DE2448960A1

DE2448960A1 - Vorrichtung zum einsetzen von elektronischen anschlusselementen

Info

Publication number: DE2448960A1
Application number: DE19742448960
Authority: DE
Inventors: Motohiro Murano; Seiichiro Murata; Noriyuki Tsuchiya
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1974-10-15
Publication date: 1975-04-17
Also published as: US3963456A; FR2247874B1; JPS5065874A; GB1477027A; IT1022892B; FR2247874A1; JPS5537879B2; CA1010982A; NL7413494A

Description

Vorrichtung zum Einsetzen von elektronischen Anschlußelementen

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung für den automatischen Zusammenbau bzw. die automatische Anordnimg von Heilen und bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum automatischen Einsetzen von elektronischen Verbindungsstiften in eine Öffnung einer Platte mit einer gedruckten Schaltung, um ein darauf ausgebildetes Schaltungsmuster anzuscnließen, und die Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Anbringung leitungsloser Kondensatoren, Widerstände oder Induktionsspulen, insbesondere auf die Anbringung von zerbrechbaren, keramischen Kondensatoren auf der Platte mit der gedruckten Schaltung, wobei solche Elemente fortlaufend angebracht werden sollen, obwohl sie unterschiedliche Abmessungen aufweisen.

Die Anbringung von diskreten elektronischen Bauelementen auf einer Platte mit einer gedruckten Schaltung von Hand ist ein ermüdendes, zeitaufwendiges und kostspieliges Verfahren, und es ist insbesondere schwierig, gleichbleibend gute Qualität zu erreichen. In der vorliegenden Beschreibung wird eine Platte mit einer gedruckten Schaltung kurz als Schaltungsplatte bezeichnet. Dieses Problem ist in den letzten Jahren insbesondere deshalb aktueller geworden, weil elektronische Bauelemente stärker miniaturisiert werden und ohne Zuführungsdrähte ausgebildet werden, wie es beispielsweise bei Plättchenkondensatoren der Fall ist. · ,

Es sind verschiedene Vorrichtungen entwickelt worden, um die oben geschilderten Probleme bei der Anbringung zu "überwinden. Bei einer bekannten Vorrichtung gibt eine Einrichtung automatisch elektronische Bauteile-ab und bringt sie auf der

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Schaltungsplatte an; In diesem Falle bestehen die elektronischen. Baut eile wie Kondensatoren, Widerstände, Induktionsspulen und ähnliche Bauelemente aus zylindrischen ode:;.· säulenförmigen Teilen, so daß sie in die automatische Einrichtung hineinpassen. Weiterhin sind die elektroniscnen Bauteile leitungslos, wobei sie ein Paar von Kontaktbereichen oder Klemmen aufweisen, die an gegenüberliegenden Seiten ρ.χλ,-gebildet sind.

Diese bekannte automatische Vorrichtung weist Abgabeeinricutungen auf, deren Anzahl den Arten der elektronischen Teile entspricht, die auf einer Schaltungsplatte verwendet weraen. Eine bestimmte Abgabeeinrichtung liefert nur eine Art von elektronischen Bauteilen kontinuierlich durch ein Rohr. In der automatischen Vorrichtung werden die kontinuierlich zugeführten elektronischen Bauteile einzeln voneinander getrennt und fallen längsseits, wobei ihre Elektroden im allgemeinen horizontal angeordnet sind, so daß sie auf dies2 Weise auf einem Schaltungsmuster der Schaltungsplatte angeordnet weraen. Jedoch sind die Abmessungen von elektronischen Bauteilen unterschiedlich, und zwar unabhängig davon, daß ihre I'ert igung standardisiert ist. Dies führt zu dem Ergebnis, daß wegen der Unterschiede in den Abmessungen der elektronischen Bauteile die Vorrichtung entweder in ihrem Betrieb gestört wird oder die elektronischen Bauteile zerbricht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der oben geschilderten Art zu schaffen, mit welcher unter Vermeidung der obigen Nachteile alle Arten von elektronischen Bauelementen mit Elektroden an gegenüberliegenden Seiten wie Kondensatoren, Widerstände, Induktionsspulen, Dioden, Transistoren und ähnliche auch dann vollständig auf eine Schaltungsplatte aufgebracht werden können, wenn sie unterschiedliche Abmessungen aufweisen.

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Dabei soll gemäß äer Erfindung insbesondere sichergestellt sein, daß auch solche elektronischen Bauteile verarbeitet werden können, \\^Telche he t allkapp en mit unterschiedlichen Längen haben, wobei insbesondere sichergestellt ist, daß die Abmessungstoleranzen der Bauelemente den einwandfreien Betrieb der Vorrichtung hiciit stören.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung erreicht werden, daß auch ein keramischer kondensator, der eine zylindrische Form und eine geringe mechanische festigkeit aufweist, ohne Bruchgefahr in kontinuierlichem Arbeitsablauf betriebssicher und genau angeordnet werden kann.

Ge^en^tand der Erfindung ict somit eine Vorrichtung zum Einsetzen elektronischer Anschlußelemente wie Verbindungsstifte in und/oder zur Anbringung leitungsloser elektronischer Bautexle wie Kondensatoren, Widerstände, Induktionsspulen und ähnliche Bauteile an einer Schaltungsplatte, wobei die Vorrichtung eine Abgäbeeinrichtung aufweist; und die erfindungst,euäße Vorrichtung dient insbesondere dazu, zerbrechliche elektronische Bauteile mit ungleichen Längen an der Schaltungsplatte anzubringen.

Jie Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Leicknung beschrieben; in dieser zeigen:

jig. 1 eine vergrößerte Seitenansicht, welche ein Ausführungsbeispiel von elektronischen Bauelementen darstellt, wie sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung'verwendet werden,

2 einen vergrößerten Querschnitt, welcher ein Ausführungsbeispiel des Hauptteils einer bekannten Vorrichtung darstellt,

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i'ig. 3A und 3B jeweils einen vergrößerten Querschnitt des Hauptteils, welcher zur Erläuterung der bekannten Vorrichtung dient,

i'ig. 4· eine perspektivische Darstellung, welche eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen automatischen Zusammenbauvorrichtung zeigt,

I'ig· 5 "einen vergrößerten Querschnitt, welcher den Hauptteil der erfindungsgemäßen automatischen Zusammenbauvorrichtung darstellt,

Fig. 6 eine vergrößerte perspektivische Darstellung, welche ein Ausführungsbeispiel eines bewegbaren Elementes zeigt, wie es in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird,

Fig. ?A, 7B> ÖA und 8B jeweils einen vergrößerten Querschnitt der Hauptteile, welche zur Erläuterung der erfindungsgemäßen automatischen Zusammenbauvorrichtung dienen,

Pig. 9A, 9B und 9C jeweils einen Querschnitt, der jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Teileabgabeeinrichtung darstellt,

Pig. 10, 11 und 12 jeweils eine schematische Draufsicht, welche den Hauptteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,

1JA und 133 jeweils einen vergrößerten Querschnitt der jeweiligen Betriebszustände des Hauptteils, wobei ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist,

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Fig. 14a., 14B, 14C und 14D jeweils eine vergrößerte perspektivische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel eines Teils zeigt, welches zur Erläuterung der Erfindung dargestellt, ist,

Fig. 15-ä-, 15B und 15C jeweils einen vergrößerten Querschnitt, der die Abgäbeeinrichtung in verschiedenen Betriebszuständen darstellt.

Die Fig. 1 zeigt ein elektronisches Bauteil, wie es für eine erfindungsgemäße Vorrichtung allgemein verwendet wird und auf ein Schaltungsmuster einer Platte mit einer gedruckten Schaltung aufgebracht wird. Eine Platte mit einer gedruckten Schaltung wird nachfolgend kurz als Schaltungsplatte bezeichnet. Gemäß Fig. 1 wird ein zylindrisches oder säulenförmiges elektronisches Bauteil 1 wie ein Kondensator, ein Widerstand oder ein ähnliches Bauelement, welches Kappen 1a und 1b aufweist, die an den gegenüberliegenden Enden des Bauteils angeordnet sind, direkt auf eine Schaltungsplatte 4 aufgelötet, und zwar mit seiner entsprechend vorgegebenen Verdrahtungsschaltung 5 und nicht etwa über Anschlußdrähte, wobei ein Lot 6 verwendet wird. In diesem Falle werden die jeweiligen Bauteile 1 durch eine Abgabeeinrichtung automatisch zugeliefert, um an ihren vorgegebenen Verdrahtungsstellen auf die Schaltungsplatte 4 aufgebracht zu werden, wo Lot aufgebracht wird und zugleich eine Lötung ausgeführt wird, indem die Schältungsplatte durch einen Heizofen hindurchgeführt wird.

Die Fig. 2 zeigt eine bekannte automatische Zusammenbauvorrichtung, und die Fig. 3A und 3B zeigen jeweils einen vergrößerten Querschnitt,.welcher den Hauptteil der bekannten Vorrichtung darstellt. Mit dem Bezugszeichen 7 ist eine Haltebasis bezeichnet, welche dazu dient, ein oberes festes Element 8 und ein

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unteres festes Element 9 zu halten, ciie ,Jeweils plattem'c'rci^ ausgebildet und horizontal auf einem erforderlicnen ^bs voneinander durch ein Abstandsstück 10 angeordnet sine, plattenähnliches Element 11 ist zwischen den beiden Testen Elementen ö und 9 derart angeordnet, daß'es zwischen cliicen Elementen in den dichtungen hin und her gleiten kann, weiche durch die Pfeile A und B angegeben sind.

Durch das obere feste Element 8 sind eine Anzahl von öffnungen 12a gebohrt, um die elektronischen Bauteile 1 hinäurchzufünren, und das untere feste Element 9 weist eine Anzahl von Öffnungen 12b auf, um die elektronischen Bauteile 1 in derselben ü.rt wit.-durch das obere feste 'Element L hindurchzufuhren. Jede öffnung 12b des unteren festen Elementes. 9 ist derart angeo-rc.net, daß sie mit der öffnung 12a des oberen festen Elementes übereinstimmt, wobei' die Anordnung Jedoch derart getroffen ist:, caii die Öffnung 12a um ein Intervall a in einer, .uichtung ZL-jL in der i'ig. 2 versetzt ist.

Weiterhin hat das bewegbare Element 11 ebenfalls Öffnungen 14, welche in dieses Element hineingebohrt sind, um die Bauelemente 1 hindurchführen zu können, wobei diese öffnungen den Öffnungen 12a oder 12b des oberen oder des unteren festen Elementes entsprechen.

Jede öffnung 12a des oberen festen Elementes L wird kontinuierlich durch jedes Hohr 13 von oben mit elektronischen Lauelementen 1 beschickt. Es sei angenommen, daß jede Öffnung 14 des bewegbaren Elementes 11 an einer Stelle angeordnet ist, welche mit jedex¹ Öffnung 12a zusammenfällt, wie es in der- i-'i_o. dargestellt ist, so daß dann das Bauelement 1, welches durch jede öffnung 12a zugeführt wird, in jede Öffnung 14- hineinfällt. Wenn unter den obigen Voraussetzungen das bewegbare Element in der Richtung des Pfeils A um das Intervall a verschoben wird,

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fällt" das Bauelement 1 in die öffnung 12b des unteren festen ^ilementes 9 Hinein und wird, fortschreitend der Schaltungsplatte 4 an deren vorgegebener Stelle durch das Rohr 15 zugeführt, welches mit dem unteren Teil der öffnung 12b verbunden ict. " "

Die bauelemente 1 werden somit.den Rohren 15 zugeführt, und' danach wird das bewegbare Element 11 um das Intervall a in - der Richtung des Pfeiles B zurückgeschoben und kehrt damit in seine Ausgangsstellung zurück. Wenn die öffnung 14- des bewegbaren Siebentes 11 mit der öffnung 12a des oberen festen Elementes δ zusammenfällt, wird das folgende Bauelement 1 automatisch in die Öffnung 14 hineinfallen. Auf diese Weise wi'rd Gas bewegbare Element in der Richtung des Pfeiles A oder B kontinuierlich hin und her geschoben, so daß dadurch das Bauelement 1 von jeder Öffnung i'2b nacheinander einzeln abgegeben wird.

Die Abmessungen der elektronischen Bauelemente 1, nämlich die Länge, die Dicke und ähnliche Abmessungen, schwanken in der Praxis ,jedoch, unabhängig von einer standardisierten Fertigung der elektronischen Bauelemente 1, und eine solche Unregelmäßigkeit ihrer Abmessungen führt dazu, daß e.in glatter Betriebsablauf bei der obigen bekannten Vorrichtung schwierig wird, i'üi· den Fall, daß die Länge oder die Höhe des Bauelementes 1, welches in die öffnung 14 des bewegbaren Elementes 11 Hineingefallen ist, größer ist als die Tiefe der öffnung 14 oder die Diclce T des plattenähnlichen, bewegbaren Elementes 11,. wie es in der S¹Ig. 3A dargestellt ist, schlägt die Abschlußi-iappe 1a des Bauelementes 1 gegen das untere Ende der öffnung 12a des oberen festen Elementes 8, so daß das bewegbare Element 11 daran gehindert ist, in der Richtung des Pfeiles A bewegt zu werden. Wenn in diesem Falle das Element 11 zwangsweise bewegt wird, wird das Bauelement 1 zerbrochen und seine

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ßeine Bruchstücke behindern das bewegbare Element 11 an seiner Gleitbewegung oder stören die Abgabe des Bauelementes 1, was zu dem Ergebnis führt, daß nicht nur das Bauelement 1 daran . gehindert ist, abgegeben zu werden, sondern auch der glatte Betriebsablauf der automatischen Zusammenbauvorrichtung gestört ist, wodurch weiterhin die Qualität der Endprodukte beeinträchtigt wird.

Wenn weiterhin gemäß Fig. 3B die Höhe des elektronischen Bauelementes 1, welches in die öffnung 14· des bewegbaren Elementes 11 hineingefallen ist, geringer als deren Dicke 10 ist, gelangt das untere Ende des folgenden Bauelementes 1 in die Öffnung 14, wodurch der Betrieb der automatischen Zusammenbauvorrichtung gestört wird oder die Qualität des Teils 1 beeinträchtigt wird, und zwar in ähnlicher Weise, wie es oben beschrieben ist.

Unter Berücksichtigung solcher Verhältnisse dient die Erfindung dazu, eine Beschädigung des Bauteiles oder eine Behinderung des glatten Betriebsablaufs der automatischen Zusammenbauvorrichtung selbst dann zu vermeiden, wenn die zuzuführenden Bauteile in ihrer Länge oder Höhe ungleich sind.

In den Fig. 4-, 5 und 6 ist eine erfindungsgemäße automatische Zusammenbauvorrichtung dargestellt, wobei mit dem Bezugszeichen 80 die gesamte Vorrichtung bezeichnet ist. In den i'ig. 4-, 5 und 6 sind diejenigen Elemente, welche entsprechenden Teilen in den Fig. 1 bis 3 gleich oder ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, so daß sich deren nochmalige Erläuterung erübrigt.

In. der Ausführungsform gemäß der Erfindung sind zwei feste Elemente 8 und 9 vorgesehen, und zwar ähnlich wie im oben beschriebenen Beispiel. Beispielsweise sind in einem Paar von

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einander gegenüberstellenden Beinteilen 59 der Haltebasis 7 einander gegenüberliegende konkave Abschnitte 7a an jeder oberen Stirnfläche vorgesehen. Ein erstes und ein zweites festes Element, das heißt, das obere feste Element 8 und das untere feste Element 9 sind oberhalb von beiden konkaven Abschnitten 7a angeordnet, wobei dazwischen Abstandsstücke 10 -eingesetzt sind. In den konkaven Abschnitten 7a der Beinteile 59 sind die festen Elemente S und 9 an ihren beiden Enden beispielsweise mit Schraubenbolzen 16 angebracht. Das bewegbare Element 11 ist gleitbar zwischen den festen Elementen 8 and 9 angeordnet. Weiterhin sind quer über die beiden Beinteile 59 der Haltebasis -7 i'ührungs stangen 17 an beiden Seiten der festen Elemente 8 und 9 angebracht, um das bewegbare Element 11 gleitbar zu.führen. Das Bezugszeichen 19 bezeichnet eine der Befestigungsschrauben, welche zur Befestigung.der Führungsstangen 17 an den Beinteilen -59 dient.

Die ü'ührungsstangen 17 erstrecken sich an beiden Seiten des bewegbaren Elementes 11 entlang, und Gleitführungen 21, welche dazu dienen, den Führungsstangen 17 entlang zu gleiten, sind durch Schrauben 23 an dem bewegbaren Element 11 angebracht, um dieses in axialer Richtung der Führungsstangen 17 gleitbar zu halten.

Die festen Elemente 8 und 9 sind jeweils von Hülsen 60 durch die Öffnungen' 12a und 12b durchdrungen. Die öffnung 12a oder 12b, d. h. jede Hülse 60, weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, welcher der Querschnittskonfiguration des Bauelementes 1 entspricht, wobei der Innendurchmesser der Hülse etwas größer ist als der Außendurchmesser des Bauelementes 1, so daß das · Bauelement 1 in axialer Richtung der öffnung -entlanggeführt werden kann,' ohne daß; es sich darin umdrehen oder umlegen kann.

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Die gegenseitige Anordnung zwischen der Öffnung 12a des festen Elementes 8 und der Öffnung 12b des festen Elementes ist derart gewählt, daß eine"Verschiebung um cas Intervall a in bezug auf die Gleitrichtung des bewegbaren Elementes 11 oder die axiale Richtung der Führungsstange 17 besteht, d. h. , in der Richtung X-X gemäß Fi₀. 5.

Durch das bewegbare Element 11" sind Öffnungen 26 hindurcL-gebohrt. Die Anzahl der Öffnungen 2G __nd ihre gegenseitige Anordnung sind derart gewählt, daß sie den öffnungen 12a und 12b der festen Elemente S und 9 entsprechen, in äLiil-cLer Weite wie bei den oben genannten Öffnungen 12a und 12b ist die inr.-. l Querschnittsform der Öffnungen 28 beispielsweise kreisförmig, so daß sie der äußeren Querschnittsform des Bauelementes 1 entspricht, wobei der Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Bauelementes 1 ist, welches entlang ctr Öffnung 28 eingesetzt werden kann, ohne daß es sich in der öffnung umdreht oder umlegt. Insbesondere sind gemäß der Erfindung an einer Fläche 29 des bewegbaren Elementes- 11 gegenüber von dem oberen festen Element C Ausnehmungen JO vorgesehen, welche jeweils dadurch entstanden sind, daß der stirnseiti_oe Rand jeder Öffnung 28 weggeschnitten wurde. Die Ausnehmung JQ ist elliptisch ausgebildet, und sie dehnt sich von ^edcr öffnung 28 in einer Richtung entlang der Bewegungsrichtung Z-X des bewegbaren Elementes 11 aus.

Die Tiefe der Öffnung 28 des bewegbaren Elementes 11, d. h. die Dicke des plattenähnlichen bewegbaren Elementes 11 ist größer als die maximale Länge der Bauelemente 1 gewählt, wobei bei diesen Bauelementen ungleiche Längen berücksichtigt sind. Die reduzierte Tiefe ty. der Öffnung 28 aufgrund der weggeschnittenen Ausnehmung JO, d..h. die Tiefe T-tp, wobei tp die Stärke der Ausnehmung 30 bezeichnet, ist kleiner als die minimale Länge der Bauelemente 1 mit ihren unterschiedlichen Längen gewählt.

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Die seitliche Breite W der Ausnehmung JO ist so gewählt, daß sie gleich oder größer ist als der Innendurchmesser D der öffnung 26, xrährend die in Längsrichtung gemessene Länge 1 der Ausnehmung; 30 derart gewählt ist, daß sie gleich oder großer ist als die Sumtae aus dem Innendurchmesser D der öffnung 26 und der Verschiebung a zwischen den «jeweiligen Öffnungen des oberen und des unteren festen Elementes 8 und 9-

Die Arbeitsweis'e dieser Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Pig. 7-A· und ?B beschrieben. Zunächst wird gemäß Fig. 7A das bewegbare Element 11 in eine Stellung gebracht, in welcher die Öffnung 28 mit der Öffnung 12A des oberen'festen Elementes δ zusammenfällt. Somit werden die Bauelemente 1 kontinuierlich in die Öffnung 12a des festen Elementes 8 durch das Rohr 13 eingeführt, so daß jedes Bauelement 1 in jeder Öffnung 12a in die Öffnung 28 des bewegbaren Elementes 11 hineinfällt. Danach wird das bewegbare·Element 11 in eine Richtung des I-feiles A um eine Entfernung a bewegt, um die Öffnung 28 dazu zu bringen, daß sie mit der Öffnung 12b des unteren-festen Elementes 9 zusammenfällt, wie es in der Fig. ?£ dargestellt ist. Bei der obigen Anordnung ist jedes Bauelement 1 in der· öffnung 2b in die-Öffnung 12B hineingefallen und wird durch diese an eine vorgegebene Stelle der Schaltungsplatte gebracht, die nicht dargestellt ist. Dann wird das bewegbare Element 11 wieaer in eine Richtung des Pfeiles B um die Strecke a zurücicbewegt, so daß die Öffnung 28 mit der Öffnung 12a zusammenfällt,-wie es in der Fig. ?A dargestellt ist. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Arbeitsweise fällt das nächste Bauelement 1 in der Öffnung 12a in die Öffnung 28 hinein, und durch die hin und her gehende Bewegung des bewegbaren Elementes 11 in den Richtungen der Pfeile A und B werden die Bauelemente 1 jeweils durch die entsprechenden Öffnungen 12b hindurchgegeben.

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Da die Dicke T des bewegbaren Elementes 11 größer gewählt ist als die. maximale Länge der Bauelemente 1, wobei in diesem i'alle die Unregelmäßigkeit in der Größe der Bauelemente 1 in Betracht gezogen ist, werden alle Bauelemente 1, die in die Öffnungen hineingefallen sind, nicht in die Öffnungen 12a des oberen festen Elementes 8 hineinragen, wodurch die Bewegung des bewegbaren Elementes 11 nicht gestört wird.

Da weiterhin
/das bewegbare Element 11 mit den Ausnehmungen 30 ausgestattet ist, und die Stärke jeder Ausnehmung 30 in geeigneter Weise gewählt ist, so daß die reduzierte Tiefe t^. der Öffnung 26 geringer ist als die minimale Länge der Bauelemente 1, so tritt dann, wenn ein Bauelement 1 mit geringer Größe in die öffnung 28 hineingefallen ist und die Endkappe 1b des nächsten Bauelementes 1 vom unteren Ende der öffnung 12a gemäß Fig. ?A hervorsteht, bei der Bewegung des bewegbaren Elementes 11 keine Störung auf, die es daran hindern würde, in den Richtungen der Pfeile A und B bewegt zu werden, was von der Ausnehmung herrührt.

Somit kann gemäß der Erfindung trotz der Unregelmäßigkeiten der Länge oder Höhe der Bauelemente das bewegbare Element 11 glatt bewegt werden, wodurch verhindert ist, daß die Bauelemente 1 zerbrochen werden, wobei ihre Qualität beeinträchtigt wird und auch der ordnungsgemäße Betriebsablauf durch die Bruchstücke der Bauelemente 1 behindert wird.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dann störungsfrei und glatt betrieben werden, wenn ein elektronisches Bauelement 1', dessen Außendurchmesser geringer ist als der übliche Außendurchmesser, gemäß Fig. 8A von oben zugeführt wird; mit anderen Worten, wenn das elektronische Bauelement 1' mit einem geringen Außendurchmesser in der öffnung 12a vorhanden

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ist, bekommt das Bauelement 1¹ manchmal während der Bewegung des bewegbaren Elementes 11 eine Neigung. Wenn das bewegbare Element 11 in der Richtung des Pfeiles B bewegt wird, so wird in diesem Fall der Endabschnitt 3 des elektronischen Bauelementes 1' mit kleinem Außendurchmesser durch Eingriff mit einer Innenv/ancflache 28a der öffnung 2b-gemäß Fig. SB gegen die Ausnhemung 30 zurücLgedrückt, und somit fällt das geneigte Bauelement 1' in die Öffnung 28 hinein, ohne daß es von der Oberfläche des bewegbaren Elementes 11 gefangen wird. Demgemäß kann selbst dann, wenn das elektronische Bauelement 1' mit geringem innendurchmesser vorhanden ist, die Vorrichtung glatt betrieben werden.

Ivaerfolgend wird eine Abgabeeinrichtung· zur Abgabe der Bauelemente 1 beschrieben, welche aus den öffnungen 12b des unteren festen Elementes 9 herausgenommen werden, und zwar anhand der Fig. 9-^·, 9B und 9^. I*¹ den Figuren ist mit der Bezugszahl 70 die gesamte Einrichtung bezeichnet. Gemäß Fig. 9-A- ist ein flexibles Hohr 33 mit jeder Hülse 60 des - ^! unteren festen Elementes 9 der automatischen Zusammenbauvorrichtung 80 oder mit einer ausgewählten Hülse 60 an ihrem unteren Ende 60b verbunden.

Inzwischen ist die Leiterplatte 4, auf welcher die Bauelemente 1 angeordnet v/erden sollen, auf eine Befestigungsbasis 35 gebracht, und eine LasLenplattg 31 ist gegenüber von de'r Leiter-' platte 4 angeordnet. Durch die liaskenplatte 31 sind öffnungen 34- an solchen Stellen hindurchgebohrt, welche den Abschnitten der Leitungsplatte 4 entsprechen, wo die Bauelemente 1 angebracht sind. In demjenigen Falle, in welchem die Bauelemente 1 auf der Schaltungsplatte 4 beispielsweise an den Stellen 5ä aufgebracht werden sollen, welche an den Endabschnitten der Verdrahtung 5 liegen, und gemäß Fig. 10 durch strichpunktierte

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Linien angegeben sind, sine curcL· die Las^enplaübe 51 cit öffnungen 34 hindurcngeboLrt, die beispielsweise eine rcu^L,-eckige I'ortn aufweisen, welciie der Projektion der Bau eleven.... 1 auf die Schaltungsplatte 4 entspricht, wobei aie C.:;fn^.n. -. η in der haskenplatte an denjenigen Stellen liegen, an welch?,η die Bauelemente 1 gemäß i'i^. 11 auf die Leiterplatte werden.

In der Fig. 9·^ bezeichnet die Bezugs^ahl 32 eine gungsplatte, um die freien Enden der flexiblen xiohre 33 an solchen Stellen au befestigen, die jeweils den öffnungen 34 der Haskenplatte 31 gegenüberliegen. Jedes itohr 33 is-'u derart, ausgebildet, daß es unter Vorspannung an einex¹ Seite der entsprechenden öffnung 34 d.er Laskenplatte 31 anliegt, v/ie es in der i'ig. 12 dargestellt ist.

Weiterhin ist die gleitbare rl aft e ~j>& zv/iscnen der haskenplat be 31 und der Schaltungsplatte 4 angeordnet. "

Bei der oben beschriebenen Konstruktion fallen die Bauelemente Λ, welche "einzeln von den Öffnungen 12b des unteren festen Elementes 9 der automatischen Zusanmenbauanordnung LO ausgegeben werden, durch die flexiblen Hohre 33 in <J^e"-^e öffnung 34 der Maskenplatte 3I hinein, und zwar an ihrer einen Seite, und werden auf die gleitbare Platte 36 gebracht. In dieser., i'alle wird das elektronische Bauelement 1 an der Stelle in einem aufrechten Zustand gehalten, an welcher es an einer Seite •jeder Öffnung 34 gemäß !'ig. 9A. mit einer Vorspannung anliegt. Danach wird die gleitbare Platte 36 mit dem darauf befindlichen elektronischen Bauelement 1, welches eine aufrechte Stellung einnimmt, in eine Richtung bewegt, die entgegengesetzt zu der vorgespannten Seite der Bauelemente 1 liegt, d. h. in einer HiGhtung des Pfeiles D gemäß der Zeichnung. Dann werden die

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Bauelemente 1 in den öffnungen 34 derart "bewegt, daß sie auf die_< gleitbare Platte 36 gebracht werden und durch Eingriff gegen die andere Seite der Öffnung 34- zum Umfallen gebracht v/erden, was au dem Ergebnis führt, daß jedes Bauelemente 1 gemäß iig. 9B in der Öffnung'34- der haskenplatten 31 liegt. Die Stellung des liegenden elektronischen Bauelementes 1 fällt ait der Teilebefestigungsstellung 5a der Verdrahtungsschaltung 5 auf der Schaltungsplatte 4- zusammen, die unterhalb der haskenplatte 31 angeordnet ist. Wenn daher die gleitbare Platte 3^ weiter bewegt wird, um zwischen der Öffnung 3^ der hackenplatte 31 und der Schaltungsplatte 4- ausgezogen zu werden, wird das Bauelement 1 in der vorgegebenen Stellung 5a der Verdrahtung^schaltung 5 auf die Schaltungsplatte 4 aufgebracht, wie es in der !'ig. 9C dargestellt ist. Die Schaltungsplatte 4 mit dem auf diese Weise darauf angeordneten Bauelement 1 wird von der Befestigungsbasis 35 oder der anderen Stelle gemeinsam mit der liefestigungsbasis 35 weiter bewegt und beispielsweise durch einen Heizofen hindurchtransportiert, um dadurch das Bauelement 1 beispielsweise mit der Verdrahtung 5 ^zu verlöten.

Wenn danach eine weitere Schaltungsplatte 4 unter die Iiaskenplatte 31 gebracht wird, wobei der obige Vorgang wiederholt wird, können die elektronischen Bauteile 1 auf eine große Anzahl von Schaltungsplatten 4 gebracht werden, und zwar jeweils nach einem vorgegebenen Muster. ,

Die erfindungsgeciäße Vorrichtung 80, die oben anhand der Fig. bio Β beschrieben wurde, entspricht dem Fall, bei welchem das bewegbare Element 11 horizontal und gleitbar zwischen zwei Plattenähnlichen festen Elementen 8 und 9 bewegbar ist, um die intermittierende Zuführung der Bauelemente 1 zu ermöglichen. In 0i.e.sem Zusammenhang sein daraaf hingewiesen, daß es auch

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möglich ist, die intermittierende Zuführung der Bauelemente 1 durch eine Drehbewegung des bewegbaren Elementes in bezug auf das feste Element auszuführen, wobei das bewegbare Element hin und her gedreht wird. Eine Ausführungsform dieser Art wird anhand der Fig. 13 beschrieben.

In diesem Falle ist ein zylindrisches festes Element 42 vorgesehen, in welchem ein hin und ner drehbare Element 43 mit zylindrischer Form angeordnet ist. Das feste Element 42 ist derart angeordnet, daß seine axiale Richtung im wesentlichen horizontal ist. Die obere Wand des festen Elementes 42 ist von einer Hülse 60 durchdrungen, um die öffnung 12a zu bilden, durch welche das Bauelement 1 in derselben V/eise wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel hindurchgeführt werden kann. Die Hülse 60 ist an ihrem äußeren Ende mit einem Teilezuführungsrohr 33 verbunden, durch welches die Bauelemente 1 kontinuierlich der öffnung 12a zugeführt werden. Weiterhin ist die Hülse 60 durch die obere Wand des festen Elementes 42 hindurchgeführt, um die Herausnahmeöffnung 12b für die Teile zu bilden, durch welche die Bauelemente 1 hindurchgeführt v/erden können. Die öffnungen 12a und 12b sind auf demselben Umfang des festen Elementes 42 angeordnet.

Innerhalb des drehbaren Elementes 43 ist ein zur Aufnahme von Teilen bestimmter konkaver Abschnitt 45 ausgebildet, welcher der Umfangsflache zugewandt ist, die in selektiver Weise den Öffnungen 12a und 12b bei den jeweiligen Drehsteilungen gegenüber angeordnet sein kann. Die Tiefe T des konkaven Abschnittes 45 ist größer gewählt als die maximale Länge der Bauelemente 1, wobei deren ungleiche Längen oder Höhen in Betracht gezogen sind. Weiterhin ist eine Ausnehmung 47 auf dem drehbaren Element 43 an einer Seite in bezug auf den konkaven Abschnitt 45 vorgesehen, so daß dadurch die Tiefe des konkaven Abschnittes 45

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von seinem Boden aus zum Teil vermindert wird. Die reduzierte Tiefe T. dieses Abschnittes ist kleiner als die minimale Länge der Bauelemente 1, und zwar unter den ungleichen Längen oder Höhen dieser Bauelemente.

Die Ausnehmung 47 ist derart angeordnet, daß der konkave Abschnitt 45 an der Rückseite in bezug auf eine Kichtung liegen kann, in welcher eine Drehung aus einer Stellung gegenüber von der öffnung 12a in eine Stellung gegenüber von der Öffnung 12b erfolgen kann. Der konkave Abschnitt 45 kann an seinem Boden mit einer Belüftungsöffnung 46 versehen sein, wenn dies erforderlich ist. ·

Bei einer solchen Konstruktion führt die automatische Zusammenbauvorrichtung 80 die Zuführung der elektronischen Bauteile 1 in folgender Weise durch: "Wenn die öffnung 21 kontinuierlich mit dem Bauelement 1 beschickt wird, wird das drehbare Element 45 in eine Stellung gebracht, in welcher der konkave Abschnitt 45 der öffnung 12a gegenübersteht, wie es in der Fig. I3A dargestellt ist. Bei einer solchen Anordnung fällt das Bauelement 1, welches in der öffnung 12a angeordnet ist, in den konitaven Abschnitt 45 hinein. Dann wird das drehbare Element 43 so gedreht, wie es durch den Pfeil F angegeben ist, um den konkaven Abschnitt 45 gegenüber von der Öffnung 12b anzuordnen, wie es in der Fig. Ί3Β dargestellt ist. 'Somit wird das Bauelement 1 in dem konkaven Abschnitt 45 durch die öffnung 12b herausgenommen. Ifachdem das Bauelement 1 herausgenommen ist, wird dann, wenn das drehbare Element 43 gemäß dem Pfeil G gedreht wird, so daß es wieder in die in der Fig. 13A dar- . gestellte Lage gebracht ist, das nächste Bauelement 1 in ähnlicher Weise in den konkaven Abschnitt. 45 hineinfallen, und' ders'elbe Vorgang wie oben wird wiederholt, um die Bauelemente 1 aus der Öffnung 12b einzeln intermittierend herauszunehmen. Die auf

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diese Weise herausgenommene elektronischen" Bauelemente 1 werden, den vorgegebenen Stellen auf der Schaltungsplatte 4 in ähnlicher Weise zugeführt,' wie es oben bereits erwähnt wurde, und zwar durch die Ab gäbe einrichtung '/0, die in den Fig. 9 bis 12 einschließlich beschrieben ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind das feste Elemente ^L\2 und das drehbare Element 43 mit einer Vielzahl von bätzen von öffnungen 12a und 12b ausgestattet und weisen weiterhin konkave Abschnitte 45 entlang der axialen Richtung auf, um cen gleichzeitigen Herausnehmvorgang der vielen Bauelemente 1 auc den entsprechenden Öffnungen 12b auszuführen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 80, die gemäß der obigen Beschreibung aufgebaut ist, ist die Anordnung weiterhin so getroffen, daß kein Bauelement 1 die öffnung 12a dadurch beschädigen kann, daß es oberhalb des konkaven Abschnittes 4^ dort hineinragt, weil die Tiefe T des konkaven Abschnittes 45 im drehbaren Element 43 größer gewählt ist als die maximale Länge der Bauelemente 1, und zwar in ähnlicher Weise, wie es in der oben beschriebenen Ausführungsform der Fall war. Selbst dann, wenn ein kleines Bauelement 1 in den konkaven Abschnitt 45 eingesetzt wird und das untere Ende des nächsten Bauelementes 1 aus der öffnung 12a in den konkaven Abschnitt 45 hineinragt, kann deshalb, weil das drehbare Element 43 mit der Ausnehmung 47 auf der Rückseite des konkaven Abschnittes 45 in bezug auf die Drehrichtung des Pfeiles F ausgestattet ist, das untere Ende des nächsten Bauelementes 1 die Drehung des drehbaren Elementes 43 in der Richtung des Pfeiles !■ nicht stören und keine Beschädigung verursachen. Dies führτ zu dem Ergebnis, daß .selbst in diesem Falle eine ordnungsgemäße und störungsfreie Positionierung des Bauelementes erreicht werden Kann.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen betreffen den Fall, in welchem die Bauelemente 1 auf die Schaltungsp]afcte 4 aufgebracht

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werden, um. daran befestigt zu werden. Wenn dabei das Bauelement 1 "beispielsweise ein Stift mit einem Durchgangsloch ist, welcher dazu dient, um die vordere und die rückwärtige Verdrahtung auf der Schaltungsplatte elektrisch miteinander zu verbinden, so ist eine automatische Zusammenbauvorrichtung gecäß der-Erfindung auch dazu anwendbar, um solche Bauelemente zuzuführen. In diesem !'alle kann der Stift mit dem Durchg&ngsloch, welcher als Bauelement 1 anzusprechen ist, mit einer solchen Konstruktion verwendet werden, daß beispielsweise eine wellenartige Ausnehmung 4-9 in einem Ketallaylinderelement entlang seiner axialen.Richtung angebracht ist, wie es in der Fig. 14A dargestellt ist. In einem anderen Falle kann ein hohles prismatisches Element verwendet werden, wie es in der ii_o. 14is dargestellt ist. Als weiteres Beispiel kann ein Ketallsylinder verwendet werden, der ausgezackte Streifen 4-1 aufweist, üie auf εeiner Außenumfangsflache entlang seiner Achse oder geneigt dazu angeordnet sind, wie es in den Fig. 14-C und 14-D clari_,ertellt ist. "Weiterhin können die Streifen 41 zusätzlich t;a I eineu v/e-llenfürmigen unebenen huster ausgestattet sein. Laci.fölgend wiru eine Abgabeeinrichtung 91 beschrieben, welche uazu dient, den Stift 1 mit einer Durchgangsöffnung durch die

splatte 4 hindurchzucchieben, v/obei auf die Fig. 15^, und 1SaG 3czug "genommen v/ird.

xn diesen» Falle ist gemäß Fig. 15A auch das flexible Rohr 33 mit der öffnung 12b der -automatischen Anordnungsvorrichtung 80 verbunden, unü dac gegenüberliegende Ende des Rohres 33 ist durch die.Rohrbefestigungsplatte 32 an einer Stelle angebracht, reiche der Anordnungsstelle des Stiftes mit einem Durchgangslocii in bezug auf öle Schaltungsplatte 4 in derselben Weise entspricht, wie es oben anhand der Fig. 9 bereits beschrieben wurde.

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Unter Einhaltung eines erforderlichen Abstandes zu der itoLx¹-befestigungsplatte 32 ist eine Aufnahmeplatte 50 angeoranet, durch welche Öffnungen 51 hindurchgebohrt sind, von denen Jede dem Endabschnitt des Rohres 33 gegenübersteht und von diesem einen Stift 1 mit einer Durchgangsöffnung bekommt, unter dieter Aufnahmeplatte 50 ist eine Einrichtung 55 i&it Stangen 5^ angeordnet, welche in die entsprechenden Öffnungen 51 eingesetzt sind, um nach oben zu drücken.

Zunächst wird gemäß Fig. 15-Δ- das Bauelement oder der Stift 1 mit der Durchgangsöffnung von dem Rohr 33 in die öffnung 51 der Aufnahmeplatte 50 eingesetzt. Zu dieser Zeit wird der Bodenteil der Öffnung 51 durch die Stange 54- verschlossen, und somit wird der Stift 1 durch die Stange 54- aufgenommen. Danach wird gemäß Fig. 15-B d.ie Schaltungsplatte 4 zwischen die Rohrbefestigungsplatte 32 und die Aufnahmeplatte ^O gebracht, wobei in die Schaltungsplatte 4 öffnungen 5b hineingebohrt sind, um die Stifte 1 an vorgegebenen Stellen einzusetzen. In diesem Falle sind die öffnung 5b der Schaltangsplatte 4 und die öffnung 51 der Aufnahiaeplatte 50 derart angeordnet, daß sie miteinander zusammenfallen bzw. fluchten. Dann wird gemäß Fig. 15C die Stange 54- nach oben in die öffnung 51 hineingeschoben, und zwar durch einen hochdrückmechanismus 55» um das Bauelement oder den Stift 1 in die öffnung 5b der Schaltungsplatte 4 hineinzudrücken.

Auf diese Weise wird der Durchgangsstift 1 durch die Schaltungsplatte 4 hindurch an seiner vorgegebenen Stelle eingesetzt, so daß danach der Stift 1 erforderlichenfalls verlötet wird, und zwar mit dem Endbereich der Verdrahtung 5» öle auf der Vorderseite oder der Eückseite der Schaltungsplatte 4 vorgesehen ist und sich zur öffnung 5b erstreckt.

Mit der obigen Anordnung können eine Vielzahl von Durchgangsstiften gleichzeitig durch die Schaltungsplatte 4 eingesetzt

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werden, und der üinsetzvorgang kann aucL automatisch durchgeführt werden.

Während die Grundzüge -der Erfindung; oben in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen erläutert wurden, dürfte ersichtlich sein, daß die Beschreibung nur als Beispiel dient, und keinerlei Begrenzung für die Erfindung darstellt.

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Claims

Patentansprüche

1.)Vorrichtung zum automatischen Einsetzen elektronischer Verbindungselemente in und/oder zur Anbringung leitungsloser elektronischer Bauelemente an eine Platte mix, eine:- gedruckten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein festes Element vorgesehen ist, daß weiterhin ein bewegbares Element vorhanden ist, welches in entgegengesetzter Beziehung zu dem festen-Element bewegbar ist, daß das feste Element eine Öffnung aufweist, welcne daiou dient, ein Bauteil aufzunehmen, daß weiterhin das bewegbare Element ebenfalls mit einer Öffnung ausgestattet ist, welche gegenüber von der Öffnung des festen Elementes angeordnet ist und dazu dient, das Bauteil daraus zu übernehmen, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des bewegbaren Elementes auf ihrer einen Seite mit einer Ausnehmung ausgestattet ist, so daß die Tiefe der Öffnung des bewegbaren Elementes größer gewählt ist als die maximale Länge der Bauteile, und zwar unter ungleichen Längen derselben, während die reduzierte Tiefe der öffnung aufgrund der Ausnehmung kleiner gewählt ist als die minimale Länge der Bauteile, und zwar unter ungleichen Höhen derselben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine unteres festes Element vorgesehen ist, welches unter dem bewegbaren Element gegenüber von diesem angeordnet ist und eine.Offnung aufweist, welche durch das Element hindurchgebohrt ist, um diskrete elektronische Bauteile auf-■ -zunehmen, und daß die öffnung des unteren festen Elementes •mit einer Hülse ausgestattet ist, die ihrerseits mit einen flexiblen Teilezuführungsrohr verbunden ist, wobei weiterhin eine Kohrbefestigungsplatte vorhanden ist, die eine 1'eileauf- -nahmeöffnung hat, die gegenüber von dem freien Ende des Iiohres angeordnet ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine haskenplatte vorgesehen ist, die eine rechteckige öffnung aufweist, deren Größe gleich oder größer ist als die Länge oder die Höhe des Bauteiles, und daß weiterhin eine gleitbare Platte vorhanden ist, welche unter der haskenplatte angeordnet ist und welche dazu dient, einmal das Bauteil· aus der Öffnung der haskenplatte aufzunehmen und zum anderen weiterhin dazu, dieses Bauteil auf eine Platte 'mit einer gedruckten Schaltung an einer vorgegebenen Stelle dadurch abzugeben, daß es zwischen der haskenplatte und der Platte der gedruckten Schaltung bewegt wird.

A-. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahmeplatte vorgesehen ist, die eine Teileaufnahme-Öffnung und eine Einrichtung aufweist, welche eine Stange hat, die in die Teileaufnahmeöffnung eingesetzt ist, um einen Verbindungsstift in der öffnung hochzudrücken.

!?. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Element ein zylindrisches Element ist, welches eine Teileaufnahmeöffnung und eine Teilezuführungsöffnung hat, und daß das bewegbare Element ein hin- und herdrehbarec zylindrisches Element ist, welches einen konkaven Abschnitt zur Teileaufnahme hat. ' "

b. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das feste zylindrische Element und das bewegbare zylindrische Element mit einer Vielzahl von Öffnungen und konkaven Abschnitten entlang ihrer axialen Richtung ausgestattet sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilezuführungsöffnung mit einer Hülse ausgestattet ist, die ihrerseits mit einem flexiblen TeilezuiüIirungE-rolir und einer Rohrbefestigungsplatte verbunden ist, welche eine Teileaufnahmeöffnung hat, die gegenüber von dem freien Ende des Rohres angeordnet ist»

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine haskenplatte vorgesehen ist, die eine rechteckige Öffnung hat, deren Größe gleich oder größer ist als die Länge oder die Höhe des Bauteiles, daß weiterhin eine gleitbare Platte unter der haskenplatte angeordnet ist, welche dazu dient, einmal das Bauteil aus der Öffnung der Haskenplatte aufzunehmen und zum anderen das Bauteil auf eine Platte einer gedruckten Schaltung an einer vorgegebenen Stelle dadurch abzugeben, daß es zwischen der haskenplatte und der Platte der gedruckten Schaltung bewegt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Abnahmeplatte vorgesehen ist, die eine Teileauf nalinieöffnung und eine Einrichtung hat, die einen Stab bzw. eine Stange aufweist, welche in die Teileaufnahmeöffnung eingesetzt ist, um einen Verbindungsstift in der Öffnung hochzudrücken.

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