МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ МАГАЗИН-НАКОПИТЕЛЬ С ПОШТУЧНОЙ ВЫДАЧЕЙ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ (ИЭТ) Российский патент 2003 года по МПК H05K13/06 

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, в частности к радиоэлектронному машиностроению, а именно к оборудованию для монтажа ИЭТ преимущественно плоской формы на печатные платы и подложки микросхем. Оно может быть использовано для автоматизированной выдачи изделий под их захват охватом промышленного робота для последующей технологической операции.

Известен магазин кассет по а.с. 1412027, 7 H 05 R 13/04, от 17.12.85, опубл. в БИ 27, 1988, содержащий стол с кассетами, на котором закреплены виброприводы по числу кассет.

Недостатком данного магазина кассет является его большие габариты (занимаемая им площадь) из-за выполнения стола подвижным, а кассет - в виде пеналов.

Известный многопозиционный магазин-накопитель с поштучной выдачей деталей по а.с. 1631240, Н 05 К 13/02, от 17.06.87, опубл. в БИ 47, 1989 содержит корпус, поворотный барабан с накопителями и механизм подъема деталей.

Недостатком является то, что:
- механизм подъема деталей выполнен в виде подъемника с винтовой парой, на котором закреплены толкатели для каждого накопителя. В результате накопители получаются недостаточно большой емкости. Это объясняется тем, что уровень стоп деталей в накопителях различный и зависит от угла подъема винтовой линии винта подъемного механизма. Поэтому они заполняются деталями так, что до верхнего среза накопителей можно было бы заложить еще несколько деталей;
- невозможно использовать магазин-накопитель для выдачи одновременно разных деталей в различных количествах. То есть при необходимости выдачи из первого накопителя одного количества деталей, а из второго другого количества деталей и так далее. Это объясняется тем, что механизм подъема деталей выполнен общим для всех накопителей. В результате подъем деталей размещенных в этих накопителях осуществляется одновременно на одинаковую высоту, как это уже отмечалось выше, заданную углом подъема винтовой линии винта подъемного механизма. После полного поворота барабана уровень стоп деталей в накопителях на позиции выдачи деталей будет отличаться от первоначального. В результате возникнет ситуация, когда захват промышленного робота не сможет подойти к ряду деталей, находящихся в различных накопителях. Нельзя исправить эту ситуацию и дополнительным вращением поворотного барабана, поскольку детали, размещенные в больших стопах, начнут выпадать из накопителей.

Задачей, решаемой данным изобретением, является расширение функциональных возможностей.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в том, что:
- обеспечена возможность бесперебойной разгрузки различных ИЭТ из накопителей предлагаемого устройства независимо друг от друга в любом количестве и их сочетании при установке деталей на печатную плату;
- повышена емкость накопителей, путем обеспечения возможности загружать их ИЭТ до верхнего среза корпуса кассет.

Указанный выше технический результат достигается тем, что известный многопозиционный магазин-накопитель с поштучной выдачей изделий электронной техники (ИЭТ), содержащий корпус, барабан с накопителями и механизм подъема ИЭТ, дополнительно снабжен независимыми друг от друга механизмами подъема ИЭТ, общее количество которых равно количеству накопителей, при этом каждый механизм подъема ИЭТ снабжен элементом управления, который выполнен с возможностью включения-выключения привода этого механизма при взаимодействии с захватом манипулятора. В первом варианте механизм подъема ИЭТ, каждого из накопителей, выполнен в виде цилиндра, в полости которого размещен плунжер, а подплунжерная полость соединена через клапан, общий для всех этих механизмов, с каналом подачи рабочей среды под давлением, при этом приводной механизм клапана кинематически соединен с элементом управления. Во втором варианте механизм подъема ИЭТ, каждого из накопителей, выполнен в виде винтовой пары, состоящей из толкателя и конического зубчатого колеса, смонтированных на поворотном барабане, при этом на позиции разгрузки в корпусе смонтированы электрический двигатель, электромагнитная муфта и другое коническое зубчатое колесо, которое имеет возможность входить в зацепление с зубчатыми колесами накопителей и выходить из него, причем электромагнит муфты электрически соединен с электрическим выключателем, смонтированным с возможностью взаимодействия с элементом управления.

Снабжение каждого накопителя своим механизмом подъема ИЭТ позволило производить его разгрузку независимо от других накопителей. Снабжение каждого механизма подъема ИЭТ элементом управления, который выполнен с возможностью включения-выключения привода этого механизма при взаимодействии с захватом промышленного робота позволило осуществлять управление подъемом ИЭТ в момент разгрузки накопителя. Вся совокупность предложенных признаков обеспечивает решение поставленной задачи. Выполнение механизма подъема ИЭТ по первому или по второму варианту обеспечило осуществление вышеуказанного процесса разгрузки.

На фиг.1 показан многопозиционный магазин-накопитель с поштучной выдачей ИЭТ, общий вид; на фиг.2 - вид А; на фиг.3 - разрез Б-Б (вариант 1); на фиг. 4 - разрез Б-Б (вариант 2).

Многопозиционный магазин-накопитель с поштучной выдачей ИЭТ содержит корпус 1, поворотный барабан 2 с накопителями 3. Поворотный барабан 2 установлен с возможностью вращения на оси 4. Привод вращения поворотного барабана 2 состоит из шагового электрического двигателя 5, шестерни 6 и зубчатого колеса 7 поворотного барабана 2. На корпусе 1 установлены два выключателя крайних положений 8 и 9, с возможностью их взаимодействия с поворотным барабаном 2. Имеется устройство управления 10 (не показано).

Накопители 3 выполнены в виде сменных кассет для ИЭТ 11. Каждый накопитель 3 снабжен механизмом подъема ИЭТ 11 с приводом. Конструктивно накопители 3 и их механизмы с приводами могут быть различными. Общим для накопителей является то, что включение-выключение приводов этих механизмов производится от элемента управления 12, выполненного с возможностью взаимодействия с захватом промышленного робота 27.

Накопитель 3 может быть выполнен, например (см. фиг.3 вариант 1), в виде кассеты, выполненной в виде шахты прямоугольной формы. Внутри такой кассеты установлена вилка 13 с прорезями между ними под выводы ИЭТ. Подъемный механизм ИЭТ выполнен следующим образом. Основание 14 вилки 13 шарнирно закреплено на подвижном плунжере 15, установленном в кассете. Плунжер 15 снабжен тормозной планкой 16, расположенной на его боковой грани, взаимодействующей со стенкой кассеты. В поворотном барабане 2 выполнены радиальные каналы 17, количество которых равно числу накопителей 3. Каналы 17 соединены с каналом 18, выполненным в оси 4, через который подается рабочая среда под давлением. Каждый из каналов 17 соединен с одной из полостей, расположенных под плунжером 15 одного из накопителей 3, через клапан 19. Клапан 19 снабжен приводным механизмом, выполненным в виде двухплечего рычага 20, кинематически соединенного с элементом управления 12.

Накопитель 3 также может быть выполнен, например (см. фиг.4, вариант 2), в виде трубчатых кассет. В этом случае подъемный механизм ИЭТ выполнен следующим образом: толкатель 21 и коническое зубчатое колесо 22, образующие винтовую пару, смонтированы на поворотном барабане 2. На позиции разгрузки в корпусе 1 смонтированы электрический двигатель 23, электромагнитная муфта 24 и коническое зубчатое колесо 25. Коническое зубчатое колесо 25 смонтировано с возможностью входить в зацепление с коническими зубчатыми колесами 22 накопителей 3 и выходить из этих зацеплений. Включение и выключение двигателя 23 осуществляется элементом управления 12, который смонтирован с возможностью взаимодействия с электрическим выключателем 26.

Накопитель 3 в данном устройстве может быть выполнен и другой конструкции, например, в виде устройства для поштучной выдачи радиоэлементов из стопы по патенту РФ 2141748, Н 05 К 13/02, В 65 G 59/02, от 16.11.98, опубл. в БИ 32, 1999.

Многопозиционный магазин-накопитель работает следующим образом.

С помощью устройства управления 10 включают двигатель 5 поворотного барабана 2, который при этом начинает поворачиваться. При взаимодействии с одним из выключателей крайних положений 8 (или 9) двигатель 5 отключается и поворотный барабан 2 останавливается. Это положение принимается за его начальное положение. Затем включают двигатель 5 поворотного барабана 2, с направлением вращения противоположным первоначальному его вращению. Шаговый электрический двигатель 5 по заданной программе управления выводит поочередно накопители 3 на позицию разгрузки и останавливает их на время, необходимое для изъятия из них требуемого количества ИЭТ. После дальнейшего поворота барабана 2 и срабатывания второго выключателя крайних положений 9 (или 8) двигатель 5 совершает реверс и поворотный барабан 2 возвращается в исходное положение. После этого магазин-накопитель готов по команде начать вновь вывод накопителей 3 на позицию разгрузки.

При подаче команды с устройства управления 10 захват промышленного робота 27 опускается и захватывает ИЭТ 11 из накопителя 3, стоящего на позиции разгрузки, а затем переносит ее на следующую технологическую позицию и возвращается обратно. Количество циклов разгрузки непрерывно из одного накопителя 3 ограничивается программой, заложенной в устройство управления 10.

Каждый раз при опускании захвата промышленного робота 27 он, нажимает на элемент управления 12, включая, а затем при отходе выключая механизм подъема ИЭТ 11.

В первом варианте выполнения накопителя 3 (см. фиг.3) при нажатии на элемент управления 12 открывается клапан 19. Вследствие этого рабочая среда под давлением попадает в полость под плунжер 15, при этом поднимается он вместе со стопой ИЭТ 11 вверх до соприкосновения верхней детали в стопе с захватом промышленного робота 27. После этого захват промышленного робота 27 берет и переносит ИЭТ 11 на следующую технологическую позицию.

Во втором примере выполнения накопителя 3 при нажатии захвата промышленного робота 27 на элемент управления 12, последний взаимодействует с электрическим выключателем 26, вследствие чего последний выдает электрический сигнал в устройство управления 10. После этого срабатывает электромагнитная муфта 24 и коническое зубчатое колесо 25 входит в зацепление с коническим зубчатым колесом 22 одного из накопителей 3. Двигатель 23 начинает вращаться, и толкатель 21 перемещается вверх вместе со стопой ИЭТ 11. Отключение двигателя 23 при достижении верхнего изделия в этой стопе крайнего верхнего положения может осуществляться, например, с помощью электрического бесконтактного датчика (не показан). После этого захват промышленного робота 27 берет и переносит ИЭТ 11 на следующую технологическую позицию.

Таким образом, захват промышленного робота 27 может брать и переносить ИЭТ 11 из каждого накопителя 3 требуемое количество независимо от количества изъятых деталей 11 в других накопителях 3 данного устройства.

Положительный эффект от настоящего изобретения заключается в том, что:
- обеспечена возможность бесперебойной разгрузки различных ИЭТ из накопителей предлагаемого устройства в любом количестве и их сочетании при установке деталей на печатную плату,
- повышена емкость накопителей, путем обеспечения возможности загружать их ИЭТ до верхнего среза корпуса кассет.

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, в частности к радиоэлектронному машиностроению, а именно к оборудованию для монтажа изделий электронной техники, преимущественно плоской формы на печатные платы и подложки микросхем, и может быть использовано для автоматизированной выдачи изделий под их захват охватом промышленного робота для последующей технологической операции. Сущность изобретения состоит в том, что устройство дополнительно снабжено независимыми друг от друга механизмами подъема ИЭТ, общее количество которых равно количеству накопителей, при этом каждый механизм подъема ИЭТ снабжен элементом управления, который выполнен с возможностью включения-выключения привода механизма при взаимодействии с захватом манипулятора. В первом варианте исполнения механизм подъема ИЭТ, каждого из накопителей, выполнен в виде цилиндра, в полости которого размещен плунжер, а подплунжерная полость соединена через клапан, общий для всех этих механизмов, с каналом подачи рабочей среды под давлением, при этом привод клапана кинематически соединен с элементом управления. Во втором варианте исполнения механизм подъема ИЭТ каждого из накопителей выполнен в виде винтовой пары, состоящей из толкателя и конического зубчатого колеса, смонтированных на поворотном барабане, при этом на позиции разгрузки в корпусе смонтированы электрический двигатель, электромагнитная муфта и другое коническое зубчатое колесо, которое имеет возможность входить в зацепление с зубчатыми колесами каждого из накопителей и выходить из него. Техническим результатом предложенного изобретения является обеспечение бесперебойной разгрузки ИЭТ из накопителей и повышение емкости накопителей за счет их загрузки до верхнего среза корпуса кассет. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Многопозиционный магазин-накопитель с поштучной выдачей изделий электронной техники (ИЭТ), содержащий корпус, барабан с накопителями и механизм подъема ИЭТ, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен независимыми друг от друга механизмами подъема ИЭТ, общее количество которых равно количеству накопителей, при этом каждый механизм подъема ИЭТ снабжен элементом управления, который выполнен с возможностью включения-выключения привода механизма при взаимодействии с захватом манипулятора. 2. Многопозиционный магазин-накопитель с поштучной выдачей изделий электронной техники (ИЭТ) по п.1, отличающийся тем, что механизм подъема ИЭТ каждого из накопителей выполнен в виде цилиндра, в полости которого размещен плунжер, а подплунжерная полость соединена через клапан с каналом подачи рабочей среды под давлением, при этом привод клапана кинематически соединен с элементом управления. 3. Многопозиционный магазин-накопитель с поштучной выдачей изделий электронной техники (ИЭТ) по п.1, отличающийся тем, что механизм подъема ИЭТ каждого из накопителей выполнен в виде винтовой пары, состоящей из толкателя и конического зубчатого колеса, смонтированных на поворотном барабане, при этом на позиции разгрузки в корпусе смонтированы электрический двигатель, электромагнитная муфта и другое коническое зубчатое колесо, которое имеет возможность входить в зацепление с зубчатыми колесами накопителей и выходить из него.