Устройство для монтажа радиодеталей на печатную плату

 

Изобретение относится к механосборке. Устройство содержит магазин 2 для кассет с радиодеталями с приводом и размещенный с ним в одной горизонтальной плоскости стол для плат, перемещающийся перпендикулярно направлению перемещения монтажной и гибочной головок 4 и 5 соответственно , имеющих индивидуальные приводы 6. Каждый привод выполнен в виде цифровых пневмоприводов (ПП). Выходной шток одного из ПП соединен с подвижной платформой, на которой ус- .тановлен другой ПП, а-результирую1цая дискретность перемещений выходных штоков ПП равна шагу координатной сетки печатных плат. В описании изобретения приведены конструктивные особеннсЛти монтажной головки, магазина 2 для кассет, гибочной головки. Устройство имеет повышенную производительность за счет одновременной сборки двух плат и надежно в работе. 6 з.п. ф-лы, 13 ил. iP (/)

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 с Н 05 К !3/04

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4007579/24-21 (22) 17, 12,85 (46) 23,07.88. Бюл. № 27 (72) B.Е. Цветков, О.А. Славный, В,М.Фролов, A.Ý.Âàñèëåâñêèé, В.Б.Петров, Б.А.Рощупкин, А.lI.Алпатов, Б.В.Погорелов, Е.В.Пашков и Ю.В.Макаренко (53) 62 1.3.049.002.5(088.8) (56) Патент Японии ¹ 0080512, кл. Н 05 К 3/30, 1981.

Патент СССР № 12067, кл. Н 05 К 13/04, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНТАЖА РАДИОДЕТАЛЕЙ НА ПЕЧАТНУЮ ПЛАТУ (57) Изобретение относится к механосборке. Устройство содержит магазин 2 для кассет с радиодеталями с приводом и размещенный с ним в одной гори„„80„„1412027 А 1 зонтальной плоскости стол для плат, перемещающийся перпендикулярно направлению перемещения монтажной и гибочной головок 4 и 5 соответственно, имеющих индивидуальные приводы

6. Каждый привод выполнен в виде цифровых пневмоприводов (ПП). Выходной шток одного из ПП соединен с подвижной платформой, на которой ус.тановлен другой ПП, а.результирующая дискретность перемещений выходных штоков ПП равна шагу координатной сетки печатных плат. В описании изобретения приведены конструктивные особенности монтажной головки, магазина 2 для кассет, гибочной головки.

Устройство имеет повышенную производительность за счет одновременной сборки двух плат и надежно в работе.

6 з.п. ф-лы, 13 ил.

1412027

Изобретение относится к механосборке и нрецназHà÷åíî для монтажа электрических деталей на печатных платах.

Цель изобретения — повышение про5 изводительности и надежности в работе, е

На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 схема сборки, реализуемая устройством; на фиг.3 — устройство, вид сбоку; на фиг.4 — то же, вид сверху; на фиг.5 — схема привода;на фиг.6 монтажная головка; на фиг.7 — сечение 15

А-A на фиг.6; на фиг.8 — пневматическая схема управления монтажной головки; на фиг.9 — гибочная горловка; на фиг.10 — вибропривод кассеты; на фиг.11 — кассета, разрез;на фиг.12 — 20 сечение Б — Б на фиг.11;на фиг.13 положение собираемых деталей и элементов в кассете при ее установке на вибропривод.

Устройство, предназначенное для 25 сборки одновременно двух плат, состоит из основания 1, на котором смонтированы магазин 2, подплатники 3, монтажные 4 и гибочные 5 головки, снабженные индивидуальными приводами 6.

Приводы выполнены на базе двух раздельных цифровых пневмопринодов, выходной элемент 7 первого из которых является основанием для монтажа корпуса 8 второго, выходной элемент

9 которого связан с одним иэ функциональных органов устройства (магазинов, головками, подплатником).

Первый цифровой пневмопривод имеет поршень 10 с дискретностью пе40 ремещения выходного элемента 1,25 мм, а второй - поршни 11 с дискретностью выходного элемента 20 мм, Число То чек позиционирования, обеспечиваемое

H каждым иэ пневмоприводов 2, где

n — число поршней привода. Например, при наличии в составе каждого пневмопривода четырех поршней, суммарное число точек позиционирования в по кординате 2 = 256 (дискретность 5О

1,25 мм), что позволяет перекрыть поле печатной платы размером 318,75 х х 318,75 мм.

Монтажная головка включает в себя корпус 12 с неподвижными изолиро- 55 ванными губками 13 с пазами на внутренних поверхностях под выводы детали 15, выталкиватель 16 с пневмоцилиндром 17 одностороннего действия, поршень 18 которого размещен н гильзе с гарантированным зазором, обеспечивающим перетечку рабочего тела из бесштоковой в штоксвую полость и в атмосферу. Губки 13 электрически связаны с устройством контроля параметров собираемых деталей.

В верхней части корпуса закреплен пневматический дебалансный шариковый вибратор 19, подвод воздуха давлением Р3 к внутренней полости которого, где расположен шарик 20, осуществляется по тангенциально выполненным отверстиям 21 через регулируемый дроссель ДЗ и двухходовой трехлинейный электропневмоклапан

ЭПК, который также распределяет воздух давлением Р2 через дроссель Д2 к пневмоцилиндру 17 и давлением Р1 через дроссель Д1 и генератор импульсов ГИ к мембранной. коробке 22, упpyro связывающей корпус монтажной головки с выходным валом 23 углового позиционера, состоящего из двух флажковых пневмоприводов. Устройство также содержит кронштейн 24, привод

25 локальных перемещений монтажной головки в направлении, перпендикулярном плоскости расположения платы.

Флажковый пневмопривод состоит из корпуса 26, разделителя 27 с уплотнением 28,штуцеров 29 с жиклером 30 для: подвода воздуха и связанного с выходным валом 23 флажка 31 с уплотнением 32 и упорами 33,размещенными внутри тарельчатых манжет 34.

Гибочная головка, установленная с помощью планки 35 на выходном валу флажкового пневмопривода, состоит из корпуса 36, являющегося цилиндром пневмопривода, поршень 37 которого связан с разжимным конусом 38, взаимодействующим с роликами 39 приводных рычагов 40, установленных с возможностью поворота вместе с охватывающими их губками 4 I на осях 42. Между приводными рычагами и губками помещены датчики 43 усилия, например пьезоэлектрические. Кинематическое замыкание между рычагами, губками и пластинкой датчика осуществляется с помощью тарельчатых пружин 44, установленных на осях 45, которые служат также для настройки датчиков.

Магазин кассет состоит из стола

46, на котором закреплены дебалансные шариковые виброприводы по числу кас-!

1412027 сет, в которых размещаются, в зависимости от номинала, до 200.деталей.

Виброприводы представляют собой установленную на плоских пружинах 47 подвижную платформу 48 с закрепленным на нижней стороне шариковым пневматическим дебалансным вибратором

49. Платформа имеет продольный выступ 50 с пазом 51, в котором раэмеща-10 ются отогнутые концы консолей 52 прижимной планки 53, размещенной в пазу

54 направляющей 55 кассеты и поджимаемой в направлении деталей 15 плоскими пружинами 56. Направляющая 55 име- 15 ет выступы 57 под выводы деталей, расположенные напротив идентичных .по ширине выступов 58 на внутренней стороне крышки 59.

Для подхода губок 13 монтажной го- 20 ловки к выводам захватываемой детали, располагаемой в выемках 60 на концах выступов 57, в крышке предусмотрено окно 61. Для лучшего сопряжения отогнутых концов консолей 52 с продольным пазом 51 участок 62 выступа 50 со стороны установки кассет выполнен скошенным.

Устройство работает следующим образом.

Детали 15, находящиеся в кассетах, под действием вибрации перемещаются к концам направляющих 55 и западаютсвоими выводами в выемки 60. По команде от=системы управления приводы выводят соответствующие отверстия в плате, монтажную и гибочную головки и кассету с соответствующей деталью

15 на одну линию, после чего монтажная головка перемещается к кассете, а гибочная устанавливается под отверстиями в плате.

С помощью привода 25 вертикальных перемещений монтажная головка опускается на захватываемую деталь ,15 так, что выводы последней раэме- 45 щаются в пазах 14 губок 13 и удерживаются в них трением, создаваемым эа счет сил упругости вывода. Затем деталь извлекается из кассеты, контролируется и,в случае годности,IIefe- 50 носится к соответствующим отверстиям в плате. Если необходим разворот део тали на 90 для установки в расположенное соответствующим образом отверстие в плате, подается команда верх- 55 нему флажковому пневмоприводу углового позиционирования. При переориентации диодов с целью обеспечения требуемой полярности их вы нодо» »к.1нюч;. . » нижний флажковый пневмопринол 26, обеспечивающий поворот головки на о

180 . Устранение ударов (демпфиронание) в конце перемещения флажко» 31, а следовательно, и инерционных IIa-:.руэок на головки, достигается тем, - то прежде, чем упор 33 входит в контакт с торцом жиклера 30, тарельчатал ма»жета 34 перекрывает выход воздуха н атмосферу из полости, в которой оп» расположена, способствуя тем самым уменьшению скорости перемещения флажка в конце хода и плавному (беэ удара) входу упора 33 в контакт с жиклером 30.

Кроме того, наличие манжеты данной конфигурации позволяет устранитт влияние перетечек воздуха из одной полости в другую через уплотнение

32 на величину усилия, развиваемого приводом в завершающей стадии отработки заданного углового перемещения, Снижаются требования к точности изготовления элементов привода и уплотнению флажка.

После опускания головки до расположения концов губок 13 на уровне платы ЭПК подается воздух к мембранной коробке 22, дебалансному вибратору 19 и приводу выталкивателя 16, который осуществляет сборку выводов детали 15 с отверстиями в плате, содержащую следующие стадии: поджим выводов детали к плате с усилием, величина которого регламентирована интенсивностью перетечки воздуха иэ бесштоковой полости привода в штоковую через гарантированный зазор, и усилием, создаваемым пружиной возврата поршня 18 в исходное положение, что исключает деформацию выводов; угловая адаптация головки к местным неровностям платы, обеспечиваемая эа счет упругости мембранной коробки; осевые колебания головки с деталью, создаваемые мембранной коробкой,способствующие уменьшению трения между выводами и.платой; радиальные колебания головки, создаваемые дебалансным вибратором, обеспечивающие автопоиск выводами детали отверстий в плате и их сопряжение.

Фиксация детали на плате осуществляется гибочной головкой, губки 41 которой, сводимые конусом 38, подгибают концы выводов. Контроль качества сборки осуществляется датчиками

1412027

43 усилия, например пьезоэлектрическими, обладающими малыми габаритами, простотой конструкции и монтажа, надежностью в работе, возможностью измерения быстропеременных величин, высокой точностью преобразования механических напряжений в электрический заряд. Отсутствие одного или обоих концов выводов в зоне подгибки вызывает появление на выходе датчиков сигналов наличия брака, фиксируемых системой управления.

В момент фиксации детали позиционер магазина выводит следующую кассету на линию расположения монтажной головки. После завершения фиксации монтажная головка перемещается за новой деталью, а позиционер подплатника выводит соответствующие отверстия в плате на линию расположения монтажной головки и кассеты. Таким образом, обеспечивается перекрытие транспортных перемещений магазина и подплатника рабочими ходами монтажной головки. 25 формула изобретения

1. Устройство для монтажа радиодеталей на печатную плату, содержащее размещенные на основании и соединенные с приводами магазин для кассет с радиодеталями, стол для плат,монтажную головку с приводом вертикаль- . ного перемещения и гибочную головку с губками и приводными рычагами, о т- 35 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности в работе, магазин для кассет с радиодеталями и стол для плат размещены в одной горизонтальной плоскости с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направ.лению перемещения монтажной и гибочной головок.

2. Устройство по п.1, о т л и - 45 ч а ю щ е е с я тем, что каждый привод выполнен в виде цифровых пневмоприводов, выходной шток одного из которых соединен с подвижной платформой, на которой установлен другой пневмопривод, а результирующая дискретность перемещений выходных штоков пневмоприводов равна шагу координатной сетки печатных плат.

3. Устройство по и. 1 o т л и — 55 ч а ю щ е е с я тем, что монтажная головка снабжена мембранной коробкой, угловым позиционером и пневматическим дебалансным шариковым вибратором и выполнена в виде корпуса с изолированными губками, в верхней части которого установлен пневматический дебалансный шариковый вибратор, соединенный через мембранную коробку с выходным валом углового позиционера.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что магазин для кассет выполнен в виде стола с платформами с дебалансными шариковыми приводами по числу кассет, расположенных параллельно плоскости перемещения монтажной головки и выполненных в виде закрытой крышкой направляющей с выступами, разделенными сквозным продольным пазом, в котором размещена подпружиненная прижимная планка с консолями, отогнутые концы которых расположены в продольном пазу выступа подвижной платформы вибропривода, а на внутренней поверхности крышки выполнены продольные выступы, расположенные напротив выступов направляющей.

5. Устройство по п.I о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что гибочная головка снабжена пьезоэлектрическим датчиком усилия гибки, установленным между губками и приводными рычагами гибочной головки, причем рычаги подпружинены относительно губок.

1. .б. Устройство по п.3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что угловой позиционер выполнен в виде двух флажковых пневмоприводов, выходной вал первого из которых, установленного на выходном элементе привода вертикальных перемещений монтажной головки и размещенного на конце выходного штока цифрового пневмопривода, жестко связан с корпусом второго,а флажки снабжены двусторонними упорами с тарельчатыми манжетами.

7. Устройство по п.3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что мембранная коробка снабжена регулируемым дросселем, пневматическим генератором импульсов и двухпозиционным трехлинейным электропневмоклапаном, при этом внутренняя полость мембранной коробки связана через регулируемый дроссель, пневматический генератор импульсов и двухпозиционный трехлинейный электропневмоклапан с источником давления.

1412027

Фиг,7

1412027 фиг. $0

1412027 фиг. 3

1412027!

4! 2027

15 Щ

57

59

52 фиг. 12

Составитель В.Титов

Редактор А.Шишкина Техред М.Дидык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3676/58 Тираж 832 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4