DE2338311A1

DE2338311A1 - Oberflaechenbehandlungsautomat

Info

Publication number: DE2338311A1
Application number: DE19732338311
Authority: DE
Inventors: Jean Crapet
Original assignee: Alcatel CIT SA; Compagnie Industrielle de Telecommunication CIT Alcatel SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1972-08-02
Filing date: 1973-07-27
Publication date: 1974-02-21
Also published as: IT992698B; BE802474A; SE407321B; CH587600A5; NL7310665A; FR2195198A5; GB1431319A; US3888270A

Description

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COMPAOTIE INDUSTRIELIiE DES TEIiECOMMlMICATIOIiS

CIT-ALCATEL
12, rue de la Baume, 75008 PARIS (Frankreich)

OBlRFLiGHENBEHANDLUNGSAUTOMAT

Die Erfindung betrifft einen OberflMchenbehandlungsautomaten, insbesondere für die Badbehandlung von Leiterplatten von gedruckten Schaltungen,

Bekanntlich erfolgt das Aufbringen der- Metallschichtauf Leiterplatten von gedruckten schaltungen durch Eintaucher, in galvanische Bäder, Dieses Verfahren erfordert vorab zahlreiche Arbeitsgänge wie Entfetten^ Spüler, und Beize».« Auch nach der Metallisation sind mehrere Spül- unfi Beizginge notwendig* Deshalb ist es beim Metallisieren von Leiterplatten für gedruckte Schaltungen notwendig, diese Platten mehrfach aufeinander folgend in Wannen mit verschiedenen zusammengesetzten Bädern zu tauchen,

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.und zwar je nach der Art der Bäder mit unterschiedlich langen Tauchzeiten„

Bis jetzt erfolgte der Transport der Leiterplatten für gedruckte Schaltungen per Hand von einer Wanne zur anderen, wobei die Platten an einem geeigneten Tragrahmen befestigt werden* Die Plattentragrahraen ruhen auf einem Paar parallelverlaufender Stangen, den sog. Schttttelstangen," die oberhalb der Wannen in Längsrichtung verlegt sind. Die Wirksamkeit der zuvor genannten Arbeitsgänge, und vor allem derjenigen, die das elektrolytische Aufbringen von Metall auf die Leiterplatten für gedruckte Schaltungen betreffen, wird dadurch erheblich verbessert, dass die Platten in den galvanischen Bädern geschüttelt werden. Dieses Schütteln kann entweder parallel oder senkrecht zu der Ebene der- Schaltkreisplatten erfolgen, je nachdem,ob man ein Metallisieren der ebenen Flächen oder der Vertiefungen (Locher in zweiseitigen gedruckten Schaltungen) erreichen will.

Die hin- und hergehende Bewegung der Schüttelstangen wurde früher mit EiIfe eines einzigen Exzenters erzeugt* der durch einen elektrischen Motor angetrieben wurde„ Der Exzenter wirkte dabei auf eine Traverse exzi_} die mit den. beider. ScW^:.*is":.~ stangen fest verbunden war. Bei dieser Antriebsart kam es oft si, einem Klemmen der Stangen.

Die Erfindung hat zum Ziel, einen Automaten bereitzustellen, mit dem die Tragrahmen für die gedruckten Schaltungen automatisch oben auf die Wannen gelegt werden und automatisch von einer 'Wanne zur anderen transportiert werden. Su dem Automaten gehört eine Vorrichtung, mit der ein Klemmen der Schüttel-

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stangen vermieden wird. Darüber hinaus programmiert er automatisch die Tauchzeiten für die Leiterplatten für Schaltungen.

Der erfindungsgemässe Oberflächenbehandlungsautomat ist dadurch gekennzeichnet, dass zu ihm mehrere bewegliche Einheiten gehören, die auf einer parallel zu der Reihe der Behandlungsstationen und zu den beiden festen Endstationen, d.h. einer Ladestation für die Beschickung mit zu behandelnden Objekten und einer Antriebsstation zur Betätigung der Schüttelstangen, geführten Rollschiene laufen. Die Endstationen sind über die Schüttelstangen miteinander verbunden, und jede dieser beweglichen Einheiten transportiert die Tragrahmen mit den zu behandelnden Objekten von einer Behandlungsstation zur anderen, und zwar jeweils auf dem ihr zugeteilten Abschnitt der Behandlungskette.

Es ist vorteilhaft, dass jede bewegliche Einheit mit einer in einem Schaft gleitenden Säule ausgestattet ist. Diese Säule trägt an ihrem oberen Ende einen Ausleger. Der Schaft kann sich in Längsrichtung zur Reihe der Galvanisierungswannen bewegen. Die beiden Bewegungen (Heben und Senken des Auslegers und Längsbewegung des Schaftes) werden durch je einen Gleichstrommotor erzeugt und durch Tastfühler gesteuert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gehören zur Antriebsstation für das Schütteln zwei Exzenter, die auf derselben Welle befestigt sind und an den beiden Enden dieser Welle in Richtung der Längsachse der Schüttelstangen wirksam werden. Diese Welle wird durch einen Bremsmotor über ein Getriebe in Drehung versetzt.

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Vorzugsweise besitzen die verschiedenen Bestandteile des erfindungsgemässen Automaten darüber hinaus folgende Kennzeichen:

- die beweglichen Einheiten werden bei ihrer Längsbewegung auf einem Paar horizontal und parallel in einer schrägen Ebene verlaufender Schienen geführt, d.h.,dass eine Rollschiene in Längsrichtung und entlang der Oberseite der Wannen angebracht ist und eine Führungsschiene an der Unterseite der Wannen in der Achse des Schaftes der beweglichen Einheiten angebracht ist;

- die Rollschiene besteht aus einer zylindrisch geformten Stange aus nichtrostendem Stahl, die in V-förmigen Auflagen auf Metallsäulen ruht;

- der Schaft der beweglichen Einheit rollt auf zwei gekehlten Scheiben, die auf dem oberen Teil des Umfangs der Rollschiene laufen. Diese Scheiben sind jeweils an einem Ende eines Paars horizontaler Arme befestigt, deren anderes Ende am Schaft der beweglichen Einheit montiert ist, so dass diese auf beiden Seiten befindlichen Scheiben den Schaft tragen. Eine dieser Scheiben ist mit einem Kettenzahnrad versehen, mit dem die bewegliche Einheit in Längsrichtung in Bewegung versetzt werden kann;

- die Führungsschiene der beweglichen Einheit besteht aus einem T-Profileisen, dessen senkrechter Abschnitt zwischen zwei einfachen Laufrollen am unteren Ende der beweglichen Einheit eingeklemmt wird;

- der Schaft trägt an seiner Oberseite einen Bügel mit einer

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Leerlaufrolle, die durch eine Rollenkette mit dem Antriebszahnrad am unteren Teil dieses Schaftes verbunden ist. Ein Kettenglied ist dabei an der Säule befestigt;

- die Säulenführung wird im Innern des Schaftes mit Hilfe von vier durch Bügel an der oberen Hälfte der Innenwand befestigte gekehlte Scheiben erreicht. Diese gekehlten Scheiben sind symmetrisch gegenüberliegend paarweise angeordnet und ihre Kehlung auf das Innere des Schaftes ausgerichtet. Die Säule besitzt einen Abschnitt mit vorzugsweise hohler rechteckiger Form, auf dem aussen und in Längsrichtung zur Säule zwei in bezug auf die Mittelachse dieser Säule sich gegenüberliegende Führungsschienen angebracht sind, wobei jede dieser Führungsschienen für ein Paar der gekehlten Scheiben als Rollweg dient;

- das Ende des Auslegers ist mit einem Magnetgreifer ausgestattet, der gelenkig gelagert ist und sich automatisch schräg stellt, wenn die Säule ihre obere Stellung einnimmt\

- der Tragrahmen für die gedruckten Schaltungen besitzt eine zweiteilige zylindrische Scheibe, deren eine Hälfte fest mit dem Rahmen verbunden ist und deren zweiter Teil in nicht starrer Verbindung mit dem ersten steht. Ausserdem gehören zu dem Rahmen mehrere Tragstangen und zwei Zentriernocken:

- die Längsbewegung der beweglichen Elemente und die vertikale Bewegung ihrer Säule mit dem Ausleger werden jeweils durch einen Gleichstrommotor über ein Getriebe, dessen Welle mit einem Kettenantriebsrad in Verbindung steht, erzeugt. Die Verbindung des Antriebsrads für die Säule wird über einen Drehmomentbegrenzer hergestellt;

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- die Antriebsstation für die Schüttelstangen umfasst einen Bremsmotor, der ein Getriebe mit einer Welle antreibt, auf deren beiden Enden jeweils ein Exzenter sitzt. Dieser Exzenter wirkt Über ein Pleuel in Längsrichtung auf die SchUttelstange entsprechend ein, wobei das Ende dieser Schüttelstange in einem fest auf der Station montierten Lager lauft;

- die Welle der SchUttelantriebsstation nimmt einen Plansch mit, der zwei diametral gegenüberliegende Zapfen trägt, die aufuinanderfolgend einen festen Tastfühler passieren, so dass dadurch die Schüttelstangen bei ihrer Hin- und Herbewegung in ihrer Mittelstellung überwacht werden;

- mindestens je zwei Wannen sind mit Hilfe von Traversen mit ihren Rändern aneinander befestigt, wobei die Traversen die Führungen für die Schüttelstangen tragen. Diese Führungen enthalten jeweils ein Lager und im Innern dieses Lagers eine Rolle, auf der die Stange ruht. Die Lager sind mit Hilfe von Stellschrauben, die sich auf den Traversen und auf dem Rand der Wannen abstützen, in der Höhe verstellbar;

- die in Höhe der Mittelachse der Wannen an den Schüttelstangen vorgesehenen V-Nuten können die Tragrahmen für die. gedruckten Schaltungen aufnehmen. Bestimmte dieser V-Futen sind für den Weitertransport der Rahmen durch die beweglichen Einheiten mit Tastfühlern ausgestattet,·

- die Bewegungen der beweglichen Einheiten, das Schütteln der Leiterplatten für gedruckte Schaltungen und die Tauchzeit der Platten in den Wannen sind mit Hilfe einer Logikeinheit programmiert, die über Kabel mit den Elektromotoren der beweg-

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lichen Einheiten und der Antriebsstationen fUr die SchUttelstangen auf elektrischem Wege verbunden ist. Diese Logikeinheit ist in einem Schrank installiert, zu dem eine Übersichtstafel,auf der Zustand und Stellung der beweglichen Einheiten angezeigt werden, sowie Zahler für das Messen der Tauchzeit und Signalleuchten gehören.

An Hand der nachfolgenden Beschreibung einer erfindungsgemässen Ausführung des Automaten werden die Kennzeichen der Erfindung verdeutlicht.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf den gesamten Automaten.

Fig. 2 und 3 zeigen im einzelnen ein Ftlhrungslager der Schüttelstange.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen einen Automaten unter verschiedenen Blickwinkeln und Schnitten.

Fig. 7 und 8 stellen einen Tragrahmen für Leiterplatten für gedruckte Schaltungen und die Befestigungsteile für eine solcher Platten an diesem Rahmen dar.

Fig. 9 zeigt im einzelnen die Fuhrung der Säule im Innern des Schaftes der beweglichen Einheit.

Fig. 10 und 11 zeigen im Detail die Schrägstellung des Magnetgreifers und das Ablegen des Tragrahmens auf die V-Nuten der SchUttelstangen.

Fig. 12 und 13 stellen die Antriebsstation für die SchUttelstangen dar.

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Pig. 14 zeigt, wie die Verbindung zwischen den ScMIttelstangen hergentellt ist.

Fig. 15 und 16 zeigen die an der Antriebsstation für die SchUttelstangen befindliche Vorrichtung, mit der diese Stangen in einer mittleren Stellung in bezug auf ihre Hin- und Herbewegung angehalten werden können.

Fig. 17 zeigt einen Querschnitt durch eine Schüttelstange, auf der eine V-Üute angebracht ist, die mit einem Tastfühler ausgestattet ist.

Fig. 18 stellt einen Teilquerschnitt durch den Schaft und die Säule einer beweglichen Einheit dar und zeigt die Tastftthler für die Hoch- und Tiefstellung der Säule.

Fig. 19 enthält ein Bewegungsdiagramm für alle beweglichen Einheiten, die auf ihren entsprechenden Abschnitten in Betrieb sind.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung liegt eine bestimmte Anzahl von mit c1 bis c24 gekennzeichneten Wannen zwischen einer Ladestation pe und einer Antriebsstation für die Schüttelstangen ca. Diese Stationen sind durch SchUttelstangen ba1 und ba2 verbunden, deren Enden in Führungen gb laufen, die auf Traversen tv befestigt sind. Die SchUttelstangen tragen in Höhe der Mittelachse jeder Wanne V-Nuten. Zur Ladestation gehören zwei FUhrungs stangen bg1 und bg2, die in der Verlängerung der SchUttelstangen angeordnet sind. Eine bewegliche Einheit m1 bedient die Wannen d bis c4, die den ersten Abschnitt pd der

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Anlage bilden. Eine bewegliche Einheit m2 bedient die Wannen c4 bis c10, die den zweiten Abschnitt der Anlage pc2 darstellen. Die (hier nicht gezeigten) beweglichen Einheiten der Abschnitte pc4 und pc5 bedienen in überlappender Weise die letzte Wanne c19 des Abschnitts pc4 und die erete Wanne ci8 des Abschnitts pc5. Ein Tragrahmen es für gedruckte Schaltungen ist wahrend seines Transports mit Hilfe der beweglichen Einheit m1 dargestellt. Die bewegliche Einheit m2 hat gerade einen weiteren Tragrahmen auf die Wanne c10 gelegt und bewegt sich nun wieder fort. Die Automaten laufen bei ihrer Längsbewegung auf einer Schiene rr, die auf den Auflagen t von senkrechten, an ihrer Unterseite an horizontal angebrachten Haltern ps befestigten Stützen ruht.

Die Ladestation pe und eine der an der letzten Wanne eines jeden Abschnitts angebrachten V-Nuten sind jeweils mit Fühlern d1 ausgestattet, mit denen das Vorhandensein von Tragrahmen festgestellt werden kann. Die Antriebsstation für die Schüttelstangen ca enthält einen Fühler d2, der die Schttttelstangen in einer mittleren Stellung ihrer Hin- und Herbewegung anhält.

Die Fig. 2 bzw. 3 zeigen einen Längs- und einen Querschnitt einer SchUttelstangenfUhrung, wie z.B. gb in Fig. 1. Die Schüttelstange ba läuft auf einfachen Rollen 1 j dabei werden die Stange und die Rollen im Innern von Lagern 2 gehalten. Jedes Lagerpaar ist auf einer Traverse tv befestigt, die sich auf der Stosskante 3 zwischen zwei miteinander verbundenen Wannen be-

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findet. Die Befestigung der Lager erfolgt mit Hilfe von Spejmbttgeln 4 und Verstellschrauben 5, wobei die Lager vorzugsweise aus PVC bestehen.

Die Fig. 4 und 5 stellen einen Teillängs- bzw.-querschnitt einer beweglichen Einheit dar. Diese bewegliche Einheit umfasst einen senkrechten Schaft 6, in dem eine Säule 7 lauft, an der ihrerseits ein Ausleger 8 fest montiert ist. Das Ende dieses Auslegers tragt einen Magnetgreifer 9· Der Schaft ist mit zwei horizontalen Armen 10 versehen, deren freie Enden rechtwinklig abgebogen sind und jeweils eine gekehlte Laufrolle tragen. Eine dieser Laufrollen 11 ist mit einem Kettenzahnrad 12 verbunden, das seinerseits Über eine Rollenkette 14 durch ein Antriebszahnrad 13 in Drehung versetzt werden kann. Dieses Antriebszahnrad 13 greift in ein Schneckengetriebe 15, das zu einem Gleichstrommotor 16 gehört. Die beiden gekehlten Laufrollen 11 verteilen das Gewicht der beweglichen Einheit auf eine zylindrische Laufschiene rr, die in V-f*drmigen Auflagen t von Säulen 18 getragen wird. Eine an diesen Säulen befestigte Stange 20 trägt Tastfühler 21, tnit denen auf elektromagnetischem Wege die beweglichen Einheiten in der Mittelachse der Wannen angehalten werden können. Eine dieser Wannen c ist teilweise im Querschnitt gezeigt. Einige dieser Taatfühler arbeiten nur wahrend der Hinbewegung und andere nur wahrend der Rückbewegung der beweglichen Einheiten. In der oberen Hälfte des Schaftes sind mit Hilfe von Bügeln 23 vier gekehlte Räder 22 angebracht, mit denen die Säule 7 in ihren Auf- und Abbewegungen im Innern des

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Schaftes geführt wird, wie in Fig. 9 gezeigt,, wo eine Aufsicht auf einen in Höhe der Rollen 11 vorgenommenen Querschnitt durch eine bewegliche Einheit dargestellt ist. An seiner Oberseite gegenüber dem Ausleger trägt der Schaft einen Bügel 24 mit einer Leerlaufrolle 25 für eine Rollenkette 26, die mit einem ihrer Glieder mit einem in der Säule fest montierten Mitnehmerstift 27 verbunden ist. Die Hochstellung der Säule wird durch einen Anschlag 28 begrenzt. Die Rollenkette greift in ein unten am Schaft befindliches, mit einem Drehmomentbegrenzer 30 verbundenes Antriebszahnrnd 29· Der Drehmomentbegrenzer 30 ist mit einem selbstsperrenden Schneckengetriebe 31 gekoppelt, das seinerseits zu einem Gleichstrommotor 32 gehört.

Zum unteren Teil des Schaftes gehören zwei Führungsrollen 33» die auf einer T-Schiene 34 laufen. Oberhalb der Wanne c in Fig. 4 ist der Tragrahmen es für Leiterplatten von gedruckten Schaltungen zu sehen. An diesem Rahmen ist eine Klammer 35 befestigt, die eine Leiterplatte 36 hält.

Die Fig. 6 stellt einen seitlichen Querschnitt durch eine bewegliche Einheit dar und zeigt die Schrägstellvorrichtung des Magnetgreifers 9. Mit der Schrägstellung soll das-Abtropfen der dem Bad entnommenen Leiterplatten für gedruckte Schaltungen bewirkt werden. Der Ausleger ist dabei in Hochstellung. Zu diesem Zweck ist das eine Ende eines Stahlseils 37 im Innern des Magnetgreifers befestigt.

Dieses Seil, das durch ein Gegengewicht 38 gespannt' wird, läuft über zwei Seilscheiben, von denen eine 39 in der

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Spitze des Auslegers und die andere 40 in der Spitze der Säule untergebracht ist. Eine Platte 41» die in Seilrichtung durchbohrt ist, ist waagerecht mit den freien Enden der beiden senkrechten Stangen 42 verschraubt. Die beiden anderen Enden dieser Stangen sind an der Unterseite des Schaftes befestigt. Das Gegengewicht 38 läuft im Innern des Schaftes und unterhalb dieser Platte entsprechend den Auf- und Abbewegungen der Säule ebenfalls auf und ab. Der Anker 43 des Elektrogreifers bleibt in horizontaler Stellung, solange die Säule nicht ihre Hochstellung erreicht. Die Länge des Seils 37 ist so bemessen, dass es, sobald das Gegengewicht gegen die Platte 41 st'dsst, auf den Magnetgreifer eine Zugkraft ausübt und den Anker in eine Schrägstellung bringt.

Fig. 10 zeigt im Detail die Sehrägstellvorrichtung im Innern des Elektrogreifers. Dieser Greifer enthält einen Bolzen 44, der senkrecht in der Mitte des Ankers eingeschraubt ist. Eine Platte 45 ist senkrecht mit diesem Bolzen verschraubt· Das Ende dieser Platte liegt in Höhe des Seils 37» das an dieser Platte befestigt ist* Ein Zapfen 46 und ein Gegenzapfen 47 sind um einen Bolzen 48 gelenkig miteinander verbunden und sitzen am Auslegerkopf bzw. am Anker des Magnetgreifers, wobei sie ein Gabelgelenk bilden» Die Schräglage des Ankers 43 ist einstellbar und in der Horizontalen durch eine Anschlagschraube 49 begrenzt.

Der Elektromagnet 51 des Magnetgreifers legt sich auf den Teller 50 des Tragrahmens es. Der mit dem Rahmen festverbundene Tellerfuss 52 ist mit Hilfe von Warzenschrauben 53 am

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Teller befestigt, durch die zwischen Teller und TelLerfuss ein gewisses Spiel entsteht. Dies ermöglicht es, dass der Elektromagnet 51 bei Erregung sich leicht auf den Teller 50 legen kann. Der Teller befindet sich dann in der in Fig. 11 angegebenen Stellung, wenn der Tragrahmen es auf den Schütte'lstangen ba liegt und in den V-Huten ν in der Mittelachse der Wannen ruht.

In der Fig. 7 und 8 wird ein Tragrahmen für gedruckte Schaltungen im einzelnen dargestellt, de.bei zeigt Fig. 7 eine Aufsicht und Fig. 8 einen Längsschnitt eines solchen Tragrahmens. Man erkennt den Teller 50, der durch Warzenschrauben 53 gehalten wird. Dieser Teller ist an hohlen rechteckigen Stangen 54 befestigt, die das Gerüst des Rahmens bilden und an denen die Klemmen 35 zum Festhalten der Leiterplatten 36 angebracht sind. Desweiteren gehören zu einem solchen Rahmen zwei Stifte 55 und vier FUsse 19.

Die Fig. 12 und 13 zeigen in Aufsicht bzw. im Längsschnitt die Antriebsstation ca aus Fig. 1. Die Schüttelstangen ba gleiten in Rollenlagern 60, die denen gleichen, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind. Ein Bremsmotor 61 treibt über einen Antriebsriemen ein Schneckengetriebe 62 an, durch das eine Querwelle 63 in Drehung versetzt wird. Jedes Ende dieser Welle trägt einen Exzenter 64, der über eine kleine Pleuelstange 65 mit einer an der Schüttelstange befestigten Lasche 66 verbunden ist.

Die beiden Schüttelstangen bestehen jeweils, wie in Fig. 14 gezeigt, aus hohlen Abschnitten 66, die untereinander

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mit im Innern der jeweils zu verbundenen Enden dieser Abschnitte befindlichen und mit diesen Enden- verschraubten Schienenlaschen 67 verbunden sind.

Die Fig. 15 und 16 zeigen eine Vorrichtung der Antriebsstation für die Schüttelstangen, mit der die SchUttelstangen in eine in bezug auf die Endstellungen der Hin- und Herbewegung mittlere Position gebracht werden können. Der Tastfühler d2_f der in der Antriebsstation für die Schüttelstrjngen ca in Pig. 1 schematisch dargestellt ist, sitzt auf einer Seitenwand dieser Station parallel zur Welle 63· Eine Flanschnuffe 70 ist auf diese V/elle aufgekeilt und trägt zv/ei diametral gegenüberliegende Zapfen 71, die aufeinanderfolgend den Tastfühler d2 passieren. Da der Plansch 70 und der Exzenter 64 (Pig. 13) auf derselben Welle 63 befestigt sind, haben die SchUttelstangen in bezug auf die beiden Endstellungen ihrer Bewegung jeweils genau die Hälfte zurückgelegt, wenn einer der beiden Zapfen den Tastfühler passiert. Hierdurch ist es möglich, die Schüttelstangen in mittlerer Stellung anzuhalten, bevor sich dann der Ausleger abwärts bewegt.

Pig. 17 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch eine mit einem Tastfühler d1 ausgestattete V-Nut v, die mit Hilfe eines Bügels an der Schüttelstange ba befestigt ist, wobei der Tragrahmen es mit vier jeweils paarweise in bezug auf die Zentrier-V-Nuten des Rahmens symmetrisch angeordneten Püssen auf den Schüttelstangen ruht, wie in Fig. 11 gezeigt.

Fig. 18 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch den

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Schaft 6 und die Säule 7, die in Fig. 5 gezeigt sind. In Fig. sind die Tastfühler d3 und d4 zu erkennen, die an diesem Schaft befestigt sind und die auf das Vorhandensein einer an der Säule befestigten Platte 80 reagieren können, wenn die Säule ihre Höchst- bzw. Tiefstellung erreicht,

Fig. 19 enthalt ein Bewegungsdiagramm der beweglichen Einheiten und der Anhaltezeiten über den Wannen, die von ihnen bedient werden. Auf der Ordinate werden die Wannen c1 bis c24 und die Ladestation pe eingetragen, auf der Abzisse die Zeiten 0 bis 60, z.B. ausgedrückt in Minuten. Die bewegliche Einheit m1 bedient den Abschnitt pd, der sich aus den Wannen c1 bis c4 zusammensetzt; die bewegliche Einheit m2 bedient den Abschnitt pc2, der aus den Wannen c4 bis c10 besteht, usw.

Die stark durchgezogenen Striche stellen die Zeitabschnitte dar, wahrend denen die beweglichen Einheiten oberhalb der Wannen stehenbleiben, die gestrichelt gezeichneten Linien stellen die Bewegungen dieser Einheiten dar. Die Punkte pd1 _t pd2... usw« stellen die Positionen der Unbeladenen beweglichen Einheiten m1, m2... usw, in der Mitte ihres entsprechenden Abschnitts dar.

Die automatische Arbeitsweise des erfindungsgemassen Automaten wird an Hand einiger der Figuren 1 bis 19 erklärt.

Die Bewegungen der beweglichen Einheiten und der Schüttelstangen werden durch einen über Kabel mit verschiedenen Elektromotoren und zum Automaten gehörigen Tastfühlern, verbundenem Loglkschaltschrank gesteuert und überwacht. Die

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Kabel laufen über am unteren Teil der Anlage befestigte Scheiben, so dass sie den Längsbewegungen der beweglichen Einheiten entlang den ihnen zugeteilten Arbeitsabschnitten folgen können. Der Logikschaltschrank und die Kabel sind nicht in den Zeichnungen dargestellt.

Der Tragrahmen es (Fig. 4, 7 und 8) wird von Hand mit Leiterplatten für gedruckte Schaltungen beladen und daraufhin auf die FÜhrungsstangen bg1 und bg2 der Ladestation pe (Fig. 1) gelegt. Nachdem die Anlage mit Hilfe eines Schalters am Schaltschrank auf "automatischen Betrieb" eingestellt ist, lauft der Elektromotor 16 (Fig. 5) an, und die bewegliche Einheit ia1, die in der Mitte ihres Abschnitts pd (unbeladene Stellung pd1, Fig. 19) steht, setzt sich im Rückwärtsgang auf ihrer Rollschiene in Richtung auf die beschickte Ladestation pe mit in Hochstellung befindlichem Ausleger in Bewegung. Durch den Schalter wird gleichzeitig der Motor 61 (Fig. 12) in Gang gesetzt, der die Hin- und. Herbewegung der Schüttelstangen ba bewirkt. Die bewegliche Einheit hält unter dem Einfluss des Tastfühlers d1 an, so dass sich der Magnetgreifer 9 des Auslegers 8 (Fig. 4) in senkrechter Stellung Über dem Teller 50 des Tragrahmens es (Fig, 7) befindet. Die Säule 7 nimmt dann ihre Tiefstellung ein, die durch den am Schaft (Fig. 18) angebrachten Tastfühler cl4 "bestimmt wird.

Der Logiksehaltschrank erhalt von diesem Fühler ein Signal und schaltet daraufhin den Elektromagneten 51 des Magnetgreifers (Fig. 11) ein, woraufhin der Teller 50 des Tragrahmens

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von dem Magnetgreifer angezogen wird. Die Säule nimmt daraufhin wieder ihre Hochstellung ein, die durch den Tastfühler d3 (Fig. 18)festgestellt wird, wobei der Ausleger den Tragrahmen es hebt. Die Hochstellung wird von dem Tastfühler d3 an den Logikschaltschrank gemeldet und dieser schaltet aufe Neue den Elektromotor l6 ein, jedoch in umgekehrter Richtung: die bevregliche Einheit ml bewegt sich nach vorn bis zur Wanne el, wo sie in Hohe der Mittelachse unter der Wirkung eines entsprechend erregten Tastfühlers, wie z.B. 21 (Fig. 5), anhält. Gleichzeitig erteilt dieser Fühler dem Logikschaltschrank den Befehl, die Hin- und Herbewegung der Schüttelstangen zu stoppen und den Ausleger der beweglichen Einheit zu senken, um den Tragrahmen in die V-Nuten oberhalb der Wanne el zu legen. Der Tastfühler d2 der Antriebsstation für die Schüttelstangen ca (Fig. 1, 15 und l6) ermöglicht es, dass diese an den Schüttelstangen angebrachten V-Nuten in der Mittelachse der Wanne stehen bleiben, indem sie im Mittelpunkt ihrer Hin- und Herbewegung angehalten werden. Der Ausleger hält am Ende seiner Abwärtsbewegung aufgrund der Erregung des Tastfühlers d4 ebenfalls an. Dieser Tastfühler erteilt dem Logikschaltschrank den Befehl, den Elektromagneten auszuschalten, der daraufhin den Tragrahmen es fallen lässt, dessen Stifte 55 ihren Platz in den V-Nuten der Schüttelstangen einnehmen und dessen Füsse 19 sich auf diese Stangen abstützen (Fig. 7, 8 und 11).

Gleichzeitig veranlasst der Schaltschrank das Wieder-

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einschalten der Antriebsstation der Schüttelstangon sowie das Auslösen eines Chronometers, das einen ersten Zeitabschnitt fUr die Behandlung der Leiterplatten für gedruckte Schaltkreise (z.B. alkalisches Entfetten) im Bad der ersten Wanne c1 bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeit wird die Bewegung der Schtlttelstangen. gestoppt, jedes Paar der V-Nuten nimmt wie zuvor seine Stellung in der Mittelachse der entsprechenden Wanne ein.

Anschliessend verlaufen die Arbeitsgänge analog zu denen, die mit der Übernahme des Tragrahnens an der Ladestation durch den Automaten begonnen haben. Nacheinander erfolgen:

- Erregung des Elektromagneten des Magnetgreifers;

- Heben des Auslesers und Anhalten in Hochstellung;

- Zeitverzögerung für das Abtropfen der Leiterplatten;

- Weiterbewegung der Einheit m1 zur Wanne c2;

- Anhalten von m-1 vor der Wanne c2;

- Senken des Auslegers und Anhalten der Hin- und Herbewegung der Schüttelstangen in mittlerer Stellung,

- Anhalten des Auslegers in Tiefstellung;

- Ausschalten des Elektromagneten und Wiedereinschalten des SchUttelns:

- Auslösung der zeitlichen Verzögerung für die Behandlung der Leiterplatten im Bad der Wanne 2 (z.B. Spülvorgang)... usw.

Wenn die bewegliche Einheit m1 den Tragrahmen es zur letzten Wanne c4 des von ihr "bedienten Abschnitts transportiert hat und diesen Rannen in die dieser Wanne entsprechenden V-ITuten gelegt hat, so fährt sie sofort in Rückwärtsgcng zurück und

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hält in der Mitte des Abschnitts pci, den sie bedient (unbeladene Stellung pdl, Fig. 19) an. Das Stoppen dieser beweglichen Einheit in dieser Stellung wird mit Hilfe eines Tastfühlers, wie z.B. 21 gemäss Fig. 5, gesteuert, wobei dieser Tastfühler während der Hinbewegung des Automaten keinerlei Wirkung ausübt. Die bewegliche Einheit ml verlässt diese Stellung pdl erst dann in Richtung der Ladestation pe, wenn diese wieder mit einem Tragrahmen beschickt ist und der Logikschaltschrank daraufhin durch den Tastfühler dl dieser Ladestation entsprechend informiert worden ist.

Wenn die bewegliche Einheit ml den Tragrahmen auf die letzte Wanne c4 ihres Arbeitsabschnitts pci abgelegt hat, wird die bewegliche Einheit m2 von der Anwesenheit des Tragrahmens auf dieser Wanne durch den Tastfühler dl, der sich auf einer der V-Nuten dieser Wanne (Fig. 1 bis 17) befindet, davon in Kenntnis gesetzt, da ja diese Wanne die erste des Arbeitsabschnittes pc2 (Wannen c4 bis clO) ist, der von dieser beweglichen Einheit m2 bedient wird.

Die in der nicht beladenen Stellung pd2 (Fig. 19) ihres Arbeitsabschnittes pc2 angehaltene bewegliche Einheit m2 wartet, dass ml die Wanne c4 verlässt, um sich dann zu dieser Wanne hinzubegeben, wo sie den durch die bewegliche Einheit ml dort abgelegten Tragrahmen übernimmt. Dieser Rahmen wird anschliessend durch m2 wannenweise von c4 bis clO transportiert. Im Zeitraum von 10 bis 15 Minuten beispielsweise erfolgen einerseits in der Wanne el die Tauchbehandlung der Leiterplatten

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eines neuen durch die bewegliche Einheit ml herbeigeschafften Tragrahmens und andererseits in den Bädern der Wannen c4 bis c7 die aufeinanderfolgenden Behandlungen der Leiterplatten des Tragrahmens, der bereits die vollständigen Behandlungen der Bäder der Wannen el bis c3 und einen Teil der Behandlung des Bades der Wanne c4 durchlaufen hat.

Die bewegliche Einheit ml verlässt ihre unbelastete Stellung pdl in Richtung auf die Ladestation pe erst dann, wenn diese Ladestation wieder mit Tragrahmen versorgt ist und der Logikschaltschrank entsprechend durch den Tastfühler dl dieser Ladestation informiert worden ist.

Dieses System der Übernahme vom Tragrahmen durch bewegliche Einheiten erlaubt es, gleichzeitig soviele Tragrahmen zu behandeln, wie bewegliche Einheiten vorhanden sind. Die Behandlungsphasen sind als parallele Kaskaden im ersten Teil des Diagramms der Fig. 19 dargestellt. Der zweite Teil dieses Diagramms liefert ein weiteres Beispiel für die Verteilung der Behandlungsphasen unter Berücksichtigung der Tatsache, dass einer der Arbeitsgänge (beispielsweise Verkupfern), der eine besonders lange Behandlung erfordert, in zwei aufeinanderfolgenden Wannen (cl8 und cl9) erfolgt.

Die bewegliche Einheit ml+ erledigt mehrere Transporte mit nachfolgenden kurzen Behandlungen (Wannen cl4 bis cl7) und einen Transport mit nachfolgender langer Behandlung (Wanne cl9), wobei dieser Transport nach etwa 2/3 der langen, im Bad der Wanne cl8 erfolgenden Behandlung stattfindet. Am Ende der Be-

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handlung in dieser Wanne transportiert die bewegliche Einheit m5 den Tragrahmen von der Wanne cl8 zur Wanne c24 und wartet dann auf das Ende der langen, in Wanne cl9 vorgenommenen Behandlung; am Ende dieser Behandlung transportiert sie die Leiterplatten zur kurzen Behandlung nacheinander zu den Wannen cl9 bis c24.

- Patentansprüche 409808/0403

Claims

PATENTANSPRÜCHE

ί 1. yOberflachenbehandlungsautomat, insbesondere für die Tauchbehandlung von Leiterplatten für gedruckte Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, dass zu ihm einerseits mindestens eine bewegliche Einheit (ml) gehört, die sieh intermittierend auf einer Rollschiene (rr) parallel zur Ausrichtung der Tauchbehandlungsplätze (el bis c2k) bewegt, und andererseits zwei feste Endstationen an den beiden Enden der Anlage, d.h. eine Ladestation (pe), an der die Beschickung mit Tragrahmen (es) für die zu behandelnden Gegenstände erfolgen kann, und eine Antriebsstation (ca) für die parallel angeordneten Schüttelstangen (bal, ba2), wobei diese Endstationen über diese Schüttelstangen miteinander verbunden sind und jede der beweglichen Einheiten auf dem ihr zugeordneten Arbeitsabschnitt (pci, pc2...) die Tragrahmen mit den zu behandelnden Gegenständen von einem Platz zum nächsten Behandlungsplatz transportiert.
2. Automat gemäss Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass jede bewegliche .Einheit aus einer senkrechten Säule (7) besteht, die in einem Schaft (6) gleitet und einen Ausleger(8)trägt, dessen Ende mit einem Magnetgreifer (9) versehen ist, und mit autonomen Mitteln für die Bewegung und die Positionierungssteuerung ausgerüstet ist, mit denen einerseits die Längsbewegung jeder beweglichen Einheit entlang den Behandlungsplätzen auf dem ihr zugeordneten

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Arbeitsabschnitt und andererseits die Auf- und Abbewegung der Säule erzeugt werden kann, wobei die Steuerung dieser Mittel über einen Logikschaltschrank in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung dieser beweglichen Einheiten erfolgt.
3. Automat getnäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Antriebsstation für die Schüttelstangen zwei Exzenter (64) gehören, die an den beiden Enden einer Welle (63)fest montiert sind und die synchron über ein Pleuel (65) auf eine entsprechende Schüttelstange einwirken, wobei die Welle durch einen über den Logikschaltschrank gesteuerten Bremsmotor (6l) angetrieben wird, der seine- Kraft über ein Getriebe (62) übertragt, so dass die Schüttelstangen eine Hin- und Herbewegung in Richtung ihrer Längsachse durchführen, und dass diese Bewegung unterbrochen wird, wenn die Tragrahmen (es) von den beweglichen Einheiten aufgenommen oder abgelegt werden, wobei die Schüttelstangen mit V-Nuten versehen sind, die diese Tragrahmen aufnehmen können.
4. Automat gemäss Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Einheiten in Längsrichtung auf einem Paar horizontaler und paralleler in einer schrägen Ebene liegender Schienen laufen, d.h. auf einer Rollschiene (rr), die in Höhe der oberen Seite der Wannen und neben diesen angebracht ist, und einer Führungsschiene (34), die in Höhe der unteren Kante dieser Wannen montiert ist, wobei die Rollschiene auf Säulen (18) ruht und die Führungsschiene zwischen zwei einfachen gekehlten Scheiben (33) verläuft, die an der Unterseite jeder der beweglichen Einheiten

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befestigt sind. .
5. Automat gemäss einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel für die""Längsbewegung einer beweglichen Einheit einen Elektromotor (16)*umfassen, zu dem ein Getriebe (15) gehört, das ein Antriebszahnrad (13) besitzt, das über eine Kette mit einem angetriebenen Zahnrad (12) verbunden ist, das mit einer Rollscheibe (11) fest verbunden ist, wobei der Schaft der beweglichen Einheit auf zwei solchen Rollscheiben ruht, die jeweils an einem Ende eines horizontalen Arms (10) angebracht sind, dessen entgegengesetztes Ende am Schaft befestigt ist, wobei diese Arme kreuzförmig an dem Schaft angeordnet sind, so dass die Rollscheiben oben auf der Rollschiene laufen. .
6. Automat gemäss einem der Ansprüche 1, 2, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs-

. mittel für die Auf- und Abbewegung der Säule einen Elektromotor (32) umfassen, zu dem ein Getriebe (31) gehört, dessen Achse mit einem Antriebszahnrad (29) über einen Drehmomentbegrenzer (30) gekoppelt ist, wobei dieses Zahnrad über eine Endloskette (26) mit einer Leerlaufrolle (25) in Verbindung steht, die mit Hilfe eines Bügels (24) am oberen Teil des Schaftes montiert ist, wobei ein Glied dieser Kette an der Säule befestigt ist und die Säule im.Innern des Schaftes mit Hilfe von vier gekehlten Scheiben (22) geführt wird, die mit Bügeln (23) an der Wandung des Schaftes montiert sind und sich symmetrisch paarweise gegenüberliegen, wobei jedes Scheibenpaar jeweils auf einer aussen auf der Säule befestigten Führungsstange läuft.

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7. Automat gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, d a durch g-8-k. einzeichnet, dass zu den Positionssteuereinrichtüngen gehören

- Tastfühler (21), die auf einer parallel zur Rollbahn der beweglichen Einheiten angebrachten. Stange (20) sitzen, wobei bestimmte Fühler hur bei der Vorwärtsbewegung der beweglichen Einheiten wirksam sind und das Anhalten vor jeder Wanne ermöglichen und andere Fühler nur beim Rücklauf ansprechen und das Anhalten der beweglichen Einheiten in der Mitte ihres Arbeitsabschnittes ermöglichen,

- Tastfühler (dl), mit denen Tragrahmen für Leiterplatten für gedruckte Schaltungen auf der Lädestation und auf der letzten Wanne jedes Arbeitsabschnittes ausgemacht werden können, wobei die Fühler am Ende eines Arbeitsabschnittes an einer der V-Nuten am oberen Rand der Wanne angebracht sind,

- ein Tastfühler (d2), der an der Antriebsstation für die Schüttelstangen sitzt und mit dem beim Anhalten der Schüttelstangen jedes Paar V-Nuten in die Mittelachse der entsprechenden Wannen eingestellt werden kann, wobei die Welle dieser Station eine Flanschmuffe (70) mitnimmt, auf der zwei Zapfen (71) diametral gegenüber liegen, die nacheinander diesen Fühler passieren, so dass die Mittelstellung der Hin- und Herbewegung der Schüttelstangen festgestellt wird,

- zwei Tastfühler (d3, d4), die am oberen bzw. unteren Teil einer jeden beweglichen Einheit befestigt sind und mit denen ein auf dem unteren Teil der Säule angebrachter Vorsprung

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festgestellt werden kann, so dass die Hoch- und Tiefstellung dieser Säule, bestimmt wird.
8. Automat gemäss einem der Ansprüche 1, 2, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetgreifer einer beweglichen Einheit freitragend und gelenkig mit Hilfe zweier Laschen (46, 47), die am Kopf des Auslegers bzw. am. Kern (43) des Elektromagneten des Magnetgreifers befestigt sind, am Ausleger montiert ist, wobei der Magnetgreifer automatisch in Schrägstellung geht, wenn die Säule ihre Hochstellung einnimmt, und zwar durch die Wirkung eines Seils (37), das an einer dem Gelenk entgegengesetzt liegenden Stelle des Magnetgreifers befestigt ist und zwischen zwei am Ende des Auslegers und am oberen Teil der Säule angebrachten gekehlten Scheiben (39, 40) gespannt wird und senkrecht im Innern des Schaftes durch.die Öffnung einer Platte (41) verläuft, die horizontal im Schaft angebracht ist, wobei das Ende dieses Seils ein Gegengewicht (38) trägt, das gegen die Unterseite dieser Platte stösst, wenn die Säule das Ende ihrer Aufwärtsbewegung erreicht, so dass auf das Seil ein Zug ausgeübt wird und der Magnetgreifer in Schrägstellung gebracht wird, damit die Platten für die gedruckten Schaltungen, nachdem sie aus dem Bad gehoben worden sind, abtropfen können.
9. Automat gemass einem der Ansprüche 1 bis 8, d a - durch gekennzeichnet, dass zum Tragrahmen für die Platten (36) für gedruckte Schaltungen mehrere Tragstangen (54)für die Befestigung von Klemmen (35), die diese Platten

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tragen, gehören, ferner zwei Stifte (55), mit denen der Rahmen in den V-Nuten der,Schüttelstangen eingeklemmt wird, und vier Füsse (19), mit denen der Rahmen stabilisiert wird, wenn er auf diese Stangen gelegt wird, wobei der Rahmen darüber hinaus einen zylindrischen Teller aus zwei Teilen besitzt, dessen erster (52) mit dem Rahmen fest verbunden ist und dessen zweiter (50) mit Spiel über Warzenschrauben (53) mit dem ersten verbunden ist, so dass der Rahmen leicht durch den Elektromagneten (51) des im Kopf des Auslegers der beweglichen Einheit befindlichen Magnetgreifers aufgenommen und abgesetzt werden kann.
10. Automat gemäss'den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Traversen mit den Führungen für die Schüttelstangen auf mit ihren Rändern aneinanderliegenden Wannen befestigt sind und jeweils an jedem ihrer Enden eine Führung für die Schüttelstangen (gb) tragen, zu der ein Lager (2) und im Innern dieses Lagers eine Rolle (1) gehören, auf der die Stange ruht, wobei die Traverse auf den Wannen mit Hilfe zweier Spannbügel (4) und vier Stellschrauben (5) befestigt ist, wobei die Bügel auf der Traverse sitzen und die Spannstücke unter den aneinanderliegenden Rändern der Wannen angeschraubt sind und wobei die Stellschrauben auf die Traverse geschraubt sind und auf der Oberseite der Wannenränder ruhen, so dass die Schüttelstangen vollkommen horizontal verlaufen.

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11. Automat gemäss den Ansprüchen 1 und 3, d a durch gekennzeichnet, dass die Schüttelstangen aus hohlen Abschnitten (66) bestehen, die untereinander mit Hilfe von im Innern der aneinander liegenden Enden dieser Abschnitte befindlichen und auf diese Enden geschraubten Laschen (67) verbunden sind.

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