DE4038807C2 - Vorrichtung zum automatischen Trennen und Zuführen von Chips - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Trennen und Zuführen von Chips, die derart konstruiert ist, daß sie gewöhnlich als Teil einer Band-Herstellungsmaschine verwendet werden kann, und sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung die geeignet ist, Chips, die nacheinander von einer mit Vibrationen oder ähnlichem wirkenden Einrichtung zur linearen Zuführung zugeführt werden, einzeln zu trennen, und die getrennten Chips nacheinander zu Chipaufnahmen zu befördern, die um den Rand eines Rades angeordnet sind, um eine Lagerung der Chips in den Chipaufnahmen zu bewirken, und die Chips einem Band zuzuführen, wie z. B. einem Papierband, einem geprägten Kunststoffband oder ähnlichem, das sich beispielsweise aufgrund der Raddrehung in gerader Richtung bewegt, und mit hoher Geschwindigkeit und mit großer Genauigkeit die Chips einzeln und getrennt unter Zuhilfenahme einer geeigneten Einrichtung in Chip-Einsetzöffnungen des Bandes setzt.

Üblicherweise werden häufig verschiedene Arten von Chip-Band-Her­ stellungsmaschinen benutzt, um miniaturisierte oder kleine elektronische Bauteile oder Chips einzeln nacheinander in Chip-Einsetzöffnungen eines Bandes zu setzen, um ein Chip-Band herzustellen.

Aus der JP 2-270717 A ist eine Vorrichtung zum automatischen Trennen und Zuführen von Chips bekannt, die einen Chip-Übergaberegler aufweist, der zwischen dem stromabwärtsliegenden Ende einer Zuführfördereinrichtung und einem Rad mit mehreren Chipaufnahmen liegt. Der Übergaberegler weist zum Festhalten der Chips einen Anschlagstift auf. Bei diesem gattungsbildenden Stand der Technik ist es nachteilhaft, daß die Chipübergabe nur mit begrenzter Geschwindigkeit und begrenzter Genauigkeit ausgeführt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die bei hoher Lebensdauer den Transfer- und Übergabevorgang zuverlässig mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit durchführt. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Weitergehende Ausgestaltungen und Vorteile sind in der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt, der eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen automatischen Vorrichtung zum Trennen und Zuführen von Chips darstellt;

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 3A und 3B jeweils einen Teilschnitt, wobei der Vorgang dargestellt ist, bei welchem die Chips von der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung einzeln getrennt und transportiert werden.

Eine Vorrichtung gemäß der dargestellten Ausführungsform umfaßt eine Einrichtung 1 zur linearen Zuführung, um Chips t bei deren gleichzeitiger linearer Ausrichtung zu befördern, und ein Rad 3 mit Chipaufnahmen 2, die in gleichmäßigen Abständen entlang dem Rand des Rades 3 angeordnet sind. Die Chipaufnahmen 3 sind derart angeordnet, daß die Chips t darin exakt gelagert werden, unter Beibehaltung desselben horizontalen Zustandes wie von der Einrichtung 1 zur linearen Zuführung vorgegeben. Bei den Chipaufnahmen 2 ist jeweils am äußeren Ende eine Luftsaugöffnung 6 vorgesehen.

Die Vorrichtung umfaßt ferner einen Chipübergaberegler 7, der zwischen dem Rad 3 und dem äußeren Ende der Einrichtung 1 zur linearen Zuführung angeordnet ist, die gegenüber von den Chipaufnahmen 2 des Rades 3 liegt. Der Chipübergaberegler 7 umfaßt einen Anschlagstift 8, der vertikal verschiebbar oder ausziehbar angeordnet ist, sowie einen Photomeßfühler 9 und ist derart konstruiert, daß die Bewegung des Anschlagstifts 8 und des Rades 3 in Verbindung mit der Erfassung des Photomeßfühlers 9 gesteuert werden kann.

Das Rad 3 umfaßt einen Drehabschnitt 3a, der kontrollierbar intermittierend von einem Schrittmotor oder ähnlichem gedreht wird. Die oben beschriebenen Chipaufnahmen 2, die in gleichmäßigen Abständen am Rand vorgesehen sind und jeweils eine kleine Ausnehmung von im wesentlichen rechteckiger Form aufweisen, sind am Rand des Drehabschnitts 3a angeordnet, und die Luftsaugöffnungen 6, die jeweils mit dem äußeren Ende der Chipaufnahme 2 verbunden sind, sind an der unteren Fläche des Drehabschnitts 3a ausgebildet. Der Drehabschnitt 3a ist geeignet, von einem Schrittmotor oder ähnlichem angetrieben oder gedreht zu werden. Das Rad 3 umfaßt ferner einen feststehenden Abschnitt 3b, der unterhalb des Drehabschnitts 3a derart angeordnet ist, daß dieser an letzteren angrenzt und einen ringförmigen Luftsaugkanal 10 aufweist, der mit den Luftsaugöffnungen 6 verbunden ist, so daß Luft konstant von den Chipaufnahmen 2 durch den Luftsaugkanal 10 in das Rad 3 gesaugt werden kann.

Der Chipübergaberegler 7 umfaßt einen Chipdurchgang 7a, durch welchen die Einrichtung 1 zur linearen Zuführung an ihrem äußeren Ende mit den Chipaufnahmen 2 des Rades 3 verbunden ist. Der Chipdurchgang 7a umfaßt einen Saugabschnitt 7a₁, der auf der Seite der Chipaufnahmen 2 angeordnet ist und luftdicht oder als Rohranordnung gestaltet ist, sowie einen Nicht-Saugabschnitt 7a₂, der auf der Seite der Zuführeinrichtung 1 angeordnet und offen ist. Der Anschlagstift 8 ist nach oben ausziehbar neben der Einlaßöffnung des Saugabschnitts 7a₁ des Chipdurchgangs 7 angeordnet. Vor dem Anschlagstift 8 befindet sich ein lichtdurchlässiges Fenster 9a, um Licht vom Photomeßfühler 9 zu übertragen. Das lichtdurchlässige Fenster 9a kann beispielsweise dadurch geschaffen werden, indem ein lichtdurchlässiges Kunststoffelement genau passend in ein Durchgangsloch eingefügt wird, das am Saugabschnitt 7a₁ des Chipdurchgangs 7a gebildet ist, um zu ermöglichen, daß Licht vom Photomeßfühler 9 durch dieses hindurchtreten kann.

Die Bezugszeichen 11, 12 und 13 bezeichnen eine Antriebswelle des Drehabschnitts 3a von Rad 3, Kontrollbereiche, die um das Rad 3 angeordnet sind, sowie einen Bereich, in welchem fehlerhafte Chips t entfernt werden.

Die Funktionsweise der Vorrichtung zum Trennen und Zuführen von Chips gemäß der dargestellten Ausführungsform wird im folgenden beschrieben.

Von den Chips t, die, bedingt durch Vibration, nacheinander von der Einrichtung 1 zur linearen Zuführung befördert werden, stößt ein erster Chip t₁ (siehe Fig. 3A) gegen den Anschlagstift 8, der nahe des Eingangs des Saugabschnitts 7a₁ des Chipdurchgangs 7a nach oben verschoben wurde, so daß dieser angehalten wird.

Der Saugabschnitt 7a₁ ist jedoch luftdicht oder als Rohranordnung ausgebildet und ist mit der Chipaufnahme 2 und der entsprechenden Luftsaugöffnung 6 verbunden, so daß die Chip-Ansaugkraft auf das äußere Ende des ersten Chips t₁ durch den Saugabschnitt 7a₁ und die Chipaufnahme 2 wirkt, bedingt durch das Ansaugen von Luft durch die Luftsaugöffnung 6.

Der Nicht-Saugbereich 7a₂ des Chipdurchgangs 7a ist zu einer umgebenden Atmosphäre offen, deshalb wirkt die obengenannte Ansaugkraft nicht auf den Nicht-Saugabschnitt 7a₂. Aus diesem Grund wirkt die Chip-Ansaugkraft nur auf den vordersten Chip t₁, so daß die nachfolgenden Chips t₂, t₃, etc. vollständig von der Ansaugkraft unbeeinflußt bleiben.

Wenn dann der Anschlagstift 8 gesenkt oder zurückgeschoben wird, kann der vorderste Chip t₁ durch die Chip-Ansaugkraft in den Saugabschnitt 7a₁ vorwärtsbewegt werden und wird schließlich durch Ansaugkraft gegen die Luftsaugöffnung 6 gehalten. Auf diese Weise werden die Chips t einzeln und getrennt oder nacheinander zu den Chipaufnahmen 2 des Rades 3 transportiert, wie in Fig. 3B gezeigt.

Der Photomeßfühler 9 erfaßt einen Moment, in welchem der vorderste Chip t₁ während seiner Bewegung vom Anschlagstift 8 zur Chipaufnahme 2 in den Bereich des lichtdurchlässigen Fensters 9a tritt und bewirkt dadurch, daß der Anschlagstift 8 wieder nach oben geschoben wird. Der Photomeßfühler 9 erfaßt außerdem einen Moment, in welchem der Chip t₁ sich hinter das lichtdurchlässige Fenster 9a bewegt, so daß Licht durch dieses treten und so der Schrittmotor angetrieben werden kann. Dies bewirkt die Drehung des Drehabschnitts 3a von Rad 3, mit welcher der vorderste Chip t₁ der nächsten Position zugeleitet wird, und hat zur Folge, daß die nächste Chipaufnahme 2 für den folgenden Chip t₂ die Chipaufnahme 1 für den ersten Chip t₁ ersetzt und das Rad 3 angehalten wird.

Wird der Anschlagstift 8 in der nach oben gerichteten Ausziehposition gehalten, nachdem er abgesenkt wurde, um den Transport des vordersten Chips t₁ in die Chipaufnahme 2 zu bewirken, wirkt die Chip-Ansaugkraft ausschließlich auf Chip t₁, um diesen zur Chipaufnahme 2 zu transportieren, was zur Folge hat, daß der nachfolgende Chip t₂ von der Kraft unbeeinflußt bleibt, so daß zwischen dem Anschlagstift 8 und dem Chip t₂ oder am Nicht-Saugabschnitt 7a₂ ein Leerbereich entsteht. Die Chip-Ansaugkraft wirkt jedoch nicht in diesem Leerbereich, um dadurch zu bewirken, daß der folgende Chip t₂, bedingt durch die Vorwärtsbewegung der nachfolgenden Chips, die von der Einrichtung zur linearen Zuführung 1 ausgeführt wird, nach vorne transportiert wird, bis dieser gegen den wieder vorstehenden Anschlagstift 8 stößt.

Auf diese Weise kehrt die Vorrichtung in den Ursprungs- oder Anfangszustand zurück, und die oben beschriebenen Vorgänge werden wiederholt.

Zusammengefaßt verhält es sich so, daß der Anschlagstift 8 zur gleichen Zeit gesenkt wird, zu der das Rad 3 angehalten wird, so daß der erste Chip t₁ angesaugt und zur Chipaufnahme 2 transportiert wird. Dann wird der Photomeßfühler 9 betätigt, der bewirkt, daß der Anschlagstift 8 wiederum nach oben geschoben wird, gleichzeitig wird das Rad 3 gedreht. Dann wird das Rad 3 angehalten und gleichzeitig wird der Anschlagstift 8, gegen welchen der folgende Chip t₂ aufgrund seiner Vorwärtsbewegung stößt, nach unten geschoben.

Die oben beschriebenen Arbeitsgänge der Vorrichtung werden wiederholt bei sehr hohen Geschwindigkeiten oder einer Geschwindigkeit von 1500 bis 2000 Zyklen/Minute und mit sehr hoher Genauigkeit ausgeführt.

Das Rad 3, auf dessen Chipaufnahmen 2 die Chips t gelagert werden, trägt diese durch seine eigene Rotation, und die Kontrollbereiche 12 prüfen die elektrische Leistung der Chips t. In dem Bereich 13 werden fehlerhafte Chips t, die von den Kontrollbereichen als unbrauchbar erkannt wurden, aus den Chipaufnahmen 2 entfernt. Dann werden brauchbare Chips t in die Chip-Einsetzöffnungen 5 des Bandes 4 direkt über dem Band 4 eingesetzt.

Das bisher Gesagte zeigt, daß die Vorrichtung zum Trennen und Zuführen von Chips der vorliegenden Erfindung derart konstruiert ist, daß die Chipaufnahmen des Rades in einer Weise angeordnet sind, daß die Chips darin exakt gelagert werden, unter Beibehaltung des horizontalen Zustands, wie er von der Einrichtung zur linearen Zuführung vorgegeben ist, und daß die Chipaufnahmen jeweils am äußeren Ende eine Luftsaugöffnung aufweisen, durch welche konstant Luft gesaugt wird, um eine Chip-Ansaugkraft zu erzeugen. Eine derartige Konstruktion ermöglicht es, daß die Ansaugkraft sofort auf die Chips wirkt, die nacheinander linear gegen jede Chipaufnahme in derselben horizontalen Ebene bewegt werden, so daß die Chips exakt in den Chipaufnahmen bei sehr hoher Geschwindigkeit und mit großer Genauigkeit gelagert werden. So ermöglicht die vorliegende Erfindung die Trennung und den Transport der Chips bei hoher Geschwindigkeit.

Ferner wird, wie oben beschrieben, die Übertragung und das Auffangen von Licht bezüglich des lichtdurchlässigen Fensters dann ausgeführt, wenn der Chip der Chipaufnahme übergeben wird und der Meßfühler die Übertragung und das Auffangen erfaßt, um den Anschlagstift zu betätigen und das Rad intermittierend zu drehen, um die nächste Chipaufnahme gegenüber dem nächsten Chip auszurichten. Dadurch wird das Rad nur gedreht, nachdem der Chip vollständig der Chipaufnahme übergeben wurde, so daß die Raddrehung synchron zur Beendigung der Übergabe des Chips zur Chipaufnahme ausgeführt werden kann. Auf diese Weise kann der Chip exakt dem Rad übergeben werden, und dadurch werden mögliche Schwierigkeiten bei der Chipübergabe ausgeschlossen.

Ferner erfolgt die Drehung des Rades synchron mit dem Chiptransfer, so daß eine Erhöhung der Zuführrate der Chips durch die Einrichtung zur linearen Zuführung es ermöglicht, daß die Geschwindigkeit, bei welcher die Chips an die Chipaufnahmen übergeben werden, entsprechend erhöht wird. Die oben beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Transportrate für die Chips auf, die bei 1500 bis 2000 Chips/Minute liegt.

Ferner werden erfindungsgemäß die Chips, die nacheinander linear durch die Einrichtung zur linearen Zuführung zugeführt werden, jeweils zeitweise durch den Anschlagstift des Chipübergabereglers angehalten.

Darüberhinaus umfaßt der Chipdurchgang des Chipübergabereglers einen Saug- und einen Nicht-Saugabschnitt, um zu bewirken, daß die Saugkraft ausschließlich auf den vordersten Chip wirkt, der gegen den nahe des Eingangs der Saugöffnung angeordneten Anschlagstift stößt, und daß der nachfolgende Chip, der sich in dem Nicht-Saugabschnitt befindet, nicht von der Ansaugkraft beeinflußt wird, was zur Folge hat, daß das Problem, daß zwei oder mehr Chips gleichzeitig zur Chipaufnahme transportiert werden, erfolgreich verhindert wird.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum automatischen Trennen und Zuführen von Chips, mit

• - einer Zufördereinrichtung (1) zum Zufördern der Chips (t) in einer Reihe hintereinander,
• - einem Rad (3) mit an seinem Umfang in gleichen Abständen angeordneten Chipaufnahmen (2), deren jede durch sukzessives Weiterschalten des Rades (3) in eine dem stromabwärtigen Ende der Zufördereinrichtung (1) gegenüberliegende Aufnahmestellung bringbar und in ihrer dem Radinneren zugewandten Stirnseite eine Luftsaugöffnung (6) aufweist,
• - einem zwischen dem stromabwärtigen Ende der Zufördereinrichtung (1) und dem Rad (3) angeordneten Chip-Übergaberegler (7) mit einem Chipdurchgang (7a), der einen Haltemechanismus zum vorübergehenden Festhalten eines jeweils vorderen Chip (t₁) der durch die Zufördereinrichtung (1) zugeförderten Reihe von Chips (t) sowie einen Fotomeßfühler (9) zum Erfassen des Durchlaufes eines Chip (t) in eine Chipaufnahme (2) des Rades (3) und zum Steuern des Haltemechanismus sowie des Rades (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
• - daß ein dem Rad (3) zugewandter Bereich des Chipdurchgangs (7a) des Chip-Übergabereglers (7) als Saugabschnitt (7a₁) ausgebildet ist, der an seinem der Zufördereinrichtung (1) zugewandten Ende einen Einlaß für den Chip (t) aufweist und in dem ein von der Luftsaugöffnung (6) der Chipaufnahme (2) des Rades (3) aufgebauter Unterdruck wirksam ist,
• - daß der Haltemechanismus ein versenkbarer Anschlagstift (8) ist, der im Bereich des Einlasses des Saugabschnittes (7a₁) soweit innerhalb desselben in Richtung auf dessen der Chipaufnahme (2) zugewandtes Ende zu gelegen ist, daß ein an dem Anschlagstift (8) anliegender vorderer Chip (t₁) der Reihe von Chips (t) von dem Unterdruck erfaßt und ein in stromaufwärtiger Richtung zu dem vorderen Chip (1) unmittelbar benachbarter Chip (t₂) von dem Unterdruck nicht erfaßbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Rad (3) einen Drehabschnitt (3a) aufweist, der steuerbar intermittierend durch eine Antriebseinrichtung (11) gedreht wird,
• - daß jede Chipaufnahme (2) als quaderförmige Ausnehmung mit horizontaler Längserstreckung an dem Umfang des Drehabschnittes (3a) ausgebildet ist,
• - daß das Rad (3) einen drehfesten Abschnitt (3b) aufweist, der unterhalb des Drehabschnittes (3a) angeordnet ist und einen mit den Luftsaugöffnungen (6) der Chipaufnahmen (2) verbundenen ringförmigen Luftsaugkanal (10) aufweist, durch den Luft aus den Chipaufnahmen (2) abgesaugt wird.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotomeßfühler (9) zwischen dem Anschlagstift (8) und dem dem Rad (3) zugewandten Ende des Chipdurchgangs (7a) angeordnet ist.