Schneidvorrichtung zum Kürzen von Bauelementgurten, Zuführeinrichtung und Bestückautomat

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Kürzen von Bauelementgurten, eine Zuführeinrichtung sowie einen Bestückautomaten.

[0002] Aus der US-2004/173630 A1 ist ein im wesentlichen manuell betriebenes Gerät zur Vergabe von Trocknungsmittel und zum Schneiden entsprechender Zuführbänder exakt an einer definierten Stelle. Das Gerät weist ein drehbar gelagertes Schneidelement, das gurtartig verbundene Patate mit Trocknungsmittel trennt.

[0003] Bei einem Bestückautomaten zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauteilen werden die Bauteile durch am Bestückautomaten angeordnete Zuführeinrichtungen bereitgestellt. Die elektrischen Bauteile sind häufig in taschenartigen Vertiefungen eines entsprechend langen Bauteilgurtes magaziniert. Der Bauteilgurt wird mittels eines Transportmechanismus der Zuführeinrichtung durch die Zuführeinrichtung transportiert, wobei die Bauteile an einer Abholposition von einem Bestückkopf des Bestückautomaten aus den Vertiefungen entnommen werden. Der leere Gurt verlässt die Zuführeinrichtung an einer geeigneten Stelle. Dabei besteht die Notwendigkeit, die leeren Bauteilgurte nach Austritt aus der Zuführeinrichtung in bestimmten Abständen zu schneiden, um den Restmüll in eine handhabbare Form zu bringen.

[0004] Aus der Patentschrift DE 196 04 608 ist eine Schneidvorrichtung für einen Bestückautomaten bekannt, welche sich über die gesamte Breite der am Bestückautomaten angeordneten Zuführeinrichtungen erstreckt und mittels eines einzigen langen und beweglichen Schneidmessers die Bauteilgurte abschneidet. Das Schneiden der Bauteilgurte erfolgt durch eine scherenartige Bewegung des beweglichen Schneidmessers gegen eine entsprechend lang ausgebildete Schneidkante. Bei dieser Schneideinrichtung kann es zu Störungen wie beispielsweise dem Verklemmen von Bauteilgurten zwischen dem Schneidmesser und der Schneidkante kommen. Dieser Effekt kann auf die Durchbiegung des Schneid- oder Balkenmessers zurückgeführt werden und ist besonders bei langen Schneidmessern problematisch.

[0005] Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidvorrichtung für Bauelementgurte bereitzustellen, welche eine höhere Betriebssicherheit aufweist und flexibel auf eine beliebige Schneidlänge anpassbar ist.

[0006] Diese Aufgabe wird durch die Schneidvorrichtung sowie die zugehörige Zuführeinrichtung und den zugehörigen Bestückautomaten gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

[0007] Die Schneidvorrichtung zum Kürzen der Bauelementgurte gemäß Anspruch 1 verfügt über ein Gehäuse, einen Gurtkanal, welcher in dem Gehäuse ausgebildet ist, zum Durchführen der zu kürzenden Bauelementgurte in einer Förderrichtung, sowie eine Schneideinrichtung, welche in einer quer zur Förderrichtung gerichteten Verschieberichtung verfahrbar im Gehäuse vorgesehen ist. Die Schneideinrichtung umfasst eine Schneideinheit, welche ein drehbar gelagertes Schneidelement mit mindestens einer am Umfang ausgebildeten Schneidkante und einen Drehantrieb für das Schneidelement aufweist, und eine Kontereinheit, welche ein drehbar gelagertes Konterelement aufweist. Dabei wirkt das Schneidelement mit dem Konterelement derart zusammen, und die Schneideinrichtung ist derart im Gehäuse angeordnet, dass beim Verfahren der Schneideinrichtung die im Gurtkanal geführten Bauelementgurte quer zu ihrer Förderrichtung durchtrennt werden. Die Umfangsgeschwindigkeit der mindestens einen Schneidkante des Schneidelements im Kontaktbereich mit dem Konterelement ist dabei gegengleich der Verfahrgeschwindigkeit der Schneideinrichtung in der Verschieberichtung, so dass das Durchtrennen der Bauelementgurte im Wesentlichen relativgeschwindigkeitsfrei zwischen der Schneideinrichtung und dem Bauelementgurt erfolgt.

[0008] Eine derartige Schneidvorrichtung ist durch ihre konstruktive Ausgestaltung beliebig an die Breite des Gurtkanals und damit an die Länge des Verfahrweges der Schneideinrichtung anpassbar. Ein Verklemmen der Bauteilgurte aufgrund von Durchbiegung beispielsweise des Schneid- oder Balkenmessers ist in diesem Fall nicht mehr möglich. Dadurch kann eine höhere Betriebssicherheit realisiert werden.

[0009] In einer Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist das Schneidelement als ein drehbar gelagertes Rollenmesser mit einer am Umfang ausgebildeten Schneidkante ausgebildet. Das Konterelement ist als drehbar gelagerte Andrückrolle mit einer am Umfang ausgebildeten Andrückfläche ausgestaltet. Schneideinheit und Kontereinheit sind dabei derart angeordnet, dass bei Drehung des Rollenmessers die Schneidkante des Rollenmessers auf der Andrückfläche der Andrückrolle abrollt.

[0010] Durch diese Ausgestaltung ist eine einfache und kostengünstige Lösung - sowohl hinsichtlich der Herstellung als auch der Wartung - realisierbar.

[0011] In einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 3 weist die Schneidvorrichtung eine Vorspanneinrichtung auf, welche das Rollenmesser und die Andrückrolle in einer Arbeitsposition gegeneinander drückt, so dass die Bauelementgurte durch einen Quetschvorgang zwischen Rollenmesser und Andrückrolle abgetrennt werden.

[0012] Im einfachsten Fall kann die Vorspanneinrichtung über eine Druckfeder realisiert werden. Dadurch, dass die Bauelementgurte gequetscht und nicht wie beim Schneiden abgeschert werden, wird ein Verklemmen der Bauelementgurte ausgeschlossen. Weiterhin erfolgt der Quetschvorgang im Wesentlichen ohne Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bauteilgurt und der Schneidkante des Rollenmessers im Schnittpunkt. Die Bildung von Gurtfasern, welche die Messer verklemmen, ist nicht möglich. Auch der Abtrag von Mikropartikeln, wie er beispielsweise beim Sägen auftritt, kann vermieden werden. Durch den Quetschprozess fallen so gut wie keine Staubpartikel an, so dass die Verschmutzung minimiert werden kann, was ebenfalls zur Erhöhung der Betriebssicherheit beiträgt.

[0013] In einer Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist das Schneidelement als ein drehbar gelagertes Stempelrad mit zwei am Umfang ausgebildeten Schneidkanten ausgeführt. Das Konterelement weist ein ebenfalls drehbar gelagertes Matrizenrad mit einer am Umfang ausgebildeten Aussparung auf, in die das Stempelrad zumindest teilweise eintaucht. Im einfachsten Fall weist das Stempelrad eine zylindrische Form auf. Die Aussparung kann als Ringnut ausgebildet sein.

[0014] Die Breite der Ringnut ist dabei so zu wählen, dass sie nur unwesentlich größer dimensioniert ist als die Dicke des Stempelrades. Dadurch wirken beim Verfahren der Schneideinrichtung Stempelrad und Matrizenrad derart zusammen, dass die Bauelementgurte durch einen zweifachen Schnitt an den beiden Schneidkanten des Schneidelements durchtrennt werden. Durch diesen stanzenden Trennvorgang wird ein Stück aus dem zu durchtrennenden Bauteilgurt herausgestanzt, dessen Breite ungefähr der Breite der Ringnut entspricht. Da die beiden Schneidkanten des Stempelrades jeweils einen Winkel von ca. 90 Grad aufweisen, können Verletzungen, wie sie an einer scharfen Messerscheibe beispielsweise im Rahmen der Wartung auftreten können, vermieden werden.
Um einen besseren Einzug des zu durchtrennenden Materials in die Schneideinheit zu erreichen, kann die Stirnfläche des Stempelrades geriffelt oder gerändelt ausgeführt werden.

[0015] In einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 5 sind die Schneidkante des Schneidelements sowie die mit dem Schneidelement zusammenwirkenden Bereiche des Konterelements aus gehärtetem Material ausgeführt. Dadurch wird das Verschleißverhalten der Werkzeuge verbessert und somit die Standfestigkeit erhöht, was sich wiederum positiv auf die Wartungskosten auswirkt.

[0016] Nach einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 6 können die Bauelementgurte beim Verschieben der Schneideinrichtung sowohl in Verschieberichtung als auch in einer der Verschieberichtung entgegengesetzten Gegenrichtung durchtrennt werden. Eine "Leerfahrt" der Schneideinrichtung, d. h. eine Bewegung zurück in die Ausgangsposition, ist nicht notwendig, was die Prozesssicherheit sowie die Effizienz des Schneidprozesses deutlich erhöht. Weiterhin können Funktionsstörungen, beispielsweise durch ein Verheddern oder Verklemmen der zu kürzenden Bauelementgurte in der Mechanik der Schneideinrichtung, vermieden werden, was ebenfalls zu einer Verbesserung der Prozesssicherheit sowie der Standfestigkeit der Schneidvorrichtung beiträgt.

[0017] Eine Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 7 umfasst ferner einen Linearantrieb, mit dessen Hilfe die Schneideinrichtung in der Verschieberichtung bzw. in Gegenrichtung verfahrbar ist. Dabei ist der Drehantrieb für das Schneidelement derart mit dem Linearantrieb gekoppelt, dass die Umfangsgeschwindigkeit der mindestens einen Schneidkante des Schneidelements im Kontaktbereich mit dem Konterelement gegengleich der Verfahrgeschwindigkeit der Schneideinrichtung ist, so dass das Durchtrennen der Bauelementgurte im Wesentlichen relativgeschwindigkeitsfrei zwischen der Schneideinrichtung und dem Bauelementgurt erfolgt.

[0018] Durch diese Anordnung kann ein nahezu relativgeschwindigkeitsfreier Quetsch- bzw. Schneidvorgang realisiert werden, so dass die Bauelementgurte sauber durchtrennt werden können. Darüber hinaus treten weniger verschmutzende Mikropartikel oder Gurtfasern auf.

[0019] In einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung gemäß Anspruch 8 besteht der Drehantrieb aus einer Zahnstange, welche am Gehäuse vorgesehen ist und sich in Verschieberichtung erstreckt, einem Zahnrad, welches mit der Zahnstange im Eingriff steht, sowie einer Welle, durch die das Zahnrad mit dem Schneidelement derart verbunden ist, dass beim Verfahren der Schneideinrichtung das Schneidelement in Rotation versetzt wird. Alternativ ist es ebenso möglich, statt einer Zahnstange einen Zahnriemen an dem Gehäuse zu befestigen und anstelle eines Zahnrades ein Riemenrad zu verwenden, welches mit dem Zahnriemen im Eingriff steht und mit dem Schneidelement derart verbunden ist, dass dieses in Rotation versetzt wird.

[0020] Durch diese konstruktive Gestaltung kann ein konstruktiv einfacher, mechanischer Drehantrieb für das Schneidelement realisiert werden. Weiterhin ist es bei Wahl eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses möglich, das Durchtrennen der Bauelementgurte zwischen der mindestens einen Schneidkante des Schneidelements und dem Kontaktbereich des Konterelements im Wesentlichen relativgeschwindigkeitsfrei zu realisieren. Ein geeignetes Übersetzungsverhältnis liegt beispielsweise vor, wenn der Wirkkreisdurchmesser des Zahnrades gleich dem Durchmesser des Schneidelements entspricht. Ein derart gestalteter, mechanischer Drehantrieb hat den Vorteil, dass weder eine Stromversorgung noch eine Steuerung benötigt werden. Nicht zuletzt handelt es sich um eine hinsichtlich Wartung und Instandhaltung robuste Lösung, bestens geeignet für einen kontinuierlichen Einsatz im Fertigungsumfeld.

[0021] Eine Ausgestaltung der Schneidvorrichtung gemäß Anspruch 9 umfasst ferner einen Linearantrieb, mit dessen Hilfe die Schneideinrichtung in der Verschieberichtung bzw. in Gegenrichtung verfahrbar ist sowie einen Drehantrieb für das Konterelement. Dabei ist der Drehantrieb derart mit dem Linearantrieb gekoppelt, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Konterelements im Kontaktbereich mit der mindestens einen Schneidkante des Schneidelements gegengleich der Verfahrgeschwindigkeit der Schneideinrichtung ist. Hinsichtlich der Vorteile dieser Ausgestaltung wird auf die Ausführungen zu Anspruch 7 verwiesen.

[0022] In einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 10 weist der Drehantrieb eine Zahnstange, die am Gehäuse vorgesehen ist und sich in Verschieberichtung erstreckt, ein Zahnrad, welches mit der Zahnstange im Eingriff steht, sowie eine Welle, durch die das Zahnrad mit dem Konterelement derart verbunden ist, dass bei Bewegen der Schneideinrichtung in Verschieberichtung das Konterelement in Rotation versetzt wird, auf. Alternativ ist es ebenso möglich, statt einer Zahnstange einen Zahnriemen an dem Gehäuse zu befestigen und anstelle eines Zahnrades ein Riemenrad zu verwenden, welches mit dem Zahnriemen im Eingriff steht und mit dem Konterelement derart verbunden ist, dass dieses in Rotation versetzt wird.

[0023] Durch diese konstruktive Ausgestaltung lässt sich der Drehantrieb einfach, robust und kostengünstig realisieren. Weiterhin ist bei Wahl eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses ein nahezu relativgeschwindigkeitsfreier Quetsch- bzw. Schneidvorgang einfach realisierbar. Ein passendes Übersetzungsverhältnis liegt beispielsweise vor, wenn der Wirkkreisdurchmesser des Zahnrades dem Durchmesser des Konterelements im Kontaktbereich entspricht.

[0024] Eine Ausgestaltung der Schneidvorrichtung gemäß Anspruch 11 weist mindestens eine Gurthalteeinrichtung auf, welche mindestens ein erstes und ein zweites Klemmelement mit einander zugewandten Klemmflächen zum Klemmen der Bauelementgurte umfasst. Die Gurthalteeinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass die Bauelementgurte zwischen den beiden Klemmelementen relativ zum Gehäuse ortsfest fixierbar sind.

[0025] Durch die Gurthalteeinrichtung wird gewährleistet, dass die Bauelementgurte beim Verfahren der Schneideinrichtung nicht mit dieser bis zum endgültigen Durchtrennen der Gurte mitbewegt werden, sondern dort fixiert und durchtrennt werden, wo sie sich im freien Zustand im Gurtkanal befinden würden. Ein Ziehen an den zu durchtrennenden Bauelementgurten und damit eine Rückwirkung auf die Entnahmestelle der Bauelemente kann hierdurch vermieden werden, was ein störungsfreies Abholen der Bauelemente durch den Bestückkopf ermöglicht. Die Prozesssicherheit des Bestückverfahrens wird hierdurch erhöht.

[0026] In einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 12 ist das erste Klemmelement der Gurthalteeinrichtung als mindestens ein geschlossener, umlaufender Klemmriemen ausgebildet. Dieser ist relativ zur Schneideinrichtung derart angeordnet, dass zwischen dem Klemmriemen und dem zweiten Klemmelement ein Fangbereich ausgebildet ist, welcher sich zum Wirkbereich zwischen Rollenmesser und Andrückrolle hin verjüngt. Als Wirkbereich oder auch Kontaktbereich wird dabei der Bereich der Schneideinheit definiert, in dem die mindestens eine Schneidkante des Schneidelements mit dem Konterelement derart zusammenwirkt, dass ein Bauelementgurt durch einen Quetsch- oder Schneid- bzw. Stanzvorgang durchtrennt wird. Mit Hilfe dieser Ausgestaltung lassen sich auch Bauelementgurte mit tiefen Taschen problemlos der Schneideinrichtung zuführen und durchtrennen.

[0027] Bei einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 13 ist der Klemmriemen derart mit dem Drehantrieb der Schneidvorrichtung gekoppelt, dass die Riemengeschwindigkeit im Wirkbereich der Schneideinrichtung gegengleich der Verfahrgeschwindigkeit der Schneideinrichtung ist. Obwohl der Klemmriemen mit der Schneideinrichtung verfahrbar ist, wird durch die Kopplung mit dem Drehantrieb gewährleistet, dass die Bauelementgurte relativ zum Gehäuse ortsfest fixiert werden. Darüber hinaus kann hierdurch die Gurthalteeinrichtung kompakt gehalten und in unmittelbarer Nähe der Schneideinrichtung angeordnet werden.

[0028] In einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 14 wird der Klemmriemen derart geführt, dass sowohl beim Verfahren der Schneideinrichtung in Verschieberichtung als auch in Gegenrichtung die Bauelementgurte fixiert dem Eingriffsbereich der Schneideinrichtung zugeführt werden. Hierbei ist insbesondere zu beachten, dass auf beiden Seiten der Schneideinrichtung ein Fangbereich zwischen dem Klemmriemen und dem zweite Klemmelement gebildet wird. Mittels dieser Anordnung können die Bauelementgurte sowohl beim Verfahren der Schneideinrichtung in Verschieberichtung als auch in Gegenrichtung durchtrennt werden. "Leerfahrten" der Schneideinrichtung zurück in die Ausgangsposition werden vermieden.

[0029] In einer Ausgestaltung der Schneideinrichtung nach Anspruch 15 ist auch das zweite Klemmelement als geschlossener umlaufender Klemmriemen ausgebildet. Die sich hieraus ergebenden Vorteile für das zweite Klemmelement entsprechen denen des ersten Klemmelements gemäß den Ausführungen zu den Ansprüchen 12 bis 14.

[0030] Gemäß Anspruch 16 wird eine Schneideinrichtung beansprucht, welche eine Umlenkeinrichtung umfasst und bei der das erste Klemmelement der Gurthalteeinrichtung als mindestens ein Klemmriemen ausgebildet ist, welcher sich über die gesamte Verfahrstrecke der Schneideinrichtung erstreckt. Der Klemmriemen ist dabei über die Umlenkeinrichtung geführt und an seinen beiden Enden im Gehäuse fest verankerbar, derart, dass zusammen mit dem zweiten Klemmelement ein Fangbereich für die Bauelementgurte ausgebildet ist, welcher sich zum Wirkbereich der Schneideinrichtung hin verjüngt. Dadurch werden die Taschen der Bauelementgurte zusammengedrückt. Mithilfe dieser schematischen Anordnung lassen sich auch Bauelementgurte mit tiefen Taschen problemlos der Schneideinrichtung zuführen und durchtrennen.

[0031] Bei einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 17 weist das Umlenkelement eine drehbar gelagerte Umlenkrolle auf. Im Gegensatz zu einem stehenden Umlenkelement liegen bei einer drehbar gelagerten Umlenkrolle deutlich günstigere Reibungsverhältnisse vor. Weiterhin ist die drehbar gelagerte Umlenkrolle auch als Antriebselement für den Klemmriemen nutzbar.

[0032] Bei der Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 18 wird der stehende Klemmriemen mittels einer so genannten Omega-Umlenkung durch die Schneideinrichtung geführt. Mittels dieser Omega-Riemenführung kann eine möglichst große Umlenkung über die Antriebsrolle erreicht werden, was entsprechende Vorteile bei der Kraftübertragung mit sich bringt. Weiterhin ermöglicht diese Art der Umlenkung eine günstige geometrische Gestaltung für den Fangbereich der Schneideinrichtung.

[0033] Gemäß der Schneidvorrichtung nach Anspruch 19 kann als zweites Klemmelement ein Gehäuseteil der Schneidvorrichtung genutzt werden. Der Fangbereich wird folglich durch das erste Klemmelement, welches als mindestens ein stehender oder umlaufender Klemmriemen ausgebildet sein kann, sowie durch das Gehäuseteil als zweites Klemmelement gebildet. Damit lässt sich die mechanische Komplexität der Schneidvorrichtung minimieren, was zu geringerer Störanfälligkeit und damit zu geringerem Wartungsaufwand führt.

[0034] Bei einer Schneidvorrichtung nach Anspruch 20 sind die Klemmriemen aus adhäsivem Material ausgeführt. Dadurch kann die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Klemmriemen und dem Bauelementgurt beim Klemmen der Gurte verbessert werden. Reibungs- und Rutscheffekte zwischen Klemmriemen und Gurt werden somit vermieden bzw. minimiert. Alternativ ist es ebenfalls möglich, die Klemmriemen aus einem Material mit einer abrasiven Oberfläche auszuführen.

[0035] In einer Ausgestaltung der Schneidvorrichtung nach Anspruch 21 ist die Umlenkeinrichtung quer zur Verschieberichtung (V) elastisch ausgebildet, so dass der Abstand vom ersten zum zweiten Klemmelement an die Dicke der Bauelementgurte selbständig anpassbar ist. Dies kann beispielsweise durch ein vorgespanntes Federelement realisiert werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Schneidelement, insbesondere bei breiten Bauelementgurten mit tiefen Taschen, die auch in zusammengedrücktem Zustand dicker sind, nicht von dem Konterelement getrennt werden kann. Auch diese dickeren Bauelementgurte lassen sich somit der Schneideinrichtung sicher zuführen. Das vorgespannte Federelement kann beispielsweise als Spiralfeder ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere konstruktive Ausgestaltungen, wie beispielsweise Tellerfederpakete, elektrische oder auch pneumatische Lösungen denkbar.

[0036] Nach Anspruch 22 wird eine Schneidvorrichtung beansprucht, bei der die Schneideinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Schneideinheit und die Kontereinheit relativ zueinander zwischen einer Arbeitsposition der Schneideinrichtung, bei der das Schneidelement und das Konterelement zusammenwirken, und einer Sicherungsposition, bei der das Schneidelement von dem Konterelement getrennt ist, verschiebbar gelagert sind. Weiterhin ist ein Sicherungsmechanismus vorgesehen, welcher derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten einer bei dem Schneidvorgang auftretenden Maximalkraft die Schneideinheit von der Kontereinheit getrennt wird. Dies kann beispielsweise durch Ausschwenken des Schneidelements realisiert werden und ist z.B. dann notwendig, wenn Bauelemente, die in ihrer Abholposition nicht vom Bestückkopf abgeholt wurden und in den Taschen verblieben sind, in den Eingriffsbereich der Schneideinrichtung gelangen. In diesem Fall kann die Schneideinrichtung beim Versuch, die Gurte mit den darin befindlichen Bauelementen zu durchtrennen, in die Sicherungsposition verfahren werden, um Beschädigungen an der Schneideinrichtung, vor allem an der mindestens einen Schneidkante des Schneidelements, zu vermeiden. Weiterhin ist das Zerstören von in den Taschen der Bauelementgurte verbleibenden Tantalkondensatoren unbedingt zu vermeiden. Freigesetztes und fein verteiltes Tantal reagiert heftig mit der Umgebungsluft und kann zu Verbrennungen unter starker Hitzeentwicklung führen. Diesen Risiken wird durch das Verfahren der Schneideinrichtung in die Sicherungsposition Rechnung getragen. Es ist jedoch ebenso möglich, etwaige Hindernisse über die Stromaufnahme des Motors zu detektieren und den Schneidvorgang elektrisch gesteuert zu unterbrechen.

[0037] Die Schneidvorrichtung nach Anspruch 23 zeigt einen Gurtkanal, welcher an beiden Enden in Verschieberichtung und/oder Gegenrichtung Rückholmechanismen aufweist. Diese dienen dazu, die Schneideinrichtung von der Sicherungsposition zurück in die Arbeitsposition zu transferieren. Dadurch kann eine sich in der Sicherungsposition befindliche Schneideinrichtung am Ende einer jeden Verfahrstrecke wieder in die Arbeitsposition gebracht werden. Ein Eingriff des Maschinenoperators ist dabei nicht notwendig.

[0038] Nach Anspruch 24 sind die Rückholmechanismen der Schneidvorrichtung als beidseitige Einlaufschrägen ausgestaltet. Das Transferieren der Schneideinrichtung von der Sicherungsposition in die Arbeitsposition ist mittels der Einlaufschrägen mit geringstmöglichem, konstruktivem Aufwand realisierbar.

[0039] Gemäß Anspruch 25 ist eine Zuführeinrichtung für elektrische Bauelemente, welche in Bauelementgurten bereitgestellt und zu einer Abholposition eines Bestückautomaten transportiert werden, beansprucht. Diese Zuführeinrichtung verfügt dabei über eine Schneidvorrichtung, wie sie in den obigen Ansprüchen beschrieben wurde. Die sich hieraus ergebenden Vorteile sind den Ausführungen zu den obigen Ansprüchen zu entnehmen.

[0040] Nach Anspruch 26 wird ein Bestückautomat zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen, welcher eine Schneidvorrichtung nach einem der obigen Ansprüche aufweist, beansprucht. Zu den sich hieraus ergebenden Vorteilen wird ebenfalls auf die Ausführungen zu den obigen Ansprüchen verwiesen.

[0041] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind

Figur 1

eine schematische Darstellung eines Bestückautomaten

Figur 2

ein schematischer Schnitt durch die Zuführeinrichtung sowie die angrenzende Schneidvorrichtung in Förderrichtung der Bauelementgurte

Figur 3

ein schematischer Schnitt durch die Schneidvorrichtung quer zur Förderrichtung der Bauelementgurte

Figur 4

eine schematische Darstellung der Schneideinrichtung

Figuren 5a / 5b

Ausgestaltungsformen des Drehantriebs

Figur 6

eine schematische Darstellung einer Gurthalteeinrichtung mit umlaufendem Klemmriemen

Figur 7

eine schematische Darstellung einer Gurthalteeinrichtung mit stehendem Klemmriemen

Figur 8

eine schematische Darstellung einer Gurthalteeinrichtung mit stehendem Klemmriemen in Omega-Anordnung

Figur 9

eine schematische Darstellung eines vorgespannten Federelements

Figur 10

eine schematische Darstellung der Arbeitsposition und der Sicherungsposition der Schneideinrichtung

[0042] Figur 1 zeigt schematisch einen Bestückautomat 1 zum Bestücken von Substraten 2 mit Bauelementen 3. Der Bestückautomat besteht aus einem Querträger 7, welcher sich in einer y-Richtung erstreckt und fest mit dem Maschinengestell verbunden ist. Am Querträger 7 ist ein Portalarm 8 angebracht, welcher sich in x-Richtung erstreckt und in y-Richtung verschiebbar am Querträger 7 befestigt ist. Am Portalarm 8 ist der Bestückkopf 6 in x-Richtung verschiebbar angebracht. Weiterhin ist eine Transportstrecke 4 zum Transport der Substrate 2 zu einer Bestückposition vorgesehen. Neben der Transportstrecke 4 sind in der Nähe der Bestückposition Zuführeinrichtungen 5 angeordnet, an deren definierten Abholpositionen 10 die elektrischen Bauelemente 3 in Bauelementgurten 11 bereitgestellt werden. Zwischen den Zuführeinrichtungen 5 und der Transportstrecke 4 ist eine Schneidvorrichtung 9 zum Kürzen der leeren Bauelementgurte 11 angeordnet.

[0043] Zum Bestücken der Substrate 2 werden diese über die Transportstrecke 4 zu ihrer Bestückposition transportiert. Die von den Zuführeinrichtungen 5 bereitgestellten elektrischen Bauelemente 3 werden von dem Bestückkopf 6 abgeholt und auf dem Substrat 2 positioniert. Die leeren Bauelementgurte 11 werden aus den Zuführeinrichtungen 5 herausgeführt und der Schneidvorrichtung 9 zugeführt.

[0044] In Figur 2 ist ein Schnitt (A-A in Fig. 1) durch die Zuführeinrichtung 5 sowie die angrenzende Schneidvorrichtung 9 schematisch dargestellt. Die Zuführeinrichtung 5 besteht aus einem Transportrad 16, welches am Umfang Transportstifte in radialer Richtung aufweist. Über das Transportrad 16 wird der Bauelementgurt 11 geführt, in dessen taschenartigen Vertiefungen 17 die elektrischen Bauelemente 3 magaziniert sind. An der Abholposition 10 können die Bauelemente mit Hilfe einer Pipette 15 des Bestückkopfes 6 entnommen werden. Angrenzend an die Zuführeinrichtung 5 ist die Schneidvorrichtung 9 angeordnet. Diese besteht aus einem Gehäuse 13, in dem ein Gurtkanal 14 ausgebildet ist, sowie einer Schneideinrichtung 12 zum Kürzen der Bauelementgurte 11.

[0045] Durch Drehung des Transportrades 16 transportiert die Zuführeinrichtung 5 die in den taschenartigen Vertiefungen 17 des Bauelementgurts 11 liegenden Bauelemente 3 in einer Förderrichtung F zur Abholposition 10. Dort werden die Bauelemente 3 von einer Pipette 15 des Bestückkopfes 6 entnommen. Nach der Entnahme eines Bauelements 3 wird der Bauelementgurt 11 durch ein Transportrad 16 der Zuführeinrichtung 5 um eine definierte Strecke weitergefördert, so dass sich das nachfolgende Bauelement 3 an der Abholposition 10 befindet und abgeholt werden kann. Der geleerte Bauelementgurt 11 wird in Förderrichtung F weitertransportiert und in den Gurtkanal 14, eingeleitet. An der gegenüberliegenden Öffnung des Gurtkanals 14 ist eine Schneideinrichtung 12 quer zur Förderrichtung F verfahrbar angebracht. In regelmäßigen zeitlichen Abständen verfährt die Schneideinrichtung 12 quer zur Förderrichtung F und durchtrennt die aus dem Gurtkanal 14 herausragenden Bauelementgurte 11.

[0046] Figur 3 zeigt einen schematischen Schnitt (B-B in Fig. 1) durch die Schneidvorrichtung 9 quer zur Förderrichtung F der Bauelementgurte 11. Am Gehäuse 13 der Schneidvorrichtung 9 sind zu beiden Seiten des Gurtkanals 14 Linearführungen 18 angebracht, mit deren Hilfe die Schneideinrichtung 12 sowohl in einer Verschieberichtung V als auch in einer Gegenrichtung G verfahren werden kann.

[0047] Die aus dem im Gehäuse 13 ausgebildeten Gurtkanal 14 herausragenden Bauelementgurte 11 werden beim Verfahren der Schneideinrichtung 12 von dieser durchtrennt. Die abgeschnittenen Bauelementgurte 11 werden von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Sammelbehälter aufgefangen.

[0048] In Figur 4 ist die Kinematik der Schneideinrichtung 12 schematisch dargestellt. Die Schneideinrichtung 12 besteht im Wesentlichen aus der Schneideinheit 19 und der Kontereinheit 23. Die Schneideinheit 19 weist ein Schneidelement 20 mit einer am Umfang ausgebildeten Schneidkante 21 auf, welches auf einer Welle 22 drehbar gelagert ist und über eine am Gehäuse 13 der Schneidvorrichtung 9 angebrachte Linearführung 18 quer zur Förderrichtung F der Bauelementgurte 11 verschiebbar ist. Die Kontereinheit 23 weist ein Konterelement 24 auf, welches auf der Konterwelle 26 drehbar gelagert ist und ebenfalls über eine am Gehäuse 13 angebrachte Linearführung 18 quer zur Förderrichtung F verschiebbar ist. Weiterhin zeigt Figur 4 noch zwei Bauelementgurte 11, von denen einer bereits abgeschnitten ist; der andere wird erst noch von der Schneideinrichtung 12 durchtrennt und ragt aus dem Gurtkanal 14 heraus.

[0049] Mit Hilfe einer Druckfeder 27 wird die Kontaktfläche 25 des Konterelements 24, das in dieser Darstellung als Andrückrolle 124 ausgebildet ist, kraftschlüssig gegen die Schneidkante 21 des Schneidelements 20, welches in Figur 4 als Rollenmesser 120 dargestellt ist, gedrückt. Dreht sich das Rollenmesser 120, so wird auch automatisch die Andrückrolle 124 in Gegenrichtung kraftschlüssig mitgedreht. Umgekehrt gilt, dass bei Drehung der Andrückrolle 124 auch das Rollenmesser 20 in eine entgegengesetzte Rotation versetzt wird. Wird nun die Schneideinrichtung 12 in Verschieberichtung V oder in Gegenrichtung G verfahren, so können über einen Drehantrieb 28 (nicht dargestellt) das Rollenmesser 20 sowie die Andrückrolle 24 in Rotation versetzt werden.

[0050] Die Drehrichtung wird dabei so gewählt, dass die zu kürzenden Bauelementgurte 11 in den Eingriffsbereich der Schneideinrichtung 12 hineingezogen werden. Idealerweise wird dabei die Drehgeschwindigkeit so eingestellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Schneidkante 21 des Rollenmessers 120 im Kontaktpunkt mit der Andrückfläche 125 der Andrückrolle 124 exakt entgegengesetzt gleich groß der Lineargeschwindigkeit V der Schneideinrichtung 12 ist. Sind die beiden Geschwindigkeitsvektoren entgegengesetzt gerichtet und betragsmäßig gleich groß, d.h. "gegengleich", so ergibt sich bei der Vektoraddition der Nullvektor. Dadurch wird erreicht, dass beim Durchtrennen eines Bauelementgurtes 11 zwischen der Schneidkante des Rollenmessers 120 und dem durchzutrennenden Bauelementegurt 11 nahezu keine Relativgeschwindigkeit auftritt. Die Bauelementgurte 11 werden beim quetschenden Schnitt durch das "relativgeschwindigkeitsfreie" Abrollen der Schneidkante 21 des Rollenmessers 120 auf der Andrückfläche 125 Andrückrolle 124 abgedrückt. Dabei tritt in Verfahrrichtung V bzw. in Gegenrichtung G der Schneideinrichtung keine Relativgeschwindigkeit, d.h. keine Relativbewegung zwischen Bauelementgurt 11 und dem Rollenmesser 120, auf. Der für den Quetschvorgang notwendige Flächendruck wird dabei durch die Druckfeder 27 aufgebracht.

[0051] Für die Funktionsfähigkeit der Schneideinrichtung 12 ist es dabei unerheblich, ob das Rollenmesser 120 oder die Andrückrolle 124 mit dem Drehantrieb 28 gekoppelt ist, da das nicht direkt über den Drehantrieb angetriebene Element kraftschlüssig über die Vorspannung durch die Druckfeder 27 mit angetrieben wird.

[0052] Im Unterschied zum spanenden Sägeverfahren, bei dem durch Bewegung des Werkzeugs die Schneidzähne in den Schneidgutkörper eindringen, und durch Abtrag dünner Späne eine Nut in den Körper eingearbeitet wird, was letztendlich zur Abtrennung führt, findet beim quetschenden Schnitt kein Materialabtrag statt. Die Bildung von Staubpartikeln, welche zur Verschmutzung der Maschine führen und daher wieder entfernt werden müssen, wird minimiert. Der Wartungsaufwand kann dadurch reduziert werden. Verglichen mit dem Scherschneiden, bei dem das Schneidgut durch zwei sich aneinander vorbei bewegende Schneiden zunächst plastisch verformt und schließlich getrennt wird, ist beim Quetschen trotz der plastischen Verformung des Materials ein Verklemmen des Schneidguts zwischen den Schneiden ausgeschlossen.

[0053] Figur 5a zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Drehantriebs 28 für die Schneideinrichtung 12 für den quetschenden Schnitt mittels Rollenmesser und Andrückrolle. Der Drehantrieb 28 weist eine Zahnstange 30 auf, welche sich in Verschieberichtung V erstreckt und am Gehäuse 13 der Schneidvorrichtung 9 angebracht ist, sowie ein Zahnrad 29, welches in die Zahnstange 30 eingreift und auf der Welle 22 befestigt ist.

[0054] Zwischen der Schneideinheit 19 und dem Gehäuse 13 ist eine Linearführung 18 ausgebildet.

[0055] Wird die Schneideinrichtung 12 in Verschieberichtung V oder in Gegenrichtung G bewegt, so wälzt sich das Zahnrad 29 über die Zahnstange 30 ab und versetzt über die Welle 22 das Rollenmesser 120 in Rotation. Durch den über die Vorspannung durch die Druckfeder 27 aufgebrachten Kraftschluss mit der Andrückrolle 124 wird auch diese mit angetrieben.

[0056] Um die für das "relativgeschwindigkeitsfreie" Abrollen passende Drehgeschwindigkeit zu realisieren, ist der Wirkkreisdurchmesser des Zahnrads 29 so zu wählen, dass er dem Durchmesser des Rollenmessers 120 entspricht. Dadurch lässt sich auf einfache Weise die translatorische Bewegung der Schneideinrichtung 12 mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 in eine rotatorische Bewegung des Rollenmessers 120 übertragen, so dass im Kontaktpunkt des Rollenmessers 120 mit der Andrückrolle 124 die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidkante 21 des Rollenmessers 120 exakt entgegengesetzt gleich groß der Lineargeschwindigkeit V der Schneideinrichtung 12 ist.

[0057] Figur 5b zeigt die bereits zu Figur 5a beschriebene Ausgestaltung des Drehantriebs für die Schneideinrichtung 12, jedoch nicht für den quetschenden Schnitt, sondern für den stanzenden Schnitt, wobei das Schneidelement 20 als Stempelrad 220 und das Konterelement 24 als Matrizenrad 224 ausgebildet sind. Das Stempelrad 220 weist hierzu einen scheibenförmigen Grundkörper mit zwei am Umfang ausgebildeten Schneidkanten 21 auf. Das Matrizenrad besteht ebenfalls aus einem scheibenförmigen Grundkörper und weist ferner eine am Umfang ausgeprägten Ringnut auf. Wie in Figur 5a dargestellt, verfügt der Drehantrieb 28 über eine Zahnstange 30, welche sich in Verschieberichtung V erstreckt und am Gehäuse 13 der Schneidvorrichtung 9 angebracht ist, sowie über ein Zahnrad 29, welches in die Zahnstange 30 eingreift und auf der Welle 22 befestigt ist. Hierdurch wird bei Bewegung der Schneideinrichtung 12 in Verschieberichtung V oder in Gegenrichtung G das Stempelrad 220 in Rotation versetzt. Stempelrad 220 und Matrizenrad 224 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass das Stempelrad 220 zumindest teilweise in die Ringnut des Matrizenrades 224 eintaucht. Auch in diesem Fall kann ein quasi relativgeschwindigkeitsfreies "Abrollen" durch entsprechende Dimensionierung des Wirkkreisdurchmessers des Zahnrads 29 realisiert werden.

[0058] Im Unterschied zum quetschenden Schnitt wird beim stanzenden Schneiden das Schneidgut nicht gestaucht, sondern über die beiden Schneidkanten 21 des Stempelrades 220 im Zusammenwirken mit dem Matrizenrad 224 gestreckt. Dabei ist es unerheblich, ob das Matrizenrad angetrieben wird: ein eigener Antrieb ist selbstverständlich möglich, aber nicht notwendig.

[0059] In beiden Fällen, sowohl für den quetschenden als auch für den stanzenden Schnitt, ist es ebenso möglich, ein entsprechend übersetztes, mechanisches Getriebe oder einen elektrischen Antrieb mit einer entsprechenden Synchronisation zu verwenden. Prinzipiell ist es ebenfalls möglich, den Drehantrieb 28 mit dem Konterelement 24 statt mit dem Schneidelement 20 zu synchronisieren.

[0060] Durch diese konstruktiven Ausgestaltungen lässt sich ein relativgeschwindigkeitsfreies Schneiden einfach und kostengünstig realisieren.

[0061] In Figur 6 ist eine Gurthalteeinrichtung 31 schematisch dargestellt. Als Klemmelemente sind ein erster und ein zweiter umlaufender Klemmriemen 36 und 37 gezeigt. Der erste umlaufende Klemmriemen 36 sitzt auf der Schneideinheit 19 und wird mit dieser verfahren. Er wird über den Grundkörper des Schneidelements 20, möglichst in unmittelbarer Nähe der Schneidkante 21, sowie über zwei Umlenkeinrichtungen, die hier als Umlenkrollen 38 ausgeführt sind, geführt. Der zweite Klemmriemen 37 ist auf der Kontereinheit 23 angeordnet und mit dieser verfahrbar. Er wird über die Umfangsfläche 25 des Konterelements 24 sowie ebenfalls über zwei Umlenkrollen 38 geführt. Sowohl die Schneideinheit 19 als auch die Kontereinheit 23 werden über am Gehäuse 13 der Schneidvorrichtung 9 angebrachte Linearführungen 18 geführt. Im Eingriffsbereich zwischen Schneidelement 20 und Konterelement 24 ist zu gewährleisten, dass der zumindest der erste Klemmriemen 36 in z-Richtung nachgeben kann, um nicht die Schneideinheit 19 von der Kontereinheit 23 abzuheben. Dies lässt sich beispielsweise realisieren, indem der Grundkörper des Schneidelements 20 zumindest an den Kontaktflächen mit dem ersten Klemmriemen 36 eine Schicht aus hartem Schaumstoff oder Moosgummi aufweist, die bei dicken Bauelementgurten 11 entsprechend nachgeben kann. Alternativ kann der erste Klemmriemen 36 statt über den Grundkörper des Schneidelements 20 auch über eine vom Schneidelement 20 getrennte, in z-Richtung federnd gelagerte Umlenkscheibe 34 geführt werden.

[0062] Durch die Kopplung des ersten Klemmriemens 36 mit dem Grundkörper des Schneidelements 20 wird bei Drehung des Schneidelements 20 auch der erste Klemmriemen 36 mit angetrieben. Das Schneidelement 20 kann dabei mit dem Drehantrieb 28 gekoppelt werden, so dass es bei Verfahren der Schneideinheit 19 in Verschieberichtung V in Rotation versetzt werden kann. Der zur Kontereinheit 23 gehörende und über die Umfangsfläche 25 der Kontereinheit 24 geführte zweite Klemmriemen 37 verfügt über keinen eigenen Antrieb, sondern wird durch Kraftschluss mit dem ersten Klemmriemen 36 mit angetrieben. Es ist jedoch auch möglich, die Andrückrolle 24 mit einem eigenen Drehantrieb 28' zu versehen, der dann jedoch - wie auch der Drehantrieb 28 des Schneidelements 20 - mit dem Linearantrieb der Schneidvorrichtung 12 synchronisiert werden muss.

[0063] Zwischen den einander zugewandten Riemenflächen der beiden Klemmelemente 36 und 37 können die zu kürzenden Bauelementgurte 11 geklemmt und relativ zum Gehäuse 13 ortsfest fixiert werden. Bewegt sich die Schneideinrichtung 12 nach links, so bewegen sich die beiden Klemmriemen 36 und 37 im Kontaktbereich zwischen Schneidelement 20 und Konterelement 24 relativ zur Schneidvorrichtung 12 bei entsprechender Übersetzung mit derselben Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung nach rechts. Relativ zum Gehäuse 13 der Schneidvorrichtung 9 haben die beiden Klemmriemen 36 und 37 im Kontaktbereich demnach die Geschwindigkeit Null. Damit lassen sich die aus dem Gurtkanal 14 ragenden Bauelementgurte 11 relativ zum Gehäuse 13 ortsfest fixieren. Ein Ziehen und Zerren an den Bauelementgurten, welches zu Lageungenauigkeiten an der Entnahmeposition führen kann, wird dadurch vermieden.

[0064] Die geometrische Führung der Klemmriemen 36 und 37 wird durch die Umlenkrollen 38 bewerkstelligt. Die Führungsgeometrie der Klemmriemen 36 und 37 ist dabei derart gestaltet, dass zwischen den beiden Klemmriemen 36 und 37 ein Fangbereich entsteht, welcher sich beiderseitig zum Wirkbereich zwischen dem Schneidelement 20 und dem Konterelement 24 hin verjüngt. Als Wirkbereich wird dabei der Bereich der Schneideinheit definiert, in dem sich die mindestens eine Schneidkante des Schneidelements mit dem Konterelement derart zusammenwirkt, dass der Bauelementgurt durchtrennt wird. Durch die Gestaltung des Fangbereichs werden beim Verfahren der Schneideinrichtung 12 die taschenartigen Vertiefungen 17 der aus dem Gurtkanal 14 stehenden Bauelementgurte 11 von den beiden stehenden Klemmriemen 32 und 33 zusammengedrückt, was den Schneidprozess sowohl beim quetschenden als auch beim stanzenden Schneiden erleichtert.

[0065] Wird ein Bauelement 3 an seiner Abholposition 10 nicht vom Bestückkopf 6 abgeholt und verbleibt auch beim Weitertakten des Bauelementgurts 11 in der taschenartigen Vertiefung 17, so könnte dies beim Versuch, den Bauelementegurt 11 an dieser Stelle zu durchtrennen, zu Beschädigungen am Schneidelement 20, vor allem an der Schneidkante 21 des Rollenmessers 120 führen. Daher ist der Befestigungsmechanismus der Druckfeder 27 so gestaltet, dass bei Überschreiten einer bestimmten Grenzkraft in z-Richtung die Schneideinheit 19 von der Kontereinheit 23 getrennt wird.

[0066] Mit Hilfe der in Figur 6 dargestellten Gurthalteeinrichtung 31 lassen sich die Bauelementgurte 11 relativ zum Gehäuse 13 ortsfest fixiert der Schneideinrichtung 12 zuführen und sicher durchtrennen. Durch die symmetrische Gestaltung der Schneideinrichtung 12 sowie der Gurthalteeinrichtung 31 ist es möglich, die Bauelementgurte 11 sowohl beim Verfahren der Schneideinrichtung in Verschieberichtung V, als auch in die Gegenrichtung G sicher zu durchtrennen. Es ist ebenfalls möglich, nur ein Klemmelement aus umlaufenden Klemmriemen auszubilden und als zweites Klemmelement beispielsweise ein Gehäuseteil der Schneidvorrichtung 9 zu verwenden. Hinsichtlich der Vorteile des "relativgeschwindigkeitsfreien" Trennens der Bauelementgurte 11 wird auf die Ausführungen zu Figur 5 verwiesen.

[0067] Figur 7 zeigt schematisch eine Gurthalteeinrichtung mit stehenden Klemmelementen, welche hier wiederum als Klemmriemen ausgeführt sind. Unter einem stehenden Klemmelement bzw. einem stehenden Klemmriemen wird ein Klemmelement verstanden, welches nicht mit der Schneideinrichtung verfahrbar, sondern relativ zum Gehäuse ortsfest verankert ist.

[0068] Ein erster stehender Klemmriemen 32 wird dabei über eine Umlenkscheibe 34 geführt, welche zur Schneideinheit 19 gehört und auf der Welle 22 in unmittelbarer Nähe des Schneidelements 20, welches hier als Rollenmessers 120 ausgebildet ist, sitzt. Ein zweiter stehender Klemmriemen 33 wird über eine Umlenkfläche 35, welche auf der zylindrischen Außenfläche des Konterelements 24, hier der Andrückrolle 124, ausgebildet ist, geführt (siehe Schnitt D-D). Im Gegensatz zu den umlaufenden Klemmriemen 36 und 37, die gemeinsam mit der Schneideinrichtung 12 verfahrbar sind, sind die stehenden Klemmriemen 32 und 33 an ihren Enden im Gehäuse 13 der Schneidvorrichtung 9 befestigt.

[0069] Zur Realisierung dieser Anordnung ist der Radius der Umlenkscheibe 34 dabei so zu wählen, dass er geringfügig, ungefähr um die Dicke des Klemmriemens 32, kleiner ist als der Radius des Rollenmessers 20. Um ein Abheben der Schneideinheit 19 von der Kontereinheit 23 zu vermeiden und die Schneideinrichtung 12 an die verschieden dicken Bauelementgurte 11 anzupassen kann die Umlenkscheibe 34 entweder in z-Richtung federnd gelagert werden, oder im Bereich Kontaktfläche mit dem Klemmriemen eine nachgiebige, elastische Schicht aus Moosgummi oder hartem Schaumstoff aufweisen.

[0070] Da der Klemmriemen 32 im Gehäuse fest verankert ist, rollt beim Verschieben der Schneideinrichtung 12 in Verschieberichtung V oder in Gegenrichtung G die über die Welle 22 drehbar gelagerte Umlenkscheibe 34 auf dem stehenden Klemmriemen 32 ab. Auch der Radius der auf der Andrückrolle 124 ausgebildeten Umlenkfläche 35, über die der zweite stehenden Klemmriemen geführt wird, ist so zu wählen, dass er geringfügig, ungefähr um die Dicke des Klemmriemens 33, kleiner ist als der Radius der ebenfalls auf der Andrückrolle 124 ausgebildeten Andrückfläche 125. Somit rollt beim Verschieben der Schneideinrichtung 12 in Verschieberichtung V oder in Gegenrichtung G die Umlenkfläche 35 der Andrückrolle 124 auf dem stehenden Klemmriemen 33 ab. Die dargestellte Kinimatik ist durch die kraftschlüssigen Verbindungen zwischen dem ersten stehenden Klemmriemen 32 und der Umlenkscheibe 34 bzw. dem zweiten stehenden Klemmriemen 33 und der Umlenkfläche 35 der Andrückrolle 124 bzw. den beiden Klemmriemen 32 und 33 untereinander realisierbar. Es ist jedoch sinnvoll, die Welle 22 oder die Konterwelle 26 mit Hilfe eines zusätzlichen Drehantriebs anzutreiben.

[0071] In der Schnittdarstellung zu Figur 7 ist eine mögliche Ausgestaltung eines derartigen Drehantriebs 28 zu sehen: Das Zahnrad 29 ist dabei fest mit der Welle 22 verbunden und rollt bei Verschieben der Schneideinheit 19 auf der am Gehäuse 13 befestigten Zahnstange 30 ab. Der Wirkkreisdurchmesser des Zahnrades 29 ist dabei so zu wählen, dass er dem Durchmesser der Schneidkante 21 des Rollenmessers 120 entspricht. Da auch die Umlenkscheibe 34 sowie das Rollenmesser 120 fest auf der Welle 22 sitzen, führt diese formschlüssige Verbindung zu einer exakt definierten, schlupffreien Rollbewegung des Rollenmessers 20. Es ist weiterhin möglich, alternativ oder zusätzlich zur Welle 22 auch die Konterwelle 26 mit einem Drehantrieb zu synchronisieren.

[0072] Durch die Wahl der Verankerungspunkte der Klemmriemen 32 und 33 im Gehäuse 13 sowie der Dimensionierung des Rollenmessers 120 und der Andrückrolle 124 wird die geometrische Lage der stehenden Klemmriemen 32 und 33 festgelegt. Dabei wird von den beiden stehenden Klemmriemen 32 und 33 ein Fangbereich gebildet, welcher sich beiderseitig zum Wirkbereich hin, dort wo sich die Schneidkante 21 des Rollenmessers 120 in den Bauelementgurt drückt und diesen durchtrennt, zwischen dem Rollenmesser 120 und der Andrückrolle 124 verjüngt. Die taschenartigen Vertiefungen 17 der aus dem Gurtkanal 14 ragenden Bauelementgurte 11 werden dadurch beim Verfahren der Schneideinrichtung 12 von den beiden Klemmriemen 36 und 37 zusammengedrückt. Weiterhin werden die zusammengedrückten Bauelementgurte 11 ortsfest relativ zum Gehäuse 13 fixiert dem Wirkbereich der Schneideinrichtung 12 zwischen dem Rollenmesser 120 und der Andrückrolle 124 zugeführt, so dass sie mit einem quetschenden Schnitt sicher durchtrennt werden.

[0073] Wird ein Bauelement 3 an seiner Abholposition 10 nicht vom Bestückkopf 6 abgeholt und verbleibt auch beim Weitertakten des Bauelementgurts 11 in der taschenartigen Vertiefung 17, so könnte dies beim Versuch, den Bauelementegurt 11 an dieser Stelle zu durchtrennen, zu Beschädigungen am Rollenmesser 120 führen. Daher ist der Befestigungsmechanismus der Druckfeder 27 so gestaltet, dass bei Überschreiten einer bestimmten Grenzkraft in z-Richtung die Schneideinheit 19 von der Kontereinheit 23 getrennt wird. Damit werden auch die über die Umlenkscheibe 34, welche mit der Schneideinheit 19 verbunden ist, bzw. die Umlenkfläche 35 der mit der Kontereinheit 23 verbundenen Andrückrolle 124 geführten, stehenden Klemmriemen 32 und 33 getrennt.

[0074] Durch die quasi-symmetrische Gestaltung der Schneideinrichtung 12 sowie der Gurthalteeinrichtung 31 ist gewährleistet, dass die Bauelementgurte 11 sowohl beim Verfahren der Schneideinrichtung in Verschieberichtung V als auch in Gegenrichtung G sicher durchtrennt werden. Es ist jedoch auch möglich, nur ein Klemmelement als stehenden Klemmriemen auszubilden und als zweites Klemmelement zum Beispiel ein Gehäuseteil der Schneidvorrichtung 9 zu nutzen.

[0075] Prinzipiell eignet sich eine Gurthalteeinrichtung mit stehenden Klemmelementen auch für die Schneidkörperpaarung Stempelrad 220 / Matrizenrad 224, die aber nicht eigens dargestellt ist.

[0076] In Figur 8 ist eine Gurthalteeinrichtung 31 mit einem stehenden Klemmriemen in Omega-Anordnung 40 schematisch dargestellt. Der im Gehäuse 13 an seinem einen Ende mit Hilfe einer Spannrolle 39 fixierte Klemmriemen dient dabei als erstes Klemmelement und wird über mindestens 5 Umlenkrollen 38 geführt, so dass sich in etwa die Form des griechischen Buchstabens Omega ergibt. Die Umlenkrollen 38 sind drehbar auf einem Träger (in der Schnittzeichnung der Figur 8 nicht dargestellt) befestigt, welcher mit der Schneideinheit 19 der Schneideinrichtung 12 verfahrbar ist. Zusammen mit der Schneideinheit 19 verfährt auch die Kontereinheit 23, auf der das Konterelement 24 drehbar gelagert ist. Als zweites Klemmelement fungiert die Wand des Gehäuses 13 der Schneidvorrichtung 9.

[0077] Verfährt die Schneideinrichtung 12 mit dem Schneidelement 20 und dem Konterelement 24 in Verschieberichtung V oder in Gegenrichtung G über den Gurtkanal 14, so wird der stehende Klemmriemen 40 über die Umlenkrollen 38 durch die Schneideinheit 19 gezogen und gegen die Wand des Gehäuses 13 gedrückt. Die mindestens eine Schneidkante 21 des Schneidelements 20 rollt dabei im Kontakt mit der Umfangsfläche 25 des Konterelements 24 auf dieser ab.

[0078] Durch die Geometrie der Gurtführung wird auf beiden Seiten dieses Kontaktbereichs von der Wand des Gehäuses 13 und dem stehenden Klemmriemen 40 ein Fangbereich gebildet. Im Gegensatz zu der in Figur 7 dargestellten Lösung bleibt die Geometrie des Fangbereichs über die Verfahrstrecke der Schneideinrichtung 12 hinweg unverändert, der Öffnungswinkel ändert sich, bedingt durch die Omega-Führung des Riemens, nicht.

[0079] Durch diese konstruktive Ausführung der Gurthalteeinrichtung 31 werden die zu kürzenden Bauelementgurte 11 gegen die Wand des Gehäuses 13 gedrückt und dort fixiert, bis sie durch einen quetschenden oder stanzenden Schnitt zwischen dem Schneidelement 20 und dem Konterelement 24 abgetrennt werden. Störende Rückwirkungen auf die Abholpositionen 10 der elektrischen Bauelemente 3 - wie zum Beispiel Vibrationen und andere Bewegungen der Bauelementgurte 11, die zu Lageveränderungen der Bauelemente 3 an den Abholpositionen 10 führen könnten - können durch die Fixierung der Bauelementgurte 11 vermieden werden.

[0080] Figur 9 zeigt ein vorgespanntes Federelement 43, hier als Spiralfeder dargestellt. Das Federelement 43 ist der Kontereinheit 23 zuzurechnen und dient der selbständigen Anpassung der Gurthalteeinrichtung 31 an die Dicke der zusammengedrückten Bauelementgurte 11. Die Umfangsfläche 25 des Konterelements 24 ist dabei relativ zur restlichen Kontereinheit 23 in z-Richtung verschiebbar gelagert, so dass der Abstand der Andrückfläche 25 der Andrückrolle 24 zur Umlenkscheibe 34 in geringem Maße variiert werden kann. Dies ist nötig, da die Bauelementgurte 11 je nach Größe der taschenartigen Vertiefungen 17 in zusammengedrücktem Zustand eine unterschiedliche Dicke aufweisen können.

[0081] Durch das Federelement 43, welches mit seinem einen Ende an der Lagerung des Konterelements 24 und mit dem anderen Ende am Träger der Kontereinheit 23 befestigt ist, werden die beiden Klemmriemen 36 und 37, die über die Umfangsfläche 25 des Konterelements 24 bzw. über die Umlenkfläche 35 der Umlenkscheibe 34 geführt werden, gegeneinander gedrückt. Im Falle dickerer Bauelementgurte 11 wird das Federelement 43 durch die Kraft, welche die Bauelementgurte 11 in z-Richtung auf die Klemmriemen und damit auch auf die Lagerung des Konterelements 24 ausüben, entsprechend stärker gestaucht, als dies bei einem dünnen Bauelementgurt 11 der Fall wäre.

[0082] Durch Verwendung dieses vorgespannten Federelements können auch dickere Bauteilgurte 11 sicher geklemmt werden. Anstelle von Spiralfedern können auch andere konstruktive Ausgestaltungen für das Federelement, beispielsweise Tellerfederpakete, eingesetzt werden.

[0083] In Figur 10 ist die Schneideinrichtung 12 in den beiden Positionen "Arbeitsposition" und "Sicherungsposition" schematisch dargestellt. Die Schneideinrichtung 12 ist gemeinsam mit der Gurthalteeinrichtung 31 über den Gurtkanal 14 (nicht dargestellt) in x-Richtung verschiebbar angeordnet. In der Arbeitsposition wirkt die Schneideinheit 19 mit der Kontereinheit 23 zusammen, die mindestens eine Schneidkante 21 des Schneidelements 20 steht mit dem Konterelement 24 in Kontakt. Die beiden Klemmelemente, hier als umlaufende Klemmriemen 36 und 37 dargestellt, werden aneinander gedrückt. In der Sicherungsposition werden Schneideinheit 19 und Kontereinheit 23 voneinander getrennt, wobei auch die Klemmelemente voneinander getrennt werden.

[0084] Eine solche Trennung kann notwendig werden, wenn ein elektrisches Bauelement 3 an seiner Abholposition 10 nicht vom Bestückkopf 6 abgeholt wird und beim Weitertakten des Bauelementgurts 11 in der taschenartigen Vertiefung 17 verbleibt. Beim Versuch, den Bauelementegurt 11 an dieser Stelle zu durchtrennen, könnte es zu Beschädigungen am der mindestens einen Schneidkante 21 des Schneidelements 20 kommen. Droht ein elektrisches Bauelement 3 beim Schneidvorgang zwischen Schneidelement 20 und Konterelement 24 zu geraten, so wird beim Versuch, das Bauelement 3 zwischen den beiden Klemmriemen 36 und 37 zu klemmen, eine bestimmte Grenzkraft in z-Richtung überschritten, wodurch die Schneideinheit 19 von der Kontereinheit 23 getrennt wird.

[0085] Hierbei wird der Andrückmechanismus 42 für das Konterelement 24 in z-Richtung gegenüber der Schneideinrichtung 12 aus der Arbeitsposition in die Sicherungsposition verschoben. Das im Bauelementegurt 11 verbliebene Bauelement 3 wird somit nicht beschädigt, der Gurt wird nicht durchtrennt. Die Schneideinrichtung 12 verbleibt für den Rest der Fahrstrecke über den Gurtkanal 14 in der Sicherungsposition; die zu passierenden Bauelementgurte 11 werden dabei ebenfalls nicht durchtrennt. Es ist ebenso möglich, das Schneidelement 20 statt des Konterelements 24 mit dem Andrückmechanismus 42 zu koppeln und von der Arbeitsposition in die Sicherungsposition zu verschieben.

[0086] In Verschieberichtung V bzw. in Gegenrichtung G sind an beiden Enden des Gurtkanals 14 am Gehäuse 13 der Schneidvorrichtung 9 Einlaufschrägen 44 ausgebildet. Verfährt die Kontereinheit 23 in der Sicherungsposition über den Gurtkanal 14, so drückt am Ende des Gurtkanals 14 die Einlaufschräge 44 gegen den Andrückmechanismus 42 des Konterelements 24 und schiebt dieses wieder in die Arbeitsposition. Diejenigen Bauelementgurte 11, die bei diesem Schneidvorgang nicht durchtrennt wurden, lassen sich im darauf folgenden Schneidvorgang durchtrennen.

Bezugszeichenliste

[0087] 

1

Bestückautomat

2

Substrat

3

Elektrisches Bauelement

4

Transportstrecke

5

Zuführeinrichtung

6

Bestückkopf

7

Querträger

8

Portalarm

9

Schneidvorrichtung

10

Abholposition

11

Bauelementegurt

12

Schneideinrichtung

13

Gehäuse

14

Gurtkanal

15

Pipette

16

Transportrad

17

Taschenartige Vertiefung

18

Linearführung

19

Schneideinheit

20

Schneidelement

21

Schneidkante

22

Welle

23

Kontereinheit

24

Konterelement

25

Umfangsfläche

26

Konterwelle

27

Druckfeder

28

Drehantrieb

29

Zahnrad

30

Zahnstange

31

Gurthalteeinrichtung

32

Erster stehender Klemmriemen

33

Zweiter stehender Klemmriemen

34

Umlenkscheibe

35

Umlenkfläche

36

Erster umlaufender Klemmriemen

37

Zweiter umlaufender Klemmriemen

38

Umlenkeinrichtung / Umlenkrolle

39

Spannrolle

40

Stehender Klemmriemen in Omega-Anordnung

41

Andruckmechanismus Gurthalteeinrichtung

42

Andrückmechanismus Konterelement

43

Vorgespanntes Federelement

44

Rückholeinrichtung / Einlaufschräge

120

Rollenmesser

124

Andrückrolle

125

Andrückfläche

220

Stempelrad

224

Matrizenrad

225

Ringnut

Ansprüche

1. Schneidvorrichtung (9) zum Kürzen von Bauelementgurten (11) für einen Bestückautomat (1), mit:

- einem Gehäuse (13),

- einem Gurtkanal (14), welcher in dem Gehäuse (13) ausgebildet ist, zum Durchführen der zu kürzenden Bauelementgurte (11) in einer Förderrichtung (F),

- einer Schneideinrichtung (12), welche in einer quer zur Förderrichtung (F) gerichteten Verschieberichtung (V) verfahrbar am Gehäuse (13) vorgesehen ist, mit

• einer Schneideinheit (19), welche ein drehbar gelagertes Schneidelement (20) mit mindestens einer am Umfang ausgebildeten Schneidkante (21) und einen Drehantrieb (28) für das Schneidelement (20) aufweist,

• einer Kontereinheit (23), welche ein drehbar gelagertes Konterelement (24) aufweist,

wobei das Schneidelement (20) mit dem Konterelement (24) derart zusammenwirkt, dass beim Verfahren der Schneideinrichtung (12) die im Gurtkanal (14) geführten Bauelementgurte (11) quer zu ihrer Förderrichtung (F) durchtrennt werden,
wobei die Umfangsgeschwindigkeit der mindestens einen Schneidkante (21) des Schneidelements (20) im Kontaktbereich mit dem Konterelement (24) gegengleich der Verfahrgeschwindigkeit der Schneideinrichtung.(12) in der Verschieberichtung (V) ist, so dass das Durchtrennen der Bauelementgurte im Wesentlichen relativgeschwindigkeitsfrei erfolgt.

2. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 1,
wobei das Schneidelement (20) als drehbar gelagertes Rollenmesser (120) mit einer am Umfang ausgebildeten Schneidkante (21) und das Konterelement (24) als drehbar gelagerte Andrückrolle (124) mit einer am Umfang ausgebildeten Andrückfläche (125) ausgebildet sind,
wobei die Schneideinheit (19) und die Kontereinheit(23) derart angeordnet sind, dass bei Drehung des Rollenmessers (120) die Schneidkante (21) des Rollenmessers (120) auf der Andrückfläche (125) der Andrückrolle (124) abrollt.

3. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 2, wobei die Schneidvorrichtung (9) eine Vorspanneinrichtung aufweist, welche das Rollenmesser (120) und die Andrückrolle (124) in einer Arbeitsposition gegeneinander drückt, so dass die Bauelementgurte (11) durch einen Quetschvorgang zwischen Rollenmesser (120) und Andrückrolle (124) abgetrennt werden.

4. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 1,
wobei das Schneidelement (20) als drehbar gelagertes Stempelrad (220) mit zwei am Umfang ausgebildeten Schneidkanten (21) und das Konterelement (24) als drehbar gelagertes Matrizenrad (224) mit einer am Umfang ausgebildeten Ringnut(225) ausgebildet sind, in die das Stempelrad (220) zumindest teilweise eintaucht.

5. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Schneidkante (21) des Schneidelements (20) sowie die mit dem Schneidelement (20) zusammenwirkenden Bereiche des Konterelements (24) aus gehärtetem Material bestehen können.

6. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Scheideinrichtung (12) derart ausgebildet ist, dass die Bauelementgurte (11) beim Verschieben der Schneideinrichtung (12) sowohl in Verschieberichtung (V) als auch in einer der Verschieberichtung entgegengesetzten Gegenrichtung (G) durchtrennt werden.

7. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Schneideinrichtung (12) mit Hilfe eines Linearantriebs verfahrbar ist und der Drehantrieb (28) für das Schneidelement (20) mit dem Linearantrieb derart gekoppelt ist, dass das Durchtrennen im Wesentlichen relativgeschwindigkeitsfrei erfolgt.

8. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 7, wobei der Drehantrieb (28) umfasst:

- eine Zahnstange (30), welche am Gehäuse (13)vorgesehen ist und sich in Verschieberichtung (V) erstreckt,

- ein Zahnrad (29), welches mit der Zahnstange (30) im Eingriff steht, sowie

- eine Welle (22), durch die das Zahnrad (30) mit dem Schneidelement (20) derart verbunden ist, dass beim Verfahren der Schneideinrichtung (12) das Schneidelement (20) in Rotation versetzt wird.

9. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Schneideinrichtung (12) mit Hilfe eines Linearantriebs verfahrbar ist und einen Drehantrieb (28) für das Konterelement (24) aufweist, welches mit dem Linearantrieb derart gekoppelt ist, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Konterelements (24) im Kontaktbereich mit der mindestens einen Schneidkante (21) des Schneidelements (20) gegengleich der Verfahrgeschwindigkeit der Schneideinrichtung (12) ist.

10. Schneidvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Drehantrieb (28) umfasst:

- eine Zahnstange (30), welche am Gehäuse (13) vorgesehen ist und sich in Verschieberichtung (V) erstreckt,

- ein Zahnrad (29), welches mit der Zahnstange (30) im Eingriff steht, sowie

- eine Konterwelle (26), durch die das Zahnrad (29) mit dem Konterelement (24) derart verbunden ist, dass beim Verfahren der Schneideinrichtung (12) das Konterelement (24) in Rotation versetzt wird.

11. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 7-10,
wobei die Schneidvorrichtung (9) mindestens eine Gurthalteeinrichtung (31) aufweist, welche mindestens ein erstes und ein zweites Klemmelement (32 bzw. 36, 33 bzw. 37) mit einander zugewandten Klemmflächen zum Klemmen der Bauelementgurte (11) umfasst, wobei die Gurthalteeinrichtung (31) derart ausgestaltet ist, dass die Bauelementgurte (11) zwischen den Klemmelementen (32 bzw. 36, 33 bzw. 37) relativ zum Gehäuse (13) ortsfest fixierbar sind.

12. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 11, wobei die Schneideinrichtung (12) eine Umlenkeinrichtung (38) aufweist und das erste Klemmelement (32 bzw. 36) der Gurthalteeinrichtung (31) als mindestens ein geschlossener, umlaufender Klemmriemen (36) ausgebildet ist, welcher über die Umlenkeinrichtung (38) geführt, mit der Schneideinrichtung verfahrbar und derart angeordnet ist, dass zwischen dem Klemmriemen (36) und dem zweiten Klemmelement (33 bzw. 37) ein Fangbereich ausgebildet ist, welcher sich zum Wirkbereich zwischen dem Schneidelement (20) und dem Konterelement (24) hin verjüngt.

13. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 12, wobei der Klemmriemen (36) derart mit dem Drehantrieb (28) der Schneidvorrichtung (9) gekoppelt ist, dass die Riemengeschwindigkeit, in der Position des geringsten Abstands zum zweiten Klemmelement (33 bzw. 37), gegengleich der Verfahrgeschwindigkeit der Schneideinrichtung (12) ist.

14. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 13, wobei der Klemmriemen (36) derart geführt ist, dass sowohl beim Verfahren der Schneideinrichtung (12) in Verschieberichtung (V) als auch in Gegenrichtung (G) die Bauelementegurte (11) fixiert dem Wirkbereich der Schneideinrichtung (12) zuführbar sind.

15. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 12-14,
wobei auch das zweite Klemmelement (33 bzw. 37)als geschlossener, umlaufender Klemmriemen (37) ausgebildet ist.

16. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 11, wobei die Schneideinrichtung (12) eine Umlenkeinrichtung (38) umfasst und das erste Klemmelement (32 bzw. 36) der Gurthalteeinrichtung (31) als mindestens ein Klemmriemen (32) ausgebildet ist, welcher sich in Verschieberichtung (V) über die gesamte Verfahrstrecke der Schneideinrichtung (12) erstreckt, über die Umlenkeinrichtung (38) geführt ist und an seinen beiden Enden derart im Gehäuse (13) fest verankerbar ist, dass zusammen mit dem zweiten Klemmelement (33 bzw. 37) ein Fangbereich für die Bauelementgurte (11) ausgebildet ist, welcher sich zum Wirkbereich der Schneideinrichtung (12) hin verjüngt.

17. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 16, wobei die Umlenkeinrichtung (38) eine drehbar gelagerte Umlenkrolle (38) aufweist.

18. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 16-17,
wobei die Umlenkeinrichtung (38), als Omega-Umlenkung ausgebildet ist.

19. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 12-18,
wobei das zweite Klemmelement (33 bzw. 37) ein Gehäuseteil (13) der Schneidvorrichtung (9) ist.

20. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Klemmriemen (32, 33 bzw. 36, 37) aus adhäsivem Material ausführbar sind.

21. Schneidvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Umlenkeinrichtung (38) quer zur Verschieberichtung (V) elastisch ausgebildet ist, so dass der Abstand vom ersten zum zweiten Klemmelement an die Dicke der Bauelementgurte (11) anpassbar ist.

22. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 21, wobei die Schneideinrichtung (12) derart ausgebildet ist, dass die Schneideinheit (19) und die Kontereinheit(23) relativ zueinander zwischen einer Arbeitsposition der Schneideinrichtung (12), in der das Schneidelement (20) und das Konterelement (24) zusammenwirken, und einer Sicherungsposition, bei der das Schneidelement (20) von dem Konterelement(24) getrennt ist, verschiebbar sind, und ein Sicherungsmechanismus vorgesehen ist, welcher derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten einer bei dem Schneidvorgang auftretenden Maximalkraft die Schneideinheit (19) von der Kontereinheit (23) getrennt wird.

23. Schneidvorrichtung (9) nach Anspruch 22, wobei am Gehäuse (13) mindestens eine Rückholeinrichtung (44) vorgesehen ist, welche die Schneideinrichtung (12) von der Sicherungsposition in die Arbeitsposition bewegt.

24. Schneidvorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Rückholeinrichtung (44) als Einlaufschräge (44) ausgestaltet ist.

25. Zuführeinrichtung (5) für elektrische Bauelemente (3), welche in Bauelementgurten (11) bereitgestellt und zu einer Abholposition (10) eines Bestückautomaten (1) transportiert werden, wobei die Zuführeinrichtung (5) über eine Schneidvorrichtung (9) nach einem der obigen Ansprüche 1 bis 24 verfügt.

26. Bestückautomat (1) zum Bestücken von Substraten (2) mit elektrischen Bauelementen (3), welcher eine Schneidvorrichtung (9) nach einem der obigen Ansprüche 1 bis 24 aufweist.

Claims

1. Cutting device (9) for shortening component belts (11) for a mounting machine (1), comprising

- a housing (13),

- a belt channel (14), which is embodied in the housing (13), for passing through the component belts (11) to be shortened in a conveying direction (F),

- a cutting facility (12), which is provided in a displacement direction (V) aligned at right angles to the conveying direction (F) so as to be moveable on the housing (13), comprising

• a cutting unit (19), which has a rotatably mounted cutting element (20) comprising at least one cutting edge (21) embodied on the periphery and a rotary drive (28) for the cutting element (20),

• a locking unit (23) which has a rotatably mounted locking element (24),

with the cutting element (20) interacting with the locking element (25) such that when displacing the cutting facility (12), the component belts (11) guided in the belt channel (14) are separated at right angles to their conveying direction (F),
with the peripheral speed of the at least one cutting edge (21) of the cutting element (20) in the contact area with the locking element (23) being a mirror-inversion of the displacement speed of the cutting facility (12) in the displacement direction (V), so that the component belts are essentially separated in a manner free of relative speed.

2. Cutting device (9) according to claim 1,
with the cutting element (20) being embodied as a rotatably mounted roller blade (120) with a cutting edge (21) embodied on the periphery and the locking element (24) being embodied as a rotatably mounted pinch roller (124) with a pinching surface (125) embodied on the periphery,
with the cutting unit (19) and the locking unit (23) being arranged such that when rotating the roller blade (120), the cutting edge (21) of the roller blade (120) rolls on the pinch surface (125) of the pinch roller (124).

3. Cutting device (9) according to claim 2, with the cutting device (9) having a pretensioning facility, which pushes the roller blade (120) and the pinch roller (124) in an operating position against one another so that the component belts (11) are separated by a squeezing process between the roller blade (120) and the pinch roller (124).

4. Cutting device (9) according to claim 1,
with the cutting element (20) being embodied as a rotatably mounted punching wheel (220) with two cutting edges (21) embodied on the periphery and the locking element (24) being embodied as a rotatably mounted matrix wheel (224) with an annular groove (225) embodied on the periphery, into which the punching wheel (220) penetrates at least partially.

5. Cutting device (9) according to one of claims 1-4, with it being possible for the cutting edge (21) of the cutting element (20) and the areas of the locking element (24) interacting with the cutting element (20) to consist of hardened material.

6. Cutting device (9) according to one of claims 1 to 5, with the cutting facility (12) being embodied so that when the cutting facility (12) is displaced, the component belts (11) are separated both in the displacement direction (V) and also in an opposite direction (G) to the displacement direction.

7. Cutting device (9) according to one of claims 1-6, with the cutting facility (12) being displaceable with the aid of a linear drive and the rotary drive (28) for the cutting element (20) being coupled to the linear drive such that the separation process essentially takes place in a manner free of relative speed.

8. Cutting device (9) according to claim 7, with the rotary drive (28) including:

- a gear rod (30), which is provided on the housing (13) and extends in the displacement direction (V),

- a gear wheel (29) which engages with the gear rod (30), and

- a shaft (22), by means of which the gear wheel (30) is connected to the cutting element (20) such that when the cutting facility (12) is displaced, the cutting element (20) starts to rotate.

9. Cutting device (9) according to one of claims 1 to 6, with the cutting facility (12) being displaceable with the aid of a linear drive and having a rotary drive (28) for the locking element (24), which is coupled to the linear drive such that the peripheral speed of the locking element (23) in the contact area with the at least one cutting edge (21) of the cutting element (20) is a mirror-inversion of the displacement speed of the cutting facility (12).

10. Cutting device according to claim 9, with the rotary drive (28) including:

- a gear rod (30), which is provided on the housing (13) and extends in the displacement direction (V),

- a gear wheel (29), which engages with the gear rod (30), and

- a locking shaft (26), by means of which the gear wheel (29) is connected to the locking element (24) such that when the cutting facility (12) is displaced the locking element (24) starts to rotate.

11. Cutting device (9) according to one of claims 7-10, with the cutting device (9) comprising at least one belt holding facility (31), which includes at least one first and one second clamping element (32 and/or 36, 33 and/or 37) with clamping surfaces facing one another for clamping the component belts (11), with the belt holding facility (31) being configured such that the component belts (11) can be fixed between the clamping elements (32 and/or 36, 33 and/or 37) relative to the housing (13).

12. Cutting device (9) according to claim 11, with the cutting facility (12) having a deflection facility (38) and the first clamping element (32 and/or 36) of the belt holding facility (31) being embodied as at least one closed, peripheral clamping belt (36), which is guided by way of the deflection facility (38), can be displaced with the cutting facility and arranged such that a lock-in range is embodied between the clamping belt (36) and the second clamping element (33 and/or 37), which range tapers toward the effective range between the cutting element (20) and the locking element (24).

13. Cutting device (9) according to claim 12, with the clamping belt (36) being coupled to the rotary drive (28) of the cutting device (9) such that the belt speed, in the position of the smallest distance from the second clamping element (33 and/or 37), is a mirror-inversion of the displacement speed of the cutting device (12).

14. Cutting device (9) according to claim 13, with the clamping belt (36) being guided such that both during displacement of the cutting facility (12) in the displacement direction (V) and also in the counter direction (G), the component belts (11) can be fixedly supplied to the effective range of the cutting facility (12).

15. Cutting device (9) according to one of claims 12 - 14, with the second clamping element (33 and/or 37) also being embodied as a closed, peripheral clamping belt (37).

16. Cutting device (9) according to claim 11, with the cutting device (12) including a deflection facility (38) and the first clamping element (32 and/or 36) of the belt holding facility (31) being embodied as at least one clamping belt (32), which extends in the displacement direction (V) across the entire displacement path of the cutting facility (12), by way of which the deflection facility (38) is guided and can be fixedly anchored to its two ends in the housing (13) such that a lock-in range for the component belts (11) is embodied together with the second clamping element (33 and/or 37), which tapers toward the effective range of the cutting facility (12).

17. Cutting device (9) according to claim 16, with the deflection facility (38) having a rotatably mounted deflection roller (38).

18. Cutting device (9) according to one of claims 16-17, with the deflection facility (38) being embodied as an Omega bend.

19. Cutting device (9) according to one of claims 12-18, with the second clamping element (33 and/or 37) being a housing part (13) of the cutting device (9).

20. Cutting device (9) according to one of claims 12 to 19, with the clamping belt (32, 33 and/or 36, 37) being implementable from adhesive material.

21. Cutting device (9) according to one of claims 16 to 20, with the deflection facility (38) being embodied elastically at right angles to the displacement direction (V), so that the distance from the first to the second clamping element can be adjusted to the thickness of the component belts (11).

22. Cutting device (9) according to claim 21, with the cutting facility (12) being embodied such that the cutting unit (19) and the locking unit (23) can be displaced relative to one another between an operating position of the cutting facility (12), in which the cutting element (20) and the locking element (24) interact, and a securing position, in which the cutting element (20) is separated from the locking element (24), and a securing mechanism is provided, which is embodied such that when a maximum force developing during the cutting process is exceeded, the cutting unit (19) is separated from the locking unit (23).

23. Cutting device (9) according to claim 22, with at least one return facility (44) being provided, which moves the cutting facility (12) from the securing position into the operating position.

24. Cutting device according to claim 23, with the return facility (44) being configured as an inlet bevel (44).

25. Feed facility (5) for electrical components (3), which are provided in component belts (11) and are transported to a pick-up position (10) of a mounting device (1), with the feed facility (5) having a cutting device (9) according to one of the above claims 1 to 24.

26. Mounting device (1) for mounting substrates (2) with electrical components (3), which has a cutting device (9) according to one of the above claims 1 to 24.

Revendications

1. Dispositif de coupe (9) destiné à raccourcir des ceintures de composant (11) pour un automate d'équipement (1), comprenant :

- un carter (13),

- un canal de ceinture (14), qui est réalisé dans le carter (13), pour le passage, dans une direction de transport (F), des ceintures de composant (11) à raccourcir,

- un dispositif de coupe (12), qui est prévu sur le carter (13) de façon à pouvoir se déplacer dans une direction de coulissement (V) orientée transversalement à la direction de transport (F), comprenant

• une unité de coupe (19), qui présente un élément de coupe (20) monté à rotation avec au moins une arête de coupe (21) réalisée sur le pourtour et un entraînement de rotation (28) pour l'élément de coupe (20),

• une contre-unité (23), qui présente un contre-élément (24) monté à rotation,

l'élément de coupe (20) coopérant avec le contre-élément (24) de telle sorte que, lors du déplacement du dispositif de coupe (12), les ceintures de composant (11) guidées dans le canal de ceinture (14) sont sectionnées transversalement à leur direction de transport (F),
la vitesse périphérique de l'au moins une arête de coupe (21) de l'élément de coupe (20) dans la zone de contact avec le contre-élément (24) étant diamétralement opposée à la vitesse de déplacement du dispositif de coupe (12) dans la direction de coulissement (V), de sorte que le sectionnement des ceintures de composant s'effectue sensiblement sans vitesse relative.

2. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 1,
l'élément de coupe (20) et le contre-élément (24) étant réalisés respectivement sous forme de couteau à rouleaux (120) monté à rotation avec une arête de coupe (21) formée sur le pourtour et sous forme de rouleau d'appui (124) monté à rotation avec une surface d'appui (125) formée sur le pourtour, l'unité de coupe (19) et la contre-unité (23) étant disposées de telle sorte que, lors de la rotation du couteau à rouleaux (120), l'arête de coupe (21) du couteau à rouleaux (120) roule sur la surface d'appui (125) du rouleau d'appui (124).

3. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 2, le dispositif de coupe (9) présentant un dispositif de précontrainte qui appuie le couteau à rouleaux (120) et le rouleau d'appui (124) dans une position de travail l'un contre l'autre, de sorte que les ceintures de composant (11) sont sectionnées par une opération d'écrasement entre le couteau à rouleaux (120) et le rouleau d'appui (124).

4. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 1,
l'élément de coupe (20) et le contre-élément (24) étant réalisés respectivement sous forme de roue d'estampillage (220) montée à rotation avec deux arêtes de coupe (21) formées sur le pourtour et sous forme de roue à matrice (224) montée à rotation avec une rainure annulaire (225) formée sur le pourtour, dans laquelle la roue d'estampillage (220) plonge au moins partiellement.

5. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, l'arête de coupe (21) de l'élément de coupe (20) et les zones, coopérant avec l'élément de coupe (20), du contre-élément (24) pouvant être à base de matériau trempé.

6. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le dispositif de coupe (12) étant réalisé de telle sorte que les ceintures de composant (11) sont sectionnées lors du coulissement du dispositif de coupe (12) aussi bien dans la direction de coulissement (V) que dans une direction inverse (G) opposée à la direction de coulissement.

7. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, le dispositif de coupe (12) pouvant être déplacé à l'aide d'un entraînement linéaire et l'entraînement de rotation (28) pour l'élément de coupe (20) étant couplé avec l'entraînement linéaire de telle sorte que le sectionnement s'effectue sensiblement sans vitesse relative.

8. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 7, l'entraînement de rotation (28) comprenant :

- une crémaillère (30), qui est prévue sur le carter (13) et s'étend dans la direction de coulissement (V),

- une roue dentée (29), qui est en prise avec la crémaillère (30), et

- un arbre (22), par lequel la roue dentée (30) est reliée à l'élément de coupe (20) de telle sorte que l'élément de coupe (20) est mis en rotation lors du déplacement du dispositif de coupe (12).

9. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, le dispositif de coupe (12) pouvant être déplacé à l'aide d'un entraînement linéaire et présentant un entraînement de rotation (28) pour le contre-élément (24), qui est couplé avec l'entraînement linéaire de telle sorte que la vitesse périphérique du contre-élément (24) dans la zone de contact avec l'au moins une arête de coupe (21) de l'élément de coupe (20) est diamétralement opposée à la vitesse de déplacement du dispositif de coupe (12).

10. Dispositif de coupe selon la revendication 9, l'entraînement de rotation (28) comprenant :

- une crémaillère (30), qui est prévue sur le carter (13) et s'étend dans la direction de coulissement (V),

- une roue dentée (29), qui est en prise avec la crémaillère (30), et

- un contre-arbre (26), par lequel la roue dentée (29) est reliée au contre-élément (24) de telle sorte que le contre-élément (24) est mis en rotation lors du déplacement du dispositif de coupe (12).

11. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, le dispositif de coupe (9) présentant au moins un dispositif de retenue de ceinture (31), qui comporte au moins un premier et un second élément de serrage (32 resp. 36, 33 resp. 37) avec des surfaces de serrage tournées les unes vers les autres pour le serrage des ceintures de composant (11), le dispositif de retenue de ceinture (31) étant conçu de telle sorte que les ceintures de composant (11) peuvent être fixées de façon fixe par rapport au carter (13) entre les éléments de serrage (32 resp. 36, 33 resp. 37).

12. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 11, le dispositif de coupe (12) présentant un dispositif de déviation (38) et le premier élément de serrage (32 resp. 36) du dispositif de retenue de ceinture (31) étant réalisé sous la forme d'au moins une courroie de serrage (36) fermée et périphérique, qui est guidée par le dispositif de déviation (38), peut être déplacée avec le dispositif de coupe et est disposée de telle sorte qu'entre la courroie de serrage (36) et le second élément de serrage (33 resp. 37) est conçue une zone de capture qui se rétrécit en direction de la zone d'action entre l'élément de coupe (20) et le contre-élément (24).

13. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 12, la courroie de serrage (36) étant couplée avec l'entraînement de rotation (28) du dispositif de coupe (9) de telle sorte que la vitesse de courroie est diamétralement opposée à la vitesse de déplacement du dispositif de coupe (12) dans la position de la plus faible distance au second élément de serrage (33 resp. 37).

14. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 13, la courroie de serrage (36) étant guidée de telle sorte que, aussi bien lors du déplacement du dispositif de coupe (12) dans la direction de coulissement (V) que dans la direction opposée (G), les ceintures de composant (11) peuvent être amenées de façon fixée à la zone d'action du dispositif de coupe (12).

15. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, le second élément de serrage (33 resp. 37) étant réalisé également sous la forme de courroie de serrage (37) fermée et périphérique.

16. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 11, le dispositif de coupe (12) comprenant un dispositif de déviation (38) et le premier élément de serrage (32 resp. 36) du dispositif de retenue de ceinture (31) étant réalisé sous la forme d'au moins une courroie de serrage (32), qui s'étend dans la direction de coulissement (V) sur l'ensemble du tronçon de déplacement du dispositif de coupe (12), est guidée par le dispositif de déviation (38) et peut être ancrée fixement à ses deux extrémités dans le carter (13), de telle sorte qu'une zone de capture pour les ceintures de composant (11) est réalisée conjointement avec le second élément de serrage (33 resp. 37), laquelle zone se rétrécit en direction de la zone d'action du dispositif de coupe (12).

17. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 16, le dispositif de déviation (38) présentant un galet de renvoi (38) monté à rotation.

18. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 16 à 17, le dispositif de déviation (38) étant réalisé sous la forme de déviation oméga.

19. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 12 à 18, le second élément de serrage (33 resp. 37) étant une partie de carter (13) du dispositif de coupe (9).

20. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 12 à 19, les courroies de serrage (32, 33 resp. 36, 37) pouvant être réalisées à base de matériau adhésif.

21. Dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, le dispositif de déviation (38) étant conçu élastique transversalement à la direction de coulissement (V), de sorte que la distance du premier au second élément de serrage peut être adaptée à l'épaisseur des ceintures de composant (11).

22. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 21, le dispositif de coupe (12) étant réalisé de telle sorte que l'unité de coupe (19) et la contre-unité (23) peuvent coulisser l'une par rapport à l'autre entre une position de travail du dispositif de coupe (12), dans laquelle l'élément de coupe (20) et le contre-élément (24) coopèrent, et une position de blocage, dans laquelle l'élément de coupe (20) est séparé du contre-élément (24), et un mécanisme de blocage est prévu, lequel est réalisé de telle sorte que, en cas de dépassement d'une force maximale apparaissant lors de l'opération de coupe, l'unité de coupe (19) est séparée de la contre-unité (23).

23. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 22, au moins un dispositif de rappel (44) étant prévu sur le carter (13), lequel dispositif déplace le dispositif de coupe (12) de la position de blocage dans la position de travail.

24. Dispositif de coupe (9) selon la revendication 23, le dispositif de rappel (44) étant conçu comme chanfrein d'entrée (44).

25. Dispositif d'alimentation (5) pour des composants électriques (3), qui sont mis à disposition dans des ceintures de composant (11) et sont transportés vers une position d'enlèvement (10) d'un automate d'équipement (1), le dispositif d'alimentation (5) disposant d'un dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 24 ci-dessus.

26. Automate d'équipement (1) pour l'équipement de substrats (2) avec des composants (3) électriques, lequel présente un dispositif de coupe (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 24 ci-dessus.

Zeichnung