DE2751651C2

DE2751651C2 - Vorrichtung zum Bestücken von gedruckten Schaltungen

Info

Publication number: DE2751651C2
Application number: DE19772751651
Authority: DE
Inventors: Peter 7141 Oberriexingen Heeb
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-18
Filing date: 1977-11-18
Publication date: 1987-02-05
Also published as: DE2751651A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestücken von gedruckten Schaltungen mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Bei der Bestückung von gedruckten Schaltungen mit Schaltelementen müssen die damit beschäftigten Personen die Schaltelemente an genau vorbestimmte Stellen der gedruckten Schaltung aufbringen. Um diese Arbeit zu erleichtern und um Fehler bei der Bestückung zu vermeiden, ist es bekannt, die Stellen, an denen die Bauelemente aufgesetzt werden sollen, durch Lichtsignale zu markieren.
Bei einer bekannten Vorrichtung werden dazu Diapositive oder Filme in die Ebene der gedruckten Schaltung projiziert, auf denen Linien, Kreise, Punkte oder andere geometrische Figuren als Bestückungshilfe aufgezeichnet sind. Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß für jede Änderung ein neues Diapositiv oder ein neuer Film angefertigt werden muß, so daß bei diesem optischen Markierungsverfahren praktisch keine Abwandlungen möglich sind.
Es ist weiterhin eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher ein Projektor insgesamt derart verschwenkt wird, daß ein von ihm erzeugter Lichtstrahl über eine zu bestückende Leiterplatte wandert, so daß eine punktförmige Markierung zwischen verschiedenen charakteristischen Stellen der Leiterplatte sichtbar wandert (DE-PS 27 16 548). Dabei wird vorgesehen, daß bestimmte Endpunkte der Bewegung durch eine Modulation des Lichtpunktes besonders hervorgehoben werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß der auf der Leiterplatte sichtbare Lichtpunkt im gesamten Gebiet der Leiterplatte mit großer Genauigkeit und sehr schnell bewegt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Es ist dabei vorteilhaft, daß die eigentliche Projektionsvorrichtung, die den Lichtstrahl erzeugt, unbewegt bleiben kann und daß die Ablenkung des Lichtstrahles allein durch kleine und mit geringer Trägheit bewegbare optische Elemente in zwei senkrecht zueinander liegenden Ebenen erfolgen kann. Dadurch ist eine besonders präzise und auch sehr schnelle Bewegung des Lichtpunktes möglich, wobei durch entsprechende Ansteuerung der Antriebselemente der beiden optischen Elemente beliebige Wege des Lichtstrahles möglich sind, dieser kann beispielsweise auf einem rechteckförmigen oder kreisförmigen Weg geführt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die optischen Elemente als verschwenkbare Spiegel ausgebildet, es wäre auch möglich, diese optischen Elemente als Linsen auszubilden.
Vorzugsweise wird zur Erzeugung des Lichtstrahls ein Laser vorgesehen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Antriebsmitel mindestens eines der optischen Elemente so schnell hin- und herbewegen, daß der Lichtpunkt ein stehendes Bild auf der Leiterplatte erzeugt. Dies erfolgt vorzugsweise durch Oszillation der optischen Elemente; dadurch wird der Lichtpunkt in einen Lichtstrich auseinandergezogen.
Läßt man beide optischen Elemente oszillieren, dann kann man je nach Phasenlage und Frequenz der optischen Elemente Linien der verschiedensten Formen erzeugen.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer zu bestückenden Leiterplatte mit optischen Markierungen;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Bestückungsvorrichtung für gedruckte Schaltungen;
Fig. 3 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht des Ausschnittes A der Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht längs Linie 4-4 in Fig. 3 und
Fig. 5 eine Schnittansicht längs Linie 5-5 in Fig. 3.
Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Bestückungsvorrichtung umfaßt ein Untergestell 1 mit einer schräg gestellten Arbeitsfläche 2, auf welcher die zu bestückende Leiterplatte 3 aufgelegt ist. An einer an der Arbeitsfläche 2 befestigten Stütze 4 ist oberhalb der Arbeitsfläche 2 ein im wesentlichen parallel zur Arbeitsfläche 2 verlaufender Arm 5 angeordnet, in dessen Innerem eine Vorrichtung zur Erzeugung optischer Markierungen auf der gedruckten Schaltung 3 angeordnet ist.
Der Aufbau dieser Vorrichtung wird im folgenden anhand der Fig. 3 bis 5 beschrieben. Als Lichtquelle ist ein Laser 6 beliebiger Bauart vorgesehen. Der von diesem Laser 6 ausgesandte Lichtstrahl 7 fällt zunächst auf einen ersten Spiegel 8, wird von diesem auf einen zweiten Spiegel 9 umgelenkt, der ihn schließlich durch eine Öffnung 10 an der Unterseite des Arms 5 auf die Leiterplatte 3 richtet. Die Spiegel 8 und 9 sind an den Wellen 11 bzw. 12 einer hochempfindlichen Spulenanordnung 13 bzw. 14 befestigt, die beispielsweise nach Art eines Drehspulmeßinstruments aufgebaut sein können. Beim Anlegen einer Spannung an die Spulenanordnungen werden deren Wellen verdreht.
Die Wellen 11 und 12 der beiden Spulenanordnungen 13 und 14 sind senkrecht zueinander angeordnet, so daß der Lichtstrahl 7 beim Verdrehen der Spiegel 8 und 9 auf die zu bestückende Leiterplatte 3 in senkrecht zueinanderstehenden Richtungen verschoben wird.
Beim Anlegen einer Gleichspannung an die Spulenanordnungen 13 und 14 werden die Wellen 11 und 12 um einen bestimmten Winkel verdreht. Dadurch ist es möglich, den Lichtstrahl 7 an eine bestimmte Stelle der Leiterplatte 3 zu richten. Wenn man zusätzlich zu der Gleichspannung eine Wechselspannung an eine der beiden Spulenanordnungen anlegt, dann oszilliert der entsprechende Spiegel um die Drehachse. Dadurch durchläuft der Lichtstrahl auf der Leiterplatte 3 eine gerade Linie, so daß eine linienförmige optische Markierung auf dieser Leiterplatte 3 entsteht. Je nachdem, ob dabei der erste Spiegel 8 oder der zweite Spiegel 9 die oszillierende Bewegung ausführt, entsteht auf der Schaltung eine waagerechte oder eine senkrechte optische Markierung 15 bzw. 16, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Es ist auch möglich, die beiden Spiegel sukzessive zu verdrehen, so daß der Lichtstrahl zunächst in waagerechter und anschließend in senkrechter Richtung abgelenkt wird. Auf diese Weise ist die Erzeugung rechteckiger, L-förmiger oder U-formiger Markierungen 17 bzw. 18 möglich (Fig. 1). Wenn man beide Spiegel gleichzeitig rotieren läßt, erhält man eine Überlagerung der waagerechten und der senkrechten Bewegung des Lichtstrahles; bei geeigneter Phasenlage und Frequenz der Spiegelbewegungen lassen sich damit Kreise, Ellipsen und ähnliche Figuren erzeugen.
Welche Figur auf der Leiterplatte 3 abgebildet wird, hängt ausschließlich von der Spannung ab, die an die eine und/oder die andere Spulenanordnung gelegt wird.
Da der Abstand zwischen den Spiegeln einerseits und der gedruckten Schaltung andererseits relativ groß ist, genügen zur Erzeugung ausgedehnter optischer Markierungen auf der Schaltung kleine Winkelausschläge der Spiegel. Dadurch wird es möglich, diese mit relativ hoher Frequenz abzulenken, so daß man auf der Leiterplatte nicht den optischen Eindruck eines wandernden Lichtpunktes, sondern einer linienförmigen, optischen Markierung erhält. Die Spiegel können dank der Verwendung eines Lasers als Lichtquelle sehr klein ausgeführt sein, so daß auch die bewegte Masse sehr gering ist. Dies führt zu einer geringen Trägheit der Spulenanordnungen, die daher sehr schnell auf die angelegten, veränderlichen Spannungen reagieren können.

Claims

1. Vorrichtung zum Bestücken von gedruckten Schaltungen mit elektrischen Bauelementen, mit einer Projektionseinrichtung zur Anzeige des Bestückungsorts der Bauelemente in Form eines auf die Leiterplatte projizierten, zwischen charakteristischen Punkten eines Bestückungsorts beweglichen Lichtpunkts, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang der Projektionseinrichtung zwei optische Elemente (8, 9) eingeschaltet sind, die unabhängig voneinander derart beweglich sind, daß sie den Lichtstrahl (7) von der Projektionseinrichtung zur Leiterplatte (3) in zwei zueinander senkrechten Ebenen ablenken können, und daß Antriebsmittel (13, 14) für die Bewegung der optischen Elemente (8, 9) vorgesehen sind, die wenigstens eines der optischen Elemente (8, 9) während der Anzeige eines Bestückungsorts in Bewegung halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente verschwenkbare Spiegel (8, 9) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente Linsen sind.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Lichtstrahls (7) ein Laser (6) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (13, 14) mindestens eines der optischen Elemente (8, 9) so schnell hin- und herbewegen, daß der Lichtpunkt ein stehendes Bild auf der Leiterplatte (6) erzeugt.