DE4108780C2 - Vorrichtung zum Zusammenlegen von dünnen Trägermaterialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenlegen von dünnen Trägermaterialien auf Kunstharzbasis, insbesondere von Distanz-, Schalt- oder Klebefolien und Leiterplatten, mit einem eine Antriebseinrichtung aufweisenden ebenen, heb- und senkba­ ren Arbeitstisch und einer Auflegeeinrichtung, die ein abwäl­ zendes Aufbringen der dünnen Trägermaterialien ermöglicht.

Aus der DE 29 32 845 C2 ist eine Vorrichtung zum Zusammenlegen von Pressgutpaketen aus kunstharzimprägnierten Trägermatten, Metallfolien, Bahnabschnitten und Pressblechen im Zuge der Herstellung von Laminatplatten bekannt, bei der die Folie zu­ nächst randseitig von Klemmleisten erfaßt wird und beim Ablegen auf eine Unterlage oder vorgeordnete Lage des Schichtpaketes diese im Bereich ihrer Längsmitte zuerst berührt. Wenn danach die Klemmleisten geöffnet werden, legen sich die seitlichen Be­ reiche gleichsam abwälzend auf die Unterlage auf und drücken die Luft seitlich heraus, womit ein unerwünschter Segeleffekt und eine dadurch bedingte Fehlorientierung vermieden wird. Da das spezifische Flächengewicht solcher Folien nicht ausreicht, um bei diesem Abwälzvorgang die Luftverdrängung herbeizuführen, sind zur sicheren Vermeidung von Lufteinschlüssen und Falten­ bildung zwei von der Längsmitte aus quer über den Auflagetisch bewegbare, an eine Unterdruckquelle angeschlossene Saugbalken mit Saugöffnungen vorgesehen. Im Bereich der Längsmitte wird die aufzulegende Folie zunächst mittels eines Niederhalters festgehalten, worauf man die Saugbalken aus dem Zwischenraum zwischen Folie und vorgeordneter Lage seitlich herausbewegt, so daß die Folie auf die vorgeordnete Lage aufgesaugt wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung übt der Niederhalter auf die ober­ ste Folie einen örtlich begrenzten Anpreßdruck aus, der sehr genau geregelt werden muß, um örtliche Überbeanspruchungen und Beschädigungen des Folienmaterials bzw. der Leiterplatten zu vermeiden. Aus dem gleichen Grund erfordern die beiden Saugbal­ ken hinsichtlich ihrer Annäherung und Führung bezüglich der vorgeordneten Lage aufwendige Feinsteuerungen und -führungen und bringen darüber hinaus aufgrund ihrer funktionsbedingten geometrischen Abmessungen beim Ansaugen der Folie die Gefahr mit sich, daß die Folie während der Gleitbewegung über die Saugbalken knickt oder durch Reibung Beschädigungen erleidet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art dahingehend zu verbessern und auszu­ gestalten, daß das Zusammenlegvorgang vereinfacht und ohne die Gefahr einer Beschädigung der Folien oder Laminate ausgeführt werden kann.

Zur erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe weist die Vorrich­ tung die im kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1 angegebe­ nen Merkmale auf.

Bei diesem erfindungsgemäßen Vorschlag wird der während des Auflegens einer Folie oder eines Laminates zu beseitigende Se­ geleffekt vorteilhaft durch die bezüglich des unteren ebenen Arbeitstisches abrollbar ausgebildete konvex gekrümmte obere Aufnahme sowie dadurch beseitigt, daß sowohl der Arbeitstisch als auch die Aufnahme durch eine Mehrzahl von Öffnungen perfo­ riert sind, durch die hindurch auf die vorgeordnete Schichtung bzw. auf die aufzulegende Folie ein Unterdruck eingestellt und dabei in auswählbaren für den sachgerechten Betrieb notwendigen Flächenbereichen wirksam solange aufrechterhalten werden kann, bis der oder die Randbereiche der Folie auf der unteren Folie oder vorgeordneten Lage aufliegen.

Ausgestaltungen und weitere vorteilhafte Merkmale der erfin­ dungsgemäßen Zusammenlegvorrichtung bilden den Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 4.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend in Verbin­ dung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine Übersicht über die Vorrichtung nach der Erfindung zwecks Veranschaulichung der allgemeinen Anordnung der Hauptbestandteile,

Fig. 2 perspektivisch eine bevorzugte Ausführungsform der An­ triebseinrichtung für den heb- und senkbaren unteren Arbeitstisch,

Fig. 3 perspektivisch eine bevorzugte Ausführungsform der An­ triebseinrichtung zur abrollenden Verlagerung der obe­ ren Aufnahme und

Fig. 4 perspektivisch eine Anordnung von Einrichtungen zum Regeln/Steuern der Stärke des Unterdruckes bzw. des Saugflächenbereiches an den beiden beweglichen Aufnah­ men.

Die erfindungsgemäße Zusammenlegvorrichtung umfaßt hauptsäch­ lich einen Vorrichtungsrahmen mit folgenden Bauteilen oder -gruppen, nämlich mit einer unteren ebenen Aufnahme 1 , einer Antriebseinrichtung für die untere Aufnahme 1 , einer oberen ge­ krümmten Aufnahme 3, einem Pedal 4, einer Membrantastatur 5, elektrische Steuerungen 6 für die Saugbereiche, Steuerungen 7 für die Saugdruckstärke, Zahnstangen 8, einem Mikroprozessor M und mit einer Antriebseinrichtung für die obere Aufnahme.

Die Vorrichtung kann die Folien oder Leiterplatten beim Zusam­ menlegen bzw. Vereinigen sowohl kalt als auch warm verarbeiten. Sie enthält eine bewegliche untere Aufnahme 1 mit einer Antriebseinrichtung, durch die sie aufwärts und abwärts bewegt werden kann. Die untere Aufnahme 1 besteht gemäß Fig. 1 und 2 aus einem Arbeitstisch 11 und aus einem diesen umfassenden Rah­ men 12. Der Arbeitstisch 11 ist teilweise oder über seine ge­ samte Oberfläche durch Öffnungen 111 perforiert, um eine daran angelegte Leiterplatte durch Unterdruck festzuhalten.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 umfaßt die Antriebsein­ richtung einen Betätigungszylinder 21, eine Kurbel 22, eine Welle 23, ein unteres Zahnrad 24, eine Zahnschiene 25, ein zweites unteres Zahnrad 26, Kurbeln 27, 27′ und einen Begren­ zungsanschlag 28.

Der Betätigungszylinder 21, dessen Kolbenstange 211 über ein Gelenk 212 an die Kurbel 22 angeschlossen ist, bewegt die Welle zyklisch hin und her, deren Abstützung nicht gezeigt ist. Die Welle 23 trägt mindestens ein unteres Zahnrad 24, dessen Zähne in der Zahnschiene 25 kämmen, die im Vorrichtungsgestell ge­ führt ist und folglich zu zyklischen Linearbewegungen angetrie­ ben ist. Diese Linearbewegungen der Zahnschiene 25 verursachen zyklische synchrone Drehbewegungen des zweiten Zahnrades 26. Durch die Bewegungen der Zahnräder 24 und 26 werden ihre ent­ sprechenden Kurbeln 27, 27′ verschwenkt, die an der Stelle 271 bzw. 271′ am Tischrahmen 12 angelenkt sind, der den Arbeits­ tisch 11 trägt und je nach Drehrichtung der Zahnräder 24, 26 aufwärts oder abwärts bewegt wird.

Der Hub dieser Aufwärts- und Abwärtsbewegung wird durch einen Anschlag 28 bestimmt, der je nach Bedarf den Verschiebeweg der Zahnstange 25 begrenzt und durch eine äußere Verstelleinrich­ tung oder einen Stellzylinder 281 positioniert wird. Somit kann der Verstellweg der unteren Aufnahme 1, die mit Hilfe der beschriebenen Antriebseinrichtigung heb- und senkbar ist, in Abhängigkeit von der Stärke der zu vereinigenden Leiterplatten bzw. Materiallagen verändert werden.

Die obere Aufnahme 3 besitzt entsprechend Fig. 3 eine konvexe Krümmung mit großem Krümmungsradius und ist ebenfalls perforiert, um z. B. eine Folie oder eine Leiterplatte mittels Vakuum festzuhalten. Die gekrümmte obere Aufnahme 3 wird auf wenigstens einer im Vorrichtungsrahmen angeordneten Zahnstange 8 bewegt. Die Abrollbewegung der oberen Aufnahme 3 geht mit Hilfe einer in Fig. 3 gezeigten Antriebseinrichtung vonstatten. Diese umfaßt Zahnstangen/Längsverzahnungen 91, 92 und 92′, verzahnte Laufrollen 93 und Laufschienen 94. Die auf der konvex gekrümmten Seite der Aufnahme 3 angeordnete(n) Zahnstange(n) 91 stehen mit zugeordneten Zahnstangen 8 in abrollenden Eingriff. Mit dem auf der konkav gekrümmten Seite der Aufnahme 3 angeord­ neten Zahnstangen 92, 92′ stehen Verzahnungen 931 in Eingriff, die am Rand der Laufrollen 93 vorgesehen sind.

Am Maschinenrahmen befestigte Laufschienen 94 wirken mit den Umfangsnuten 932 in den Laufrollen 93 zusammen. Die Laufrollen 93 werden mit Hilfe nicht gezeigter geeigneter äußerer Antriebe in Drehung versetzt, die auf dem Vorrichtungsrahmen angeordnet sind.

Der Arbeitstisch 11 der beweglichen Aufnahme 1 und die gekrümm­ te Oberfläche der beweglichen Aufnahme 3, die gemäß Fig. 4 auf ihrer Oberfläche Öffnungen enthalten, nämlich die Öffnungen 111 bzw. 311 in den einander zugeordneten Bereichen 111a und 311a, 111b und 311b, 111c und 311c, 111d und 311d, besitzen getrennte pneumatische Anschlußeinrichtungen 11a, 31a, 11b, 31b, 11c, 31c, 11d bzw. 31d eines Pneumatikkreises, der mit Hilfe der Steuerungen 6 eingestellt werden kann, um die einen oder anderen Bereiche voneinander unabhängig zu betätigen, wobei die Saugkraft mit Hilfe der Steuerungen 7 variiert und der gesamte pneumatische Betriebsablauf mit Hilfe eines Mikroprozessors M einer Zentraleinheit synchronisiert wird.

Die Steuerungen 7 verändern die Saugkraft in Abhängigkeit von der Größe der jeweils erforderlichen Öffnungsbereiche, und folglich in Abhängigkeit von der Größe der eine gedruckte Schaltung tragenden Lamelle oder Leiterplatte, die durch einen Teil oder die Gesamtheit der Oberfläche der beweglichen Aufnah­ men 1 bzw. 3 angesaugt gehalten werden soll.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet vollständig pneuma­ tisch und wird durch eine mit einem Prozessor M versehene elek­ tronische Einrichtung gesteuert. Unter Berücksichtigung dieser Bauweise entsteht folgender Betriebsablauf:

• 1) In einer ersten Phase wird eine Leiterplatte auf die beweg­ liche untere Aufnahme 1 aufgelegt. Durch Betätigung des Pedals 4 wird der Saugdruck an der unteren Aufnahme 1 eingeschaltet. Die Leiterplatte wird folglich auf der unteren Auflagefläche festgehalten.
• 2) In einer zweiten Phase wird die untere Aufnahme 1 durch ihre Antriebseinrichtung angehoben. Über den Prozessor M wird die Saugstromrichtung im pneumatischen Kreis so umgeschaltet, daß nunmehr an der oberen Anlagefläche 3 Saugkraft zur Wirkung kommt und dadurch die Leiterplatte an der oberen Aufnahme 3 festgehalten wird.
• 3) In einer dritten Phase wird eine Lamelle, die mit der vor­ hergehenden Lamelle oder Schichtplatte zu verbinden ist, auf die bewegliche untere Aufnahme 1 aufgelegt.
• 4) In einer vierten Phase wird die untere ebene Aufnahme 1 aufwärts und die obere gekrümmte Aufnahme 3 nach unten bewegt bzw. abgerollt, so daß beide Laminate der Schaltungsplatte ver­ einigt werden.
• 5) In einer fünften Phase kehren die Vorrichtungsteile in ihre Ausgangsstellungen zurück.

Claims (4)

1 . Vorrichtung zum Zusammenlegen von dünnen Trägermaterialien auf Kunstharzbasis, insbesondere von Distanz-, Schalt- oder Klebefolien und Leiterplatten, mit einem eine Antriebseinrich­ tung aufweisenden ebenen, heb- und senkbaren Arbeitstisch und einer Auflegeeinrichtung, die ein abwälzendes Aufbringen der dünnen Trägermaterialien ermöglicht, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Auflegeeinrichtung in Form einer konvex gekrümmten oberen Aufnahme (3) ausgebildet und mittels einer Antriebsein­ richtung kipp- bzw. abrollbar ist,
• - daß der untere Arbeitstisch (11) und die obere Aufnahme (3) voneinander unabhängige, mit Öffnungen (111, 311) versehene Be­ reiche (111a bis 111d bzw. 311a bis 311d) aufweisen, von denen jeder Bereich über mindestens eine Zuleitung (z. B. 11a bzw. 31a) und ein elektrisch gesteuertes Ventil verfügt, über das der Saugdruck in dem jeweiligen Bereich einstellbar ist,
• - und daß ein Mikroprozessor (M) vorgesehen ist, der über sein Programm den Betrieb der Elektroventile entsprechend der Größe und Dicke der zu vereinigenden Schichtplatten steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung für den heb- und senkbaren Arbeitstisch (11) einen Betätigungszylinder (21) aufweist, dessen Kolben­ stange (211) über eine Kurbel (22) eine Welle (23) mit wenig­ stens einem darauf festen Zahnrad (24) zyklisch oszillierend antreibt, das mit einer verschiebbar geführten Zahnschiene (25) in Eingriff steht, über die ein zweites Zahnrad (26) zyklisch angetrieben ist, und daß beide Zahnräder (24, 26) über auf ihren Zapfen angeordnete Kurbeln (27, 27′) an einem Rahmen (12) des Arbeitstisches (11) angelenkt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere gekrümmte Aufnahme (3) mit entlang ihren Seiten­ rändern angeordneten unteren Zahnstangen oder Längsverzahnungen (91) auf ortsfesten Zahnstangen (8) abrollbar in Eingriff steht und ihre Antriebseinrichtung einzelne zyklisch angetriebene, verzahnte Laufrollen (93) aufweist, die in auf der Oberseite der Aufnahme (3) angeordneten Zahnstangen oder Längsverzahnun­ gen (92, 92′) kämmen und durch am Maschinenrahmen befestigte Laufschienen (94) geführt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung und Synchronisation der Bewegungen des Arbeitstisches (11) und der oberen Aufnahme (3) pneumatische Einrichtungen vorgesehen sind, die mit Hilfe eines Prozessors (M) elektronisch gesteuert und durch ein Pedal (4) betätigbar sind.