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Verfahren zur Herstellung von gelochten Platten, vorzugsweise gelochten Isolierstoffplatten für die Anordnung von elektrischen Schaltungselementen sowie Maschine zur
Herstellung solcher Platten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gelochten Platten, vorzugsweise gelochten Isolierstoffplatten für die Anordnung von elektrischen Schaltungselementen sowie auf eine Ma- schine zur Herstellung solcher Platten.
In der Erzeugung elektrischer Stromkreise, bei welchen die Anschlussdrähte der elektrischen Elemente durch Löcher einer Isolierstoffplatte hindurchgeführt werden und dann mit Leitern, wie z. "gedruckten" Leitern oder anders aufgebrachten Leitern, verbunden werden, ist es notwendig, zuerst die Schaltungsplatte mit einer Vielzahl von genau angeordneten Löchern zu versehen, durch welche die Anschlussdrähte der Komponenten hindurchgeführt werden. Im Falle der "gedruckten Schaltungen" sind die gedruckten Leiter bereits auf der Schaltungsplatte aufgebracht. Diese Leiter werden deshalb während der Lochung ebenfalls gelocht.
Ein Ziel der Erfindung ist die schnelle und genaue Lochung von Isolierstoffplatten mittels Programmierung für die Automation der Erzeugung solcher Lochplatten.
Es sind bereits Maschinen bekannt (britische Patentschrift Nr. 764588), bei welchen die Werkstückhaltevorrichtung relativ zu dem besonders steuerbaren Werkzeugkopf nach zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen um in Lochkarten vorher genau festgelegten Strecken zu verschieben ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren sowie die erfindungsgemässe Maschine zur Durchführung des Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass dieLochungswerkzeuge aus mindestens einem Satz mit mindestens zwei in einer Geraden liegenden Werkzeugen oder aus diesem Satz von Werkzeugen und aus mindestens einem weiteren Satz von mindestens zwei in einer Geraden anderer Richtung liegenden Werkzeugen bestehen, wobei ein bestimmter von Satz zu Satz unterschiedlicher oder gleicher, vorzugsweise einstellbarerAbstand a, b zwischen mindestens zwei Werkzeugen eines Satzes eingehalten wird, die Plattenhaltevorrichtung in Richtung parallel zu den genannten Geraden eine Länge, welche den vorerwähnten bestimmten Abstand zwischen zwei Werkzeugen nicht überschreitet, vorzugsweise stufenweise in Teilen dieses Abstandes bewegt wird,
und die Werkzeuge entsprechend der relativen Stellung zu den Plattenhaltevorrichtungen individuell betätigt werden.
Nach der weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Richtung der vorerwähnten Geraden einer Richtung zur Richtung der Geraden anderer Richtung einen Winkel von 900 einschliesst, so dass eine koordinatenmässige relative Bewegung zwischen Plattenhaltevorrichtungen und Lochungswerkzeugen ermöglicht ist.
Weiters kann vorgesehen sein, dass in jeder Richtung einer Geraden bzw. indenx-y-Koordinaten- richtungen erste Einstelleinrichtungen zur Bewegung der zu bearbeitenden Platten in Grundschritteinheiten vorhanden sind, mit einem an diesen Einrichtungen eingebrachten Gestell, und dass weiters ein Treibrad zum Antrieb des Gestelles und ein Sperrstift zur genauen Justierung und Festhaltung der Platte in der gewünschten Lage Anwendung finden.
Nach der ferner noch möglichen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass für die Bewegung und Einstellung von Teilschritteinheiten zweite Einstelleinrichtungen Anwendung finden, welche die ersten
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Einstelleinrichtungen bewegen und welche individuell steuerbare Kolben, vorzugsweise Druckluftkolben, bestimmten unterschiedlichen Hubes besitzen, durch deren Betätigung eine Teilschrittlänge oder eine
Summe von Teilschrittlängen je nach der Anzahl der Betätigung der unterschiedlichen Druckluftkolben einem Schiebeglied zur weiteren Verschiebung der zu bearbeitenden Platten mitgeteilt wird.
Vorzugsweise wird die Lochung in verschiedenen Richtungen nacheinander ausgeführt.
Die Steuerung der Bewegung der Halteeinrichtungen und die selektive Betätigung der Lochungswerk- zeuge erfolgt vorzugsweise durchProgrammierungseinrichtungen, z. B. durch einen Lochstreifen. Ein solcher Lochstreifen kann auch als endloser Lochstreifen ausgebildet sein.
Die Lochungswerkzeuge sind z. B. Stanzwerkzeuge oder Bohrwerkzeuge.
Die zu lochende Platte wird z. B. in den beiden Koordinatenachsenrichtungen in eine Anzahl von vor- zugsweise gleichen Teilen geteilt. Ein Randteil wird als Bezugsteil bestimmt. Die andern, verbleibenden
Teile werden symmetrisch zum Bezugsteil überlagert, so dass alle notwendigen Lochstellungen auf den Bezugsteil bezogen werden können.
Die Lochungsmaschine hat so viele Stempel, wie es Plattenteile gibt. Die Stempel sind dementsprechend auf den gleichen koordinatenmässigen Stellen in den verschiedenen Plattenteilen angeordnet.
Die Programmierung, welche auf den Bezugsteil bezogen ist, der alle gewünschten Lochstellungen enthält, bewirkt, dass die Platte koordinatenmässig unterhalb der Lochungswerkzeuge verschoben wird und dann in den gewünschten Plattenteilen das Werkzeug zur Lochung betätigt wird.
Eine Anzahl von kleineren Platten kann in gleicher Weise hergestellt werden, indem man sie als eine einzige Platte betrachtet und nach der Bearbeitung zertrennt.
Ein Beispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt ein Bild der Schaltungsplatte, wie sie nach der Bearbeitung aussehen soll. Die Fig. 2 zeigt ein Bearbeitungsfeld für die Programmierung, bei welcher die vier Quadranten der Fig. l in dem Bezugsquadranten vereinigt werden. Die Fig. 3 zeigt dieProgrammierungstabelle. Die Fig. 4 zeigt ein Bild des Steuerpaneels für den Bandlocher. Die Fig. 5 zeigt einen Teil des Lochsteifens nach der Programmierung laut Fig. 3.
In Fig. 6 ist eine Draufsicht der Bearbeitungsmaschine mit Werkzeugen gezeigt. Fig. 7 zeigt einen Aufriss eines Teiles der Lochungsmaschine nach Fig. 6. Fig. 8 zeigt einen Schnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 7, der jedoch in der Bildebene um 900 verdreht ist.
Die zu beschreibende Lochungsmaschine besteht im wesentlichen aus einem koordinatenmässig verschiebbaren Tisch, auf welchem die zu bearbeitende Platte aufgebracht wird. Der mit der Platte versehene Tisch wird aufeinanderfolgend unterhalb einer Gruppe von vier voneinander entfernten Stempeln ge-
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"a" und" " " verwendet, wobei die Umrechnung der angegebenen Zollwerte in cm-Wertedurch Multiplikation des Zollwertes mit Z, 54 erfolgt. 1" entspricht demgemäss 2, 54 cm. Es ist auch möglich, an Stelle der koordinatenmässigen Verstellung des Tisches nur in einer Geraden (also eindimensional) zu arbeiten. In diesem Falle wird mindestens ein Satz von Lochungswerkzeugen in einer Geraden angeordnet. Die Bewegung des Tisches erfolgt dann in Richtung dieser Geraden.
Jedes Werkzeug ist von mindestens einem andern Werkzeug gleich dem Maximalweg des Tisches in dieser Richtung entfernt. Wenn der Tisch eine Länge von m Einheiten in einer Bewegungsrichtung besitzt und ein Werkzeugsatz p Stempel besitzt, wobei p 2, dann braucht der Tisch nur einen Weg von m/p zurückzulegen. Dieser Weg wird mit"a"bezeich- net..
Der Tisch ist normalerweise in jeder Koordinatenrichtung in Stufen von 0, 2"als Grundschritteinheit bewegbar. Diese Bewegung kann in beiden Richtungen erfolgen. Der Tisch kann ferner in jeder Koordina-
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Der erste Schritt, um eine elektrische Schaltungsplatte mit bestimmten Löchern herzustellen, ist die Herstellung eines Bildes auf einem mit einem quadratischen Raster versehenen Papier, wie in Fig. l dargestellt. Das Papier wird auf jeder Koordinatenachse mit den Grundschritten, z. B. 0 - 8 in der y-Achse und 0-12 in der x-Achse bezeichnet.
Die Fig. 1 zeigt ein Bild einer rechteckigen Platte 8 X 0, 2"zu 12 X 0, 2", also somit 1, 6" X2, 4".
Diese Dimension stellt nur ein Ausführungsbeispiel zur Erklärung der Programmierung und der Funktion der Maschine dar. Die zu beschreibende Maschine kann jede Grösse von Platten bis zu 10 Quadratzoll (in welchemFalle bei quadratischerSchaltungsplatte dieSeitenlängen 5"sind) verarbeiten. Dieser Maximalwert kann natürlich innerhalb ausführbarer Grenzen auf grössere Flächen durch andere Dimensionierung des koordinatenmässig bewegbaren Tisches ausgedehnt werden.
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Die drei mit ".100" ",".050" " und ".025" " bezeichneten Spalten der Tabelle in Fig. 3 erlauben kombiniert die Erreichung jedes 1/8-Schrittes als Unterteilung eines Grundschrittes.
Da beimBeispiel des Loches E5 keine Aufwärts- oder Abwärts-Bewegung in y-Richtung erfolgt, bleibt die Spalte Y unausgefüllt. In der x-Richtung erfolgt die oben angeführte Vorwärtsbewegung, so dass dort i "p"in der Spalte X vorgemerkt wurde.
Da die Lochung sowohl imA-Quadranten wie auch im B-Quadranten erfolgt, ist in der letzten Spalte "AB"vorgemerkt.
Das dritte Loch E6 ist im Punkt x = (2 + 3/8) und y = (1 + 4/8) zu stanzen. Dieses Loch E6 ist den
Quadranten B, C und D gemeinsam.
In diesem Falle sind die Programmierungseintragungen in der Tafel der Fig. 3 wie folgt :
In der Spalte "Y-" ist ein Grundschritt (gekennzeichnet als"l"in der Spalte". 200"") und ein
4/8-Schritt (gekennzeichnet als"X"in der Spalte". 100"") vorgesehen. Inder Spalte"X-"sind zwei
Grundschritte und ein zusammengesetzter 3/8-Schritt (ein Schritt". 050""plus ein Schritt". 025"").
Die übrigen Programmierungsschritte der Tabelle der Fig. 3 sind analog.
Zur maschinellen Verarbeitung der in der Tabelle der Fig. 3 gegebenen Daten wird ein Lochstreifen verwendet. Jede Zeile der Tabelle der Fig. 3 ist in einem Block von sechs Spalten mit je 5 möglichen
Lochstellungen ausschliesslich der üblichen Transportierungslöcher für Lochstreifen enthalten.
Die bekannte Technik, wo bei einem Loch eine positive Instruktion erfolgt, ist für die Erfindung so geändert, dass bei einer positiven Information nicht gelocht wird, während bei einer negativen Informa- tion gelocht wird.
Es wird ein Block mit 30 Fühlstiften verwendet. Dort wo ein Fühlstift durch ein Loch, weil vorhan- den, durchgeht, wird keine Information weitergegeben, während bei positiven Instruktionen kein Loch vorhanden ist.
Im 2-aus-5-Code ist z. B. somit für die Zahl "6" der Code "01001", wobei Löcher an den Stellen
1, 3 und 4 gestanzt werden.
Der Code der dezimalen Ziffern in diesem Code ist wie folgt :
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<tb>
<tb> 0 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP>
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>
<tb> 1000111000
<tb> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP>
<tb> 0010010. <SEP> 101 <SEP>
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb>
Jeder Block wird für jede Zeile auf einmal auf das Band gesetzt. Die ersten zwei Spalten enthalten die Informationen über Grundschritte und Teilschritte in y-Richtung. Die folgenden beiden Spalten enthalten die Informationen über Grundschritte und Teilschritte in x-Richtung. Die fünfte Reihe enthält die Informationen für Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung für beide Achsen.
Die sechste Spalte enthält Informationen, welche Stempel in dieser bestimmten Stellung zur Wirkung kommen sollen. Die sechste Reihe enthält auch eine"ENDE"-Information, welche nur dann zur Anwendung kommt, nachdem das gesamte Programm auf das Band gebracht worden ist.
Die Fig. 4 zeigt das Steuerpult für die oben erwähnte Stanztechnik.
Es sind fünf Drucktasten PB1, PB2, PB3, PB4 und PB5 vorhanden, sowie auf der linken Seite (Fig. 4) von oben nach unten vier Drucktasten für "Löschen", "Abstand", "Stanzen" und "Index". Weiters ist eine Anordnung von Anzeigelampen IL vorhanden, welche in den Spalten rl, r2, r3, r4, r5 und r6 angeordnet sind, wobei jede Lampenstelle einer möglichen Lochstelle des Bandes entspricht.
Da ein positiver Befehl durch eine Reihe von nichtausgeführten Löchern gekennzeichnet ist, besteht bei keinerlei positivem Befehl eine Reihe von fünf Löchern.
In diesem Falle wird der Knopf "Abstand" betätigt, welcher die gleichzeitige Stanzung der fünf Löcher des Bandes bewirkt.
Wenn ein oder mehrere positive Befehle in einer Reihe erforderlich sind, werden die entsprechenden
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In analoger Weise werden die andern Zeilen der Programmierung auf das Band gelocht. Wenn der letzte Befehlblock'auf das Band gebracht wurde, dann wird die Taste "Zwischenraum" fünfmal gedrückt mit Drücken der Taste "Index" zwischen den Betätigungen und dann wird die Taste PB5 gedrückt, um den
Befehl "Ende" in der letzten (sechsten) Spalte zu perforieren.
Das Programmierungsband kann z. B. als endloses Band ausgeführt werden und für die Steuerung der
Plattenstanzeinrichtung, welche nun beschrieben wird, verwendet werden. Es sind auch Vorkehrungen möglich, das Band beim Befehl "Ende" zu stoppen und dann erst weiterzubewegen, wenn die gestanzte
Platte durch eine neue Platte im koordinatenmässig bewegbaren Tisch ersetzt ist.
Gemäss Fig. 6 besteht die Einrichtung aus einer Plattenstanzmaschine, einer Bandlösevorrichtung 2 und einer Bandstanzvorrichtung 3.
Die Maschine 1 wird zuerst im Detail beschrieben. Am Maschinenrahmen 4 und nach vorne mit Fort- setzungen versehen angebracht sind parallele Führungsschienen 5 und 6. Die Führungsschienen 6 besitzen einen zentralen Schlitz 7. Ein erster Maschinenrahmen 8 ist entlang den Schienen 5 und 6 auf dem Räder- paar 9 und 10 bewegbar. Die zwei Räder 10 besitzen Flanschen 11, welche in dem Schlitz 7 laufen.
Ein zweiter Maschinenrahmen 12 ist auf dem ersten Maschinenrahmen 8 aufmontiert und kann senk- recht dazu mittels der Räderpaare 13 und 14 bewegt werden. Die zwei Räder 14 besitzen einen zentra- len Flansch 15, welcher in dem entsprechenden Schlitz 16 läuft.
Die zwei Maschinenrahmen 8 und 12 stellen einen koordinatenmässig bewegbaren Tisch dar, auf welchen schon Bezug genommen wurde. Eine zu lochende Platte wird auf den Maschinenrahmen 12 ge- legt, welcher mit entsprechenden einstellbaren, nicht gezeigten Einstellklammern versehen ist, um die
Platte zu halten.
Der Maschinenrahmen 8 ist in Richtung der x-Achse durch die erste Einstelleinheit 17 bewegbar, während der Maschinenrahmen 12 in Richtung der y-Achse durch die zweite Einstelleinheit 18 bewegbar ist.
Die Einstelleinheit 17 besteht aus einem Gestell 19, dessen ein Ende mit dem Maschinenrahmen 8 verbunden ist. Das Gestell 19 wird in jeder Richtung durch ein Antriebsrad 20 angetrieben, welches in jeder Richtung bewegt werden kann.
Ein Sperrstift 21 ist normalerweise von dem Gestell 19 während dessen Bewegung durch das Antriebs- rad 20 zurückgezogen, kommt aber in Eingriff, wenn die Bewegung beendet ist, um dann das Gestell in seiner Stellung festzuhalten.
Wie schon beschrieben wurde, ist der Grundschritt 0, 2". Das Gestell 19 ist daher mit vielfachen Ab- ständen dieses 0, 2"-Ganges ausgestattet, wobei in einen dieser Abstände der Sperrstift zur Sperrung des
Gestelles einrastet.
Das Gestell 19, das Antriebsrad 20 und der Sperrstift 21 ergeben zusammen die Einstelleinheit für die x-Achsenbewegung nach Grundschritten. Diese Teile sind auf der Grundplatte 22 montiert, welche längs den Führungen 23 durch eine Teilschritteeinstelleinheit 24 bewegbar sind. Letztere Einheit besitzt einen
Stab 25, welcher von der Einheit absteht und mit der Basisplatte 22 verbunden ist. Der Stab 25 kann, um die Basisplatte 22 zu bewegen, in dieEinheit 24 hineingezogen werden. Deshalb können das Gestell 19 und der Rahmen 8 in bestimmten Vorwärtsschritten der Grössen 0, 025", 0, 050" oder 0, 100" oder einer
Kombination dieser Vorwärtsschritte entsprechend dem erforderlichen Teilschritt bewegt werden.
Einzelheiten der Teilschritteeinstelleinheit 24 sind in Fig. 7 und 8 dargestellt. Der Stab 25 ist ein
Teil eines Blockes 100 und ragt aus diesem durch ein Loch in der Platte 101, welche fest mit dem Hinterblock 102 durch die Stäbe 103 verbunden ist. Der Block 100 ist längs den Stäben 103 bewegbar, genauso wie ein Block 104. Die Blöcke 100 und 104 werden normalerweise in der gezeigten Stellung durch die Federn 105 festgehalten.
Innerhalb des Blockes 104 befinden sich kreisförmige Gummimembranen 106 und 107, welche an den abgesetzten inneren Teilen des Blockes 104 durch Befestigungsringe 108 und 109 angebracht sind. Auf ähnliche Weise ist eine Membrane 110 durch den Befestigungsring 111 an dem abgesetzten inneren Teil des Blockes 100 angebracht.
Ein scheibenförmiger Kolben 112 ist fest mit dem Hinterblock 102 durch den Dübel 113 derart verbunden, dass der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen 114 und 115 0, 025" beträgt.
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Kolbensbeträgt. Die Dimensionierung des Kolbens 117 ist so ausgeführt, dass der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen 121 und 1220, 100" beträgt.
Die Räume 123, 124 und 125 sind je mit einer besonderen, nicht gezeigten Druckluftquelle verbunden.
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