DE9102055U1

DE9102055U1 - Vorrichtung zum Manipulieren von Leiterplatten

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Publication number: DE9102055U1
Application number: DE9102055U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1991-09-05
Anticipated expiration: 2001-02-22

Description

Hans Jürgen Kuttler
Niedereschacher Str. 44

7735 Dauchingen

Vorrichtung zum Manipulieren von Leiterplatten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Manipulieren von Leiterplatten, insbesondere zum Aufnehmen, Stapeln und Transportieren von Leiterplatten für die Multilayertechnik, mittels einem an einem Grundgehäuse vorgesehenen Handlinggerät mit ggfs. Saugelementen an einer Platte od. dgl., wobei das Handlinggerät Leiterplatten aus einer Cassette mit einer schrägen Stellwand entnimmt oder in einer entsprechenden Cassette abstapelt.

Derartige Vorrichtungen sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt. Bislang konnten diese Vorrichtungen relativ einfach ausgestaltet werden, da die Leiterplatten selbst starre Gebilde waren. Die Leiterplatten bestanden meist aus millimeterdicken

Kunststoffplatten, die ein- oder beidseitig mit entsprechenden Leiterbahnen bedruckt waren.

Da heute immer mehr zur Multilayertechnik für die Leiterplatten übergegangen wird, bestehen die entsprechenden Leiterplatten nur noch aus folienartigen Grundkörpern, welche eine Dicke von Bruchteilen von mm besitzen. Die Handhabung dieser folienartigen Leiterplatten birgt erhebliche Schwierigkeiten in sich, da sie, abgestellt an einer schrägen Wand in der Regel in sich zusammenfallen. Dies birgt die Gefahr von Brüchen in den aufgedruckten Leiterbahnen in sich. Werden dagegen die entsprechenden folienartigen Leiterplatten waagrecht aufeinandergelegt, so können sie ein erhebliches Gewicht bekommen und wiederum sich gegenseitig beschädigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine sorgfältige Manipulation auf folienartigen Leiterplatten, wobei die Manipulation schnellstmöglich und geordnet erfolgen soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß in der Cassette an die schräge Stellwand ein geneigter Boden anschließt, auf dem die Leiterplatten aufstehen.

Dieser schräge Boden, der bevorzugt mit der Stellwand einen Winkel von etwa 90° einschließt, bewirkt, daß die folienartigen Leiterplatten nicht mehr in sich zusammenfallen und somit auch die Gefahr von Beschädigungen minimiert wird. Ferner bleibt der geordnete Zugriff des Handlinggerätes zu der Leiterplatte gewährleistet. Die Leiterplatte rutscht

nicht mehr auf einem horizontalen Boden ab.

Bevorzugt schließt die Stellwand mit einer Vertikalen einen Winkel von etwa 20° ein. Bei diesem Winkel ist gleichzeitig auch gewährleistet, daß die übereinander abgestapelten Leiterplatten sich nicht zu sehr drücken, so daß es hier zu Beschädigungen kommen könnte. Im Rahmen der Erfindung sollen aber auch geringfügige Abweichungen von diesen Bemaßungen liegen. Wesentlich ist, daß der Boden in jedem Fall schräg geneigt ist und in etwa, d.h. in jedem Fall in einem Bereich von + - 5° mit der Stellwand ein Winkel von 90° einschließt.

Diese erfindungsgemäße Cassette wird nunmehr auf einem Rolltisch abgestellt. Der Vorteil dieses Rolltisches besteht darin, daß er von dem eigentlichen Grundgehäuse entfernt werden kann, so daß die Leiterplatten beispielsweise einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden können. Auf diese Weise können z.B. einem einzigen Grundgehäuse mehrere solcher Rolltische zugeordnet sein.

Es versteht sich von selbst, daß bevorzugt zwischen Rolltisch und Grundgehäuse eine Kupplungseinrichtung vorhanden ist, über welche der Rolltisch an dem Grundgehäuse festgelegt wird, damit ein geordneter Zugriff des Handlinggerätes bestehen bleibt.

In dem Grundgehäuse befinden sich bevorzugt mehrere schmale Förderbänder, welche in unterschiedlicher Richtung antreibbar sind. Hierdurch können entweder Leiterplatten aus der Vorrichtung nach ihrer Entnahme

von einem Stapel in einer Cassette gefördert oder aber in die Vorrichtung zu der Cassette verbracht werden.

Damit eine geordnete Zentrierung der Leiterplatten in Bezug auf den Boden der Cassette bestehen bleibt, sind zwischen den Förderbändern Zentrierstifte vorgesehen, welche eine Endlage der Leiterplatte vor einem Zugriff des Handlinggerätes definieren. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Leiterplatte bei einem Einbringen in die Cassette von dem Boden immer den gleichen Abstand einhält.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Handlinggerät aus zwei Hebelarmen, welche miteinander ein Drehgelenk bilden. Ein Hebelarm geht dabei eine gelenkige Verbindung mit einem Tragrahmen am Grundgehäuse ein. An dem anderen Hebelarm befindet sich bevorzugt eine Platte mit entsprechenden Saugelementen bzw. Saugnäpfen, welche auf die Leiterplatte aufgesetzt werden können. Nach Anlegen einer entsprechenden Saugluft kann dann die Leiterplatte gehandhabt werden, ohne das es zu einem Verbiegen oder Dehnen der Leiterplatte kommt.

Das gesamte Handlinggerät kann bei dieser Ausgestaltung über kostengünstige Pneumatikzylinder bewegt werden. Es erübrigen sich teure Motoren oder Getriebelemente.

Auch die Platte mit den Saugelementen soll bevorzugt über eine Kolbenstange mit einem entsprechenden Zylinder in dem Hebelarm verbunden sein. Hierdurch kann

die Platte sowohl in der Cassette wie auch über den Förderbändern in die Nähe der zu handhabenden Leiterplatte bewegt werden. Entsprechende Endschalter sorgen dann für eine Detektierung der Annäherung der Saugelemente an die Leiterplatte.

Der gesamte Hebelarm ist so ausgestaltet, daß der eine Hebelarm, an dem die Platte mit Saugelementen hängt in einer Ablage oder Entnahmeposition etwa parallel zum Boden der Cassette verläuft. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Leiterplatte beispielsweise nach einem Zentrieren an den Zentrierstiften immer in einem gleichbleibenden Abstand über den Boden geführt auf einem bereits vorhandenen Leiterplattenstapel abgelegt werden kann.

Ein besonderer Vorzug der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß die Baulänge relativ gering ist. Sie beträgt incl. des Rolltisches lediglich 130 cm. Insgesamt ist die Vorrichtung sehr kostengünstig herstellbar und vielfältig einsetzbar.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Manipulieren von Leiterplatten;

Figur 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer weiteren Gebrauchslage;

Figur 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer weiteren Gebrauchslage;

Figur 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 1 jedoch ohne wesentliche Teile eines erfindungsgemäßen Handlinggerätes.

Gemäß Figur 1 weist eine Vorrichtung zum Manipulieren von Leiterplatten, insbesondere zum Aufnehmen, Abstapeln und Transportieren von Leiterplatten für die MuItilayertechnik ein Grundgehäuse 1 auf, dem ein Rolltisch 2 zugeordnet ist. Im vorliegenden Fall ist der Rolltisch 2 über eine Kupplung 3 mit dem Grundgehäuse 1 verbunden.

Auf dem Rolltisch 2 sitzt eine Cassette 4 auf, in welcher einige Leiterplatten 5 abgestapelt sind. Bei den Leiterplatten 5 handelt es sich um Leiterplatten für die Multilayertechnik, d.h. um sehr dünnschichtige

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Leiterplatten, deren Stärke bis in den Bereich von Bruchteilen von Millimetern hineinreichen. Diese Leiterplatten sind folienförmig und mit entsprechenden Leiterbahnen in der Regel bedruckt, wobei sie in nicht näher interessierenden Verfahren aufeinander gestapelt und miteinander verbunden werden.

Die Cassette 4 weist eine schräge Stellwand 6 auf, an der sich die Leiterplatten 5 anlehnen. Die Leiterplatten 5 selbst stehen auf einem ebenfalls geneigten Boden 7 der Cassette auf. Bevorzugt bilden die schräge Stellwand 6 und der Boden 7 einen Winkel w von etwa 90°. Hierdurch wird vermieden, daß die folienförmigen Leiterplatten 5 nach vorne abgleiten bzw. sich nach außen aufwölben und insich zusammenfallen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung. Für die Schräge der Stellwand 6 gegenüber einer Vertikalen V ist im übrigen ein Winkel &ngr; von etwa 20° vorgesehen.

Im Grundgehäuse 1 befinden sich parallel zueinander angeordnete Förderbänder 8, auf denen die Leiterplatten 5 transportiert werden können. Diese Förderbänder 8 umschlingen als Endlosbänder entsprechende Umlenkrollen 9 bzw. 10. Die Förderbänder 8 sind noch besser in Figur 4 erkennbar.

Auf dem Grundgehäuse 1 befindet sich ein Tragrahmen 11 für ein Handlinggerät 12. Bei diesem Handlinggerät 12 handelt es sich um einen kniehebelartigen Roboter, welcher aus zwei Hebelarmen 13 und 14 besteht. Der He-

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belarm 13 besitzt eine drehgelenkige Verbindung 15 mit dem Tragrahmen 11. Ferner sind beide Hebelarme 13 und 14 über ein weiteres Drehgelenk 16 aneinander gekoppelt.

Andernends am Hebelarm 14 ist eine Platte 17 angeordnet, an der sich Saugelemente 18 befinden. Insbesondere in den Figuren 2. und 3 sind ferner. Saugnäpfe 19 erkennbar, welche auf eine Leiterplatte 5 aufgesetzt werden können. Hierdurch wird die Leiterplatte 5 an der Platte 17 gehalten und kann manipuliert werden. Jedes Saugelement 18 ist im übrigen über eine entsprechende Leitung 19 mit einer Saugpumpe od. dgl. verbunden.

An der Seitenwand 20 des Grundgehäuses 1 ist noch ein Schalt- und Steuerkasten 21 angedeutet, über welchen die gesamte Vorrichtung bedient werden kann.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:

Die Förderbänder 8 sind sowohl in Richtung &khgr; wie auch entgegen dieser Richtung &khgr; bewegbar. Werden die Förderbänder 8 in Richtung &khgr; bewegt, so können Leiterplatten 5 in Richtung &khgr; unter die Platte 7 bewegt werden. Dabei überfahren diese Leiterplatten 5 versenkte Zentrierstifte 22, die insbesondere in Figur 4 erkennbar sind. Nach Überfahren der Zentrierstifte 22 werden diese Zentrierstifte 22 in die Förderbahn der Leiterplatte 5 angehoben und die Bewegung der Förderbänder 8 umgekehrt. Dabei schlägt die Leiterplat-

te 5 an den Zentrierstiften 22 an und kann so in Bezug auf den Boden 7 zentriert werden.

Nunmehr wird die Platte 17 abgesenkt, was bevorzugt mittels einer aus dem Hebelarm 14 ausfahrenden Kolbenstange 23 geschieht. Sobald die Saugnäpfe 19 auf der Leiterplatte 5 aufsitzen, wird diese angesaugt und somit an der Platte 17 festgehalten. Nunmehr erfolgt ein Anheben des Hebelarms 14, wobei dieser um das Drehgelenk 16 dreht, wie dies in Figur 2 erkennbar ist. In einer Zwischenlage verläuft eine Längsachse A des Hebelarmes 14 in etwa parallel zu dem Boden 7 der Cassette 4. Wird jetzt wiederum die Kolbenstange 23, wie in Figur 3 gezeigt,aus dem Hebelarm 14 ausgefahren, so trifft die Leiterplatte 5 direkt auf den Stapel mit bereits vorhandenen Leiterplatten und kann dort angelegt werden. Dann wird die Saugwirkung in den Saugelementen 18 aufgehoben, so daß die Leiterplatte 5 gelöst ist. Das Handlinggerät 12 wird dann in seine Ausgangs lage zurückverbracht.

An der Platte 17 befindet sich im übrigen noch ein nicht näher gezeigter Sensor, welcher eine Annäherung der Platte 17 an eine Leiterplatte 5 bzw. den Leiterplattenstapel detektiert. Hierdurch kann die Bewegung der Kolbenstange 23 besser gesteuert werden.

Eine Entnahme einer Leiterplatte von dem Leiterplattenstapel in der Cassette 4 erfolgt auf umgedrehtem Wege, wctei skh (fern die Förderbänder selbstverständlich entgegen der Richtung &khgr; bewegen.

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-&iacgr;&ogr;-

Die gesamte Baulänge der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bestehend aus Grundgehäuse und Rolltisch, beträgt nicht mehr als 130 cm.

OR. RER. NAT. PGTER H. WEISS PATENTANWALT SCHLACHTHAUSSTRASSE 1 0-7700 SINGEN

DR. WEISS

PATENTANWALT EUROPEAN PATENTATTORNEY

Aktenzeichen:⁰ 301.5/91

Datum:

POSTFACH 4&bgr;&bgr; 0-7700SINGEN TELEPHON: (07731» 87755 TELEGRAMM: HEQAU PATENT TELEX: 793763 WBS TELEKOPtERER: 07731-68215 (GRUPPE 2+3)

21.02.1991

	POSITI	ONSZAHLENLISTE	A	Längsachse
1	Grundqehäuse	34
2	Rolltisch	35
3	Kupplung	36
4	Cassette	37
5	Leiterplatten	38
6	schräge Stellwand	39
7	Boden	40
8	Förderband	41
9	Umlenkrolle	42
10	ti	43
11	Tragrahmen	44
12	Handlinggerät	45
13	Jebelarm	46
14	It	47
15	drehgl. Veröinduhc	48
16	Drehgelenk	49
17	Platte	50
18	Saugelement	51
19	Leitung	52
20	Seitenwand	53
21	Schalt- u. gf^fi	54
22	Zentrierstift	55
23	Kolbenstange	56
24		57
25		58
26		59	X	Forderrichtuna
27		60
28		61	V	Vertikale
29		62	V	winkel
30		63	W	Winkel
31		64
32		65
33		66

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Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Manipulieren von Leiterplatten, insbesondere zum Aufnehmen, Stapeln und Transportieren von Leiterplatten für die Multilayertechnik, mittels einem an einem Grundgehäuse vorgesehenen Handlinggerät mit ggfs. Saugelementen an einer Platte od. dgl., wobei das Handlinggerät Leiterplatten aus einer Cassette mit einer schrägen Stellwand entnimmt oder in einer entsprechenden Cassette abstapelt,

dadurch gekennzeichnet,

daß in der Cassette (4) an die §chräge Stellwand (6) ein geneigter Boden (7) anschließt, auf dem die Leiterplatten (5) aufstehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Boden (7) und Stellwand (6) einen Winkel (w) von etwa 90° einschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwand (6) mit einer Vertikalen (V) einen Winkel (v) von eta 20° einschließt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Cassette (4) auf einem Rolltisch (2) steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rolltisch (2) über eine lösbare Kupplung (3) mit dem Grundgehäuse (1) verbunden ist.

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6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundgehäuse (1 ) in und gegen eine Förderrichtung (x) bewegbare Förderbänder (8) angeordnet sind, über denen sich das Handlinggerät (12) befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Förderbändern (8) Zentrierstifte (22) befinden.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Handlinggerät (12) aus zwei Hebelarmen (13, 14) besteht, welche miteinander ein Drehgelenk (16) bilden, wobei ein Hebelarm (13) eine weitere gelenkige Verbindung (15) mit einem Tragrahmen (11) am Grundkörper (1) eingeht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Hebelarm (14) eine Platte (17) mit Saugelementen (18) befindet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (17) über eine Kolbenstange (23) mit dem Hebelarm (14) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (A) des Hebelarms (14) in Ablege- oder Entnahmeposition etwa parallel zum Boden (7) der Cassette (4) verläuft.

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