DE2807183A1 - Maschine zum abschneiden von drahtenden an bestueckten leiterplatten - Google Patents

Maschine zum abschneiden von drahtenden an bestueckten leiterplatten

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Description

Dr. Franz Lederer
rt.-lng. Reinor F. Meyer g 2o. Febr. 1978
8000 München 80
Uiclle-Grahn-Stf. 22, Tel. (089) 472947
Klosbachstraße
EPM AG Zürich (Schweiz)
Maschine zum Abschneiden von Drahtenden an bestückten Leiterplatten
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Abschneiden von Drahtenden an bestückten Leiterplatten, mit mindestens einer rotierend angetriebenen Schneidscheibe.
Mit einer solchen Maschine werden die an der bestückten und verlöteten Leiterplatte hervorstehenden Drahtenden, zu denen auch die übrigen Bauteilbeine zählen, auf eine einstellbare Länge mit der parallel zur Leiterplatte angeordneten, hoch-
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tourig angetriebenen Schneidscheibe abgeschnitten. Eine solche Maschine kann je nach der Breite der zu bearbeitenden Leiterplatten eine oder mehrere in der selben Ebene angeordnete und sich in Durchlaufrichtung der Leiterplatten teilweise überdeckende Schneidscheiben aufweisen. '
Wegen der zum Teil harten Werkstoffe der Drahtenden werden die Schneidkanten der Schneidscheiben hoch beansprucht, so dass ihre Schärfe relativ rasch nachlässt und dadurch die Leistungsfähigkeit der Maschine begrenzt ist. Bei kontinuierlichem Vorschub der zu bearbeitenden Leiterplatten nimmt der auf die Drahtenden beim Abschneiden ausgeübte Druck mit abnehmender Schärfe der Schneidkanten zu. Dadurch entstehen unsaubere Schnittstellen und unter Umständen werden die Drahtenden sogar abgebogen. Zur Vermeidung solcher Nachteile müssen die Schneidscheiben relativ häufig nachgeschliffen werden. Dazu sind die Schneidscheiben aus der Maschine auszubauen und gegen nachgeschliffene auszuwechseln. Häufig ist das Auswechseln auch noch mit einer Justierarbeit verbunden, so dass dadurch einerseits die Maschine stillsteht und andererseits das Personal für diese zusätzliche Arbeit beansprucht wird.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zum Schleifen der Schneidscheibe erforderliche Zeit auf ein Minimum verkürzt werden kann.
Die Lösung gelingt erfindungsgemäss durch eine Schleifvorrichtung zum Schleifen der Schneidscheibe, wobei die Schneidscheibe und die Schleifvorrichtung in bezug aufein-
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-3 -
aufeinander zustellbar sind.
Eine solche Anordnung ermöglicht das Nachschleifen der Schneidscheiben, ohne dieselben aus der Maschine ausbauen zu müssen. Dadurch fällt der bei bekannten Maschinen anfallende Teil der Hauptarbeit zum Nachschleifen, nämlich das Ausbauen der Schneidscheiben, das Einspannen in eine Schleifvorrichtung, das Ausspannen aus der Schleifvorrichtung, das Wiedereinbauen in die Maschine und das Einjustieren gänzlich weg. Es ist praktisch nur noch die Zeit für den eigentlichen SchleifVorgang erforderlich. Durch Vermeidung längerer Ausfallzeiten wird auch die Leistungsfähigkeit der Maschine erhöht.
In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes gekennzeichnet, deren Vorteile aus der nachfolgenden Detailbeschreibung ersichtlich sind.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 : eine Maschine der genannten Art in
Draufsicht, mit zwei Schneidscheiben und einer Schleifscheibe, der üebersichtlichkeit wegen ohne Halteelemente für die zu bearbeitenden Leiterplatten, und
Fig. 2 : eine Seitenansicht in Richtung des
Pfeiles II in der Fig. 1, jedoch ohne Rahmen aber mit der Anordnung einer zu bearbeitenden Leiterplatte.
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In der Fig. 1 ist innerhalb eines Rahmens 10 auf der
einen Seite eines Schlittens 12 eine Schneidscheibe 14
und auf der anderen Seite eine weitere Schneidscheibe
16 mittels in dieser Figur nicht sichtbarer Lager gelagert. Der Schneidscheibe 14 ist für den Antrieb während des Schneidvorganges ein erster Elektromotor 18 zugeordnet. Der Schneidscheibe 16 ist ebenfalls für den Schneidvorgang ein erster Elektromotor 20 zugeordnet. Jeder der Elektromotoren 18, 20 trägt eine Riemenscheibe 22, 24, die über
einen Riemen 26 bzw. 28 mit einer in dieser Figur nicht
dargestellten Riemenscheibe auf der Welle der zugehörigen Schneidscheibe 14 bzw. 16 verbunden ist.
Der Schlitten 12 ist an sich gegenüberliegenden Enden auf jeder Seite mit Führungsteilen 30, 32 verbunden, mittels
denen er auf zwei Säulen 34, 36 in vertikaler Richtung
verschiebbar gehalten ist. Als Betätigungsmittel zum Verschieben sind an jedem Ende des Schlittens 12 angreifende und sich am Rahmen 10 abstützende doppelte Betätigungszylinder 38, 40 bzw. 42, 44 angeordnet.
Zum Verstellen des unteren Anschlages für den Schlitten dient eine Handkurbel 46, deren Welle 48 mit zwei Schnecken drehfest verbunden ist, von denen in dieser Figur nur die Schnecke 50 sichtbar ist. Die weiteren Teile für den verstellbaren Anschlag werden bei der Erläuterung der Figur
2 erwähnt.
In der Ebene zwischen den Drehachsen 52, 54 der Schneidscheiben 14, 16 ist eine Schleifscheibe 56 angeordnet, deren Welle in einer ortsfesten Buchse 58 gelagert ist. Das der
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Schleifscheibe entgegengesetzte Wellenende 60 trägt eine Riemenscheibe 62, die über einen Antriebsriemen 64 mit einem in der Fig. 1 nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden ist.
Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht im rechten Winkel auf den als Platte ausgebildeten Schlitten 12 in Richtung des Pfeiles II in der Fig. 1. Der erste Elektromotor 18, der über seine Riemenscheibe 22, den Riemen 26 und eine auf der Spindel 72 der Schneidscheibe 14 angeordneten Riemenscheibe 74 die Schneidscheibe 14 antreibt, ist auf dem Schlitten 12 befestigt. Die Spindel 72 der Schneidscheibe 14 ist in einer Lagerbuchse 76 gelagert, die mittels Befestigungselementen 78 auf dem Schlitten 12 befestigt ist.
Auf der in der Fig. 2 vorne liegenden Seite des Schlittens 12 sind rechtsseitig oben und unten die auf der ortsfesten Säule 34 geführten und mit dem Schlitten 12 verbundenen Führungsteile 30 erkennbar. Die in der Fig. 1 gezeigten und auf der linken Säule 36 geführten Führungsteile 32 befinden sich auf der Rückseite des Schlittens 12.
Die pneumatischen Betätigungszylinder 38, 40 sind mit ihren Kolbenstangen 38', 40' miteinander verbunden. Der untere Zylinder 40 ist am Rahmen 10' abgestützt, während der obere Zylinder 38 mit dem Schlitten 12 verbunden ist. Auf der linken Seite sind die Zylinder 42, 44 ebenfalls mit ihren Kolbenstangen 42', 44' miteinander verbunden, während der untere Zylinder 44 am Rahmen 10' und der obere Zylinder 42 am Schlitten 12 befestigt sind. Die Betätigungszylinder 38, 40, 42, 44 dienen zum Anheben des die Schneidscheiben 14,
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16 tragenden Schlittens 12.
Die in der Fig. 2 dargestellte Lage des-'Schlittens 12 ist die Nullstellung, in welcher die unteren Zylinder 40, 44 bereits durch Druckluft beaufschlagt sind. Der Schlitten 12 ist in dieser Stellung gegenüber den verstellbaren Anschlägen 80, 82 angehoben. Diese Anschläge 80, 82 sind mit Aussengewinde versehene, auf den Säulen 34, 36 axial verschiebbare Buchsen 84, 86. Das Aussengewinde jeder dieser Buchsen 84, 86 steht mit einem, in jedem von zwei Schneckenrädern 88, 90 angeordneten Innengewinden in Eingriff. In das rechte Schneckenrad 83 greift die Schnecke 50 ein, während in das linke Schneckenrad 90 eine Schnecke 92 eingreift. Beide Schnecken 50, 92 sind drehfest mit der Welle 48 und damit mit der Handkurbel 46 verbunden.
Ein zweiter Elektromotor 94 ist auf einer mit dem Rahmen 10' verbundenen Grundplatte 96 ortsfest angeordnet. Dieser Motor 94 ist fest mit einem Untersetzungsgetriebe 98 verbunden, dessen Abtriebswelle 100 einen Kupplungsstift 102 aufweist. Die Abtriebswelle 100 fluchtet mit der Spindel 72 der Schneidscheibe 14. Das der Abtriebswelle 100 zugekehrte Ende der Spindel 72 ist hohl und weist einen Schlitz 104 zum drehfesten Eingriff mit dem Kupplungsstift 102 auf.
Oberhalb der Schneidscheiben 14, 16 ist in einer Haltevorrichtung 106 eine mit Bauteilen 108 bestückte Leiterplatte 110 gehalten. Die unterhalb der Leiterplatte 110 vorstehenden Drahtenden 112 sind zum Abschneiden bestimmt. Die Haltevorrichtung 106 ist an einem Wagen 114 befestigt, der in Schienen 116 geführt ist. Zum Antrieb des Wagens 114 in
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den Schienen 116, beispielsweise über eine Kette 118 dient ein ortsfester Bahnmotor 120. Die Schienen 116 sind parallel zu den Längsseiten des Rahmens 10 gemäss der Fig. 1 angeordnet, verlaufen also nicht im rechten Winkel zur Bildebene der Fig. 2.
Zur Steuerung der Maschine ist ein Handschalter 122 mit den Stellungen Null, a für Schleifen und b für Schneiden vorgesehen. In der Stellung a ist der Schalter mit einer Steuereinrichtung 124 und in der Stellung b mit einer zweiten Steuereinrichtung 126 verbunden. Mit der dem SchleifVorgang zugeordneten Steuereinrichtung 124 sind über eine Leitung 128 ein Schleifmotor 130, über e^ne Leitung 132 ein Magnetventil 134 und über eine Leitung 136 der zweite Elektromotor 94 verbunden. Das Magnetventil 134 ist so geschaltet, dass den Betätigungszylindern 44, 40 bei den Stellungen Null und b des Schalters 122 über die Druckluftleitung 138, 138' Druckluft zugeführt wird. Der Schleifmotor 130 und der mit dem Getriebe 98 verbundene zweite Elektromotor sind nur in der Stellung a des Schalters 122 in Betrieb. Der Schleifmotor 130 treibt über den Riemen 64 (Fig. 1) die Schleifscheibe 56.
Die Steuereinrichtung 126 ist über eine Leitung 140 mit dem ersten Elektromotor 18, über eine Leitung 142 mit einem zweiten Magnetventil 144 und über eine dritte Leitung 146 mit dem Bahnmotor 120 verbunden. Das zweite Magnetventil 144 ist so geschaltet, dass den Betätigungszylindern 38, 42 nur in der Stellung b des Schalters Druckluft über die Leitung 148, 148' zugeführt wird.
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Nachstehend wird die Funktionsweise der Maschine näher erläutert. In der Stellung Null des Schalters 122 ist die Maschine betriebsbereit. Die Betätigungszylinder 40, 44 sind druckbeaufschlagt und haben den Schlitten 12 in die in der Fig. 2 dargestellte Position angehoben. An nicht dargestellten oberen Anschlägen für den Schlitten 12 ist die Länge der beim Abschneiden an der Leiterplatte verbleibenden Drahtenden einstellbar. Wird der Schalter 122 in die Stellung b geschaltet, dann werden auch die oberen Betätigungszylinder 38, 42 beaufschlagt, die den Schlitten 12 gegen den oberen nicht dargestellten Anschlag heben. Die Elektromotoren 18, 20 treiben die Schneidscheiben 14, 16 an. Der Bahnmotor 120 läuft, so dass der in die Kette 118 eingehängte Wagen 114 die Leiterplatte 110 in dem an den nicht dargestellten Anschlägen vorgewählten Abstand über die Schneidscheiben 14, 16 hinwegführt. Durch die gegenüber der Drehzahl der Motoren 18, 20 übersetzt angetriebenen Schneidscheiben 14, 16 werden die vorstehenden Drahtenden 112 bis auf die gewünschte Länge abgeschnitten. In gleicher Weise kann nun eine Leiterplatte nach der anderen, ohne die Antriebe stillzusetzen, bearbeitet werden.
Lässt die Schärfe der Schneidscheiben 14, 16 nach, dann ist der Schalter 122 über die Stellung Null auf die Stellung a zu schalten. Der Schneidmotor 18 und der Bahnmotor 120 werden durch diese Umschaltung spannungslos und bleiben stehen. Sämtliche Betätigungszylinder 38, 40, 42, 44 werden drucklos, so dass der Schlitten 12 mit den Schneidscheiben 14, 16, bis auf die Anschläge 80, 82 abgesenkt ist. Beim Absenken wird die Spindel 72 mit der Abtriebswelle 100 des Getriebemotors 94, 98 durch die
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-Sl-
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Kupplungsglieder 102, 104 gekuppelt. Die in der Fig„ 2 nicht ersichtliche Spindel der Schneidscheibe 16 wird gleichermassen mit einem nicht dargestellten Getriebemotor gekuppelt. Die Getriebemotoren 94, und der Schleifmotor 130 erhalten Spannung» Durch den Getriebemotor 94, 98 wird die Schneidscheibe 14 mit geringer Drehzahl angetrieben. Der Schleifmotor 130 treibt die Schleifscheibe 56, auf welche die Sehneidscheiben 14, 16 zusammen mit dem Schlitten 12 abgesengt wurden. Die sich langsam drehenden Schneidscheiben 14, 16 werden nun durch die Schleifscheibe 56 geschliffen. An der Handkurbel 46, an welcher die Anschläge 80, 82 über die Schnecken 50, 92 und die Schneckenräder 88, 90 in ihrer Höhe" fein einstellbar sind, ist das Mass, um welches die Schneidscheiben 14, 16 nachgeschliffen werden sollen, beispielsweise auf einen hundertstel Millimeter einstellbar. Die spannungslosen Schneidmotoren 18, 20 laufen während des SchleifVorganges langsam mit, da ein Auskuppeln dieser Motoren wegen der geringen Drehzahl beim Schleifen überflüssig ist. Nach Beendigung des Schleifvorganges wird der Schalter 122 zum Weiterarbeiten wieder auf die Stellung b geschaltet.
Durch die beschriebene Anordnung ist es möglich, dass der gesamte Arbeitsaufwand des .Bedienungspersonals zum Nachschleifen der Schneidscheiben in der Betätigung des Schalters 122 und der Feineinstellung an der Handkurbel 46 besteht. Gegenüber dem in der Einleitung beschriebenen Arbeitsaufwand zum Nachschleifen der Schneidscheiben bei bekannten Maschinen ist die Einsparung an dafür aufgewendeter Arbeitszeit beträchtlich. Die Arbeitszeit beträgt damit nur noch einen Bruchteil der bisher erforderlichen
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ff
Arbeitszeit. Die für die Schneidlänge eingestellten Anschläge bleiben während des Schleifvorganges unverändert.
Die Schleifscheibe ist so angeordnet, dass die Schneidvorgänge dadurch weder behindert noch gestört werden. Die Schleifscheibe steht bereits immer in einem zum Schleifen geeigneten Winkel, so dass die bei separaten Schleifvorrichtungen erforderliche Einstellung der Schleiflage entfällt. Bei der Anordnung von zwei Schneidscheiben in der Schneidmaschine werden diese gleichzeitig durch eine Schleifscheibe geschliffen. Separate Schleifvorrichtungen bekannter Art erlauben in der Regel nur das gleichzeitige Schleifen von einer einzigen Schneidscheibe.
Die Bewegungsrichtung zum Zustellen der Schneidscheiben auf die Schleifscheibe ist in der Gegenrichtung die Zustellbewegung zum Einstellen der Drahtlänge. Dadurch genügt eine Bewegungsfreiheit der Schneidscheiben zur Erfüllung beider Aufgaben - Schleifen und Schneiden - in einer einzigen Ebene. Die zueinander und in bezug auf die Schleifscheibe symmetrische Anordnung von zwei Schneidscheiben an einem Schlitten ergibt eine gleichmässig verteilte Belastung des Schlittens und damit praktisch keine Kräfte, welche den Schlitten auf den ihn tragenden Säulen verkanten.
Durch den während des Schneidvorganges auskuppelbaren zweiten Elektromotor mit Getriebe wird der hochtourige Schneidvorgang in keiner Weise behindert. Durch die axial ein- und ausrückbare Kupplung zum Verbinden der Spindel der Schneidscheibe mit dem untersetzungsgetriebe wird die Zu-
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Stellbewegung der Schneidscheibe auf die Schleifscheibe ausgenutzt» so dass für das Kuppeln kein zusätzlicher Bewegungsvorgang und auch kein zusätzliches Betätigungsglied erforderlich ist.

Claims (20)

  1. - 12 -
    PATENTANSPRUECHE
    Maschine zum Abschneiden von Drahtenden an bestückten Leiterplatten, mit mindestens einer rotierend angetriebenen Schneiderscheibe, gekennzeichnet durch eine Schleifvorrichtung zum Schleifen der Schneidscheibe (14), wobei die Schneidscheibe und die Schleifvorrichtung in bezug aufeinander zustellbar sind.
  2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifvorrichtung eine Schleifscheibe (56) aufweist, die der Schneidscheibe (14) benachbart auf der den zu bearbeitenden Leiterplatten (110) entgegengesetzten Seite der Schneidscheibe angeordnet ist.
  3. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene der Schleifscheibe (56) mindestens annähernd in einem rechten Winkel zur Ebene der Schneidscheibe (14) angeordnet ist.
  4. 4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (52) der Schneidscheibe (14) mindestens angenähert in der Ebene der Schleifscheibe (56) liegt.
  5. 5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ebene der Schneidscheibe (14) mindestens eine weitere Schneidscheibe (16) in bezug auf die Schleifscheibe (56) symmetrisch zur erstgenannten Schneid-
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    - is -
    scheibe (14) angeordnet ist.
  6. 6. Maschine nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Schneidscheiben (14, 16) in axialer Richtung nach unten auf die ortsfest gelagerte Schleifscheibe (56) zustellbar ist.
  7. 7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Schneidscheiben (14, 16) auf einem an Säulen (34, 36) verschiebbaren Schlitten (12) gelagert ist.
  8. 8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (12) durch pneumatische Betätigungselemente (38, 40, 42, 44) verschiebbar ist.
  9. 9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung des Schlittens (12) in der Schleiflage durch mindestens einen Anschlag (80, 82) festgelegt ist.
  10. 10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (80, 82) Mittel zum Feineinstellen (46, 48, 50, 84, 86, 88, 90, 92) aufweist.
  11. 11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die der Schleiflage gegenüberliegende Schneidlage des Schlittens (12) an mindestens einem weiteren Anschlag zum Festlegen der Länge der beim Abschneiden an der Leiterplatte (110) verbleibenden Drahtenden (112) einstellbar ist.
  12. 12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekejinzeichnet, dass die pneumatischen Betätigungselemente (38, 40, 42, 44) von einer Nullstellung im Bereich zwischen den
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    - IM -
    sich gegenüberliegenden Anschlägen ausgehend in Richtung der Schleiflage wie auch in Richtung der Schneidlage wirksam sind.
  13. 13. Maschine nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (12) eine Platte ist, auf deren beiden Seiten gegeneinander versetzt je eine der Schneidscheiben (14, 16) gelagert ist.
  14. 14. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidscheibe (14, 16) während des Schleifvorganges mit einer kleineren Drehzahl als während des Schneidvorganges antreibhar ist.
  15. 15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidscheibe (14, 16) während des Schleifvorganges über ein auskuppelbares Untersetzungsgetriebe (98) antreibbar ist.
  16. 16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb der Schneidscheibe (14, 16) während des Schneidvorganges ein erster Elektromotor (18, 20) und während des SchleifVorganges ein zweiter Elektromotor (94) vorgesehen ist, wobei Schaltmittel (122, 124, 126) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit der jeweiligen Zustelllage nur den einen der beiden Elektromotoren einschalten.
  17. 17. Maschine nach Anspruch 1 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elektromotor (18, 20) während des Schleifvorganges ausgeschätet mit der Schneidscheibe (14<, 16) gekuppelt bleibt, wobei das Untersetzungsgetriebe (98) dem zweiten Elektromotor (94) zugeordnet ist.
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    - rs -
    if
  18. 18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (72} der Schneidscheibe (14, 16) eine axial ein- und ausrückbare Kupplung (102, 104) zum Verbinden mit dem Untersetzungsgetriebe (98) aufweist.
  19. 19. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (18-, 20) über einen Antriebsriemen (26, 28) mit der Spindel (72) der Schneidscheibe (14, 16) in Verbindung steht.
  20. 20. Maschine nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungs- und Antriebselemente (38, 40, 42, 44, 94, 130) der Schleifvorriclitungmit einem einzigen Steuerschalter (122) gekoppelt sind.
    19.1.1978:FO 809837/0636
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