Устройство для автоматической установкирадиоэлементов ha плату

ОПИСАНИЕ З , . оо 830669 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 240179 (21) 2716240/18-21с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. Н 05 К 13/04 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения 1) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ НА ПЛАТУ 15 е обес- адиоэле- за нижней стенке каждого лотка механизма Изобретение относится к автоматизации монтажно-сборочных работ в производстве радиоаппаратуры и может быть использовано в радиопромышленности и промышленности производства средств связи для автоматического монтажа навесных радиоэлементов, в частности транзисторов с предварительно отформованными выводами, на платы с печатным монтажом по заданной программе от устройства цифрового программного управления в условиях крупносерийного и массовогороизводстна.Известно устройство едля автомат ческой установки радиоэлементов на плату, содержащее кассеты, каждая Из которых снабжена механизмом поштучной выдачи радиоэлементов, бункерное устройство, механизм подачи радио- элементов в зону захвата в виде криволинейных лотков, механизм захвата и ориентируемой установки радио- элементов на плату, механизм подгибки ныводов, координатный стол с принодом и блок программного управления 1) .Однако данное устройство н печивает качества установки р ментов и ненадежно в работе. Цель изобретения - повышение ка. честна установки радиоэлементов и надежности работы.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматической установки радиоэлементов на плату, содержащем кассеты, каждая из которых снабжена механизмом поштучной выдачи радиоэлементов, бункер, механизм подачи радиоэлементов в зону захвата в виде криволинейных лотков,механизм захвата и ориентируемой ус-. тановки радиоэлементов на плату, механизм подгибки вынодов, координатный стол с приводом и блок програм" много управления, механизм подачи радиоэлементов снабжен толкателями, расположенными симметрично относи-:. тельно механизма захвата и ориентируемой установки, который снабжен захватными рычагами с элементами направления выводов, подвижно установленными на концах этих рычагов, а бункер выполнен н виде многоканальных лотков, симметрично расположен- ных относительно механизма захвата и ориентируемой установки радиоэлемента.Кроме того вго криволинейно51 О 15 20 25 ЗО 35 45 бО б 5 40 50 подачи выполнен сквозной паз для выводов радиоэлемента и лоток уста новлен шарнирно с возможностью отвода от механизма захвата.На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг.2 кассета для радиоэлементов; на фиг,3- механизм поштучной выдачи радио" элементов; на фиг. 4 - то же, в момент выдачи оадиоэлемента; на фиг.5 1многоканальный лоток бункерного устройства; на фиг. 6 - механизм подачи радиоэлемента в зону захвата; на фиг. 7 - толкатели механизма подачи радиоэлемента в зону захвата; на фиг 8 - механизм захвата и ориентируемой установки радиоэлемента; на фиг, 9 - захватные рычаги с элементами направления выводов, перед установкой захваченного радиоэлемента на плату; на фиг. 10 - то же, после установки радиоэлемента на плату; на фиг. 11 - механизм подгибки выводов радиоэлемента под платой; на фиг. 12 - разрез А-Л на фиг. 11.Устройство содержит кассеты 1, каждая из которых снабжена механизмом 2 поштучной выдачи радиоэлемента, бункер 3, механизм 4 подачи радио- элемента в зону захвата, механизм 5 захвата и ориентируемой установки радиоэпемента на плату, элементы б направления выводов радиоэлемента, механизм 7 годгибки выводов радиоэлемента под платой., координатный стол 8 с шаговым приводом и устройство 9 программного управления. Каждая кассета 1 имеет полость 10 для корпуса радиоэлемента и направляющие пазы 11 и 12 для выводов радиоэлемента. В кассете 1 столбиком один над другим уложены радиоэлементы 13-15 одного типоразмера и номинала. Кассеты 1 установлены с возможностью быстрого съема непосредственно над каналами бункера 3, Механизм поштучной выдачи 2 радиоэлемента, которым снабжена каждая кассета 1, выполнен в виде механизма двойного действия с отсекателями 16 и 17, установленными с возможностью возвратного поступательного движения посредством электромагнита 18 и возвратной пружины 19. Отсекатели 16 и 17 и толкатель 20 .электромагнита 18 шарнирно закреплены к поворотному звену 21, Бункер 3 выполнен в виде двух многоканальных лотков 22, симметрично расположенных относительно механизма захвата и ориентируемой установки 5 радио- элемента на плату. Боковые каналы 23-26 выполнены криволинейными и сходятся к центральному прямолинейному каналу 27. Каждый из боковых каналов 23-26 и центральный канал 27 имеет полость 28 для корпуса радиоэлемента и направляющий паз 29 для выводов радиоэлемента, Центральный прямолинейный канал 27 при подаче радиоэлемента в зону захвата подсоединен к криволинейному лотку 30 механизма 4 подачи. Механизм 4 подачи радиоэлемента в зону захвата выполнен н виде двух криволинейных лотков 30, установленных шарнирно с возможностью отвода от механизма захвата и ориентируемой установки 5 радиоэлемента при установке радиоэлемента на плату. Криволинейные лотки 30 подвешены на поноротных кронштейнах 31, на которых поднижно установлены ро" лики 32, которые контактируют непосредственно с торцовыми кулачками 33, непосредственно связанными с корпусом 34 механизма захвата и ориентируемой установки 5 радиоэлемента. Каждый криволинейный лоток 30 имеет полость 35 для корпуса радиоэлемента и и нижней стенке сквозной паз 36 для направления вынодон радиоэлемента. Механизм 4 подачи также снабжен двумя толкателями 37, имеющими общую ось 38 поворота и расположенными симметрично относительно механизма 5 захвата и ориентируемой установки радиоэлемента на плату. На приводных концах толкателей 37 подвижно установлены ролики 39, контактирующие,с кулачком 40. Усилие контакта осуществляется двумя пружинами 41 растяжения. Центр радиусов кривизны нижней части криволинейных лотков 30 совпадает с осью 38 поворота топкателей 37, а центр радиусов кривизны верхней части криволинейных лотков 30 находится ниже оси 38 поворота толкателей 37 на величину не менее длины выводов радиоэлемента, выступающих из направляющих пазов 36 криволинейных лотков 30 с целью беспрепятственного падения радиоэлемента из бункера 32 н криволинейный лоток 30. Механизм 5 захвата и ориентируемой установки радиоэлемента на плату включает два захватных рычага 42, на приводных концах которых установлены ролики 43, постоянно поджатые пружинами 44 растяжения к конусной поверхности толкателя 45. Корпус 34 механизма 5 установлен в шариковых направляющих 46 с возможностью вертикального перемещения от привода (не показан). Стакан 47 механизма 5 установлен в шарикоподшипниках 4849 в корпусе 34 с возможностью доворота относительно оси посредством кринолинейного паза 50, выполненного в стенке стакана 47 и взаимодействующего с пальцем 51 электромагнитного фиксатора, содержащего электромагнит 52 и возвратную пружину 53. Захватные концы рычагов 42 снабжены элементами б направления выводов. Элементы 6 направления выполнены и виде двух ползунов 54 и 55, установленных подвижно на захватных концах рычагов 42, и имеют напр.нляюшие пазы .56 для выводов радиоэпс; ята.Рабочие поверхности нижней части криволинейных лотков 30 при подаче радиоэлемента в зону захвата являются геометрическим продолжением рабочих поверхностей разжатых захватных рычагов 42 механизма 5 захвата и ориентируемой установки радиоэлемента.Механизм 7 подгибки выводов радио- элемента под платой .снабжен наковальней 57, в торце которой нанесены углубления 58 для выводов радиоэлемента с учетом всех возможных положений радиоэлемента при установке его на плату. Наковальня 57 установлена внаправляющих 59 только с возможностьювертикального перемещения посредством электромагнита 60 и возвратнойпружины 61, Координатный стол 8 сшаговым приводом включает средствабазирования и крепления платы 62 идва механизма дискретного перемещения стЬлика в двух взаимно перпендикулярных направлениях (не показаны).Устройстве 9 программного управления предназначено для координациидвижения всех механизмовустройства 25в наладочном ручном и автоматическомрабочем режимах работ в соответствиис программой, записанной на перфолен-те, зависящей от схемы расположениянавесных радиоэлементов,устанавлива- ЗОемых на плату, а также от их типо-размеров и номиналов.Устройство работает .следующимобразом,Радиоэлементы 13, 14 и 15, уложенные столбиком в полости 10 кассеты 1.,удерживаются отсекателем 17. При сра. батывании электромагнита 18 толкатель 20 поворачивают звено 21, приповороте отсекатель 16 вдвигаетсяв полость 15 кассеты 1, а отсекатель 4 О17 выходит из полости 15. При этомстолбик радиоэлементов 14, 15 удерживается отсекателем 16, а радиоэлемент13 под действием силы тяжести подается в бункер 3. При обесточивании 45 электромагнита 18 толкатель 20 под действием сил сжатия возвратной пружины, 19 возвращается в исходное поло. жение, поворачивая звено 21 по часовой стрелке. При таком повороте звена 21 отсекатель 17 вдвигается в полость 15 кассеты 1, р отсекатель 16 выходит из указанной полости. При этом оставшиеся в кассете 1 рациоэлементы под действием силы тяжес ти опускаются до упора в отсекатель 17. Отсеченный радиоэлемент 13 из кассеты 1 попадает в соответствующий канал одного из лотков 22 бункера 3.Многоканальный лоток 22 выполнен таким образом, что не зависимо от того, 60 в каком из,криволинейных каналов 23- 25 иЛи 26 был в первоначальном поло- жении отсеченный радиоэлемент 13, он под действием силы тяжести попадает в центральный прямолинейный канал б 5 27, Так как при подаче радиоэлемента13 в зону захвата прямолинейный центральный канал 27 подсоединен к криволинейному лотку 30 механизма 4 подачи радиоэлемента. 13 в зону захвата,то последний под действием силы тяжести попадает в полость 35 лотка 30.При прохождении радиоэлемента 13 вполости 35 криволинейного лотка 30выводы 63 радиоэлемента проходят надтолкателями 37, которые в исходномположении разведены под действиемкулачка 40 на ролики 39. При срабатывании привода кулачка 40 (не показан) последний поднимается, а толкатели 37 под действием сил растяженияпружин 41 сходятся друг к другу Приэтом радиоэлемент 13 за выводы 64толкателями 37 перемещается в раскрытый зев рычажного захвата 42 механизма 5 захвата и ориентируемой установки радиоэлемента, В связи с тем,что толкатели 37 симметрично расположены относительно механизма 5, крайние выводы 63 радиоэлемента 13 располагаются в конце перемещениятолкателей 37 строго симметрично относительно оси захватных рычагов 42 механизма 5 захвата и ориентируемойустановки радиозлемента, что обеспечивает прочную его базировку, так какодин из толкателей 37 в процессеустановки является базой. В начальный момент установки радиоэлемента13 на плату 62 под действием кулачка40 толкатели 37 разводятся и возвращаются в исходное положение, а приопускании корпуса 34 механизма 5 торцовые кулачки 33 воздействуют наролики 32 повторных кронштейнов 31.При повороте последних криволинейныелотки 30 отводятся от захватных рычагов 42 механизма 5, освобождая место для опускания последнего. Послеподачи радиоэлемента 13 в зону захвата срабатывает привод рычажного захвата (не показан). Толкатель 45воздействуя на ролики 43, сводит захватные концы рычагов 42 против силрастяжения пружин 44. При этом выводи 63 захваченного радиоэлемента13 располагаются в направляющих пазах 56 элементов б направления. Вертикальное перемещение механизма 5захвата и ориентируемой установкиосуществляется в шариковых направляющих 46 от действия привода (не показан). В момент соприкосновения эдементов б направления с поверхностьюплаты 62 элементы направления останавливаются, а захватные рычаги 42 продолжают опускаться. При этом, выводы 63 захваченного радиоэлемента 13,скользя в направляющих пазах 56 элементов б направления, входят в отверстие платы 62. После подгибки выводов 63 установленного радиоэлемента13 под платой срабатывает привод рычажного захвата. Толкатель 45 возвра 830669щается в исходное положение, а захватные рычаги 42 под действием сил рас"тяжения пружин 44 разводятся, освобождая захваченные выводы радиоэлемента. После освобождения установленного радиоэлемента срабатывает привод вертикального перемещения и механизм захвата и ориентируемой установки возвращается в исходное положение,.Йри этом элементы 6 направления вывоЦов радиоэлемента также возвращаютсяв исходное положение под действиемсил тяжести, Установленный радиоэлемент, выданный одной из кассет 1,расположенных над правым многоканальным лотком 22 бункера 3, отличаетсяот установленного радиоэлемента, выданного одной из кассет 1, расположенных над левым многоканальным лоткам 22 бункерного устройства 3, расположением корпуса радиоэлемента наплате, Радиоэлементы развернуты относительно друг друга на 180 , Принеобходимости установки радиоэлемента под углами 90 и 270 к радиоэлементам, установленным описаннымспособом, включают электромагнит 52 25механизма 5 ориентируемой установкирадиоэлемента. При срабатывании электромагнита 52 палец 51 электромагнитного фиксатора входит в криволинейный лаз 50 стакана 47, Теперь при Зрвертикальном перемещении механизма 5стакан 47 в начальный момент вследствие вазимодействия криволинейногоучастка паза 50 с неподвижным пальцем 51 электромагнитного фиксаторадополнительно поворачивается в шарикоподшипниках 48 .и 49, Криволинейныйучасток паза 50 обеспечивает поворотстакана 47 на угол, равный 90 , апрямолинейный участок паза 50 обес"печивает дальнейшее опускание стакана 47 в повернутом положении до установки радиоэлемента на плату, Привозврате механизма установки 5 в исходное положение вследствие взаимо-действия криволинейного паза 50 с 45пальцем 51 электромагнитного фик.сатора стакан 47 разварачивается на90 и приходит в первоначальное положение, обеспечивающее захват радиоэлемента, При обесточивании электро- щмагнита 52 палец 51 выходит из паза .50 под действием сил сжатия пружины 53. После установки радиоэлемента 13 выводами 63 в отверстия платы 62 срабатывает электромагнит 60 и наковальня 57 перемещается вертикально вверх по направляющим 59. При этом выводы 63 радиоэлемента попадают в углубления 58, За счет скосов в углублениях 60 .58 выводы 63 радиоэлемента сначала изгибаются, а в конце перемещения наковальни 57 поджимаютоя к нижней поверхности платы 62, Из-заналичия ряда углублений 58 на торце наковаль ни 57 обеспечивается подгибка выводов радиоэлемента под платой незави= симо в каком из четырех, положений установлен радиоэлемент на плате, После подгибки выступаюцих под платой выводов радиоэлемента электромагнит обесточивается, а наковальня 57 опускается под действием сил возвратной пружины 61, После установки и закрепления радиоэлемента на плате 62 от устройства 9 программного управления поступает команда на механизмы дискретного перемецения столика. Координатный столик с закрепленной на нем платой 62 перемецается в двух взаимно перпендикулярных направлениях до совмещения заданного места установки следующего радиоэлемента в соответствии со схемой платы с осью механизма 5 захвата и ориентируемой установки радиоэлемента. Одновременно с ко" ординатным перемещением платы в новое положение дается команда на выдачу соответствующего радиоэлемента из кассеты в бункерное устройство 3.Цикл работы устройства возобновляется. После. установки всех необходимых радиоэлементов на плату 62 устройство автоматически отключается, Плата с установленными и закрепленными на ней радиоэлементами снимается с координатного столика 8, а на е место устанавливается следующая заготовка платы с печатным монтажом.Формула изобретения1, Устройство для автоматической установки радиоэлементов на плату, содержацее кассеты, каждая из которых снабжена механизмом поштучной выдачи радиоэлементов, бункер, механизм подачи радиоэлементов в зону захвата в виде криволинейных лотков, механизм захвата и ориентируемой установки радиоэлементов на плату, механизм подгибки выводов, координатный стол с приводом и блок программного управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества установки радиоэлементов и надежности работы, механизм подачи радиоэлементов снабжен толкателями, расположенными симметрично относительно механизма захвата и ориентируемой установки, который снабжен захватными рычагами с элементами направления выводов, подвижно установленными на концах этих рычагов, а бункер выполнен в виде многоканальных лотков, симметрично расположенных относительно механизма захвата и ориентируемой установки радиоэлемента.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что в нижнейстенке каждого криволинейного лоткамеханизма подачи радиоэлементов вйполнен сквозной паз для выводоврадиоэлемента и лоток установленшарнирно с возможностью отвода отмеханизма захвата, Источники информации,принятые во внимание при экспертизе