DE2614772C2 - - Google Patents
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- DE2614772C2 DE2614772C2 DE2614772A DE2614772A DE2614772C2 DE 2614772 C2 DE2614772 C2 DE 2614772C2 DE 2614772 A DE2614772 A DE 2614772A DE 2614772 A DE2614772 A DE 2614772A DE 2614772 C2 DE2614772 C2 DE 2614772C2
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Montagevorrichtung
zur automatischen aufeinanderfolgenden Bestückung einer
Unterlage, insbesondere einer gedruckten Schaltungs
platte, mit verschiedenen elektrischen Bauelementen,
mit mehreren Magazinen für jeweils gleiche, auf
Streifen angeordnete Bauelemente mit nach einer Seite
ausgerichteten Anschlußdrähten, mit einer Übergabeein
heit zum Abtrennen der in einer zur Unterlage
parallelen Ebene vorgehaltenen Bauelemente von den
Streifen und Zuführen der Bauelemente in gewünschter
Reihenfolge nacheinander zu einer Einsetzvorrichtung,
die die Bauelemente mit ihren Anschlußdrähten in ent
sprechende Löcher der Unterlage einsetzt.
Es sind Montagevorrichtungen zum automatischen Bestück
en von bedruckten Schaltungsplatinen mit verschiedenen
Bauelementen, beispielsweise Keramik-Kondensatoren,
Elektrolyt-Kondensatoren, vertikal stehenden Widerstän
den (Fig. 1a, 1b, 1c) bekannt, bei denen die einzelnen
Bauelemente zunächst ungeordnet in einen Trichter ein
geführt werden, aus dem sie durch Ansaugeinrichtungen
oder dergl. entnommen werden. Bei diesen bekannten
Vorrichtungen können die Bauteile oder ihre Anschluß
drähte durch andere Bauteile relativ leicht beschä
digt werden und darüber hinaus hat es sich als schwie
rig erwiesen, die Bauteile zuverlässig aus dem Trich
ter zu entnehmen. Aus diesem Grunde werden die Bauele
mente auf einem Träger aus beispielsweise zwei bieg
samen, bandartigen Streifen angeordnet, zwischen denen
sie oder ihre Anschlußdrähte gehalten werden und von
denen sie bei Bedarf abgetrennt werden.
Montagevorrichtungen zur automatischen aufeinanderfol
genden Bestückung einer Schaltungsplatine mit auf Bau
elementträgern angeordneten Bauelementen können bezüg
lich der Art der Zuführung der Bauelemente in zwei
Gruppen unterteilt werden. In der einen Gruppe werden
die Bauelemente auf einen einzigen Träger in der Rei
henfolge zugeführt, in der sie auf einer gedruckten
Schaltungsplatine befestigt werden sollen. Wie Fig.
2a zeigt, können nach diesem Zuführungsverfahren Bau
elemente auf einen Bauelementträger nacheinander einer
Einsetzvorrichtung oberhalb einer Schaltungsplatine
zugeführt werden, wobei die Schaltungsplatine durch
nicht näher dargestellte Einrichtungen so verschoben
wird, daß die verschiedenen Stellen, an denen die Bau
elemente befestigt werden sollen, unter die Einsetz
vorrichtung gebracht werden. Die hintereinander ange
ordneten Bauelemente werden von ihrem Bauelement
träger getrennt und die Verbindungsdrähte werden in
Löcher in der Schaltungsplatine eingesetzt und danach
durch ebenfalls nicht näher dargestellte Einrichtun
gen umgebogen und an der Schaltungsplatine befestigt.
Dieses Zufügungsverfahren erfordert keine Hilfs-
Transporteinrichtungen, da nur ein Bauelementträger
für das Anbringen der Bauelemente direkt zur Schal
tungsplatine erforderlich ist und demzufolge geson
derte Transportvorrichtungen überflüssig sind. Nach
teilig ist jedoch, daß ein Ausfall im Bauelemente-
Transport zu erheblichen Störungen führt, da die
Reihenfolge der Bauelemente nicht verändert werden
kann. Nimmt man beispielsweise an, daß die an einem
Bauelementträger befestigten Bauelemente abwechselnd
aus Kondensatoren und Widerständen bestehen und daß
aus irgendeinem Grunde der Bauelementträger nicht in
dem notwendigen Schrittakt weiter befördert wurde, so
kann beispielsweise an der für einen Widerstand vorge
sehenen Stelle in der Schaltungsplatine ein Kondensa
tor bzw. umgekehrt eingesetzt werden.
Die zweite Art der Montagevorrichtungen ist aus der
US-PS 37 77 350 bekannt, bei der mehrere Bauelement
träger vorgesehen sind, von denen jeder eine besondere
Bauelementart heranführt. Jedem Bauelementträger ist
eine Schneideinheit zugeordnet, die die Bauelemente
von den einzelnen Bauelementträger abtrennt, wonach
die Bauelemente über eine Fördereinrichtung oder durch
ein Rohr in beliebiger, ungeordneter Lage zu einem
Einsetzkopf transportiert werden, dem eine Ausricht
einrichtung zur Wiederherstellung der für den Ein
setzvorgang erforderlichen Lage des Bauelementes vor
geschaltet ist. Da bei dieser bekannten Montagevor
richtung die Bauelemente nur lose durch die Transport
einrichtung gefördert werden und da verschiedenartige
Bauelemente durch eine gemeinsame Transporteinrich
tung von den Bauelementträgern zur Einsetzstation
herangeführt werden, ist die Transporteinrichtung
größer als für einige Bauteile nötigt, so daß eine
gleichmäßige Versorgung von Bauelementen für die Ein
setzvorrichtung problematisch ist. Weiterhin bean
sprucht das Heranführen der von den Bauelementträgern
abgetrennten Bauelemente zur Einsatzstation Zeit, wo
bei die Transportgeschwindigkeit mehr oder weniger
festliegt und damit als begrenzend für den Arbeits
rhythmus der Maschine wird, d. h. für die Zeit, die
zum Befestigen der in einer Schaltungsplatine erfor
derlichen Bauelemente erforderlich ist. Für größere
Schaltungsplatinen sind darüber hinaus eine große An
zahl von Schneideinheiten erforderlich, die die Ma
schine aufwendig gestalten.
Der prioritätsälteren deutschen Patentschrift
26 14 002 ist eine Maschine zum automatischen Be
stücken von gedruckten Schaltungen zu entnehmen, bei
der parallel mehrere Bauelementträger vorgesehen sind,
die jeweils Bauelemente eines bestimmten Typs in Strei
fenform aufgereit enthalten und denen die vorgegebe
ner Reihenfolge je ein Bauelement durch Abtrennen ent
nommen und zu einem Einsetzkopf überführt und von
diesem mit den Zuleitungen in die entsprechenden Boh
rungen einer gedruckten Schaltung eingesetzt wird.
Bei dieser Montagevorrichtung werden die Bauelemente
unter Beibehaltung ihrer vorgeordneten Lage von den
Bauelementträgern abgetrennt und an den Einsetzkopf
übergeben. Dadurch werden lange Transportwege vom
Abtrennen bis zum Einsetzen der Bauelemente vermie
den. Aufgrund der engen Führung an der Übergabestelle
von der Abtrennvorrichtung zum Einsetzkopf wird der
Bauelementträger nach dem Abtrennen der Bauelemente
in viele Teile zerschnitten, wobei sich dann die
kleingeschnittenen Bauelementträger- und Leiter
drahtteile sehr leicht an ungeeigneten Stellen in
nerhalb der Montagevorrichtung festsetzen und den Be
trieb blockieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mon
tagevorrichtung zur automatischen aufeinanderfolgen
den Bestückung einer Unterlage mit verschiedenen auf
Bauelementträgern angebrachten elektrischen Bauele
menten zu schaffen, die eine Trennung der Bauele
mente von dem Bauelementträgern unmittelbar im Be
reich des Bestückungsortes ermöglicht und sicherstellt,
daß die Bauelemente aus dem Bereich herausgeholt und
der Einsetz- oder Bestückungsvorrichtung in exakter
Lageausrichtung übergeben werden und daß der Bauele
mentträger unbeschädigt als Ganzes wieder aus diesem
kritischen Bereich der Bestückungsmaschine herausge
bracht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß jedem Magazin eine Umlenkrolle zugeordnet ist,
um die der Streifen
geführt wird,
daß die
Magazine mitsamt den Umlenkrollen nacheinander in einem
seitlich verschiebbaren Maga
zinschlitten angeordnet sind, welcher das Magazin
der als nächste in die Unterlage einzusetzenden Bau
teile vor der Übergabeeinheit bereitstellt, und daß
die Übergabeeinheit derart schwenkbar angeordnet ist, daß sie
zwischen die Umlenkrollen hineinschwenken, ein
Bauelement ergreifen, abtrennen und von der Umlenk
rolle weg in eine Stellung schwenken kann, wo es von
der Einsetzeinheit übernommen werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Trennung
der Bauelemente von den Bauelementträgern unmittelbar
im Bestimmungsbereich und stellt dabei sicher, daß
die Bauelemente in definierter Lage aus dem Bereich
herausgeholt und exakt an die Bestückungsvorrich
tung übergeben werden und daß der Bauelementträger
unzerstückelt den Bestückungsbereich verläßt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsform im einzelnen beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung verschiedener
Bauelemente, die auf einer Schaltungsplatte be
festigt werden können;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bekannten
Montagevorrichtung;
Fig. 3 eine Gesamtansicht der
Montagevorrichtung;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der teil
weise weggebrochenen Vorrichtung, wobei die
relative Anordnung zueinander der hauptsäch
lichen Einheiten der Maschine deutlich wird;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Bauelementträger;
Fig. 6 eine Seitenansicht auf eine Vorschubeinheit
für einen Bauelementträger;
Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie I-I aus
Fig. 6;
Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie II-II aus
Fig. 7;
Fig. 9 die Oberseite des Vorderabschnittes einer
Vorschubeinheit;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung des Zu
führverfahrens für einen Bauelementträger von
der Vorratsrolle zu einer Vorschubeinheit,
wobei ferner die Befestigung eines beweglichen
Vorschubeinheiten-Lagers und eines Magazins
erkennbar ist;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht von hinten der
Bauelement-Zuführvorrichtungen und Förderein
heiten;
Fig. 12 eine Einzelheit in perspektivischer Darstel
lung für einen Ständer für ein Magazinrad;
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung eines Bauelement-
Magazins;
Fig. 14 eine perspektivische Darstellung eines teil
weise weggebrochenen Bauelement-Magazins;
Fig. 15 eine perspektivische Gesamtdarstellung einer
Schneid- und Übergabeeinheit sowie einer
Einsetzeinheit sowie des Antriebs;
Fig. 16 einen horizontal genommenen Querschnitt des
Antriebs für die Schneid- und Übergabeeinheit
sowie für die Einsetzeinheit aus Fig. 15;
Fig. 17 und 18 Drauf- und Seitenansicht der Schneid-
und Übergabeeinheit sowie der Einsetzeinheit;
Fig. 19 einen Querschnitt durch den Aufbau der Schneid-
und Übergabeeinheit;
Fig. 20 und 21 Vertikal- und Horizontalschnitte durch
Einzelheiten der Schneidmesser der Schneid-
und Übergabeeinheit;
Fig. 21b eine schematische Darstellung der Messerform;
Fig. 22 eine schematische Darstellung der Anschluß
drähteform;
Fig. 23 einen Querschnitt durch die Klaue als Teil
der Einsetzeinheit;
Fig. 24 bis 26 Seitenansichten des Aufbaus der verschie
denen Betriebsstellungen der Einsetzeinheiten;
Fig. 27 ein Zeitdiagramm für den Betriebsablauf der
verschiedenen Einheiten während des Einsetzens
eines Bauelements.
Fig. 3 und 4 zeigen eine Montagevorrichtung,
die einen seitlich beweglichen Magazin
schlitten 7 sowie mehrere Transporteinheiten 1 aufweist, die
vor Magazingestelle 8 angeordnet sind. Der
Magazinschlitten 7 trägt mehrere Magazingestelle 8, wobei auf
jedem Magazingestell ein Magazin 37 angeordnet ist, auf dem ein bandförmiger Bauelementträger 6 auf
gewickelt ist, welcher eine bestimmte Art von Bauelementen 3
trägt. Jede Transporteinheit 1 kann schrittweise in einer
von hinten nach vorne weisenden Richtung einen Bauelementträger
6 von dem zugehörigen Magazin 37 abwickeln. An einer im
wesentlichen zentralen Stelle der Vorrichtung ist eine Schneid-
und Übergabeeinheit 9 sowie eine Einsetzeinheit 10 vorgesehen.
Eine Bewegung des beweglichen Magazinschlittens 7 nach links oder rechts
um unterschiedliche Längen bringt unterschiedliche Transport
einheiten 1 in Ausrichtung auf die Schneid- und Übergabeein
heit 9. Das vordere Bauelement 3 auf dem Bauteilträger, der gerade
auf die Schneid- und Übergabeeinheit 9 ausgerichte ist, wird
von dem Bauteilträger durch die Einheit 9 abgetrennt und durch
diese an die Einsetzeinheit 10 übergeben, die das Bauteil
in eine gedruckte Schaltungsplatte 12 einsetzt. Die ge
druckte Schaltungsplatte 12 ist auf einem Positioniertisch
11 befestigt, welcher zu seinen senkrechten X- und Y-Achsen
so beweglich ist, daß die erforderlichen Abschnitte der
Schaltungsplatte 12 auf die Einsetzeinheit 10 ausgerichtet
werden. Nach Einsetzen des Bauelements werden seine Anschluß
drähte auf eine vorbestimmte Länge beschnitten und gegen
die Unterseite der gedruckten Schaltungsplatte 12 durch
eine nicht dargestellte Umlegeeinheit 136 flach angebogen.
In einem vorderen Bandabschnitt der Vorrichtung ist ferner
eine Steuertafel 13 angeordnet, die die erforderlichen Wahl-
und Steuermittel zur Betätigung der erwähnten Baugruppen
umfaßt.
Gemäß Fig. 4 und 10 umfaßt der Magazinschlitten 7 eine
im wesentlichen ebene Grundplatte 36 sowie linke und rechte
Seitenwände 36 a und wird nach links und rechts durch Lager
42 geführt, die an die Unterseite des Vorderkantenabschnittes
der Grundplatte 36 angesetzt sind und auf einer feststehenden
Schiene 43 rutschen, welche auf einem Hauptrahmen-Abschnitt
40 der Vorrichtung befestigt ist. Ferner wird die Bewegung
des Magazinschlittens durch eine Rolle 39 ermöglicht, die über einen
Winkel 39 a am rückwärtigen Randabschnitt der Grundplatte 36
befestigt ist und auf einer Schiene 41 abrollt, welche eben
falls an dem Hauptrahmenabschnitt 40 befestigt ist und sich von
links nach rechts erstreckt. Der Antrieb des Magazinschlittens
7 geschieht über einen Impulsmotor 44, der in vorbe
stimmter Lage an dem Hauptrahmen 40 befestigt ist und ein
Ritzel 45 antreibt, das auf einer Zahnstange 46 kämmt, die
sich von links nach rechts erstreckt und
an einem vorderen Abschnitt der Grundplatte 36 für den
Magazinschlitten 7 befestigt ist.
Die Magazingestelle 8 umfassen je ein Magazin 37, die drehbar auf
zwei vertikal stehenden Platten 38 befestigt sind, welche
auf einem rückwärtigen Abschnitt der Grundplatte 36 stehen.
Zwischen den Vorderabschnitten der Seitenwände 36 a des
Magazinschlittens 7 erstreckt sich eine horizontale Lagerplatte 34,
die an gegenüberliegenden Enden mit den oberen Abschnitten
der Seitenwände 36 a verbunden ist, auf welcher die Trans
porteinheiten 1 für den Bauelementträger ruhen. Auf jede
Transporteinheit 1 ausgerichtet und unter derselben sind
abwärts geneigte Führungen 36 b angeordnet, die jene Ab
schnitte des Bauelementträgers 6 führen, von welchen die
Bauelemente 3 in noch weiter unten zu beschreibender Weise
abgetrennt worden sind, wobei jene Bauelemente durch eine Öffnung
in der Grundplatte 36 in einen nicht dargestellten Abfall
behälter gelangen, der im unteren Teil der Montagevorrichtung
angeordnet und zum Entleeren zugänglich ist.
Gemäß Fig. 5 weist jeder Bauelementträger 6 ein biegbares Band
4 der Breite W sowie einen Klebestreifen 5 auf, mit dessen
Hilfe die Endabschnitte der im wesentlichen parallelen An
schlußdrähte 2 a und 2 b der Bauelemente 3 auf dem Streifen 4 fest
gehalten werden, so daß die Bauelemente 3 im wesentlichen recht
winklig zur Längsrichtung, d. h. zur Längsachse und zur Vor
schubrichtung des Bauelementträgers 6 abstehen. Jeder Anschluß
draht 2 a und 2 b besitzt den Durchmesser d.
Der Abstand zwischen den Innenseiten zweier Anschlußdrähte
2 a und 2 b ist mit p bezeichnet, während der Abstand
zwischen den Außenseiten der beiden Anschlußdrähte p′ ist
und der Abstand zwischen gleichliegenden Anschlußdrähte 2 a
und 2 b benachbarter Bauelemente 3 dann P beträgt. In Abständen
P sind in dem Bauelementträger 6 Löcher 6 a ausgebildet, die sich
sowohl durch den Klebestreifen 5 als auch den Streifen 4
erstrecken und mittig zwischen den Anschlußdrähten benach
barter Bauelemente 3 angeordnet sind. In diese Löcher 6 a greift
eine Umlenkrolle 14 ein, die einen
Vorschub des Bauelementträgers 6 schrittweise um die Längen
P ermöglicht.
Gemäß Fig. 6 und 10 bildet der rückwärtige Endabschnitt
jeder Transporteinheit 1 einen abwärts gerichteten Haken
31, der einen Rückhalteschaft 32 umgreift, der allen Transport
einheiten 1 gemeinsam ist, und erstreckt sich zwischen den
gegenüberliegenden Seitenwänden 36 a des Magazinschlittens 7 und ist
mit gegenüberliegenden Enden an dem oberen Abschnitt der
Seitenwände 36 a befestigt. An einem mittleren
Abschnitt jeder Transporteinheit 1 ist eine sich abwärts
erstreckende Falle 33 befestigt, die in eine Öffnung eingreifen
kann, welche in einem Rückhaltestück 35 ausgebildet ist, das
seinerseits auf der horizontalen Lagerplatte 34 befestigt ist. Die Seiten
der Falle 33 greifen in das Rückhaltestück 35 ein. So
kann jede Transporteinheit 1 auf der horizontalen Lagerplatte 34 in Stel
lung gehalten werden, und zwar über eine seitliche und nach vorne
oder nach rückwärts gerichteter Bewegung, welche durch den
Rückhalteschaft 32 und das Rückhaltestück 35 verhindert werden.
Die Transporteinheit 1 kann jedoch leicht und schnell dadurch ent
fernt werden, daß zunächst ihr vorderes Ende nach oben an
gehoben und dann die Transporteinheit 1 nach rückwärts soweit bewegt
wird, daß der Haken 31 den Rückhalteschaft 32 freigibt, wel
che Bewegung durch den zusammengesetzten Pfeil C in Fig. 10
angedeutet ist.
Gemäß Fig. 6-8 wird der Antrieb für jede Transporteinheit
1 durch eine Einrichtung erreicht, die die erwähnte Umlenk
rolle 14, ein Antriebssternrad 16, ein Antriebszahnrad 20
sowie eine Klinke 21 zum Drehen des Zahnrads 20 umfaßt.
14 sitzt frei drehbar auf einer Welle 18, die
fest im vordersten Stirnabschnitt der Transporteinheit 1
befestigt ist und an deren Peripherie radial angeordnete
Nasen 15 befestigt sind, und zwar in einem Abstand, der
gleich dem Abstand P zwischen den Löchern 6 a im Bauelement
träger 6 ist, so daß aufeinanderfolgende Nasen 15 in auf
einanderfolgende Löcher 6 a eingreifen können. Das Antriebs
sternrad 16 besitzt die gleiche Anzahl von radialen Nasen
wie die Umlenkrolle 14 und wird durch eine Schraube 27 an einem
Stirnabschnitt einer Welle 19 festgehalten, die parallel
zu und hinter der Welle 18, die die Umlenkrolle 14 trägt, ange
ordnet ist, während das Antriebssternrad 16 und die Umlenk
rolle 14, die in den Träger eingreift, über einen Riemen 17
verbunden sind.
Die Schraube 27 kann angezogen oder gelockert werden und
bestimmt damit die Festigkeit, mit der das Antriebssternrad 16
auf der Welle 19 gehalten ist, so daß die Bewegung des Antriebs
sternrads 16 und damit der Vorschub des Bauelementträgers 6
in Abhängigkeit von dem vom Antriebszahnrad 20 übertragenen Antrieb
fein eingestellt werden kann.
Das Antriebs-Zahnrad 20 ist an dem gegenüberliegenden
Stirnabschnitt der drehbaren Welle 19 befestigt. Auf der
Welle 19 ist ferner zwischen dem Antriebssternrad 16 und
dem Antriebs-Zahnrad 20 ein Streckhebel 22 befestigt, der um die
Welle 19 frei drehbar und mit einem mittleren Abschnitt
auf dieser befestigt ist. Die Klinke 21 dient zum Vorschieben
des Antriebs-Zahnrads 20 und ist an einem Ende 22 a des Streckhebels 22
schwenkbar befestigt und wird in Eingriff mit dem Antriebs-Zahn
rad 20 durch eine Druckfeder 24 gehalten, deren eines Ende
an der Außenkante der Klinke 21 und deren gegenüberliegendes
Ende an einer Stelle des Streckhebels 22 in der Nähe des Endes 22 a
befestigt ist. Eine Rückholfeder 25, deren eines Ende an einer
am Hauptrahmen der Transporteinheit 1 befestigten Klammer be
festigt ist und deren gegenüberliegendes Ende am Streckhebel 22
an einem Abschnitt in der Nähe des Endes 22 a befestigt ist,
übt eine konstante Kraft auf den Streckhebel 22 so aus, daß er
in eine Ausrichtung gebracht wird, in der die Klinke 21 ein
fach in einen Zahn des Antriebs-Zahnrads 20 gedrückt wird, jedoch
keinerlei Drehkraft auf das Antriebs-Zahnrad ausübt, welche Betriebs
stellung in Fig. 6 gezeigt ist. An dem entgegengesetzten
Ende 22 b des Streckhebels 22 ist eine frei drehbare Rolle 23
befestigt. Eine Rückwärtsbewegung des Antriebs-Zahnrads 20
wird durch eine Federplatte 26 verhindert, deren Kanten
abschnitt fest am Rahmenabschnitt der Transporteinheit
1 befestigt ist, und die sich zu einer Stelle erstreckt,
in der sich ihre gegenüberliegende Kante in aufeinander
folgende Zähne des Antriebs-Zahnrads 20 erstrecken kann.
Wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben werden wird,
wird dann, wenn die Transporteinheit 1 sich in einer Ab
schneidstation B befindet, die Rolle 23 durch einen Schieber
66 nach oben geschoben, wodurch der Streckhebel 22 im Uhrzeigersinn
bei Betrachtung von Fig. 6 verschwenkt wird und die Klinke
21 des Antriebs-Zahnrads 20 um einen Zahn weiterstellt, wodurch das
Antriebssternrad 16, das fest auf der Welle 19 sitzt, um
eine Distanz gedreht wird, die gleich dem Abstand P ent
spricht und über den Riemen 17 die Umlenkrolle 14 um die glei
che Distanz antreibt. Auf diese Weise schiebt die Umlenk
rolle 14 den Bauelementträger 6 vor und bringt nacheinander Bau
elemente 3 in eine Abschneidlinie A-A am vordersten Ende der
Transporteinheit 1, wie Fig. 9 zeigt.
Gemäß Fig. 8 und 9 ist zur Verhinderung eines Aufbäumens
des Bauelementträgers 6 ein Druckfederelement 28 a vorgesehen,
dessen rückwärtiges Ende an einer Klammer 28 b befestigt ist,
welche an einem unteren Abschnitt des Hauptrahmens der Trans
porteinheit 1 befestigt ist und sich längs des unteren vor
deren Stirnabschnitts um eine gewisse Distanz um den Nasen
abschnitt der Transporteinheit 1 herum erstreckt. Auf der
Innenseite des Druckfederelements 28 a ist ein Niederhalte
riemen 29 a vorgesehen, der aus einem Material mit geringem
Reibungswiderstand gefertigt ist und mit einem Ende an der
Klammer 28 b befestigt ist und dessen gegenüberliegendes
Ende an einem Ende eines Zugelementes 29 b befestigt ist.
Das Zugelement 29 b ist an einem Halter 30 schwenkbar be
festigt, welcher am Hauptrahmen der Transporteinheit 1
befestigt ist und an dessen gegenüberliegendem Ende das
Ende einer Feder 29 c befestigt ist, die an der anderen
Seite am Hauptrahmen der Transporteinheit 1 befestigt ist
und eine Kraft so ausübt, daß das Zugelement 29 b den
Niederhalteriemen 29 a zieht.
Gemäß Fig. 11 bis 14 befindet sich in der obersten Kante
jeder vertikalen Platte 38, die das Gestellt für das Magazin 37
bildet, eine halbkreisförmige Kehle 38 a. Die Kehlen 38 a
zweier Platten 38 dienen zur Lagerung gegenüberliegender
Enden der Welle 37′, die zu beiden Seiten eines Magazins
37 vorsteht und mit dem Magazin 37 fest verbunden ist,
wobei das einen Bauelementträger 6 tragende Magazin 37 auf diese
Weise frei drehbar ist und damit ein zunehmendes Abwickeln
des Bauelementträgers 6 durch die Umlenkrolle 14 an der Vorder
seite der zugehörigen Transporteinheit wie beschrieben er
möglicht. Wenn jedoch es erforderlich ist, daß ein Bauelement
träger 6 in einem Magazinkasten 37 a (Fig. 14) bevorratet
werden muß, in welchem der Bauelementträger 6 dann zu einzelnen
zusammenhängenden Schichten zusammengefaltet ist, dann wird
der Magazinkasten 37 a einfach auf den Bodenabschnitt eines
Magazingestells 8 abgestellt, die durch die Wände 38
gebildet wird (Fig. 11), wobei der Bauelementträger 6 direkt
aus dem Magazinkasten 37 a herausgeführt und aus ihm zunehmend
abgewickelt wird, und zwar in dem Maße wie die zugehörige
Transporteinheit 1 betätigt wird. Wie somit Fig. 11 zeigt,
erlaubt die Montagevorrichtung die Verwendung zweier
Arten von Bauelementträgern 6. Wenn sämtliche Bauelemente 3 von
einem Bauelementträger 6 abgenommen worden sind, wird das
Magazin 37 oder der Magazinkasten 37 a einfach aus dem Magazingestell
8 angehoben und durch ein volles Magazin
37 oder einen vollen Magazinkasten 37 a ersetzt.
Wie man hauptsächlich aus den Fig. 9-11 entnimmt, läuft
die Zufuhr von Bauelementen wie folgt ab.
Mehrere Bauelementträger 6, die auf einem Magazin 37 oder
in einem Magazinkasten 37 a bevorratet sind, welche in
den Magazingestellen 8 angeordnet sind, die ihrerseits auf einem
unteren, rückwärtigen Abschnitt des Magazinschlittens
7 befestigt sind, sind mit einer entsprechenden Anzahl
von Transporteinheiten 1 verbunden, die fest auf dem oberen
vorderen Abschnitt des Magazinschlittens 7 angeordnet sind. Um das
anfängliche Einsetzen eines Bauelementträgers 6 in die zuge
hörige Transporteinheit 1 zu erleichtern, besitzt der Bauelemen
träger 6 einen geeigneten vorderen Endabschnitt, in welchem
eine oder mehrere Öffnungen 6 a eingestanzt sind, der je
doch noch keine Bauelemente 3 trägt. Selbstverständlich ist
dieser Anfang eines Bauelementträgers nicht absolut notwendig.
Bei Betätigung eines geeigneten Schalters
auf der Steuertafel 13 (Fig. 3), mit dem ein spezielles Bauelement
zur Befestigung ausgewählt wird, wird der Magazinschlitten
7 nach links oder rechts hinreichend weit bewegt, um
den Bauelementträger 6, der das erforderliche Bauelement 3 trägt,
auf die Abschneidstation auszurichten, die im Ganzen mit B
in Fig. 11 bezeichnet ist. Dasjenige Bauelement 3, das am vor
deren Stirnabschnitt dieses Bauelementträgers 6 sich befindet,
d. h. das Bauelement 3, das auf der Schneidlinie A-A′ (Fig. 9)
ausgerichtet ist, befindet sich in Wahrheit an der Abschneid
station B und wird von dem gewählten Bauelementträger 6 in noch
zu beschreibender Weise abgetrennt, wonach das nächste Bauelement
3 in die Linie A-A gebracht wird. Bei nachfolgendem Auslösen
eines entsprechenden Schalters auf der Steuerstafel 13 bleibt der
Magazinschlitten 7 in seiner Stellung, wenn das gleiche Bauelement 3
erforderlich ist, oder wird so
bewegt, daß derjenige Bauelementträger 6, der das gewählte
Bauelement 3 trägt, auf die Abschneidstation B
ausgerichtet wird, wenn ein anderes Bauelement 3 gewählt wird.
Die Bauelemente 3 müssen dabei nicht jeweils einzeln
gewählt werden, vielmehr kann die Schaltung der Steuertafel
13 so programmiert sein, daß eine Folge verschiedener Bau
elementträger 6 in Linie mit der Abschneidstation B gebracht wird,
nachdem ein einzelner Schalter betätigt wurde.
Nachfolgend wird jetzt die Schneid- und Übergabeeinheit 9
sowie die Einsetzeinheit 10 im einzelnen beschrieben.
Gemäß Fig. 4 ist die Schneid- und Übergabeeinheit 9 an
einem festen Kragen 40 a schwenkbar befestigt, der sich ver
tikal nach oben aus dem Hauptrahmen 40 erstreckt und sich
unmittelbar neben einer mittig angeordneten Ein
setzeinheit 10 befindet. Die Einsetzeinheit 10 wird von einem Haupt
rahmen 67 getragen, der an festen Bandabschnitten der
Montagevorrichtung befestigt ist. Der Antrieb sowohl zum
Schwenken der Schneid- und Übergabeeinheit 9 wie auch zur
Betätigung der Einsetzeinheit 10 wird von einem Motor 115
über eine Kupplungsbremse 116 gebildet, wobei der Motor 115
und die Bremse 116 auf einer Platte 150 befestigt sind,
die an einem oberen hinteren Abschnitt der Vorrichtung vorge
sehen ist.
Wie man im einzelnen aus den Fig. 15 und 16 entnimmt, sind
die Schneid- und Übergabeeinheit 9 sowie die Einsetzeinheit
10 in einer horizontalen bzw. in einer vertikalen
Ebene angeordnet und werden von einer Welle 51 sowie einer
Schubstange 95 gedreht und betätigt, die jeweils durch Drehen
der Nockenscheiben 60 und 56 betätigt werden, welche fest auf einer
gemeinsamen Welle 121 befestigt sind, deren gegenüberliegende
Enden in Wänden des Hauptrahmens 67 drehbar gelagert sind. In
einem wesentlichen mittleren Abschnitt der drehbaren Welle 121
ist eine Rolle 122 befestigt, die mit einem Riemen 123 mit
einer Rolle 120 in Verbindung steht, die fest auf einer
Antriebswelle 117 befestigt ist, deren gegenüberliegende
Enden in Seitenwänden des Hauptrahmens 67 drehbar gelagert
sind. An einem Ende der Antriebswelle 117 befindet sich
ein Getrieberad 119, das mit einem Ritzel 118 kämmt, welches
an der Abtriebswelle der Bremse 116 befestigt ist,
so daß der Motor 115 die Nocken 60 und 56, die auf der Welle
121 befestigt sind, antreiben kann.
Wie man besonders gut aus Fig. 15 erkennt, kontaktiert
die Nockenscheibe 56 eine Rolle 57, die auf einer Welle
54 drehbar befestigt ist, die an einem Arm 55 sitzt, dessen
eines Ende schwenkbar in einem festen Bandabschnitt des
Hauptrahmens 67 gelagert ist, und dessen anderes Ende
mit einem Lager-Haltering 102 verbunden ist, welcher am
oberen Endabschnitt der erwähnten Schubstange 95 vorgesehen
ist und Lager 104 enthält, die in Fig. 15 nicht dargestellt
sind, jedoch die Schubstange 95 kontaktieren. Am oberen Ende der
Schubstange 95 ist eine Schraube 103 aufgeschraubt, die den
Innenring der Kugellager 104 auf der Schubstange 95 hält.
Eine Druckfeder 58, deren eines Ende am Arm 55 und deren
anderes Ende am Hauptrahmen 67 befestigt sind, drückt die Rolle
57 gegen die Nockenscheibe 56. Die Drehung der
Nockenscheibe 56 bewirkt somit eine abwechselnde Auf- und Ab
wärtsbewegung der Schubstange 95, wodurch die Einsetzeinheit
10 in noch zu beschreibender Weise betätigt wird.
Die Schwenkbewegung der Schneid- und Übergabeeinheit 9 wird
durch eine vertikale Welle 51 gesteuert, die drehbar in
geeigneten Lagerabschnitten des Hauptrahmens 67 gelagert ist,
und deren unteres Ende fest mit einem Abschnitt der Schneid-
und Übergabeeinheit 9 in Verbindung steht, und zwar in Ver
längerung mit dem Schwenkzentrum der Übergabeeinheit 9. Ein Ritzel
64 ist am oberen Abschnitt der vertikalen Welle 51 befestigt.
Das Ritzel 64 kämmt mit seiner Zahnstange 53 a, die an einer
Seite eines Gleitblockes 59 ausgebildet ist, der auf zwei festen,
horizontalen Stangen 62 und 62′ seitlich verschiebbar ist,
wobei die Stangen 62, 62′ im Hauptrahmen 67 gelagert sind.
Um die Stangen 62 und 62′ sind Federn 63 und 63′
vorgesehen, deren eines Ende gegen den Gleitblock 59 und
deren anderes Ende gegen den Hauptrahmen 67 anliegt. Beide
Federn drücken den Gleitblock 59 bei Betrachtung gemäß Fig. 15
nach links. An einer anderen Seite des Gleitblockes 59 ist
eine Rolle 61 drehbar befestigt, die die Peripherie der Nocken
scheibe 60 kontaktiert, wobei die Federn 63 und 63′ den
Kontakt der Rolle 71 mit der Nockenscheibe 60 aufrechterhalten.
Somit bewirkt eine Drehung der Nockenscheibe 60 eine Bewe
gung des Gleitblockes 59 nach rechts oder links und wegen
des Eingriffs der Zahnstange 69 a mit dem Ritzel 64 eine
Drehung der Welle 51 sowie der Schneid- und Übergabeeinheit 9
gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn.
Gemäß Fig. 17 bewirkt für jedes befestigte Bauelement 3 eine
Drehung der Nockenscheibe 60 die folgende Bewegung der
Schneid- und Übergabeeinheit 9.
Die Einheit 9 wird normaler
weise in einer Stellung A gehalten, in welcher sie relativ
zu den Transporteinheiten geneigt ist und von den Transport
einheiten 1 nicht kontaktiert wird. Daher können die Trans
porteinheiten 1 durch den Magazinschlitten 7 frei bewegt
werden, so daß der erforderliche Bauelementträger zur Schneid
station B wie beschrieben gebracht werden kann. Wenn der
erforderliche Bauelementträger 6 auf die Schneidstation B aus
gerichtet worden ist, wird die Einheit 9 gemäß der Darstellung
in der Zeichnung im Uhrzeigersinn verschwenkt und von einer
Stellung A in eine Ausrichtung bewegt, in welcher der Schneid-
und Halteabschnitt 47 wie unten noch beschrieben wird, zur
Schneidstation B gebracht wird, woraufhin der Schneid- und
Halteabschnitt 47 das vorderste Bauelement 3 von dem gewählten
Bauelementträger 6 abtrennt und das Bauelement 3 hält. Wenn die
Nockenscheibe 60 weiter rotiert, dann wird als nächstes
die Einheit 9 im Uhrzeigersinn um einen Winkel α ge
dreht, wodurch der Schneid- und Halteabschnitt 47 zu einer
Übergabe C gebracht wird, an welcher das abgetrennte Bau
element 3 von einem Klauenteil 48 der Einsetzeinheit 10 aufge
nommen und gehalten wird, wonach der Schneid- und Halte
abschnitt 47 das Bauelement 3 freigibt und die Schneid- und
Übergabeeinheit 9 in die Position A zurückkehrt, in welcher
sie verharrt, bis das nächste Bauelement 3 abgetrennt werden
soll.
Gemäß Fig. 15 ist in vertikaler Ausrichtung in einem am
Hauptrahmen 67 befestigten Halter ein Hydraulikzylinder
66 a mit einem Kolben befestigt, der einen abwärts geneigten
Schieber 66 steuert, welcher direkt über der Rolle 23 des
Zahnrad-Streckhebels 22 (im einzelnen in Fig. 6 gezeigt)
des Bauelementträgers 6 in der Schneidstation B positioniert
ist. Der Hydraulikzylinder 66 a wird beim Empfang von Signalen
aus einem Detektorblock 151 betätigt, der eine lichtemittierende
Diode 152 oder eine andere geeignete Lichtquelle, eine licht
empfindliche Diode 153, einen Detektorblockhalter 154 sowie
einen Spiegel 155 aufweist, wobei der Detektorblockhalter 154
am Hauptrahmen 67 befestigt ist. Die lichtemittierende Diode
152 ist vertikal über der Schneidstation B positioniert,
d. h. vertikal über der Stelle, an welcher sich ein Bauelement
3 befinden muß, damit es von seinem Träger 6 abgetrennt wer
den kann. Der Spiegel 155 ist in vertikaler Ausrichtung auf
die lichtemittierende Diode 152 unter der Schneidstation B
angeordnet und so positioniert, daß er einfallendes Licht
auf die lichtempfindliche Diode 153 reflektiert, die in
geeigneter Weise in der Nähe der lichtemittierenden Diode
152 angeordnet ist. Die Konstruktion der Steuerschaltung
für die Betätigung des Hydraulikzylinders 66 a ist so aus
gelegt, daß nach Betätigung eines Startschalters auf dem Steuerpult 13 ( Fig. 4) für das
Befestigen eines Bauelements 3 und einer
Bewegung des Magazinschlittens 7, mit der der erforder
liche Bauelementträger in die Schneidstation B gebracht wird,
dann, wenn Licht von der lichtempfindlichen Diode 153 vom
Spiegel 55 empfangen wurde, d. h. wenn kein Bauelement 3
an der Schneidstation B vorliegt, der Hydraulikzylinder
66 a betätigt wird, woraufhin der Schieber 66 abwärts fährt
und die Rolle 23 schiebt, so daß der Streckhebel 22 im Uhrzeiger
sinn verschwenkt und die Transporteinheit 1 veranlaßt,
den Bauelementträger 6 um eine Distanz P vorwärts zu schieben,
was im einzelnen oben im Zusammenhang mit den Fig. 6-8 be
schrieben wurde. Dieser Betriebsablauf wird
so oft wiederholt, wie es nötig ist,
ein nächstes Bauelement 3 in die Schneidstation B zu bringen.
Sonst wird der Hydraulikzylinder 36 a nicht betätigt,
und der Schieber 66 bleibt in angehobener Stellung, wie
Fig. 15 zeigt.
Das Ende des Streckhebels 22, das von dem Schieber 66 kontaktiert
wird, kann natürlich einfach ein integraler Abschnitt des
Streckhebels 22 sein, jedoch reduziert die Rolle 23 die Reibung
während der Betätigung des Streckhebels 22.
Da der Detektorblock 151 benötigt wird, um das Vorhanden
sein von Bauelementen 3 verschiedener Größen auf verschie
dene Bauelementträger festzustellen, ist es natürlich nötig,
daß die lichtemittierende Diode 153 über einen im wesent
lichen mittleren Abschnitt des Rumpfes eines Bauelementes 3
in der Schneidstation B angeordnet wird, und ein relativ
schmales Lichtbündel emittiert, das die halbe Breite des
kleinsten Bauelementes 3 nicht überschreiten soll.
Wie Fig. 15 und 17 im einzelnen zeigen, kann daher bei Be
trachtung nur der Transporteinheit 1 in Ausrichtung mit der
Schneidstation B, wenn das vorderste Bauelement 3 von der Schneid-
und Übergabeeinheit 9 abgetrennt und die Übergabeeinheit 9 im Uhr
zeigersinn aus der Schneidstation B weggeschwenkt worden
ist, das von der lichtemittierenden Diode 152 emittierte
Licht vom Spiel 155 auf die lichtempfindliche Diode 130
reflektiert werden, und der Schieber 166 wird daraufhin
betätigt und sorgt dafür, daß der Bauelementträger 6 um
die Strecke P vorgeschoben wird. Wenn unmittelbar nach
dem soeben abgetrennten Bauelement 3 ein weiteres Bauelement 3′
vorhanden ist, dann wird der Schieber 66 angehalten;
wenn jedoch etwa bei einem Produktionsfehler bei der Her
stellung des Bauelementträgers 6 oder aus anderen Gründen kein
weiteres Bauelement dem Bauelement 3 folgt, dann fällt weiterhin
Licht auf die lichtempfindliche Diode 153, und zwar selbst
nachdem der Bauelementträger 6 vorgeschoben worden ist, so daß
dann der Schieber 66 weiterhin betrieben bleibt und dafür
sorgt, daß der Bauelementträger 6 um eine Distanz P vorwärts
bewegt wird. Dieser Schritt wird falls notwendig wiederholt,
so daß ein irgendwie nachfolgendes Bauelement 3 in die Schneid
station B gebracht wird, das dann in den Lichtweg gelangt
und diesen zur fotoempfindlichen Diode 153 unterbricht,
woraufhin der Schieber 66 stillgesetzt wird. Daher wird
bei jeder Transporteinheit 1 ein Bauelement 3 stets in die
Linie A-A gemäß Fig. 17 gebracht und für das nachfolgende
Abschneiden in der Schneidstation B bereitgehalten. Mit an
deren Worten, es besteht keine Möglichkeit eines Leergangs
für die Schneid- und Übergabeeinheit 9 und die Einsetzeinheit
10 und die erforderlichen Bauelemente 3 werden stets an den
korrekten Stellen auf der gedruckten Schaltungsplatte 12
montiert.
Mit Bezug auf die Fig. 19-21 werden jetzt die Einzelhei
ten des Aufbaus der Schneid- und Übergabeeinheit 9
beschrieben.
Wie man aus der Fig. 19 ersieht, umfaßt die Einheit
9 ein Hauptteil 68, in welchem ein Zylinder 72 ausge
bildet ist, der mit einer nicht dargestellten Fluidquelle
in Verbindung steht, und zwar durch eine oder mehrere Kanäle
72 a, die ebenfalls im Hauptteil 68 ausgebildet sind.
In dem Zylinder 72 ist ein Kolben 73 verschiebbar, der eine
konisch zulaufende Nase 73 a hat. Während der Zufuhr von
Fluid und der dadurch bedingten Vorwärtsbewegung des Kolbens
73, d. h. gemäß Darstellung in der Zeichnung von links nach
rechts, kontaktiert die konische Nase 73 a des Kolbens zwei
Rollen 74 a und 74 b und schiebt sie zunehmend auseinander,
wobei diese Rollen an gegenüberliegenden Seiten der Nase
73 a angeordnet sind und jeweils am hinteren Ende eines oberen
Hebels 75 und dem hinteren Ende eines unteren Hebels 76
angeordnet sind. Sowohl der obere Hebel 75 als auch der untere
Hebel 76 sind auf einem Schwenkzapfen 77 schwenkbar be
festigt, der im Hauptteil 68 fest gelagert ist, wobei
die vorderen Enden Backen 79 und 80 definieren und wobei die
Hebel 75 und 76 sowie die Backen 79 und 80 zusammen den
oben erwähnten Schneid- und Halteabschnitt 47 der Übergabeeinheit 9
bilden. Eine Expansionsfeder 78, die in einem vorderen Ab
schnitt des Hauptteils 68 befestigt ist, übt konstanten
Druck auf die Hebel 75 und 76 aus, damit die Backen 79
und 80 derselben offengehalten werden, wie das strichpunktiert
in Fig. 19 angedeutet ist. Die Backen 79 und 80 werden je
doch in der ausgezogen dargestellten, geschlossenen Stellung
durch den Vorwärtshub des Kolbens 73 gehalten. Wenn aus
dem Zylinder 72 das Fluid abgezogen wird, verschwenkt die
Feder 78 die Hebel 75 und 76 und öffnet wieder die Backen
79 und 80, wobei der Kolben 73 gleichzeitig durch die so
verschwenkten Hebel 75 und 76 nach links bewegt werden,
und zwar durch den Kontakt der Rollen 74 a und 74 b mit
der Kolbennase 73 a.
Die Konfiguration der Backen 79 und 80 ist im einzelnen
in Fig. 20 und 21 dargestellt. Sieht man gegen die äußere
Stirnseite der Hebel 75 und 76, dann besitzt die Backe 79
ein Profil, das einen ebenen, nicht schneidenden Abschnitt
79 a sowie eine sich abwärts erstreckende Klinge 79 b definiert,
wohingegen die Backe 80 ein Profil hat, das einen ebenen, nicht
schneidenden Abschnitt 80 a, der parallel zum ebenen Abschnitt
79 a der anderen Backe 79 bei geschlossenen Backen 79 und 80
liegt und einen mit Ausnehmung versehenen Schneidabschnitt
80 b definiert. Wenn die Schneid- und Übergabeeinheit 9
in die Schneidstation B gebracht ist, liegen die Backen 79
und 80 zwischen dem Rumpf des vordersten Bauelements 3 und
dem Bauelementträger 6, wobei die ebenen Abschnitte 79 a
und 80 a näher am Rumpf des Bauelements 3 und die Klinge 79 b
und der Schneidabschnitt 80 b am Bauelementträger 6 sind,
wie Fig. 20 zeigt.
Wie schematisch in den Fig. 21a und 21b angedeutet ist,
besitzt die Klinge 79 b und der Schneidabschnitt 80 b die
folgenden Konfigurationen und Dimensionen. Die Klinge
79 b besitzt eine ebene Nase und Flanken, die zur Klingen
nase unter einem Winkel γ geneigt sind und den Rumpf der
Klinge 79 b so treffen, daß sie den Ansatz eines Durchmessers
q bilden, der größer ist als der Außenseitenabstand p′
der Anschlußdrähte eines Bauelements 3 auf einen Bauelementträger
6 (vgl. Fig. 5). Der mit mit Ausnehmung versehene Schneid
abschnitt 80 b bildet einen Boden der Breite q′, der kleiner
ist als der Basisdurchmesser q der Klinge 79 b, jedoch
größer ist als der Anschlußdraht-Außenabstand p′. Der Schneid
abschnitt 80 b definiert Flanken, die zu dem ebenen Boden
unter einem Winkel δ geneigt sind, welcher kleiner ist, als
der Flankenwinkel γ der Klinge 79 b.
Wenn die Backen 79 und 80 über den Anschlußdrähten 2 a und
2 b des Bauelements an der Schneidstation B schließen, werden
die Anschlußdrähte 2 a und 2 b zunächst durch die Klinge 79 b
kontaktiert, deren Flanken die Anschlußdrähte 2 a und 2 b
zunehmend auseinanderschieben, um die Anschlußdrahtenden,
die näher am Bauelementträger sind, um eine Distanz q zu trennen.
Diese Trennung der Anschlußdrähte 2 a und 2 b wird natürlich
durch ein gewisses Lockern in dem Bauelementträger 6 begleitet,
ist jedoch nicht bedeutent, da die Anschlußdrähte 2 a und 2 b
sofort durch die Backen 79 und 80 gehalten werden. Während
dieser Trennung der Anschlußdrähte 2 a und 2 b bewegt sich
die Klinge 79 b zunehmend in den ausgenommenen Schneidab
schnitt 80 b, und nach hinreichend weitem Vordringen in den
Schneidabschnitt 8 b wird die Trennung zwischen den Flanken
der Klinge 79 b und 80 b Null und die Anschlußdrähte 2 a und
2 b, die jetzt auf eine Distanz q (Fig. 22) getrennt sind,
werden geschnitten. Wenn diese Schneidwirkung stattfindet,
haben sich die Backen 79 und 80 hinreichend weit geschlossen,
so daß die ebenen Abschnitte 79 a und 80 a im wesentlichen
parallel zu einander liegen und um einen Abstand getrennt
sind, der sehr wenig größer ist als der Durchmesser d, der
Anschlußdrähte 2 a und 2 b, so daß die Anschlußdrähte 2 a und
2 b durch die Backen 79 und 80 gehalten werden und das Bau
teil 3 auf diese Weise von der Schneid- und Übergabeeinheit
9 gehalten wird, die jetzt zur Übergabestation C, wie erwähnt,
verschwenkt wird.
Wie man weiter den Fig. 15 und 16 entnimmt, bewirkt eine
Drehung der Nockenscheibe 56, die gleichzeitig mit der
Nockenscheibe 60 gedreht wird, und von der Rolle 57 kon
taktiert wird, eine Auf- und Abwärtsbewegung der vertikal aus
gerichteten Stange 95 und dies seinerseits führt zu einer
Auf- und Abbewegung um eine Strecke 'a' der Einsetzführungen
52, die in dem rechten unteren Teil der Fig. 15 zu erkennen
sind, und von einem gleichzeitigen Verschwenken der Klaue
48 um einen Winkel b in einer vertikalen Ebene begleitet ist.
Gemäß Fig. 17 und 18 findet die Abwärtsbewegung der Stange
95 nach Übergabe eines abgetrennten Bauelements 3 von der
Schneid- und Übergabeeinheit 9 zur Klaue 48 der Einsatz
einheit 10 statt und bewirkt, daß die Klaue 48 von der hori
zontalen Ausrichtung, in welcher sie normalerweise in
Bereitschaft zur Aufnahme eines Bauelements 3 gehalten wird,
in eine vertikale Ausrichtung abwärts verschwenkt wird,
in welcher sie auf die Einsetzführung 52 ausgerichtet ist,
während die Einsetzführung 52 abwärts zu einer Einsetzstation
E unmittelbar über der Oberfläche der gedruckten Schaltungs
platte 12 bewegt werden, was in Fig. 18 durch die zwei
fach strichpunktierte Linie dargestellt ist. Wenn danach
die Stange 95 wieder angehoben wird, und zwar aufgrund
der weiteren Drehung der Nockenscheibe 56, dann wird die
Einsetzführung 52 wieder in ihre normale obere Stellung an
gehoben und die Klaue 48 wird in ihrer normalen hori
zontaler Ausrichtung verschwenkt, die in Fig. 18 ausgezogen
dargestellt ist, was mit Hilfe eines noch weiter unten
erläuterten Federgetriebes bewirkt wird.
Zunächst jedoch wird die Klaue 48 unter Bezugnahme auf
Fig. 23 beschrieben. Die Klaue 48 weist einen Rumpf 81
auf, welcher einen Zylinder 83 umgibt, der über einen oder
mehrer Kanäle 83 a mit einer nicht dargestellten Fluid
quelle in Verbindung steht und einen Kolben 84 verschiebbar
enthält, welcher eine konische Nase 84 a aufweist. Der Kolben
84 wird normalerweise in einer neutralen Stellung durch
eine ihn umgebende Rückholfeder 93 gehalten, kann jedoch
in der Darstellung in Fig. 23 nach rechts mit einem Vorwärts
hub bewegt werden, wenn nämlich Fluid in den Zylinder 83
einströmt. Wenn der Kolben 84 in dieser Weise vorwärtsbewegt
ist, kontaktiert die konische Nase 84 a des Kolbens 84 die
Rollen 84 und 85 und trennt sie zunehmend, wobei diese Rollen
84 und 85 an den rückwärtigen Enden der Backen 86 und 87
drehbar befestigt sind und die Backen 86 und 87 unabhängig
an einem Schwenkzapfen 88 schwenkbar befestigt sind, welcher
am Rumpf 81 befestigt ist. Die vorderen Endabschnitte
der Backen definieren Klauen 86 a und 87 a, wobei
die Klauen 86 a und 87 a durch den Vorwärtshub des Kolbens
84 geschlossen werden. Die Klauen 86 a und 87 a werden auf diese
Weise geschlossen, wenn ein Bauelement 3 in der Übergabestation
C durch die Schneid- und Überganbeeinheit 9 gebracht wird,
wodurch die Klaue 48 den Körper des Bauelementes 3 ergreift.
Die Schneid- und Übergabeeinheit 9 gibt dann das Bauelement
3 frei, jedoch halten die Klauen 86 a und 87 a noch immer
das Bauelement 3 und bleiben geschlossen, bei die Klaue 48
in einer vertikalen Ausrichtung zwischen zwei Einsatzführungen
52 geschwenkt worden ist, die noch weiter unten beschrieben
werden. Eine Expansionsfeder 89 ist zwischen den vorderen
Abschnitten der Backen 86 und 87 vorgesehen und öffnet die
Klauen 86 a und 87 a beim Rückhub des Kolbens 84. An der
Innenfläche jeder Klaue 86 a und 87 a ist eine relativ starke
Schicht eines elastischen Materials 90 vorgesehen, das er
möglicht, daß die Klauen 86 a und 87 a die Bauelemente 3 unter
schiedlicher Form sicher ergreifen, ohne daß die Gefahr
einer Beschädigung für die größeren Bauelemente 3 bestünde.
Der Rumpf 81 weist ferner kleine Flansche 91 auf, die sich
von einer Aufnahmeöffnung 91 a aus erstrecken, in
welche Stangen 106 a eingesetzt sind, um die Klaue 48 zu
verschwenken, wobei die Stange 106 a in dem Loch 91 a
durch eine die Flansche 91 verbindende Schraube 92 festge
halten wird.
Wie man aus den Fig. 24-26 erkennt, ist auf der mit der Klaue
48 verbundenen Stange 106 a ein Ritzel 106 angeordnet, wohin
gegen die gegenüberliegenden Enden der Stange 106 a in einem
Flansch 107 gehalten sind, welcher einen Teil der Schub
stange 95 bildet oder in sonstiger Weise integral mit ihr
verbunden ist. Die Schubstange 95 führt, wie man sich erinnert,
eine Auf- und Abwärtsbewegung aufgrund der Nockenscheibe 60 (Fig. 15)
über den Arm 55 aus.
Die Schubstange 95 ist in einer Hülse 94 verschiebbar,
welche selbst im vorderen Endabschnitt 67 a und 67 b des
Hauptrahmens 67 verschiebbar und vertikal gehalten ist.
Zwischen den Rahmenabschnitten 67 a und 67 b ist eine Aus
nehmung 67 c gebildet. Ein Teil der äußeren Peripherie
dieses Abschnittes der Stange 95, die innerhalb der Aus
nehmung 67 c liegt, ist mit Außengewinde versehen, auf
welches relativ groß dimensionierte Positioniermuttern
101 aufgeschraubt sind, deren Funktion noch weiter unten
erläutert wird. Ferner ist eine Sicherungsmutter 101′ vor
gesehen, die die Positoniermutter 101 festhält.
Der obere Endabschnitt 95 a der Stange 95 erstreckt sich
um eine gewisse Distanz über die Hülse 94 hinaus, wobei
um diesen oberen Abschnitt 95 a eine Expansionsfeder 105
angeordnet ist, deren unteres Ende an der Oberseite der
Hülse 94 befestigt ist und deren oberes Ende an dem
Rückhaltering 102 des Kugellagers befestigt ist, über welches
der Betätigungsarm 55 mit der Schubstange 95 verbunden ist.
Der untere Endabschnitt der Hülse 94 ist gegebenenfalls
integral mit einem Flanschabschnitt 110 versehen, der ein
Paar Einsetzführungen 52 hält. Die Einsetzführungen 52
bilden den untersten Abschnitt der Einsetzeinheit 10, definieren
einen seitlichen offenen Abschnitt in welchem die Klaue 48
einschwingen und in vertikaler Ausrichtung zwischen die
Führungen 52 gelangen kann und sie aufeinander zugeneigt
und bilden so einen untersten Ausgang 52 a der Breite S.
Wenn die Klaue 48 in vertikaler Ausrichtung sich befindet,
dann kontaktiert ihr Rumpf 81 einen Stopper 113 ( Fig. 25).
Der Flanschabschnitt 110 bildet ferner eine Verschiebenut
109 für eine Zahnstange 108, welche mit dem Ritzel 106 kämmt,
das auf der Stange 106 a der Klaue befestigt ist. Das
obere Ende der Nut 109 ist offen, während das untere Ende
der Nut geschlossen ist. In einem unteren Abschnitt der Nut
befindet sich eine Feder 111, die mit konstanter Kraft
die Zahnstange 108 nach oben zu bewegt und
bewirkt, daß das obere Ende der Zahnstange 108 gegen die
Unterfläche 67′′ b des Hauptrahmens 67 b drückt.
Die Einsetzeinheit 10 arbeitet wie folgt.
Wenn gemäß Fig.
24 ein Bauelement 3 durch die Schneid- und Übergabeeinheit 9
in die Klaue 48 an der Übergabestation C übergeben worden
ist, dann hält der Betätigungsarm 55 die Schubstange und
vermöge der Feder 105 die Hülse 94 in ihren obersten Stel
lungen. In dieser Situation befindet sich die Positionier
mutter 101 im mittleren Abschnitt der Stange 94 eine Strecke
′a′ über der Fläche 67 b′ des Hauptrahmens 67 b, wobei
die Zahnstange 108 durch die Feder 111 gegen die Unterseite 67 b′′
des Hauptrahmens 67 b gedrückt wird und das Ritzel 106
auf dem Schwenkzapfen 106 a der Klaue in die Zahnstange 108 ein
greift, und die Winkelstellung des Ritzels 106 so ist, daß
die Klaue 48 horizontal gehalten wird. Wenn die Backen 86
und 87 geschlossen sind und das Bauelement 3 halten, dann
ist das Bauelement 3 von der Schneid- und Übergabeeinheit 9
freigegeben worden und der Auslösearm 55 beginnt mit der
Abwärtsbewegung.
Die Abwärtsbewegung des Betätigungsarms 55 bewirkt, daß
die Schubstange 95 aufgrund der Verbindung des Arms
55 mit der Schubstange 95 über die Mutter 103 und den Kugellager
halter 102 abwärts bewegt wird und bewirkt zuerst ebenfalls
eine Abwärtsbewegung der Hülse 94, und zwar aufgrund der
durch die Feder 105 übertragenen Kraft. Wenn jedoch die
Abwärtsbewegung der Hülse 94 beeindet wird, wenn nämlich die
Positionsmutter 101 an der Oberfläche 67 b′ des Rahmens 67 b
anliegt, dann wurden die Einsetzführungen 52, die von dem
Flansch 110 am unteren Ende der Hülse 94 getragen sind, um
eine Distanz ′a′ abwärts bewegt, was ausreicht, den
Ausgang 52 a gerade über die Oberfläche der gedruckten
Schaltungsplatte 12 zu bringen, wodurch die Anschluß
drähte 2 a und 2 b in die entsprechenden Löcher der Schal
tungsplatte 12 eingeführt werden können, ohne daß irgendein
Druck auf die Schaltungsplatte 12 durch die Einsetzeinheit
10 ausgeübt wird.
Während dieser Abwärtsbewegung der Hülse 94 sowie der Schub
stange 95 hält - obgleich der Flansch 110 an der Hülse 94
ebenfalls abwärts fährt - die durch die Feder 111 auf die
Zahnstange 108 ausgeübte Kraft das obere Ende der Zahnstange
108 in Kontakt mit der unteren Fläche 67 b′′ des Rahmenab
schnittes 67 b und der obere Abschnitt der Zahnstange 108
wird aus der Nut 109 in dem Flansch 110 bei Abwärtsbewegung
der Hülse 94 herausgefahren, oder, genauer, die Nut 109
rutscht außer Kontakt mit dem oberen Abschnitt der Zahnstange
108. Mit anderen Worten, die Zahnstange 108 bleibt stationär
und bewirkt dadurch eine Drehung des Ritzels 106 und somit
der Klaue 48.
Nach Beendigung der Abwärtsbewegung der Hülse 94 setzt
der Betätigungsarm 55 seine Abwärtsbewegung fort, die Feder
105 wird zunehmend komprimiert und die Schubstange 95 setzt
ihre Abwärtsbewegung fort und die Klaue 48 wird weiter
aufgrund des Eingriffs des Ritzels 106 mit der Zahnstange
108 gedreht, bis die Klaue 48 in vertikaler Ausrichtung
gebracht worden ist, wobei dann ihr rückwärtiger Abschnitt
gegen den Stopper 113 anliegt und die Klauen 86 und 87
und das Bauelement 3 am Eingang der Einsetzführung 52 halten
(Fig. 25). In dieser Betriebsstellung befindet sich das Ritzel
106 am untersten Abschnitt der Zahnstange 108, so daß eine weitere
Abwärtsbewegung der Schubstange 95 nicht zu einer weiteren
Drehung der Klaue 48 führt.
Gemäß Fig. 26 wird die Schubstange 95 um eine geringe
Strecke weiter abwärts bewegt, während welcher Bewegung
die Klaue 48 das Bauelement 3 mit abwärts nimmt. Die
Breite S des Ausgangs 52 a reicht aus, daß das größte Bauelement
3, das auf der Schaltungsplatte befestigt werden soll,
hindurchpaßt, und ist geringfügig kleiner als der Abstand
q, auf welchen die Anschlußdrähte 2 a und 2 b durch die
Schneid- und Übergabeeinheit 9 getrennt wurden. Wenn somit
der Ausgang 52 a erreicht wird, werden die Anschlußdrähte
2 a und 2 b zunehmend aufeinander zu gedrückt durch die Führung
52 und bewegen sich dann durch den Ausgang 52 a und werden
dann genau in die Löcher in einer gedruckten Schaltungsplatte
12 eingeführt, die unmittelbar unter den Führungen 52 bereit
gehalten wird. Der unterste Abschnitt des Bauelements
3 wird ebenfalls in Kontakt mit der Oberfläche der Schaltungs
platte 12 gebracht, und gleichzeitig hiermit werden die An
schlußdrähte 2 a und 2 b beschnitten und durch eine Umlege
einheit 136 umgebogen.
Dann öffnen die Backen 86 und 87 der Klaue 48, und geben
damit das Bauelement 3 frei, der Betätigungsarm 55 hebt die
Hülse 94 und die Schubstange 95, das Ritzel 106 kommt wieder
in Eingriff mit der Zahnstange 108, wodurch die Klaue wieder
nach auswärts und oben gedreht wird, und die Einsetzeinheit
10 kehrt in ihre Anfangsstellung gemäß Fig. 24 zurück, wo
bei nunmehr die Führung 52 das eingesetzte Bauelement 3 frei
gibt.
Gemäß Fig. 4 besteht der Positioniertisch 11, mit dem die erforder
lichen Stellen der gedruckten Schaltungsplatte 12 in vertikaler
Ausrichtung unter die Einsetzeinheit 10 gebracht werden, aus
folgenden Teilen und arbeitet wie folgt. Der Positioniertisch 11
ruht auf einer horizontalen Platte 125, die an dem vorderen
Abschnitt des Hauptrahmens 40 der Vorrichtung befestigt ist.
Auf der Platte 125 sind zwei parallele Schiebestangen 126
befestigt, die bezüglich der Montagevorrichtung von
links nach rechts ausgerichtet sind und auf denen ein
Rahmen 27 horizontal in X-Richtung verschiebbar ist.
Ein Impulsmotor 128, der auf einem vorderen Teil der Platte
125 befestigt ist, steht in direkter Verbindung mit einer
Spindel 129, auf der eine Kugelmutter 130 sitzt, welche
am vorderen Rand des X-Rahmens 127 befestigt ist, so daß
bei Betätigung des Impulsmotors 128 eine Bewegung nach
links oder rechts des X-Rahmens, d. h. längs der in der
Zeichnung angedeuteten Achse X-X stattfinden kann. Am
linken und rechten Rand des X-Rahmens 127 sind zwei parallele
Gleitstangen 131 befestigt, die parallel zueinander in einer
Y-Y Richtung angeordnet sind, wobei die Y-Y Richtung senkrecht
zur X-X Richtung steht, wobei auf diesen Gleitstangen ein
Y-Rahmen 132 verschiebbar befestigt ist. Ein Impulsmotor 133
ist an der rechten Kante des X-Rahmens befestigt und steht
in direkter Verbindung mit einer Spindel 134 und treibt diese
an, auf welcher eine Kugelmutter 135 sitzt, die an einem Seiten
abschnitt des Y-Rahmens 132 befestigt ist, so daß durch Be
tätigen des Impulsmotors 133 eine Bewegung nach vorne oder
zurück des Y-Rahmens 132 längs der Y-Y Achse möglich ist. Somit
kann der Y-Rahmen 132 nur zusammen mit dem X-Rahmen 126 in
der X-X Richtung sich bewegen, kann jedoch sich unabhängig
davon längs der Y-Y Achse bewegen.
Die mittleren Abschnitte des X-Rahmens 126 und Y-Rahmens
133 sind offen, so daß der Positioniertisch 11 einen mittleren
hohlen Abschnitt zur Aufnahme der Umlegeeinheit 136 bil
det, wie weiter unten beschrieben wird. Eine gedruckte
Schaltungsplatte 12 kann in einer vorbestimmten Position
durch Klammern oder nicht dargestellte Anschlageinrichtungen
in der oberen Fläche des Y-Rahmens 132 gehalten werden.
Durch geeignete Betätigung der Motoren 128 und 133 kann
somit die gedruckte Schaltungsplatte 12 um die erforderlichen
Strecken in die erforderlichen Richtungen längs der X-X
Achse und der Y-Y-Achse bewegt werden, so daß nacheinander
Abschnitte der Platte 12, auf welchen die Bauelemente 3
befestigt werden sollen, unter die Einsetzstation E der
Einsetzeinheit 10 gebracht werden kann.
Wie man aus der Fig. 27 und dem dort dargestellten zeit
lichen Ineinandergreifen der einzelnen Betriebszyklen
der verschiedenen Baugruppen der Montagevorrichtung entnimmt,
läuft ein Einsetzzyklus für ein Bauelement auf folgende
Weise ab.
Im Startpunkt, d. h. bei 0° (Winkel der Steuerkurve bezüg
lich eines beliebigen Referenzpunktes) sind der X-Rahmen
127 und der Y-Rahmen 132 an vorher bestimmten Stellungen
angehalten und halten einen erforderlichen Teil der ge
druckten Schaltungsplatte 12 an der Einsetzstation E vor
zum Befestigen eines vorhergehenden Bauelements 3, wobei der
Bauelementträger 6 mit Bauelementen 3 der nächsten zu befestigenden
Art auf die Schneidstation B ausgerichtet wurde, die Schneid-
und Übergabeeinheit 9 sich in der neutralen Stellung A be
findet, die Einsetzeinheit 10 angehoben ist und die Klaue
48 der Einsetzeinheit 10 sich an der Übergabestation C be
findet. Wenn jetzt ein Einsetzsignal gegeben wird, dann
starten der X-Rahmen 127 und der Y-Rahmen 132 und bringen
die Platte 12 mit demjenigen Teil vor die Einsetzstation
E, der das nächste Bauelement 3 aufnehmen soll, während die
Schneid- und Übergabeeinheit sich sofort zur Schneidstation
B bewegt, die Hebel 75 und 76 der Schneid- und Übergabeein
heit 9 schließen, die Anschlußdrähte 2 a und 2 b des Bauelements
3 von dem Bauelementträger 6 gelöst werden und das Bauelement 3,
von der Schneid- und Übergabeeinheit 9 durch Halten der
Anschlußdrähte 2 a und 2 b getragen, zur Übergabestation C
transportiert wird.
Wenn die Einheit 9 das Bauelement 3 von der Schneidstation
B weg bewegt, wird die Transporteinheit 1 betätigt und
schiebt den Bauelementträger 6 vor und bringt das nächste
Bauelement 3 zur Schneidstation B, wobei der Magazinschlitten
7 dann, wenn die Einheit 9 die neutrale Stellung
A passiert, in einer erforderlichen Weise bewegt wird,
um denjenigen Bauelementträger 6, der das nächste benötigte
Bauelement 3 trägt, in Ausrichtung mit der Schneidstation B
zu bringen.
Bei der Übergabestation C schließen die Backen 86 und 87
der Einsetzeinheit 10 und halten das gelöste
Bauelement 3, wonach die Hebel 75 und 76 der Schneide- und
Übergabeeinheit 9 sich öffnen und damit die Übergabe des
Bauelements 3 abgeschlossen ist, wonach die Einheit 9
in die neutrale Stellung A zurückkehrt.
In diesem Zeitpunkt des Betriebsablaufs hat die gedruckte
Schaltungsplatte 12 ihre richtige Position eingenommen und
die Klaue 48 wird abwärts geschwenkt, während die Einsetz
einheit 10 als Ganzes abgesenkt wird und die Anschlußdrähte
2 a und 2 b des Bauelements 3 werden von den Führungen 52 in
Löcher der Schaltungsplatte 12 eingeführt, wobei das Bau
element 3 zwischen den Führungen 52 durchgeführt wird und
die Klaue 48 das Bauelement 3 freigibt, daraufhin wird die
Einsetzeinheit 10 erneut angehoben und die Klaue wieder zur
Übergabestation C zurückgedreht, so daß sich damit der
Betriebszyklus schließt.
Claims (2)
1. Montagevorrichtung zur automatischen aufeinanderfol
genden Bestückung einer Unterlage, insbesondere einer
gedruckten Schaltungsplatte, mit verschiedenen elek
trischen Bauelementen, mit mehreren Magazinen für
jeweils gleiche, auf Streifen angeordnete Bauelemente
mit nach einer Seite ausgerichteten Anschlußdrähten,
mit einer Übergabeeinheit zum Abtrennen der in einer
zur Unterlage parallelen Ebene vorgehaltenen Bauele
mente von den Streifen und Zuführen der Bauelemente in
gewünschter Reihenfolge nacheinander zu einer Einsetz
vorrichtung, die die Bauelemente mit ihren Anschluß
drähten in entsprechende Löcher der Unterlage einsetzt,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Magazin (37) eine Um
lenkrolle (14) zugeordnet ist, um die der Streifen (4)
geführt wird, daß die Magazine (37) mitsamt den Umlenk
rollen (14) nebeneinander in einem seitlich verschieb
baren Magazinschlitten (7) angeordnet sind, welcher das
Magazin der als nächste in die Unterlage einzusetzenden
Bauelemente vor der Übergabeeinheit (9) bereitstellt,
und daß die Übergabeeinheit (9) derart schwenkbar ange
ordnet ist, daß sie zwischen die Umlenkrollen (14)
hineinschwenken, ein Bauelement (3) ergreifen, ab
trennen und von der Umlenkrolle (14) weg in eine Stel
lung schwenken kann, wo es von der Einsetzeinheit (10)
übernommen werden kann.
2. Montagevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einsetzeinheit (10)
eine Klaue (48) enthält, die um eine horizontale Achse
(Welle 106 a) von einer horizontalen Stellung, in der
die Übergabeeinheit (9) ein Bauelement (3) zwischen die
Backen (86, 87) der Klaue (48) einschwenken kann, in
eine vertikale Stellung, in der das Bauelement (3) auf
die Einsetzführungen (52) der Einsetzeinheit (10) ausge
richtet ist, schwenken und es anschließend einsetzen
kann.
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Representative=s name: EISENFUEHR, G., DIPL.-ING. SPEISER, D., DIPL.-ING. |
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8364 | No opposition during term of opposition |