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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Heraustrennen
von Einzelleiterplatten aus einem Mehrfachnutzen der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Bei
derartigen Vorrichtungen muss der Mehrfachnutzen während des
Trennvorganges derart festgelegt werden, dass die Einzelleiterplatten
während und
nach dem Trennvorgang exakt fixiert sind. Andernfalls besteht die
Gefahr von Fehlern beim Heraustrennen der Einzelleiterplatten.
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Zu
diesem Zweck sind nach dem Vorschlag gemäß
DE 100 09 794 A1 Nutzenträger und
Trennschablonen vorgesehen, zwischen welchen der Nutzen während des
Trennvorganges festgelegt ist.
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Erfolgt
die Trennung mittels eines Fingerfräsers, welcher sowohl in X-Richtung
als auch in Y-Richtung verfahrbar ist, genügt eine Trennschablone mit
entsprechenden Trennnuten. Soll dagegen der Trennvorgang mit einem
in zwei Richtungen verfahrbaren Sägeblatt vorgenommen werden,
ist eine Trennschablone für
die Längssägerichtung
und eine zweite für
die Quersägerichtung
notwendig.
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Nach
dem oben erwähnten
Verfahren muss hierbei für
den ersten Schnitt entweder ohne Trennschablonen, aber mit zusätzlichen
Haltevorrichtungen gearbeitet werden, während für den zweiten Schnitt eine
Trennschablone zu verwenden ist. Auch ist es möglich, die Trennschablone für Längsschnitte und
diejenige für
Querschnitte mittels geeigneter Handhabungsgeräte zu wechseln.
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Außerdem muss
der Sägekopf
um 90° geschwenkt
werden, was sehr präzise
erfolgen muss und darum aufwendig ist und durch die erforderlichen Versorgungs-
und Entsorgungseinrichtungen, z.B. die Absaugeeinrichtung mit einem
großvolumigen Absaugeschlauch,
erschwert wird.
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Aus
DE 295 11 038 U1 ist
eine dem gleichen Zweck dienende Leiterplattenbesäummaschine
mit einem verfahrbaren Werkstückträger bekannt,
bei welchem die Leiterplatten jeweils in entsprechende Bearbeitungspositionen
gebracht werden müssen. Auch
bei dieser ist das exakte Fixieren der Nutzen bzw. der herausgetrennten
Einzelleiterplatten problematisch.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die
einfach aufgebaut und universell anwendbar ist, wobei mit einfachen
Mitteln die aus dem Nutzen herausgetrennten Einzelleiterplatten
während
und nach dem Trennvorgang exakt fixiert sind, wodurch eine Produktionssteigerung
ermöglicht
wird.
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Gelöst ist diese
Aufgabe gemäß vorliegender
Erfindung mit den Merkmalen nach Anspruch 1.
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Nach
dem erfindungsgemäßen Vorschlag
ist ein verdrehbarer Drehtisch vorgesehen, an welchem der Nutzenträger angeordnet
ist und der in mindestens drei Positionen verdrehbar ist.
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Ihm
sind zwei ortsfeste Trennschablonen zugeordnet, gegen welche der
mit einem Mehrfachnutzen beladene Nutzenträger nacheinander in der ersten
und zweiten Position andrückbar
ist. Beim Wechsel von der ersten in die zweite Position wird der Nutzenträger mit
dem Mehrfachnutzen um 90° gedreht.
Oberhalb der Trennnuten aufweisenden Trennschablonen ist eine in
X- und Y-Richtung fahrbare Trennvorrichtung derart angeordnet, dass
ihr Trennwerkzeug nacheinander die Trennnuten der ersten und zweiten
Trennschablone durchfährt
und hierbei den Mehrfachnutzen in der ersten Position in Nutzenstreifen
und in der zweiten Position in Einzelleiterplatten auftrennt. Da
der Nutzenträger
mit dem Mehrfachnutzen in der zweiten Position gegenüber der
ersten Position um 90° gedreht
ist, braucht weder eine Trennschablone noch die Trennvorrichtung
verschwenkt zu werden.
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Nach
Beendigung des Trennvorganges wird der Nutzenträger in eine dritte Position
außerhalb
des Bereichs der Trennschablonen verfahren, in welcher entweder
die aufgetrennten Einzelleiterplatten entnommen oder der noch nicht
aufgetrennte Mehrfachnutzen aufgelegt werden.
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Gemäß Anspruch
2 ist der Drehtisch mit mindestens zwei, vorzugsweise drei Nutzenträgern ausgestattet,
die derart angeordnet sind, dass jeweils ein Nutzenträger beladen
und der andere entladen werden kann. Der Be- und Entladevorgang
kann manuell oder aber auch automatisch erfolgen.
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Hierdurch
lässt sich
durch gleichzeitiges Be- und Entladen sowie Bearbeiten die Produktion
auf das Doppelte steigern.
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Wie
schon in
DE 100 09
974 A1 erwähnt, kann
für die
Trennung eine Kreissäge,
ein Fingerfräser
oder auch ein Laser verwendet werden.
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Gemäß Anspruch
3 ist für
die Trennvorrichtung eine Kreissäge
vorgesehen, welche von Linear-antriebe in X-, Y- und Z-Richtung verfahrbar
ist.
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Zur
Lagesicherung der aus dem Mehrfachnutzen herauszutrennenden Einzelleiterplatten
sind gemäß Anspruch
4 als Halteelemente Haltestifte vorgesehen, die in mindestens zwei
Ausnehmungen der Einzelleiterplatten eingreifen. Hierdurch ist sichergestellt,
dass die Einzelleiterplatten nach dem Heraustrennen bis zur Entnahme
ihre Position behalten.
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Um
das Entladen zu vereinfachen, können diese
Haltestifte mit einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6 in der Entladeposition
selbsttätig zurückgezogen
werden.
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Der
Verlauf der Trennnuten in den Trennschablonen entspricht dem Verlauf
der für
die jeweiligen Mehrfachnutzen erforderlichen Schnittlinien.
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Bei
Verwendung der Vorrichtung für
andere Schnittlinien brauchen lediglich gemäß Anspruch 7 die Trennschablonen
und eine Stiftplatte mit den Haltestiften ausgetauscht zu werden,
wobei die Linearantriebe für
den Vorschub der Trennvorrichtung entsprechend den geänderten
Trennlinien gesteuert werden müssen.
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Um
auch diesen Vorgang zu automatisieren, ist gemäß Anspruch 8 vorgeschlagen,
die Trennvorrichtung mit einem Taster zu kombinieren, welcher einen
an der Trennschablone vorgesehenen Referenzpunkt erfasst. Mit entsprechenden
Steuerschaltungen wird in Abhängigkeit
von dem vom Taster erzeugten Signal die Trennvorrichtung in die
der Trennschablone entsprechende Position verfahren.
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Zur
weiteren Automatisierung kann die Trennschablone gemäß Anspruch
9 mit einer dem Arbeitsprogramm entsprechenden Codierung ausgestattet
sein, welche von dem an der Trennvorrichtung vorgesehenen Tasterkopf
ausgelesen wird. Mittels dieser vom Tasterkopf ausgelesenen Codierung
wird das in der Steuerung in der Maschine abgelegte Arbeitsprogramm
aufgerufen.
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Nach
einem weiteren Vorschlag gemäß Anspruch
10 kann auf der Trennschablone anstelle der Codierung ein Schreib-Lesespeicher
angebracht sein, in welchem das gesamte Arbeitsprogramm hinterlegt
ist und der mittels eines mit der Trennvorrichtung kombinierten
Lesekopfes ausgelesen wird.
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Eine
nach diesen Vorschläge
ausgestattete Maschine richtet sich nach Montage der Trennschablonen
selbsttätig
ein. Mittels des Referenzpunktes wird die Ausgangsposition der Trennvorrichtung
justiert und mittels der Codierung bzw. des Schreib-Lese-Speichers wird
das für
die Trennschablonen notwendige individuelle Arbeitsprogramm aufgerufen bzw.
eingelesen. Für
den Benutzer der Maschine entfallen jegliche Einricht- oder Einstelltätigkeiten.
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Der
Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines besonders
bevorzugten Ausführungsbeispieles,
dass in den Zeichnungen dargestellt ist, im Einzelnen erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen
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1 perspektivische
Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 Aufsicht
der Vorrichtung gemäß 1,
bei welcher sich der Nutzenträger
in der Entladeposition befindet,
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3 Aufsicht
der Vorrichtung gemäß 2,
bei welcher sich der Nutzenträger
in der Beladestation befindet,
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4 teilweise
geschnittene Teilansicht der Vorrichtung in Richtung IV gemäß 2 gesehen, wobei
sich der Nutzenträger
in noch nicht angehobener Stellung befindet,
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5 teilweise
geschnittene Teilansicht längs
der Linie V in 2, wobei sich der Nutzenträger in noch
nicht angehobener Stellung befindet,
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6 Darstellung
gemäß 5,
bei welcher sich der Nutzenträger
in angehobener Stellung befindet,
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7 vergrößerter Ausschnitt
aus 6,
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8 Aufsicht
einer Trennschablone mit Referenzpunkt und Codierung,
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9 Aufsicht
einer Trennschablone nach einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Referenzpunkt
und Schreib-Lese-Speicher
und
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10 perspektivische
Teilansicht der Vorrichtung im Bereich des Tasters und der die Codierung
tragenden Trennschablone.
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1 lässt den
Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung
erkennen.
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Auf
der Tischplatte 11 eines Maschinentisches 10 ist
ein im Uhrzeigersinn verschwenkbarer Drehtisch 20 angeordnet,
auf welchem der Nutzenträger 21 mit
dem zu trennenden Mehrfachnutzen 1 angeordnet ist. Auf
einem portalartigen Maschinenträger 30 sind
zwei Trennschablonen 31 und 32 mit Trennnuten 31a und 32a lösbar befestigt.
Diese Trennschablonen dienen der Führung einer Trennvorrichtung,
hier einer Säge,
deren Motor 44 ( 3) im Schlitten 43a angeordnet
ist. Dieser Schlitten ist in Y-Richtung
mit dem Linearantrieb 41 und in Z-Richtung, also Vertikalrichtung,
mit dem Linearantrieb 43 verfahrbar. Der Linearantrieb 41 mit
Linear-antrieb 43 und Schlitten 43a ist über einen
Winkel 42b mit den in 2 erkennbaren
Schlitten 42a des Linearantriebes 42 für die X-Richtung
verbunden.
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Die
Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sei zunächst
allgemein anhand von 1 bis 3 erläutert.
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In
der in 3 dargestellten Position wird der Mehrfachnutzen 1 auf
den Nutzenträger 21 aufgelegt.
Hierauf wird der Drehtisch 20 in eine Position unter die
erste Trennschablone 31 verschwenkt und gegen die Unterseite
der Trennschablone 31 mittels einer nachstehend beschriebenen
Hubeinrichtung 24 gedrückt,
wobei die in dieser Position in Ausnehmungen des Mehrfachnutzens
eingreifenden Haltestifte 22 für eine exakte Positionierung
sorgen.
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Nach
Positionierung des Mehrfachnutzens unter der ersten Trennschablone 31 wird
der Mehrfachnutzen mittels der Sägevorrichtung 40 in
Nutzenstreifen aufgetrennt. Zu diesem Zweck wird der Schlitten 43a mittels
des Linearantriebes 42 nacheinander in Richtung der parallel
zueinander verlaufenden Sägenuten 31a verfahren,
wobei das Sägeblatt der
Säge 40a die
Sägenuten 31a durchsetzt,
hierbei den Mehrfachnutzen 1 durchtrennt und in die Sägenuten 21a des
Nutzenträgers 21 eintaucht,
wie dies im einzelnen aus den 6 und 7 hervorgeht.
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Mittels
des Linearantriebes 43 wird der Schlitten 43a aus
der jeweiligen Sägenut 31a ausgehoben
und mittels des Linearan triebes 41 bis zur nächsten Sätenut 31a vorgeschoben,
um dann wieder mittels des Linearantriebes 43 abgesenkt
zu werden.
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Nachdem
der Mehrfachnutzen nunmehr in Nutzenstreifen aufgetrennt ist, wird
der Drehtisch 20 um 90° weitergedreht,
so dass der Nutzenträger 21 mit
den auf diesem liegenden Nutzenstreifen unterhalb der zweiten Trennschablone 32,
gegenüber
der vorherigen Position um 90° gedreht,
gelegen ist. Mittels der Hubeinrichtung 24 wird der Nutzenträger mit den
Nutzenstreifen auch gegen die Trennschablone 32 gedrückt, worauf
der mit dem Linearantrieb 42 in den Bereich der Trennschablone 32 verfahrene Schlitten 43a die
Sägevorrichtung 40 in
Position bringt. Wie schon beim Sägevorgang mit der Trennschablone 31 beschrieben,
trennt nunmehr die Sägevorrichtung 40 die
Nutzenstreifen in einzelne Leiterplatten, wobei die Säge 40a von
den Sägenuten 32a der
zweiten Trennschablone 32 während der Vorschubbewegung
mittels des Linearantriebes 42 geführt wird. Auch in diesem Fall
erfolgt die Weiterschaltung der Sägevorrichtung 40 von
einer Sägenut 32a zur
anderen unter Zuhilfenahme des Linearantriebes 43 für die Vertikalbewegung
in Richtung Z und des Linearantriebes 41 für die Horizontalbewegung in
Richtung Y. Nach Beendigung dieses zweiten Trennvorganges kann der
Nutzenträger 21 mit
den auf seiner Oberfläche
aufliegenden Einzelleiterplatten in die in den 1 und 2 gezeigte
Position verschwenkt werden, in welcher entweder eine manuelle oder
automatische Entladung erfolgt. Um das Entladen zu vereinfachen,
werden in dieser Position die Haltestifte 22 aus den diesen
entsprechenden Bohrungen der Leiterplatten zurückgezogen.
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Die
Zentrierstifte 22 sind an einer Stiftplatte 27 angeordnet,
welche mit dem auf den Drehtisch 20 aufliegenden Auflagebett 25 verbunden
ist. Wie aus den 4 bis 6 erkennbar
ist, ist das Auflagebett 25 mit der Stiftplatte 27,
dem Nutzenträger 21 und
dem Mehrfachnutzen 1 mittels des Kolbens 24a eines
Hubzylinders 24 aus der in den 4 und 5 gezeigten
unteren Position in die in 6 dargestellte
obere Position verfahrbar. Bei diesem Hubvorgang tauchen die Haltestifte 22 in
die diesen entsprechende Bohrungen des Mehrfachnutzens 1 ein und
zentrieren diesen gleichzeitig. Führungswellen 26 sorgen
hierbei für
eine Parallelführung
des Auflagebettes 25. Der Stiftträger 27 ist seinerseits
mit geringem Spiel in X-, Y-Richtung
mittels der Ansatzbolzen 28 geführt, welche eine Ausgleichsbewegung der
Stiftplatte und des Nutzenträgers
in der X-Y-Ebene gestatten. Da den Haltestiften 22 an der
Unterseite der Trennschablonen 31 und 32 befindliche,
nicht dargestellte, Aufnahmebohrungen zugeordnet sind, erfolgt die
Ausrichtung der Stiftplatte 27 in der Endposition mittels
der genau positionierten Haltestifte 22.
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Der
Rückzug
der Zentrierstifte 22 zum Be- und Entladen erfolgt mittels
einer ortsfesten Kurvenscheibe 50, auf deren Steuerkurve 50a den
jeweiligen Nutzenträgern 21 zugeordnete
und am Drehtisch 20 verschwenkbar gelagerte Steuerhebel 51 mit
ihren Steuerrollen 52 aufliegen. Die Steuerhebel 51 betätigen über eine
Zentrierstange 53 zwei Hubbolzen, welche in nicht dargestellter
Weise die Nutzenträger 21 in
die unter den Trennschablonen 31 und 32 gelegene
Positionen absenken und somit die Zentrierstifte in den Nutzen weiter
eintauchen bzw. in den Be- und Entladestellungen die Stifte aus
dem Nutzen zurückziehen.
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Die
erfindungsgemäße Trennvorrichtung
ist für
die Verarbeitung unterschiedlicher Nutzen geeignet. Bei anderen
Schnittführungen
sind lediglich die am Maskenträger 30 angeschraubten Trennschablonen 31 und 32 sowie
die Stiftplatte 27 mit Nutzenträger 21 auszutauschen.
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Um
insbesondere nach einem Austausch die Justierung der Trennvorrichtung 40 zu
vereinfachen bzw. zu automatisieren, sind die Trennschablonen 31 und 32 mit
einem Referenzpunkt 34 versehen, der mittels eines der
Trennvorrichtung 40 zugeordneten Tasters 70 aufgesucht
wird. Dieser Referenzpunkt kann z.B. ein rechteckiger Durchbruch
der Maske sein, dessen senkrecht zueinander stehenden Innenwandungen
von dem Taster angefahren werden, worauf durch Mittelbildung mittels
eines Rechners der Nullpunkt ermittelt wird.
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Mit
derartigen Referenzpunkten ausgestattete Trennschablonen 31 und 31' sind in 8 und 9 veranschaulicht.
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Die
Trennschablone 31 in 8 weist
ferner eine Codierung 35 auf, die gleichfalls mit dem Taster 70 abgefragt
werden kann. Mit dieser vorzugsweise in Binärcode ausgelegten Codierung
kann das in der Maschine hinterlegte Arbeitsprogramm aufgerufen werden,
so dass nach Montage der Trennschablone 31 nicht nur eine
automatische Nullung der Trennvorrichtung, sondern auch eine selbsttätige Einschaltung
des den Vorschub der Trennvorrichtung steuernden Programmes erfolgt.
Eine noch weitergehende und damit vollkommnere Steuerung ist mittels
der Trennschablone 31' realisiert,
welche in Form eines Schreib-Lesespeichers 36 das
vollständige
Steuerprogramm trägt.
Dieser Schreib-Lesespeicher 36 wird mittels eines nicht
dargestellten, aber an sich bekannten Lesekopfes ausgelesen, welcher ähnlich wie der
Taster 70 mit der Trennvorrichtung kombiniert ist.
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10 veranschaulicht
eine Realisierungsmöglichkeit
für den
Taster 70, welcher die als Referenzpunkt 34 dienende
Ausnehmung oder Erhebung der Trennschablone 31 abtastet
und bei Vorschub der Trennvorrichtung 40 in X-Richtung
die Codierung 35 ausliest.
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- 1
- Mehrfachnutzen
- 10
- Maschinentisch
- 11
- Tischplatte
- 20
- Drehtisch
- 21
- Nutzenträger
- 21a
- Sägenut
- 22
- Haltestift
- 23
- Mit
Stiftplatte 27 verbundener Steuerbolzen
- 24
- Hubzylinder
- 24a
- Kolben
des Hubzylinders
- 25
- Auflagebett
- 26
- Führungswelle
- 27
- Stiftplatte
- 28
- Ansatzbolzen
für schwimmende
Lagerung der Stiftplatte 27
- 29
- Zentrierstift
- 30
- Maskenträger
- 31
- Erste
Trennschablone
- 31a
- Sägenuten
- 32
- Zweite
Trennschablone
- 32a
- Sägenuten
- 33
- Befestigungsschrauben
für Maske 31 bzw. 32
- 34
- Referenzpunkt
- 35
- Codierung
- 36
- Schreib-Lese-speicher
- 40
- Trennvorrichtung
bzw. Sägevorrichtung
- 40a
- Säge
- 41
- Linearantrieb
für Horizontalbewegung
in Y-Richtung
- 41a
- Schlitten
- 42
- Linearantrieb
für Horizontalbewegung
in X-Richtung
- 42a
- Schlitten
- 42b
- Winkel
- 43
- Linearantrieb
für Vertikalbewegung
in Z-Richtung
- 43a
- Schlitten
- 44
- Motor
für Säge
- 45
- Absaugschlauch
- 50
- Kurvenscheibe
- 50a
- Steuerkurve
- 51
- Steuerhebel
- 52
- Steuerrolle
- 53
- Steueranschlag
- 60
- Steuerstange
- 70
- Taster