereduceerd.

5 Wanneer de transportbuis 4 met een cirkelvormige dwarsdoorsnede, zoals in fig.2 getoond, vervangen wordt door een transportbuis 4 met een driehoekige dwarsdoorsnede, zoals getoond in fig.3, stoort de niet-cirkelvormige omtrek van de driehoekige transportbuis 4 de rotatietrilling of 10 het wentelen van de einden lb van het schakelingelement waardoor die einden gedwongen worden in het algemeen line-» air te bewegen, zoals getoond wordt door de gekruiste pijlen in fig.3. De trillings- en tolenergie wordt geabsorbeerd, doordat het element in kontakt komt met de wanden 15 van de driehoekige transportbuis 4, waardoor deze bewegingen zich niet stabiel voortzetten'. Het gevolg is, dat de schake-lingelementen met veel minder hinder door de transportbuis 4 worden getransporteerd en in een veel kortere tijd.

Om de trillingen en het tollen verder te verminderen, 20 en dus de transportsnelheid te vergroten, kan de transportbuis 4 om zijn hartlijn worden getordeerd.

De driehoekige transportbuis 4 van fig.3 kan worden gevormd van een conventionele cilindrische buis, zoals wordt getoond in fig.2, door de cilindrische buis tot de 25 gewenste driehoekige vorm te deformeren. Geschikte afmetingen voor de cilindrische buis kunnen zodanig worden gekozen, dat deze overeenkomen met de afmetingen van de scha- . kelingelementen na de deformatie tot een driehoekige dwarsdoorsnede. Wanneer schakelingelementen 1 van het chiptype 30 worden gebruikt met een lichaamdeel la van 2,2 mm (fig.4) en een diameter van de kap of een elektrodegedeelte lb van 2,5 mm, is een cirkelvormige buis met een buitendiameter van ongeveer 5 mm en een binnendiameter van ongeveer 4mm goed bruikbaar om een geschikte driehoekige transport-35 buis 4 te vervaardigen.

Alhoewel de transportbuis 4 in fig.3 weergegeven is met een dwarsdoorsnede in de vorm van een gelijkzijdige driehoek, kunnen ook andere driehoeksvormen worden gebruikt -8- zoals die- van gelijkbenige of ongelijkzijdige driehoeken. Bovendien kunnen andere veelhoekige dwarsdoorsneden worden toegepast zoals bijvoorbeeld de in fig. 5 getoonde vierkante dwarsdoorsnede.

5 In fig.6-8 is te zien, dat een inrichting voor het deformeren van een cirkelvormige buis, zoals getoond in het bovenste deel van fig.6, tot een driehoekige trans-portbuis 4 zoals getoond in het onderste gedeelte van fig.

6, eerste, tweede en derde schijven 11,12 en 13 omvat, die .

1.0 roteerbaar zijn ondersteund op resp. assen 14,15 en 16.

De omtrekken van de schijven 11,12, en 13 zijn, zoals het beste wordt getoond in fig.7 en 8, onderling zodanig ge-. plaatst, dat tussen deze in een driehoekige ruimte wordt bepaald waardoorheen de transportbuis 4 wordt aangedreven.

15 Een handvat 17 of andere middelen zijn aangebracht voor het aandrijven van tenminste één van de schijven, zoals b.v. de schijf 13, om de transportbuis 14 door de driehoekige ruimte tussen de omtrekken van de drie schijven 11, 12 en 13 te dwingen. De assen 14,15 en 16 kunnen instelbaar 20 zijn in de met de pijlen resp. A, B en C aangegeven richtingen, om de grootte van de driehoekige ruimte tussen de omtrekken van de schijven te variëren. De randen van de omtrekken van de schijven 11, 12 en 13 kunnen afgeschuind zijn, zoals in het bijzonder in fig.8 wordt getoond, om 25 de vlakken daarvan elkaar dicht te laten naderen.

In plaats van het alleen aandrijven van schijf 13 en de andere twee schijven 11 en 12 te laten roteren afhankelijk van het passeren van de transportbuis 4 tussen de schijven 11 , 12 en 13, zoals in fig.7, kunnen twee of alle-30 drie de schijven worden aangedreven, waarbij bijvoorbeeld gebruik gemaakt wordt van niet getoonde schuine tandwielen, die de assen 14,15 en 16 met elkaar verbinden, zodanig dat deze tezamen kunnen roteren.

Zoals het beste wordt getoond in fig.8, wordt de 35 met stippellijnen aangegeven oorspronkelijke cirkelvormige dwarsdoorsnede van de transportbuis 4 tot een in getrokken lijnen getoonde driehoekige vorm gedeformeerd. Door een juiste keuze van het materiaal voor de transportbuis 4 kan 800 2 6 51 -9- * r de aldus gevormde deformatie permanent zijn. Een dergelijke permanente deformatie kan worden ondersteund door de temperatuur of andere omgevingsparameters te regelen voor, tijdens en na de deformatie.

5 In fig. 9-12 is te zien, dat een verbindingspijp 20 is verschaft voor het maken van een overgang van elke driehoekige transportbuis 4 naar het bijbehorende gat 21, dat zich door de positioneringsplaat 5 uitstrekt. In het bovenste gedeelte van elk gat 21 is een uitsparing 22 ge-10 vormd, en de verbindingspijp 20 heeft een cirkelvormig gat dat tenminste nagenoeg overeenkomt met de diameter van het doorgaande gat 21, en de pijp wordt in de uitsparing 22 gestoken zodanig, dat deze tegen de door het ondereinde van • * de uitsparing 22 gevormde schouder rust. Een trechtervor-15 mig gedeelte 23 vormt een overgang van de relatief grote dwarsdoorsnede van de transportbuis 4 naar de relatief kleine dwarsdoorsnede van de verbindingspijp,20 die· zodanig gedimensioneerd is, dat deze het schakelingelement 1 nauw passend op kan nemen. Een cirkelvormig gedeelte 25 met een 20 grote diameter is verbonden met het bovenste einde van het trechtervormige gedeelte 23. Ter plaatse van de overgang van het trechtervormige gedeelte 23 in het gedeelte 25 met grote diameter, is een ringvormige schouder 24 gevormd, die een plaatsbepalingsaanslag vormt voor het 25 ondereinde van de transportbuis 4. Het zal duidelijk zijn, dat de dikte van het materiaal van de transportbuis 4 groter is dan de breedte van de schouder 24, om te vermijden, dat de gelijkmatige beweging van de schakelingelementen uit de transportbuis 5 in de verbindingspijp 20 wordt belemmerd.

30 Zoals het beste te zien is in fig.12, hebben de ver bindingspijp 20, het trechtervormige gedeelte 23 en het gedeelte 25 met grote diameter een cirkelvormige dwarsdoorsnede, terwijl het grootste gedeelte van de transportbuis 4 volgens de uitvinding een driehoekige dwarsdoorsnede heeft.

35 Wanneer het einde van de transportbuis 4 in het gedeelte 25 met grote diameter wordt gestoken, wordt het eindgedeel-te van de buis 4 uit de driehoekige dwarsdoorsnede (fig.10) in een cirkelvormige dwarsdoorsnede gedeformeerd, zodanig 800 26 51 -10- dat deze .overeenkomt met de vorm van het gedeelte 25 met grote diameter (fig.ll). Hierdoor wordt een gelijkmatige overgang gevormd voor de daardoorheen bewegende schakeling-elementen.

5 Tenminste de verbindingspijp 20 is van buigbaar ma teriaal, zoals b.v. koper, zodat deze in de gewenste vorm gebogen kan worden om op de afzonderlijke uitsparingen 22 te passen. Daar de diameters van de verbindingspijpen 20 niet veel groter zijn dan de diameters van de schakeling-10 elementen, die daardoorheen bewegen, kunnen de doorgaande gaten 21 in de positioneringsplaat 5 dicht op elkaar geplaatst worden om de schakelingelementen in de malplaat tamelijk dicht op elkaar te positioneren. De verbindingspijpen 20 kunnen, omdat deze van buigbaar materiaal zoals 15 koper zijn, in de gewenste vorm worden gebogen om ruimte te verschaffen voor de gedeelten 25 met grote diameter, terwijl de ondereinden van de pijpen 20 zich dicht nabij elkaar bevinden in de plaat 5.

800 2 6 51

Claims

1. Inrichting voor het overbrengen van onderdelen van een eerste plaats naar een tweede plaats, omvattende een transportbuis (4); middelen (2,3) op de eerste plaats voor het in een eerste einde van de buis brengen van de on- 5 derdelen; en middelen (5) op de tweede plaats voor het opnemen van de onderdelen uit een tweede einde van de buis? met het kenmerk, dat de transportbuis (4) een veelhoekige dwarsdoorsnede heeft met het eerste en tweede einde,

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 10 dat de veelhoekige dwarsdoorsnede een driehoekige dwarsdoorsnede is.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de driehoekige dwarsdoorsnede de vorm heeft van een gelijkbenige driehoek.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de middelen (5) op de tweede plaats een verbindings-pijp (20) omvatten, waarbij de verbindingspijp een gedeelte (25) met grote diameter heeft voor het opnemen van het tweede einde.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het gedeelte (25) met grote diameter een cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft, en dat het tweede einde van de transportbuis (4) tot een cirkelvormige dwarsdoorsnede wordt gedeformeerd door deze op te nemen in het gedeelte van de 25 verbindingspijp met grote diameter.

6. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de transportbuis (4) om een langsas daarvan is getordeerd.

7. Inrichting voor het vormen van een transportbuis 30 (4) van permanent deformeerbaar materiaal voor het over brengen van onderdelen van een eerste plaats naar een tweede plaats, gekenmerkt door tenminste drie schijven (11,12,13) elk met een omtrek en een hartlijn, waarom de betreffende schijf kan roteren, waarbij de omtrekken zodanig ten opzich- 35 te van elkaar zijn geplaatst, dat tussen deze in op het punt waar deze elkaar het dichtst naderen, een veelhoekige -12- ruimte wordt gevormd; middelen (17) voor het om de hartlijn aandrijven van tenminste ëén van de schijven en doordat de omtrekken een dwarsdoorsnede van een buis van het permanent deformeerbare materiaal van een cirkelvormige 5 dwarsdoorsnede kunnen deformeren in een veelhoekige dwarsdoorsnede, die tenminste nagenoeg overeenkomt met de vorm van de veelhoekige ruimte.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de tenminste drie schijven (11,12,13) eerste, tweede, 10 en derde schijven omvatten, waarbij de randen van de omtrekken van deze schijven met elkaar in kontakt zijn om een driehoekige ruimte te bepalen op het punt waar de omtrekken elkaar het dichtst naderen, en waarbij de veelhoekige dwarsdoorsnede een driehoekige dwarsdoorsnede is. 800 2 6 51