DE102010005016B3 - Method for assembling electronic and/or mechanical structural elements in printed circuit board by automatic placement machine, involves assembling portion of printed circuit board with structural elements by assembling head of machine - Google Patents
Method for assembling electronic and/or mechanical structural elements in printed circuit board by automatic placement machine, involves assembling portion of printed circuit board with structural elements by assembling head of machine Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestückung von elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen an eine Leiterplatte durch einen Bestückautomaten. Ferner betrifft die Erfindung einen Bestückautomaten zur Bestückung von elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen an Leiterplatten, aufweisend ein Transportsystem zum Transportieren der Leiterplatten und einen Stopper zum Stoppen der Leiterplatten in einer Bestückposition.The present invention relates to a method for equipping electronic and / or mechanical components to a printed circuit board by a placement. Furthermore, the invention relates to a placement for the assembly of electronic and / or mechanical components to printed circuit boards, comprising a transport system for transporting the circuit boards and a stopper for stopping the circuit boards in a placement position.
Aus der US-Patentschrift
Weiterhin ist aus dem Deutschen Gebrauchsmuster
Die Bestückung von Leiterplatten durch einen Bestückautomaten ist vielfältig bekannt. Dabei wird eine Leiterplatte durch ein Transportsystem, insbesondere ein Transportband, zu einer Bestückposition transportiert, in der ein oder mehrere Bestückköpfe die Bestückung der Leiterplatte mit elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen durchführen. Damit die Leiterplatte die korrekte Bestückposition einnimmt, weist der Bestückautomat beziehungsweise das Transportsystem des Bestückautomaten einen Stopper auf. Der Stopper stoppt die Leiterplatte zur Bestückung und gibt nach der Bestückung die Leiterplatte zum Weitertransport frei. Dieses Prinzip funktioniert bei Leiterplatten bis zu einer bestimmten Länge, in der Regel bis zu einer Länge von 450 mm. Das heißt, um eine reibungslose, schnelle und konstante Zuführung von Leiterplatten durch das Transportsystem zu gewährleisten, ist der Stopper in einer bestimmten vorgegebenen Position in dem Bestückautomaten beziehungsweise an dem Transportsystem des Bestückautomaten angeordnet. Zur Bestückung von längeren Leiterplatten, auch als Longboards bezeichnet, das heißt Leiterplatten mit einer Länge von über 450 mm, insbesondere mit einer Länge von 610 mm oder größer, mit elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen, ist ein zweiter Stopper erforderlich, der die Leiterplatte in einer zweiten Bestückposition stoppt.The assembly of printed circuit boards by a placement is widely known. In this case, a printed circuit board is transported by a transport system, in particular a conveyor belt, to a placement position in which one or more placement heads perform the assembly of the printed circuit board with electronic and / or mechanical components. In order for the circuit board to occupy the correct placement position, the placement machine or the transport system of the placement machine has a stopper. The stopper stops the circuit board for assembly and releases the printed circuit board for further transport after assembly. This principle works with printed circuit boards up to a certain length, usually up to a length of 450 mm. That is, to ensure a smooth, fast and constant supply of printed circuit boards by the transport system, the stopper is arranged in a certain predetermined position in the placement or on the transport system of the placement. For the assembly of longer printed circuit boards, also referred to as longboards, ie printed circuit boards with a length of over 450 mm, in particular with a length of 610 mm or larger, with electronic and / or mechanical components, a second stopper is required, the circuit board in a second placement position stops.
Bestückautomaten, die sowohl kleine, als auch große Leiterplatten bestücken können, weisen daher in Transportrichtung des Transportsystems zwei hintereinander angeordnete Stopper auf. Ein zweiter Stopper in einem Bestückautomat bedeutet allerdings nachteilhafterweise, dass zusätzliche Material- und Herstellungskosten auftreten. Eine so genannte Longboard-Bestückung ist bei den bekannten Bestückautomaten nur durch einen zusätzlichen zweiten Stopper möglich. Lange Leiterplatten werden bis zu dem zusätzlichen zweiten Stopper geführt und in dieser zweiten Bestückposition wird die gesamte Leiterplatte bestückt.Placement machines that can stock both small and large circuit boards, therefore, have in the transport direction of the transport system two stoppers arranged one behind the other. However, a second stopper in a placement machine disadvantageously means that additional material and manufacturing costs occur. A so-called longboard assembly is possible in the known placement only by an additional second stopper. Long circuit boards are led to the additional second stopper and in this second placement position, the entire circuit board is populated.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und einen Bestückautomaten zur Bestückung von elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen an eine Leiterplatte zu schaffen, die ermöglichen, dass Leiterplatten jeglicher Längen einfach und kostengünstig bestückt werden. Insbesondere soll der Bestückautomat konstruktiv einfach und damit kostengünstig ausgebildet sein.It is therefore an object of the invention to provide a method and a placement for the assembly of electronic and / or mechanical components to a circuit board, which allow printed circuit boards of any length can be easily and inexpensively equipped. In particular, the placement should be structurally simple and therefore inexpensive.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Bestückung von elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen an eine Leiterplatte durch einen Bestückautomaten mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch einen Bestückautomaten zur Bestückung von elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen an eine Leiterplatte mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 7 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bestückautomaten, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden kann.This object is achieved by a method for assembling electronic and / or mechanical components to a circuit board by a placement with the features of the
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Bestückung von elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen an eine Leiterplatte durch einen Bestückautomaten gelöst, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
- a) die Leiterplatte wird durch ein Transportsystem des Bestückautomaten in eine erste Transportrichtung bis zu einem Stopper des Bestückautomaten transportiert, der den Transport der Leiterplatte stoppt,
- b) ein erster Teilbereich von zwei Teilbereichen der Leiterplatte wird durch wenigstens einen Bestückkopf des Bestückautomaten mit elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen bestückt,
- c) der Stopper gibt die Leiterplatte frei und diese wird durch das Transportsystem weiter in die erste Transportrichtung transportiert, bis ein Sensorelement des Bestückautomaten feststellt, dass die Leiterplatte vollständig an dem Stopper vorbeitransportiert worden ist,
- d) nach der Feststellung, dass die Leiterplatte vollständig an dem Stopper vorbeitransportiert worden ist, wird die Leiterplatte entgegen der ersten Transportrichtung bis zum Stopper zurücktransportiert, der den Transport der Leiterplatte erneut stoppt, und
- e) der zweite Teilbereich der Leiterplatte wird durch den wenigstens einen Bestückkopf des Bestückautomaten mit elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen bestückt.
- a) the printed circuit board is transported by a transport system of the placement in a first transport direction to a stopper of the placement, which stops the transport of the circuit board,
- b) a first subregion of two subregions of the printed circuit board is equipped with at least one placement head of the placement machine with electronic and / or mechanical components,
- c) the stopper releases the printed circuit board and this is transported by the transport system further in the first transport direction until a sensor element of the placement machine determines that the printed circuit board has been completely transported past the stopper,
- d) after determining that the circuit board has been completely transported past the stopper, the circuit board is transported back against the first transport direction to the stopper, which stops the transport of the circuit board again, and
- e) the second portion of the circuit board is equipped by the at least one placement of the placement with electronic and / or mechanical components.
Die Leiterplatte wird durch das Transportsystem des Bestückautomaten, das vorzugsweise ein Transportband mit Transportriemen oder Transportrollen aufweist, auf dem die Leiterplatten geführt werden, in eine erste Transportrichtung transportiert. Der Stopper des Bestückautomaten stoppt den Transport der Leiterplatte und hält zusammen mit dem Transportsystem die Leiterplatte in der vorgesehenen Bestückposition. In dieser Bestückposition wird ein erster Teilbereich der Leiterplatte, von zwei Teilbereichen der Leiterplatte, durch einen oder mehrere Bestückköpfe des Bestückautomaten mit elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen bestückt. Das heißt, der oder die Bestückköpfe des Bestückautomaten Bestücken den Teilbereich der Leiterplatte, der dem Stopper zugewandt ist. Nach der Bestückung des ersten Teilbereichs der Leiterplatte gibt der Stopper die Leiterplatte frei, so dass diese durch das Transportsystem weiter in die erste Transportrichtung transportiert wird, bis ein Sensorelement des Bestückautomaten feststellt, dass die Leiterplatte vollständig an dem Stopper vorbeitransportiert worden ist. Das Sensorelement erkennt, wenn die Leiterplatte durch das Transportsystem vollständig an dem Stopper vorbeitransportiert worden ist. Zur Feststellung der Position der Leiterplatte können auch mehrere Sensorelemente vorgesehen sein. Nach der Feststellung, dass die Leiterplatte vollständig an dem Stopper vorbeitransportiert worden ist, ändert sich die Transportrichtung des Transportsystems, insbesondere des Transportbandes, des Bestückautomaten. Das heißt, die Leiterplatte wird entgegen der ersten Transportrichtung zurücktransportiert. Der Stopper, der wieder seine Stoppposition eingenommen hat, stoppt den Rücktransport der Leiterplatte. Die Leiterplatte wird durch den Stopper des Bestückautomaten in einer zweiten Bestückposition gehalten. In dieser zweiten Bestückposition wird der zweite Teilbereich der Leiterplatte durch den wenigstens einen Bestückkopf des Bestückautomaten mit elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen bestückt.The printed circuit board is transported in a first transport direction by the transport system of the placement machine, which preferably has a conveyor belt with transport belts or transport rollers on which the printed circuit boards are guided. The stopper of the placement machine stops the transport of the printed circuit board and, together with the transport system, holds the printed circuit board in the intended placement position. In this placement position, a first subregion of the printed circuit board, of two subregions of the printed circuit board, is equipped with one or more placement heads of the placement machine with electronic and / or mechanical components. That is, the placement head or heads of the placement machine loading the portion of the circuit board, which faces the stopper. After fitting the first portion of the circuit board, the stopper releases the circuit board, so that it is transported by the transport system further in the first transport direction until a sensor element of the placement detects that the circuit board has been completely transported past the stopper. The sensor element detects when the printed circuit board has been completely transported past the stopper by the transport system. To determine the position of the circuit board and a plurality of sensor elements may be provided. After determining that the circuit board has been completely transported past the stopper, the transport direction of the transport system, in particular of the conveyor belt, of the placement machine changes. That is, the circuit board is transported back against the first transport direction. The stopper, which has again taken its stop position, stops the return transport of the circuit board. The circuit board is held by the stopper of the placement in a second placement position. In this second placement position of the second portion of the circuit board is equipped by the at least one placement of the placement with electronic and / or mechanical components.
Das Verfahren ermöglicht, dass sowohl kleine Leiterplatten, als auch große Leiterplatten, sogenannte Longboards, durch einen Bestückautomaten bestückt werden können, der nur einen einzigen Stopper zur Fixierung der Leiterplatten aufweist. Durch den Rücktransport der zu bestückenden Leiterplatte, kann, im Vergleich zu den Bestückautomaten des Standes der Technik, ein Stopper eingespart werden, um sowohl kleine Leiterplatten, als auch große Leiterplatten zu Bestücken, wodurch die Material- und Herstellungskosten für den Bestückautomaten reduziert werden können. Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein und derselbe Stopper zur Bestückung von kleinen Leiterplatten, als auch von großen Leiterplatten verwendet. Im Sinne der Erfindung werden unter kleinen Leiterplatten insbesondere Leiterplatten bis zu einer Länge von 450 mm verstanden. Unter großen Leiterplatten werden Leiterplatten ab einer Länge von 450 mm, insbesondere Leiterplatten mit einer Länge von 610 mm oder größer, verstanden. Das Verfahren ermöglicht, dass Bestückautomaten flexibler für die Bestückung von Leiterplatten mit elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen ausgebildet sind.The method makes it possible that both small circuit boards, as well as large circuit boards, so-called longboards, can be equipped by a placement, which has only a single stopper for fixing the circuit boards. By the return transport of the printed circuit board to be equipped, a stopper can be saved compared to the placement machines of the prior art, to both small circuit boards, as well as large circuit boards to stock, whereby the material and manufacturing costs for the placement can be reduced. That is, in the method according to the invention, one and the same stopper is used for the assembly of small circuit boards, as well as of large circuit boards. For the purposes of the invention, small circuit boards are understood in particular to be circuit boards up to a length of 450 mm. Large circuit boards are understood to mean printed circuit boards from a length of 450 mm, in particular printed circuit boards with a length of 610 mm or greater. The method allows placement machines are designed to be more flexible for the assembly of printed circuit boards with electronic and / or mechanical components.
Dieses Verfahren, das heißt, der Rücktransport der Leiterplatte zu dem Stopper, um einen zweiten Teilbereich der Leiterplatte zu Bestücken, wird vorzugsweise bei Leiterplatten ab einer Länge von 450 mm durchgeführt. Je nach Ausführung und Größe des Bestückautomaten kann das zuvor beschriebene Verfahren aber auch bei Leiterplatten mit einer Länge von weniger als 450 mm durchgeführt werden.This method, that is, the return transport of the circuit board to the stopper to populate a second portion of the circuit board, is preferably carried out in circuit boards from a length of 450 mm. Depending on the design and size of the placement machine, the method described above can also be carried out with printed circuit boards with a length of less than 450 mm.
Bei kleinen Bestückautomaten, die zur Bestückung einer einzigen Leiterplatte ausgebildet sind, kann nach der vollständigen Bestückung der Leiterplatte diese entgegen der ersten Transportrichtung aus dem Bestückautomaten heraustransportiert werden. Vorzugsweise ist dieses Verfahren aber bei Bestückautomaten einsetzbar, die dazu ausgebildet sind, eine Vielzahl von Leiterplatten nacheinander zu Bestücken. Daher kann gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass nach der Bestückung des zweiten Teilbereichs der Leiterplatte die Leiterplatte erneut in die erste Transportrichtung transportiert wird. Dies ermöglicht das Nachführen einer weiteren Leiterplatte zu der Bestückposition, während die erste, bereits bestückte Leiterplatte aus dem Bestückbereich entfernt wird.For small placement machines, which are designed for equipping a single circuit board, after complete assembly of the circuit board, these can be transported out of the placement machine counter to the first transport direction. Preferably, however, this method can be used in placement machines which are designed to load a multiplicity of printed circuit boards one after the other. Therefore, it can be provided according to a preferred development of the invention in the method that after the assembly of the second portion of the circuit board, the circuit board is transported again in the first transport direction. This allows the tracking of another circuit board to the placement position, while the first, already populated board is removed from the Bestückbereich.
Der Stopper des Bestückautomaten kann verschiedenartig ausgebildet sein. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante des Bestückautomaten, kann der Stopper als ein mechanischer Stopper ausgebildet sein. Das heißt, die Leiterplatte kann zur Bestückung durch einen mechanischen Stopper gestoppt werden. Dieser ist beispielsweise als ein Klinkenstopper ausgebildet. Der mechanische Stopper, insbesondere der Klinkenstopper, ist vorzugsweise verschiebbar und/oder verschwenkbar beziehungsweise verdrehbar ausgebildet. Um die auf dem Transportsystem transportierte Leiterplatte zu stoppen, nimmt der mechanische Stopper vorzugsweise einer senkrechte Position ein. Dabei ist der Stopper in der Stoppposition derart oberhalb des Transportsystems, insbesondere oberhalb des Transportbandes, positioniert, dass die auf dem Transportsystem transportierte Leiterplatte an diesem anschlägt und dadurch die Leiterplatte in der vorgesehenen Bestückposition gehalten wird. Zur Freigabe der Leiterplatte kann der mechanische Stopper linear verschoben werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der mechanische Stopper verschwenkt oder verdreht werden. Vorzugsweise ist der mechanische Stopper als ein verschwenkbarer beziehungsweise kippbarer Klinkenstopper ausgebildet. Die Drehachse eines derartig ausgebildeten mechanischen Stoppers ist vorzugsweise unterhalb der Oberfläche des Transportsystems angeordnet, so dass der Stopper in der verschenkten Position den Weitertransport der zum Teil bestückten Leiterplatte ermöglicht. Der mechanische Stopper kann beispielsweise in Transportrichtung der Leiterplatte verschenkt werden. Alternativ ist denkbar, dass der mechanische Stopper in einer Ebene verschwenkt werden kann, die senkrecht zur Transportrichtung der Leiterplatte verläuft. The stopper of the placement machine can be designed in various ways. According to a first preferred embodiment of the placement machine, the stopper may be formed as a mechanical stopper. That is, the circuit board can be stopped for placement by a mechanical stopper. This is designed for example as a latch stopper. The mechanical stopper, in particular the latch stopper, is preferably designed to be displaceable and / or pivotable or rotatable. In order to stop the printed circuit board transported on the transport system, the mechanical stopper preferably assumes a vertical position. In this case, the stopper is positioned in the stop position above the transport system, in particular above the conveyor belt, in such a way that the printed circuit board transported on the transport system strikes against it and the printed circuit board is thereby held in the intended placement position. To release the circuit board, the mechanical stopper can be moved linearly. Additionally or alternatively, the mechanical stopper may be pivoted or rotated. Preferably, the mechanical stopper is designed as a pivotable or tiltable latch stopper. The axis of rotation of a mechanical stopper designed in this way is preferably arranged below the surface of the transport system, so that the stopper in the wasted position enables further transport of the partially assembled printed circuit board. The mechanical stopper can be given away, for example, in the transport direction of the printed circuit board. Alternatively, it is conceivable that the mechanical stopper can be pivoted in a plane which is perpendicular to the transport direction of the printed circuit board.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante des Bestückautomaten, kann der Stopper zumindest einen Licht-Taster oder zumindest einen Ultraschallsensor aufweisen, der bei Feststellung einer vorgegebenen Position der Leiterplatte ein Stoppsignal an das Transportsystem sendet, durch das das Transportsystem den Transport der Leiterplatte stoppt. In dieser Ausführungsvariante ist der Stopper nicht mechanisch ausgebildet, sondern das Stoppen der transportierten Leiterplatte erfolgt im Zusammenspiel des zumindest einen Licht-Tasters beziehungsweise des zumindest einen Ultraschallsensors und des Transportsystems. Stellt der zumindest eine Licht-Taster oder der zumindest eine Ultraschallsensor fest, dass die Leiterplatte die Bestückposition erreicht hat, sendet der zumindest einen Licht-Taster oder der zumindest eine Ultraschallsensor ein Stoppsignal an das Transportsystem, das den Weitertransport der Leiterplatte unverzüglich stoppt.According to another preferred embodiment of the placement machine, the stopper may have at least one light button or at least one ultrasonic sensor, which sends a stop signal to the transport system upon detection of a predetermined position of the circuit board through which the transport system stops the transport of the circuit board. In this embodiment, the stopper is not mechanically formed, but the stopping of the transported circuit board takes place in interaction of the at least one light button or the at least one ultrasonic sensor and the transport system. If the at least one light button or the at least one ultrasound sensor determines that the circuit board has reached the placement position, the at least one light button or the at least one ultrasound sensor sends a stop signal to the transport system which immediately stops the further transport of the circuit board.
Ein Licht-Taster, auch als optischer Näherungsschalter bezeichnet, weist einen Lichtsender, beispielsweise eine LED, und einen Lichtempfänger, beispielsweise eine Fotodiode, auf. Der Lichtempfänger wertet die Intensität des vom Lichtsender empfangenen Lichtes aus. Der Lichttaster reagiert auf das von der Leiterplatte reflektierte Licht. Der Schaltabstand des Licht-Tasters ist von den Reflexionseigenschaften der Oberfläche der Leiterplatte abhängig.A light button, also referred to as an optical proximity switch, has a light transmitter, for example an LED, and a light receiver, for example a photodiode. The light receiver evaluates the intensity of the light received by the light emitter. The light sensor reacts to the light reflected from the printed circuit board. The switching distance of the light button depends on the reflection properties of the surface of the printed circuit board.
Ein Ultraschallsensor arbeitet mit einem Ultraschallwandler zum Senden und Empfangen. Das heißt, in einem bestimmten Takt werden speziell codierte Ultraschallsignale gesendet. Nach der Reflektion am zu messenden Zielobjekt, das heißt der Leiterplatte, werden die reflektierten Signale vom Sender empfangen und dekodiert. Die ermittelte Signallaufzeit wird gegebenenfalls temperaturkompensiert und in eine Abstandsinformation umgewandelt. Auf diese Art und Weise erkennt der Ultraschallsensor, wenn eine Leiterplatte in den Bereich der ausgesendeten Ultraschallsignale, das heißt in die vorgegebene Bestückposition, gelangt ist.An ultrasonic sensor works with an ultrasonic transducer for transmitting and receiving. That is, in a particular clock specially coded ultrasonic signals are sent. After reflection on the target object to be measured, ie the printed circuit board, the reflected signals are received and decoded by the transmitter. The determined signal propagation time is optionally temperature compensated and converted into a distance information. In this way, the ultrasonic sensor recognizes when a printed circuit board in the range of the emitted ultrasonic signals, that is in the predetermined placement position has arrived.
Der Stopper, das heißt, der mechanische Stopper oder der Licht-Taster beziehungsweise der Ultraschallsensor, ist Teil des Bestückautomaten. Vorzugsweise ist der Stopper Teil des Transportsystems.The stopper, that is, the mechanical stopper or the light button or the ultrasonic sensor, is part of the placement machine. Preferably, the stopper is part of the transport system.
Die Leiterplatte wird vorzugsweise durch Transportriemen und/oder Transportrollen des Transportsystems transportiert. Ferner kann die Leiterplatte durch Transportwangen des Transportsystems seitlich begrenzt geführt werden.The printed circuit board is preferably transported by transport belts and / or transport rollers of the transport system. Furthermore, the circuit board can be guided laterally limited by transporting cheeks of the transport system.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Bestückautomat zum Bestücken von elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen an Leiterplatten, aufweisend ein Transportsystem zum Transportieren der Leiterplatten und einen Stopper zum Stoppen der Leiterplatten in einer Bestückposition, wobei der Bestückautomat Mittel zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, gelöst.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a placement machine for equipping electronic and / or mechanical components on printed circuit boards, comprising a transport system for transporting the printed circuit boards and a stopper for stopping the printed circuit boards in a placement position, wherein the placement machine comprises means for carrying out the method according to the first aspect of the invention has been solved.
Ein derartiger Bestückautomat ist konstruktiv einfach ausgebildet und ermöglicht das Bestücken kleiner Leiterplatten, als auch großer Leiterplatten, wobei im Sinne der Erfindung große Leiterplatten eine Länge von zumindest 450 mm aufweisen. Vorteilhafterweise ist das Transportsystem zum Transportieren der Leiterplatte derart ausgebildet, dass es die Leiterplatte zunächst in eine erste Transportrichtung und anschließend in eine zur ersten Transportrichtung entgegengesetzte zweite Transportrichtung transportieren kann. Dies ermöglicht, dass ein und derselbe Stopper zur Positionierung kleiner und großer Leiterplatten verwendet werden kann. Kleine Leiterplatten werden bis zum Stopper transportiert und vollständig bestückt. Große Leiterplatten werden bis zum Stopper transportiert, ein erster Teilbereich der Leiterplatte wird mit Bauelementen bestückt und anschließend wird die Leiterplatte durch den Stopper freigegeben, so dass diese weiter in die erste Transportrichtung transportiert werden kann. Nachdem die teilweise bestückte Leiterplatte vollständig an dem Stopper vorbeigeführt worden ist, wird die Transportrichtung des Transportsystems umgekehrt, so dass die Leiterplatte erneut, diesmal aber mit der anderen Seite, durch den Stopper gestoppt wird. In dieser zweiten Bestückposition wird die Leiterplatte beziehungsweise der zweite noch nicht bestückte Teilbereich der Leiterplatte bestückt. Das Transportsystem, insbesondere das Transportband, kann durch eine Umkehrung der Transportrichtung die Leiterplatte von zwei Seiten auf den Stopper zu bewegen. So können auch große Leiterplatten, sogenannte Longboards, durch nur einen Stopper in den entsprechenden Bestückpositionen gehalten werden.Such a placement machine is structurally simple and allows the assembly of small circuit boards, as well as large circuit boards, which in the context of the invention, large circuit boards have a length of at least 450 mm. Advantageously, the transport system for transporting the printed circuit board is designed such that it can first transport the printed circuit board in a first transport direction and then in a direction opposite to the first transport direction second transport direction. This allows one and the same stopper to be used for positioning small and large circuit boards. Small printed circuit boards are transported to the stopper and fully populated. Big circuit boards will be up transported to the stopper, a first portion of the circuit board is equipped with components and then the circuit board is released by the stopper so that it can be further transported in the first transport direction. After the partially populated printed circuit board has been passed completely past the stopper, the transport direction of the transport system is reversed so that the printed circuit board is stopped again, but this time with the other side, by the stopper. In this second Bestückposition the circuit board or the second not yet populated portion of the circuit board is populated. The transport system, in particular the conveyor belt, can move the printed circuit board from two sides onto the stopper by reversing the transport direction. So even large circuit boards, so-called longboards, can be kept in the appropriate placement positions by just one stopper.
Das Transportsystem, insbesondere das Transportband, kann Transportriemen und/oder Transportrollen aufweisen. Ferner kann das Transportsystem Transportwangen aufweisen, die für die seitliche Führung der Leiterplatte verantwortlich sind. Die Transportwangen sorgen dafür, dass die Leiterplatte linear entlang der Transportrichtung des Transportsystems geführt wird und nicht seitlich ausbrechen kann.The transport system, in particular the conveyor belt, may have transport belts and / or transport rollers. Furthermore, the transport system may have transport cheeks, which are responsible for the lateral guidance of the circuit board. The transport cheeks ensure that the circuit board is guided linearly along the transport direction of the transport system and can not break out laterally.
Der Stopper kann verschiedenartig ausgebildet sein, wobei er derart in dem Bestückautomat angeordnet ist, dass er temporär den Weitertransport der Leiterplatte unterbinden und diese in einer Bestückposition halten kann. Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei der Vorrichtung vorgesehen sein, dass der Stopper verschiebbar und/oder verschwenk- oder verdrehbar ausgebildet ist. So kann der mechanische Stopper, der beispielsweise ein rechteckiges Profil aufweisen kann, senkrecht zur Leiterplatte linear geführt werden. In einer ersten sogenannten Stoppposition stoppt er den Weitertransport der Leiterplatte, in einer zweiten Position lässt er den Weitertransport der Leiterplatte zu. Alternativ oder zusätzlich kann der mechanische Stopper verschwenkbar beziehungsweise verdrehbar ausgebildet sein. Hierbei kann er in einer Ebene parallel zur Transportrichtung der Leiterplatte oder in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung der Leiterplatte verschwenkt oder verdreht werden. Vorzugsweise ist der mechanische Stopper als ein Klinkenstopper, der an seinem freien Ende ein Rasthacken aufweist, ausgebildet.The stopper can be designed in various ways, wherein it is arranged in the placement machine such that it can temporarily prevent the further transport of the circuit board and hold them in a placement position. According to a preferred development of the invention may be provided in the device that the stopper is designed to be displaceable and / or pivotable or rotatable. Thus, the mechanical stopper, which may for example have a rectangular profile, are guided linearly perpendicular to the printed circuit board. In a first so-called stop position, it stops the further transport of the printed circuit board, in a second position, it allows the further transport of the circuit board. Alternatively or additionally, the mechanical stopper can be designed to be pivotable or rotatable. In this case, it can be pivoted or rotated in a plane parallel to the transport direction of the printed circuit board or in a plane perpendicular to the transport direction of the printed circuit board. Preferably, the mechanical stopper is designed as a latch stopper which has a latching hook at its free end.
Alternativ ist ein Bestückautomat bevorzugt, bei dem der Stopper zumindest einen Licht-Taster oder zumindest einen Ultraschallsensor zum Feststellen der Position der Leiterplatte aufweist, wobei der Stopper mit einer Sendeeinrichtung zum Übertragen eines Stoppsignals an das Transportsystem gekoppelt ist, und das Transportsystem eine Empfangseinrichtung zum Empfangen des Stoppsignals und eine Steuereinheit zum Stoppen des Transportes aufweist. Die Sendeeinrichtung zum Übertragen eines Stoppsignals kann in dem Stopper integriert sein oder mit dem Stopper verbunden sein. Stellt der zumindest eine Licht-Taster oder der zumindest eine Ultraschallsensor fest, dass die Leiterplatte eine vorgegebene Bestückposition erreicht hat, sendet die Sendeeinrichtung ein Stoppsignal an das Transportsystem. Die Empfangseinrichtung des Transportsystems empfängt das Stoppsignal und leitet dieses an die Steuereinheit des Transportsystems weiter, welches den Weitertransport der Leiterplatte unverzüglich unterbindet und die Leiterplatte in der ersten Bestückposition festhält. Kleine Leiterplatten werden in der ersten Bestückposition vollständig bestückt. Große Leiterplatten, sogenannte Longboards, werden zunächst nur zum Teil bestückt. Nach der Teilbestückung transportiert das Transportsystem die teilweise bestückte Leiterplatte weiter, bis diese den Stopper vollständig passiert hat. Bei Feststellung durch ein Sensorelement, dass die Leiterplatte den Stopper vollständig passiert hat, wird die Transportrichtung des Transportsystems umgekehrt, so dass die Leiterplatte erneut in Richtung des Stoppers befördert wird. Sobald die Leiterplatte erneut dem Stopper erreicht, unterbindet dieser erneut den Weitertransport der Leiterplatte. In dieser zweiten Bestückposition wird der noch nicht bestückte Teilbereich der Leiterplatte bestückt.Alternatively, a placement machine is preferred in which the stopper has at least one light button or at least one ultrasonic sensor for detecting the position of the printed circuit board, wherein the stopper is coupled to a transmitting device for transmitting a stop signal to the transport system, and the transport system receiving means for receiving of the stop signal and a control unit for stopping the transport. The transmitting device for transmitting a stop signal may be integrated in the stopper or connected to the stopper. If the at least one light button or the at least one ultrasonic sensor detects that the printed circuit board has reached a predetermined placement position, the transmitting device sends a stop signal to the transport system. The receiving device of the transport system receives the stop signal and forwards it to the control unit of the transport system, which immediately stops the further transport of the circuit board and holds the circuit board in the first placement position. Small PCBs are fully populated in the first placement position. Large printed circuit boards, so-called longboards, are initially only partially populated. After the partial loading, the transport system continues to transport the partially assembled printed circuit board until it has completely passed the stopper. When detected by a sensor element that the circuit board has completely passed the stopper, the transport direction of the transport system is reversed, so that the circuit board is again transported in the direction of the stopper. As soon as the printed circuit board reaches the stopper again, it stops the further transport of the printed circuit board. In this second placement position of not yet equipped part of the circuit board is populated.
Ein derartig ausgebildeter Bestückautomat ermöglicht mit nur einem einzigen Stopper neben der Bestückung von kleinen Leiterplatten auch die so genannte Longboard-Bestückung. Das heißt, anstelle eines sonst üblichen zusätzlichen Stoppers, wird zur Bestückung von Leiterplatten jeglicher Größe ein einziger Stopper verwendet. Bei dem erfindungsgemäßen Bestückautomaten kann der zusätzliche Stopper eingespart werden.Such a trained placement machine allows with a single stopper in addition to the assembly of small circuit boards and the so-called longboard assembly. That is, instead of a usual additional stopper, a single stopper is used for the assembly of printed circuit boards of any size. In the placement machines according to the invention, the additional stopper can be saved.
Diese sogenannte Longboard-Option ermöglicht die Verarbeitung von Leiterplatten bis zu einer Länge von 610 mm und größer.This so-called longboard option allows the processing of printed circuit boards up to a length of 610 mm and larger.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:The invention and its developments and advantages thereof are explained in more detail with reference to drawings. Each show schematically:
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den
Die
Die Leiterplatte fährt zunächst zum Bestücken mit elektronischen und/oder mechanischen Bauelementen zum Stopper. Dort wird der erste Teil der Leiterplatte bestückt. Anschließend fährt die Leiterplatte in Transportrichtung bis die Leiterplatte vollständig an dem Stopper vorbeitransportiert worden ist, Das heißt, nach dem Passieren des Stoppers befördert das Transportband die Leiterplatte mit ein paar Millisekunden Nachlaufzeit. Anschließend wird die Leiterplatte entgegen der Transportrichtung zurück zum Stopper transportiert. Hier wird der zweite Teil der Leiterplatte bestückt. Durch dieses Verfahren beziehungsweise durch einen derartigen Bestückautomaten kann ein Stopper eingespart werden, wenn der Bestückautomat auch für die Bestückung von großen Leiterplatten ausgebildet sein soll. Die Leiterplattenlänge ist durch dieses Verfahren beziehungsweise durch einen derartigen Bestückautomaten nicht mehr auf 450 mm bzw. 610 mm beschränkt.The printed circuit board first moves to the stopper for loading with electronic and / or mechanical components. There, the first part of the circuit board is populated. Subsequently, the circuit board moves in the transport direction until the circuit board has been completely transported past the stopper, that is, after passing through the stopper, the conveyor belt conveys the circuit board with a few milliseconds follow-up time. Subsequently, the circuit board is transported against the transport direction back to the stopper. Here, the second part of the circuit board is populated. By this method or by such a placement machine, a stopper can be saved if the placement machine should also be designed for the assembly of large printed circuit boards. The length of the printed circuit board is no longer restricted to 450 mm or 610 mm by this method or by such a placement machine.
Werden in einem Bestückautomaten großen Hubtischplatten und lange Klemmbleche beziehungsweise Transportwangen verbaut, so ist für die Option der so genannten Longboard-Bestückung keine mechanische Umrüstung eines Bestückautomaten erforderlich.If large lift table tops and long clamping plates or transport webs are installed in a placement machine, no mechanical retrofitting of a placement machine is required for the option of so-called longboard assembly.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Transportsystemtransport system
- 1a1a
- Transportrollen des TransportsystemsTransport rollers of the transport system
- 22
- Leiterplattecircuit board
- 3a3a
- erste Transportrichtungfirst transport direction
- 3b3b
- der ersten Transportrichtung entgegengesetzte zweite Transportrichtungthe first transport direction opposite second transport direction
- 44
- Stopperstopper
- 55
- Drehachse des StoppersRotary axis of the stopper
- 6a6a
- erste Drehrichtung der Transportrollen des Transportsystemsfirst direction of rotation of the transport rollers of the transport system
- 6b6b
- umgekehrte Drehrichtung der Transportrollen des Transportsystemsreverse direction of rotation of the transport rollers of the transport system
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110923 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
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