DE10007788A1 - Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten mit Kontakten mit einem oder mehreren Einpressbereichen, zum Einpressen in entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte, mit einem Führungsschlitten (9), der Hub- und Senkbewegung senkrecht zur Leiterplatte ausführt, mit einer vom Führungsschlitten (9) betätigten Transportvorrichtung (22) zur Zuführung der an einem Trägerstreifen befestigten Kontakte, mit einer vom Führungsschlitten (9) betätigten Schneidvorrichtung (36) zum Entfernen des Trägerstreifens, mit einem vom Führungsschlitten (9) betätigten Setzfinger (11) zum Halten und Einpressen eines einzelnen Kontaktes auf die Leiterplatte, wobei der Setzfinger mit dem Führungsschlitten (9) direkt gekoppelt ist und eine entsprechende für Leiterplatte senkrechte Bewegung durchführt und der Setzfinger (11) in zur Leiterplatte parallelen Richtung beweglich ist, wobei eine Führungsfläche (17) vorgesehen ist, die zunächst senkrecht zur Leiterplatte und dann geneigt zur Leiterplatte verläuft, und wobei der Setzfinger (11) mit einer Federkraft entgegen der Führungsfläche (17) beaufschlagt ist, derart, dass beim Heben und Senken des Führungsschlittens (9) ein Versatz des Setzfingers (11) parallel zur Leiterplatte erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten mit Kontakten mit einem oder mehreren Einpressbereichen zum Einpressen in entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte, mit einem Führungsschlitten, der eine Hub-und Senkbewegung ausführt, mit einer vom Führungsschlitten betätigen Transportvorrichtung zum Zuführen der an einem Trägerstreifen befestigten Kontakte, mit einer vom Führungsschlitten betätigen Schneidevorrichtung zum Entfernen des Trägerstreifens, mit einem vom Führungsschlitten betätigen Setzfinger zum Halten und Einpressen der einzelnen Kontakte auf die Leiterplatte.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn beim Bestücken von Leiterplatten mit Kontakten auf automatische Vorrichtungen zurückgegriffen werden kann. Es ist dabei bekannt, dass solche automatisierten Einrichtungen Kontakte vom einem Trägerstreifen abtrennen und die Kontakte in die Leiterplatte einbringen. Dabei ist die Art und Weise, wie der Setzfinger betätigt wird sehr unterschiedlich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten anzugeben, die besonders einfach aufgebaut ist und trotzdem die drei wesentlichen Funktionen von Transport des Trägerstreifens mit den Kontakten, Schneiden und Entfernen des Trägerstreifens und Halten und Einpressen des einzelnen Kontaktes durchführt.

Die Aufgabe wird gelöst, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es ist von besonderen Vorteil, dass die angegebene Vorrichtung auf Grund der eingesetzten Führungsflächen einfach aufgebaut ist. Weiter ist es von besonderem Vorteil, dass auf Grund dieses einfachen Aufbaues eine Variation von der Transportlänge und dem Querversatz des Setzfingers leicht zu ermöglichen ist. Dies erfolgt durch das einfache einstellen von entsprechenden Einstellschrauben. Es ist ausserdem auf Grund des einfachen Aufbaues sehr leicht möglich, den Setzfinger und auch das Schneidmesser auszutauschen und somit eine andere Art von Kontakten zu Verarbeiten.

An Hand eines Ausführungsbeispiels soll nun ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Verarbeiten von ersten Kontakten.

Fig. 2 zeigt die entsprechende Anordnung in einer Frontansicht.

Fig. 3 zeigt die entsprechende Anordnung in einer Seitenansicht.

Fig. 4 zeigt die Anordnung gemäss Fig. 1 zum Verarbeiten eines zweiten Kontaktes.

Fig. 5 zeigt die entsprechende Anordnung in einer Frontansicht.

Fig. 6 zeigt die entsprechend Anordnung in einer Seitenansicht.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht gemäss Fig. 4 jedoch befindet sich der Führungsschlitten in einer anderen Position.

Fig. 8 zeigt eine entsprechende Frontansicht.

Fig. 9 zeigt eine der Fig. 7 entsprechende Seitenansicht.

Fig. 10 zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung mit der Schneide- und Absaugvorrichtung beim Bearbeiten des ersten Kontaktes.

Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht der entsprechenden Vorrichtung.

Fig. 12 zeigt eine Frontansicht der entsprechenden Vorrichtung.

Fig. 13 zeigt eine Teilansicht der Schneidevorrichtung und des Setzfingers beim Verarbeiten des zweiten Kontaktes.

Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht der Transportvorrichtung.

Fig. 15 zeigt eine Aufsicht auf die Transportvorrichtung.

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht der Transportvorrichtung.

Fig. 17 zeigt eine perspektivische Ansicht der Transportvorrichtung und Bremsvorrichtung beim Verarbeiten des zweiten Kontaktes.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer Deckenwand 3, einer Seitenwand 4, einer Rückwand 5 und einer Bodenwand 6. In der vorderen rechten Ecke befindet sich ausserdem eine Stütze 7 zwischen der Deckenwand 3 und der Bodenwand 6. Auf der Deckwand 3 befindet sich eine Antriebseinheit 8, beispielsweise ein pneumatisch angetriebener Zylinder. Der Zylinder ist verbunden mit einem Führungsschlitten 9. Der Führungsschlitten 9 führt eine geführte Hub- und Senkbewegung aus. Die Führung wird nicht nur mit dem Zylinder der Antriebseinheit 8 bewerkstelligt, sondern erfolgt beispielsweise auch durch einen Schlitz in der Rückwand 5, in den ein entsprechender Führungsfinger des Führungsschlittens 9 eingreift. Es ist aber auch möglich, dass der Führungsschlitten 9 über eine Schiene geführt wird.

Am Führungsschlitten 9 ist eine Setzfingeraufnahme 10 befestigt. In dieser Setzfingeraufnahme 10 wiederum ist der Setzfinger 11 befestigt. Der Setzfinger kann je nach dem zu verarbeitenden Kontakt anders aussehen und ist einfach austauschbar. Die Setzfingeraufnahme 10 ist am Führungsschlitten 9 in horizontaler Richtung (X-Richtung) verschiebbar angeordnet. Die Setzfingeraufnahme 10 ist grundsätzlich verschiebbar zwischen zwei Halteplatten 12 und 13, die am Führungsschlitten 9 befestigt sind. Zwischen der Halteplatte 13 und der Setzfingeraufnahme 10 befindet sich eine Feder 14. Diese Feder 14 presst die Setzfingeraufnahme 10 in Richtung auf die Seitenwand 4. In der Halteplatte 12 befindet sich eine Stellschraube 15 die als Anschlag für die Setzfingeraufnahme 10 bei ihrer Bewegung auf die Seitenwand 4 zu dient. Da dieser Anschlag mittels einer Stellschraube 15 geregelt ist, kann die mögliche seitliche Bewegung der Setzfingeraufnahme 10 und somit auch des Setzfingers 11 eingestellt werden.

An der Setzfingeraufnahme 10 befindet sich weiter ein daran drehbar befestigtes Rad 16. An der Innenseite des Seitenwand 4 befindet sich eine Führungsfläche 17 die in ihrem oberen Bereich parallel zur Seitenwand verläuft und im unteren Bereich darauf zu geneigt ist. Wird nun der Führungsschlitten 9 durch die Antriebseinheit 8 nach unten bewegt so wird auch die Setzfingeraufnahme 10 nach unten bewegt. Auch der Setzfinger 11 wird nach unten bewegt. Er ergreift einen Kontakt. Bei der Bewegung nach unten bewegt sich das Rad 16 entlang der Führungsfläche 17. Sobald das Rad 16 an den Umkehrpunkt der Führungsfläche gelangt, findet neben der vertikalen Bewegung (Y-Richtung) von Setzfingeraufnahme 10 und Setzfinger 11 auch eine seitliche Bewegung (X-Richtung) in Richtung auf die Seitenwand 4 zu statt. Die seitliche Bewegung wird gesteuert durch die Führungsfläche 17, die mit dem Rad 16 zusammenwirkt. Ein Ende der seitlichen Bewegung ist dann erreicht, wenn die Setzfingeraufnahme 10 gegen die Stellschraube 15 läuft. Die weitere Abwärtsbewegung des Führungsschlittens 9 resultiert dann in einer Abwärtsbewegung des Setzfingers 11, der dadurch den Kontakt in eine Leiterplatte einsetzt.

Eine Bewegung des Führungsschlittens nach unten (oben) bewirkt also eine Bewegung des Setzfingers zunächst nach unten (oben), dann nach unten (oben) und seitlich und dann wieder nur nach unten. Während der ersten Bewegung nach unten fährt der Setzfinger auf den zu verarbeitenden Kontakt und hält diesen. Wahrend der Seitwärts- und Senkbewegung wird der Kontakt seitlich und nach unten bewegt. Die sich anschliessende Senkbewegung dient zum Einpressen des Kontaktes in eine dafür vorgesehene Bohrung in einer Leiterplatte.

In den Fig. 1, 2, 4, 5 befindet sich der Setzfinger im oberen Bereich. In den Fig. 7 und 8 ist das Rad 16 nahe dem Umkehrpunkt der Führungsfläche 17.

Neben diesem Setzfinger zum Halten und Einpressen der einzelnen Kontakte auf eine Leiterplatte, betätigt der Führungsschlitten auch eine Transportvorrichtung zur Zuführung der an einem Trägerstreifen befestigten Kontakte.

In den Fig. 1-3 sowie 10-12 wird ein Kontaktmesser 18 verarbeitet, wobei je Kontaktmesser 18 zwei Einpressbereichen 19 in Form von Stiften mit einem elastisch deformierbaren Bereich vorgesehen sind (siehe Fig. 12). Die einzelnen Messerkontakte 18 sind über einen Transportstreifen miteinander verbunden. Es ist eine Bremsanordnung 20 vorgesehen mit der über eine Feder ein Bremsbacken gegen die Kontakte 18 gedrückt wird, um ein verschieben des Trägerstreifens mit den Kontakten zu verhindern. Über einen Hebel 21 kann die Bremsanordnung gelöst werden.

Mit Hilfe der Bewegung des Führungsschlittens soll auch die Transportvorrichtung 22 betätigt werden. Es soll immer dann, wenn der Einbringvorgang eines Kontaktes beendet ist, am Ende der Hubbewegung des Führungsschlittens die Bewegung des Trägerstreifens um einen Kontakt ausgelöst werden. Dieser folgt dadurch, dass am Schlitten 9 eine Schulter 23 vorgesehen ist. Mittels dieser Schulter 23 wird eine Hebelanordnung 24 betätigt die Hauptbestandteil der Transportvorrichtung 22 ist.

Zwischen der Schulter 23 und dem Angriffspunkt der Hebelanordnung befindet sich ebenfalls eine Stellschraube 25, über die geregelt werden kann wann der Hebel 24 betätigt wird. Die Stellschraube 25 befindet sich in einem Querarm 26, der an der Hebelanordnung 24 befestigt ist. Auch am anderen Ende des Hebels befindet sich ein Querarm 27 mit dem beim Betätigen des Hebels ein Schieber 28 gegen die Federkraft einer Feder 29 zur Seite verschoben wird. Mit dem Schieber 28 ist eine Klinke 30 verbunden, die zwischen die Kontakte in den Trägerstreifen eingreift und durch das Verschieben des Schiebers 28 ein Weiterführen des Trägerstreifen bedingt. Die Feder 29 ist an einem Anschlag 31 befestigt, der wiederum an der Bodenwand 6 des Gehäuses 2 befestigt ist. An der Klinke 30 befindet sich ein kleiner Griffhebel 32 mit dem eine Handbetätigung der Klinke für einen manuellen Vorschub ermöglicht wird. Der Schieber 28 wird über eine Führungsschiene 32', die an einem Führungsblock 33 befestigt ist, der wiederum auf der Bodenwand 6 befestigt ist, geführt.

Wenn sich der Führungsschlitten 9 absenkt wird durch die Feder 29 der Hebel 24 zurück bewegt, die Klinke 30 gleitet an einem Kontakt entlang. Die Zurückbewegung des Hebels wird dadurch gestoppt das nahe dem Drehpunkt 34 des Hebels sich ein Anschlag 35 befindet, der die Bewegung des Hebels stoppt. Wie aus den Fig. 14-16 deutlich zu erkennen sind sowohl die Querarme 26, 27 auf der Hebelanordnung 24 verschiebbar, als auch der Hebel im Bezug auf den Drehpunkt 34 verschiebbar, wodurch eine sehr variable Einstellung des Transportweges ermöglicht wird. Die Achse 34 mit dem Drehpunkt des Hebels ist in der Rückwand 5 des Gehäuses 2 befestigt.

Es ist nun erläutert worden, wie die am Trägerstreifen befestigten Kontakte transportiert werden und wie die einzelnen Kontakte vom Setzfinger gehalten und in die Leiterplatte eingebracht werden. Es muss nun noch erläutert werden, wie die Kontakte vom Trägerstreifen getrennt werden. Dies erfolgt mit der sogenannten Schneidvorrichtung 36.

Die Schneidvorrichtung 36 ist zur Verdeutlichung in den Fig. 10-13 dargestellt. Die Schneidvorrichtung 36 besteht ebenfalls aus einer Hebelanordnung mit einer Drehachse 37 und einem Hebel 38. Am oberen Ende des Hebels 38 befindet sich ein drehbares Rad 39. Dieses Rad 39 wird entlang einer Führungsfläche 40 geführt, die Teil des Führungsschlittens 9 ist. Die Führungsfläche 40 ist gekrümmt. Zwischen dem Hebel 38 und der Rückwand 5 des Gehäuses 2 befindet sich eine Feder 41. Die Feder 41 presst das Rad 39 gegen die Führungsfläche 40. Bewegt sich nun der Führungsschlitten 9 nach unten, so wird auf Grund der Krümmung der Führungsfläche 40 das obere Ende des Hebels 38 zur Rückwand 5 entgegen der Federkraft der Federkraft 41 gepresst. Der Hebel 38 dreht sich dabei um die Hebelachse 37. Am anderen Ende des Hebels befindet sich ein Arm 42 der durch eine Führungsanordnung 43 geführt wird und an dessen Ende sich ein Stanzmesser 44 befindet. Der Arm 42 ist gelenkig mit dem Hebel 38 verbunden. Das Stanzmesser 44 kann unterschiedliches Aussehen haben. Es stanzt den überflüssigen Teil des Trägerstreifens vollständig heraus. Je nach verwendeten Kontakt sieht es unterschiedlich aus und weist auch eine zwischen die Kontakte greifende Vorführung auf. Das Teil 45, das die Achse 37 trägt, ist mit der Rückwand 5 des Gehäuses verbunden.

Die Führungsfläche 40 ist derart angeordnet, dass beim Absenken des Führungsschlittens 9 zunächst der Setzfinger 11 den Kontakt hält, und dann das Stanzmesser 44 den Trägerstreifen abtrennt. Danach wird der Kontakt vom Setzfinger 11 seitlich und dann nach unten in eine Leiterplatte eingebracht.

Im Bereich des Stanzmessers und des gegenüberliegenden Ambosses 46 befindet sich auch eine Absaugeinheit mit einem Absaugschlauch 47, mit dem die überflüssigen herausgestanzten Teile des Trägerstreifens abgesaugt werden.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten mit Kontakten mit einem oder mehreren Einpressbereichen, zum Einpressen in entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte, mit einem Führungsschlitten (9), der eine Hub- und Senkbewegung senkrecht zur Leiterplatte ausführt, mit einer vom Führungsschlitten (9) betätigen Transportvorrichtung (22) zur Zuführung der an einem Trägerstreifen befestigten Kontakte (18), mit einer vom Führungsschlitten (9) betätigen Schneidvorrichtung (36) zum Entfernen des Trägerstreifens, mit einem vom Führungsschlitten (9) betätigen Setzfinger (11) zum Halten und Einpressen eines einzelnen Kontaktes (18) auf die Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Setzfinger (11) mit dem Führungsschlitten (9) direkt gekoppelt ist und eine entsprechende zur Leiterplatte senkrechte Bewegung durchführt, dass der Setzfinger (11) in zur Leiterplatte parallelen Richtung beweglich ist, dass eine Führungsfläche (17) vorgesehen ist, die zunächst senkrecht zur Leiterplatte und dann geneigt zur Leiterplatte verläuft, dass der Setzfinger (11) mit einer Federkraft entgegen der Führungsfläche (17) aufschlagt ist, derart, dass beim Heben und Senken des Führungsschlittens (9) ein Versatz des Setzfingers parallel zur Leiterplatte erfolgt.

2. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (15) vorgesehen ist, dass der Setzfinger (11) durch die Federkraft zunächst gegen die Führungsfläche (17) gedrückt wird bis zu einer bestimmten vorgegebenen Lage und danach gegen den Anschlag (15) gedrückt wird.

3. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (15) variabel einstellbar ist und daher der seitliche Versatz des Führungsfingers einstellbar ist.

4. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rad (16) vorgesehen ist, das mit dem Führungsfinger (11) gekoppelt ist und gegen die Führungsfläche (17) läuft.

5. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Setzfinger (11) austauschbar ist, um das Setzen verschiedener Kontakte zu ermöglichen.

6. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebel (24) vorgesehen ist, durch dessen Betätigung eine Klinke (30) verschoben wird, die den Trägerstreifen mit den Kontakten um einen Kontakt weiter transportiert.

7. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (24) mit dem Führungsschlitten zusammenwirkt, indem dieser während der Hubbewegung kurz vor dem Umkehrpunkt den Hebel betätigt.

8. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremsanordnung (20) vorgesehen ist, die den Trägerstreifen mit den Kontakten hält.

9. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach einem Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Hebelanordnung (38) vorgesehen ist, die beim Absenken des Führungsschlittens (9) betätigt wird und Teil der Schneidevorrichtung (36) ist.

10. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelvorrichtung (38) über eine gekrümmte Führungsfläche (40), die am Führungsschlitten (9) vorgesehen ist, gegen eine Federkraft betätigt wird.

11. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führungsfläche (17) zum Betätigen des Setzfingers (11) und die zweite Führungsfläche (40) zum Betätigen der Hebelanordnung (38) derart aufeinander abgestimmt sind, dass zunächst der Setzfinger (11) den Kontakt ergreift und hält, dann der Kontakt vom Transportstreifen abgetrennt wird, indem die Hebelanordnung (38) betätigt wird und danach der Kontakt seitlich zu seiner Position auf der Leiterplatte transportiert und eingesetzt wird.

12. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach einem Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugvorrichtung (47) vorgesehen ist, die zum Absaugen der Trägerstreifenstücke dient.

13. Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten nach einem Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportlänge der Transportvorrichtung einstellbar ist.