SU1412027A1 - Устройство дл монтажа радиодеталей на печатную плату - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к меха- носборке. Устройство содержит магазин 2 дл  кассет с радиодетал ми с приводом и размещенный с ним в одной горизонтальной плоскости стол дл  плат, перемещающийс  перпендикул рно направлению перемещени  монтажной и гибочной головок 4 и 5 соответственно , имеющих индивидуальные приводы 6. Каждый привод выполнен в виде цифровых пневмоприводов (ПП). Выходной шток одного из ПП соединен с подвижной платформой, на которой ус- .тановлен другой ПП, а-результирую1ца  дискретность перемещений выходных штоков ПП равна шагу координатной сетки печатных плат. В описании изобретени  приведены конструктивные особеннсЛти монтажной головки, магазина 2 дл  кассет, гибочной головки. Устройство имеет повышенную производительность за счет одновременной сборки двух плат и надежно в работе. 6 з.п. ф-лы, 13 ил. iP (/)

Description

6

Ч 5

4

тЛ

Ю

О

ю

Фиг.}

Изобретение относнтс  к механо- сборке и прецназначепо дл  монтажа электрических деталей на печатных платах.

Цель изобретени  - повышение производительности и надежности в работе .

На фиг.1 представлено предлагаемо устройство, общий вид; на фиг,2 - схема сборки, реализуема  устройством; на фиг.З - устройство, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 - схема привода;на фиг.6 В верхней части корпуса закре лен пневматический дебалансный ш ковый вибратор 19, подвод воздух давлением РЗ к внутренней полост которого, где расположен шарик 2

монтажна  головка; на фиг.7 - сечение 5 осуществл етс  по тангенциально

А-А на фиг.6; на фиг.8 - пневматиче ека  схема управлени  монтажной головки; на фиг.9 - гибочна  готовка; на фиг.10 - вибропривод кассеты; на фиг.11 - кассета, разрез;на фиг.12- сечение Б-Б на фиг.11;на фиг.13 - положение собираемых деталей и элементов в кассете при ее установке на вибропривод.

Устройство, предназначенное дл  сборки одновременно двух плат, состоит из основани  1, на котором смонтированы магазин 2, подплатни- ки 3, монтажные 4 и гибочные 5 головки , снабженные индивидуальными приводами 6.

Приводы выполнены на базе двух раздельных цифровых пневмоприводов, выходной элемент 7 первого из которых  вл етс  основанием дл  монтажа корпуса 8 второго, выходной элемент 9 которого св зан с одним из функциональных органов устройства (магазинов , головками, подплатником).

Первый цифровой пневмопривод имеет поршень 10 с дискретностью перемещени  выходного элемента 1,25 мм, а второй- поршни 11 с дискретностью выходного элемента 20 мм. Число точек позиционировани , обеспечиваемое каждым из пневмоприводов 2 , где п - число поршней привода. Например , при наличии в составе каждого йневмопривода четырех поршней, суммарное число точек позиционировани  по кординате 2 256 (дискретность 1,25 мм), что позвол ет перекрыть поле печатной платы размером 318,75 х X 318,75 мм.

Монтажна  головка включает в себ  корпус 12 с неподвижными изолированными губками 13 с пазами на внутренних поверхност х под выводь детали 15, выталкиватель 16 с пневмоциполненным отверсти м 21 через ре лируемый дроссель ДЗ и двухходов трехлинейный электропневмоклапан ЭПК, который также распредел ет 20 дух давлением Р2 через дроссель к пневмоцилиндру 17 и давлением через дроссель Д1 и генератор им сов ГИ к мембранной-коробке 22, руго св зывающей корпус монтажно 25 головки с выходным валом 23 угло г о позиционера, состо щего из дв флажковых пневмоприводов. Устрой также содержит кронштейн 24, при 25 локальных перемещений монтажн jg головки в направлении,перпендикул плоскости расположени  платы.

Флажковый пневмопривод состоит корпуса 26, разделител  27 с упло нием 28,штуцеров 29 с жиклером 30 подвода воздуха и св занного с ходным валом 23 флажка 31 с уплот нием 32 и упорами 33,размещенными три тарельчатых манжет 34.

Гибочна  головка, установленн помощью планки 35 на выходном вал флажкового пневмопривода, состоит корпуса 36,  вл ющегос  цилиндром пневмопривода, поршень 37 которо св зан с разжимным конусом 38, в действующим с роликами 39 привод 45 рычагов 40, установленных с возм стью поворота вместе с охватывающ их губками 41 на ос х 42. Между п водными рычагами и губками помещ датчики 43 усили , например пьез 50 электрические. Кинематическое за кание между рычагами, губками и стинкой датчика осуществл етс  с мощью тарельчатых пружин 44, уст ленных на ос х 45, которые служа 55 также дл  настройки датчиков.

Магазин кассет состоит из стол 46, на котором закреплены дебала шариковые виброприводы по числу

40

линдром 17 одностороннего действи , поршень 18 которого размещен в гильзе с гарантированным зазором, обеспечивающим перетечку рабочего тела из бесштоковой в штоковую полость и в атмосферу. Губки 13 электрически св заны с устройством контрол  параметров собираемых деталей.

В верхней части корпуса закреплен пневматический дебалансный шариковый вибратор 19, подвод воздуха давлением РЗ к внутренней полости которого, где расположен шарик 20,

осуществл етс  по тангенциально

выполненным отверсти м 21 через регулируемый дроссель ДЗ и двухходовой трехлинейный электропневмоклапан ЭПК, который также распредел ет воз- дух давлением Р2 через дроссель Д2 к пневмоцилиндру 17 и давлением Р1 через дроссель Д1 и генератор импульсов ГИ к мембранной-коробке 22, упруго св зывающей корпус монтажной головки с выходным валом 23 углово- г о позиционера, состо щего из двух флажковых пневмоприводов. Устройство также содержит кронштейн 24, привод 25 локальных перемещений монтажной головки в направлении,перпендикул рном плоскости расположени  платы.

Флажковый пневмопривод состоит из корпуса 26, разделител  27 с уплотнением 28,штуцеров 29 с жиклером 30 дл  : подвода воздуха и св занного с вы- ходным валом 23 флажка 31 с уплотнением 32 и упорами 33,размещенными вну-. три тарельчатых манжет 34.

Гибочна  головка, установленна  с помощью планки 35 на выходном валу флажкового пневмопривода, состоит из корпуса 36,  вл ющегос  цилиндром пневмопривода, поршень 37 которого св зан с разжимным конусом 38, взаимодействующим с роликами 39 приводных рычагов 40, установленных с возможностью поворота вместе с охватывающими их губками 41 на ос х 42. Между приводными рычагами и губками помещены датчики 43 усили , например пьезо- электрические. Кинематическое замыкание между рычагами, губками и пластинкой датчика осуществл етс  с помощью тарельчатых пружин 44, установленных на ос х 45, которые служат также дл  настройки датчиков.

Магазин кассет состоит из стола 46, на котором закреплены дебалансные шариковые виброприводы по числу кас

314

сет, в которых размещаютс , в зависимости от номинала, до 200.деталей. Виброприводы представл ют собой установленную на плоских пружинах 47 подвижную платформу 48 с закрепленным на нижней стороне шариковым пневматическим дебалансным вибратором 49, Платформа имеет продольный выступ 50 с пазом 51, в котором размещаютс  отогнутые концы консолей 52 прижимной планки 53, размещенной в пазу 54 направл ющей 55 кассеты и поджимаемой Б направлении деталей 15 плоскими пружинами 56. Направл ю1ца  55 имеет выступы 57 под выводы деталей, расположенные напротив идентичных ПО ширине выступов 58 на внутренней стороне крьпики 59.

Дл  подхода губок 13 монтажной головки к выводам захватываемой детали, располагаемой в выемках 60 на концах выступов 57, в крышке предусмотрено окно 61. Дл  лучшего сопр жени  отогнутых концов консолей 52 с продольным пазом 51 участок 62 выступа 50 со стороны установки кассет выполнен скошенным.

Устройство работает следующим образом .

Детали 15, наход щиес  в кассетах, под действием вибрации перемещаютс  к концам направл ющих 55 и западают- своими выводами в выемки 60. По команде от- системы управлени  приводы вывод т соответствующие отверсти  в плате, монтажную и. гибочную головки и кассету с соответствующей деталью 15 на одну линию, после чего монтажна  головка перемещаетс  к кассете, а гибочна  устанавливаетс  под отверсти ми в плате.

С помощью привода 25 вертикальных перемещений монтажна  головка опускаетс  на захватываемую деталь .15 так, что выводы последней размещаютс  в пазах 14 губок 13 и удерживаютс  в них трением, создаваемым за счет сил упругости вывода. Затем деталь извлекаетс  из кассеты, контролируетс  и,в случае годности, носитс  к соответствующим отверсти м в плате. Если необходим разворот детали на 90 дл  установки в расположенное соответствующим образом отверстие в плате, подаетс  команда верхнему флажковому пневмоприводу углового позиционировани . При переориентации диодов с целью обеспечени  тре-

7

буемой пол рности их вытюдов 1);л1пча( -1 - ,ч нижний флажковый пневмопривод 26, обеспечивающий поворот головки на

180 . Устранение ударов (демпфирование ) в конце перемещени  флажков 31, а следовательно, и инерционных nai py- зок на головки, достигаетс  тем, что прежде, чем упор 33 входит в контакт

с торцом жиклера 30, тарельчата  ма))- жета 34 перекрывает выход воздуха и атмосферу из полости, в которой она расположена, способству  тем самым уменьшению скорости перемещени  флпжка в конце хода и плавному (без удара ) упора 33 в контакт с жиклером 30.

Кроме того, наличие манжеты данной конфигурации позвол ет устранить

вли ние перетечек воздуха из одной полости в другую через уплотнение 32 на величину усили , развиваемого приводом в завершающей стадии отработки заданного углового перемещени .

Снижаютс  требовани  к точности изготовлени  элементов привода и уплотнению флажка.

После опускани  головки до расположени  концов губок 13 на уровне

платы ЭПК подаетс  воздух к мембранной коробке 22, дебалансному вибратору 19 и приводу выталкивател  16, который осуществл ет сборку выводов детали 15 с отверсти ми в плате, содержащую следующие стадии: поджим выводов детали к плате с усилием, величина которого регламентирована интенсивностью перетечки воздуха из бесштоковой полости привода в штоко- вую через гарантированный зазор, и усилием,создаваемым пружиной возвра-. та поршн  18 в исходное положение, что исключает деформацию выводов; углова  адаптаци  головки к местным неровност м платы, обеспечиваема  за

счет упругости мембранной коробки; осевые колебани  головки с деталью, создаваемые мембранной коробкой,способствующие уменьшению трени  между выводами и платой; радиальные колебани  головки, создаваемые дебалансным вибратором, обеспечивающие автопоиск выводами детали отверстий в плате и их сопр жение.

Фиксаци  детали на плате осуществл етс  гибочной головкой, губки 41 которой, сводимые конусом 38, подгибают концы выводов. Контроль качества сборки осуществл етс  датчиками

514

43 усили , например пьезоэлектрическими , обладающими малыми габаритами , простотой конструкции и монтажа, надежностью в работе, возможностью измерени  быстропеременных величин, высокой точностью преобразовани  механических напр жений в электрический зар д. Отсутствие одного или обоих кондов выводов в зона подгибки вызывает по вление на выходе датчиков сигналов наличи  брака, фиксируемых системой управлени .

В момент фиксации детали позиционер магазина выводит следующую кассету на линию расположени  монтажной головки. После завершени  фиксации монтажна  головка перемещаетс  за новой деталью, а позиционер подплатни- ка вьгоодит соответствующие отверсти  в плате на линию расположени  монтажной головки и кассеты. Таким образом обеспечиваетс  перекрытие транспортных перемещений магазина и подплатни- ка рабочими ходами монтажной головки

Claims (7)

1. Формула изобретени 

   1. Устройство дл  монтажа радиодеталей на печатную плату, содержащее размещенные на основании и соединенные с приводами магазин дл  кассет с радиодетал ми, стол дл  плат,монтажную головку с приводом вертикаль- ного перемещени  и гибрчную головку с губками и приводными рычагами, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  производительности и надежности в работе, магазин дл  кассет с радиодетал ми и стол дл  плат размещены в одной горизонтальной плоскости с возможностью перемещени  в направлении, перпендикул рном направлению перемещени  монтажной и гибочной головок.
2. 2. Устройство по п.1, отличающеес  тем, что каждый привод выполнен в виде цифровых пневмоприводов , выходной шток одного из которых соединен с подвижной платформой , на которой установлен другой пневмопривод, а результирующа  дискретность перемещений выходных щто- ков пневмоприводов равна шагу координатной сетки печатных плат.

   3. Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что монтажна  головка снабжена мембранной коробкой, угловым позиционером и пневматическим
3. 0276

   дебалансным шариковым вибратором и выполнена в виде корпуса с изолированными губками, в верхней части которого установлен пневматический де- балансньй шариковый вибратор, соединенный через мембранную коробку с выходным валом углового позиционера.

   4.Устройство по П.1, о т л и чающеес  тем, что магазин дл  кассет выполнен в виде -стола с платформами с дебалансными шариковыми- приводами по числу кассет, расположенных параллельно плоскости перес мещени  монтажной головки и выполненных в виде закрытой крышкой направл ющей с выступами, разделенными сквозным продольным пазом, в котором размещена подпружиненна  прижим0 на  планка с консол ми, отогнутые концы которых расположены в продольном пазу выступа подвижной платформы вибропривода, а на внутренней поверхности крьш1ки выполнены продольные
4. 5 выступы, расположенные напротив выступов направл ющей.

   5.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что гибочна  головка снабжена пьезоэлектрическим датчиком усили  гибки, установле.н- ным между губками и приводными рычагами гибочной головки, причем рычаги подпружинены относительно губок .
5. I .

   5 .
6. 6. Устройство по п.З, отличающеес  тем, что угловой позиционер выполнен в виде двух флажковых пневмоприводов, выходной вал первого из которых, установленного на выходном элементе привода вертикальных перемещений монтажной головки и размещенного на конце выходного щтока цифрового пневмопривода , жестко св зан с корпусом вто рого,а флажки снабжены двусторонними упорами с тарельчатыми манжетами.

   7. Устройство по п.З, отличающеес  тем, что мембранна  коробка снабжена регулируемым
7. 0 дросселем, пневматическим генератором импульсов и двухпозиционным трехлинейным электропневмоклапаном, при этом внутренн   полость мембранной коробки св зана через регулируемый

   5 дроссель, пневматический генератор импульсов и двухпозиционный трехлинейный электропневмоклапан с источником давлени .

   0

   0

   W

   73

   P1 .

   Фиг.7

   Mf

   fH

   лг

   &

   ЗПИ

   ,

   {

   .в

   Плата

   /

   к      х   

   Фиг. 9

   Фиг. Ю

   fff/rff f Cl

   rc/0ffvf cf/9

   PLfe.2

   5 Z

   k

   ff 5,

   .6 .g

   6-Д

   Фие.З

   Ю 10

   Фиг.5

   25

   51 61 15 15

   SO. I I I

   r

   Б-В

   0U9.1Z

   SB 56 53

   II I

   Фиг. 11

   59

   5/ l y y- /y vyvyx.

   15 58

   52

   Фиг. 13