Устройство для установки многовыводных радиоэлементов, преимущественно микросхем,на печатные платы

 

Изобретение может быть использовано для установки многовыводных радиоэлементов, преимущественно микросхем , на печатную плату. Устройство содержит ползун (П) 1, на котором установлен вибратор 2, соединенный мембранной коробкой 3 с присое

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4090941/24-21 (22) 18.07.86 (46) 07.02 ° 89. Бюл. Н- 5 (?1} Севастопольский приборостроительный институт (72) Е.В.Пашков, Б.В.Погорелов, Ю.В.Макаренко, В.В.Пушкарь и А.E.Êðóãoâîé (53) 621.3.049.002.5 (088.8) (56) Патент ГДР Ф 147451, кл. Н 05 К 13/06. 01.04.81.

„„SU„„1457386 А1 (51)4 Н 05 К 13/04 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ МНОГОВЫВОДНЫХ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО МИКРОСХЕМ, НА ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ (57) Изобретение может быть использовано для установки многовыводных радиоэлементов, преимущественно микросхем, на печатную плату. Устройство содержит полэун (П) 1, на котором установлен вибратор 2, соединен.ный мембранной коробкой 3 с присое14571 динительным фланцем 4. На П 1 установлен схват 4 с. параллельными зажимными губками 5 с выступами 6 в виде гребенки. Схват 4 вращается. Имеется средство для изменения угла наклона радиоэлемента относительно продольной оси П 1 в виде пневмоцилиндра со штоком, расположенного перпендикулярно продольной оси П 1. Шток взаимодействует со схватом 4, корпус которого установлен в криволинейных шариковых направляющих 12 между боковыми крышками 13 П 1. В исходном положении схват 4 расположен вертикально отно86 сительно печатной платы 10. После захвата микросхема 9 переносится в зону расположения отверстия в печатной плате 10, и по команде от системы управления схват 4 смещается по шариковым направляющим 12 на угол

Пара крайних выводов микросхемы попадает в соответствующие отверстия..

Производится несколько стадий сборки по команде от системы управления до полной установки микросхемы в отверстия печатной платы 10. Устройство высокопроизводительно и надежно в работе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1

Изобретение относится к области установки радиоэлементов на печатные платы, в частности к устройствам для установки микросхем на печатные пла- ты. 5

Цель изобретения - повышение производительности и надежности.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на

Фиг. 1; на фиг. 3 — пневматическая 1О схема устройства; на фиг. 4 — блок управления вибратором.

Устройство содержит ползун 1, на котором установлен пневматический дебалансный шариковый вибратор 2, со единеньый мембранной коробкой 3 с присоединительным фланцем 4. На IIoJI зуне 1 установлен с возможностью вращения схват 4 с двумя параллельными зажимными губками 5, на которых выполнены выступы б в виде гребенки.

Устройство включает средство для измерения угла наклона радиоэлемента относительно продольной оси ползуна

1, выполненное в виде пневмоцилиндра

7 со штоком 8, расположенного перпендикулярно продольной оси ползуна 1.

Шток 8 пневмоцилиндра 7 установлен с возможностью взаимодействия со схватом 4. Для обеспечения поворота мик- 30 росхемы 9 при установке ее на печатную плату 10 вокруг концов ее крайних выводов геометрическая ось вращения схната 4 расположена под его зажимными губками 5 со стороны торцов

2 зажимных губок, расположенных с противоположной от пневмоцилиндра 7 стороны, поэтому корпус 11 схвата 4 установлен в криволинейных шариковых направляющих 12 между боковыми крышками 13 ползуна 1.

В исходном положении схват расположен вертикально относительно печатной платы 10, это положение схвата ограничено упором 14, установленным на ползуне 1. Для контроля исходного положения схвата 4 относительно ползуна 1 на последнем установлен геркон

15, а на корпусе 11 схвата 4 магнит

16. Зажимные губки.5.схвата 4 расположены на концах рычагов 17, для привода зажимных губок предназначен пневмоцилиндр 18, на конце штока 19 этого пневмоцилиндра расположен приводной конус 20. Пневмоцилиндры 7, 18 и мембранная коробка 3 соединены с источником давления P „, соответственно через электропневмопреобразователи ЭПП 1, ЭПП 2 и ЭПП 3 (фиг.3), управляющие обмотки которых подключены к системе 21 управления. Для регулирования скорости срабатывания пневмоцилиндров 7 и 18 в питающей магистрали этих пневмоцилиндров введены регулируемые дроссели Д1 и Д2.

Кроме того, устройство снабжено датчиками 22 и 23 ускорения, установленными взаимно перпендикулярно на боковых стенках ползуна 1 и блоком управления вибратором 3, входящим в

F „= mrs>

f4571 состав системы 20 управления, включающим задатчик 24 управляющих сигналов, элементы 25 сравнения, элемент ИЛИ 26 и регулятор 27, выполненный в ниде аналогового электропневмоклапана пре5 образователя, величина его выходного пневматического сигнала Р3 пропорциональна величине (скважности) входного электрического управляющего сиг- 10 нала. Первые входы элементов 25 сравнения соединены с соответствующими выходами задатчика 24 опорных сигна- лов, а выходы через элемент ИЛИ 26 подключены к входу регулятора 27, вы- 15 ход которого связан с вибратором 3, при этом вторые входы элементов 25 сравнения являются соответствующими входами блока управления вибратором, каждый из которых соединен с выходом соответствующего датчика 22, 23 ускорения. Схват 4 подпружинен пружиной

28 относительно ползуна 1 в направлении к пневмоцилиидру 7 и упору 14.

Устройство крепится присоединитель- 25 ным фланцем 4 на манипуляторе робота.

Устройство работает следующим образом.

С помощью робота устройство пере- 30 носится в зону упорядоченного расположения микросхем РЭ, захват которого осуществляется сведением рычагов 17 с зажимными губками 5 при подаче воздуха давлением Р1 в пневмоцилиндр 18, З5 шток которого перемещает конус 20.

В момент захвата ось схвата 4 и рычагов с губками 5 совпадает с продольной осью ползуна 1, т.е. угол о(= 0 и Р = О. После захвата микросхема 4о

9 переносится в зону расположения отверстия в печатной плате 10 под его выводы, по команде от системы 20 управления ЭПП 2 подает воздух давлением Р2 в пневмоцилиндр 7, в резуль- 45 тате чего схват 4 смещается по шариковым направляющим 23 на угол

Последующим опусканием робота пара крайних выводов вводится в контакт с печатной платой 10, в результате чего 50 пневмоцилиндр 18 смещается в осевом направлении относительно корпуса 11 схвата 4, выбирая зазор К1 и создавая постоянное усилие контакта F между выводами и платой. Если пара крайних выводов попала в соответствующие отверстия, то смещения цилиндра 18 не происходит, а просто эта пара. выводов заходит в отверстия на величину К1, I

86

4 что соответствует первой стадии сборки.

После опускания устройства до контакта микросхемы с платой начинается вторая стадия сборки, на которой по команде от системы управления включается регулятор 27 и выключается

ЭПП 2. Воздух, поступающий в вибратор 2, вызывает вращение шарика, создающего усилие сканирования F „,íàïравление действия которого постоянно изменяется в плоскости, параллельной печатной плате:

1 где m - масса;

r - радиус вращения; а — угловая скорость вращения шарика.

Сканирующее усилие, приложенное к микросхеме, вызывает пространственное перемещение всех ее выводов с определенным шагом в плоскости платы по траектории, например в виде спирали

Архимеда, причем размеры спирали (площади сканирования) зависят от амплитуды колебания устройства, которая должна обеспечить попадание отверстия под вывод в эту площадь сканирования, в границах которой происходит перемещение вывода. Как только выводы подпадают в площадь отверстий, под действием Р они попадают в них на величину К1, изменяя жесткость всей колебательной системы из-за контактов выводов со стенками отверстий, что приводит к уменьшению амплитуды колебания по осям Х и У, а следовательно, к изменению величин ускорений по этим же осям, что фиксируется датчиками 22 и 23 ускорения.

Вырабатываемые датчиками сигналы поступают в элементы 25 сравнения, где сравниваются с управляющими сигналами, поступающими от задатчика управляющих сигналов. Величина последних зависит от величины максимально возможного относительного смещения осей выводов и отверстий в плате, что связано с точностью формовки выводов и изготовления платы. Сигналы рассогласования поступают в элемент ИЛИ 26,. который в случае отклонения в меньшую сторону любого из них вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на управляющую обмотку регулятора 26, увеличивает мощность пневматического сигнала (расход воздуха), поступающе5 14571 го иа вибратор 3 и способствующего увеличению д и тем самым Г „, .

Схват 4, находящийся под действием момента М, создаваемого пружиной 28, 5 по мере западания выводов в отверстия перемещается по направляющим 12 до положения, когда = О. Скорость повороТа (углового смещения) определяется скоростью западаийя выводов в 10 отверстия и истечением воздуха из бесштоковой полости цилиндра 7 через дроссель Д2 в атмосферу.

Положение микросхемы, соответствую- . щее четвертой стадии установки, ког- 1g да а =O,И=О, фиксируется с помощью геркона 15, коммутация контактов которого осуществляется магнитным полем магнита 16, а точность совмещения осей каретки и устройства обеспечива- 20 ется регулируемым упором 14 °

После того, как все выводы запали в отверстия платы на величину К1 (стадия III) и микросхема заняла горизонтальное положение, подается ко- 25 манда на включение ЭПП4, распределяющего воздух давлением Р4 в мембранную коробку 4, которая осуществляет смещение устройства по оси Е и окончательную установку микросхемы на пла" З0 те. Концы выводов микросхемы выходят с тыльной стороны платы на величину

К2 (стадия IV) и подгибаются с по- мощью гибочного устройства (не показано).

ЗБ

Губки 5 разводятся, освобождают микросхему и устройство готово для выполнения следующей операции установки»

Ф о р и у л а изобретения 40

1. Устройство для установки многовыводных радиоэлементов, преимущест86 6 венно микросхем, на печатные платы, содержащее ползун с установленными на нем вибратором и схватом, выполненным с двумя параллельными зажимными губками, и средство для изменения угла наклона радиоэлемента относительно продольной оси ползуна, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, схват установлен на ползуне с возможностью вращения, средство для изменения угла наклона радиоэлемента выполнено в виде расположенного перпендикулярно продольной оси ползуна пневмоцилиндра со штоком установленным с возможностью взаимодействия со схватом, при этом схват подпружинен относительно ползуна в направлении к пневмоцилиндру, а геометрическая ось вращения схвата расположена под er о зажимиыми губками со стороны торцов зажимных губок, расположенных с противоположной от пневмоцилиндров стороны.

2 ° Устроиство IID II 1, Q T JI H ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено датчикамиускорения, установленными на ползуне взаимно перпендикулярно, и блоком управления вибратором, содержащим элементы сравнения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами задатчика опорных сигналов, а выходы через элемент ИЛИ подключены к входу регулятора, выход которого связан с вибратором, при этом вторые входы элементов сравнения являются соответствующими входами блока управления вибратором, каждый из которых соединен с выходом соот-. ветствующего датчика ускорения.

1457186

1457186

Фик 4

Составитель В.Дрель

Редактор А.Мотыль Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 7564/58 Тираж 770 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4