SE505133C2 - Plockhuvud för komponentmonteringsmaskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 505 133 2 och samverkar med tandade hjul på plockanordningarna. På detta sätt erhålls en vin- kelinställning med hjälp av en enda drivmotor verkande på alla plockanordningarna.

Ingreppsorganen kan vara glidbara på plockanordningarna för att kunna överföra en en sådan vridningsrörelse, när den intar ett visst läge.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till ej begränsande utfö- ringsexempel i samband med de bifogade ritningarna, i vilka: - Pig. 1 visar ett plockhuvud för en automatisk komponentmonteringsmaskin sett framifrån, - Fig. 2 visar en sektion längs linjen II-II i fig. 1.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I fig. 1 visas ett plockhuvud eller komponentfasthållningshuvud l fäst på framsi- dan av x-vagnen 3 hos en automatisk monteringsmaskin för elektroniska komponenter, ej visad, t ex i form av en av de typer, vilka visas och till vilka det hänvisas i vår tidi- gare svenska patentansökan 9402356-1, inlämnad 4 juli 1994, vilken här införlivas som referens. x-vagnen 3 är rörlig i horisontell led eller x-led längs en ej visad styrning.

Plockhuvudet l innefattar ett ramformigt hus 5, som är rörligt i vertikalled eller z-led i förhållande till vagnen 1 och är för detta lagrat i linjära styrningar 7 anbragta på x- vagnen på båda sidor om huvudet 5. Styrningarna 7 samverkar med styrhjul 9 roter- bart fastgjorda vid sidodelarna hos huset 5.

I huset 5 finns flera, exempelvis högst sexton eller såsom i det visade fall åtta, plockanordningar eller pipetter 11. Dessa består av rörformade delar, som var och en vid sin övre ände via en slang 13 via styrbara ventiler 14 är anslutna till en gemensam vakuumledning 15 med ventiler och ledning anbragta på ett stöd 17 fäst vid x-vagnen 1. Plockanordningarna ll är rörliga i z-led eller vertikalled i förhållande till huset 5, genom att de är lagrade i hål i den undre och övre skenan i det ramformiga huset 5.

De är vidare fjädrande förspända till ett nedskjutet, undre läge, så att de i ett normallä- ge vilar med anslag 19 mot översidan hos den övre skenan i det ramformiga huset 5. I fig. 1 är endast pipetterna med ordningsnummer 4 och 6 räknat från vänster i detta normala, nedförda eller utskjutna läge. Anslagen 19 kan såsom visas i figurerna vara anbragta vid vakuumslangens 13 anslutning till plockanordningarnas 11 övre del.

Fjädringen åstadkoms i det visade utförandet av skruvtryckfjädrar 21 anbragta mellan undersidan av den övre skenan hos det ramformiga huset 5 och ett anslag 23 fastgjort vid plockanordningarna ll. Andra möjliga typer av fjädring kan innefatta lämpligt an- bragta dragfjädrar, gas- eller vätskefjädrar. Fjädringens slaglängd och härigenom dess styvhet kan vara fast eller inställbar, såsom exempelvis i det visade utförandet genom förflyttning uppåt eller nedåt av det ringformiga anslaget 23 på plockanordningen ll, eventuellt också automatiskt inställbar med hjälp av lämpliga anordningar, ej visade. 20 25 35 3 505 133 Huset 5 förflyttas i z-led av en Servostyrning innefattande en servomotor 25 med tillhörande transmission, i det visade utförande bestående av rem 27, exempelvis en kuggrem, fastgjord vid huset 5 vid exempelvis dess övre och undre ramdelar och löpande över en trissa 29 fastgjord vid servomotorns 25 axel. Transmissionen kan på vanligt sätt givetvis också utföras med hjälp av kugghjul-kuggstång, kedja-kedjehjul, etc. En annan möjligt att i stället använda en linjär servomotor, vilken då inte erford- rar någon transmission.

För var och en av plockanordningarna ll finns en låsanordning, som är fast monterad vid x-vagnen 3 och som i det visade utförandet innefattar en solenoid 31.

Denna fasthålls av en bygel 33, som är fastgjord vid ett stöd 35, vilket i sin tur är fäst vid x-vagnen 3. Solenoiden 31 manövrerar vid olika elektrisk excitering en tapp 37 på dess ankare, ej visat, så att denna tapp utskjuter olika långt. I ett yttre läge kan sålunda tappen 37 anbringas under ett anslag på plockanordningen, tex såsom i det visade utförandet under anslaget 23 för fjädern 21. När sålunda tappen 37 är utskjuten och låsanordningen alltså är aktiverad, är plockanordningens vertikala rörelse förhindrad i förhållande till x-vagnen 3. Låsanordningen kan också alternativt utföras som en fluid- manövrerad cylinder eller liknande.

Plockanordningarna ll är vidare också lagrade, så att de är vridbara kring sin längdaxel, dvs i qS-led. De kan alla vridas en noggrant styrd vinkel. För detta finns en servomotor 39 fastgjord vid huset 5 med sin drivande axel monterad i vertikal rikt- ning. Över ett tandat hjul 41 fast monterat på den drivande axeln löper en tandrem 43, som samverkar med tandade trissor 45 på var och en av plockanordningarna ll. De tandade trissorna 45 är förskjut- eller glidbara längs ett stycke av plockanordningarna ll men ingriper rotationsfast med dessa genom en lämplig koppling, ej visad, med splines, kilanordningar eller liknande. Denna rotationsfasta koppling kan alternativt vara så utformad, att den endast verkar när pipetterna ll är i sina normala, utskjutna lägen, medan när de är i sina övre lägen, kopplingen kan tillåtas gå ur ingrepp. Vid det första utförandet kommer alla plockanordningarna ll att samtidigt vridas lika mycket oberoende av sitt läge, medan vid det andra utförandet endast de nedförda plockanordningarna samtidigt vrids vid aktivering av den tillhörande servomotorn 39 för vridningen.

I stället för tandad rem kan ett styvt tandat element såsom en kuggstång, ej visad, användas för att vrida pipetterna ll. En sådan stång måste lagras för glidrörelse i en riktning vinkelrät mot pipetternas ll längdriktning för ingrepp med dels ett kuggdrev hos servomotorn 39, dels med kuggförsedda trissor 45 på pipetterna ll.

Funktionen hos plockhuvudet l skall nu beskrivas. Plockhuvudets hus 5 står i utgångsläget i ett uppdraget läge, högre än det i figurerna visade, med alla de individu- ella plockanordningarna ll i sina nedförda, utskjutna lägen och så högt att låsanord- 20 25 35 5 Û 5 1 5 5 4 ningarnas låsorgan, tapparna 37, kan föras ut till låsanslagen, här anslagen 23, för att spärra plockanordningarnas 11 rörelse nedåt. Lämpliga utvalda låsanordningar aktive- ras, i det i fig. l visade fallet låsanordningarna för alla pipetter utom dem med ord- ningsnummer 4 och 6, och sedan förflyttas huset 5 i riktning nedåt genom aktivering av servomotom 25 för rörelsen i z-led. Härvid kommer de aktiverade låsanordningarna i ingrepp med respektive plockanordning ll, dvs de utskjutna låstapparna 37 kommer till ingrepp med lämplig yta hos anslagen 19, exempelvis deras undersida, och de pipetter ll, vilkas låsanordningar aktiverats, förblir i detta läge. Detta är möjligt på grund av fjäderverkan från tryckfjädrarna 21, vilka vid husets 5 fortsatta rörelse nedåt kommer att tryckas ihop mer och mer.

De plockanordningar ll, vilkas låsanordningar inte har aktiverats, förflyttas tillsammans med huset 5 nedåt och kommer i ett nedfört läge i ingrepp med kompo- nenter, ej visade, placerade i lämpliga magasin, ej visade. Genom vakuumverkan sugs komponenterna fast säkert vid den undre, med lämpligt munstycke försedda ytan av pipetterna ll och sedan förflyttas äter hela huset 5 uppåt. I ett lämpligt högt läge, där åter låsanordningarnas låsorgan kan komma i ingrepp med alla plockanordningarna 11, förflyttas sedan x-vagnen 3 till lämpligt läge i x-led ovanför ett kretskort, ej visat. Här aktiveras alla lâsanordningarna utom en enda för en vald plockanordning och huset 5 nedsänks åter. För alla plockanordningar ll utom den valda kommer deras låsanord- ningar i ingrepp, så att de kvarstannar i ett övre spärrat läge. Den valda plockanord- ningen däremot följer med huset 5 och dess fasthållna komponent placeras härvid på kretskortet. Ventilen 14 påverkas för att avlägsna undertrycket i denna pipett, vilket frigör komponenten, så att denna kan stanna kvar i sitt erhållna läge. Efter detta förs huset 5 till sitt övre läge genom aktivering av z-servomotorn 25 och ovanstående ar- betssteg upprepas för alla de pipetter ll, vilka bär en komponent vid sin undre yta.

Detta innebär, att alla låsanordningar utom en aktiveras på samma sätt som ovan och samtidigt förflyttas x-vagnen 3 till ett nytt läge i x-led, huset 5 förflyttas nedåt, etc.

Före kontakten mellan en av en plockanordning ll fasthàllen komponent och kretskortet kan plockanordningen och härmed komponenten vridas till ett lämpligt vinkelläge genom aktivering av servomotorn 39 för rörelsen i qS-led. Den tandade remmen 43 förskjuts härvid ett lämpligt stycke och vrider i det första fallet alla pipet- terna ll, även de som är låsta i sitt övre läge, och i det andra fallet endast den ut- skjutande, nedförda pipetten ll, genom ingreppet mellan remmen 43 och den yttre tändningen på de tandade ringarna 45 och mellan splines eller någon kilanordning inuti ringarna 45 och utanpå plockanordningarna ll. Denna vridningsinställning kan vara nödvändig för att komponenten skall kunna placeras i korrekt läge på kretskortet.

Claims (10)

5 Û 5 1 3 3 5 PATENTKRAV

1. Plockhuvud ( 1) för automatisk monteringsmaskin för komponenter innefattande - ett hus (5), vilket genom aktivering av en första drivmotor (25) är rörligt i en första riktning, s - minst två plockanordningar (11), vilka var och en är glidbart lagrad i huset (5) i den första riktningen och är utformad att gripa en komponent, - varvid varje plockanordning (11) är selektivt aktiverbar för att förflyttas till ett plockningsläge för att gripa en komponent, - låsorgan (31, 37, 23) för plockanordningarna (11), så att i ett låst tillstànd för w låsorganen en plockanordning inte kan medfölja huset (5) i dess rörelse och i ett öppet läge plockanordningen tillåts medfölja huset i dess rörelse, k ä n n e t e c k n a t av att làsorganen (31, 37, 23) innefattar en låsanordning (31, 37) för varje plockanordning, vilken låsanordning kan aktiveras individuellt, så att den till en låsanordning hörande plockanordningen (11) kan oberoende av övriga 1s plockanordningar styras att medfölja eller inte medfölja huset (5) för förflyttning till ett plockningsläge för att gripa en komponent.

2. Plockhuvud enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att låsanordningarna (31, 37) för plockanordningar är fast anbragta vid ett underlag (3).

3. Plockhuvud enligt ett av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k n a t av att varje plock- zo anordning är fjädrande (21) förspänd till ett utskjutet läge.

4. Plockhuvud enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att för den fjädrande förspänningen av en plockanordning finns en fiäder (21), som vid en ände är fast vid eller i ingrepp med plockanordningen (ll) och som vid sin andra ände är fäst vid eller i ingrepp med huset (5). :s

5. Plockhuvud enligt ett av krav 3 - 4, k ä n n e te c k n at av att för den fjädrande förspänningen av en plockanordning finns en fjäder (21), som är monterad mellan en övre del och en nedre del i huset (5), varvid plockanordningarna är rörliga i dessa båda delar.

6. Plockhuvud (1) för automatisk monteringsmaskin för komponenter innefattande ao - minst två plockanordningar (ll), vilka var och en är utformad att gripa en komponent och att placera en fasthållen komponent på en önskad plats, - en drivmotor (39) fäst vid plockhuvudet, - individuella ingreppsorgan (45) på varje plockanordning, - ett transmissionselement (43) drivet av motorn (39) och i ingrepp med de indivi- as duella ingreppsorganen (45), - varvid plockanordningarna (ll) är utformade att före placering av en kompo- nent vridas till ett önskat läge med hjälp av drivmotorn (39), k ä n n e t e c k n a t av att transmissionselementet innefattar ett ändlös element 505 133 6 (43), varvid ingreppsorganen på varje plockanordning innefattar tandförsedda hjul (45) passande till det ändlösa elementet.

7. Plockhuvud enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att det ändlösa transmis- sionselementet är en kuggrem (43) och ingreppsorganen är kugghjul (45). s

8. Plockhuvud enligt ett av krav 6 - 7, k ä n n e te c k n a t av att ingreppsor- ganen (45) är glidbart och vridfast lagrade på varje plockanordning (11).

9. Plockhuvud enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att plockanordningarna (11) är rörliga i en första riktning, varvid ingreppsorganen (45) är anordnade att glida längs plockanordningen under en sådan rörelse, så att de bibehåller väsentligen samma w läge i förhållande till plockhuvudet (1).

10. Plockhuvud enligt ett av krav 8 - 9, k ä n n e t e c k n a t av att plockanord- ningarna (11) är rörliga i en första riktning till ett första läge, varvid ingreppsorganen (45) är anordnade att glida längs plockanordningen (11) under en sådan rörelse, så att de år vridfast lagrade vid plockanordningen endast när denna är i det första läget och 1s sålunda är fria att vridas vid andra lägen för plockanordningen.