DE1477645A1 - Method for drilling or punching circuit boards and device for carrying out the method - Google Patents
Method for drilling or punching circuit boards and device for carrying out the methodInfo
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Description
Verfahren zum Bohren bzw. Lochen von Leiterplatten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bohren bzw. Lochen insbesondere von Karten bzw. Leiterplatten für gedruckte Schaltungen und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Method for drilling or punching circuit boards and devices for carrying out the method The invention relates to a method for Drilling or punching, in particular cards or circuit boards for printed circuits and to a device for carrying out the method.
Für die Herstellung von gedruckten Schaltungen werden zur Zeit vorwiegend zwei Arten von Leiterplatten verarbeitet. Es handelt sich dabei entweder um vorwiegend aus Epoxydharz hergestellte Leiterplatten, die durchkaschiert werden oder um Leiterplatten, die überwiegend aus Hartpapier hergestellt und nicht durchkaschiert werden. Karten oder Leiterplatten der erstgenannten Art werden bei der Herstellung grundsätzlich gebohrt, während Karten bzw. Leiterplatten der letztgenannten Art je nach Stückzahl gebohrt oder gelocht werden. Das Bohren der Karten vorwiegend aus Epoxydharz erfolgt in hinreichend bekannten Bohrvorrichtungen, wobei über einen Bohrfilm eine Bohrbriicke gelegt wird, die die jeweiligen Bohrungen im Rastermass enthält. Es ist dabei üblich geworden, um den Bohrpreis zu senken, mehrere Maschinen zu koppeln. Es sind durüberhinaus prot,-r:-isii.igesteuerte Bohrmaschinen oder Spezialbohrmaschinen bekannt, die eine eini:;ermassen kostenmässig tragbare Fertigung der gebohrten Leiterplatten ermöglichen. Nach Herstellung der Bohrung werden die Karten durchkaschiert, bedruckt, geätzt und konserviert und sind dann zur Bestückung fertig.For the production of printed circuits are currently predominantly two types of printed circuit boards processed. It is either predominantly Printed circuit boards made of epoxy resin, which are laminated through or around printed circuit boards, which are mainly made of hard paper and are not laminated. cards or printed circuit boards of the first type are generally used in the manufacture drilled, while cards or printed circuit boards of the latter type depending on the number of pieces be drilled or punched. The cards are mainly drilled from epoxy resin in well known drilling devices, with a drilling bridge over a drilling film which contains the respective holes in the grid. It is It has become common practice to couple several machines in order to reduce the drilling price. Furthermore, there are prot, -r: -isii. Controlled drilling machines or special drilling machines known that one uni:; measure cost-effective, affordable production of the drilled circuit boards enable. After drilling the holes, the cards are laminated, printed, etched and preserved and are then ready for assembly.
Im Falle der Herstellung der Leiterplat t.en aus vori@iegend Hartpapier, wobei die Leiterplatten also nicht durchkaschiert werden, wird zunächst bedruckt, dann geätzt, gelocht und gebohrt und konserviert, wonach auch diese Leiterplac..en bestiickun;--st'--rtig sind.In the case of the production of the circuit boards from mainly hard paper, where the circuit boards are not laminated, printing is carried out first, then etched, punched and drilled and preserved, after which these ladder plaques too - are stuck.
Es hat sich herausgestellt, dass die Bohr- bzw. Locharbeiten insbesondere bei kleinen Strickzahlen den Preis erheblich beeinflussen. Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu entwickeln, nach dem das Bohren bzw. Lochen von Karten bzw. Leiterplatten für bedruckte zchaltungen besonders für eine grosse Anzahl von Typen in relativ geringen .3tückzahlen preisgünstig durchgeführt werden kann.It has been found that the drilling or drilling work in particular significantly affect the price for small numbers of knits. The invention has therefore set the task of developing a method according to which the drilling or Punching cards or circuit boards for printed circuits, especially for one large number of types in relatively small numbers of pieces carried out inexpensively can be.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Bohren bzw. Lochen, insbesondere von Karten bzw. Leiterplatten für gedruckte cchaltungen vor, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zunächst eine Programmplatte hergestellt wird, auf der särrttliche zu bohrende oder lochende Löcher für mindestens eine Leiterplatte maßstabsgetreu mechanisch abtastbar markiert sind und anschliessend die Programmplatte synchron zu der zu bohrenden oder lochenden Leiterplat.tei« in Schritten des gewählten Rastermasses durch ein Programmwerkzeug läuft, welches ein Bohr- oder Lochwerkzeug uwfabst, das mit einer Anzahl senkrecht zur lie-«-eguii"srichtung.der Platten angeordneten Bohr- oder Locheinheiten versehen ist und das Bohren oder Lochen nur an denjenigen Stellen der Leiterplatte .erfolgt, für die in der Programmplatte Markierungen vorhanden sind. Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung können die die Bohrung oder Lochung auslösenden Markierungen auf der Programmplatte als aus der Programmplatte herausstehende Stifte ausgebildet-sein, die als Gegenlage für die jeweilige Bohrspindel oder Lochstempel dienen, so dass nur an denjenigen Stellen der Leiterplatze Löcher entstehen, an. denen Stifte in der Programmplatte vorhanden sind.To solve this problem, the invention proposes a method for drilling or punching, in particular cards or circuit boards for printed circuits, which is characterized in that first a program board is produced on the local holes to be drilled or punched for at least one circuit board are marked to scale mechanically scannable and then the program board runs synchronously with the printed circuit board part to be drilled or punched in steps of the selected grid dimension through a program tool, which a drilling or punching tool uwfabst a number of perpendicular to the lie - «- eguii" Direction of the plates arranged drilling or punching units is provided and the drilling or punching only takes place in those places on the circuit board for which there are markings in the program board than from the Progra mm plate protruding pins-be formed, which serve as a counter-surface for the respective drilling spindle or punch , so that holes are only created at those points on the circuit board. which pins are present in the program plate.
Bei Ausbildung der Programmplatte mit Stiften erfolgt die Herstellung
dieser erfindungsgemäss von einem Rasterpapier, auf dem
Um nach erfolgtem Hub der Exzenterpresse den,Bohrer- oder Loch-stempel wieder auf seine Ausgangshöhe zurückzuführen, ist erfindungs- gemäss über der Bohrspindel oder dem Lochstempel ein Rüekholstift mit Feder angeordnet. , Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt daring dass das Bohrschema für eine- bestimmte Leiterplatte durch die Herstellung der Programmplatte für immer fixiert ist. Sobald dieser Typ der Leiterplatte in kleinerer Serie wieder gefertigt werden -muss, ist lediglich im Programmwerkzeug die Programmplatte auszu- wechseln. Das Bohr- oder Lochwerkzeug selbst braucht also nicht jeweils auf einen neuen Typ von zu bohrender oder lochender Leiterplatte umgestellt zu werden. Ist das Programmwerkzeug beispielsweise so ausgelegt, dass Leiterplatten von der, Grösse DIN A 4 darauf i4erstellbar sind, so ist es auch möglich, da die Leiterplattezselbst meist ein kleineres Format haben, eine Pro.. grammplatte herzustellen, die gleichzeitig mehrere Bohr- oder Lochschemata für verschiedeneLeiterplattentyperr umfasst. According to the invention, a return pin with a spring is arranged above the drilling spindle or the punch in order to return the drill or punch punch to its original height after the eccentric press has moved. The advantage of the method according to the invention is that the drilling pattern for a specific circuit board is fixed forever by the production of the program board. As soon as this type of circuit board has to be manufactured again in smaller series , all that is required is to replace the program board in the program tool . The drilling or piercing tool itself does not therefore need to be changed over to a new type of printed circuit board to be drilled or punched. For example, if the program tool is designed in such a way that printed circuit boards of the size DIN A4 can be created on it, it is also possible, since the printed circuit boards themselves usually have a smaller format, to produce a program board that simultaneously contains several drilling or hole patterns includes various types of circuit board locks.
Durch die Anordnung von mehreren Bohr- oder Locheinheiten nebeneinander wird mit einem Hub der Exzenterprosse eine ganze Lochreihe fertig. Der Bohr- oder Lochvorgang für eine Leiter platte ist somit relativ schnellbi beendet. Da es mit dem Programmwerkzeug bedingt durch die vielen Stempel oder Bohrer und durch einen einwandfreien mechanischen Vorschub möglich ist, eine Teilgenauigkeit von einigen hundertstel Millimetern au erreichen# hängt die Genauigkeit der Bohrungen bzw. Lochungen hauptsächlich von der Genauigkeit der Herstellung der Programm.. platte ab. By arranging several drilling or punching units next to one another, a whole row of holes can be finished with one stroke of the eccentric rungs. The drilling or hole process for a circuit board is thus ended relatively quickly . Since it requires the program tool is possible through the many punches or drills and proper mechanical feed, a part accuracy of a few hundredths of a millimeter achieve au #, the accuracy of the holes or perforations mainly on the accuracy of the production of the program .. plate from .
Weitere erfindungsgemässe Merkmale ergeben sich aus der
nachfoigenden_Beschreibung
der in den Zeichnungen beispiels-o weise dargestellten Ausführungsformen
sowie den Anspxücheü, In den beigefügten Zeichnungen ist das
Programuiverkaeug.zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in mehreren
Figuren
dargestellt,
Es zeigens Pia. 1 eine schematische schaubildliche
Darstellung des.
Der Schlitten 2 wird nach jedem Hub der Exzenterpresse um einen Schritt des gewählten R4stermasees vorwärtsbewegt. Die-. Vor.-wgrtsbewegung des Schlittens 2 ist in Fi$. 2 strichliert ange- deutet. Die Vorwärtsbewegung erfolgt beeinflusst durch den Hub der Exzenterpresse über ein Steuerventil 7, das auf einen Pressluftzylinder 8 -einwirkt, der seinerseits eine Vorschubeinheit betätigt. Mit 10 ist die Vorschubspindel für den Schlitten 2 bezeichnet. Position 11 Vtellt eine Führungspindel für den Schlitten 2 dar. Weitere Einzelheiten der Vorschubeinriehtung ergeben sich aus Fig. 3, in der schematisch wiederum dasSteuervuntil 7 der Pressluftzylinder 8 sowie von der Vorschubeinheit 9 ein Transportriegel 12, ein Teilungsritzel 13, ein Anschlag 14 und ein Vorschubanschlag 24 angedeutet sind. The slide 2 is moved forward by one step of the selected R4stermasees after each stroke of the eccentric press. The-. Forward movement of slide 2 is in Fi $. 2 dashed lines indicate reasonable. The forward movement is influenced by the stroke of the eccentric press via a control valve 7, which acts on a compressed air cylinder 8, which in turn actuates a feed unit. The feed spindle for the slide 2 is designated by 10. Position 11 represents a guide spindle for the slide 2. Further details of the feed device emerge from Fig. 3, which again schematically shows the control valve 7 of the compressed air cylinder 8 and, from the feed unit 9, a transport bolt 12, a dividing pinion 13, a stop 14 and a feed stop 24 are indicated.
Von den schematisch dargestellten Teilen des Lochwerkzeuges sind in den Fig. 1 bis 3 im einzelnen gekennzeichnet das Lochwerk.. zeugjoch 15, die Führungsplatte 16 für den Lochstempel 17 sowie die Schnittplatte 18, Die Fig. 3 ist teilweise im Schnitt gezeich- net, so dass eine Lochwerkzeugeinheit näher zu erkennen ist. Im einzelnen wird die Lochwerkzeugeinheit anhand der Fig. 4 näher" beschrieben. Of the schematically illustrated parts of the hole tool 1, the guide plate 16 of the punch 17 and the cutting plate 18, Figures are shown in Figs. Characterized to 3 in detail, the hole working .. zeugjoch 15. 3 is a partially sectional subscribed net, so that a punching tool unit can be seen more closely . In detail, the punch unit will be described with reference to FIG. 4 in more detail. "
In Fig. 4 ist im Schnitt der Rahmen 3 mit der darin angeordneten Programmplatte 5 zu erkennen. In der Programmplatte sind bei der dargestellten Ausführungsform des Programmwerkzeugen Stifte 19 als mechanisch abtastbare Markierungen auf der Programm- platte angeordnet. Der Lochstempel 17 ist an dem Loehwerkzeugjoeh 15 sowie in der Führungsplatte 16 geführt. Bei Betätigung der Exzenterpresse wird der Rahmen 3 mit der Programmplatte "j und deren Stiften 19 gemäss der Abbildung nach unten in Richtung auf den die Leiterplatte 6 tragenden Rahmenteil 4 des Schlittens 2 bewegt. Der die Programmplatte 5 tragende Rahmen 3 und der die Leiterplatte 6 tragende Rahmen 4 des Schlittens müssen also aufein# ander zu bewegbar sein, was durch die teleskopartig ausgebildeten Yerbindungestücke 20 ermöglicht wird. Bei Durchführung des Lochvorganges drückt der Stift 19 der Programmplatte 5 auf den Lochstempel 17, der seinerseits die Lochung der zwischen einer Abstreiferplatte 21 und der Schnittplatte 18 liegenden Leiterplatte 6 bewirkt. An dem Lochstempel 17 kann dabei zweckmässigerweise noch ein geeignetes Lochwerkzeug, beispielsweise eine Nadel angebracht sein, sofern nicht der Lochstempel selbst an seinem unteren Ende als Lochwerkzeug ausgebildet ist. Eine Betätigung des Lochstempels und damit eine Lochung der Leiterplatte 6 erfolgt nur dann, wenn in der Programmplatte 5 auch ein entsprechender Stift 19 vorhanden ist. Befindet sich in der Programmplatte 5 an der entsprechenden Stelle kein Stift 19, so erfolgt bei dem Hub der Exzenterpresse keine Lochung. Am oberen Ende des Lochstempels 17 ist zweckmässigerweise eine Rückholnadel 22 mit einer im Joch 15 angeordneten und die Rückholnadel 22 umgebenden Feder 23 vorgesehen, so dass der Lochstempel 17 nach einem erfolgten Lochvorgang wieder nach oben in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Nach erfolgtem Hub der Exzenterpresse rückt der Schlitten 2 mit den Rahmen 3 und durch den Hub der Exzenterpresse beeinflusst um ein Rastermass vom beispielsweise 2,5 mm vor und es kann der nächste Hub der Exzenterpresse eüblgen. In Fig. 5 ist im Schnitt eine Bohreinheit gezeigt, wie sie beispielsweise bei Ausführung den Programmwerkzeuges mit einem Bohrwerkzeug ausgefiihrt sein kann. Bei der Ausführung des Programmwerkzeuges mit einem Bohrwerkzeug, werden also die Löcher in eine Leiterplatte im Gegensatz zu der bisher beschriebenen Ausführungsform gebohrt und nicht gelocht. Die Wirkungsweise bleibt jedoch dieselbe, d.h. es erfolgt nur an denjenigen Stellen eine Bohrung der Leiterplatte, an denen für die Auslösung des Bohrvorganges auch ein entsprechender Stift in der Programmplatte vorhanden ist, Gemäss Fig. 5 befindet sich die Programmplatte 6 mit den Programmstiften 19 in einem hier mit 31 bezeichneten Rahmen. Die Leiterplatte 6 befindet sich in einem mit 32 bezeichneten Rahmen über einer Bohrauflage 33. Die Bohreinheit selbst umfasst eine Bohrspindel 34 mit einer Spannzange 35, in die der Bohrer 37 einsetzbar ist. Die Bohrspindel 34 ist in einer Haltevorrichtung mittels eines Kugellagers 36 gelagert. Der Antrieb der Bohrspindel 34 erfolgt über eine Zahnradübersetzung 38 und einen Schneckenantrieb 39. Im oberenTeil der Bohrspindel 34 befindet sich wiederum eine Rückholfeder 40, die die Bohrspindel nach erfolgtem Hub durch die Exzenterpresse wieder in die Aus» gangslage zurückführt, sofern die Spindel 34 durch einenStift 19 heruntergedrückt worden ist.In Fig. 4, the frame 3 with the program plate 5 arranged therein can be seen in section. In the embodiment of the program tool shown, pins 19 are arranged in the program disk as markings that can be mechanically scanned on the program disk. The punch 17 is guided on the Loehwerkzeugjoeh 15 and in the guide plate 16 . When the eccentric press is actuated , the frame 3 with the program plate "j and its pins 19 is moved downward in the direction of the frame part 4 of the carriage 2 carrying the circuit board 6, as shown in the figure. The frame 3 carrying the program plate 5 and that carrying the circuit board 6 frame 4 of the carriage must therefore aufein # other to be movable, which is made possible by the telescopically formed Yerbindungestücke 20th in carrying out the hole process presses the pin 19 of the program plate 5 on the punch 17 which, in turn, the perforation between a stripper plate 21 and the A suitable punching tool, for example a needle, can expediently be attached to the punch 17, unless the punch itself is designed as a punching tool at its lower end only takes place if in the Pr ogrammplatte 5 a corresponding pin 19 is also available. If there is no pin 19 in the program plate 5 at the corresponding point, then there is no perforation during the stroke of the eccentric press. At the upper end of the punch 17, a return needle 22 is expediently provided with a spring 23 arranged in the yoke 15 and surrounding the return needle 22, so that the punch 17 is returned to its starting position after a successful punching process. After the stroke of the eccentric press has taken place, the carriage 2 moves with the frame 3 and is influenced by the stroke of the eccentric press by a grid dimension of, for example, 2.5 mm and the next stroke of the eccentric press can be detected. In FIG. 5, a drilling unit is shown in section, as it can be implemented, for example, when the program tool is executed with a drilling tool. When executing the program tool with a drilling tool, the holes in a circuit board are drilled and not punched in contrast to the embodiment described so far. However, the mode of operation remains the same, ie the circuit board is only drilled at those points where a corresponding pin is also present in the program board for triggering the drilling process . According to FIG here with 31 designated frame. The circuit board 6 is located in a frame designated by 32 over a drill support 33. The drilling unit itself comprises a drilling spindle 34 with a collet 35 into which the drill 37 can be inserted. The drilling spindle 34 is mounted in a holding device by means of a ball bearing 36. The drilling spindle 34 is driven by a gearwheel transmission 38 and a worm drive 39. In the upper part of the drilling spindle 34 there is again a return spring 40, which returns the drilling spindle to its starting position after the stroke by the eccentric press, provided that the spindle 34 has a pin 19 has been depressed.
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