DD218820A3

DD218820A3 - Bestueckungshilfe fuer schaltungsplatten, vorzugsweise gedruckte schaltungen

Info

Publication number: DD218820A3
Application number: DD24141482A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Wegner; Peter Helms; Siegmar Kraffzig; Hans-Joachim Wussow
Original assignee: Greifswald Nachrichtenelekt
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1985-02-13
Also published as: CS266452B1; RO86443B; BG47939A1; CS354783A1; HU187087B; RO86443A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur frei programmierbaren Kennzeichnung der Bestückungsposition verschiedener Bauteile auf Schaltungsplatten. Die Arbeitsblende der nach dem Auflichtverfahren arbeitenden Bestückungshilfe besitzt zwei parallel übereinander, senkrecht zur optischen Achse der Vorrichtung angeordnete und voneinander unabhängig drehbare Scheiben. Die erste Scheibe weist einen spiralförmig begrenzten Durchbruch und die zweite einen T-förmigen Durchbruch auf. Mittels Verdrehen beider Scheiben, deren Drehachse die optische Achse ist, wird ein ruhendes Lichtsymbol entsprechend jeder beliebigen Rasterlänge und jeder Winkelstellung der zu bestückenden Bauteile auf die Schaltungsplatte projiziert. Anwendungsgebiet ist der fertigungstechnologische Gerätebau. Fig.2

Description

Titel Ger Erfindu.no , . .

.Bestückungshilfe für Schaltungsplatten, vorzugsweise gedruckte Schaltungen

Anwendungsgebiet der Erfindung .

Pie Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer elektronisch gesteuerten Arbeitsblende, die zur frei programmierbaren Kennzeichnung der Bestückungsposition verschiedener Bauteile auf Schaltungspiatten, vorzugsweise auf gedruckten Schaltungen angewendet wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Kennzeichnung der Bestückungsposition von Bauteilen auf gedruckten" Schaltungen sind unterschiedliche Vorrichtungen bekannt. Vorrangig existieren Vorrichtungen als Bestückungshilfe, die nach dem AuflichtVerfahren arbeiten. In OE-AS 2716 548 ist eine Bestückungshilfe beschrieben, die mittels der Bewegung der gesamten Vorrichtung einen Lichtpunkt, der mittels Blende mit nur einer kreisförmigen Öffnung erzeugt wird, ständig zwischen den Aufnahmebohrungen für die Bauelemente in der Leiterplatte wandern läßt. Diese dynamische Lichtpunktanzeige führt zu Zuordnungsschwierigkeiten zwischen Bauteil und Aufnahmebohrungen in der gedruckten Schaltung sowie zu negativen Streulichterscheinungen beim Überstreichen des reflektierenden Leiterzuges auf der

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Leiterplatte und deren absorbierenden Basismaterial. Ein .weiterer Nachteildieser Vorrichtung liegt darin, daß die unterschiedliche Verweildauer des Lichtpunktes zur Kennzeichnung der Polung der zu bestückenden Bauelemente mit erheblichen Erfnüdungserscheinungen bei der Arbeitskraft verbunden ist und Falschbestückungen nicht ausschliefest. Bei der Bestückungshilfe nach DE-OS 2S35 341 werden als Arbeitsb'iende zwei parallel angeordnete Schieber mit mehreren öffnungen verwendet. Beide Schieber, werden, mittels Schrittmotor und Elektromagnet gegeneinander verschoben und zusätzlich gemeinsam in Drehrichtung der Arbeitsblende bewegt« Das erzeugte Lichtsyrnbol de,r Bestückungshilfe besteht aus einer ,

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Kombination von verschiedenen Einzelsymbolen, die die Zuordnung zum zu bestückenden Bauteil kompliziert. Neben dem hohen technischen Aufwand der Vorrichtung zur Erzeugung des Lichtsymbols ' er.f-or.dert die Kombination der Einzelsyrabole eine umfangreiche Software für die elektronische Steuerung der Arbeitsblende· ' , ./ : . ₇ Weiterhin ist durch DE-OS 2752 145 eine Bestückungshilfe bekannt, die ebenfalls eine drehbare Arbeitsblende besitzt.

Im Mittelpunkt dieser Arbeitsblenden sind für den Lichtstrahl eine kreisförmige öffnung und vier um jeweils 90° um den Mittelpunkt versetzte Schlitzöffnungen angeordnet· Vier am Projektionsgehäuse befestigte Hubglieder decken diese Schlitze ab· Mittels Hubglieder und eines Schrittmotors erfolgt die Drehung der Arbeitsblende um einen bestimmten lÄänkel. Das mit dieser Vorrichtung erzeugte Lichtsyrabol für die Bestückung der Bauteile besteht auch aus mehreren Einzelsymbolen, wodurch der Nachteil ihrer erschwerten Zuordnung zum zu bestückenden Bauteil ebenfalls vorhanden ist. Des weiteren sind die Lichtsymbole nur für eine Rasterlänge der Aufnahraebohrungen für die Bauelemente in der gedruckten Schaltung ausgelegt* Zur Kennzeichnung der technisch bedingten verschiedenen Rasterlängen für die Bohrungen zur Aufnahme der Bauteile ist es deshalb erforderlich, das jeweilige Lichtsymbol zwischen den Aufnahmebohrungen hin und her zu bewegen.

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Durch diese dynamische Lichtpunktanzeige ist, abgesehen von den entstehenden negativen Streulichterscheinungen, die Arbeitskraft einer unzulässig hohen psychologischen Belastung ausgesetzt.

Ziel der Erfindung ;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Anzeige der Bestückungspositionen von Sauteilen auf Schaltungsplatten zu schaffen, die trotz geringen gerätetocnnischen Aufwandes eine hohe Verfahren.szuverlassigkeit der Bestückung ga-LO rentiert und die psychologische Belastung der Arbeitskraft auf ein zulässiges Minimum reduziert.

Darstellung des Wesens der Erfindung .

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung als Bestückungshilfe mit einer vom Bestückungsprogramm

,5abhängigen, elektronisch gesteuerten Arbeitsblende zu schaffen, die mit nur einem ruhenden Lichtsymbol jede beliebige , Rasterlänge der Bauteilanschiüsse und jede Winkelstellung: für ' die Zuordnung der zu bestückenden Bauteile auf der Schaltungsplatte kennzeichnet und zusätzlich die Polung der Bauteile

>0 mittels Arbeitsblende, die sich durch geringen technischen Aufwand auszeichnet, auf der Schaltungsplatte signalisiert. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Vorrichtung als Bestückungshilfe, die nach dem Auflichtverfahren arbeitet, eine Arbeitsblende aufweist, die aus mehreren, vorzugs-

ISweise zwei zentrisch und voneinander unabhängig in der optischen Achse der Bestückungshilfe drehbar angeordneten Blendenelementen in Form von Scheiben besteht. Diese Blendenelemente sind in bekannter Weise parallel übereinander, senkrecht zur optischen Achse der Bestückungshilfe angeordnet.

Die eine dieser Scheiben besitzt senkrecht zur optischen Achse einen lichtdurchlässigen Durchbruch, welcher vom Kurvenzug ei ner Spirale begrenzt wird. Der Öffnungswinkel dieser Spirale wächst von O bis 360 und deren Krümmungsradius linear mit dem öffnungswinkel f ·

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Der Ursprung der Spirale liegt um einen festen Betrag, der . vorzugsweise etwaskleiner als die kleinste Rasterlänge der zu bestückenden Bauteile ist/vom Drehpunkt der Scheibe entfernt· ·' . ' ' . In der zweiten parallel zur ersten Scheibe und senkrecht zur optischen Achse angeordneten Scheibe ist ein lichtdurchlässiger T-förmiger Durchbrach eingebracht derart, daß der Kreuzungspunkt der Mittellinien beider Streifen der Durchbruchkontür sich im Drehpunkt dieser Seheibe befindet.

Durch Verdrehen der Scheibe mit dem spiralförmigen Durchbruch bei feststehender Scheibe mit dem T-förmigen Durchbruch erfolgt das kontinuierliche Verändern der Lichtraarke entsprechend der erforderlichen Rasterlänge zwischen den Bauteileaufnahmebohrungen·

Die Kennzeichnung der Winkelstellung der Bauteile zur Schaltungsplatte erfolgt durch Drehen beider Scheiben der Arbeitsblende um die optische Achse des Projektionssystems· Zur Darstellung der Polung der Bauelemente ist in bekannter • Weise auf einer der Scheiben der Arbeitsblende, vorzugsweise auf der mit dem T-förinigen Durchbruch ein Elektromagnet fest angeordnet, an dem ein Abdsckelement für den Durchbruch beider Scheiben bewegbar befestigt ist. Ist es bei der Bestückung der Schaltungsplatten erforderlich, die Polung eines Bauteiles zu signalisieren, so werden durch das bekannte Abdeckelementauf einer der Scheiben die lichtdurchlässigen Durchbrüche der Scheiben im Wechsel abgedeckt und wieder freigegeben, wodurch der Lichtstrahl alternierend unterbrochen und somit ein Blinken des auf die gedruckte Schaltung 'projizierten Lichtsymbols erzielt. wird.¹ -.-, .. ) · .... ^ . ·.- .- ^:. ' .·

Hit dieser erfindungsgecnäßen, elektronisch gesteuerten Arbeitsblende ist es somit möglich, aus einem auf die Arbeitsbiende fallenden Strahlenbündel sichtbaren Lichtes ein Lichtsymbol frei programmierbar auszublenden, das dann mit einem Objektiv in bekannter Weise auf die darunter befindliche Schaltungsplatte projiziert wird, wobei Länge und Winkelstellung des Lichtsymboles durch Drehung der Scheiben der Ar-

: .· : - 5 - ' .

b.eitsbiende beliebig verändert werden können, und damit entsprechend der Rasterlänge und Winkelstellung eines zu bestückenden Bauteils für den Sestüekungsort eindeutig zu kennzeichnen und zusätzlich bei Bedarf die Polung des Bauteiles zu signalisieren. - .'.

Ausführungsbeispie I

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Dabei steilen die Zeichnungen der Fig. 1 bis Fig. 3 dar:

Fig.· 1 die Bestückungshilfe mit erfindungsgemäßer Arbeits-

: .-.. blende . ,

Fig. 2 die Arbeitsblende

Fig. 3 die Zuordnungen der projizierten Lichtsymbole beispielsweise zu den zu bestückenden Sauelementen ;

a) Widerstand

b) Transistor

c) integrierter Halbleiterschaltkreis '

In Fig. 1 ist die Bestückungshilfe, bestehend aus der Lichterzeugungseinrichtung 1, der erfindungsgemäßen elektronisch ge-steuerten Arbeitsbiende 2, dem Projektionsobjektiv 3 und dem Verschiebemechanismus 4 dargestellt, wobei die Lichterzeugung 1, die elektronisch gesteuerte Arbeitsblende 2 und das Projektionsobjektiv 3 ein gemeinsames Gehäuse 26 besitzen

In der Lichterzeugungseinrichtung 1 sind der Hohlspiegel 6,die Halogenlampe 7 und zwei Sammellinsen 8, 9 hintereinander angeordnet. In der elektronisch gesteuerten Arbeitsblende 2 ist erfindungsgemäß die Scheibe 10 fest mit dem ersten Innenring 12 des ersten Kugellagers 14 zentrisch verbunden

Weiter trägt der Innenring 12 des Kugellagers 14 das erste

Zahnrad 16, welches von dem von außen am Gehäuse 25 angeordneten Schrittmotor 18 über das Ritzel 20 bewegt wird

Unterhalb und parallel zur ersten Scheibe 10 befindet sich die zweite Scheibe 11, die ebenfalls fest mit dem zweiten

Innenring 13 des zweiten Kugellagers 15 zentrisch verbunden ist. Der Innenring 13 des zweiten Kugellagers 15 trägt das zweite Zahnrad 17, das von dem außen am Gehäuse 26 befestigten weiteren Schrittmotor 19 über das Ritzel 21 bewegt wird. Beide Kugellager 14, 15 sind derart mit ihren Außenringen 22, ,23 an der Innenwand des Gehäuses 26 befestigt, daß die optische Achse der Lichterzeugungseinrichtung 1 senkrecht auf ihren Drehebenen steht. .

Auf dem zweiten Zahnrad 17 ist der Elektromagnet 24 befestigt, an dem das Abdeckelement 25 von der Form eines' abgewinkelten Hebels beweglich angeordnet ist. Der abgewinkelte Teil des Abdeckelements 25 steht mit seiner

.·. Flache parallel in geringem Abstand unter der Unterseite der zweiten Scheibe 11. . >

Erfindungsgemäß Fig. 2 besitzt die Scheibe 10 einen lichtdurchlässigen Durchbruch 27, welcher von dem Kurvenzug einer Spirale begrenzt, wird, deren öffnungswinkel Ψ von O bis 360° geht und deren Krümmungsradius mit dem Winkel linear . wachst. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Scheibe 10 _/ und dem Beginn der Spiralkurve bei f = O ist wenig kleiner als die kleinste Rasterlänge. Die Scheibe 11 besitzt einen T-fÖrinigen Durchbruch 28, bei dem der Kreuzungspunkt beider Balken des T und der Scheibenmittelpunkt zusammenfallen. Die abgewinkelte Fläche des Abdeckelementes 25 liegt neben dem T-formigen Durchbruch 28 der Scheibe 11 und schiebt sich bei stromführenden Elektromagneten 24 über den T-förraigen Durchbruch 28i

Unterhalb der elektronisch gesteuerten Arbeitsblende 2 ist das Projektionsobjektiv 3 bekannter Art angeordnet. Der bekannte Verschiebemechanismus 4 wird dadurch realisiert, daß oberhalb der elektronisch gesteuerten Arbeitsblende 2 das Gehäuse 26 kardanisch aufgehängt ist. Unterhalb der elektronisch gesteuerten Arbeitsblende 2 besitzt das Gehäuse 26 zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Flächen·

' -.; · . - 7 - ' ' - . '

Auf jede Fläche setzt je ein Stößel auf und kann mittels je einem Schrittmotor in Längsrichtung des jeweiligen Stößel bewegt werden.

Oie Wirkungsweise der Bestückungshilfe ist wie folgt: 5, Das von der Lichterzeugungseinrichtung 1 kommende Licht fällt auf die elektronisch gesteuerte Arbeitsblende 2· Dabei blendet die untere Scheibe 11 das Lichtsymbol 34 von der Form

' . eines 7 aus. Die darüber angeordnete Scheibe IO bestimmt durch die Stellung ihrer 'Off.nun- 27 die Länge des 7-förmigen Lichtsymbols 34. Das Projektionsobjektiv 3 projiziert das Lichtsymbol 34 auf die gedruckte Schaltung. 5· Durch Drehung oer Scheiben 10 und 11 läßt sich das Lichtsymbol 34 in jeder Winkelstellung auf die gedruckte Schaltung projizieren. Durch Verdrehung der Scheibe 10 gegenüber Scheibe 11 läßt sich die Länge des Licht symbols 34 zwischen einer konstruktiv festgelegten min. und max· Länge beliebig ver-

^ ; . -ändern* . . ' .. ' ' ' ' . '."' . . .

Auf der gedruckten Schaltung 5 sollen gemäß Fig. 3 nacheinander der Widerstand 29, der Transistor 30 und der integrierte Halbleiterschaltkreis 31 kontaktiert werden. Die betreffenden Anschlußelemente 32 der Sauteile 29, 30; 31 werden hierzu durch die in der gedruckten Schaltung 5 eingebrachten Kontaktbohrungen 33 hindurchgeführt. Die Orte, an denen die Anschlußelemente 32 der einzelnen Bauteile 29, 30, 31 in die Aufnahme- bohrungen 33 einzuführen sind, sollen angezeigt werden.

Für die Anzeige des Bestückungsortes des Widerstandes 29 wird das Gehäuse 26 mittels Verschiebemechanismus 4 in X- und Y-Richtung soweit geschwenkt, bis die optische Achse der Bestückungshilfe auf den Bestückungsort des Widerstandes 29 trifft. Gleichzeitig mit dieser Bewegung werden Scheibe und Scheibe 11 nach einem Steuerprogramm derart gedreht, daß der Kreuzungsmittelpunkt der Mittellinien beider Balken des Lichtsymbols 34 auf die erste Aufnahmebohrung 33 und der Endbereich des längeren Balkens des Lichtsymbols 34 auf die zweite Aufnahmebohrung 33 auf der gedruckten Schaltung 5 entsprechend Fig. 3 a fallen.

Für die Anzeige des Bestückungsortes eines Transistors 30 entsprechend Fig. 3 b wird das Gehäuse 25 analog wie bei Widerstand 29 auf den Sestückungsort des Transistors 30 geschwenkt ·- Gleichzeitig werden Scheibe 10 und Scheibe 11 mit-.teIs. Steuerprogramm derart gedreht, daß der Kreuzungspunkt der Mittellinien beider Balken des Lichtsymbols 34 auf die Aufnahmebohrung 33 beispielsweise für den Basisanschluß des Transistors 30 urid der lange Balken des Lichtsymbols 34 zwischen, die Aufnahmebohrungen 33-; für -den": Emitter- und Kollek- :. to ran schlüß' des. Transistors 30 fallen.

Bei dem Transistor 30 beispielsweise mit vier Anschlüssen liegt der Endbereich des langen Balken des Lichtsymbols 34 zusätzlich über der Aufnahmebohrung 33 für; den Masseanschluß des Transistors 30.

Für die Anzeige des Bestückungsortes des integrierten Halb-·.' leiterschaltkreises 31 wird das Gehäuse 26 analog wie bei dem Widerstandes auf den Bestückungsort des Halbleiterschalrkrei-.-.ses 31 geschwenkt* ' .·. ··/'. V'.' .· -. " . . ^l. .. ' . · Gleichzeitig werden die Scheiben 10 und 11 mittels eines weiteren Steuerprogramms derart gedreht -, daß das Lichtsymbol zwischen den beiden Reihen von Aufnahmebohrungen 33 liegt. Dabei .markiert gemäß Fig. 3 c der kürzere Balken des Lichtsyjnbols 34 den Ort der Kennzeichnung der Anschlußbelegung des Halbleiterschaltkreises 31.

Claims

Erfinduncssnspruch

I. Bestückungshilfe für Schaltungsplatten, vorzugsweise gedruckte Schaltungen, arbeitend nach dem. Auflichtverfahren und bestehend aus den Baugruppen Lichterzeugung, frei ρrogrammlerbare elektronisch gesteuerte Arbeitsblende, mit parallel übereinander, senkrecht zur optischen Achse der Bestückungsnilfe . angeordneten Blendenelementen und Objektiv, die in einem Gehäuse untergebracht und senkrecht über der zu bestückenden Schaltung3platte angeordnet..und mittels Steuereinrichtung übe r ein Verschiebeaiechanismus über asr Schaltungsplatte bewegbar sind, dadurch Gekennzeichnet, daB die Blendenelemente der Ar-

^w \ . .· . '

beitsblende aus zwei zentrisch und voneinander unabhängig in der optischen Achse der Bestückungsnilfs drehbar angeordneten Scheiben (10; 11) gebildet sind, daß die erste Scheibe (10) einen lichtdurchlässigen .Durchbruch .in'Form einer Spirals besitzt, deren öffnungswinkel Ϋ 3SO beträgt und deren Krü>"n-

. " i7iung_;sradius tnit dem öffnungswinkel f iineaer. wächst·· und, deren Ursprungspunkt um einen festen Setrag,, der vorzugsweise kleiner als die kleinste Rasterlänge der Aufηahmeboh rungeη_: für die

20.zu bestückenden Bauteile ist, vom Drehpunkt der Scheibe ent-

. fernt angeordnet ist und daß die.zweite Scheibe (11) einen . lichtdurchlässigen T-förrnigen Durchbruch besitzt und deren Drehpunkt sich im Kreuzungspunkt der Mittellinien der Durchbruchkonturstreifen befindet.

Hierzu_jÄL-Selten Zeichnungen