Устройство для установки контактов на печатную плату Советский патент 1991 года по МПК H05K13/00 H05K13/06 

Изобретение относится к средствам сборки и монтажа плат и может быть использовано в радиотехнической, электротехнической и приборостроительной промышленности.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет обеспечения обработки плат различного типоразмера без переналадки устройства при использовании его в гибком автоматизированном производстве.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - печатная плата, вид сверху, и направление движения стола при установке контактов; на фиг.4 - блок-схема устройства; на фиг.5 - схема блока управления.

Устройство содержит плиту 1 (фиг 1 и 2), на которой размещен двухкоординатный стол 2, при этом положение его определяется упорами 3-6. Упоры 4 и 5 жестко соединены со штоками 7и 8 пневмоцилиндров 9 и 10, установленных на плите 1. Упоры 3 и 6 снабжены направляющими стержнями 11 и 12, в которых установлены с возможностью вращения ходовые винты 13 и 14, кинематически связанные с зубчатыми колесами 15 и 16, установленными в корпусах 17 и 18. Кроме того, на плите 1 жестко установлены приводы 19 и 20 перемещения двухкоординатного стола 2, шестерни (не показаны) которых взаимодействуют с зубчатыми колесами 15 и 16. Указанные механизмы образуют прио о сл сл ся о

водные механизмы 21 и 22 перемещениия двухкоординатного стола 2 по осям X и У,

Для обеспечения возможности точной установки двухкоординатного стола 2 в исходное положение в устройстве предусмот- рены концевые выключатели 23 и 24.

Блок 25 индикации отверстий выполнен в виде комплекта,по крайней мере

четырех светоизлучателей (фотодиодов 26 - 29), размещенных под столом 2, и комплекта такого же числа приемников (на фиг. 1 показаны только два) 30 и 31 (фотоприемников), установленных соосно соответствующему светоизлучателю. Комплект приемников 30 и 31 излучения закреплен на каретке 32, установленной на кронштейне 33.

Блок 34 подачи и установки контактов в отверстия печатной платы 35 содержит головку 36, связанную гибким трубчатым питателем 37 с бункерным1 устройством 38. Для обеспечения надежной фиксации печатной платы 35 на столе 2 предусмотрены фиксаторы 39.

В печатной плате 35, кроме основных (рабочих) технологических отверстий 40, вы- полнены четыре дополнительных отверстия 41 под фиксаторы 39 на столе 2, вспомогательное отверстие 42 и дополнительные отверстия 43, выполненные в обоих концах каждого ряда основных отверстий 40 на плате и являющиеся носителями программы (фиг.З). Устройство содержит блок 44 управления, соединенный каналами связи с функциональными элементами.

Блок 44 управления предназначен для приема и обработки входных сигналов от концевых выключателей 23 и 24 блока 25 индикации отверстий и блока 34 подачи и установки контактов и формирования управляющих команд на приводные механиз- мы 21 и 22 и блок 34.

Выходы блока 44 управления соединены с соответствующими входами приводных механизмов 21 и 22 перемещения двухкоординатного стола 2 и входом блока 34 подачи и установки контактов в отверстия печатной платы 35, а входы его - с соответствующими выходами блока 34 подачи и установки контактов, блока 25 индикации отверстий и выходами концевых выключателей 23 и 24 (фиг.4).

Блок 44 управления содержит формирователь 45 управляющих команд.выполнен- ный на интегральной схеме К1816 BE 035, регистр 46 выбора адреса и регистр 47 выбора и выдачи управляющих команд, выпол- ненные на интегральной схеме КР580 ИР82. Формирователь 45 управляющих команд имеет три восьмиразрядных порта, один из которых служит для приема сигналов от концевых выключателей 23 и 24,блока 25 индикции и блока 34 подачи и установки контактов, а два других порта предназначены для выбора и выдачи управляющих команд на приводные механизмы 21 и 21 и блок 34. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 48 соединено с регистром 46 выбора адреса, служит для запоминания состояния элементов устройства и обратной связью обеспечивает формирование соответствующих команд (фиг.5).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом технологического цикла печатная плата 35, подлежащая обработке, вручную устанавливается на стол 2, где она в дальнейшем удерживается от смещения фиксаторами 39.

Стол 2 с платой 35 в исходном положении размещен так, что один из углов платы 35 (например, правый верхний) с отверстиями находится напротив светоизлучателей 26 и 27, Это положение фиксируют концевые выключатели 23 и 24, по сигналу от которых судят о готовности устройства к работе.

Нажимается кнопка Пуск. При пуске устройства формирователь 45 управляющих команд блока 44 управления включает при- водной механизм 21 перемещения, в частности привод 19, который через винтовую пару, образованную зубчатым колесом 15 и ходовым винтом 14, перемеш,ает стол 2 с платой 35 вдоль оси У (фиг. 1). При этом стол 2 с платой 35 перемещается вдоль упоров 4 и 6, оставаясь неподвижным относительно упоров 5 и 3.

При прохождении основного технологического отверстия 40 над светоизлучателем 29 от последнего поступает сигнал на формирователь 45 управляющих команд. Приводной механизм 21 (привод) по сигналу от регистра 47 выдачи управляющих команд блока 44 управления переключается на более низкую скорость в связи с те ч что при большой скорости движения стола 2 с платой 35 при остановке его имеет место инерционное движение вперед, что приводит к большой погрешности позиционирования. Для исключения этой погрешности и снижают скорость движения стола 2. Но уменьшение скорости движения стола 2 тоже должно находиться в разумных пределах, чтобы не снизилась производительность. Далее плата 35 продолжает двигаться с меньшей скоростью до совмещения отверстия 40 со светоизлучателем 27, при этом по сигналу от регистра 47 выдачи управляющих сигналов блока 44 управления механизм 21 (привод 19) выключается. При этом стол 2 с платой 35 четко фиксируется с четырех сторон упорами 3-6.

Так как заранее определен ход каретки 32 (определяется стоянием от головки 36 до приемников 30 и 31 света), то при остановке стола 2 сигнал от регистра 47 выдачи управляющих команд блока 44 управления поступает на блок 34 подачи и установки контактов. Головка 36 силовым приводом (не показан) устанавливается на рабочей позиции строго над отверстием 40,подсвеченным светоизлучателем 27, если плата перемеща- ется снизу вверх, или над светоизлучателем 29, если сверху вниз. Из бункерного уст- ройста 38 через трубчатый питатель 37 и рабочую головку 36 подается контакт и устанавливается в рабочее отверстие 40 платы 35.

После установки контакта сигнал с блока 34 подачи и установки контактов поступает на формирователь 45 управляющих команд блока управления, откуда поступает вновь на механизм 21 перемещения стола 2. Цикл повторяется до тех пор, пока пара дополнительных технологических отверстий 43 по ходу платы по оси У не окажется одновременно над светоизлучателями 28 и 29 соответственно. При этом сигнал с блока 25 поступает на формирователь 45 управляющих команд блока 44 управления. Это го- ворит о том, что механизм 21 перемещения переместил стол 2 с платой 35 в крайнее положение по оси У.

После этого сигнал от блока 34 подачи и установки контактов поступает в блок 44 управления, а из него - на включение механизма 22 перемещения стола по оси X. Включается привод 20, который перемещает стол 2 с платой 35 строго по оси X до тех пор, пока первое по ходу отверстие 43 в следующем ряду не пройдет над светоизлучателем 28. При этом сигнал от него посту- пает на блок управления, который подает сигнал на механизм 22 перемещения стола 2, замедляя его скорость. Стол 2 с платой 35 плавно подходит первым по ходу отверстием 43 к светоизлучателю 29, т.е. они выстав- ляются соосно один другому.

Сигнал от светоизлучателя 29 передается на блок 44 управления, а с него - на остановку механизма 22 перемещения стола 2. Кроме того, этот сигнал свидетельству- ет о том, что в этом ряду имеется хотя бы одно основное технологическое отверстие, т.е. найден ряд, в котором необходимо установить контакты.

Далее работа повторяется аналогично указанному циклу, но перемещение стола по второму ряду по оси У осуществляется в противоположную сторону (вниз).

Сигнал от блока 44 управления поступает на механизм 21 перемещения, включает

привод 19. Стол 2 с платой 35 перемещается вдоль оси У. Таким образом, устройство ищет технологические отверстия 40 в ряду (по оси У) и, соответственно, устанавливает в них контакты при помощи головки 36 В самом конце цикла обработки платы 35 три отверстия, вспомогательное 42 и дополнительные 43, одновременно оказываются соответственно над светоизлучателями 26 - 28. Комбинация засветки светоизлучателей 26 - 28 указывает на отсутствие пустых рабочих отверстий 40 в плате 35. а два дополнительных отверстия 43 в совокупности с вспомогательным отверстием 42 служат указателем на конец цикла обработки всей платы 35. Сигнал от блока 25, а именно светоизлучателей 26 - 28 поступает на формирователь 45 управляющих команд блока 44 управления, а из него - на механизм 22 перемещения, который отключается.

Готовая плата снимается с оператором. Стол 2 устанавливают в исходное положение, для чего включают оба механизма 21 и 22 перемещения стола 2, обеспечивающих выведение его в исходное положение до срабатывания концевых выключателей 23 и 24. Устройство готово для установки контактов в следующей плате.

По сравнению с известным в предлагаемом устройстве не требуется производить перепрограммирование блока управления при переходе плат с различным расположением основных технологических отверстий, так как при измерении расположения этих отверстий алгоритм работы устройства не меняется, сама плата с отверстиями является программоносителем и задает последовательность обработки.

Пробивка или сверление дополнительных технологических отверстий практически не отражается на трудоемкости изготовления платы, так как они составляют небольшую часть по сравнению с остальными основными технологическими отверстиями. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет автоматически устанавливать контакты на платы, не требуя при этом точного координатного изготовления самих отверстий, так как оно позволяет гарантированно выставлять отверстие точно напротив рабочей зоны при любых отклонениях координат его расположения.

Формула изобретения

1. Устройство для установки контактов на печатную плату, содержащее программоноситель, кинематически связанный с приводными механизмами и электрически с блоком управления, двухкоординатный стол для размещения платы с рабочими отверстиями, механизм подачи и установки контактов в рабочие отверстия, при этом два выхода блока управления соединены с соответствующими входами приводных механизмов перемещения, а третий выход его соединен с входом блока подачи и установки контактов, первый вход блока управления соединен с выходом блока подачи и установки контактов, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства при работе с различным типоразмером печатных плат без переналадки устройства при его использовании в гибком автоматизированном производстве, оно снабжено блоком индикации отверстий, состоящим по крайней мере из четырех пар светоизлучателей и приемников излучения, установленных соосно друг

другу по разные стороны стола, причем выход блока индикации соединен с вторым входом блока управления, а в качестве программоносителя использована печатная

плата, в которой по обе стороны каждого ряда рабочих отверстий выполнены дополнительные технологические отверстия поиска ряда и вспомогательное отверстие определения конца цикла установки контактов.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью обеспечения надежной фиксации исходного положения печатной платы программоносителя, оно снабжено

конечными включателями, выходы которых соединены с третьим и четвертым входами блока управления.

Изобретение относится к средствам сборки и монтажа плат и может быть использовано в радиотехнической, электротехнической и приборостроительной промышленности. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей при работе с различным типоразмером печатных плат без переналадки устройства при его использовании в гибком автоматизированном производстве. Устройство содержит двухкоординатный стол и блок индикации отверстий из четырех пар светоизлучателей и приемников излучения. Выход блока индикации соединен с входом блока управления. В качестве программоносителя служит собственно печатная плата. В печатной плате по обе стороны каждого ряда рабочих отверстий выполнены дополнительные технологические отверстия для поиска ряда и вспомогательное отверстие для определения конца цикла установки контактов. В процессе перемещения платы определяется момент остановки стола, когда рабочее отверстие точно позиционируется. После установки контакта в рабочее отверстие движение стола с платой продолжается. После установки последнего контакта в рабочее отверстие устройство отключается. Использование рабочих отверстий в плате в качестве программоносителя ведет к удешевлению устройства. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

i

/ / / / /

7 / 21 35 I

От $лока 44

77

Фиг.1

Ц 1 23 2 35

3 1712 14 75 Фиг. I

hЈ

tt tt

ft

9SGS99L

фиг. 5