NL8900027A - Werkwijze en inrichting voor het plaatsen van onderdelen op een drager. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Werkwijze en inrichting voor het plaatsen van onderdelen op een drager."

De uitvinding betreft een werkwijze voor het plaatsen van onderdelen op een drager, waarbij binnen een plaatsingscyclus een aantal onderdelen vanuit een aanbiedpositie met behulp van een opneeminrichting met een aantal opneemelementen opgenomen worden, waarna de opneeminrichting tot boven de drager gebracht wordt en door het relatief bewegen van de opneeminrichting ten opzichte van de drager één voor één elk opneemelement boven de gewenste positie op de drager gepositioneerd wordt en het betreffende onderdeel op die positie neergezet wordt. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het plaatsen van onderdelen op een drager.

De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op het plaatsen van electrische, electronische en/of mechanische onderdelen op een printplaat.

Een werkwijze van de soort waarop de onderhavige uitvinding betrekking heeft is beschreven in EP.0.092.292.B1. Bij deze bekende werkwijze worden alle onderdelen aangevoerd in bandverpakking en vanuit een vaste aanbiedpositie wordt een reeks onderdelen tegelijk opgenomen. Met deze bekende inrichting kunnen onderdelen die worden aangeboden in roosterverpakkingen waarbij het aantal aanwezige onderdelen per rooster sterk uiteen kan lopen niet verwerkt worden omdat de plaatsen waar onderdelen opgenomen moeten worden niet constant zijn.

De uitvinding beoogt een werkwijze van de hiervoor geschetste soort te verschaffen waarmee een aantal onderdelen uit roosterverpakkingen opgenomen kunnen worden en op een drager geplaatst kunnen worden.

Dit doel wordt volgens de uitvinding in hoofdzaak bereikt, doordat de onderdelen één voor één opgenomen worden vanuit een aanbiedpositie waar de onderdelen in gepositioneerde roosterverpakkingen aangeboden worden.

Onderdelen, die vanwege hun exotische vorm en hun grootte niet in tape maar in roosterverpakkingen verpakt worden, kunnen volgens de werkwijze volgens de uitvinding snel en efficiënt op dragers geplaatst worden. Deze onderdelen hebben vaak verschillende afmetingen en uiteenlopende vormen en het aantal onderdelen per roosterverpakking en de verdeling van deze onderdelen over een roosterverpakking kan sterk uiteenlopen. Het aantal opneemelementen is bij voorkeur gelijk aan het aantal roosterverpakkingen. De opneeselementen zijn bij voorkeur in een lijn op regelmatige steekafstand opgesteld. Het maximum aantal op te nemen onderdelen is gelijk aan het aantal opneemelementen van de opneeminrichting.

Weliswaar is het uit US.4.151.945 bekend om onderdelen uit roosterverpakkingen op te nemen, echter bij deze bekende werkwijze is het aantal opnemers beperkt tot twee. Zodoende zal elk opneemelement tenminste de helft van het aantal roosterverpakkingen moeten kunnen bereiken. Daardoor is deze werkwijze aanzienlijk langzamer dan de werkwijze volgens de uitvinding.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt door de opneemelementen zowel tijdens het opnemen als tijdens het plaatsen van onderdelen een gezamelijke beweging in het x,y-vlak uitgevoerd en worden afzonderlijke bewegingen in de, loodrecht op de drager gedefinieerde z-richting uitgevoerd. Door deze gezamelijke beweging in het x,y-vlak is een efficiënte werkwijze voor het één voor één opnemen en daarna één voor één plaatsen van de onderdelen gerealiseerd.

Bij een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de volgorde waarin de onderdelen worden opgenomen en neergezet zodanig gekozen wordt dat rekening houdend met de logistieke volgorde, de benodigde verplaatsingstijd het kortst is. Op deze wijze kunnen met zeer grote snelheid onderdelen opgenomen en neergezet worden. Dit garandeert een betrekkelijk korte plaatsingscyclus.

Bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding worden de onderdelen door de opneeminrichting in een plaatsingscyclus op verschillende dragers geplaatst. Bij nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding worden de dragers na een plaatsingscyclus binnen een plaatsingstrajekt in de x-richting verplaatst over een afstand die gelijk is aan of een veelvoud is van de afstand tussen twee naburige opneemelementen. Deze maatregelen verhogen de bezettingsgraad van de machine.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting. De inrichting bestaat in hoofdzaak uit een aan- en afvoermechanisme voor roosterverpakkingen, een verplaatsbare opneeminrichting met een aantal opneemelementen en een aan- en afvoermechanisme voor dragers en wordt volgens de uitvinding gekenmerkt door een twee-armige robot waarvan de eerste en tweede arm afzonderlijk door motoren bewogen kunnen worden, een twee-armig hulpmechanisme waarvan de eerste en tweede arm dezelfde lengte hebben als de eerste en tweede arm van de robot en een koppelmechanisme tussen de eerste arm van het hulpmechanisme en de eerste arm van de robot waarbij de opneeminrichting met opneemelementen is bevestigd aan de tweede arm van de robot en de tweede arm van het hulpmechanisme.

Het koppelmechanisme zorgt ervoor dat de eerste arm van het hulpmechanisme een identieke beweging uitvoerd als de eerste arm van de robot. De opneeminrichting met opneemelementen is bevestigd aan het vrije uiteinde van de tweede arm van de robot en aan het vrije uiteinde van de tweede arm van het hulpmechanisme. De opneeminrichting blijft hierdoor in parallele positie. De robot kan een standaarduitvoeringsvorm hebben die op de markt verkrijgbaar is. Het voordeel van de twee roterende bewegingen om de beweging in het x,y-vlak te realiseren is dat deze beweging nauwkeuriger en eenvoudiger en daardoor minder kostbaar is uit te voeren dan met behulp van twee rechtgeleidingen.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt door een aantal in een rij gerangschikte aan- en afvoerbanen voor transport van roosterverpakkingen. Hierdoor wordt een continue aanbod van onderdelen gegarandeerd.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting wordt gekenmerkt door een langgerekte aan- en afvoerbaan voor de doorvoer van dragers. Op deze wijze kan een ononderbroken aanvoer van dragers gerealiseerd worden.

Dankzij de maatregelen volgens de uitvinding is een inrichting verkregen waarmee snel diverse uiteenlopende onderdelen op dragers geplaatst kunnen worden. Aan de hand van de tekening zal de uitvinding nader toegelicht worden.

De figuur toont schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting voor het plaatsen van onderdelen op een drager volgens de uitvinding. De onderdelen bestaan bijvoorbeeld uit electrische en/of electronische onderdelen en worden geplaatst op een printplaat. Ook mechanische onderdelen zoals koelplaten kunnen op de printplaat geplaatst worden.

De inrichting 1 bestaat in hoofdzaak uit een aan- en afvoermechanisme 3 voor roosterverpakkingen 5, een verplaatsbare opneeainrichting 7 wet een aantal opneeaelementen 9 en een aan- en afvoerbaan 11 voor dragers waarover de dragers 15 getransporteerd kunnen worden. Het aan- en afvoeraechanisae 3 is opgebouwd uit een rij evenwijdige aanvoerbanen 17 en een rij evenwijdige afvoerbanen 16 die onder de aanvoerbanen 17 liggen. Over de aanvoerbanen 17 worden de roosterverpakkingen 5 «et de te plaatsen onderdelen 18 naar een aanbiedpositie 19 geleid en naast elkaar in een rij gepositioneerd. De opneeminrichting 7 bestaat uit een balk 21 waaraan de opneemelementen 9 bevestigd zijn en wordt bewogen door een mechanisme 23 dat is samengesteld uit een twee-armige robot 25 waarvan de eerste en tweede arm 27,29 afzonderlijk door motoren 31,33 bewogen worden, een twee-armig hulpmechanisme 35 waarvan de eerste en tweede arm 37,39 dezelfde lengte hebben als de eerste en tweede arm 27,29 van de robot 25 en een koppelmechanisme 41 tussen de eerste arm 37 van het hulpmechanisme 35 en de eerste arm 27 van de robot 25. De opneeminrichting 7 is bevestigd aan de tweede arm 29 van de robot 25 en de tweede arm 39 van het hulpmechanisme 35. Net behulp van het koppelmechanisme 41 voert de eerste arm 37 van het hulpmechanisme 35 eenzelfde beweging uit als de eerste arm 27 van de robot 25. In dit uitvoeringsvoorbeeld is het koppelmechanisme 41 door een koppelstang verwezenlijkt. Doordat de eerste en tweede arm 37,39 van het hulpmechanisme 35 dezelfde lengte hebben als de eerste en tweede arm 27,29 van de robot 25 wordt de opneeminrichting 7 met opneemelementen 9 in parallelle positie gehouden.

De werking van de getoonde inrichting 1 wordt hierna kort uiteengezet. De dragers 15, die van onderdelen 18 moeten worden voorzien, worden over de aan- en afvoerbaan 11 over een afstand, die gelijk is aan of een veelvoud is van de afstand tussen twee naburige opneemelementen 9, verplaatst binnen een plaatsingstrajekt 43. De te plaatsen onderdelen 18 worden in roosterverpakkingen 5 via de aanvoerbanen 17 naar de aanbiedpositie 19 gevoerd. Op een aanvoerbaan 17 is een voorraad van enkele roosterverpakkingen 5 aanwezig. In de aanbiedpositie 19 worden de roosterverpakkingen 5 gepositioneerd en worden de onderdelen 18 door de opneemelementen 9 in een willekeurige volgorde één voor één uit de roosterverpakkingen 5 genomen.

Tijdens het leegnemen van de roosterverpakkingen 5 blijven deze stationair in de aanbiedpositie 19. Wanneer een roosterverpakking 5 leeg is dan wordt deze afgevoerd via een afvoerbaan 16 en wordt er een volle roosterverpakking 5 door het aan- en afvoermechanisme 3 in de aanbiedpositie 19 gebracht. Nadat de opneemelementen 9 a' tot en met k' de onderdelen 18 één voor één hebben opgenomen uit de roosterverpakkingen 5 a tot en met k, wordt de opneeminrichting 7 met de opneemelementen 9 tot boven het plaatsingstrajekt 43 van de dragers 15 bewogen en worden de onderdelen 18 één voor één op de gewenste plaats op de dragers 15 a* tot en met k" neergezet. Dit is het einde van een plaatsingscyclus, de cyclus kan weer opnieuw beginnen: verplaatsen van de dragers 15, één voor één opnemen van onderdelen 18 en één voor één plaatsen van de onderdelen 18 op de dragers 15, etc..

Door de opneemelementen 9 wordt zowel tijdens het opnemen als tijdens het plaatsen van onderdelen 18 een gezamelijke beweging in het x,y-vlak uitgevoerd en worden afzonderlijke bewegingen in de, loodrecht op de drager 15 gedefinieerde z-richting uitgevoerd. De volgorde waarin de onderdelen 18 worden opgenomen en neergezet, wordt zodanig gekozen dat rekening houdend met de logistieke volgorde, de benodigde verplaatsingstijd het kortst is.

Voor het aanvoeren van de roosterverpakkingen 5 zijn een aantal alternatieven mogelijk. De roosterverpakkingen 5 kunnen bijvoorbeeld via schuine hellingen, trilgoten, transportbanen, rollenbanen of gestapeld aan- en afgevoerd worden. In de dragerstoevoerbaan 11 kunnen hulpgereedschappen 45 zoals draadomzetgereedschappen geplaatst zijn. De opneemelementen kunnen voorzien zijn van tandwielen en gekoppeld zijn door middel van een heugel zodat de opneemelementen een identieke rotatie om hun lengte-as uit kunnen voeren.

Claims (8)

1. Werkwijze voor het plaatsen van onderdelen op een drager, waarbij binnen een plaatsingscyclus een aantal onderdelen vanuit een aanbiedpositie met behulp van een opneeminrichting met een aantal opneemelementen opgenomen worden, waarna de opneeminrichting tot boven de drager gebracht wordt en door het relatief bewegen van de opneeminrichting ten op zichte van de drager één voor één elk opneemelement boven de gewenste positie op de drager gepositioneerd wordt en het betreffende onderdeel op die positie neergezet wordt, met het kenmerk, - dat de onderdelen in gepositioneerde roosterverpakkingen aangeboden worden en - dat door de opneeminrichting een dusdanige beweging uitgevoerd wordt dat met behulp van de opneemelementen één voor één uit verschillende roosterverpakkingen onderdelen opgenomen worden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat door de opneemelementen zowel tijdens het opnemen als tijdens het plaatsen van onderdelen een gezamelijke beweging in het x,y-vlak uitgevoerd wordt en afzonderlijke bewegingen in de, loodrecht op de drager gedefinieerde z-richting uitgevoerd worden.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de volgorde waarin de opneemelementen boven de aanbiedpositie en de volgorde waarin de onderdelen worden opgenomen en neergezet zodanig gekozen wordt dat rekening houdend met de logistieke volgorde de benodigde verplaatsingstijd het kortst is.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, of 3, met het kenmerk, dat de onderdelen door de opneeminrichting in eenzelfde plaatsingscyclus op verschillende dragers geplaatst worden.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3, of 4, met het kenmerk, dat de dragers na een plaatsingscyclus binnen een plaatsingstrajekt in de x-richting verplaatst worden over een afstand die gelijk is aan of een veelvoud is van de afstand tussen twee naburige opneemelementen.

6. Inrichting voor het plaatsen van onderdelen op een drager in hoofdzaak bestaande uit een aan- en afvoermechanisme voor roosterverpakkingen, een verplaatsbare opneeminrichting met een aantal opneemelementen en een aan- en afvoerbaan voor dragers, gekenmerkt door - een twee-armige robot waarvan de eerste en tweede arm afzonderlijk door motoren bewogen kunnen worden, - een twee-armig hulpmechanisme waarvan de eerste en tweede arm dezelfde lengte hebben als de eerste en tweede arm van de robot, - een koppelmechanisme tussen de eerste arm van het hulpmechanisme en de eerste arm van de robot en - waarbij de opneeminrichting met opneemelementen is bevestigd aan de tweede arm van de robot en de tweede arm van het hulpmechanisme.

7. Inrichting volgens conclusies 6, gekenmerkt door een aantal in een rij gerangschikte aan- en afvoerbanen voor transport van roosterverpakkingen.

8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, gekenmerkt door een langgerekte aan- en afvoerbaan vor de doorvoer van dragers.