DE8417022U1 - Drehtisch-Bearbeitungsvorrichtung - Google Patents
Drehtisch-BearbeitungsvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehtisch-Bearbeitungsvorrichtung/ und zwar insbesondere eine solche zur Bearbeitung von Leiterplatten für gedruckte
Schaltungen, im folgenden einfach Leiterplatten genannt.
Heutzutage werden vielfach Leiterplatten-Bearbeitungsvorrichtungen in Form von Drehtischen zum Bearbeiten
der Leiterplatten nacheinander in einem FluSmittelbad,
einem Lötbad und einem Waschbad verwendet. Weiterhin ist dieselbe Art von Vorrichtung bekannt/ in der die Leiterplatte gelötet wird, wobei das Lot in den durchgehenden Löchern der Leiterplatte zurückbleibt und
überflüssiges Lot auf der Platte entfernt wird, wobei die Dicke der Lotschicht sukzessive gleichmäßig gemacht
wird.
Bei solchen Bearbeitungsvorrichtungen für Leiterplatten
ist es schwierig, das Halten und Oberführen der Leiterplatten vollständig zu automatisieren, nachdem
das Anklemmen und Fortnehmen der Platten an bzw. von den Klammern in derselben Drehposition vorgenommen
wird. Nachdem mehrere Klammern an der entsprechenden Anzahl von Armen gehalten wird, die von einer einzelnen
Zentralachse vorstehen, sind die BearbeitungsZeitabschnitte
bei den jeweiligen Positionen gleich, so daß es unmöglich ist, die Bearbeitung in den jeweiligen
• ·
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Positionen über die optimale Zeitdauer der jeweiligen Bearbeitung durchzuführen und die Leiterplatten mit verschiedenem Geschwindigkeiten hochzuheben und abzusenken.
Auf diese Weise müssen manche der jeweiligen Bearbeitungsgange unnötig lang durchgeführt werden« bis derjenige Bearbeitungevorgang beendet ist/ der die längste
Zeit braucht.
Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so weiterzubilden, ditfl eine einfache und dennoch individuelle
Bearbeitung von Leiterplatten ermöglicht wird und die Leiterplatten in voneinander unabhängigen Geschwindigkeiten abgesenkt und aufgehoben werden können.
Erfindungsgemäß weist die Bearbeitungsvorrichtung eine
Zentralachse auf und einen Rahmen, der drehbar an der Zentralachse befestigt ist. Mehrere vertikal aufrechtstehende Führungen sind am Rahmen in gleichem Winke1-abstand voneinander befestigt. Jede Führung weist einen
auf ihr gleitverschiebbaren radial sich erstreckenden Arm auf, der eine Klammervorrichtung trägt zum Halten
einer zu bearbeitenden Leiterplatte. Weiterhin sind Mittel vorgesehen, um diskontinuierlich und nacheinander den Rahmen zu drehen und somit die Klammervorrich-
tungen um die Zentralachse jeweils über einen vorbestimmten Winkel zu verschieben. Weiterhin sind Mittel
zum vertikalen Bewegen der Arme und der Klammerteile entlang der Führungen vorgesehen. Die Mittel zum Bewegen der Klammerteile sind individuell betätigbar, so
daß die vertikale Bewegung eines jeden Klammerteils
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individuell gesteuert werden kann.
Jeder der Arne trägt eine Vorrichtung in Form eines Paares von vertikal Übereinander angeordneten Rollen,
die am Innenende des Armes angebracht sind. Diese Rollen kommen in Eingriff mit einer ringförmigen Spur,
die konzentrisch rings um die Zentralachse gelagert
ist. Wenn demzufolge der Rahmen um die Zentralachse
gedreht wird, so drehen die Arme und die Klammervorrichtungen um die Zentralachse, wobei sie von den Rollen
und der ringförmigen Spur geführt werden. Eine Vielzahl von Ausnehmungen ist, entsprechend der Anzahl der Klam
merteile rings um die ringförmige Spur in gleichem
Winkelabstand voneinander vorgesehen. Die Mittel zum vertikalen Bewegen der Klammerteile fluchten mit ihren
dazugehörigen Nuten und weisen jeweils einen Abschnitt der ringförmigen Spur auf, welcher eine der Nut komple
mentäre Form hat. Auf diese Weise kann der Abschnitt
mit dem Rollenpaar in Eingriff kommen, um die damit verbundenen Klammerteile vertikal zu bewegen. Rings uu
die Vorrichtung sind verschiedene Leiterplatten-Bearbeitungsstationen unterhalb der Klammervorrichtungen
angebracht, und zwar radial fluchtend mit den Ausnehmungen und den damit verbundenen Klammer-Bewegungs mitte In .
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
35
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j 1 M/25017
j Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie X-X aus
Fig. 1,
5
5
Fig* 3 eine Teil-Draufsicht aus Richtung der Linie Y-Y
aus Fig. 1,
Fig. 4 ein Flußdiagramm, in dem verschiedene Schritte
eines Bearbeitungegange&bgr; einer Leiterplatte beschrieben sind, und
Fig. 5 ein Flußdiagramm ähnlich Fig. 4, in dem ein
anderer Bearbeitungsvorgang beschrieben ist.
;
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt/ sind mehrere Hebevorrichtungen für die Platinen vorgesehen, die jeweils
Mittel zum Halten einer gedruckten Schaltung oder Platine P aufweisen, d.h. ein Klammermechanismus 23, Mit- tel zum Anheben und Absenken des Klammermechanismus 23, d.h. einen Hebemechanismus 6 und eine vertikale
Führung 7 zum Führen des Klammermechanismus 23<■ wenn
dieser angehoben oder abgesenkt wird. Die Führungsmittel sind hierbei rings um eine Zentralachse 17 über gleiche Winkelabstände verteilt, z.B. in Positionen a, b, c und d, wie In Fig. 1 gezeigt. Der Klammermechanis
mus 23 kann um einen vorbestimmten Winkel (90° in Fig.1) gedreht werden. In jeder der Positionen a, b, c und d
kann der Klammermechanismus 23 angehoben und abgesenkt werden, und zwar mit der benötigten Geschwindigkeit,
dem benötigten Abstand oder über eine entsprechende Zeit hinweg oder er kann angehalten werden.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist der Klammermechanismus 23 Zylinder 24 auf, Keilschlitten 26 und Klam-
f.. : 25
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merpratzen 27. Eine Platine P wird von einen Klammerpaar
angeklammert, indem man die Zylinder 24 wie in Fig.3
gezeigt, betätigt.
Der Hebemechanismus 6 umfaßt einen Zylinder 40 oder einen
Mechanismus wie z.B. eine Kette und einen Motor, oder einen schubstangenlosen Zylinder und ist so ausgebildet,
daß er ein Hebeelement 9 über ein Hebestück 30 anheben oder absenken kann. Weiterhin sind (nicht gezeigte)
Sensoren für die obere und untere Endposition der Hebe-/ Senkbewegungen in entsprechenden Positionen angebracht.
Die Vertikalführungen 7 weisen die Form von Vierkantrohren auf, die auf ihrer Außenseite mit mehreren Rollen
12 in Eingriff stehen, die in einem Rahmen 11 angebracht sind, der am Arm 2 eines Klammermechanismus 23 befestigt
ist. Diese Vorrichtung vermeidet Positionsabweichungen
deB Klammermechanismus 23 während dieser vertikal entlang
des Rohres 13 nach oben oder unten bewegt wird. Darüber
hinaus ist ein Gewicht 14 am Rahmen 11 befestigt, und
zwar über eine Kette 15 und eine Umlenkrolle 16, das
mit dem Xlammermechanismus 23 im Gleichgewicht steht.
Vom Rahmen 11 stehen Rollen 10 hervor, die das Hebeelement 9 halten und auf dem Halteelement 9 und der
Führungsplatte bzw. -spur abrollen. Der Rahmen 11 kann
zusammen mit dem oberen Rahmenteil 19 und dem unteren Rahmenteil 20 um die Zentralachse 17 drehen.
Die Führungsplatte 8 wirkt als Führungsspur und ist an der Zentralachse 17 befestigt. Sie weist Ausnehmungen
auf - und zwar so viele, wie für die Bearbeitungsschritte notwendig sind - in denen das Hebeelement 9
■ *· «· t· fl.
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am Hebestück 30 des Hebemechanismus 6 angebracht ist.
Wenn die Halterollen 10 die Position des Hebeelementes 9 erreichen, so bewirkt ein Heben und Absenken des
Hebeelementes 9 eine Bewegung des Rahmens 11 und des
Klammermechanismus 23 entlang des Vierkantrohres 13 nach oben oder unten.
Am unteren Rahmenteil 20 ist ein Antriebsritzel 21 befestigt
und kann um die Achse der Zentralachse 17 über eine Kette von einem nicht dargestellten Motor
angetrieben werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind vier Hebevorrichtungen vorgesehen, deren Funktion in den vier ih Fig. 4
gezeigten Positionen durchgeführt werden kann. In der Position a wird die Platine P von den Klammerpratzen
ergriffen, in der Position b in das Lötbad eingetaucht, in der Position c gekühlt und von der Klammer 27 abgenommen
und in der Position d wird der Klammermechanismus 23 von einer Bürste 29 - wie rechts in Fig. 2 gezeigt
- gebürstet, um das Lot und andere Verunreinigungen an den Klammerpratzen 27 und anderen Teilen zu
entfernen.
Wenn sechs Bearbeitungsstationen, wie in Fig. 5 gezeigt, vorhanden sind, behandelt man die Platine P mit FIuB-mittel,
indem man sie in das Flußmittelbad eintaucht
QQ und wäscht sie, indem man sie in heißes Wasser eintaucht.
Vorteilhafterweise wird eine Ultraschallreinigung vorgenommen. Darüber hinaus wird die Flußmittelbehandlung
und das Nachwaschen kontinuierlich durchgeführt, während die Leiterplatte in ihrer Vertikalposition
ist.
&Mgr;/25&Ogr;17
Xm folgenden wird die Wirkungsweise der Ausführungsform
der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 4 beschrieben.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden die PIatlnen
P, die in einer Beschichtungsvorrichtung in Schichten vorliegen, nacheinander in das Flußmittelbad
eingeführt, indem eine Platine horizontal untergetaucht
und durchgezogen wird (nicht gezeigt). In der Position a wird die horizontal transportierte Platine ?
aufgerichtet (nicht gezeigt).
Daraufhin wird nach Fig. 1 der Klammermechanismus 23 in der Position a abgesenkt und in einer vorbestimmten
Position angehalten. Daraufhin, werden die Zylinder 24 betätigt, so daß die Klammerpratzen 27 das Oberende
der aufgerichteten Platine P halten.
Daraufhin wird der Anhebemechanismus 6 betätigt und bewegt die Platine P, die vom Klammermechanismus 23 gehalten
wird, in die obere Endposition.
Daraufhin dreht eine (hier nicht gezeigte) Antriebseinheit das Ritzel 21 über eine Kette um 90° und bewegt
dabei die vom Klammermechanismus 23 gehaltene Platine P von der Position a zur Position b. Zu diesem Zeitpunkt
wird in der Position a die zweite Platine P, die mit Flußmittel behandelt wurde, zugeführt und von der
horizontalen in die vertikale Position aufgerichtet und von den Klammerpratzen 27 gehalten. In der Position b
wird die erste Platine P in das flüssige Lot im Lötbad 4 über eine vorbestimmte Zeit hin untergetaucht. Daraufhin
wird der Hebemechanismus 6 betätigt, während heiße Luft von einer Düse 50 ausgeblasen wird, um das überflüssige
Lot von der Oberfläche zu entfernen und in die durchgehenden Bohrungen der Platine P zu blasen und eine
• · · isc« >>■ a
I·· Ja« ···
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gleichmäßige Dicke des Lotes auf der Oberfläche der Platine P zu erzielen. Wenn die erste Platine in der
Position b gelötet ist, wird sie bis zur oberen Endposition angehoben, wobei dann auch die von den Klammerpratzen
27 gehaltene Platine P in der Position a
■I in ihre obere Grenzposition angehoben wird, worauf das
|. Ritzel 21 um 90° gedreht wird. Wenn der untere Rahmen
10 gedreht wird, so werden die Halterollen 10 vom Anhebeelement
9 zur Führungsplatte bzw. Spur 8 bewegt and zu
;i demjenigen Hebeelement 9 gedreht, das in der nächsten
Position angebracht ist.
; 15 In der Position c, nachdem die erste Platine P hin- *
reichend von einem Ventilator 32 o.dgl. gekühlt wurde, wird der Klammermechanis*nus 23 abgesenkt, worauf die
Platine P in eine Vorrichtung zum Oberführen aus der vertikalen in die horizontale Stellung (nicht gezeigt)
gebracht wird. In dieser Position c wird die Platine P in ihre horizontale Position gebracht und wie in Fig.4
gezeigt in ein Waschbad mittels eines Transportbandes o.dgl. überführt, wo zurückgebliebenes Flußmittel entfernt
wird. Daraufhin wird die Platine P von einer £ntnähmevorrichtung
aufgesammelt.
In der Position d wird gebürstet, um Lötmittel, das an
den Klammerpratzen 27 und anderen Teilen hängt, zu entfernen.
30
Durch den erfindungsgercäßen Aufbau ist es möglich, die
Bearbeitungsbedingungen für Platinen in den verschiedenen BearbeitungsStationen frei zu gestalten,
so daß jede Bearbeitung unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden kann.
Zu Flg. 4;
41 Beschickungsvorrichtung 45 Kühlen, Abklemmen
42 Station mit Flußmittel 46 Waschen
43 Anklemmen 47 Abführen
44 Lötbad 48 Bürsten der Klammer
Zu Flg. 5;
51 Beschickungsvorrichtung
52 Horizorttal-/Vertikaldrehen
53 Station mit Flußmittel
54 Lötbad
55 Waschen
56 Vertikal-/Horizon taldrehen
57 Abführen
58 Bürsten der Klammer
Claims (10)
1. Drehtisch-Bearbeitungsvorrichtung mit einer Zentralachse,
einem Rahmen, der um die Zentralachse drehbar an ihr befestigt ist, mix mehreren senkrechten
Führungen, die am Rahmen befestigt sind, mit mehreren Klammervorrichtungen für Leiterplatten, die verschiebbar
von den senkrechten Führungen gehalten werden,und mit Hebemechanismen zum vertikalen Bewegen der
Klammervorrichtungen auf den Führungen, dadurch gekennzeichnet, daß
zum vertikalen Bewegen jeder Klammervorrichtung ein 1&dgr; unabhängiger Hebelmechanismus (6) vorhanden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungen (7) und die Klammervorrichtungen (23) über den Umfang der Vorrichtung gleiche Winke1-abstände
voneinander haben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (19, 20) mit einem Antrieb (21) zum
diskontinuierlichen Drehen um die Zentralachse (17) um jeweils einen vorbestimmten Winkel verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klammervorrichtungen (23) sich radial erstreckende Haltearme (2) umfassen, die in Gleiteingriff
mit den senkrechten Führungen (7) stehen, so daß sie sich auf diesen in vertikaler Richtung bewegen
können.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Spur (8) vorgesehen ist, die
konzentrisch um die Zentralachse (17) auf dieser ab-
gestützt ist, wobei die radialen Arme (2) an ihren Innenenden ein Teil (10) aufweisen, das mit der ringförmigen
Spur (8) in Eingriff gelangen kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die ringförmige Spur (8) mehrere über den Umfang gleich verteilte Ausnehmungen aufweist, welche die
vorbestimmten Winkelabstände definieren, und daß die Hebemechanismen (6) zum vertikalen Bewegen der
'° Klammervorrichtungen (23) mit Hebestücken (30) ausgestattet
sind, die vertikal mit den Ausnehmungen fluchten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebestücke (30) jeweils mit einem Abschnitt
(9) der ringförmigen Spur (8) verbunden sind, welcher
eine zur Ausnehmung komplementäre Form besitzt und die vertikale Bewegung der Klammervorrichtung. (23)
bewirkt, wenn der radial sich erstreckende Arm (2) mit diesem Abschnitt (9) fluchtet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil, welches den Eingriff mit der ringförmigen
Spur (8) bewerkstelligt, als übereinander angeordnete Rollen (10) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vier Klammervorrichtungen (23) in einem Winkelabstand
von 90° voneinander vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, d&durch gekennzeichnet,
daß sechs Klammervorrichtungen ;23) mit einem Winkelabstand van 60° voneinander vorgesehen sind.
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