DE3109862C2

DE3109862C2 - Schnittwerkzeug mit mehreren Lochstempeln zum gleichzeitigen Lochen von plattenförmigen Werkstücken

Info

Publication number: DE3109862C2
Application number: DE19813109862
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 8626 Michelau Richter; Gerd 8641 Weißenbrunn Runzer
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1981-03-14
Filing date: 1981-03-14
Publication date: 1985-05-02
Also published as: DE3109862A1

Abstract

In einem Schnittwerkzeug mit mehreren Lochstempeln zum gleichzeitigen Lochen von plattenförmigen Werkstücken sind die einzelnen Lochstempel in einer Stempelhalteplatte verschiebbar gelagert und greifen in jene Durchgangsbohrungen einer darüber angeordneten Lochschablone gleitend ein, in die keine Indexstifte eingesetzt sind. Beim Niederfahren des Werkzeugkopfteils werden die Lochstempel durch eine auf die Indexstifte drückende Platte auf die zu lochende Platte gedrückt, wobei durch Zusammenwirken mit einer Schnittplatte die Lochung erfolgt. Die in der Lochschablone verschiebbaren Stempel werden hingegen in den freien Lochraum gedrückt. Ein Ausstanzen der entsprechenden Bohrungen ist nicht möglich. Um ein schnelles Wechseln der Indexbestückung der Lochschablone zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß sowohl die Lochschablone als auch die darüber befindliche Lochdruckplatte in einem Führungsschlitz in dem Werkzeugkopfteil einschiebbar gelagert sind. Die Druckplatte ist etwas dicker als die Lochschablone, so daß die Lochschablone nach Herausziehen der Druckplatte von den eingeschobenen Lochstempeln abgehoben und herausgezogen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schnittwerkzeug mit mehreren Lochstempeln zum gleichzeitigen Lochen von plattenförmigen Werkstücken, wie Leiterplatten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Stanzwerkzeuge bestehen aus einer Druckplatte, auf der eine Schnittplatte befestigt ist. Mit der Schnittplatte wirken die in das Werkzeugoberteil eingesetzten Lochstempel zusammen, die in einer Lochstempelhalteplatte eingesetzt sind und in eine Lochschablone eingreifen bzw. unterhalb dieser enden, sofern in die deckungsgleichen Löcher Indexstifte eingesetzt sind. Die Lochschablone und die Stempeihalteplatte sind an einer Kopfplatte befestigt, die zentrisch einen Einspannzapfen zur Aufnahme in einer Stanzmaschine aufweist (Ecxzenterpresse, hydraulische Presse und dergl.). Die Kopfplatte wirkt als Druckplatte und drückt auf die Lochschablone sowie auf die eingesetzten Indexstifte. Die Lochstempel werden in einer Führungsplatte geführt, die an der Werkzeuggrundplatte befestigt ist, derart, daß zwischen der Schnittplatte und der Führungsplatte ein Spalt gebildet ist, in den das zu lochende plattenförmige Werkstück, z. B. eine Leiterplatte, einführbar ist Das Werkzeugoberteil ib. in bekannter Weise mittels Säulenführung oder anderen Seitenführungsteilen oberhalb der Schnittplatte fixiert, so daß die Lochstempel in die kongruent angeordneten Schnittbohrungen in der Schnittplatte zum Eingriff gelangen. Werden nun einzelne Durchgangslöcher der Lochschablone mittels Indexstreifen nicht belegt, so können die Stempel beim Niederdrücken des Werkzeugoberteils — nach dem Aufsetzen — in die Durchgangsbohrungen hineingleiten. Die gegen die Indexstifte stoßenden Lochstempel bewirken hingegen das Ausstanzen. Die Lochstempel hingegen, die in die nicht belegten Durchgangslöcher der Lochschablone hineingleiten können, werden beim Aufsetzen auf die zu lochende Platte in die Durchgangslöcher hineingeschoben. An diesen Stellen wird somit keine Lochung vorgenommen.

Ein solches Universallochwerkzeug, das eine Vielzahl von Lochungsmöglichkeiten durch entsprechende rasterförmige Anordnung der Lochreihen in der Lochschablone und im Werkzeug ei möglicht, ist besonders geeignet zum Lochen von Leiterplatten für die Bestükkung von elektronischen Bauteilen. Mittels einer Be-Stückungsschablone können einzelne Indexstifte in die Durchgangslöcher hineingesteckt werden. Zu diesem Zweck ist es notwendig, daß die mittels Schrauben oder Klammern zusammengehaltene Kopfplatte und Lochstempelplatte gemeinsam aus der Presse herausgenommen werden. Dabei werden der Unterbau des Werkzeuges abgesenkt und das Oberteil aus dem Werkzeug mit seinen Führungen herausgezogen sowie der Einspannzapfen aus der Aufnahme des den Hub vollziehenden

Stößels der Maschine gelöst Nach dem Zerlegen des Kopfteils ist die Lochschablone zugleich. Sie kann entsprechend einem Bestückungsplan mit Indexstiften belegt werden. Danach erfolgt ein erneuter Zusammenbau der Teile des Werkzeugkopfes and die Stempel werden wieder in die Führungsplatte eingesetzt

Bei der Herstellung von Leiterplatten oder anderen plattenförmigen Werkstücken mit verschiedenen Lochkonfigurationen ist es notwendig, daß während der Produktion das Lochwerkzeug an das zu lochende Werkstück schnell anpaßbar ist Das Ausbauen des Werkzeugkopfteils, das Zerlegen und das Wiederzusammensetzen sowie das Einbauen und Einjustieren desselben ist sehr zeitaufwendig. Die damit verbundenen Umrüstzeiten stehen bei schnellem Wechsel der Plattenlochungen in keinem Verhältnis zu den Stanzzeiten.

Ein Lochwerkzeug beschriebener Art ist z. B. aus der GB-PS 10 81 820 bekannt Oberhalb der mit den Indexstiften belegbaren Lochschlüsselplatine ist eine Druckplatine eingesetzt angeordnet Zum Austausch öder Versetzen der Indexstifte ist eine Auflegung du; Werkzeugoberteils notwendig.

Der Erfindung liegt ausgehend vom genannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Schnittwerkzeug eingangs genannter Art so auszubilden, daß die Umrüstzeiten zum Erstellen anderer Lochungen in anderen plattenförmigen Werkstücken geringer werden, wobei das Werkzeug während der Umrüstung in der Stanzpresse verbleiben soll und eine Zerlegung des Kopfteils nicht erforderlich ist und jede beliebige Belegung der Lochstempel im vorgegebenen Rastermaß dennoch gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach der im Anspruch 1 wiedergegebenen technischen Lehre gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die wesentlichen Vorteile, die durch die Erfindung erzielt werden, sind darin zu sehen, daß durch einfaches Herausziehen der zwischengefügten, gesondert gelagerten Druckplatte die Lochschablone mittels der Hebevorrichtung aus ihrem Lager heraushebbar und herausziehbar ist, so daß, ohne einen Ausbau aus der Presse vornehmen zu müssen, eine andere Bestückung der Lochschablone mittels der Indexstifte erfolgen kann. Der Zusammenbau erfolgt in umgekehrter Weise, wobei zunächst alle in dem Öffnungsspalte hervorstehenden Lochstempel niedergedrückt werden. Dann wird die Lochschablone mit den neu eingesetzten Indexstiften hineingeschoben und mittels der Hebevorrichtung in ihre Lagerung abgesenkt Nunmehr braucht lediglich zwischen der Lochschablone und der Kopfplatte die Druckplatte zwischengefügt zu werden. Dies alles erfordert nur ganz geringe Umrüstzeiten, so daß auch bei Kleinserienproduktion ein solches Werkzeug wirtschaftlich einsetzbar ist.

Ein weiterer Vorteil ist dann gegeben, wenn die Hebel zur Betätigung der Hebevorrichtung gleichzeitig mit einer Verriegelungsvorrichtung in Wirkverbindung stehen, die sicherstellt, daß die Lochschablone und die Druckplatte stets in ihrer Sollage in dem Öffnungsspalt fixiert sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein Schnittwerkzeug mit herangezogener Druckplatte und Lochschaölone,

F i g. 2 einen Schnitt durch das Werkzeug entlang der Schnittlinie A-B,

F i g. 3 eine Schnittdarstellung der einen Hälfte des Kopiteiles mit eingesetzter Hebevorrichtung,

F i g. 4 eine Vorderansicht der Werkzeuge mil einer Verriegelungseinrichtung, uiul

Fig.5 eine Seitenansicht des Werkzeuges nach Fig. 4.

In F i g. 1 ist in vereinfachter Ausführung ein Schnittwerkzeug perspektivisch dargestellt, wobei auf die Darstellung besonderer Führungselemente an dem Unterteil des Werkzeuges zur Führung des Kopfteils verzichtet worden ist z. B. Säulenführungen oder Seitenplattenführungen. Das dargestellte Werkzeug besteht aus einer Grundplatte 1, auf der eine Schnittplatte 2 befestigt ist Die Grundplatte wird fest auf einem Stanztisch befestigt Oberhalb der Schnittplatte 2 sind beidseitig Distanzstücke 3 vorgesehen, an denen eine Führungsplatte 4 befestigt ist Unterhalb der Führungsplatte ist in der Regel eine federbelastete Abstreifplatte vorgesehen, die der Einfachheit halber eben'c;'.ls nicht darge-

2ö stellt ist Das Oberteil des Werkzeuges tsssteht aus einer Kopfplatte 5, an der Seitenteile 6 und eine Lochstempelhalteplatte 7 befestigt sind.

Zwischen der Lochstempelhaltepiatte 7 und der Kopfplatte 5 ist ein Öffnungsspalt 8 zu erkennen. Auch sind die Aufnahmebohrungen 9 in der Lochstempelhaltepiatte zu sehen. Auf der Kopfplatte 5 ist zentrisch ein Einspannzapfen 10 angeordnet, der in eine entsprechende Aufnahme der Stanzmaschine einspannbar ist In den Öffnungsspalt 8 ist eine Druckplatte U einführbar, die herausgezogen unterhalb des Werkzeuges dargestellt ist Ferner ist eine Lochschablone 12 einführbar, mit kongruent zu den Aufnahmebohrungen für die Lochstempel 14 in der Lochstempelhaltepiatte 7 angeordneten Durchgangslöchern 9a. In diese Durchgangslöcher 9a sind Indexstifte wahlweise einsetzbar.

In die Durchgangsbohrungen 9 der Lochstempelhaltepiatte 7 werden sämtliche Lochstempel 14 eingesetzt. Nach einem Bestückungsplan erfolgt eine Belegung der Durchgangslöcher 9a in der Lochschablone 12 entsprechenj den zu lochenden Löchern in dem plattenförmigen Werkstück, z. B. eine Leiterplatte 16.

Nach dem Belegen der Löcher 9a in der Loihschablone 12 wird die Lochschablone in den Öffnungsspalt 8 eingeführt und auf die in die Lochstempelhaltepiatte

-!5 eingesetzten Lochstempel aufgesetzt. Danach wird — entsprechend der Pfeilrichtung — die Druckplatte zwischen Kopfplatte 5 und Lochstempelhalteplatte 7 eingefügt. Beim Niederführen des Werkzeugkopf teils kommen die Schnittflächen der Lochstempel zur Auflage auf die zu lochende Platte 16. Jene Lochstempel, oberhalb welcher in der Lochschablone Indexstifte 13 eingesetzt sind, v. ;rden bei weiterem Niederdrücken des Kopfteils automatisch durch das zu lochende Material gepreßt und bewirken in Verbindung mit der Schnittpl?.tte 2, daß die Platte in gewünschter Weise gelocht wird. Jene Stempel hingegen, oberhalb welcher keine Indexstifte eingelassen sind werden durch die Aufsetzkraft in die Lochschablone 12 nineingeschoben. Sie bleiben .somit für die Lochung unwirksam,

Soll nun eine Lochung in einem anderen Rasiermaß erfolgen, so wird erfindungsgemäß die Druckplatte 11 in Pfeilrichtung aus dem Öffnungsspalt 8 herausgezogen, die Lochschablone so weit angehoben, daß die in sie hineinragenden Lochstempel die Platte freigeben und die Lochschablone herausgezogen werden kann.

Es ist zweckmäßig, die Löcher 9a in der Lochschablone 12 etwas größer zu wählen als die Löcher in der Lochstempelhalteplatte 7. Dadurch ist sichergestellt.

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daß infolge des Ölfilms zwischen dem Lochstempel 14 und der Lochstempelhalteplatte 7 aufgrund der saugenden Wirkung der freie Stempel nicht mit der Lochschablone 12 nach oben gezogen wird. Mittels eines Druckbleches können danach die in die öffnungsweite 8 hineinragenden freien Lochstempel hinuntergedrückt werden. Dies ist dann nicht notwendig, wenn die indexstifte in den Durchgangsbohrungen 8 der Lochschablone 12 eingeschraubt bzw. klemmend befestigt sind, z. B. durch kegelförmige Ausbildung und Einsetzen von der Unterseite her. In diesen Fällen würde bei Aufsetzen der Lochschablone diese bewirken, daß die unterhalb der Indexstifte hervorstehenden Lochstempel beim Absenken der Lochschablone 12 niedergedrückt würden. Somit ist auf einfache Weise bei geringer Umrüstzeit jede beliebige Lochung im vorgegebenen Rastermaß in das Plattenmaterial möglich, was sich besonders vorteilhaft bsi der Fert^urt⁰ von Leiterⁿ!stlcn 2iis>v!rkt.

Entsprechend der eingezeichneten Schnittlinie A-B in F i g. 1 ist ein Teilschnitt AB in F i g. 2 dargestellt. Das Schnittwerkzeug weist die gleichen Teile auf wie in F i g. 1, eine Grundplatte 1, eine Schnittplatte 2, Seitenteile 3, die an der Schnittplatte 2 befestigt sind, eine Führungsplatte 4, eine Stempelhalteplatte 7, Seitenteile 6 und eine Kopfplatte 5, an der der Einspannzapfen 10 befestigt ist. Zwischen Halteplatte 7 und Kopfplatte 5 sind eine Lochschablone 12 und eine Druckplatte 11 eingefügt. Die eingesetzten Indexstifte 13 und die in die nicht belegten Bohrungen 9a eingreifenden nach oben gedrückten Stempel 14 sind zu erkennen. Während die Stempel unterhalb der Indexstifte 13 im ca. die Stärke der Lochschablone bei Hubbewegung des Werkzeugkopfteils nach unten gedruckt werden, gleiten die Stempel 14 in die übrigen nicht belegten Löcher 9a hinein. In der dargestellten Ausführung sind in eine Leiterplatte 16 die Löcher bereits eingestanzt. Die Schnittflächen der Stempel 14 haben das Material bereits durchdrungen und greifen in die Schnittbohrungen der Schnittplatte 2 ein. Aus den Austrittskanälen 17 fallen die ausgestanzten Leiterplattenteile heraus.

In F i g. 3 ist eine Hebevorrichtung mit einem Exzenter 18 dargestellt, der in der Seitenwand 6 der Kopfplatte 5 mittels einer Welle 19 gelagert isL Der Exzenter selbst liegt in einer Lagerungswanne der Führungsplatine 7 und greift unter eine Gleitschiene 20. Symmetrisch ist auf der anderen Seite des Werkzeuges eine gleiche Anordnung vorgesehen. Auf dieser Gleitschiene 20 ist die Lochschablone 12 gelagert, !m dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Druckplatte bereits herausgezogen. Durch Betätigung des Hebels 21 wird der Exzenter 18 verdreht und rückt dabei die Gleitschiene 20 nach oben. Entsprechend wird auch die Lochschablone 12 nach oben angehoben und von dem vorher eingreifenden Stempel 14 abgezogen. Dadurch kann die Lochschablone über die Gleitschiene 20 aus dem öffnungsspalt herausgezogen werden. Eine neue Belegung mit Indexstiften nach Plan kann dann erfolgen. Wird eine neu belegte Lochschablone 12 eingelegt, so muß die Vorrichtung wiederum betätigt werden. Durch Drehung wird der Exzenter 18 so verschwenkt, daß auf seiner Außenkontur die Gleitschiene 20 wieder herabgesenkt wird Danach gelangt die Lochschablone in ihre Sollage, in der sie z. B. nach einer Ausführung gemäß Fig.4 und 5 arretiert wird. In dieser Lage kann die Druckplatte zwischengefügt werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß ein schnelles Umrüsten ohne Ausbau aus der Starze erfolgen kann. In dem Ausführungsbeispiel in F i g. 4 und 5 ist lediglich dargestellt, daß der Hebel 21 eine Verriegelungsfunktion für die Druckplatte 11 und die Schnittplatte 12 darstellt. Der Hebel ist in dieser Ausführung anders als in Fig. 3 gelagert, und zwar ist er frontseitig zu betätigen. Eine längs in das Werkzeug reichende Welle 19 überträgt die Hebclwirkung auf die exzenterförmigen Ansätze 22. Es ist ersichtlich, daß die Kammer nach unten einen Spielraum offenläßt, so daß bei weiterem Verschwenken des Hebels im rechten Drehsinn die aus Fig. 5 ersichtlichen Druckvorsprünge 23 gegen die Stirnkanten der Lochschablone und der Druckplatte drücken. Dadurch sind beide Platten in ihrer Lage fixiert und können nicht herausgezogen werden, ohne daß der Hebel 21 betätigt wird. In senkrechter Stellung kann die Hub/Druck-Platine herausgezogen werden. Bei weiterer Linksdrehung des Hebels 21 kommt der exzenterförmige Ansatz 22 in Einsatz und drückt die Lochschablone nach oben bzw. greift unter eine Gleitschiene. Dadurch wird sie von dem Stempel 14 gehoben und kann herausgenommen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schnittwerkzeuge mit mehreren Lochstempeln zum gleichzeitigen Lochen von plattenförmigen Werkstücken, wie Leiterplatten, weiche Lochstempel in Durchgangslöcher einer Schablone eines um einen bestimmten Hub bewegbaren Werkzeugkopfteils eingreifen und in einer Stempelhalteplatte gehalten und in einer Führungsplatte geführt sind und mit einer auf einer Grundplatte montierten Schnittplatte zusammenwirken, wobei die Durchgangslöcher in der Lochschablone mittels Indexstiften wahlweise verschließbar sind und eine unterhalb der Kopfplatte zwischenschiebbare Druckplatte auf die Indexstifte bzw. die Lochschablone drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochschablone (12) nach dem Entfernen der Druckplatte (11) um mindesieas ihr Höhenmaß anhebbar und herausziehbar ist, und daß die Lochschabione (i2) nach dem Einsetzen der Indexstifte (13) und nach dem Niederdrücken aller im Öffnungsspalt hervorstehenden Lochstempel (14) einschiebbar und absetzbar ist, und daß der Hub des Werkzeugoberteils nicht größer ist als das Höhenmaß der Lochschablone (12).

2. Schnittwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Werkzeugoberteil eine Hebevorrichtung (18,19,21) vorgesehen ist, die unter die Lochschablone (12) greift und diese bei Betätigung, nach U^m Herausziehen der Druckplatte (11), nach oben drückt

3. Schnittwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochsch-^Ione (12) in dem Öffnungsspalt auf seitlichen Gleitschienen (20) gelagert ist, die in Wirkverbindung mit der Hebevorrichtung (18,19,21) stehen.

4. Schnittwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung aus seitlich gelagerten, unter die Lochschablone oder die Gleitschienen fassenden Exzentern (18) besteht, die in Kammern im Werkzeugoberteil gelagert und mii tels angelenkter Hebel (21) verschwenkbar sind.

5. Schnittwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei exzenterförmige Hebevorrichtungen (18) an je einer der beiden Seiten der Lochschablone vorgesehen sind, und daß die Hebevorrichtungen (18) mittels seitlich am Werkzeug angelenkter Hebelgestänge betätigbar sind.

6. Schnittwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel der Hebevorrichtung frontseitig angeordnet sind, und die exzenterförmigen Hebevorrichtungen (22) in den Seitenteilen des Werkzeugoberteils gelagert sind, und daß die Exzenter der Hebevorrichtung so geformt sind, daß die Hebel bei abgesenkter Lochschablone und eingeführter Druckplatte frontseitig über diese greifen und sie in ihrer Lage fixieren.

7. Schnittwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher in der Lochschablone geringfügig größer gewählt sind als die Bohrungen in der Stempelhalteplatte.

8. Schnittwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Passungen zwischen den Bohrungen in der Stempelhalteplatte und den Stempeln derart festgelegt sind, daß die Lochstempel durch einen Ölfilm in der Lochstempelhalteplatte bzw. der Führungsplatte gehal-

ten werden.

9. Schnittwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Werkzeugplatten einschließlich der Lochschablone eine Vielzahl von Aufnahmebohrungen für Lochstempel in einem bestimmten Raster vorgesehen sind, und daß zum Einsetzen der Indexstifte über die Lochschablone eine Selegungsschablone legbar ist, durch deren Bohrungen hindurch die Indexstifte in die Aufnahmebohrungen in der Lochschablone einsetzbar sind.