DD266056A1 - Greifvorrichtung fuer industrieroboter zum bestuecken von leiterplatten mit durchsteckbaren ic - Google Patents

Abstract

Die Greifvorrichtung fuer Industrieroboter insbesondere zum Bestuecken von Leiterplatten mit durchsteckbaren IC und anderen Bauelementen ist eine Revolverausfuehrung mit elektrischer Wechseldrehung und fluider Betaetigung. Genaues Fixieren von Greifer und IC, sowie die Greif- und schonende Pusherbewegung wird mit wenig Antriebselementen raum- und gewichtssparend vorgenommen. Das wird erreicht, indem der winklig gelagerte Greiferrevolver (2) in der senkrechten Bestueckungsachse (1) des IR einen waagerechten Arbeitszylinder (4) besitzt, der einen Indexbolzen (6) durch das Indexloch (7) des Revolvers (2) setzt, dahinter ueber einen Wickelhebel (8) den Scherengreifer (10) betaetigt, indem ein Auswerfer (12) fuer die sensorgesteuerte Pusher-Bewegung des IC mit Feder (13) vorgesehen ist, die auch durch die senkrechte Roboterbewegung gespannt wird. Durch genaues ausrichtendes Fassen und die sensorgesteuerte Einschubbewegung, sind abgewandelt von der IC-Bestueckung Montagen mit genauer Passung fuer empfindliche Bauteile moeglich, wobei zusaetzliche Schraub- od. Schiebebewegungen der Roboter auszufuehren vermag. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der Revolvergreifer findet Anwendung an Montagerobotern vorzugsweise für die Bestückung von Schaltkni jen auf Leiterplatten. Durch genaues ausrichtendes Fassen und die Einschubbewegung beim Einsetzen mit Sensorkontrolle sind abgewandelt davon Montagen mit genauer Passung für empfindliche Bauteile denkbar, wobei der Roboter für weitere Schiebe- und Snhraubbewagungen anderer Richtungen genutzt werden kann.

Stand der Technik

In DE OS 3347423 ist oin pneumatisch angetriebener Lineargreifer beschrieben, der zum Wechsel von Greifern einen beidseitig und damit abwechselnd beaufschlagten Kolben mit Betatigungskonus oder ähnlichem besitzt und eine Wechselplatte und· Aufnahmekörper miteinander vei riegelt. Hiermit werden für Greifer mi; einem Antriebselement zwei Funktionen nacheinander erfüllt. Eine Lösung für das Verriegeln und Greifen ist nicht dargelegt.

Es sind Revolvergreifer für IC zu Bestückung auf Leiterplatten bekannt, mit denen ebenfalls verschiedene IC und diskrete elektrische Bauelemente bestückbar sind. Sie vollführen die Greif- und Pusherbewegung über getrennte Antriebe, Revolvergreifer für Montageroboter werden in der senkrechten Roboterachse angeordnet. Außer der Positionierung übernimmt der Roboter selten weitere Funktionen.

Eine Ausführung der Fa. Goldbocker benutzt einen zur senkrechten Roboterachse winklig angeordneten elektrisch betätigten Revolverkopf. In der Position des gewünschten Greifers wird er mechanisch sehr genau indexiert. Dafür und für die Greif- und Pusherbewegung sind mindestens drei Fluidzuführungen und die entsprechenden Steuerungseinrichtungen nötig. Die 2,5 kg bis 3kg schwere Ausführung fordert die Anwendung eines relativ großen Roboterc. Sie benötigt viel Platz und ein bis zwei Fluidleitungen mehr, die dauerndem Biegewechsel ausgesetzt sind. Ein Schutz der IC gegen Zerstörung durch gelegentlich zu hohe Fügekraft ist nicht vorgesehen. Die Genauigkeit des Fügens kann durch Pneumatikbetätigung wahrend des Fügens negativ beeinflußt werden.

Ziel der Erfindung

Sin Revolvorgreifer für verschiedene IC u. a. Baue emente möglichst geringen Gewichtes und mit wenigen Anschlüssen für Druckluft und Steuerungselemente soll die Nutzung kleiner Roboter gestatten und die IC gegen gefährdende Fügelträfte schützen.

C>m VTnen der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gewichtsarme Greifvorrichtung in Rovolveronordnung zu schaffen, mit der genaues Fixieren von Greifer und IC sowie dio Greif- und schonende Pusherbewegung mit wenig Antrietselementen raumsparend vorgenommen werden kann.

Erfindungsgemäß wird das erreicht, indem die Botätlgungselemente für Indexieren, Greifen und dip Pusherbewegung an der roboterseitig zusätzlich drehbaren Aufnahme in folgender Weise angebracht sind.

So ist ein Merkmal der Erfindung, daß waagerecht zur senkrechten Bestückungsachse ein Arbeitezylinder mit Index bolzen als Kolbenstange so angeordnet ist, daß er für jeden Greifer Im Revolver durch ein Indexloch hindurch führt. Dahinter netzt er an

einem Winkelhsbel an. Dieser nimmt eine Kraft-Weg-Umsetzung in Richtung Bestückungsachse nach unten gegen einen Betätigungsbolzen vor. Er ist ggf. Bestandteil des jeweils im Eingriff befindlichen Scherengreifers, der wiederum einen axialen Auswerfer mit Feder zentrisch aufnimmt. Ein we'ieres Merkmal ist, daß die Feder des Auswerfers beim Aufnehmen eines IC durch die senkrechte Aufsetzbewegung des Rr ooters gespannt wird. Mit dem Schließen der kammförmigen Greiferfinger wird der Indexbolzen fest und präzis gesetzt. Beim Abheben aus der Vorlage des IC drückt der Auswerfer den IC bis zu seinen breiten Pin-Absätzen gegen den inneren Anschlag der kammförmigen Greiferfinger, so daß auch der IC genau gefaßt wird. Ein letztes Merkmal ist ein Sensor am Auswarfer mit Federweg für die abgesetzte gefundene Einsetzposition, indem der Auswerfer durch die vorzugsweise senkrechte Roboterbewegung nachfedert, bis die Pins die Löcher in der LP gefunden haben und ein erstes Stück hineinstecken. Darauf öffnet der Greifer, der Auswerfer drückt den IC bis zu den breiten Absätzen gegen die LP.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es ist in der Fig. der Schnitt durch einen Revolvorgreifer dargestellt. In der senkrechten Bestückungsachpe 1 ist vom Roboter zusätzlich drehbar eine Aufnahme vorhanden. Diese trägt einen Stellantrieb mit Getriebe für den dazu winklig gelagerten Revolver 2, der mit z. B. bis zu sechs IC-Greifrm oder anders bestückt werden kann.

Waagerecht ist ein Arbeitszylinder 4 mit Indexbolzen 6 als Kolbenstange δ ο angeordnet, daß er für jeden Greifer 3 im Revolver 2 durch ein Indexloch 7 hindurch führt. Dahinter setzt er an einem Winkelhebel 8 an, der eine Kraft-Weg-Umsetzung in Richtung der Bestückungsachse 1 nach unten gegen einen Betätigungsbolzen 9 vornimmt. Dieser ist ggf. Bestandteil des jeweils im Eingriff befindlichen Scherengreifers 10, der wiederum einen axialen Auswerfer 12 mit Feder 13 zentrisch aufnimmt. Diese wird sowohl damit, als euch durch die senkrechte Roboterbnwegung beim au'setzen auf einen IC in einer Vorlage bis zu seinem Anschlag gespannt. Über die Bewegung des Kolbens im Arbeitszylinder 4 werden auch die kammförmigen Greiferfinger 11 geschloseeen. Beim Abheben des IC aus der Vorlage 15 dn?' ·'·»; ein Teil der Federkraft des Auswerfers 12 denselben mit den breiten Absätzen seiner Pins 1Θ bis zum Anschlag in den kammförmigen Greifarfingern 11. Nach dem Positionieren durch den Roboter erfolgt dps Einsetzen des IC in die LP. Dabei gibt ein Sensor 14 am Auswerfer 12 an der Stelle des Fee ?rwege, für den dip Spitzen der Pint, der IC ein erstes kleines Stück in die Löcher der LP gerutscht sind, was ggf. durch vibrierende Bewegung des Roboters unterstützt wird, ein Signal zum öffnen der Greiferfinger 11 des Scherengreifers 10. Dadurch wird für die Pusherbewegung der Auswerfer 12 mit seiner restlichen Federkraft dafür frei, den IC bis zu den breiten Teilen der Pins der IC in die l.P zu drücken. In der Regel ist dann kein weiteres Signal für die Beendigung des Bestückungsvorgangeo erforderlich.

Claims (3)

1. Greifervorrichtung für Industrieroboter zum Bestücken von Leiterplatten mit durchsteckbaren IC —· verschiedener Typen in Revolveranordnung mit fluider Betätigung, dadurch gekennzeichnet, daß die um die senkrechte Bestückungsachse (1) roboterseitig zusätzlich drehbare Aufnahme mit Stellantrieb und Getriebe für den dazu winklig golagerten Revolver (2) für IC-Greifer (3) derartig angeordnet ist, daß sie waagerecht einen Arbeitszylinder (4) mit Indexbolzen (6) als Kolbenstange (5) trägt, der für jeden Greifet (3) im Revolver (2) durch ein Indexloch (7) hindurchführt, dahinter an einem an sich bekannten Winkeihebel (8) ansetzt, der in der Bestückungsachse (1) nach unten auf den axialen Betätigungsbolzen (9) des jeweils in Arbeitsposition befindlichen Scherengreifers (10) und gegen eine Feder (13) eines ebenfalls axialen Auswerfers (12) gerichtet ist.

2. ereifvorrichtung nach Anspruch 1 für das Aufnehmen aus einer Vorlage (15) und korrekte Greifen von IC, dadurch gekennzeichnet, daß für den aufsetzenden axialen Auswerfer (12) im Scherengre'fer (10) ein Federweg für die senkrechte Roboterbewegung vorgesehen ist und daß die kammförmigen Greiferfinger (11) einen Anschlag für die breiten Absätze (16) der IC-Pins besitzen.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 2 für das Einsetzen des IC in die LP, dadurch gekennzeichnet, daß am Auswerfer (12) mit Federweg ein Sensor (14) für die abgesetzte gefundene Einsetzposition vorgesehen ist.