-
Technisches
Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Anbringen elektronischer Komponenten
mit Leitu ngen auf einem Schaltplattensubstrat
durch Einsetzen der Leitungen der elektronischen Komponenten in
entsprechende Löcher
in dem Schaltplattensubstrat, und weiterhin auf ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Detektieren des Anbringens einer elektronischen
Komponente mit Leitungen auf dem Schaltplattensubstrat.
-
Technischer
Hintergrund
-
Das Anbringen einer elektronischen
Komponente mit Leitungen auf einem Schaltplattensubstrat wird im
allgemeinen erreicht durch eine Aktion zum Fixieren der Leitungen
der elektronischen Komponente 20 an der Schaltplatte 22 gemäß 9. Leitungen 21 der
elektronischen Komponente 20 werden in entsprechende Löcher 29,
die auf der Schaltplatte 22 gebildet sind, eingesteckt.
Ein einen Klammerhebel 25 und ein Klammerbett 26 aufweisendes
Klammermittel wird nach unterhalb der Löcher 29 bewegt, in welchen
die Leitungen 21 eingesteckt wurden. Die Spitze der Leitung 21,
welche durch die Schaltplatte 22 hindurch auf deren Rückseite
gestochen wurde, wird durch den Klammerhebel 25, welcher
sich auf das Klammerbett 26 zubewegt, auf eine bestimmte Länge abgeschnitten.
Die Leitung 21 wird durch weitere Bewegung des Klammerhebels 25 gegen
die Schaltplatte 22 geklammert und an dieser fixiert.
-
Ein piezoelektrisches Element 1 ist
an den Klammerhebel 25 zum detektieren von Spannungsdehnung
angebracht, welche Spannungsdehnung in dem Klammerhebel 25 zu
dem Zeitpunkt des Schneidens und des Klammerns der Leitung 21 erzeugt wird.
Aus dem von dem piezoelektrischen Element 1 detektierten
Ausmaß der
Spannungsdehnung wird detektiert, ob die elektronische Komponente 20 korrekt
auf der Schaltplatte 22 angebracht wurde. Wenn die Leitungen
nicht eingesteckt oder durch die Löcher 29 hindurchgestochen
wurden, oder wenn sie beim Einstecken in die Löcher verbogen wurden, empfängt der
Klammerhebel 25 dementsprechend weniger Last. Auf der anderen
Seite, wenn die Leitungen richtig in die Löcher eingesteckt wurden, empfängt der Klammerhebel 25 eine
große
Last beim Schneiden und Klammern der Leitungen, wodurch das piezoelektrische
Element 1 eine große
Spannungsdehnung detektiert. Daher reflektiert die detektierte Spannungsdehnung
des Klammerhebels die Qualität
des Anbringens der elektronischen Komponente 20 auf der
Schaltplatte und somit wird detektiert, ob die elektronische Komponente
in einem zu bevorzugenden Zustand angebracht wurde. Zu diesem Zweck
wird das piezoelektrische Element 1 mit einer Einsteckdetektierschaltung
gemäß 10 verbunden.
-
Gemäß 10 wird die Spannungsdehnung, die in
dem Klammehebel 25 erzeugt wird, durch das piezoelektrische
Element 1 detektiert, und es wird ein elektrisches Signal
proportional zu dem Ausmaß der
detektierten Spannungsdehnung durch einen Differenzialverstärker 32 verstärkt. Ein π-Filter 33
wird zur Verfügung
gestellt, um eine hochfrequente Komponente des von dem Differenzialverstärker 32 gesendeten
elektrischen Signals abzuschneiden, um so Rauschkomponenten, die
an dem piezoelektrischen Element 1 gemischt wurden, zu
entfernen. Das elektrische Signal, von dem Rauschkomponenten entfernt
wurden, wird durch einen variablen Leistungsverstärker 34 verstärkt, so
dass es durch einen Spannungsvergleicher 35 mit einem Threshold
verglichen wird, welcher eine Referenz für die Beurteilung ist, ob die
Leitungen 21 der elektronischen Komponente richtig in die
entsprechenden Löcher
eingesetzt wurden. Der Spannungsvergleicher 35 ist einer Schaltung,
die zum Vergleichen einer eingegebenen Spannung mit einer Referenzspannung
(Threshold) entworfen wurde. Der Threshold als die Referenzspannung
kann vorher eingestellt werden, so dass die von dem variablen Leistungsverstärker 34 eingegebene
Spannung damit verglichen wird, und dann, wenn die eingegebene Spannung
größer ist
als der Threshold, der Spannungsvergleicher 35 seine Ausgangsspannung
entsprechend verändert.
Mit dieser Veränderung
in der von dem Spannungsvergleicher 35 als ein Trigger
ausgegebene Spannung gibt ein monostabiler Multivibrator 36 einen
Puls aus, welcher wiederum von einem Ausgangsanschluss 38 über einen
Transistor 37 in eine Anbringvorrichtung zum Anbringen
der elektronischen Komponente eingegeben wird. Die Vorrichtung beurteilt
auf diese Weise, ob die elektronische Komponente mit Leitungen korrekt
auf dem Substrat fixiert wurde.
-
Es ist keine Ausnahme, dass heutzutage eine
bemerkenswerte Vielfalt an elektronischen Komponenten und Komponenten
mit Leitungen besteht. Daher treten Durchmesser und Material der
Leitungen und die Scherkraft, die zum Schneiden der Leitungen notwendig
ist, auch in vielen Variationen auf. Bei dem oben beschriebenen
herkömmlichen
Einsteckdetektierschaltkreis ist der Threshold für die Beurteilung durch einen
Spannungsvergleicher 35 jedoch auf einen konstanten Spannungswert
gesetzt. Bei Veränderungen
im Durchmesser, dem Material oder der Scherkraft der Leitungen verändert sich
sowohl die Spannungsdehnung, die in dem Klammerhebel 25 auftritt,
als auch das Ausmaß der
durch das piezoelektronische Element 1 detektierten Spannungsdehnung.
Demnach war die Beurteilung durch den Spannungsvergleich 35 manchmal
nicht korrekt. Fehlbeurteilung trat auch in den Fällen auf,
in denen der Klammerhebel 25, das Klammerbett 26 oder
das piezoelektrische Element 1 ersetzt wurde, wenn die Form
des Klammerhebels 25 oder des Klammerbettes 26 variierte,
oder wenn das piezoelektrische Element 1 mit für einen
Typ von Vorrichtung geeigneten Eigenschaften bei einem anderen Typ
von Vorrichtung angewendet wurde. Um mit derartigen Problemen zurecht
zu kommen, war es notwendig, die voreingestellte Threshold-Spannung
in dem Spannungsvergleicher 35 zu verändern, oder eine Verstärkungsanpassung
des variables Leistungsverstärkers 34 zu
bewirken. Eine derartige Maßnahme
zum Verändern
der Einstellungen war jedoch nicht einfach, und es ist nicht realistisch,
die Einstellungen der Schaltung in Übereinstimmung mit Veränderungen
in der durch das piezoelektrische Element 1 detektierten
Spannungsdehnung zu verändern.
Ganz davon abgesehen, dass dann, wenn der Durchmesser, das Material
oder die Scherkraft der Leitungen auf einer identischen elektronischen
Komponente differieren, derartige Unterschiede nur schwer bewältigt werden könnten.
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu
stellen, die in der Lage sind, korrekt zu beurteilen, ob eine elektronische
Komponente mit Leitungen richtig auf einem Schaltplattensubstrat
fixiert wurde mit den Leitungen eingesteckt in die entsprechenden Löcher in
dem Schaltplattensubstrat.
-
Die US-A-4218817 beschreibt ein Verfahren zum
Anbringen einer elektronischen Komponente mit Leitungen auf einem
Substrat, aufweisend:
Einstecken der Leitungen der elektronischen
Komponente in entsprechende in dem Substrat gebildete Löcher und
Klammern derselben mit einem Klammermittel, so dass die elektronische
Komponente auf dem Substrat fixiert ist;
Detektieren von in
dem Klammermittel (144) erzeugter Spannungsdehnung; und
Vergleichen
einer detektierten Spannungsdehnung mit einem selektierten Standardreferenzwert,
wobei bestimmt wird, ob oder ob nicht die elektronische Komponente
mit Leitungen erfolgreich auf dem Substrat angebracht wurde.
-
Gemäß einem ersten Aspekt dieser
Erfindung ist ein solches Verfahren gekennzeichnet durch Auswählen eines
Standardreferenzwertes zum Bestimmen, ob oder ob nicht die Leitungen
der elektronischen Komponente erfolgreich angebracht wurden, basierend
auf Werten, die für
charakteristische Eigenschaften der elektronischen Komponente mit
Leitungen repräsentativ
sind.
-
Solch ein Verfahren kann auch auf
ein Verfahren zum Detektieren des Anbringens der Komponente, wie
im vorliegenden Anspruch 2 definiert, angewandt werden.
-
Die US-A-4218817 beschreibt eine
Vorrichtung zum Anbringen einer elektronischen Komponente mit Leitungen
auf einem Substrat, mit einem Einsteckkopf zum Einstecken der Leitungen
der elektronischen Komponente in entsprechende in dem Substrat gebildete
Löcher;
einem
Klammermittel zum Klammern der Leitungen, die in die entsprechenden
Löcher
zum Anbringen der elektronischen Komponente an den Substrat eingesteckt
werden;
einem Detektiermittel zum detektieren der durch die Klammermittel
erzeugten Spannungsdehnung;
ein Threshold-Ausgabemittel, welches
in der Lage ist, selektiv einen Wert als einen Standardreferenzwert
zum Detektieren des Anbringens der elektronischen Komponente an
dem Substrat auszugeben;
einem Einsteckdetektierabschnitt,
welcher ein detektiertes, durch die Detektiermittel erhaltenes Ergebnis, mit
dem Ausgabe-Threshold vergleicht; und
einem Beurteilungsmittel
zum Beurteilen, ob oder ob nicht die elektronische Komponente mit
Leitungen erfolgreich auf dem Substrat angebracht wurde basierend
auf einem von den Detektiermitteln erhaltenen detektierten Ergebnis.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt dieser
Erfindung ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass
die Beurteilungsmittel eine Vielzahl von Threshold-Werten einschließen, die
darin voreingestellt sind; und ein Threshold-Auswahlmittel zum Auswählen eines
der Vielzahl von voreingestellten Threshold-Werten in Übereinstimmung
mit dem Typ der elektronischen Komponente mit Leitungen, welcher
auf dem Substrat anzubringen ist.
-
Eine im allgemeinen ähnliche
Vorrichtung kann auch zum Detektieren des Anbringens der Komponente
verwendet werden. Solch eine Vorrichtung ist im vorliegenden Anspruch
5 definiert.
-
Vorzugsweise wird der Standardreferenzwert
oder eine Threshold-Spannung
geeignet ausgewählt
in Übereinstimmung
mit abweichenden Durchmesser, Material oder Scherbelastungen der
Leitungen der angebrachten Komponente. Typischerweise wird eine
detektierte Spannung, die für
eine Spannungsdehnung, die in einem Klammerhebel auftritt typisch
ist, mit diesem Referenzwert verglichen, zur Beurteilung, ob das
Einfügen
der Leitungen einer elektronischen Komponente in die Löcher in
einer Schaltungsplatte erfolgreich war oder nicht. Daher kann die
Bestimmung des Anbringens einer elektronischen Komponente mit Leitungen
auf einer Schaltungsplatte korrekt ausgeführt werden.
-
In den Zeichnungen:
-
1 ist
eine perspektivische Ansicht, die wesentliche Teile einer Vorrichtung
zum Anbringen einer elektronischen Komponente zeigt;
-
2 ist
eine Aufsicht, die elektronische Komponenten mit mit auf Bändern angebrachten
Leitungen zeigt;
-
3 ist
ein Querschnitt, der die Struktur eines Einsetzkopfes der Vorrichtung
zum Anbringen elektronischer Komponenten zeigt;
-
4A und 4B sind Diagramme, die der
Erklärung
dienen, wie eine elektronische Komponente mit Leitungen auf einer
Schaltungsplatte mit einem Klammermittel fixiert wird:
-
5 ist
ein Diagramm, um das Erzeugen von fehlerhaften Operationen aufgrund
von Veränderungen
in der detektierten Spannung zu erklären;
-
6 ist
ein Blockdiagramm, welches die Konstruktionen der Vorrichtung zum
Detektieren des Einsteckens zeigt;
-
7 ist
ein Schaltungsdiagramm, welches die Konstruktion der Vorrichtung
zum Detektieren des Einsteckens zeigt;
-
8 ist
ein Chart, welcher ein Beispiel des Kopierens von Typen elektronsicher
Komponenten mit Leitungen zeigt;
-
9 ist
ein Querschnitt zum Erklären
der Einsteckoperation für
die elektronischen Komponenten mit Leitung; und
-
10 ist
ein Schaltungsdiagramm, welches die Konstruktion einer herkömmlichen
Vorrichtung zum Detektieren des Einsteckens zeigt.
-
BESTE WEISE
DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung in Form bestimmter Beispiele werden im Folgenden mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sei festgehalten,
dass die unten dargestellte Ausführungsform
ein Beispiel zum Ausführen
der vorliegenden Erfindung ist und den technischen Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt.
-
Als erstes wird die Konstruktion
der Vorrichtung zum Anbringen einer elektronischen Komponente gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf 1 beschrieben.
-
In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 101 einen Teilezuführer zum Zuführen elektronischer Komponenten
mit Leitungen in einem an einem Band gebundenen Zustand durch die
Verwendung von Bändern.
Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Schaltungsplatte, auf
welcher die elektronischen Komponenten angebracht sind. Das Bezugszeichen 103 ist ein
Einsetzkopf zum Entfernen der elektronischen Komponenten von dem
Teilezuführer 101 und
zum Einsetzen der Leitungen der Komponenten in die Löcher der
Schaltungslatte 102. Ein AC Servomotor 104, eine
Antriebsquelle zum Zuführen
von Antriebsenergie zu dem Einsetzkopf 103, ist direkt
mit einem Antriebsschaft 103a des Einsteckkopfes 103 verbunden.
Ein Kodierer 105 ist dem Antriebsschaft 103a zugeordnet,
um eine Rotationsposition des Antriebsschafts 103a festzustellen.
Eine Nockenscheibe 103b, welche Teil des Einsteckkopfes 103 ist,
ist auf dem Antriebsschaft 103a fixiert und ein Antriebshebel 103c folgt
der Bewegung der Nockenscheibe 103b, wodurch der Einsteckkopf 103 betrieben
wird.
-
Das Bezugszeichen 106 bezeichnet
einen gegenüber
dem Einsteckkopf 103 auf der anderen Seite der Schaltungsplatte 102 angeordneten
Fixierkopf. Der Fixierkopf 106 schneidet und faltet die
Leitungen der elektronischen, in die Löcher der Schaltungsplatte 102 eingesteckten
Komponenten und fixiert die elektronischen Komponente an der Schaltungsplatte 102.
Ein AC Servomotor 107 steht als Antriebsquelle zum Liefern
von Antriebsenergie zu dem Fixierkopf 106 zur Verfügung. Der
AC Servomotor 107 ist direkt mit einem Antriebsschaft 106a des
Fixierkopfes 106 gekoppelt. Ein Kodierer 108 ist
dem Antriebsschaft 106a zugeordnet, um einer Rotationsposition
desselben festzustellen. Eine Nockenscheide 106b, die einen
Teil des Fixierkopfes 106 bildet, ist auf den Antriebsschaft 106a fixiert,
und ein Antriebshebel 106c folgt der Bewegung der Nockenscheibe 106b,
wodurch der Fixierkopf 106 betrieben wird.
-
Ausgangssignale des Kodierers 105 auf
dem Einsteckkopf 103 und des Kodierers 108 auf
dem Fixierkopf 106 werden in eine Steuereinheit 110 eingegeben.
Die Steuereinheit 110 bewirkt eine Steuerung derart, dass
der AC Servomotor 104 des Einsteckkopfes 103 und
der AC Servomotor 107 des Einsteckkopfes 106 in
synchronisierter Art und Weise abgetrieben werden. Das Bezugszeichen 109a ist
ein Handgriff, der verwendet wird, um den Kodierer 105 des
Einsteckkopfes 103 zu einem Ursprung des Kodierers 105 zu
bringen und das Bezugszeichen 109b bezeichnet einen Handgriff,
um den Kodierer 108 des Fixierkopfes 106 zu einem
Ursprung des Kodierers 108 zu bringen.
-
Der Einsteckkopf 103 wird
angetrieben durch eine Antriebskraft des AC Servomotors 108 und
derart betrieben, dass die elektronischen Komponenten mit Leitungen
von den Bändern
des Teilezuführers 101 entfernt
werden und mit ihren Leitungen eingesteckt in die entsprechenden
Löcher
auf der Schaltplatte 102 angebracht werden. Gleichzeitig
wird der Fixierkopf durch eine Antriebskraft des AC Servomotors 107 angetrieben,
um so betrieben zu werden, dass die in der Schaltungsplatte 102 gebildeten
Löcher
eingesteckten Leitungen geschnitten und gefaltet werden, um die
Komponenten auf der Schaltungsplatte 102 zu sichern. Der
Einsteckkopf 103 und der Fixierkopf 106 werden
jeweils mittels der Nockenscheiben 103b und 106b angetrieben.
Die Nockenscheiben 103b und 106b sind auf den
entsprechenden Antriebsschäften 103a, 106a angebracht
und die Rotation des AC Servomotors 104 bzw. 107,
der die Antriebsschäfte 103a, 106a antreibt,
wird synchron zueinander durch die Steuereinheit 110 auf
der Basis der Ausgangssignale der Kodierer 105 bzw. 108,
die direkt mit den AC Servomotoren 104, 107 gekoppelt sind,
gesteuert. Der Einsteckkopf 103 und das Fixiergerät 106 arbeiten
daher synchron. Die Kodierer 105, 108 des Einsteckkopfes 103 und
des Fixierkopfes 106 werden durch die entsprechenden Handgriffe 109a, 109b zu
ihren entsprechenden Ursprüngen
gebracht. Antriebskräfte
werden wie oben beschrieben getrennt und dem Einsetzkopf 103 und
dem Fixierkopf 106 zur Verfügung gestellt und somit können die Antriebsmotoren
in der Größe klein
gewählt
werden und es wird die Zeit, die benötigt wird, um die Motoren zu
stoppen und zu starten, reduziert.
-
Der Betreib des fixierenden Anbringens
einer elektronischen Komponente mit Leitungen auf der Schaltungsplatte 102 durch
die oben beschriebene Vorrichtung zum Anbringen einer Komponente
wird als nächstes
mit Bezug auf die 2 und 4 beschrieben.
-
2 zeigt
eine elektronische Komponente (Widerstand) 100 mit Leitungen 100a,
die an Bändern 140 angebracht
sind. Komponenten werden dem Einsteckkopf 103 von dem Teilezuführer 102 in diesem
Zustand zugeführt.
Der Einsteckkopf 103 enthält einen Schieber 143 und
einen empfangenden Hebel 141, der die elektronische Komponente 100 mit
Leitungen zwischen diesen in der Art und Weise eines Sandwiches
hält. Die
Leitungen 100a der elektronischen Komponente 100 werden
daher von den Bändern 140 getrennt
und mittels einer Einsteckführung 142 gefaltet.
Die Einsteckführung 142 kommt dann
in Kontakt mit der Schaltungsplatte 102, der empfangende
Hebel 141 zieht sich zurück und der Schieber 143 wird
nach vorne geschoben, so dass die Leitungen 100a der elektronischen
Komponente 100 in die entsprechenden Löcher 102a, die in
der Schaltungsplatte 102 gebildet sind, eingesteckt werden.
-
Der Fixierkopf 106 wird
synchron mit dieser Operation des Einsteckkopfes 103 derart
betrieben, dass die Leitungen 100a, die durch die Löcher 102a in
der Schaltungsplatte 102 gestochen wurden, gemäß den 4A und 4B gefaltet werden, so dass die elektronische
Komponente 100 auf der Schaltungsplatte 102 gesichert
ist. Insbesondere dann, wenn die Leitungen 100a in die
Löcher 102a gemäß 4A eingesetzt werden, wird
ein Klammermittel mit einem Klammerhebel 144 und einem
Klammerbett 145 des Fixierkopfes 106 angehoben.
Der Klammerhebel 144 bewegt sich auf das Klammerbett 145 zu
und schneidet auf diese Weise die Leitungen 100a, die durch
die Löcher
in der Schaltungsplatte 102 gestochen wurden, auf einer
bestimmten Länge
ab und faltet zur gleichen Zeit die Leitungen 100a gemäß 4B. Die elektronische Komponente 100 ist
auf diese Weise fixiert an der Schaltungsplatte angebracht.
-
Ein piezoelektrisches Element (Detektiermittel) 1 ist
an den Klammerhebel 144 zum Detektieren von Spannungsdehnung
angebracht, welche Spannungsdehnung in dem Klammerhebel 144 erzeugt wird,
wenn er die Leitungen 100a schneidet und klammert. Das
detektierte Ausmaß der
Dehnung wird verwendet, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die elektronische
Komponente 100 auf der Schaltungsplatte 102 fixiert
angebracht wurde. Ein piezoelektrisches Element wird als das Detektiermittel
in dieser Ausführungsform
verwendet mit anderen Mitteln wie einem Dehnungsmessgerät, können jedoch
die selben Effekte erreicht werden.
-
Ähnlich
dem herkömmlichen
Verfahren detektiert das piezoelektrische Element 1 das
Ausmaß der
Spannungsdehnung, die in dem Klammerhebel 144 auftritt,
wenn der Endabschnitt der Leitung 100a der elektronischen
Komponente mit Leitungen, die durch die Löcher in der Schaltungsplatte 102 gestochen
wurden, durch den Klammerhebel 144 und das Klammerbett 145 geschnitten
und geklammert wurden. Die für die
Spannungsdehnung kennzeichnende detektierte Spannung wird verstärkt und
wird mit einer Threshold-Spannung (Standardreferenzwert) zum Beurteilen
der Qualität
des Einsetzens verglichen.
-
Die Vorrichtung zum Detektieren des
Einsetzens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist jedoch derart konstruiert, dass die oben erwähnte Threshold-Spannung
gemäß den charakteristischen
Eigenschaften Leitungen 100a der elektronischen Komponenten,
wie etwa Durchmesser, Materiale oder Schwerkraft der Leitungen,
verändert
werden kann.
-
Wenn die Leitungen 100a der
elektronischen Komponente 100 verschiedene Durchmesser
aufweisen oder wenn sie aus verschiedenen Materialien abhängig vom
Typ der elektronischen Komponente hergestellt sind, dann variieren
dementsprechend die Scherkräfte,
wie oben bereits erwähnt.
Das bedeutet, dass elektronische Komponenten mit Leitungen ihre charakteristischen
Eigenschaft in Übereinstimmung mit
dem Typ aufweisen und dass sie durch ihre charakteristischen Werte
von bspw. Leitungsdurchmesser, Leitungsmaterial oder Leitungsscherkraft,
gekennzeichnet werden können.
Abhängig
von diesen charakteristischen Werten verändert das Ausmaß der Spannungsdehnung,
die in den Klammerhebel 144 auftritt, und das Ausmaß der durch
das piezoelektrische Element detektierten Spannung verändert sich
ebenfalls. Gemäß 5 wird, wie bereits im Vorstehenden
erwähnt,
eine Spannung d, die für
die durch das piezoelektrische Element 1 detektierte Spannungsdehnung
repräsentativ
ist, verstärkt
und verglichen mit einer Threshold-Spannung s und dann, wenn die
detektierte Spannung d größer ist als die Threshold-Spannung
s, wird festgehalten, dass die elektronische Komponente richtig
auf der Schaltungsplatte angebracht wurde. Wenn jedoch die charakteristischen
Werte der elektronischen Komponente in Übereinstimmung mit dem Typ
der elektronischen Komponente sich verändern, dann verändert sich
die detektierte Spannung d wie durch die gestrichelten
Linien in 5 dargestellt.
Das bedeutet, dass dann, wenn der Durchmesser der Leitungen 100a klein
ist, oder wenn die Leitungen 100a aus einem weichen Material
hergestellt und eine kleine Scherkraft aufweisen, die Spannung d1 ; die als repräsentativ für die Spannungsdehnung von
dem piezoelektrischen Element 1 detektiert kleiner sein
wird, als die Threshold-Spannung s, wie in der 2 dargestellt. Als Ergebnis wird sogar
dann, wenn die elektronische Komponente 102 richtig angebracht
wurde, beurteilt, dass das Anbringen der elektronischen Komponente
an der Schaltungsplatte nicht erfolgreich war. Im Gegenteil: wenn
der Durchmesser der Leitungen 100a groß ist oder wenn die Leitungen 100a aus
einem harten Material mit einer großen Scherkraft hergestellt
sind, wird die von dem piezoelektrischen Element 1 detektierte
Spannung d2 größer sein als die Threshold-Spannung
s, und das wird als Ergebnis beurteilt, dass das Anbringen der elektronischen
Komponente erfolgreich war, sogar dann, wenn die Leitungen der elektronischen
Komponente tatsächlich
in einem unvorteilhaften Zustand in die Löcher eingesteckt wurden.
-
In der Vorrichtung zum Anbringen
einer Komponente gemäß der vorliegenden
Erfindung steht eine Konstruktion zur Verfügung, welche eine Beurteilung,
ob oder ob nicht die Komponente angebracht wurde richtig ausgeführt werden
kann, sogar dann, wenn die elektronischen Komponenten 100 vieler verschiedener
Typen mit verschiedenen charakteristischen Eigenschaften der Leitungen
behandelt werden. 6 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel der Konstruktion zur Bestimmung
zeigt, ob das Anbringen der elektronischen Komponente entsprechend
den variierenden Werten, die für
die anzubringende elektronische Komponente 100 typisch
ist, erfolgreich war. In der Vorrichtung zum Anbringen einer elektronischen
Komponente ist ein Anbringprogramm vorhanden, in welchem die Reihenfolge
des Anbringens elektronischer Komponenten in Übereinstimmung mit ihrem Typ
bestimmt ist. Ein (nicht dargestelltes) Steuergerät in der
Vorrichtung zum Anbringen einer elektronischen Komponente gibt ein Unterscheidungssignal
aus, welchen den Typ der anzubringenden elektronischen Komponente
mit Leitungen einem Beurteilungsmittel 52 anzeigt. Eine Vielzahl
von Threshold-Werten für
jeden diskreten Typ von elektronsicher Komponente 100 mit
Leitungen sind zuvor in einer Threshold-Speichersektion 154 gespeichert.
Daher liest eine Threshold-Auswahlsektion 142 einen
Threshold aus der Threshold-Speichersektion 154 aus, der
mit dem Typ der elektronischen Komponente 100 mit Leitungen übereinstimmt,
der von dem eingegebenen Unterscheidungssignal bestimmt wurde. Der
von der Threshold-Auswahlsektion 153 ausgewählte Threshold wird
dann einer Threshold-Ausgabesektion 152 eingegeben,
welche wiederum den Threshold einer Einsteckdetektiersektion 151 als
ein Standardreferenzwert eingibt.
-
Während
dessen führt
die Vorrichtung zum Anbringen einer elektronischen Komponente die Operation
aus, die gewünschte
elektronische Komponente auf der Schaltungsplatte durch Einsetzen der
Leitungen in die entsprechenden Löcher und Klammern derselben
fixiert anzubringen. Ein Detektiermittel 51 oder das piezoelektrische
Element 1 dieser Ausführungsform
detektieren Spannungsdehnung, die in dem Klemmhebel 144 erzeugt
wird und gibt ein entsprechendes Diktiersignal an die Einsetzdetektiersektion 151 ab.
Die Einsetzdetektiersektion 151 vergleicht das detektierte
Signal mit dem ausgewählten
Referenzwert und bestimmt, ob das Anbringen der Komponente auf der
Schaltungsplatte erfolgreich war oder nicht. Die Ergebnisse werden
an die Steuereinheit 110 ausgegeben und an einer Anzeigeeinheit 54.
-
Wenn festgestellt wurde, dass das
Anbringen der Komponente zufriedenstellend ausgeführt wurde,
schreitet die Steuereinheit 110 voran, um eine Kontrolle
des Anbringens der nächsten
elektronischen Komponente mit den Leitungen auszuführen. Auf
der anderen Seite wird dann, wenn das Ergebnis der Beurteilung negativ
ist, ein Fehlersignal auf den Anzeigemitteln 54 angezeigt,
während
die Steuereinheit 110 den Betrieb des Lösens und Versorgens der elektronischen
Komponente ausführt.
Wenn bspw. ein Fehlerzeichen detektiert wird, wird dann, wenn der
durch die Detektiermittel gemessene Wert kleiner ist als der Threshold,
die Steuereinheit 110 die Kontrolle über den Einsetzkopf ausüben, um
so die Leitungen weiter einzuklemmen, oder es wird dann, wenn kein
Signal von den Detektiermitteln ausgegeben wurde, die Einsetzoperation
der elektronischen Komponente erneut ausgeführt. Wenn ein Fehlerzeichen
angezeigt wird, während
visuell oder durch ein Inspektionsverfahren bestätigt wird, dass die elektronische
Komponente tatsächlich
auf dem Substrat fixiert wurde, kann dies anzeigen, dass die Spannungsdehnung,
die in dem Klemmhebel erzeugt wurde, wenn dieser die Leitungen der
angebrachten elektronischen Komponente geschnitten hat, tatsächlich kleiner
war als der in den Beurteilungsmitteln eingestellte Threshold. In
einem solchen Fall kann daher der Threshold in Übereinstimmung mit der detektierten
Spannung durch ein Eingabemittel verändert werden. Alternativ kann
das den Typ der elektronischen Komponente repräsentieren Unterscheidungssignal
verändert
werden, und die Beurteilung kann erneut in Übereinstimmung damit durchgeführt werden.
Darüber
hinaus wird dann, wenn ein Fehler bestätigt wird, das Anzeigemittel 54 diesen
einem Benutzer durch Anzeigen eines Zeichens, welches anzeigt, dass
eine Wartung notwendig ist, berichten.
-
7 ist
bestimmtes Beispiel des Schaltplattendesigns zum Ausführen einer
solchen wie oben beschriebenen Beurteilung. Um mit, durch das piezoelektrische
Element festgestellten, aufgrund von variierenden charakteristischen
Eigenschaften der elektronischen Komponente auftretenden Veränderungen
der Spannungsdehnung in dem Klemmhebel 144 umzugehen, wird
das Ausmaß der
durch das piezoelektrische Element 1 detektierten Spannung
vorher für
jeden Typ von elektronsicher Komponente mit Leitungen für verschiedene
Leitungsdurchmesser, Leitungsmaterialien und Leitungsscherspannungen gemessen.
Diese Werte werden in Gruppen zulässiger Bereiche aufgeteilt,
wobei darauf basierend bestimmt wird, ob das Anbringen der elektronischen Komponente
erfolgreich war oder nicht. Bspw. wird die Spannungsdehnung in dem
Klemmhebel, wenn dieser Leitungen schneidet und klemmt, vorläufig mit Bezug
auf die Leitungen von jeden Typ elektronischer Komponenten, die
angebracht werden sollen, gemessen. Gemäß 8 werden die Leitungen in Gruppe A eingeordnet,
wenn die Leitungen der Typen 001 ~ 003 der elektronischen Komponente 100 eine
Spannungsdehnung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches aufweisen.
Genauso werden Typen 004 006 von elektronischen Komponenten mit Leitungen 100a in
Gruppe B eingeordnet und Typen 007 ~ 009 von elektronischen Komponenten
mit Leitungen werden in Gruppe C in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Spannungsdehnung
in dem Klemmhebel eingeordnet. Die Daten für solche Gruppen, die mit den
Typen von elektronischen Komponenten mit Leitungen korrespondieren,
werden in der zuvor erwähnten
Threshold-Speichersektion 154 in der Form einer Datentabelle 7 gespeichert.
Bezugszeichen 9 in der 7 stellt
die Vorrichtung zum Anbringen einer elektronischen Komponente dar
und die Datentabelle 7 wird bspw. innerhalb eines (nicht dargestellten)
Controllers der Vorrichtung 9 zum Anbringen einer elektronischen
Komponente gespeichert.
-
In der Vorrichtung 9 zum
Anbringen einer elektronischen Komponente ist ein Anbringprogramm
voreingestellt, in welchem die Reihenfolge der anzubringenden elektronischen
Komponenten bestimmt ist und in die Typen von elektronischen Komponenten
sind erfolgreich in dieser Reihenfolge bezeichnet. Demgemäß gibt der
Controller der Vorrichtung zum Anbringen elektronischer Komponenten
ein Signal an die Datentabelle 7 ab, welches die Typen
der anzubringenden elektronischen Komponenten bezeichnet. Die Datentabelle 7 gibt
die Gruppenunterscheidungssignale a ~ c, die den eingegebenen Typen
der elektronischen Komponenten entsprechend an die Threshold-Spannungsausgabesektion 11 ab.
-
Der Klemmhebel 144 arbeitet
mit dem Einsetzen der Leitungen der elektronischen Komponenten 100 in
die entsprechenden Löcher,
und die in den Klemmhebel 144 erzeugte Spannungsdehnung
wird durch das piezoelektrische Element 1 detektiert. Ein dem
detektierten Ausmaß der
Dehnung entsprechend des elektrischen Signals wird an die Ausgabesektion 10 für die detektierte
Spannung abgegeben. Die Ausgabesektion 10 für die detektierte
Spannung verstärkt
das eingegebene elektrische Signal mit einem variablen Leistungsverstärker 2.
Da dieses elektrische Signal eine Rauschkomponente einschließt, die
ihre Ursache in dem piezoelektrischen Element hat, welches von dem Betrieb
der Vorrichtung 9 zum Anbringen von elektrischen Komponenten
erzeugte Vibrationen aufnimmt, wird die hochfrequente Komponente
in dem elektrischen Signal, d. h. die Rauschkomponente durch Hindurchführen durch
einen aktiven Tiefpassfilter 3 entfernt. Das Signal wird
dann als die detektierte Spannung d zu der Einsetzdetektiersektion 12 abgegeben.
Der Verstärkungsfaktor
des variablen Leistungsverstärkers 2 ist
anpassbar und daher kann der variable Leistungsverstärker 2 das Spannungsniveau
der detektierten Spannung 2 anpassen. Der aktive Tiefpassfilter 3 kann
ausgelegt werden, um mit guter Empfindlichkeit der Beschleunigung
der Taktzeit des Einsetzens durch die Vorrichtung 9 zum
Anbringen elektronischer Komponenten zu entsprechen.
-
Die Ausgabesektion 11 zum
Ausgeben der Threshold-Spannung, in welcher Sektion das Unterscheidungssignal
eingegeben wird, schaltet die Standardreferenzspannung auf einen
Wert, der dem Unterscheidungssignal entspricht, mittels eines Standardspannungsschalters 13.
Der Standardspannungsschalter 13 hat die Funktion des Schaltens
der Standardspannung zu einer Spannung I, II und III, entsprechend
den Unterscheidungssignalen a, b und c der Gruppen A, B und C gemäß B. Bspw. wird dann, wenn das Unterscheidungssignal
a in den Standardspannungsschalter 13 eingegeben wird,
die Standardspannung I zu einer Threshold-Spannungsausgabeinheit 8 abgegeben.
Die Threshold-Spannungsausgabeeinheit 8 gibt
die eingegebene Standardspannung I als die Threshold-Spannung s1 an die Einsetzdetektiersektion 12 aus.
-
Die Einsetzdetektiersektion 12 vergleicht
die eingegebene detektierte Spannung d mit der Threshold-Spannung
s1 mittels eines Spannungsvergleichers 4.
Wenn die detektierte Spannung d die Threshold-Spannung
s1 übersteigt,
wird das Spannungsniveau des Ausgangsanschlusses invertiert. Mit
dieser Inversion des Spannungsniveaus als Trigger gibt ein monostabiler
Multivibrator 5 eine Rechteckwelle aus. Die Rechteckwelle
wird durch einen Ausgangstransistor 14 von einem Ausgangsanschluss 6 ausgegeben.
-
Das Ausgangssignal von diesem Ausgangsanschluss 6 wird
der Vorrichtung 9 zum Anbringen einer elektronischen Komponente
eingegeben und die Vorrichtung 9 zum Anbringen einer elektronischen Komponente
bestimmt, dass die Anbringoperation für die elektronische Komponente
mit Leitungen normal ausgeführt
wurde, wenn ein Ausgangssignal vorliegt. Im Gegensatz wird dann,
wenn kein Ausgangssignal vorliegt, auch dann, wenn die Einsetzoperation ausgeführt wurde,
die Anbringoperation als nicht normal beurteilt und die Vorrichtung
zum Anbringen einer elektronischen Komponente zeigt einen Einsetzfehler
an und fordert eine Entfernungsoperation oder eine Wartung an.
-
Auf diese Wiese werden die Threshold-Spannungen
s1 ~ s3 entsprechend
dem Leitungsdurchmesser, dem Leitungsmaterial oder der Leitungsscherspannung
verändert,
wobei damit keine Fehler in der Beurteilung auftreten, ob das Einsetzen
gut oder schlecht war, sogar dann nicht, wenn verschiedene Typen
von elektronischen Komponenten mit Leitungen in die Löcher in
einer einzigen Schaltungsplatte 102 eingesetzt werden,
bei denen die Leitungen 100a verschiedene Durchmesser,
Materialien oder Scherspannungen aufweisen.
-
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird
die Threshold-Spannung
zum Detektieren basierend auf Werten, die repräsentativ für charakteristische Eigenschaften
der Leitungen der elektronischen Komponenten, wie etwa Durchmesser,
Material oder Scherspannung der Leitung, etabliert. Die Spannungsdehnung
verändert
sich jedoch auch, wenn das Design des Klemmhebels 144 verändert wird.
Wenn der Typ des piezoelektrischen Elements 1 verändert wird,
wird darüber
hinaus die Spannungsdehnung auch abhängig von der Veränderung in
dessen Eigenschaften ändern.
Derartige Veränderungen
in der detektierten Spannung können
mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung auch bewältigt werden,
indem das Spannungsniveau des Standardspannungsschalters 13 wie
oben beschrieben geändert
wird.
-
Darüber hinaus kann das piezoelektrische Element 1 auf
dem Klammerbett 145 anstelle des Klammerhebels 144 wie
in der oben beschriebenen Ausführungsform
angebracht werden. Das Anbringen der elektronischen Komponenten 100 auf
der Schaltungsplatte kann ähnlich
auf der Basis der in dem Klammerbett 145 erzeugten Spannungsdehnung
beurteilt werden. Obwohl in dieser Ausführungsform das piezoelektrische
Element 1 als das Detektiermittel einem des für ein Paar
von Leitungen einer elektronischen Komponente vorgesehenen Paares
von Klammermitteln zur Verfügung
steht, kann das Detektiermittel natürlich beiden Teilen des Paares
von Klammerhebeln zu Verfügung
stehen. In diesem Fall können
die Ergebnisse von beiden Detektiermitteln getrennt zur Beurteilung
herangezogen werden, ob die Komponente richtig an dem Substrat angebracht
wurde und die Standardreferenzwerte können individuell für jede der
Detektiermittel eingestellt werden. Alternativ kann die Beurteilung
basierend auf einem Mittelwert der von den beiden Detektiermitteln
erhaltenen Ergebnisse durchgeführt
werden.
-
Darüber hinaus kann eine Eingabeeinheit, mit
der der Benutzer jede Threshold-Spannung auswählen kann, als Mittel zum Auswählen einer
Vielzahl von Threshold-Spannungen, die von der Threshold-Spannungsausgabesektion 11 ausgebeben werden,
vorgesehen sein.
-
Darüber hinaus wurde in der oben
beschriebenen Ausführungsform
der Fall des Detektierens des Anbringens einer elektronischen Komponente auf
einem Substrat beispielhaft beschrieben; das Verfahren der Vorliegenden
Erfindung und die Vorrichtung können
jedoch ebenso vorteilhaft verwendet werden zum Detektieren des Einstechens
der Leitungen durch Voreinstellen einer Vielzahl von Standardreferenzwerten
auf eine ähnliche
Art und Weise. Oder es können
das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung natürlich auch
zum Detektieren sowohl des Anbringens einer elektronischen Komponente
auf einem Substrat als auch des Einstechens der Leitungen verwendet
werden.
-
INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
-
Mit dem Verfahren und der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung kann wie oben beschrieben der Referenzspannungswert
zum Detektieren des Anbringens einer elektronischen Komponente auf
einem Substrat in Übereinstimmungen
mit Veränderungen
in der eine Spannungsdehnung in dem Klammerhebel repräsentierenden
Spannung verändert werden.
Daher kann die vorliegende Erfindung vorzugsweise auf dem Gebiet
von Techniken zum Anbringen elektsronischer Komponenten angewendet werden,
in denen Komponenten mit Leitungen auf einem Substrat mit ihren
Leitungen eingesteckt in entsprechende Löcher angebracht werden.