DE102009046589B3

DE102009046589B3 - Method and device for determining a distance position of a contact end to a printed circuit board

Info

Publication number: DE102009046589B3
Application number: DE200910046589
Authority: DE
Inventors: Holger 91550 Nollek; Siegfried 91740 Beck; Gerhard 91731 Bach; Uwe 91731 Reuter
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2029-11-11
Also published as: WO2011057939A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen einer Abstandsposition eines ersten Endes eines Kontakts zu einer Leiterplatte, wobei der Kontakt ausgehend von einer ersten Seite der Leiterplatte mit einem zweiten Ende durch eine Öffnung der Leiterplatte gedrückt wird, wobei eine Position des auf einer gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte herausragenden zweiten Endes des Kontakts erfasst wird, und wobei aus der Position des zweiten Endes unter Berücksichtigung einer Dicke der Leiterplatte und einer Länge des Kontakts die Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts in Bezug auf die Leiterplatte bestimmt wird.The invention relates to a device and a method for determining a distance position of a first end of a contact to a printed circuit board, the contact starting from a first side of the printed circuit board being pressed with a second end through an opening in the printed circuit board, one position of the on an opposite Side of the circuit board protruding second end of the contact is detected, and the spaced position of the first end of the contact in relation to the circuit board is determined from the position of the second end taking into account a thickness of the circuit board and a length of the contact.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Abstandsposition, eines ersten Endes eine Kontakts zu einer Leiterplatte gemäß Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 8.The invention relates to a method for determining a distance position, a first end of a contact to a printed circuit board according to claim 1 and an apparatus for performing the method according to claim 8.

Aus US 4,763,400 A ist ein Verfahren zum Einsetzen von elektrischen Stiftkontakten in eine Leiterplatte bekannt. Dabei wird mit einer Nadel überprüft, ob der einzusetzende Kontaktstift an der vorgesehenen Position tatsächlich eingesetzt worden ist. Zur Prüfung wird ein Amboss verwendet.Out US 4,763,400 A For example, a method of inserting electrical pin contacts into a circuit board is known. It is checked with a needle, whether the contact pin to be used has actually been used at the intended position. An anvil is used for testing.

Aus DE 697 21 689 T2 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestücken von Leiterplattenkontaktstiften bekannt. Das Verfahren eignet sich zum Einführen eines Kontaktstiftes mit einem federnden Verbindungsbereich in eine Öffnung einer bedruckten Leiterplatte durch eine Druckvorrichtung, wobei die Druckvorrichtung eine Einrichtung zum Messen der Einführungskraft und eine Einrichtung zum Messen und Steuern der Einführungslänge aufweist. Vor dem Beginn des Einführschritts werden die Daten, die die Abmessungen des Stifts, die Geometrie des federnden Verbindungsbereichs zusammen mit dem Durchmesser der Öffnung in der bedruckten Leiterplatte und der gewünschten Einführungstiefe betreffen in der Steuereinrichtung gespeichert. Die Einführungsbewegung der Presse beginnt mit dem ersten nicht federnden Abschnitt des Kontaktstifts, der keine Widerstandskraft aufweist, sondern nur den Stift führt, wobei bei der Einführungsbewegung die Einführungskraft und die Einführungslänge laufend gesteuert werden. In dem Augenblick, in dem wahrgenommen wird, dass die Einführungskraft stark ansteigt, d. h. wenn der erste Kontakt zwischen der Unterseite des federnden Verbindungsbereichs des Kontaktstifts und der oberen Kante der entsprechenden Öffnung der bedruckten Leiterplatte erfolgt, wird eine restlich verbleibende Einführungslänge definiert und in der Steuereinrichtung gespeichert. Die Einführungsbewegung wird unter Berücksichtigung der restlich verbleibenden Einführungslänge fortgeführt, um den Kontaktstift bis in die gewünschte vorbestimmte Tiefe in die bedruckte Leiterplatte einzuführen.Out DE 697 21 689 T2 For example, a device and a method for assembling printed circuit board contact pins are known. The method is suitable for inserting a contact pin having a resilient connection portion into an opening of a printed circuit board by a printing apparatus, the printing apparatus having means for measuring the insertion force and means for measuring and controlling the insertion length. Prior to the beginning of the insertion step, the data relating to the dimensions of the pin, the geometry of the resilient connection portion together with the diameter of the opening in the printed circuit board and the desired insertion depth are stored in the controller. The insertion movement of the press begins with the first non-resilient portion of the contact pin, which has no resistance, but only leads the pin, wherein during the insertion movement, the insertion force and the insertion length are controlled continuously. At the moment when it is perceived that the insertion force increases sharply, ie when the first contact between the underside of the resilient connecting portion of the contact pin and the upper edge of the corresponding opening of the printed circuit board, a remaining remaining insertion length is defined and in the control device saved. The insertion movement is continued taking into account the remaining remaining insertion length to introduce the contact pin to the desired predetermined depth in the printed circuit board.

Aus DE 10 2007 041 375 B4 ist eine Messeinrichtung und ein Messverfahren für Stifte bekannt. Die Vorrichtung dient zur berührungslosen Kontrolle der Anordnung von freien Stiftenden von Stiften, insbesondere von Steckerstiften, mit mindestens einer Bildaufnahmeeinrichtung und einer Beleuchtungseinrichtung, auf der von den Stiftenden aus gesehen der Bildaufnahmeeinrichtung zugewandten Seite mit einer Maske mit Durchbrüchen, in denen die Stifte durch die Bildaufnahmeeinrichtung aufnehmbar sind, wobei die Durchbrüche auf der der Bildaufnahmeeinrichtung zugewandten Seite mit Abschrägungen versehen sind, an denen das Licht der Beleuchtungseinrichtung in Richtung Stiftenden und von dort in Richtung Bildaufnahmeeinrichtung reflektiert wird.Out DE 10 2007 041 375 B4 is a measuring device and a measuring method for pens known. The device is used for non-contact control of the arrangement of free pin ends of pins, in particular plug pins, with at least one image pickup device and a lighting device, on the side facing the image pickup device from the pin ends with a mask with openings in which the pins through the image pickup device are receivable, wherein the apertures are provided on the side facing the image pickup device with bevels at which the light of the illumination device is reflected in the direction of pin ends and from there towards the image pickup device.

Im Stand der Technik ist aus DE 10 2007 054 454 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestücken von Leiterplatten mit Kontaktstiften bekannt. Dabei ist eine Messvorrichtung vorgesehen, die einen Einsetzwinkel zwischen dem Kontaktstift und der Leiterplatte erfasst. Der erfasste Einsetzwinkel wird dazu verwendet, um eine Einsetzvorrichtung, die die Kontaktstifte einsetzt, nachzujustieren.In the prior art is off DE 10 2007 054 454 A1 a device and a method for assembling printed circuit boards with contact pins known. In this case, a measuring device is provided which detects an insertion angle between the contact pin and the printed circuit board. The detected insertion angle is used to readjust an insertion device that uses the contact pins.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine genauere Information über die Qualität einer Einsetzposition eines Kontakts einer Leiterplatte zu ermitteln.The object of the invention is to determine a more accurate information about the quality of an insertion position of a contact of a printed circuit board.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 8 gelöst.The object of the invention is achieved by the method according to claim 1 and the device according to claim 8.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass eine Abstandsposition, d. h. ein Abstand, eines ersten Endes eines Kontakts zu der Leiterplatte mithilfe eines einfachen und sicheren Verfahrens präzise erfasst wird. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Position eines zweiten Endes des Kontakts, das aus der Leiterplatte herausragt, erfasst wird, und unter Berücksichtigung der Länge des Kontakts und der Dicke der Leiterplatte der Abstand des ersten Endes des Kontakts ermittelt wird. Auf diese Weise ist eine präzise Bestimmung der Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts in Bezug auf die Leiterplatte möglich.An advantage of the method is that a distance position, i. H. a distance, a first end of a contact to the circuit board is detected precisely using a simple and secure method. This is achieved by detecting a position of a second end of the contact protruding from the circuit board, and taking into account the length of the contact and the thickness of the circuit board, the distance of the first end of the contact is determined. In this way, a precise determination of the distance position of the first end of the contact with respect to the circuit board is possible.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Länge des eingesetzten Kontakts gemessen. Dadurch ist eine präzisere Bestimmung der Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts möglich.In a further embodiment, the length of the inserted contact is measured. Thereby, a more precise determination of the distance position of the first end of the contact is possible.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Dicke der Leiterplatte gemessen. Die Messung der Dicke der Leiterplatte ermöglicht weiterhin eine Verbesserung der präzisen Ermittlung des Abstandes des ersten Endes Kontakts in Bezug auf die Leiterplatte.In a further embodiment, the thickness of the printed circuit board is measured. The measurement of the thickness of the circuit board further enables an improvement in the precise determination of the distance of the first end contact with respect to the circuit board.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Leiterplatte beim Einstecken des Kontakts auf der Gegenseite unterstützt, um einem Durchbiegen der Leiterplatte entgegenzuwirken. Dadurch wird die Einstecktiefe und damit der Abstand des ersten Endes des Kontakts präzise festgelegt. Die Unterstützung der Leiterplatte wird vorzugsweise mithilfe der Messvorrichtung durchgeführt, mit der die Position des zweiten Endes des Kontakts erfasst wird.In a further embodiment, the printed circuit board is supported on insertion of the contact on the opposite side in order to counteract bending of the printed circuit board. As a result, the insertion depth and thus the distance of the first end of the contact is precisely determined. Support the circuit board is preferably carried out by means of the measuring device, with which the position of the second end of the contact is detected.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Kontakt beim Eindrücken in die Öffnung der Leiterplatte gegen ein Tastelement der Messvorrichtung gedrückt und während des Eindrückens des Kontakts das Tastelement in eine Messposition bewegt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass während des Einsteckens des Kontakts gleichzeitig die Messung durchgeführt wird. Somit ist eine schnelle Erfassung der Position des Kontakts möglich. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn mehrere Kontakte, insbesondere alle Kontakte der Leiterplatte, vermessen werden. Weiterhin bietet das beschriebene Verfahren den Vorteil, dass der Kontakt gegen einen Widerstand durch die Öffnung der Leiterplatte eingedrückt wird. Damit ist ein sanfteres Eindrücken des Kontakts in die Öffnung der Leiterplatte möglich. Als Folge davon kann die Einpresskraft, mit der der Kontakt in die Öffnung eingedrückt wird, auf einen höheren Wert festgelegt werden. Zudem werden dynamische Effekte beim Einstecken des Kontakts in die Öffnung in die Öffnung durch die Masse des Taststifts und/oder eine Vorspannung des Taststiftes reduziert. Somit wird eine gleichmäßigere Einstecktiefe der Kontakte beim Einstecken von mehreren Kontakten in die Leiterplatte erreicht.In a further embodiment, the contact is pressed against a probe element of the measuring device when pressed into the opening of the printed circuit board and the probe element is moved into a measuring position during the depression of the contact. This method has the advantage that the measurement is carried out simultaneously during the insertion of the contact. Thus, a quick detection of the position of the contact is possible. This is particularly advantageous if several contacts, in particular all contacts of the circuit board, are measured. Furthermore, the method described has the advantage that the contact is pressed against a resistance through the opening of the circuit board. Thus, a gentler impressions of the contact in the opening of the circuit board is possible. As a result, the press-in force with which the contact is pressed into the opening can be set to a higher value. In addition, dynamic effects are reduced when inserting the contact into the opening in the opening by the mass of the stylus and / or a bias of the stylus. Thus, a more uniform insertion depth of the contacts when inserting several contacts is achieved in the circuit board.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Abstandsposition von ersten Enden mehrerer Kontakte ermittelt und die Abstandspositionen der vermessenen Kontakte werden mit einer Zuordnung zu den gemessenen Kontakten in einer Datei abgespeichert. Somit ist es möglich, die Qualität des Einsteckvorgangs der Kontakte in die Leiterplatte besser zu beurteilen. Zudem kann beim Auftreten von Fehlern bei einem späteren Gebrauch der Leiterplatte berücksichtigt werden, ob der Fehler auf eine Abweichung von einer optimalen Einstecktiefe und damit von einer optimalen Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts abhängt. Weiterhin kann beispielsweise eine Nachjustierung des Einsteckprozesses durchgeführt werden.In a further embodiment, the distance position of first ends of a plurality of contacts is determined and the distance positions of the measured contacts are stored in a file with an association with the measured contacts. Thus, it is possible to better judge the quality of the insertion of the contacts into the circuit board. In addition, when errors occur during later use of the printed circuit board, it can be taken into account whether the error depends on a deviation from an optimum insertion depth and thus on an optimum distance position of the first end of the contact. Furthermore, for example, a readjustment of the insertion process can be performed.

Die beschriebene Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass die Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts zu der Leiterplatte mit einfachen Mitteln und präzise erfasst werden kann. Zudem ist die beschriebene Vorrichtung dazu geeignet, die Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts in Bezug auf die Leiterplatte während des Einsteckens des Kontakts zu ermitteln. Weiterhin hat die beschriebene Vorrichtung den Vorteil, dass eine Vielzahl von Kontakten in kurzer Zeit während des Einsteckens der Kontakte präzise vermessen werden können.The device described has the advantage that the distance position of the first end of the contact to the printed circuit board can be detected in a simple and precise manner. In addition, the described device is adapted to determine the distance position of the first end of the contact with respect to the printed circuit board during the insertion of the contact. Furthermore, the device described has the advantage that a large number of contacts can be precisely measured in a short time during the insertion of the contacts.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it

1 eine schematische Darstellung der Ermittlung der Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts, 1 a schematic representation of the determination of the distance position of the first end of the contact,

2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Einstecken von Kontakten und zum Erfassen der Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts, und 2 a schematic representation of a device for insertion of contacts and for detecting the distance position of the first end of the contact, and

3 eine vergrößerte Darstellung einer Ausführungsform einer Messvorrichtung zum Erfassen einer Durchstecktiefe des Kontakts. 3 an enlarged view of an embodiment of a measuring device for detecting a penetration depth of the contact.

1 zeigt das Grundprinzip mit dem die Abstandsposition X eines ersten Endes 1 eines Kontakts 2 oberhalb einer Leiterplatte 3 ermittelt wird. Als Kontakt 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Stiftkontakt vorgesehen, der eine Anlageschulter 4 aufweist und durch eine Krafteinwirkung auf die Anlageschulter 4 von oben in eine Öffnung 5 der Leiterplatte 3 eingesteckt wird. Dabei ragt der Kontakt 2 mit einem zweiten Ende 6 auf einer gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 3 nach unten heraus. Für die Qualität eines Einsteckvorganges eines Kontakts 2 in eine Leiterplatte 3 ist es wichtig, dass die Einstecktiefe und damit eine Abstandsposition X des ersten Endes 1 des Kontakts 2 in Bezug auf eine Oberfläche der Leiterplatte 3 präzise eingestellt wird. Insbesondere ist es bei einer Vielzahl von eingesteckten Kontakten in eine Leiterplatte 3 erforderlich, dass die ersten Enden der eingesteckten Kontakte 2 im Wesentlichen die gleiche Abstandsposition zur Oberfläche der Leiterplatte aufweisen. Somit ist die Erfassung der Abstandsposition der ersten Enden der Kontakte ein Maß zur Beurteilung der Qualität des Einsteckvorgangs und damit der Vorrichtung zum Einstecken der Kontakte in die Leiterplatte. 1 shows the basic principle with the distance position X of a first end 1 a contact 2 above a circuit board 3 is determined. As a contact 2 In the illustrated embodiment, a pin contact is provided, which is a contact shoulder 4 and by a force on the abutment shoulder 4 from above into an opening 5 the circuit board 3 is inserted. The contact stands out 2 with a second end 6 on an opposite side of the circuit board 3 down out. For the quality of a plug-in operation of a contact 2 in a circuit board 3 It is important that the insertion depth and thus a distance position X of the first end 1 of the contact 2 with respect to a surface of the circuit board 3 is set precisely. In particular, it is in a plurality of inserted contacts in a circuit board 3 required that the first ends of the inserted contacts 2 have substantially the same distance to the surface of the circuit board. Thus, the detection of the distance position of the first ends of the contacts is a measure for assessing the quality of the insertion process and thus the device for inserting the contacts in the circuit board.

Das beschriebene Verfahren erfasst die Abstandsposition P des zweiten Endes des Kontakts 6, d. h. die Kontaktdurchstecklänge und berechnet daraus unter Berücksichtigung einer Dicke D der Leiterplatte und einer Länge L des Kontakts 2 die Abstandsposition X des ersten Endes 6 des Kontakts 1 oberhalb der Leiterplatte 3. Abhängig von der gewählten Ausführungsform ist die Länge L des Kontakts 2 bekannt und wird als vorgegeben berücksichtigt. Eine Verbesserung des Verfahrens wird dadurch erreicht, dass die Länge des eingesteckten Kontakts 2 gemessen wird. Somit können produktionsbedingte Längenänderungen der Kontakte 2 berücksichtigt werden. Weiterhin ist die Dicke D der Leiterplatte 3 entweder bekannt und damit vorgegeben oder wird gemessen. Durch das Messen der Dicke D der Leiterplatte 3 wird eine präzise Ermittlung der Abstandsposition X des ersten Endes 1 des Kontakts 2 erreicht, da Dickenschwankungen der Leiterplatten berücksichtigt werden. Somit kann mit folgender Formel die Abstandsposition X des ersten Endes des Kontakts zu der Leiterplatte auf einfache Weise berechnet werden: X = L – D – P, wobei L die Länge des Kontakts, D die Dicke der Leiterplatte und P die Abstandsposition des zweiten Endes des Kontakts auf der Einsteckseite darstellen.The described method detects the distance position P of the second end of the contact 6 that is, the contact pierce length and calculates therefrom in consideration of a thickness D of the circuit board and a length L of the contact 2 the distance position X of the first end 6 of the contact 1 above the circuit board 3 , Depending on the chosen embodiment, the length L of the contact 2 known and is considered as predetermined. An improvement of the method is achieved in that the length of the inserted contact 2 is measured. Thus, production-related changes in length of the contacts 2 be taken into account. Furthermore, the thickness D of the circuit board 3 either known and thus given or measured. By measuring the thickness D of the circuit board 3 becomes a precise determination of the distance position X of the first end 1 of the contact 2 achieved, since thickness variations of the circuit boards are taken into account. Thus, with the following formula, the distance position X of the first end of the contact with the circuit board can be easily achieved X = L - D - P, where L is the length of the contact, D is the thickness of the circuit board and P is the distance position of the second end of the contact on the insertion side.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung 10 zum Einstecken eines Kontakts 2 in eine Leiterplatte 3 und zum Vermessen der Kontaktdurchstecklänge und zum Ermitteln einer Abstandsposition eines ersten Endes des Kontakts zu einer Oberfläche der Leiterplatte, in die der Kontakt 2 eingesteckt wird. 2 shows a schematic representation of a device 10 for plugging in a contact 2 in a circuit board 3 and measuring the contact penetration length and determining a distance position of a first end of the contact to a surface of the circuit board into which the contact 2 is inserted.

Die Vorrichtung 10 weist eine erste Halteeinheit 11 auf, mit der die Leiterplatte 3 gegen Anlageflächen 12 vorgespannt wird. Damit ist eine Höhenposition der Leiterplatte 3 präzise festgelegt. Weiterhin weist die Vorrichtung 10 eine Einsetzvorrichtung 13 auf, mit der Kontakte 2, insbesondere Kontaktstifte, in Öffnungen 5 der Leiterplatte 3 automatisch eingesteckt werden. Weiterhin ist eine Messvorrichtung 14 vorgesehen, die über eine zweite Halteeinheit 15 in der Position bewegt werden kann und an eine Unterseite der Leiterplatte 3 unter der Öffnung 5 positioniert werden kann. Vorzugsweise wird die Messvorrichtung 14 mit einer zweiten Anlagefläche 16 an eine Unterseite der Leiterplatte 3 angelegt. Somit kann die Messvorrichtung 14 während des Einsteckvorgangs des Kontakts 2 von oben in die Öffnung 5 als Auflage für die Leiterplatte 3 dienen und ein Durchbiegen in der Leiterplatte 3 nach unten verhindern oder mindestens entgegenwirken.The device 10 has a first holding unit 11 on, with the circuit board 3 against contact surfaces 12 is biased. This is a height position of the circuit board 3 precisely determined. Furthermore, the device 10 an insertion device 13 on, with the contacts 2 , in particular contact pins, in openings 5 the circuit board 3 be plugged in automatically. Furthermore, a measuring device 14 provided, which via a second holding unit 15 can be moved in position and to a bottom of the circuit board 3 under the opening 5 can be positioned. Preferably, the measuring device 14 with a second contact surface 16 to a bottom of the circuit board 3 created. Thus, the measuring device 14 during the insertion process of the contact 2 from above into the opening 5 as a support for the circuit board 3 serve and a bending in the circuit board 3 prevent downwards or at least counteract.

Die Einsetzvorrichtung 13 erfasst den Kontakt 2 und drückt über Anlage an der Anlageschulter 4 den Kontakt 2 von einer ersten oberen Seite der Leiterplatte 3 durch die Öffnung 5. Ein zweites Ende 6 des Kontakts 2 wird dabei durch die Öffnung 5 gedrückt und nach unten auf einer gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 3 aus der Öffnung 5 herausbewegt.The insertion device 13 records the contact 2 and presses over attachment to the abutment shoulder 4 the contact 2 from a first upper side of the circuit board 3 through the opening 5 , A second end 6 of the contact 2 is doing through the opening 5 pressed and down on an opposite side of the circuit board 3 out of the opening 5 moved out.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Messvorrichtung 14 nach dem Einstecken des Kontakts die Position des Kontakts 2 oder schon während des Einsteckvorgangs die Position des Kontakts vermessen. Wird die Position des Kontakts 2 während des Einsteckens des Kontakts 2 vermessen, so wird die Messvorrichtung 14 vor dem Einstecken oder zumindest während des Einsteckens des Kontakts 2 in die Öffnung 5 unter die Öffnung 5 bewegt. Die Vermessung der Position des Kontakts während des Einsteckens bietet den Vorteil, dass mehrere Kontakte innerhalb kurzer Zeit vermessen werden können, insbesondere der Messvorgang nicht länger dauert, als der Einsteckvorgang der Kontakte. Somit verzögert das Vermessen der Positionen der Kontakte nicht das Verfahren zum Montieren der Kontakte und zum Weiterverarbeiten der Leiterplatte.Depending on the chosen embodiment, the measuring device 14 after inserting the contact the position of the contact 2 or measure the position of the contact during the insertion process. Will the position of the contact 2 while plugging in the contact 2 measure, so will the measuring device 14 before plugging in or at least while plugging in the contact 2 in the opening 5 under the opening 5 emotional. The measurement of the position of the contact during insertion has the advantage that a plurality of contacts can be measured within a short time, in particular the measuring process takes no longer than the insertion of the contacts. Thus, measuring the positions of the contacts does not delay the process of mounting the contacts and processing the circuit board.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann zusätzlich eine zweite Messeinrichtung 17 vorgesehen sein, die die Dicke der Leiterplatte 3 misst. Zudem kann in einer weiteren Ausführungsform eine dritte Messvorrichtung 18 vorgesehen sein, die die Länge des eingesteckten Kontakts 2 misst.Depending on the selected embodiment, in addition a second measuring device 17 be provided, which is the thickness of the circuit board 3 measures. In addition, in a further embodiment, a third measuring device 18 be provided, which is the length of the inserted contact 2 measures.

Weiterhin ist eine Steuereinheit 19 vorgesehen, die mit einem Datenspeicher 20 verbunden ist. Die Einsetzvorrichtung 13, die Messvorrichtung 14, die erste Halteeinheit 11, die zweite Halteeinheit 15, die zweite Messvorrichtung 17, die dritte Messvorrichtung 18 sind über Steuer- und Signalleitungen 21 mit der Steuereinheit 19 verbunden. Die Steuereinheit 19 steuert mithilfe von im Datenspeicher 20 abgelegten Verfahren die Einsetzvorrichtung 13, die erste Halteeinheit 11 und die zweite Halteeinheit 15. Weiterhin werden von der ersten, von der zweiten und der dritten Messvorrichtung 14, 17, 18 die gemessenen Messwerte an die Steuereinheit 19 übermittelt. Die Messvorrichtung 14 erfasst dabei die Position des zweiten Endes des Kontakts 6, d. h. die Kontaktdurchstecklänge, und gibt diese an die Steuereinheit 19 weiter. Die Steuereinheit 19 ermittelt aufgrund der bekannten oder gemessenen Länge L des Kontakts und der bekannten oder gemessenen Dicke D der Leiterplatte 3 die Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts 1 in Bezug auf die Oberfläche der Leiterplatte 3. Die Abstandsposition wird mit einer Identifizierung des vermessenen Kontakts 2 in einer Datei des Datenspeichers 20 abgelegt. Auf diese Weise kann individuell für jeden Kontakt 2 der Leiterplatte 3 die Abstandsposition des ersten und/oder des zweiten Endes des Kontakts 2 erfasst und abgespeichert werden. Weiterhin kann noch eine zweite Identifizierung für die vermessenene Leiterplatte abgespeichert werden. Somit können die Daten für mehrere Leiterplatten beispielsweise für eine spätere Fehlerbeurteilung verwendet werden. Weiterhin können die Daten für eine Nachjustierung der Einsetzvorrichtung 13 verwendet werden.Furthermore, a control unit 19 provided with a data store 20 connected is. The insertion device 13 , the measuring device 14 , the first holding unit 11 , the second holding unit 15 , the second measuring device 17 , the third measuring device 18 are via control and signal lines 21 with the control unit 19 connected. The control unit 19 controls using in data store 20 filed method the insertion device 13 , the first holding unit 11 and the second holding unit 15 , Furthermore, of the first, of the second and the third measuring device 14 . 17 . 18 the measured values measured to the control unit 19 transmitted. The measuring device 14 detects the position of the second end of the contact 6 , That is, the Kontaktdurchstecklänge, and gives them to the control unit 19 further. The control unit 19 determined on the basis of the known or measured length L of the contact and the known or measured thickness D of the circuit board 3 the distance position of the first end of the contact 1 with respect to the surface of the circuit board 3 , The distance position comes with an identification of the measured contact 2 in a file of the data store 20 stored. This way can be personalized for each contact 2 the circuit board 3 the distance position of the first and / or the second end of the contact 2 be captured and stored. Furthermore, a second identification for the measured printed circuit board can be stored. Thus, the data can be used for several printed circuit boards, for example, for a later error assessment. Furthermore, the data for a readjustment of the insertion device 13 be used.

3 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Messvorrichtung 14. Die Messvorrichtung 14 weist ein Gehäuse 25 auf, in dem ein Abstandssensor 26 angeordnet ist. Der Abstandssensor 26 steht über die Signalleitung 21 mit der Steuereinheit 19 in Verbindung. Weiterhin ist im Gehäuse 25 ein Tastelement 27 in Form eines Taststifts vorgesehen, das über eine Vorspannfeder 28 vom Abstandssensor 28 weg nach oben in Richtung auf die Leiterplatte 3 vorgespannt ist. Das Tastelement 27 ist durch eine Führungsöffnung 29 aus dem Gehäuse 25 nach oben herausgeführt und weist eine dritte Anlagefläche 30 auf. Die dritte Anlagefläche 30 dient zur Auflage des zweiten Endes 6 des Kontakts 2. Weiterhin weist das Gehäuse 25 ein Anlageelement 31 auf, das mit der zweiten Anlagefläche 16 an einer Unterseite der Leiterplatte 3 anliegt. Das Anlageelement 31 kann in einer einfachen Form als Stift, als mehrere Stifte verteilt um die Öffnung 5 oder beispielsweise als Hülse ausgebildet sein, die mit einer ringförmigen zweiten Anlagefläche 16 die Öffnung 5 umgibt und an der Unterseite der Leiterplatte 3 anliegt. 3 shows an enlarged view of the measuring device 14 , The measuring device 14 has a housing 25 on, in which a distance sensor 26 is arranged. The distance sensor 26 is above the signal line 21 with the control unit 19 in connection. Furthermore, in the housing 25 a feeler element 27 provided in the form of a stylus, via a biasing spring 28 from the distance sensor 28 way up towards the circuit board 3 is biased. The feeler element 27 is through a guide hole 29 out of the case 25 led out to the top and has a third contact surface 30 on. The third contact surface 30 serves to support the second end 6 of the contact 2 , Furthermore, the housing has 25 an investment element 31 on that with the second contact surface 16 on a bottom of the circuit board 3 is applied. The investment element 31 can be in a simple form as a pen, as several pens distributed around the opening 5 or be formed, for example, as a sleeve, with an annular second abutment surface 16 the opening 5 surrounds and at the bottom of the circuit board 3 is applied.

Zum Messen der zweiten Position des zweiten Endes 6 des Kontakts 2, d. h. der Kontaktdurchstecklänge, wird die Messvorrichtung 14 an die Öffnung 5 herangefahren, wobei das zweite Ende 6 des Kontakts 2 in Anlage an die dritte Anlagefläche 30 gebracht wird und das Tastelement 27 nach unten in Richtung auf den Abstandssensor 26 gegen die Vorspannkraft der Vorspannfeder 28 gedrückt wird. Der Abstandssensor 26 misst die Verschiebestrecke, die das Tastelement 27 durch den Kontakt 2 nach unten verschoben wird, und gibt die Verschiebestrecke an die Steuereinheit 19 weiter. Die Steuereinheit 19 kennt die Ausgangsposition der dritten Anlagefläche 30 in Bezug auf die zweite Anlagefläche 16 und damit in Bezug auf die Unterseite der Leiterplatte 3 und ermittelt aus diesen Werten unter Berücksichtigung der Verschiebestrecke die Abstandsposition des zweiten Endes 6 des Kontakts 2 in Bezug auf die Unterseite der Leiterplatte 3.To measure the second position of the second end 6 of the contact 2 , that is, the Kontaktdurchstecklänge, the measuring device 14 to the opening 5 moved up, the second end 6 of the contact 2 in contact with the third contact surface 30 is brought and the probe element 27 down towards the distance sensor 26 against the biasing force of the biasing spring 28 is pressed. The distance sensor 26 measures the displacement distance that the probe element 27 through the contact 2 is moved down, and gives the shift distance to the control unit 19 further. The control unit 19 knows the starting position of the third contact surface 30 in relation to the second contact surface 16 and thus in relation to the underside of the circuit board 3 and determines from these values, taking into account the displacement distance, the distance position of the second end 6 of the contact 2 with respect to the underside of the circuit board 3 ,

Weiterhin berechnet die Steuereinheit 19 unter Berücksichtigung des Kontakts 2 und der Dicke der Leiterplatte 3 die Abstandsposition des ersten Endes des Kontakts 1 in Bezug auf die Oberseite der Leiterplatte 3. Wie bereits ausgeführt, kann die Messung der Kontaktdurchstecklänge des Kontakts 2 auch während des Einsteckens des Kontakts 2 durchgeführt werden. Dazu wird die Messvorrichtung 14 vor oder mindestens während des Einsteckvorgangs des Kontakts 2 von der Unterseite an die Öffnung 5 der Leiterplatte 3 geführt, in die der Kontakt 2 eingesteckt wird. Während des Einsteckens des Kontakts 2 können zusätzlich zur Kontaktdurchstecklänge beispielsweise die Einsteckgeschwindigkeit oder die Einsteckgeschwindigkeit über die Einstecktiefe erfasst werden. Damit können Aussagen über die Qualität des Einsteckvorgangs abgeleitet werden. Die Einsteckgeschwindigkeit und die Einsteckgeschwindigkeit über die Einstecktiefe können ebenfalls im Datenspeicher 20 abgelegt werden.Furthermore, the control unit calculates 19 taking into account the contact 2 and the thickness of the circuit board 3 the distance position of the first end of the contact 1 with respect to the top of the circuit board 3 , As already stated, the measurement of the Kontaktdurchstecklänge the contact 2 even during the insertion of the contact 2 be performed. This is the measuring device 14 before or at least during the insertion process of the contact 2 from the bottom to the opening 5 the circuit board 3 led, in which the contact 2 is inserted. While plugging in the contact 2 For example, the insertion speed or the insertion speed can be detected via the insertion depth in addition to the Kontaktdurchstecklänge. This can be used to derive statements about the quality of the insertion process. The insertion speed and the insertion speed via the insertion depth can also be stored in the data memory 20 be filed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: erstes Ende Kontaktfirst end contact
22: KontaktContact
33: Leiterplattecircuit board
44: Anlageschultercontact shoulder
55: Öffnungopening
66: zweites Ende Kontaktsecond end contact
1010: Vorrichtungcontraption
1111: erste Halteeinheitfirst holding unit
1212: Anlageflächecontact surface
1313: Einsatzvorrichtunginserter
1414: Messvorrichtungmeasuring device
1515: zweite Halteeinheitsecond holding unit
1616: zweite Anlageflächesecond contact surface
1717: zweite Messvorrichtungsecond measuring device
1818: dritte Messvorrichtungthird measuring device
1919: Steuereinheitcontrol unit
2020: Datenspeicherdata storage
2121: SteuersignalleitungControl signal line
2525: Gehäusecasing
2626: Abstandssensordistance sensor
2727: Tastelementscanning element
2828: Vorspannfederbiasing spring
2929: Führungsöffnungguide opening
3030: dritte Anlageflächethird contact surface
3131: Anlageelementcontact element

Claims

A method for determining a distance position of a first end of a contact to a printed circuit board, the contact being pressed from a first side of the printed circuit board having a second end through an opening of the printed circuit board, a position of the second end of the printed circuit board protruding on an opposite side of the printed circuit board Contact is detected, and from the position of the second end, taking into account a thickness of the circuit board and a length of the contact, the distance position of the first end of the contact is determined with respect to the circuit board.

The method of claim 1, wherein the length of the contact is measured.

Method according to one of claims 1 or 2, wherein the thickness of the printed circuit board is measured.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein the printed circuit board is supported on an underside upon insertion of the contact in the region of the opening, in which the contact is pressed, in order to counteract bending of the printed circuit board.

The method of claim 4, wherein a measuring device for detecting the position of the second end of the contact is used to support the circuit board.

Method according to one of claims 1 to 5, wherein a measuring device, with which the position of the second end of the contact is detected, is brought into a measuring position, wherein subsequently the contact pin is pressed into the opening, and wherein upon pressing the contact pin, the contact pin in Appendix comes to a probe element of the measuring device and moves the probe element in a measuring position.

Method according to one of claims 1 to 6, wherein the distance position of the ends of a plurality of contacts is measured, and wherein the Distance positions with an assignment to the measured contact are stored in a file.

Contraption ( 10 ) for carrying out the method according to one of claims 1 to 7, wherein a first contact surface ( 12 ) for the installation of the printed circuit board ( 3 ), wherein a first holding unit ( 11 ) is provided to the circuit board ( 3 ) at the contact surface ( 12 ), a measuring device ( 14 ) is provided, which is a probe element ( 27 ) and a sensor element ( 26 ), wherein with the sensor element ( 26 ) a position of the probe element ( 27 ), wherein a second holding unit ( 15 ) is provided, with which the measuring device ( 14 ) at a fixed position with respect to the printed circuit board ( 3 ), and wherein a control unit ( 19 ) provided by the measuring device ( 14 ) a position of the on the opposite side of the circuit board ( 3 ) outstanding second end ( 6 ) of the contact ( 2 ) and from the detected position of the second end ( 6 ) of the contact ( 2 ) and considering a thickness (D) of the printed circuit board ( 3 ) and a length (L) of the contact ( 2 ) the distance position (X) of the first end ( 1 ) of the contact ( 2 ) with respect to the printed circuit board ( 3 ).

Apparatus according to claim 8, wherein the second holding unit ( 15 ) is adapted to bring the measuring device in abutment against the second side of the printed circuit board.

Apparatus according to claim 9, wherein the measuring device ( 14 ) a second contact surface ( 16 ) for contact with the printed circuit board ( 3 ), and wherein the second contact surface ( 16 ) next to the feeler element ( 27 ), and wherein the second contact surface ( 16 ) is preferably circular and has an opening ( 5 ) into which a contact ( 2 ), surrounds.

Device according to one of claims 8 to 10, wherein a second measuring device ( 17 ) for measuring a thickness (D) of the printed circuit board ( 3 ) is provided.

Device according to one of claims 8 to 11, wherein a third measuring device ( 18 ) for measuring a length (L) of a contact ( 2 ) is provided.

Device according to one of claims 8 to 12, wherein an insertion device ( 13 ) for inserting the contact into an opening ( 5 ) of the printed circuit board ( 3 ) is provided.

Device according to one of claims 8 to 13, wherein the control unit ( 19 ) is adapted to the device ( 10 ) and determined distance positions of first ends ( 1 ) of several contacts ( 2 ) in a data store ( 20 ) store.