SE521841C2 - Metod för hantering av kort i en komponentmonteringsmaskin och komponentmonteringsmaskin för utförande av metoden - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 521 s41 i p 2 det i både X- och y-led, såväl i x-led som i y-led. eller endast förflyttar bäraren Innan vi fortsätter att disku- tera denna kända teknik skall några definitioner göras för denna ansökan ändamål. Med ”kort” avses vilken bärare som helst på vilken komponenter kan monteras. Med ”kompo- nent” avses ett elektroniskt element som kan monteras på ett kort. Med ”montera” avses att plocka en komponent och placera den på ett kort. Inom det tekniska området för denna uppfinning kallas en typ av relevant komponentmon- teringsmaskin ofta för en plocka-och-placera-maskin (”pick and place machine”).

Eftersom en kassetts storlek, d v s antalet kort som den kan inrymma, är mer eller mindre standardiserad och relativt begränsad så är den tid som används av operatö- ren för att byta ut kassetterna väsentlig i förhållande till den användbara tiden för montering av komponenter på samtliga kort som inryms i en kassett. Detta orsakar även en väsentlig väntetid för maskinen under vilken den är inproduktiv. Givetvis skulle det vara omöjligt att öka en kassetts höjd mot oändligheten i avsikt att minska vänte- tiden per kort. Vidare är antalet operatörsingripanden per tidsperiod högt. Dessa problem är större ju mindre antalet komponenter som monteras på varje kort är.

Ett försök att lösa de ovan beskrivna problemen som har gjorts i den kända tekniken består i en korthan- teringsanordning som innehåller en laddare för att förse en komponentmonteringsmaskin med kort, och en borttagare för att hämta kort från maskinen. Var och en av nämnda laddare och borttagare har en övre kassetthållare, en nedre kassetthållare, vilka var och en inrymmer ett flertal kassetter, och en hissanordning. En inmatnings- kassett hämtas från den övre kassetthållaren, placeras på hissanordningen och positioneras för laddning av kort.

För varje kort som flyttas bort från inmatningskassetten sänks kassetten ett steg. När inmatningskassetten är tom sänks den ytterligare och placeras i den nedre kassett- hållaren, medan en annan, full inmatningskassett placeras 10 15 20 25 30 35 521 s41 @ if,; a,¥ 3 för laddning av kort. Såsom ett alternativ höjs hissen steg för steg under det att korten laddas.

Medan man reducerar de ovan diskuterade problemen tillför emellertid denna kända tekniska lösning andra problem. Ett huvudproblem är att den tillför en väsentlig grad av komplexitet genom att införa en mekanism för förflyttning av kassetterna horisontellt mellan kassett- hållarna och hissanordningen. Vidare kräver korthan- teringsanordningen ett betydande utrymme.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en komponentmonteringsmaskin som har en kort- hanteringsanordning vilken reducerar den tid som förbru- kas av en operatör per kort för att ladda kortkassetter i/ta bort kortkassetter från maskinen, medan de problem som tillkommer genom den ovan nämnda, kända lösningen för hantering av flera kassetter undviks eller åtminstone väsentligt minskas.

Detta ändamål (och andra ändamål) uppnås i enlighet med föreliggande uppfinning genom àstadkommandet av en metod och en maskin som har de särdrag vilka anges i de oberoende patentkraven. Föredragna utföringsformer anges i de beroende kraven.

Följaktligen uppnås ändamålet, i enlighet med upp- finningen, genom en komponentmonteringsmaskin som inne- fattar en kortbärare; ett komponentmonteringshuvud; och en korthanteringsanordning, varvid korthanteringsanord- ningen innefattar utbytbara kortkassetter inbegripande ett första flertal kortkassetter, som är inrättade att tillhandahålla obehandlade kort; och ett andra flertal kortkassetter som är inrättade att ta emot behandlade kort; och en kortförflyttningsanordning, vilken är inrät- tad att förflyttade ett flertal obehandlade kort paral- lellt och väsentligen samtidigt från nämnda första fler- tal kassetter till kortbäraren, och förflytta ett flertal 10 15 20 25 30 35 521 841 4 behandlade kort parallellt och väsentligen samtidigt frán kortbäraren till det andra flertalet kassetter.

I enlighet med föreliggande uppfinning är ett första och ett andra flertal kassetter inrättade i maskinen för parallell hantering av ett flertal kort. Med andra ord föreligger tvà kassettuppsättningar, där varje uppsätt- ning innefattar tvà eller flera kassetter. Kort matas parallellt till och frän kortbäraren. Detta leder till att ett större antal kort är tillgängliga för monterings- operationen än i fallet med en enda kassett, under det att mekaniken är väsentligt mindre komplex än i fallet med den ovan diskuterade kända teknikens korthanterings- anordning för hantering av ett flertal kassetter. Vidare spenderas mindre tid per kort av operatören för att byta kassetter i förhållande till fallet med en inmatnings- kassett och en utmatningskassett.

En ytterligare fördel med maskinen enligt förelig- gande uppfinning är att monteringsoperationen vanligtvis är effektivare, och i synnerhet när det rör sig om maski- ner vari kortbäraren förflyttas mellan en korthanterings- position, där korten laddas respektive tas bort, och en monteringsposition, där själva monteringen utförs. Detta uppnås tack vare nämnda flertal kort som laddas i maski- nen, d v s placeras pà kortbäraren. Dà delas tiden per kort som används för att förflytta kortbäraren mellan korthanteringspositionen och monteringspositionen med antalet kort som bärs av kortbäraren. Följaktligen är denna uppfinning särskilt fördelaktig för maskiner med delade axlar.

Därutöver är själva laddningsoperationen effektivare eftersom flera kort laddas/tas bort väsentligen sam- tidigt.

Vidare är det, i enlighet med föreliggande uppfin- ning åstadkommit en metod för att hantera kort i en komponentmonteringsmaskin, innefattande stegen att: l0 15 20 25 30 35 i 521 841 a) förflytta ett flertal kort väsentligen samtidigt fràn ett första flertal kassetter, som är anordnade parallellt i maskinen, till en kortbärare; b) behandlade nämnda flertal kort genom att montera komponenter pà dem; c) förflytta nämnda flertal kort väsentligen sam- tidigt och parallellt frán kortbäraren till ett andra flertal kortkassetter, som är anordnade parallellt i maskinen, och förflytta ett nästa flertal kort fràn nämnda första flertal kassetter till kortbäraren; g) upprepa stegen b-c till dess att nämnda flertal kassetter är tomma; och h) byta ut kassetterna och upprepa metoden fràn ste- get a.

Denna metod ger samma fördelar som maskinen.

Ytterligare ändamål med och fördelar hos före- liggande uppfinning kommer att diskuteras nedan med hjälp av exemplifierande utföringsformer.

Kort beskrivning av ritningarna Exemplifierande utföringsformer av uppfinningen kom- mer att beskrivas nedan med hänvisning till de åtföljande ritningarna, där: Fig l, i en perspektivvy, visar en utföringsform av en korthanteringsanordning enligt föreliggande uppfinning och delar av en komponentmonteringsmaskin i vilken anord- ningen är anordnad; Fig 2, av en maskin enligt föreliggande uppfinning, vilken i en perspektivvy, antyder en utföringsform maskin innefattar korthanteringsanordningen i Fig l; Fig 3 visar maskinen som antyds i Fig 2 i sin hel- het; och Fig 4, i en perspektivvy, visar själva hanteringen av korten. 10 15 20 25 30 35 521 841 H, ,.« Beskrivning av utföringsformer I en föredragen utföringsform av maskinen enligt fö- religgande uppfinning innefattar maskinen l en kortbärare 3; en korthanteringsanordning 7; och ett komponentmonte- ringshuvud, vilket inte visas; det är emellertid konstru- erat i enlighet med känd teknik. Maskinen l är en maskin med delade axlar, varvid kortbäraren 3 är rörlig längs en I-I och komponentmonterings- första axel, eller Y-axel, huvudet är rörligt längs en andra axel, eller X-axel, som är vinkelrät mot den första axeln, för positionering av komponentmonteringshuvudet i förhållande till ett kort 6 som bärs av kortbäraren 3. Eftersom kortbäraren i denna utföringsform kan ses som en vagn vilken är rörlig längs Y-axeln kommer den att nedan benämnas Y-vagn, vilket är bekant för en fackman inom teknikomràdet. Vidare är Y- vagnen förskjutbart monterad pà ett làngsträckt stöd för fram- och àtergàende rörelser längs detsamma, d v s längs Y-axeln. I figurerna visas kortbäraren 3 i en korthan- teríngsposition, vid den ena änden av stödet 5, medan den är förflyttbar till ett monteringsomráde nära stödets 5 andra ände.

Korthanteringsanordningen 7 innefattar utbytbara kortkassetter inbegripande ett första flertal kortkasset- ter 9, som är inrättade att förse Y-vagnen med obehandla- de kort 6a, och ett andra flertal kortkassetter ll, som är inrättade att ta emot behandlade kort 6b frán Y- vagnen. Vidare innefattar korthanteringsanordningen 7 en kortförflyttningsanordning l3. Kortförflyttningsanord- ningen 13 är à ena sidan inrättad att förflytta ett flertal obehandlade kort 6a parallellt och väsentligen samtidigt från nämnda första flertal kassetter 9 till Y- vagnen, och är à andra sidan inrättad att förflytta ett flertal behandlade kort 6b parallellt och väsentligen samtidigt fràn Y-vagnen till nämnda andra flertal kasset- ter ll. Givetvis förknippas varje obehandlat kort 6a med en enskild kassett av nämnda första flertal kassetter 9, och varje behandlat kort 6b förknippas med en enskild 10 15 20 25 30 35 521 841 7 kassett av nämnda andra flertal kassetter ll. För enkel- hets skull visas korten som uppbärs ovanpà kassetterna, under det att varje kassett, sàsom är känt, givetvis innefattar ett antal avdelningar ovanpå varandra, varvid avdelningarna uppbär varsitt kort.

Närmare bestämt är kortförflyttningsanordningen 13 i föreliggande utföringsform, inrättad att skjuta de obe- handlade korten 6a ut ur kassetterna i nämnda första flertal kassetter 9 och pà Y-vagnen, och att skjuta de behandlade korten 6b fràn Y-vagnen in i kassetterna i nämnda andra flertal kassetter ll. För att àstadkomma detta innefattar kortförflyttningsanordningen 13 en första uppsättning parallella förflyttningsdon 15, och en andra uppsättning parallella förflyttningsdon 17. Donen 15 i den första uppsättningen är gemensamt förbundna med en första matarvagn 19, vilken är rörlig fram och tillba- ka längs en första làngsträckt styrskena 21. Pà samma sätt är donen i den andra uppsättningen 17 gemensamt förbundna med en andra matarvagn 23, som är rörlig fram och tillbaka längs en andra làngsträckt styrskena 25. De första och andra styrskenorna 21, 25 är vinkelräta mot Y- axeln I-I. Var och en av matarvagnarna 19, 23 är ansluten till en respektive drivenhet 22, 24, vilka styrs av en styrenhet (visas ej) för korrekt drift av matarvagnarna 19, 23. Även om styrenheten inte visas explicit är fack- mannen kapabel att konstruera densamma, med hjälp av konventionella organ, i ljuset av denna beskrivning.

Följaktligen är förflyttningsdonen 15, 17 fram- och átergàende förskjutbara längs nämnda första flertal kassetter 9 respektive tvärs Y-vagnen. ll häller flera kort 6, 24 kort. Varje kort 6 i kassetten uppbärs, exempelvis, av Varje kassett 9, exempelvis en individuell platta 27. Plattorna 27 är anordnade ovanpå varandra och åtskilda ett kort stycke, tillräck- ligt för att ett kort 6 enkelt skall kunna införas i kaviteten mellan tvà plattor 27. För att fullgöra upp- giften att skjuta ut ett kort 6a ur en kassett är var och 10 15 20 25 30 35 521 841 8 en av nämnda första förflyttningsdon 15 ett làngsträckt skjutelement, eller en làngsträckt kortskjutare, som i denna utföringsform utgör en horisontellt monterad sticka 15. Stickans 15 längd är större än kassettens 9. Genom att man driver den första matarvagnen 19 förskjuts sàle- des stickorna 15 in i nämnda första flertal kassetter 9, och varje sticka 15 gär i ingrepp med ett motsvarande, obehandlat kort 6a och skjuter detta ut ur kassetten 9 och pà Y-vagnen. Det finns lika många stickor 15 som det finns kassetter 9, i den visade utföringsformen är anta- let 4. Således matas fyra kort 6a parallellt och samti- digt till Y-vagnen.

Nämnda andra förflyttningsdon 17 har i någon mening en motsatt uppgift, d v s att skjuta kort 6b fràn Y- vagnen och in i nämnda andra flertal kassetter 11. För att utföra detta är varje förflyttningsdon ett andra làngsträckt skjutelement, eller kortskjutare, 17 som är inrättat att skjuta ett respektive kort av de behandlade korten 6b fràn Y-vagnen och in i motsvarande kassett 11.

De andra skjutelementen 17 är implementerade som läng- sträckta tungor. Samtliga tungor 17 är förbundna med, och utgör företrädesvis utskott fràn, en platta 31, vilken är ledat förbunden med en ram 32 som finns i den andra matarvagnen 23, sà att plattan 31 är svängbar kring sin horisontella axel. Svängningen av plattan 31 utförs med hjälp av en svängningsmekanism 34 som också styrs av styrenheten. När de behandlade korten 6b skall förflyttas fràn Y-vagnen svängs varje tunga 31 ned så att åtminstone ett spetsparti 33 därav placeras i samma plan som ett respektive behandlat kort 6b pà Y-vagnen, sä att spets- partiet 33, när den andra matarvagnen 23 drivs framàt, gàr i ingrepp med kortet 6b och skjuter detsamma in i en kassett 11, Nämnda flertal kassetter 9, som är inriktad med kortet 6b. 11 är placerade pà en enskild hissanordning 35 respektive 37, som är anordnad i korthanteringsanordningen 7. Det är föredraget att använ- da tva separata hissar 35, 37, med hänsyn till att nämnda 10 15 20 25 521 841 9 första och andra flertal kassetter 9, ll är placerade pá motsatta sidor om Y-vagnen, liksom med anledning av möjligheten att driva dem individuellt vad avser den vertikala förskjutningen, d v s höjningen eller sänkning- en av kassetterna 9, ll. Det skulle i och för sig vara möjligt att höja eller sänka nämnda första och andra kassetter 9, ll med hjälp av en gemensam hissmekanism, men åtminstone i den föreliggande utföringsformen skulle detta vara en mindre attraktiv lösning. Nämnda första respektive andra flertal kassetter 9, ll är lösgörbart förbundna med sina respektive elevatoranordningar 35, 37.

Varje kassett kan t ex vara fäst med ett snäppfäste eller något annat fastsättningsorgan som är enkelt att hantera, vilket förenklar operationen att byta ut kassetterna, vilken operation utförs av en operatör. Det är emellertid viktigt att positioneringen av varje kassett i hissen är noggrann, för att inte orsaka några problem för korthan- teringsanordningen. Denna positionering skulle kunna uppnås med hjälp av kända organ som används i kända enkelkassettsmaskiner.

Ovan har en föredragen utföringsform av metoden en- ligt föreliggande uppfinning beskrivits tillsammans med några exempel på alternativa utföringsformer, på nivån konstruktionsdetaljer. Dessa utföringsformer skall endast ses som ej begränsande exempel. Många modifieringar är möjliga inom uppfinningens ram, såsom den definieras i patentkraven.

Claims (14)

lO 15 20 25 30 35 521 841 10 PATENTKRAV

1. l. Metod för att hantera kort i en komponentmonte- ringsmaskin innefattande stegen att: a) förflytta ett flertal kort väsentligen samtidigt fràn ett första flertal kassetter, som är anordnade parallellt i maskinen, till en kortbärare; b) behandla nämnda flertal kort genom att montera komponenter pà den; c) förflytta nämnda flertal kort väsentligen sam- tidigt och parallellt fràn kortbäraren till ett andra flertal kortkassetter, och förflytta ett nästa flertal kort fràn som är anordnade parallellt i maskinen, nämnda första flertal kassetter till kortbäraren; g) upprepa stegen b-c till dess att nämnda första flertal kassetter är tomma; och h) byta ut kassetterna och upprepa metoden frán ste- get a.

2. Metod enligt krav l, varvid nämnda första fler- tal kort och nämnda nästa flertal kort förflyttas sam- tidigt i steget c.

3. Metod enligt krav l eller 2, varvid steget b in- nefattar att kortbäraren förflyttas längs en första axel under det att ett monteringshuvud förflyttas längs en andra axel, som är väsentligen vinkelrät mot den första axeln, för positionering av monteringshuvudet i förhàl- lande till ett kort som bärs av kortbäraren.

4. Komponentmonteringsmaskin innefattande en kort- bärare; ett komponentmonteringshuvud; en korthanterings- anordning, varvid korthanteringsanordningen innefattar utbytbara kortkassetter inbegripande ett första flertal kortkassetter, som är inrättade att tillhandahålla obe- handlade kort; och ett andra flertal kortkassetter, som är inrättade att ta emot behandlade kort; och en kortför- flyttningsanordning, vilken är inrättad att förflytta ett flertal obehandlade kort parallellt och väsentligen lO 15 20 25 30 521 841 ll samtidigt fràn nämnda första flertal kassetter till och att förflytta ett flertal behandlade kort parallellt och väsentligen samtidigt fràn kort- kortbäraren, bäraren in i nämnda andra flertal kassetter.

5. Komponentmonteringsmaskin enligt krav 4, varvid nämnda första flertal kortkassetter är anordnade pá den ena sidan om kortbäraren och nämnda andra flertal kort- kassetter är anordnade pà en motsatt sida om kortbäraren.

6. Komponentmonteringsmaskin enligt krav 4 eller 5, varvid kortförflyttningsanordningen innefattar en första uppsättning parallella förflyttningsdon, vilka är för- skjutbara in i och ut ur nämnda första flertal kassetter och är inrättade att gå i ingrepp med nämnda flertal obehandlade kort för att utföra förflyttningen av dem till kortbäraren, och en andra uppsättning parallella förflyttningsdon, som är fram- och àtergàende förskjut- bara längs kortbäraren och är inrättade att gå i ingrepp med nämnda flertal behandlade kort för att utföra för- flyttningen av dem till nämnda andra flertal kassetter.

7. Komponentmonteringsmaskin enligt krav 6, varvid nämnda första och andra uppsättningar parallella för- flyttningsdon är separat förbundna med en respektive drivanordning för enskild drift av varje uppsättning förflyttningsdon.

8. Komponentmonteringsmaskin enligt krav 6, varvid nämnda första och andra uppsättningar parallella för- flyttningsdon är anslutna gemensamt till en drivanordning för gemensam drift av bàda uppsättningarna don.

9. Komponentmonteringsmaskin enligt krav 6, 7 eller 8, varvid vart och ett av förflyttningsdonen i nämnda första uppsättning förflyttningsdon innefattar ett första skjutelement, som är inrättat att skjuta ett kort av nämnda flertal obehandlade kort ut ur motsvarande kas- sett.

10. Komponentmonteringsmaskin enligt något av kraven 6-9, varvid vart och ett av förflyttningsdonen i nämnda andra uppsättning förflyttningsdon innefattar ett andra 10 15 20 521 841 12 skjutelement, vilket är inrättat att skjuta ett kort av nämnda flertal behandlade kort in i motsvarande kassett.

11. ll. Komponentmonteringsmaskin enligt krav 10, varvid skjutelementen är svängbara, så att åtminstone ett spets- parti av varje skjutelement är placerat i ett horison- tellt plan av respektive behandlade kort pá kortbäraren.

12. Komponentmonteringsmaskin enligt något av kraven 4-11, varvid maskinen är en maskin med delade axlar, och varvid kortbäraren är rörlig längs en första axel och komponentmonteringshuvudet är rörligt längs en andra axel som är väsentligen vinkelrät mot den första axeln, för positionering av komponentmonteringshuvudet i förhållande till ett kort som bärs av kortbäraren.

13. Komponentmonteringsmaskin enligt nàgot av kraven 4-12, varvid korten är benramar.

14. Komponentmonteringsmaskin enligt nàgot av kraven 4-13, varvid korthanteringsanordningen vidare innefattar en separat hissanordning för vart och ett av nämnda första och andra flertal kassetter, varvid nämnda första och andra flertal kassetter är lösgörbart förbundna med respektive hissanordning för individuell, vertikal för- skjutning av respektive flertal kassetter.