DE2229784C2

DE2229784C2 - Einrichtung zum Bestücken von Leiterplatten mit elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen

Info

Publication number: DE2229784C2
Application number: DE2229784A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7446 Oberboihingen Nowak; Eckhart 7026 Bonladen Zietlow
Original assignee: SUETRON-ELEKTRONIC BUCK MOHN SUESSMILCH OHG 7021 SIELMINGEN
Current assignee: SUETRON-ELEKTRONIC BUCK MOHN SUESSMILCH OHG 7021 SIELMINGEN
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1972-06-19
Publication date: 1974-01-24
Also published as: DE2229784B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beicken von Leiterplatten mit elektrischen bzw. elek-)nischcn Bauelementen, die mit Anschlußdrähten ler -stiften durch Löcher in den Leiterplatten hin-Tchgreifen.

Für eine Fertigung, für die sich eine Anlage zum "automatischen Bestücken von Leiterplatten nicht tint, bedient man sich des manuellen Bestückens.

Diese Tätigkeit stellt jedoch erhöhte Anforderungen an das Geschick und die Lern- und Merkfähigkeit des Arbeitenden, weshalb schon Hilfseinrichtungen geschaffen worden sind, die ein versehentliches Bestücken einer Leiterplatte mit einem falschen Bauele-. ment verhindern sollen.

Eine bekannte derartige Einrichtung weist einen Tisch auf, in dem sich eine motorisch angetriebene Transportkette befindet, die mit Bechern bestückt ist.

ίο Eine Tischplatte weist eine öffnung auf, die den Zug.iff zu stets nur einem dieser Becher ermöglicht. Der Antrieb der Transportkette ist mit einer über dem Tisch angeordneten Projektionseinrichtung gekoppelt, mit deren Hilfe eine Folge von Diapositiven auf eine in einer Aufnahmevorrichtung des Tisches angeordnete Leiterplaue projiziert werden kann. Die bekannte Einrichtung arbeitet nun so, daß durch die Diapositive diejenigen Stellen der zu bestückenden Leiterplatte mit einem Lichtpunkt markiert werden,

ao die mit der Gattung von Bauelementen zu bestücken sind, die sich in dem durch die öffnung des Tisches hindurch gerade zugänglichen Becher befinden. Diese bekannte Einrichtung erfordert einen hohen apparativen Aufwand: Es ist nicht nur ein Antrieb

»5 für den Transport der Becher erforderlich, sondern auch ein Projektor; beim Umstellen der Einrichtung von einem Leiterplattentyp zum andern müssen umfangreiche Vorarbeiten durchgeführt werden: Es sind nämlich so viele Diapositive der zu bestückenden

Leiterplatte anzufertigen, wie dies der Zahl der benötigten Bauelementarten entspricht. Infolgedessen kommt zu dem apparativen Aufwand für die eigentliche Bestückungseinrichtung noch derjenige für die Anfertigung der Diapositive hinzu.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine einfachere Einrichtung zum Bestücken von' Leiterplatten mit elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen, die mit Anschlußdrähten oder -stiften durch Löcher in den Leiterplatten hindurchgreifen, zu schaffen, die eine Aufnahmevorrichtung für die zu bestückende Leiterplatte aufweist. Gemäß der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, die Aufnahmevorrichtung unter den Löchern der zu bestückenden Leiterplatte mit Kontakten einer Kontaktanordnung zu versehen, mindestens einen Kontaktstift zum Hindurchführen durch die Löcher der Leiterplatte und für jede Art von Bauelementen eine elektrisch aktivierbare Anzeigevorrichtung vorzusehen und die einen Enden der Stromkreise aller An-Zeigevorrichtungen mit dem Kontaktstift zu verbinden, während das andere Ende des Stromkreises einer jeden Anzeigevorrichtung mit denjenigen Kontakten deir Kontaktanordnung zu verbinden ist, über denen die Leiterplatte mit der jeweiligen Anzeigevor-

richtung zugeordneten Bauelementen zu bestücken ist. Wenn nun also eine Bedienungsperson mit dem Kontaktstift die verschiedenen Löcher der zu bestükkenden Leiterplatte abtastet, so schließt sie an jedem Loch den Stromkreis derjenigen Anzeigevorrichtung, die dem an dieser Stelle anzubringenden Bauelement entspricht. Es sind nun die verschiedensten Arten von Anzeigevorrichtungen denkbar; so könnten die Anzeigevorrichtungen die Form von elektrisch beleuchtbaren Abbildungen der verschiedenen Bauelemente haben, einfacher ist es jedoch, wenn die Anzeigevorrichtungen elektrische Lichtquellen sind, die an oder neben Behältern zur Aufnahme der Bauelemente angeordnet sind. Man benötigt dann nur so

viele Lichtquellen, wie Arten von Bauelementen in Frage kommen, und außerdem eine entsprechende Anzahl von Behältern, von denen jeder.nur eine Art von Bauelementen aufnimmt. Normalerweise wird also der Kontaktstift von einer Bedienungsperson von Loch zu Loch der zu bestückenden Leiterplatte geführt. Grundsätzlich ware es aber auch denkbar, diesen Arbeitsgang zu automatisieren. Ferner muß betont werden, daß, wird ein etwas umständlicherer Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung in Kauf genommen, es auch möglich ist, die einer bestimmten Bauelementengattung entsprechenden Kontakte der Kontaktanordnungen gesondert mit Anzeigevorrichtuneen zu verbinden, statt diese Kontakte unteremander zu verbinden und dann an eine .gemeinsame Anzelgevorrichtung anzuschließen. Schließlich ist es auch denkbar, die Anzeigevorrichtungen so zu gestalten, daß sie im aktivierten Zustand den Zugang zu den Bauelementen erst möglich machen, d.h. die Furrn einer Sperre oder Tür haben, die beispielsweise elektromagnetisch betätigt wird. Bei einer solchen ki üd l i bäi Ai

elektromagnetisch g ird. Bei einer solch

Konstruktion würde also eine betätiete Anzeigevor richtung nur den Behälter für diejenigen Bauelemente freigeben, mit denen die Leiterplatte über dem geradc betätigten Kontakt der Kontaktanordnung zu bestücken ist."

Der apparative Aufwand bei der erfindungsgemä-Ben Einrichtung ist erheblich geringer wie bei der bekannten Konstruktion, da die Behälter für die Bauelemente nicht bewegt werden müssen, ein Projektor überflüssig ist und statt einer Reihe von Diapositiven lediglich eine kontaktanordnung für jeden Leiterplattentyp hergestellt werden muß, was weit einfacher ist als die beim Stand der Technik erforderlichen Vorarbeiten, wie sich aus der folgenden Be-Schreibung noch ergeben wird.

Selbstverständlich müssen cewisse Bauelemente auch bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Bestücken vorbereitet werden, so z.B. Bauelemente mit axialen Anschlußdrähten, die vor der Bestückung zugeschnitten und auf Einsetzmaß gebogen werden müssen '

Eine besonders einfache Art einer Kontaktanordnung hat die Form einer in der Aufnahmevorrichtung auswechselbar angeordneten, der zu bestückenden Leiterplatte entsprechenden Leiterplatte, bei der an Stelle der Löcher Kontakte vorgesehen sind, wobei alle einem bestimmten Bauelement zugeordneten Kontakte der Kontakt-Leiterplatte mit einem Kontaktelement dieser Leiterplatte verbunden sind unJ 5> die Aufnahmevorrichtung ebenfalls Kontaktelemente zum Kontaktieren der Kontaktelemente der Kontakt-Leiterplatte besitzt, wenn letztere in die Aufnahmevorrichtung eingesetzt ist. Die Kontakt-Leiterplatte kann also gleichzeitig mit den zu bestückenden Leiterplatten gebohrt werden, worauf lediglich noch in üblicher Weise auf ihrer Rückseite zu den Kontaktelementen führende Leiterbahnen anzubringen und die Löcher mit Lötzinn auszufüllen sind, so daß dort die Kontakte entstehen. Beim Umrüsten der erfindungsgemäSen Einrichtung vom einen auf den anderen Leiterolattentyp bedarf es also lediglich des rechte Anordnung der Bauelemente in einem hinter der Aufnahmevorrichtung ungeordneten, einen v> inkel oder Bogen um letztere bildenden, schräg natn hinten ansteigenden Speicher. ^

Weitere Merkmale und Einzelheiten der brtinuun ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen i.itu oder aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausrunrungsform; es zeigt

F i g. 1 einen mit einer erfihdungsgemalien tinrichtung versehenen Arbeitsplatz,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die mit einer is.ontakt-Leiterplatte bestückte Aufnahmevorrichtung ur die zu bestückenden Leiterplatten, ,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch dic_A'ii-

nahmevorrichtung nach der Linie 3-3 in M g. -, J doch nach dem Einsetzen einer zu bestückenden Leiterplatte, und

Fig.4 ein schematische·. Schaltbild eier enindungsgemäßen Einrichtung.

Die Fig. 1 zeigt die Tischplatte 10 eines A platzes, auf der ein als Ganzes mit 12 ""ei Speicher für elektrische bzw. elektronische mente sowie eine Aufnahmevorrichtung 14 tür zu nestückende Leiterplatten aufgebaut sind. Uer ^P^eicn" umgibt die Aufnahmevorrichtung im Winkel und trägt auf seiner schräg nach hinten ansteigendeniVorderscite in Nuten 16 Reihen von Behaltern ib. uit. auswechselbar in diese Nuten eingesetzt sina. jluli der Behälter besitzt eine bestimmte Ordnungszam wie dies in der obersten Reihe angedeutet ist, uno ui«. entsprechende Ordnungszahl befindet sich uniet atn Behältern auf dem Speicher. Dies ermöglicht em Ri!en der Behälter im Läget eines Betriebs wodurcti sichergestellt wird, daß sich in jedem tsenaiter nur Bauelemente einer _Danz bestimmten Gattung; bet inden, beispielsweise Widerstände eines bes mm en Widerstandwerts, Transistoren mit besJmmten Eigenschaften od. dgl. mehr. Jedem Platz^ fur einen

Behälter ist schließlich eine ^Glu.^h'^a™P* ^ *"*^e°£_o net. so daß für jede Ordnungszahl des Speichers also ^eine Glühlampe vorgesehen ist.

Die Aufnahmevorrichtung 14 besitzt eine auf stutzen 22 angeordnete Tragplatte 24, an der ein: has sung 26 für später noch zu ^^f^™^ gen einer auswechselbaren
montiert ist. Der *™*™\^ Leiterplatte dienen ferner Pos,»omerstifte: 30. an der Aufnahmevorrichtung 14 fes J abbracht * ^nd und Löcher in der Kontakt-Leiterplatte 28 durch dringen.

Von der Fassung 26 der
führen elektrische Leitungen 32 _ p

noch zu beschreibende Stromquelle zu den ve s.h.e denen GH hlampen 20> die übe^ ^e'ⁿ? Sam™Ue.tung 34 mit einem Kontaktstift 36 elektrisch leitend ver

bunden sind.

Wie die Fig.2 und3 "kenne" 'a *£ g* ™ entsprechend der ^Bef"^c^ⁿ^^ Leiterplatte 40 ausgebildete Kontakt-LeiterpiaUe Z» auf ihrer Ooerseite Kontakte«, »"d ™ar unter je dem Loch 44 der Leiterplatte 40 einen *oniaKi.

aJLÄÄÄÄ

rechend der Zuordnung der Behäl- 65 mente hindurch, die auf der Unterseil e de r Lei te

eirrtr ff n^n= S ^

SeSduüg!gestattet eine besonders arbeitsge- nicht Gegenstand der Erfindung ,st. Diejenigen Kon-

takte 42, die sich unter Löchern für gleiche Bauelemente, d. h. beispielsweise unter Löchern für Widerstände mit K)ki2, befinden, sind über Leitungen 50«, 50 ft,... miteinander und mit der zu diesem Bauelement gehörenden Glühlampe 20 a bzw. 20 ft... verbunden, wobei im Zuge der Leitungen 50a, 50ft... noch die Kontaktzungen 52a, 52b... der Kontakt-Leiterplatte 28 und die entsprechenden Elemente der Fassung 26 der Aufnahmevorrichtung liegen. Die miteinander elektrisch verbundenen Kontakte 42 wurden in F i g. 3 dementsprechend mit 42 α, 42 ft ... bezeichnet.

Damit die zu bestückende Leiterplatte 40 richtig über der Kontakt-Leiterplatte 28 positioniert wird, besitzt sie Löcher 60 für die Positionierstifte 30.

Der F i g. 4 kann schließlich noch die Verdrahtung zwischen Kontaktstift 36 und Glühlampen 20 entnommen werden; diese Figur zeigt auch die Stromquelle 70 im Zuge der Sammelleitung 34.

Die Aufnahmevorrichtung für die Kontakt-Leiterplatte und die zu bestückenden Leiterplatten kann auf die jeweilige Leiterplattengröße einstellbar sein.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nun die folgende:

Den im Lager eines Herstellungsbetriebs befindlichen Bauelementen wird eine bestimmte Ordnungszahl gegeben, und diese Ordnungszahlen werden auch den Behältern 18, den Glühlampen 20 und den diesen zugeordneten Stellen für die Behälter 18 zugeordnet. Bei entsprechender Ausbildung und Schaltung der Kontakt-Leiterplatten wird dann sichergestellt, daß jede Stelle der Leiterplatten mit dem richtigen Bauelement bestückt wird.

Eine Bedienungsperson erfaßt nun mit der einen Hand den Kontaktstift 36 und führt ihn in ein Loch 44 der zu bestückenden Leiterplatte 40 ein. Der den darunterliegenden Kontakt 42 der Kontakt-Leiterplatte 28 berührende Kontaktstift schließt den Stromkreis für diejenige Glühlampe 20, die dem

ίο Bauelement zugeordnet ist, das in das gerade abgetastete Loch 44 der Leiterplatte 40 einzusetzen ist. Die Bedienungsperson faßt also mit der anderen Hand in den Behälter 18, der sich unter der aufleuchtenden Glühlampe befindet und setzt das vorbereitete Bauelement mit seinem Anschlußdraht in das Loch 44 ein —■ selbstverständlich wird der zweite Anschlußdraht des Bauelements in ein benachbartes Loch eingeführt. Kurz zuvor hat die Bedienungsperson den Kontaktstift aus dem gerade abgetasteten Loch 44

ao herausgezogen und in das nächste Loch eingeführt. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß das gerade einzusetzende Bauelement stets zwischen das zuletzt eingesetzte Bauelement und den Kontaktstift eingeführt werilc-n muß.

»5 Die erfindungsgernäße Einrichtung führt nicht nur zu einer geringeren Belastung der Arbeiterinnen und Arbeiter in bezug auf Lern- und Merkfähigkeit, sondern zu einer beträchtlichen Reduzierung des Zeitbedarfs für gleiche Arbeitsleistungen, und zwar um etwa ein Drittel der Arbeitszeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Bestücken von Leiterplatten mit elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen, die mit Anschlußdrähten oder -stiften durch Löcher in den Leiterplatten hindurchgreifen, mit einer Aufnahmevorrichtung für die zu bestückende Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung unter den Löchern der zu bestückenden Leiterplatte Kontakte einer Kontaktanordnung aufweist, daß mindestens ein Kontaktstift zum Hindurchführen durch die Löcher der Leiterplatte und für jede Art von Bauelementen eine elektrisch aktivierbare Aazeigevorrichtung vorgesehen ist, und daß die einen Enden der Stromkreise aller Anzeigevorrichtungen mit dem Kontaktstift verbunden sind, während das andere Ende des Stromkreises einer jeden Anzeigevorrichtung mit denjenigen Kontakten der Kontaktanordnung verbunden ist, über denen die Leiterplatte mit der jeweiligen Anzeigevorrichtung zugeordneten Bauelementen zu bestücken ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnung eine in der Aufnahr «".vorrichtung auswechselbar angeordnete, der zu bestückenden Leiterplatte entsprechende Leiterplatte ist, be' der an Stelle der Löcher Kontakte vorgesehen sind, daß alle einem bestimmten Bauelement zugeouineten Kontakte der Kontakt-Leiterplatte mit einem Kontaktelement dieser Leiterplatte verbunden sind, und daß die Aufnahmevorrichtung ebenfalls Kontaktelemente zum Kontaktieren der Kontaktelemente der Kontakt-Leiterplatte besitzt, wenn letztere in die Aufnahmevorrichtung eingesetzt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt-Leiterplatte an ihrem Rand Kontaktzungen als Kontaktelemente aufweist, für die die Aufnahmevorrichtung mit Fassungen versehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtungen elektrische Lichtquellen sind, die an oder neben Behältern zur Aufnahme der Bauelemente angeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch insbesondere als Stifte ausgebildete Positionierelemente an der Aufnahmevorrichtung für die zu bestückende Leiterplatte.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung auf das Lciterplattenformat einstellbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen hinter der Aufnahmevorrichtung angeordneten, einen Winkel oder Bogen um letztere bildenden, schräg nach hinten ansteigenden Speicher für die Bauelemente.