DE102005038522A1 - Laser cutting machine is used to separate electronic circuit boards that are moved by linear motors - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung für flächenhafte Werkstücke, insbesondere zum Vereinzeln von bestückten Leiterplatten.The The invention relates to a separating device for planar workpieces, in particular for separating from stocked Printed circuit boards.
Mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatten werden üblicherweise hergestellt, indem ein ausladendes Leiterplattensubstrat mit elektronischen Bauteilen bestückt wird, so dass eine Vielzahl von Leiterplatten hierdurch vorbereitet werden, die dann in geeigneter Weise von dem zusammenhängenden Substrat abgetrennt, d. h. vereinzelt werden. Dieses Abtrennen erfolgt in bekannter Weise durch mechanische spanabhebende Bearbeitung, insbesondere durch einen Fräser oder durch ein rotierendes Sägeblatt, eine Schleif- oder Trennscheibe, welche das ausladende bestückte Leiterplattensubstrat durch orthogonal zueinander verlaufende Trennschnitte in zumeist rechteckförmige Leiterplatten trennt, die dann, ohne eine weitere Bearbeitung zu erfordern, weiter verbaut werden.With equipped electronic components Printed circuit boards are usually manufactured by a protruding printed circuit board substrate with electronic Components assembled is prepared so that a lot of printed circuit boards through this which are then suitably linked to that Substrate separated, d. H. to be isolated. This separation takes place in a known manner by mechanical machining, in particular by a milling cutter or by a rotating saw blade, a grinding or cutting disc, which the expansive assembled printed circuit board substrate through separating mutually orthogonal separating cuts into mostly rectangular printed circuit boards, which then, without requiring further processing, further installed become.
Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, dass die Ausführung eines derartigen Trennvorgangs für flächenhafte Werkstücke, im Besonderen für Leiterplatten mit einer mechanischen Stressbeaufschlagung einhergeht, die das flächenhafte Werkstück, im Besonderen die Leiterplatte, in Mitleidenschaft ziehen kann. Gerade bei Leiterplatten, die mit empfindlichen elektrisch leitenden und elektrisch isolierenden Beschichtungen versehen sind, können sich hochfrequente mechanische Belastungen schädigend auswirken. Eine weitere Belastung, die insbesondere für Leiterplatten extremst gefährlich sein kann, ist die mit mechanischer Bearbeitung einhergehende starke Wärmeeinleitung in das Werkstück. Hierdurch können elektrisch leitende Verbindungen beschädigt und elektronische Bauteile zerstört werden.It was inventively found that execution such a separation process for areal Workpieces, in particular for PCBs are accompanied by a mechanical stress, the areal Workpiece, in particular, the circuit board, can affect. Especially with printed circuit boards that are sensitive with electrically conductive and electrically insulating coatings may be high-frequency mechanical loads have a damaging effect. Another Strain, especially for printed circuit boards extremely dangerous can be, is the strong heat input associated with mechanical processing into the workpiece. This allows electrically conductive connections damaged and electronic components destroyed become.
Ausgehend von dieser Erkenntnis liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trenneinrichtung für flächenhafte Werkstücke, insbesondere zum Vereinzeln von bestückten Leiterplatten, zu schaffen, bei der die vorstehend geschilderten Nachteile nicht auftreten, mit der also ein schonendes, jedoch hochgenaues und wirtschaftlich ausführbares Trennen flächenhafter Werkstücke möglich ist.outgoing From this realization, the present invention has the object basis, a separator for sheet-like workpieces, in particular for separating from stocked Circuit boards, to create, in which the disadvantages described above not occur, so with a gentle, but highly accurate and economically feasible Separate areal workpieces possible is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Trenneinrichtung für flächenhafte Werkstücke, insbesondere zum Vereinzeln von bestückten Leiterplatten, mit einer Lasertrennvorrichtung mit einer stationären Laserquelle und einer in der Werkstückebene stationären Trennstelle und mit zwei Zuführvorrichtungen zum Zuführen des Werkstücks zur Trennstelle und zum Verfahren des Werkstücks bezüglich der Trennstelle entsprechend dem auszuführenden Trennschnitt, wobei die jeweilige Zuführvorrichtung eine Verfahrbarkeit in der Werkstückebene mittels eines Linearmotorantriebs aufweist.These The object is achieved by a separator for areal Workpieces, in particular for separating populated printed circuit boards, with a Laser separation device with a stationary laser source and an in the workpiece level stationary Separation point and with two feeders for feeding of the workpiece to the separation point and the process of the workpiece with respect to the separation point accordingly to be carried out Separating cut, wherein the respective feeding device a mobility at the workpiece level by means of a linear motor drive has.
Es wird also erfindungsgemäß von mechanisch arbeitenden zerspanenden Trennvorrichtungen Abstand genommen, und es wird stattdessen eine Lasertrennvorrichtung eingesetzt. Wesentlich dabei ist, dass mit einer stationären Laserquelle gearbeitet wird, dass also die Laserquelle selbst nicht einer hohen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen unterworfenen Bewegung ausgesetzt werden muss. Ausgehend von dieser stationären Laserquelle wird der Laserstrahl durch eine Laseroptik zu einem Schneidkopf geführt, von wo aus der Laserstrahl direkt auf das flächenhafte Werkstück, insbesondere in Form einer bestückten Leiterplatte, die sich an der Trennstelle befindet, geleitet wird.It is thus according to the invention of mechanical working cutting separators, and instead a laser separation device is used. Essential it is that working with a stationary laser source, that the laser source itself does not have a high acceleration and delays Movement must be suspended. Starting from this stationary laser source The laser beam is transformed by laser optics into a cutting head guided, from where the laser beam directly on the sheet-like workpiece, in particular in the form of a stocked PCB, which is located at the separation point, is passed.
Mit Schneidkopf ist dabei das der Trennstelle benachbarte Ende der Laseroptik bezeichnet, wo der Laserstrahl die Laseroptik verlässt und von dort aus unmittelbar auf die Trennstelle trifft. Wenn vorliegend von dem Begriff der Trennstelle die Rede ist, so bezeichnet dies einerseits eine Position für das flächenhafte Werkstück, in der eine Bearbeitung durch den Laserstrahl möglich ist; der Begriff ist also im Sinne einer Bearbeitungsposition für das Werkstück zu verstehen. Andererseits bezeichnet der Begriff natürlich auch den Auftreffpunkt des Laserstrahls auf das Werkstück.With Cutting head is the end of the laser optics adjacent to the separation point denotes where the laser beam leaves the laser optics and from there directly meets the separation point. If present from the term separation point is mentioned, this refers on the one hand a position for the areal Workpiece, in which a processing by the laser beam is possible; the term is So to understand in terms of a machining position for the workpiece. On the other hand, of course, the term also refers to the point of impact of the laser beam on the workpiece.
Zur Ausführung der Trennbearbeitung sind erfindungsgemäß zwei Zuführvorrichtungen vorgesehen, welche das Werkstück in der Werkstückebene entsprechend dem auszuführenden Trennschnitt verfahren. Der Laserstrahl ist dabei stationär, d. h. er fällt insbesondere in Z-Richtung auf die Werkstückebene ein, während das Werkstück entsprechend dem auszuführenden Trennschnitt in X- und Y-Richtung verfahren wird.to execution the separation processing two supply devices are provided according to the invention, which the workpiece in the workpiece level accordingly to be carried out Separation cut procedure. The laser beam is stationary, d. H. he falls in particular in the Z direction to the workpiece level, while the workpiece according to the to be carried out Separating cut in the X and Y direction is moved.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die jeweilige Zuführvorrichtung je einen Linearmotorantrieb für eine Verfahrbarkeit in einer X-Richtung und in einer Y-Richtung. Die Verwendung elektrischer Linearmotorantriebstechnik bei den Zuführvorrichtungen gewährleistet eine extreme Schnelligkeit, hohe Beschleunigungs- und Verzögerungsmomente, so dass insgesamt ein anderen Antriebsmechanismen überlegener, wirtschaftlicher und insbesondere verschleißfreier Antrieb für die Zuführvorrichtungen realisiert ist. Es sei an dieser Stelle aber dennoch darauf hingewiesen, dass eine im Übrigen erfindungsgemäß ausgebildete Trenneinrichtung grundsätzlich auch mit anderen Antriebssystemen, wie z. B. mit Zahnriemenantrieb oder Spindelantrieb ausgebildet werden könnte. Diese Antriebsmechanismen sind ebenfalls einsetzbar; sie sind jedoch im Hinblick auf die Schnelligkeit und Wirtschaftlichkeit dem elektrischen Linearmotorantrieb unterlegen. Auch sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Einrichtung nicht nur als Trenneinrichtung sondern alternativ als Fügeeinrichtung oder als Markier- oder Graviereinrichtung ausgebildet werden könnte, was bei erfindungsgemäßer Ausbildung im übrigen auch als von der vorliegenden Erfindung umfasst angesehen wird.According to an advantageous development, the respective feeding device each comprises a linear motor drive for movability in an X-direction and in a Y-direction. The use of electric linear motor drive technology in the feeders ensures extreme speed, high acceleration and deceleration torques, so that overall a different drive mechanisms of superior, economical and in particular wear-free drive for the feeders is realized. It should be noted at this point, however, that an otherwise inventively designed separating device in principle with other drive systems, such. B. could be formed with a toothed belt drive or spindle drive. This drive mecha can also be used; However, they are inferior in terms of speed and economy of electric linear motor drive. It should also be pointed out that the device according to the invention could be designed not only as a separating device but alternatively as a joining device or as a marking or engraving device, which in the case of the invention is also regarded as being included in the present invention.
In weiterer Ausbildung der Erfindung weist die jeweilige Zuführvorrichtung je einen Kreuztisch auf. Dies bedeutet, dass jede Zuführvorrichtung eine ortsfeste Achse umfasst, die einen Schlitten trägt, wobei an diesem Schlitten eine weitere Achse befestigt ist, die ihrerseits einen das Werkstück tragenden Schlitten verfahrbar hält. Die erste Achse bildet also ein ortsfestes Längsführungsmittel, auf dem der erste Schlitten gesteuert durch einen Linearmotorantrieb verfahrbar ist. Auf diesem ersten Schlitten ist wiederum fest angeordnet die zweite Linearachse, die ihrerseits ein Längsführungsmittel für den zweiten Schlitten bildet.In Further embodiment of the invention has the respective feeding device depending on a cross table. This means that every feeding device a stationary axle carrying a carriage, wherein on this slide another axle is attached, which in turn one the workpiece carrying carriage moves. The first axis thus forms a stationary longitudinal guide means, on which the first carriage controlled by a linear motor drive is movable. On this first slide is in turn firmly arranged the second linear axis, which in turn is a longitudinal guide for the second carriage forms.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung sind die Zuführvorrichtungen mit ortsfesten und parallel zueinander verlaufenden X-Achsen ausgebildet und angeordnet. Dies eröffnet die Möglichkeit einer raumsparenden Realisierung des Zuführsystems. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn beide Zuführvorrichtungen zwischen einer jeweiligen Belade- und Entladestation und der Trennstelle verfahrbar sind. Nach diesem Erfindungsgedanken soll also jede Zuführvorrichtung eine eigene Belade- und Entladestation aufweisen. Diese könnten beispielsweise auf unterschiedlichen Seiten der Trenneinrichtung vorgesehen sein, wobei es sich stattdessen als vorteilhaft erweist, wenn sie im Wesentlichen benachbart zueinander angeordnet sind, was durch die vorausgehend erörterte Anordnung mit parallel zueinander verlaufenden X-Achsen in vorteilhafter Weise realisiert werden kann.To a further preferred embodiment the separating device according to the invention are the feeding devices formed with stationary and mutually parallel X-axes and arranged. This opens the possibility a space-saving realization of the feeding system. It proves it be advantageous if both feeding devices between a respective loading and Unloading station and the separation point are movable. After this According to the idea of the invention, each feeding device should have its own loading and unloading station. These could be different, for example Side of the separator may be provided, where it is instead proves to be advantageous when they are substantially adjacent to each other are arranged, which by the previously discussed arrangement with parallel mutually extending X-axes can be realized in an advantageous manner.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Zuführsystem so auszubilden, dass die jeweilige Zuführvorrichtung in einer Y-Richtung von der Trennstelle weg in eine Zwischenposition verfahrbar ist und von dort in einer X-Richtung in die Belade- und Entladestation verfahrbar ist. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass durch einen verhältnismäßig kurzen Verfahrweg in der Y-Richtung ein zu bearbeitendes Werkstück rasch zur Trennstelle (Bearbeitungsposition) bzw. von der Trennstelle weg verbracht werden kann, so dass ein neues Werkstück unmittelbar danach zur Trennstelle (Bearbeitungsposition) zugeführt werden kann. In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens erweist es sich als vorteilhaft, dass die Zuführvorrichtungen so ausgebildet und angeordnet sind, dass beide Zuführvorrichtungen gleichzeitig ihre jeweilige Zwischenposition einnehmen können. Solchenfalls ist der Zeitverzug bei einem Werkstückwechsel an der Trennstelle (Bearbeitungsposition) auf ein Minimum reduziert.In Further development of the invention is proposed, the feed system in such a way that the respective feed device in a Y-direction of the separation point is movable away in an intermediate position and from there in an X-direction in the loading and unloading station movable is. This opens the possibility, that by a relatively short Travel in the Y direction a workpiece to be machined quickly to the separation point (processing position) or from the separation point can be spent away, leaving a new workpiece immediately then fed to the separation point (processing position) can. In development of this inventive concept, it turns out as advantageous that the feeders are formed and arranged so that both feeders can simultaneously assume their respective intermediate position. such Falls is the time delay with a workpiece change at the separation point (Machining position) to a minimum.
Es wäre z. B. denkbar, dass die jeweilige Zwischenposition in einem solchen Abstand von der Trennstelle (Bearbeitungsposition) vorgesehen ist, dass das nachfolgende Werkstück zur Trennstelle verbracht werden kann, sobald das vorherige Werkstück in die Zwischenposition gebracht wurde. Dies bedeutet aber, dass ein entsprechend großer Abstand zwischen den Zuführvorrichtungen vorgesehen werden muss, was nicht immer wünschenswert ist. Nach einem weiteren Erfindungsgedanken werden die Zuführvorrichtungen so angeordnet, dass die eine Zuführvorrichtung von der Zwischenstation an die Trennstelle (Bearbeitungsposition) verfahrbar ist, sobald die andere Zuführvorrichtung von ihrer Zwischenposition in die Belade- und Entladeposition verbracht ist. In diesem Fall ist es möglich, einen sehr geringen Abstand der beiden Zuführvorrichtungen, insbesondere deren X-Achsen voneinander, und damit einen insgesamt sehr geringen Bauraum zu realisieren. Auch die Hublänge der Y-Achse kann dann vorteilhafterweise kurz gehalten werden. Aufgrund des Einsatzes der Linearmotortechnik ist der Zeitverzug (Totzeit), der sich daraus ergibt, dass die eine Zuführvorrichtung zuerst aus der Zwischenposition in ihre Belade- und Entladestation verbracht werden muss, bevor die andere Zuführvorrichtung an die Trennstelle verfahrbar ist, gering. Wie bereits erwähnt, wird hier mit hohen Beschleunigungen und Verzögerungen gearbeitet, ohne dass es dabei zu Stoßbelastungen kommt.It would be z. B. conceivable that the respective intermediate position in such Distance from the separation point (machining position) is provided that the following workpiece to the separation point can be spent as soon as the previous workpiece in the Intermediate position was brought. However, this means that a corresponding greater Distance between the feeders must be provided, which is not always desirable. After one According to further inventive concept, the feeding devices are arranged that one feed device from the intermediate station to the separation point (processing position) is movable as soon as the other feeder from its intermediate position spent in the loading and unloading position. In this case Is it possible, a very small distance between the two feeders, in particular their X-axes from each other, and thus to realize an overall very small space. Also the stroke length The Y-axis can then advantageously be kept short. Due to the Use of the linear motor technology is the time delay (dead time), the it follows that the one feeder first from the Intermediate position in their loading and unloading station, before the other feeder can be moved to the separation point, low. As already mentioned, will worked here with high accelerations and delays, without that it thereby to shock loads comes.
Nach einem alternativen Erfindungsgedanken wäre es auch denkbar, zwei Trennstellen, also zwei Bearbeitungspositionen vorzustehen; die Trenneinrichtung wäre dann so ausgebildet, dass die Zuführvorrichtungen zwischen einer jeweiligen Belade- und Entladestation und einer jeder Zuführvorrichtung zugeordneten jeweiligen Trennstelle verfahrbar sind und dass dann ein Schneidkopf der Laseroptik zwischen den beiden Trennstellen der Zuführvorrichtungen verfahrbar ist. Wiederum wird in diesem Fall an dem Konzept einer stationären Laserquelle festgehalten; es wird also nur ein austrittsseitiger Bereich der Laseroptik, der eingangs als Schneidkopf bezeichnet wurde, verstellbar ausgebildet.To In an alternative inventive idea, it would also be conceivable to use two separating points, so to preside over two machining positions; the separator would be then designed so that the feeders between a respective loading and Unloading station and assigned to each feeder respective separation point are movable and that then a cutting head the laser optics between the two separation points of the feeders is movable. Again, in this case, the concept of a stationary Laser source held; So it's just an exit side Range of laser optics, initially referred to as a cutting head was trained adjustable.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung ist darin zu sehen, dass gegenüber spanabhebenden Verfahren, wo durch fräsende, schleifende oder sägende Bearbeitung grober und feiner Staub bzw. Späne des Werkstücks bzw. Leiterplattensubstrats entsteht, in geringerem Umfang Rückstände auftreten. Gerade elektronische Bauteile sind aber sehr empfindlich bei Verschmutzung. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung ist der Trennstelle eine Absaugvorrichtung zugeordnet, die beim Trennen entstehende Partikel, Staub und Abrieb von der Trennstelle abführt. In weitere Ausbildung dieses Erfindungsgedankens ist die Absaugvorrichtung auf die Trennstelle fokussiert. In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens sind in vorteilhafter Weise Leitmittel für den Absaugstrom vorgesehen und auf die Trennstelle gerichtet. Solche Leitmittel können beispielsweise an einem Werkstückträger der Zuführvorrichtung realisiert sein und Leitungsmittel im weitesten Sinne umfassen. Es können insbesondere mehrere solcher Leitmittel an einem Werkstückträger vorgesehen sein, die dann nacheinander mit der Absaugeinrichtung kommunizieren.Another advantage of the separating device according to the invention is the fact that compared to cutting processes, where coarse and fine dust or chips of the workpiece or printed circuit board substrate is produced by milling, grinding or sawing, residues occur to a lesser extent. Especially electronic components are very sensitive to pollution. To According to a preferred embodiment of the separating device according to the invention, the separating point is assigned a suction device which removes particles, dust and abrasion arising during separation from the separating point. In a further embodiment of this inventive idea, the suction device is focused on the separation point. In a further development of this inventive idea, conducting means for the suction flow are provided in an advantageous manner and directed to the separation point. Such guiding means can be realized, for example, on a workpiece carrier of the feeding device and comprise conducting means in the broadest sense. In particular, a plurality of such guide means may be provided on a workpiece carrier, which then communicate successively with the suction device.
Es erweist sich ferner als vorteilhaft, dass die jeweilige Zuführvorrichtung einen Werkstückträger aufweist oder ihrerseits trägt, auf dem das Werkstück bzw. die aus der Trennbearbeitung hervorgehenden vereinzelten Stücke fixiert anordenbar sind, und zwar vor der Vereinzelung, während der Vereinzelung und nach der Vereinzelung, um zu verhindern, dass die vereinzelten Werkstücke nach der Trennbearbeitung undefiniert angeordnet sind. Ein jeweiliger Werkstückträger wird also auf das zu trennende Werkstücksubstrat vor dem Trennen, aber auch auf die Geometrie der im Zuge der Trennbearbeitung entstehenden vereinzelten Werkstücke angepasst.It proves to be further advantageous that the respective feeding device having a workpiece carrier or in turn, on which the workpiece or fixed the isolated pieces resulting from the separation process can be arranged, before the separation, during the Singling and after singling, to prevent the isolated workpieces are arranged undefined after the separation process. A respective one Workpiece carrier is So on the workpiece substrate to be separated before the separation, but also on the geometry of the separation process resulting individual workpieces customized.
In vorteilhafter Weise kann der Werkstückträger hierfür senkrecht zur Werkstückebene erstreckte Haltemittel aufweisen. Hierbei kann es sich beispielsweise um Dorne oder Stützstifte handeln, die beispielsweise in Öffnungen in dem Werkstück eingreifen und dieses dadurch schwerkraftunterstützt in einer definierten Position zur Trenneinrichtung halten, und zwar wie erwähnt vor, während und nach der Trennbearbeitung. Auch sonstige Haltemittel, insbesondere eine Vorspannung auf das Werkstück bewirkende Haltemittel, zur Werkstückpositionierung und Fixierung können vorgesehen sein.In Advantageously, the workpiece carrier for this purpose perpendicular to the workpiece plane Have extended holding means. This can be for example around mandrels or support pins acting, for example, in openings in the workpiece engage and thereby gravity supported in a defined position to the separator, as mentioned before, during and after the separation process. Also other holding means, in particular a bias on the workpiece causing holding means for workpiece positioning and fixation can be provided.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist der Werkstückträger auf einer gabelförmigen bzw. U-förmigen Aufnahme der Zuführvorrichtung angeordnet, so dass er an der Trennstelle von unten zugänglich ist. Auf diese Weise kann von unten auf die ortsfeste Trennstelle eine Absaugvorrichtung gerichtet werden, die dann den Werkstückträger von unten mit Unterdruck beaufschlagt. Der Werkstückträger selbst kann im weitesten Sinne gitterförmig ausgebildet sein, oder er kann einzelne Öffnungen aufweisen, insbesondere können, wie vorausgehend erwähnt, Leitmittel für den Saugluftstrom vorgesehen sein, die dann zwischen der Absaugvorrichtung und dem zu führenden Trennschnitt in dem Werkstück bzw. Leiterplattensubstrat angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine höchst effektive Absaugung jeglicher bei der Trennbearbeitung entstehender Partikel sichergestellt werden. Diese Absaugung kann so effektiv ausgebildet werden, dass eine anschließende Reinigung der vereinzelten Werkstücke bzw. Leiterplatten nicht mehr erforderlich ist.To Another inventive concept is the workpiece carrier on a fork-shaped or U-shaped receptacle the feeder arranged so that it is accessible at the separation point from below. In this way, from the bottom of the stationary separation point a Suction device are directed, which then the workpiece carrier of subjected to negative pressure at the bottom. The workpiece carrier itself can be the furthest Meaning latticed be formed, or it may have individual openings, in particular can, as previously mentioned, conductive agent for the Suction air flow can be provided, which then between the suction device and leading to Separating cut in the workpiece or printed circuit board substrate are arranged. This way you can a highest effective extraction of any resulting from the separation process Particles are ensured. This suction can be designed so effectively be that one subsequent Cleaning the separated workpieces or printed circuit boards not more is needed.
Insbesondere kann der Werkstückträger eine Basisplatte aufweisen, an der die Haltemittel für das Werkstück angeordnet sind. In vorteilhafter Weise ist die Trenneinrichtung so ausgebildet, dass der Werkstückträger und die flächenhaften Werkstücke, insbesondere Leiterplatten, bei der Bearbeitung in einer horizontalen Ebene angeordnet sind. Solchenfalls lässt sich die Schwerkraft zur Positionierung und Fixierung der Werkstücke bzw. Leiterplattensubstrate nutzen.Especially can the workpiece carrier a Have base plate on which the holding means for the workpiece arranged are. Advantageously, the separating device is designed such that that the workpiece carrier and the areal Workpieces, in particular Printed circuit boards, arranged in a horizontal plane during processing are. If so lets Gravity for positioning and fixing of the workpieces or Use printed circuit board substrates.
Die erwähnten Haltemittel und Werkstückträger können in an sich beliebiger Weise ausgebildet sein, sie sind nach einem weiteren Erfindungsgedanken derart ausgebildet, dass das Werkstück in einem Abstand von 0 mm bis 70 mm, insbesondere von 0 mm bis 50 mm, insbesondere von 2 mm bis 20 mm, insbesondere von 5 bis 20 mm von der Basisplatte beabstandet ist. Dies ist insbesondere im Hinblick auf mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatten vorteilhaft, da nicht selten die elektronischen Bauteile in Dickenrichtung der Leiterplatte sehr hoch bauen. Während sich das Werkstück oder Leiterplattensubstrat gegen die Haltemittel abstützt, kann sich der Aufbau dann in den Raum zwischen Leiterplatte und Basisplatte des Werkstückträgers hineinerstrecken.The mentioned Holding means and workpiece carriers can in be formed in any way, they are after another Inventive idea formed such that the workpiece at a distance from 0 mm to 70 mm, in particular from 0 mm to 50 mm, in particular from 2 mm to 20 mm, in particular from 5 to 20 mm from the base plate spaced is. This is especially true with regard to electronic components stocked Circuit boards advantageous because not infrequently the electronic components in Make the thickness direction of the printed circuit board very high. While the workpiece or printed circuit board substrate is supported against the holding means can The structure then in the space between the PCB and base plate of the workpiece carrier hineinerstrecken.
Wie bereits erwähnt, kann der Werkstückträger Öffnungen aufweisen, durch welche sich ein Saugluftstrom von der Trennstelle hin zur Absaugeinrichtung einstellt, wobei die Öffnungen zugleich Leitmittel für den Absaugstrom bilden können. Insbesondere können hülsenförmige Leitmittel verwendet werden.As already mentioned, the workpiece carrier can openings have, through which a suction air flow from the separation point towards the suction device, wherein the openings at the same time conducting means for the Absaugstrom can form. In particular, you can sleeve-shaped conductive agent be used.
Es wäre denkbar, dass die stationäre Laserquelle ortsfest derart angeordnet ist, dass der Laserstrahl direkt auf die Trennstelle (Bearbeitungsposition) auftritt. Demgegenüber erweist es sich aber als vorteilhaft, wenn die Lasertrennvorrichtung eine sich an die Laserquelle anschließende Laseroptik umfasst, welche den Laserstrahl von der Laserquelle zur Trennstelle leitet. Beispielsweise kann dann die Laserquelle in horizontaler Richtung in der Trenneinrichtung angeordnet werden, und der Laserstrahl wird über die Laseroptik und über Umlenkungen zur Trennstelle geleitet, wo er sich dann vorteilhafterweise ausgehend vom trennstellenseitigen Ende der Laseroptik (Schneidkopf) im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckt. Solchenfalls umfasst die Laseroptik Strahlumlenkungsmittel, um den Laserstrahl aus horizontaler Richtung in vertikale Richtung umzulenken und zur Trennstelle zu leiten.It would be conceivable that the stationary one Laser source is arranged stationarily such that the laser beam directly on the separation point (processing position) occurs. In contrast, proves However, it is advantageous if the laser separation device a includes laser optics subsequent to the laser source, which directs the laser beam from the laser source to the separation point. For example then the laser source in the horizontal direction in the separator can be arranged, and the laser beam is transmitted through the laser optics and over deflections directed to the separation point, where he then advantageously starting from the separation point end of the laser optics (cutting head) substantially extends in the vertical direction. In such case, the laser optics includes Beam deflection means to the laser beam from the horizontal direction to deflect in vertical direction and lead to the separation point.
Nach einem weiteren besonders vorteilhaften Erfindungsgedanken ist ein der Trennstelle benachbarter Schneidkopf der Laseroptik von der Werkstückebene, insbesondere in einer hierzu senkrechten Richtung (Z-Richtung) wegbewegbar, damit der Schneidkopf bzw. die Laseroptik nicht mit Erhebungen am Werkstück, insbesondere mit elektronischen Bauteilen auf der Leiterplatte, bei der Ausführung der Trennbearbeitung kollidiert. Die Bewegbarkeit des Schneidkopfs in der Z-Richtung umfasst eine Wegstrecke von vorteilhafterweise bis zu 100 mm, insbesondere bis zu 70 mm, insbesondere bis zu 50 mm und weiter insbesondere bis zu 30 mm. Es wird vorzugsweise Linearmotorantriebstechnik eingesetzt.To Another particularly advantageous concept of the invention is a the cutting point adjacent cutting head of the laser optics from the workpiece level, in particular in a direction perpendicular thereto (Z-direction) wegbewegbar, so that the cutting head or the laser optics not with elevations on Workpiece, in particular with electronic components on the printed circuit board, in the execution the cutting process collides. The movability of the cutting head in the Z direction includes a distance of advantageously up to 100 mm, in particular up to 70 mm, in particular up to 50 mm and more particularly up to 30 mm. It is preferably used linear motor drive technology.
Der Verfahrweg der Zuführvorrichtungen beträgt in einer X-Richtung 70–250 cm, insbesondere 70–200 cm und weiter insbesondere 70–150 cm und in einer Y-Richtung 30–100 cm, insbesondere 30–70 cm und weiter insbesondere 30–50 cm. Eine beispielhafte Verfahrbarkeit liegt bei 104 cm in X-Richtung und 41 cm in Y-Richtung.Of the Travel of the feeders is in an X direction 70-250 cm, especially 70-200 cm and further especially 70-150 cm and in a Y direction 30-100 cm, in particular 30-70 cm and further especially 30-50 cm. An exemplary mobility is 104 cm in the X direction and 41 cm in the Y direction.
Eine erfindungsgemäße Trenneinrichtung der vorausgehend beschriebenen Art lässt sich in vorteilhafter Weise in einer Kabine mit Außenabmessungen in X- Richtung von 90 cm bis 150 cm, insbesondere von 90 cm bis 130 cm, und in Y-Richtung von 120 cm bis 180 cm, insbesondere von 120 bis 160 cm realisieren. Eine bevorzugte Abmessung liegt bei 110 cm (X-Richtung) und 144 cm (Y-Richtung).A Separating device according to the invention previously described type leaves in an advantageous manner in a cabin with external dimensions in the X direction from 90 cm to 150 cm, especially from 90 cm to 130 cm, and in the Y direction from 120 cm to 180 cm, in particular of 120 to 160 cm realize. A preferred dimension is included 110 cm (X-direction) and 144 cm (Y direction).
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung. In der Zeichnung zeigt:Further Features, details and advantages of the invention will become apparent the attached claims and from the drawings and description below a preferred embodiment the separating device according to the invention. In the drawing shows:
Die
weiteren
Die
Des
Weiteren ist aus
Zuvor
soll jedoch anhand der
Dieser
umfasst eine erste in einer X-Richtung erstreckte ortsfeste Achse
Die
Verfahrbarkeit des ersten Schlittens
Die
Zuführvorrichtungen
Die
Man
erkennt aus der Darstellung der Leiterplatte
Es
wäre aber
auch denkbar, dass die Basisplatte
Der
gesamte Schneidkopf
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