DE2043491A1

DE2043491A1 - Verfahren und Vorrichtung zum automa tischen Positionieren einer Leiterplatten bohrmaschine

Info

Publication number: DE2043491A1
Application number: DE19702043491
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz 8000 München MP B23b39 12 Kleemann
Original assignee: KNAB ELEKTRONIK INH ANTON KNAB
Current assignee: KNAB ELEKTRONIK INH ANTON KNAB
Priority date: 1970-09-02
Filing date: 1970-09-02
Publication date: 1972-03-09
Also published as: NL7111283A; BE771949A; FR2105188A1; FR2105188B1

Description

KNAB ELEKTRONIK Manchan-Solln 71 DiygalikJ.AU·· 117 Tataton 7»βΟ1β

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Positionieren einer

Leiterplattenbohrmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Positionieren einer Leiterplattenbohrmaschine.

Bekannte derartige Verfahren arbeiten in der Regel unter Verwendung von Lochstreifensteuerungen oder fotoelektrischen Abtasteinrichtungen. Dem Bekannten haftet insgesamt der Nachteil an, daß die Herstellung der Lochstreifen bzw. der speziellen Vorlage für die fotoelektrische Abtastung verhältnismäßig aufwendig ist und darüberhinaus die Betriebszeiten unnötig verlängert. Dazu kommt beim fotoelektrischen System insbesondere eine von der Genauigkeit der Vorlage und des Abtastsystem abhängige relativ schlechte Maßhaltigkeit der Bohrungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also ein Verfahren zur Speicherung und Eingabe der Steuerbefehle für die Verstelleinrichtungen der Richtplatte einer automatischen Leiterplattenbohrmaschine sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche sich insgesamt durch einfache und schnelle Programmierbarkeit und Eliminierung von Fehlerquellen der Speichereinheit hinsichtlich Maßhaltigkeit auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in erster Linie dadurch gelöst, daß eine Schablone der Anordnung der zu bohrenden Löcher, vorzugsweise eine Reproduktion der für die Ätzung der Platte erforderlichen Abbildung der Leiterplattenbahnen auf eine die Verstelleinrichtungen ansteuernde Programmierplatte mit in gleichem oder um einen ganzzahligen Faktor verkleinertem Raster angeordneten Schalteinrichtungen gelegt und jeweils alle an einem Bohrpunkt befindlichen Schalteinrichtungen aktiviert werden.

Für die Herstellung von Leiterplatten muß bekanntlich eine Darstellung der Leiterbahnen gefertigt werden, welche vorzugsweise fototechnisch auf die entsprechend vorbehandelte Kupferkaschierung der Leiterplatte übertragen wird. Die Erfindung nutzt diese vorhandene Abbildung auf optimal wirtschaftliche Weise, in dem sie diese - oder eine einfach zu erstellende Fotokopie - zur direkten Erstellung des gewünschten Programms benutzt. Die Reproduktion wird dazu einfach auf die Programmierplatte gelegt und an jeder Stelle, an welcher auf der Reproduktion eine Bohrung angedeutet ist, eine der Schalteinrichtungen der Programmierplatte betätigt.

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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zur Verwendung ein und derselben Programmierplatte für Leiterplatten mit unterschiedlichem Rastermaß oder auch für geläufige Vergrößerungen der Reproduktion das Raster der Anordnung der Schalteinrichtungen derart gewählt wird, daß es mit dem kleinstmöglichen Raster einer Leiterplatte übereinstimmt. Die Programmierplatte ist in diesem Fall auch für größere Leiterplatten-Raster verwendbar, da letztere in der Regel um ganzzahlige Vielfache abgestuft sind.

Besonders vorteilhaft ist es, daß erfindungsgemäß die Schalteinrichtungen direkt zur Ableitung von Steuersignalen verwendet werden, das heißt also, daß die Richtplatte bei der Abfragung der Programmierplatte jeweils von einer Schalteinrichtung zur nächsten um einen feststehenden Betrag solange weiterbewegt wird, bis eine aktivierte Schalteinrichtung erreicht wird, welche die Richtplatte anhält und die Bohrung auslöst. Dadurch ist weder besondere Sorgfalt beim Speichern der Bohrpositionen noch bei der Erstellung der Reproduktion notwendig, da lediglich die gewünschte Schalteinrichtung "getroffen" werden muß und davon alleine der Verstellweg der Richtplatte abhängt.

Für den Fall, daß die verwendete Reproduktion im Maßstab nicht mit dem Bohrabstand übereinstimmt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Umschalteinrichtung zur Veränderung des Betrags der Verstellung pro Abfrageschritt zweier nebeneinanderliegender Schalteinrichtungen vorgesehen ist. Die Erfindung ermöglicht es damit z.B. die graphischen Darstellungen von "Europakarten" zu verwenden, welche im Maßstab 2:1 erstellt und erst beim Belichten der Leiterplatten entsprechend verkleinert werden. Durch die Variationsmöglichkeit hinsichtlich des einem Abfrageschritt entsprechenden Verstellwegs wird dabei die an sich falsch, d.h. mit jeweils doppeltem Abstand erfolgte Programmierung der Programmierplatte wieder korrigiert.

Besonders einfach läßt sich die Erfindung realisieren, wenn die Matrix ein durch Setzen von Kontaktstiften programmierbarer Kreuzschienenverteiler ist, da in diesem Fall die Programmierung einfach mittels Durchstoßen der Kontaktstifte durch die Reproduktion an den Bohrpositionen erfolgen kann. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Schalteinrichtungen jeweils ein fotoelektrisches Element aufweisen, welche durch entsprechende Lochung der Reproduktion an den Bohrpunkten aktiviert werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verstellbewegung der Richtplatte in jeder Koordinatenachse durch einen Schrittmotor bewirkt wird, da dadurch die Ansteuerung weitgehend vereinfacht wird.

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Darüberhinaus laß sich auch die erfindungsgemäß vorgesehene Maßstabumwandlung in diesem Fall besonders einfach realisieren, indem z.B. im "Normalfall" einem Abfrageschritt von Schalteinrichtung zu Schalteinrichtung zwölf Schritte des Schrittmotors, bei Verwendung einer Reproduktion im Maßstab 2:1 dementsprechend nur sechs Schritte, usw.zugeordnet werden.

Besonders wirtschaftlich läßt sich die Erfindung dadurch realisieren, daß der Kreuzschienenverteiler eine Deckplatte aufweist, durch welche die Steckstifte durchsteckbar und arretierbar sind, und daß die Deckplatte zusammen mit den zur Programmierung gesteckten Kontaktstiften beliebig vom Kreuzschienenverteiler unter Beibehaltung der Anordnung abnehmbar bzw. wieder auf diesen aufsteckbar ist. Die einmal gesteckten Programme können in diesem Fall durch Abheben der Deckplatte auf dieser erhalten und durch einfaches Aufstecken wieder in Aktion gebracht werden.

Insgesamt wird der technische Fortschritt und der erfinderische Inhalt des Anmeldungsgegenstandes sowohl durch die erfinderischen Einzelmerkmale als auch durch Kombination und Unterkombination aller Anwendung findender Merkmale gewährleistet.

Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer als Kreuzschienenverteiler ausgebildeten Programmierplatte,

Fig. 2 eine Ansicht einer abgenommenen Deckplatte und

Fig. 3 einen Schaltplanausschnitt des Kreuzschienenverteilers

Fig. 1 zeigt einen Kreuzschienenverteiler 2, der in der Rasterung einer zu bohrenden Leiterplatte eine der Anzahl aller möglichen Bohrungen entsprechende Zahl von öffnungen 4 aufweist. Wie in Fig. 3 z.B. beim Kreuzungspunkt x2,y2 dargestellt, wird durch Setzen eines Kontaktstifts in eine der Bohrungen jeweils eine in X-Richtung verlaufende Schiene mit einer in Y-Richtung verlaufenden Schiene verbunden. Das Abfragen der einzelnen Rasterpunkte geschieht derart, daß z.B. zur Abfragung der Zeile x2 die Schiene x2 an Spannung gelegt wird und sodann durch successives Fortschalten die Schienen y1,y2,y3 usw. daraufhin überprüft werden, ob an ihnen Spannung anliegt, wie dies bei y2 der Fall ist.

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Synchron mit dem Weiterschalten der Abfragung in jeder Zeile und von Spalte zu Spalte wird durch eine nicht dargestellte Einrichtung die schrittweise Weiterschaltung der Richtplatte bewirkt. Jeweils beim Auftreffen auf einen durchgeschalteten Punkt der Matrix wird die Bohrmaschine angehalten und der Bohrvorgang ausgelöst.

In Fig. 2 ist eine Deckplatte 6 dargestellt, welche - verdeckt durch eine Kopie 8 einer Darstellung einer Schaltung - die gleiche Anzahl von Bohrungen aufweist wie der Kreuzschienenverteiler 2. Durch die Deckplatte 6 sind an allen Punkten der . Schaltung, an welchen eine Bohrung durchgeführt werden soll ψ Kontaktstifte 10 gesteckt, welche in den Löchern mit fester Passung sitzen. Zur Programmierung des Kreuzschienenverteilers wird einfach die fertig gesteckte Deckplatte 6 auf diesen aufgesetzt und damit durch Verbindung der X-Schiene mit der Y-an den gewählten Punkten das Bohrprogramm festgelegt.

Obwohl der technische Fortschritt des Erfindungsgegenstands ganz besonders bei Leiterplattenbohrmaschinen zur Geltung kommt, bietet sich seine Anwendung auch bei anderen Werkzeugmaschinen mit äquivalenter Aufgabenstellung an, sodaß auch solche Anwendungsformen vom Schutz erfaßt werden sollen.

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Claims

Patentansprüche

1. JVerfahren zur Speicherung und Eingabe der Steuerbefehle _..y für die Verstelleinrichtungen der Richtplatte einer automatischen Leiterplattenbohrmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schablone der Anordnung der zu bohrenden Löcher, vorzugsweise eine Reproduktion der für die Ätzung der Platte erforderlichen Abbildung der Leiterplattenbahnen auf eine die Verstelleinrichtungen ansteuernde Programmierplatte mit in gleichem oder um einen ganzzahligen Faktor verkleinertem Raster angeordneten Schalteinrichtungen gelegt und jeweils alle

an einem Bohrpunkt befindlichen Schalteinrichtungen akti- i viert werden.

2. Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum automatischen Positionieren der in Richtung zweier Koordinatenachsen durch Verstelleinrichtungen betriebenen Richtplatte einer Leiterplattenbohrmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine jeweils vor dem Bohrvorgang programmierbare Matrix mit einer Anzahl von in gleichem oder um einen ganzzahligen Faktor kleinerem Raster wie die möglichen Bohrpositionen angeordneten Schalteinrichtungen zur Ableitung von Steuersignalen in Abhängigkeit von den programmierten Schalteinrichtungen vorgesehen ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix derartige Gesamtabmessungen, sowie eine solche Anordnung der Schalteinrichtungen aufweist, daß sämtliche Bohrpositionen von geläufigen j Plattenformaten oder deren Vergrößerungen um etwa den Faktor 2, 3 oder 4 mit einer Schalteinrichtung fluchten.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zur Ansteuerung und Bewegung der Verstelleinrichtung jeweils um einen bestimmten Betrag in Abhängigkeit von der Abfragung zweier aufeinanderfolgender Schalteinrichtungen der Matrix vorgesehen ist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalteinrichtung zur Veränderung des Betrages der Verstellung pro Abfrageschritt zweier nebeneinanderliegender Schalteinrichtungen vorgesehen ist.

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6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix ein durch Setzen von Kontaktstiften programmierbarer Kreuzschienenverteiler ist.

7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen jeweils einen Schrittmotor für den Antrieb in einer Koordinatenachse aufweisen und daß der Abfragevorgang von Schalteinrichtung zu Schalteinrichtung jeweils der Verstellung des Schrittmotors um eine bestimmte Anzahl von Schritten entspricht.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzschienenverteiler eine Deckplatte aufweist, durch welche die Steckstifte durchsteckbar und arretierbar sind, und daß die Deckplatte zusammen mit den zur Programmierung gesteckten Kontaktstiften beliebig vom Kreuzschienenverteiler unter Beibehaltung der Anordnung, abnehmbar bzw. wieder auf diesen aufsteckbar ist.

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