DE9010220U1 - Numerically controlled processing machine especially for printed circuit boards - Google Patents
Numerically controlled processing machine especially for printed circuit boardsInfo
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Description
Numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine fürNumerically controlled machining center for insbesondere Leiterplattenespecially printed circuit boards
Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a numerically controlled processing machine according to the preamble of claim 1.
Eine Bearbeitungsmaschine der in Rede stehenden Art ist bekannt aus der DE-PS 37 19 167, wobei jedes einer Arbeitseinheit zugeordnete Lochplatten-Magazin eine Lochplatte zur Aufnahme der mit einem Schaft ausgestatteten Werkzeuge wie Fräser, Bohrer etc. enthält. Nach Erreichen der Standzeit der Werkzeuge ist die Bearbeitungsmaschine stillzusetzen und die Lochplatten aus den Lochplatten-Magazinen zu entnehmen. Danach erfolgt das Einsetzen von Neuwerkzeuge tragenden Lochplatten.A processing machine of the type in question is known from DE-PS 37 19 167, whereby each perforated plate magazine assigned to a work unit contains a perforated plate for holding the tools equipped with a shaft, such as milling cutters, drills, etc. Once the service life of the tools has been reached, the processing machine must be stopped and the perforated plates removed from the perforated plate magazines. Then perforated plates carrying new tools are inserted.
Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Bearbeitungsmaschine in herstellungstechnisch einfacher Weise so auszugestalten, daß zu einem Entnehmen und Einsetzen der verbrauchte bzw. neue Werkzeuge enthaltenden Lochplatten die Bearbeitungsmaschine nicht stillzusetzen ist.The object of the invention is to design a processing machine of this type in a manner that is simple to manufacture so that the processing machine does not have to be shut down in order to remove and insert the perforated plates containing used or new tools.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebene Erfindung.This object is achieved by the invention specified in the characterising part of claim 1.
Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine der in Rede stehenden von erhöhter Wirtschaftlichkeit angegeben. Sich aus dem Werkzeugwechsel ergebende Stillstandzeiten sind praktisch eliminiert. Da jedes Lochplatten-Magazin mehrere, je für sich unabhängig voneinander entnehmbare Einzelplatten enthält, brauchen für einen Werkzeugwechsel nur die die verbrauchten Werkzeuge tragenden Einzelplatten entnommen zu werden. Die die aktiven bzw. neuen Werkzeu-As a result of such a design, a numerically controlled processing machine of the type in question is characterized by increased efficiency. Downtimes resulting from tool changes are practically eliminated. Since each perforated plate magazine contains several individual plates that can be removed independently of one another, only the individual plates carrying the used tools need to be removed for a tool change. The active or new tools
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ge aufnehmenden Lochplatten dagegen können im Magazin verbleiben und dem Bearbeitungsprozeß ausgesetzt werden. Nach dem Herausnehmen der entsprechenden Lochplatten sind dann mit neuen Werkzeugen betückte Lochplatten in die freigewordenden Aufnahmen der Magazine einzusetzen, wozu ebenfalls das Stillsetzen der Bearbeitungsmaschine nicht erforderlich ist.However, the perforated plates that hold the new tools can remain in the magazine and be subjected to the machining process. After removing the corresponding perforated plates, the perforated plates equipped with new tools can be inserted into the magazines' free slots, which also does not require the machining machine to be stopped.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der erfinderischen Lösung dar.The subclaims represent advantageous further developments of the inventive solution.
Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, jeder Arbeitseinheit mindestens drei Lochplatten zuzuordnen. Die eine derselben ist dazu herangezogen, die aktiven Werkzeuge zu haltern, die noch nicht ihre vorgegebene Standzeit erreicht haben. Die zweite Lochplatte dient dazu, neue Werkzeuge zu tragen, welche die Werkzeuge der ersten Lochplatte nach Erreichen deren Standzeit ersetzen. Die dritte Lochplatte nimmt dagegen die abgenutzten Werkzeuge der ersten Lochplatte nach Erreichen ihrer Standzeit auf. Ein Werkzeugwechsel verlangt demgemäß das Entnehmen der zweiten und dritten, Einzelplatten darstellenden Lochplatten und das Zuführen entsprechender Lochplatten, wobei die zweite Lochplatte die neuen Bohrer enthält, während die dritte Lochplatte frei ist zur Aufnahme abgenutzter Werkzeuge, Das problemlose Herausnehmen bzw. Einsetzen der Lochplatten ist dadurch erreicht, daß jede Lochplatte je in eine kastenartige Einschubführung einsteckbar und die Einschubführungen in einer Ebene stoßend nebeneinander liegen. Hierdurch wird auch ein gedrängter Aufbau erzielt, so daß das Lochplatten-Magazin günstig in den Gesamtaufbau der Bearbeitungsmaschine einfügbar ist. Als erleichternd stellt sich bei der Handhabung der Lochplatten heraus, Grifflaschen an der einen Schmalseite derselben vorzusehen. Dies läßtIn particular, it proves to be advantageous to assign at least three perforated plates to each work unit. One of these is used to hold the active tools that have not yet reached their specified service life. The second perforated plate is used to carry new tools that replace the tools of the first perforated plate after their service life has been reached. The third perforated plate, on the other hand, takes up the worn tools of the first perforated plate after their service life has been reached. A tool change therefore requires the removal of the second and third perforated plates, which represent individual plates, and the supply of corresponding perforated plates, whereby the second perforated plate contains the new drills, while the third perforated plate is free to take up worn tools. The problem-free removal or insertion of the perforated plates is achieved by the fact that each perforated plate can be inserted into a box-like slide-in guide and the slide-in guides lie next to one another in abutting relationship on one level. This also results in a compact structure, so that the perforated plate magazine can be conveniently integrated into the overall structure of the processing machine. It turns out that it is easier to handle the perforated plates by providing grip tabs on one of their narrow sides. This allows
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einen zügigen Lochplattenwechsel zu. Es erweist sich dabei als vorteilhaft, die Lochplatten rahmenartig zu fassen und die Grifflasche am Rahmen vorzusehen. Bei eingesetzen Werkzeugen befinden sich die Arbeitsenden der Werkzeuge wie Bohrer, Fräser etc. in geschützter Lage innerhalb des Rahmens. Ferner dienen die abgewinkelten Ränder der Rahmenlängsschenkel dazu, vorstehende Einschubleisten zu bilden, die in angepaßte Nuten der in einer Ebene stoßend nebeneinanderliegenden Einschubführungen eingreifen. Diese Einschubleisten lassen sich kostensparend bei der Fertigung der Rahmen mit erzeugen, beispielsweise dadurch, daß beim Spritzvorgang diese Einschubleisten mit vorgesehen werden. Gesondert zu fertigende Einschubleisten entfallen demgemäß.a quick change of perforated plates. It is advantageous to hold the perforated plates in a frame-like manner and to provide the handle tab on the frame. When tools are inserted, the working ends of the tools such as drills, milling cutters, etc. are in a protected position within the frame. Furthermore, the angled edges of the frame's longitudinal legs serve to form protruding slide-in strips that engage in adapted grooves in the slide-in guides that are adjacent to one another in one plane. These slide-in strips can be produced cost-effectively during the manufacture of the frames, for example by providing these slide-in strips during the injection molding process. Separately manufactured slide-in strips are therefore no longer necessary.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Es zeigt:An embodiment of the invention is illustrated below with reference to Figs. 1 and 2. It shows:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschine, welche die erfindungsgemäß gestalteten Lochplatten-Magazine besitzt, undFig. 1 is a perspective view of a numerically controlled processing machine which has the perforated plate magazines designed according to the invention, and
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Lochplatten-Magazins mit teilweise herausgezogenen, jedoch unbestückten Lochplatten.Fig. 2 a perspective view of a perforated plate magazine with partially pulled out but unloaded perforated plates.
Gemäß der perspektivischen Darstellung in Fig. 1 besitzt die numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine ein Fußgestell 1, auf dem ein tischförmig gestalteter Werkstückträger 2 in der Koordinatenrichtung y verfahrbar geführt ist. Das Fußgestell 1 trägt ferner ein Portal 3, dessen Joch 4 zur Führung eines quer zur Bewegungsrichtung y des Werkstückträgers 2 verschieblichen Schlittens 5 in der zweiten Koordinatenrichtung &khgr; dient. Der Schlitten 5According to the perspective view in Fig. 1, the numerically controlled processing machine has a base frame 1, on which a table-shaped workpiece carrier 2 is guided so as to be movable in the coordinate direction y. The base frame 1 also carries a portal 3, the yoke 4 of which serves to guide a carriage 5 that can be moved transversely to the direction of movement y of the workpiece carrier 2 in the second coordinate direction x. The carriage 5
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nimmt vier reihenförmig hintereinander liegende Arbeitseinheiten 6 auf. Jeder Arbeitseinheit 6 ist ein ebenfalls am Schlitten 5 festgelegtes Lochplatten-Magazin 7 zugeordnet.accommodates four work units 6 arranged in a row one behind the other. Each work unit 6 is assigned a perforated plate magazine 7 which is also fixed to the carriage 5.
Beim Ausführungsbeispiel sind vier Arbeitseinheiten 6 gewählt. Bei Bedarf können es jedoch mehr oder auch weniger sein. Jede Arbeitseinheit 6 besitzt eine Motorspindel 8 und ist mittels eines Antriebsmotors 9 in Richtung des Doppelpfeils &zgr; verschiebbar. Die Motorspindel 8 ist mit einem nicht näher veranschaulichten automatischen Spannfutter zur Aufnahme der von dem Lochplatten-Magazin 7 aufgenommenen Werkzeuge ausgerüstet. Bezüglich der nicht veranschaulichten Werkzeuge handelt es sich beispielsweise um Bohrer, Fräser, etc., die in bekannter Weise ein Einspannende und ein Arbeitsende besitzen.In the exemplary embodiment, four working units 6 are selected. However, if necessary, there can be more or fewer. Each working unit 6 has a motor spindle 8 and can be moved in the direction of the double arrow ζ by means of a drive motor 9. The motor spindle 8 is equipped with an automatic chuck (not shown in detail) for holding the tools held by the perforated plate magazine 7. The tools not shown are, for example, drills, milling cutters, etc., which in a known manner have a clamping end and a working end.
Zum Entnehmen und Zurückgeben der Werkzeuge dient ein jeder Arbeitseinheit 6 zugeordneter Greifer 10. Letzerer sitzt frontseitig des tischförmigen Werkstückträgers 2 und setzt sich zusammen aus einem nicht näher veranschaulichten Zylinder und einer Kolbenstange mit einer Spannzange. Es sind gemäß vier Arbeitseinheiten also auch vier solcher Greifer 10 an dem Werkstückträger 2 vorhanden. Benachbart jedem Greifer JO ist eine Referenzmeßstelle 11, die es aufgrund der unvermeidlichen Toleranzen in der Länge der verschiedenen Werkzeuge, in der Dicke der Leiterplatten und in der Führungsgenauigkeit zwischen Werkstückträger und der jeweiligen Arbeitseinheit erlaubt, Bohrungen bzw. Bearbeitungen von exakt vorgegebener Tiefe zu fertigen.A gripper 10 assigned to each work unit 6 is used to remove and return the tools. The latter is located on the front of the table-shaped workpiece carrier 2 and is made up of a cylinder (not shown in detail) and a piston rod with a collet. There are therefore four such grippers 10 on the workpiece carrier 2, corresponding to four work units. Adjacent to each gripper JO is a reference measuring point 11, which, due to the unavoidable tolerances in the length of the various tools, in the thickness of the circuit boards and in the guidance accuracy between the workpiece carrier and the respective work unit, allows drilling or machining of a precisely specified depth to be carried out.
Insbesondere ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß jedes Lochplatten-Magazin 7 aus mehreren, je für sich unabhängigIn particular, it can be seen from Fig. 2 that each perforated plate magazine 7 consists of several, each independently
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voneinander entnehmbaren drei als Einzelplatten ausgebildeten Lochplatten 12, 13, 14 besteht. Jede Lochplatte 12, 13, 14 ist je in eine kastenartige Einschubführungthree perforated plates 12, 13, 14 designed as individual plates that can be removed from one another. Each perforated plate 12, 13, 14 is inserted into a box-like slide-in guide
15, 16, 17 einsteckbar. Diese drei Einschubführungen 15,15, 16, 17. These three slide-in guides 15,
16, 17 erstrecken sich in einer parallel zum Werkstückträger 2 liegenden Ebene, wobei sie stoßend nebeneinander liegen. Jede Einschubführung 15, 16, 17 ist U-förmig gestaltet, bestehend aus einem U-Steg 18 und den abwärts gerichteten U-Schenkeln 19. Von den einander zugekehrten Innenflächen der U-Schenkel 19 gehen auf gleicher Höhe angeordnete Einschubnuten 20 aus.16, 17 extend in a plane parallel to the workpiece carrier 2, whereby they lie abutting next to one another. Each insertion guide 15, 16, 17 is U-shaped, consisting of a U-web 18 and the downward-pointing U-legs 19. Insertion grooves 20 arranged at the same height extend from the inner surfaces of the U-legs 19 facing one another.
Jede Lochplatte 12, 13, 14 besitzt nach einem Raster ausgerichtete Löcher 21 zur Aufnahme der Werkzeuge. Sodann ist jede Lochplatte 12, 13, 14 von einem Rahmen 22 gefaßt. Sowohl die Lochplatte als auch der Rahmen besitzen einen rechteckigen Grundriß, der sich aus zwei Schmalseiten und zwei Längsseiten zusammensetzt. Zumindest von der einen Schmalseite des Rahmens 22 geht eine Grifflasche 23 aus derart, daß diese etwa auf Höhe der Lochplatte 12, 13, 14 angeordnet ist. Der Rahmen 22 setzt sich jenseits der Grifflasche 23 nach unten fort und dient dazu, die Arbeitsenden der in die Lochplatten eingesetzten Arbeitsenden der Werkzeuge zu schützen bzw. um Verletzungen bei der Handhabung der Lochplatten zu vermeiden.Each perforated plate 12, 13, 14 has holes 21 aligned according to a grid for holding the tools. Then each perforated plate 12, 13, 14 is enclosed by a frame 22. Both the perforated plate and the frame have a rectangular outline, which is made up of two narrow sides and two long sides. At least from one narrow side of the frame 22 there is a grip tab 23 such that it is arranged approximately at the height of the perforated plate 12, 13, 14. The frame 22 continues downwards beyond the grip tab 23 and serves to protect the working ends of the tools inserted into the perforated plates or to avoid injuries when handling the perforated plates.
Auf Höhe der Grifflasche 23 sind an den Rahmenlängsschenkeln abgewinkelte Ränder 24 vorgesehen, die vorstehende Einschubleisten bilden und die beim Einsetzen der Lochplatten 12, 13, 14 in die ihnen zugeordneten Einschubnuten 20 der Einschubführungen 15, 16, 17 eingreifen. Die Einschubnuten 20 besitzen einen solchen Abstand von dem U-Steg 18, daß die Einspannenden der nicht veranschau-At the height of the handle tab 23, angled edges 24 are provided on the frame's longitudinal legs, which form protruding insert strips and which, when the perforated plates 12, 13, 14 are inserted, engage in the associated insert grooves 20 of the insert guides 15, 16, 17. The insert grooves 20 are at such a distance from the U-web 18 that the clamping ends of the not shown
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lichten Werkzeuge das Einschieben der Lochplatten 12, 13, 14 nicht beeinträchtigen.light tools do not impair the insertion of the perforated plates 12, 13, 14.
Bezüglich der als Einzelplatte gestalteten Lochplatte 12 handelt es sich um eine solche, die die aktiven, verschiedene Durchmesser aufweisenden Werkzeuge aufnimmt, welche noch nicht ihre vorgegebene Standzeit erreicht haben. Das bedeutet also, daß diese Werkzeuge zur Bearbeitung der auf den Werkstückträger 2 aufgespannten Leiterplatten etc. dienen.With regard to the perforated plate 12 designed as a single plate, it is one that accommodates the active tools with different diameters that have not yet reached their specified service life. This means that these tools are used to machine the circuit boards etc. clamped onto the workpiece carrier 2.
Die mittlere Lochplatte 13 enthält dagegen neue Werkzeuge, welche die abgenutzten Werkzeuge aus der Lochplatte 12 nach Erreichen deren Standzeit ersetzen. Die verbrauchten Werkzeuge der Lochplatte 12 dagegen werden nach Erreichen ihrer Standzeit an die Lochplatte 14 übergeben, wobei das Entnehmen bzw. Übergeben unter Zuhilfenahme der Greifer 10 geschieht.The middle perforated plate 13, on the other hand, contains new tools, which replace the worn-out tools from the perforated plate 12 after their service life has been reached. The used tools of the perforated plate 12, on the other hand, are transferred to the perforated plate 14 after their service life has been reached, with the removal or transfer taking place with the aid of the grippers 10.
Zu einem Werkzeugwechsel ist gemäß der vorherbeschriebenen Ausgestaltung die Bearbeitungsmaschine nicht stillzusetzen. Es sind lediglich die Lochplatten 13 und 14 herauszunehmen, während die Lochplatte 12 mit den aktiven Werkzeugen in ihrer eingeschobenen Lage verbleibt. Es ist dann eine mit neuen Werkzeugen bestückte Lochplatte 13 in die zugehörige Einschubführung 16 einzubringen, und die Einschubführung 17 erhält dagegen eine unbestückte Lochplatte 14, in welche nach entsprechender Abnutzung die zuvor aktiven Werkzeuge eingesetzt werden.According to the previously described design, the processing machine does not have to be stopped to change tools. Simply remove the perforated plates 13 and 14, while the perforated plate 12 with the active tools remains in its inserted position. A perforated plate 13 equipped with new tools is then inserted into the associated insertion guide 16, and the insertion guide 17, on the other hand, receives an unequipped perforated plate 14, into which the previously active tools are inserted after they have been worn down.
Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. InThe features of the invention disclosed in the above description, the drawing and the claims can be important for the implementation of the invention both individually and in any combination. All disclosed features are essential to the invention. In
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