NL1003997C2

NL1003997C2 - Press for machining objects of microelectronics.

Info

Publication number: NL1003997C2
Application number: NL1003997A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Nicolaas Gillesse; Johannes Nicolaas Peperkamp
Original assignee: Ps Systems B V
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1998-03-16
Also published as: WO1998010918A1

Description

Titel: Pers voor het bewerken van voorwerpen van micro- elektronica.Title: Press for machining microelectronics objects.

De uitvinding heeft betrekking op een pers voor het met hoge precisie bewerken van voorwerpen van micro-elektronica in het bijzonder leadframes, voorzien van een ondersteuning, transportmiddelen voor het ten opzichte van de ondersteuning 5 langs een voorwerpbewerkingstraject transporteren en positioneren van de te bewerken voorwerpen, waarbij de transportmiddelen met de ondersteuning zijn verbonden, een ram waaraan tenminste een gereedschap kan worden gemonteerd voor het bewerken van de voorwerpen en aandrijfmiddelen voor 10 het naar elkaar toe en van elkaar af bewegen van de ram ten opzichte van de ondersteuning.The invention relates to a press for high precision machining of objects of microelectronics, in particular lead frames, provided with a support, transport means for transporting and positioning the objects to be processed relative to the support 5 along an object processing path, wherein the transporting means are connected to the support, a ram to which at least one tool can be mounted for working the objects and driving means for moving the ram towards and away from each other relative to the support.

Een dergelijke pers is bekend uit EP-A-0 655 883. Bij een dergelijke op zich bekende pers is de aandrijving in het algemeen voorzien van een kruk-schuifmechanisme voor het op 15 en neer bewegen van de ram ten opzichte van de ondersteuning. Hierbij is voorts nog tussen de ram en de ondersteuning een additionele rechtgeleiding aanwezig.Such a press is known from EP-A-0 655 883. In such a press known per se, the drive is generally provided with a crank-sliding mechanism for moving the ram up and down relative to the support. In addition, an additional guidance is provided between the ram and the support.

Een nadeel van de bekende inrichting is dat de slag van de ram geheel door het kruk-schuifmechanisme wordt bepaald. 20 Dit betekent dat de slag van de ram alleen kan worden veranderd wanneer het kruk-schuifmechanisme dienovereenkomstig wordt aangepast. Dit aanpassen houdt in dat de lengte van de kruk moet worden veranderd. Dit kost veel tijd en brengt uiteraard een economisch nadeel met 25 zich, aangezien andere geleidingsnokken dienen te worden aangeschaft. Voorts neemt het verwisselen en aanpassen van het kruk-schuifmechanisme veel tijd in beslag.A drawback of the known device is that the stroke of the ram is entirely determined by the crank-sliding mechanism. This means that the stroke of the ram can only be changed when the crank-sliding mechanism is adjusted accordingly. This adjustment means that the length of the crank must be changed. This takes a lot of time and of course entails an economic disadvantage, since other guide cams have to be purchased. Furthermore, changing and adjusting the crank-sliding mechanism takes a long time.

Het bekende kruk-schuifmechanisme zal in de regel een relatief kleine slag in de orde van grootte van tientallen 30 millimeters uitvoeren. Wanneer het echter gewenst is gereedschappen te verwisselen, dient de ram ten opzichte van de ondersteuning over een grotere afstand te worden bewogen. Omdat het kruk-schuifmechanisme deze afstand niet toelaat, 1003997-« 2 zijn hiervoor andere voorzieningen noodzakelijk. Ook deze voorzieningen brengen een economisch nadeel met zich.The known crank-sliding mechanism will generally perform a relatively small stroke of the order of tens of 30 millimeters. However, if it is desired to change tools, the ram should be moved a greater distance from the support. Since the crank-sliding mechanism does not allow this distance, 1003997- «2, other provisions are necessary for this. These provisions also entail an economic disadvantage.

De uitvinding beoogt een oplossing te bieden voor bovengenoemde problemen. De pers overeenkomstig de 5 uitvinding is dienovereenkomstig gekenmerkt in, dat de aandrijving is voorzien van tenminste een schroefspindel die de ondersteuning en de ram met elkaar verbindt voor het door rotatie rond de rotatieas van de schroefspindel in de richting van de rotatieas van de schroefspindel naar elkaar 10 toe en van elkaar af bewegen van de ondersteuning ten opzichte van de ram en tenminste een motor voor het aandrijven van een schroefspindel.The object of the invention is to provide a solution to the above-mentioned problems. The press according to the invention is accordingly characterized in that the drive is provided with at least one screw spindle which connects the support and the ram for rotating by rotating the axis of rotation of the screw spindle in the direction of the rotation axis of the screw spindle. 10 moving the support towards and away from each other with respect to the ram and at least one motor for driving a screw spindle.

Voor het maken van een volledige slag, dat wil zeggen, het heen en weer bewegen van de ram ten opzichte van de 15 ondersteuning, maakt de motor een heen en weer gaande roterende beweging. De slag van de pers is derhalve direct afhankelijk van de hoekverdraaiing van de motor. Dit brengt met zich dat slag van de pers geheel vrij instelbaar is. Om de slag van de pers aan te passen, dient de motor immers 20 slechts op een dienovereenkomstig aangepaste wijze voor het maken van een heen en weer gaande roterende beweging te worden aangestuurd. Hierbij behoeven geen mechanische onderdelen te worden verwisseld, zoals dit bij de bekende pers wel het geval is. Wanneer het gewenst is gereedschappen 25 te verwisselen, kan de motor dusdanig worden aangestuurd dat de ram over een grote afstand van de ondersteuning wordt afbewogen. Hierdoor wordt de ruimte tussen de ram en de transportmiddelen, waar zich in gebruikt de te bewerken voorwerpen bevinden voldoende groot om de gereedschappen 30 gemakkelijk te kunnen verwisselen.To make a full stroke, ie, moving the ram back and forth relative to the support, the motor makes a reciprocating rotary motion. The stroke of the press therefore directly depends on the angular rotation of the motor. This means that the stroke of the press is completely freely adjustable. After all, in order to adjust the stroke of the press, the motor 20 must be driven only in a correspondingly adapted manner for making a reciprocating rotary movement. No mechanical parts need to be exchanged, as is the case with the known press. When it is desired to change tools 25, the motor can be controlled to move the ram a great distance from the support. As a result, the space between the ram and the transport means, in which the objects to be processed are used, becomes sufficiently large for the tools 30 to be easily exchanged.

De pers volgens de uitvinding heeft tevens de mogelijkheid om het aantal slagen per minuut, afhankelijk van de uit te voeren bewerking, te optimaliseren. Wanneer het voor bepaalde bewerkingen slechts noodzakelijk is een 35 slag over een relatief korte afstand uit te voeren, is het mogelijk de motor op dusdanige wijze aan te sturen dat de ram daadwerkelijk de genoemde korte slag uitvoert. Hierdoor 100 399 7 - 3 is het tegelijkertijd mogelijk het aantal slagen per minuut relatief hoog te kiezen. Een situatie waarin zich dit voordoet, is bijvoorbeeld een slag voor het uitvoeren van een snijbeweging. Is daarentegen een slag bedoeld voor het 5 uitvoeren van een slag voor een buigende beweging, dient de ram over een relatief grotere afstand heen en weer te bewegen. Tegelijkertijd dient het aantal slagen per minuut, dat door de ram wordt uitgevoerd, te worden verlaagd. Een en ander kan eenvoudig worden gerealiseerd door de motor 10 dienovereenkomstig aan te sturen voor het maken van een heen en weer gaande roterende beweging. Ook hierbij is het niet noodzakelijk dat onderdelen worden verwisseld.The press according to the invention also has the option of optimizing the number of strokes per minute, depending on the operation to be performed. When for certain operations it is only necessary to perform a stroke over a relatively short distance, it is possible to control the motor in such a way that the ram actually performs the said short stroke. This makes it possible to choose the number of strokes per minute relatively high at the same time. A situation in which this occurs is, for example, a stroke for performing a cutting movement. If, on the other hand, a stroke is intended to perform a stroke for a bending movement, the ram must move back and forth over a relatively greater distance. At the same time, the number of strokes per minute performed by the ram should be reduced. All this can be easily realized by driving the motor 10 accordingly to make a reciprocating rotary movement. Here, too, it is not necessary to exchange parts.

In het bijzonder is de aandrijving voorzien van tenminste twee spindels. Bij voorkeur worden in dat geval 15 beide spindels door één motor aangedreven. Dit heeft als voordeel dat alle spindels dezelfde roterende beweging zullen uitvoeren. Omdat de krachtdoorleiding door de spindels zonder scharnierpunt geschiedt, is de constructie stijf en kunnen de spindels als rechtgeleiding dienen. Bij 20 voorkeur zijn de spindels uitgevoerd als kogelomloopspillen. Deze zijn niet zelf remmend. Dit heeft als voordeel dat als onverhoopt (in het geval van een pers aangedreven met meerdere spillen) één van de spillen uit positie mocht raken, de mechanische constructie niet zal worden 25 beschadigd. De niet aangedreven spindel blijft dan gewoon meedraaien. De kinetische energie, die tijdens de beweging van de ram wordt gegenereerd, moet tot nul afnemen om de pers tot stilstand te brengen. Door de geringe massatraagheid van de constructie is dit goed mogelijk en 30 kan de pers tevens, in het geval dat een product verkeerd in de gereedschappen ligt, tot stilstand worden gebracht zonder de gereedschappen te beschadigen.In particular, the drive is provided with at least two spindles. In that case both spindles are preferably driven by one motor. This has the advantage that all spindles will perform the same rotating movement. Because the force transmission through the spindles takes place without a pivot point, the construction is rigid and the spindles can serve as straight guides. The spindles are preferably designed as ball screw spindles. These are not self-inhibiting. This has the advantage that if unexpectedly (in the case of a multi-spindle driven press) one of the spindles should get out of position, the mechanical construction will not be damaged. The non-driven spindle then continues to rotate. The kinetic energy generated during ram movement must decrease to zero to stop the press. Due to the low inertia of the construction, this is quite possible and the press can also be stopped in the event that a product is incorrectly placed in the tools, without damaging the tools.

Bij voorkeur is de pers verder voorzien van een programmeerbare besturingseenheid voor het besturen van de 35 motor. Dit brengt met zich dat de slag van de pers softwarematig kan worden ingesteld.Preferably, the press is further provided with a programmable control unit for controlling the motor. This means that the stroke of the press can be set by software.

100 393 7·* 4100 393 7 * 4

In het bijzonder zijn de transportmiddelen voorzien van geleidingsrails voor het geleiden van in successievelijke stappen te bewerken voorwerpen langs het voorwerpbewerkingstraject waarin diverse gereedschappen voor 5 het bewerken van de voorwerpen kunnen worden opgesteld, een aantal langs het voorwerpbewerkingstraject opgestelde grijpvingers voor het aangrijpen van de voorwerpen, tenminste een eerste transportmotor voor het in een richting dwars op het voorwerpbewerkingstraject heen en weer bewegen 10 van de geleidingsrails en de grijpvingers en tenminste een tweede transportmotor voor het in de richting van het voorwerpbewerkingstraject heen en weer bewegen van de grijpvingers.In particular, the transporting means are provided with guide rails for guiding objects to be processed successively along the object processing path in which various tools for processing the objects can be arranged, a number of gripping fingers arranged along the object processing path for gripping the objects, at least a first transport motor for reciprocating the guide rails and the gripping fingers in a direction transverse to the object working path and at least a second transport motor for reciprocating the gripping fingers in the direction of the object working path.

Hierdoor wordt bewerkstelligd dat tevens het transport 15 van de voorwerpen langs het voorwerpbewerkingstraject geheel flexibel is. Het transport moet bijvoorbeeld worden ingesteld wanneer andere producten of gelijksoortige producten met andere afmetingen moeten worden bewerkt. Met andere woorden, het transport kan eenvoudig worden aangepast 20 door de motoren op dienovereenkomstige wijze aan te sturen. Ook hierbij is het niet noodzakelijk mechanisme onderdelen te verwisselen. In het bijzonder stuurt de programmeerbare besturingseenheid zowel de motor die de spindels aandrijft alsook de motoren van de transportmiddelen. Hierdoor kan de 25 gehele pers voor het uitvoeren van de diverse bewerkingen, software-matig worden ingesteld.This ensures that the transport of the objects along the object processing path is also completely flexible. For example, the transport must be set when processing other products or similar products with different dimensions. In other words, the transport can be easily adjusted by controlling the motors accordingly. Here, too, it is not necessary to exchange mechanism parts. In particular, the programmable control unit controls both the motor driving the spindles and the motors of the transport means. As a result, the entire press can be set up in software for carrying out the various operations.

De Europese octrooiaanvrage 0 039 532 openbaart een pers die eveneens is voorzien van spindels. De pers is echter geheel ongeschikt voor het bewerken van voorwepen van micro-30 elektronica en is dan ook niet voorzien van met behulp van een besturingseenheid bestuurbare transportmiddelen voor het ten opzichte van de ondersteuning langs een productbewerkingstraject transporteren en positioneren van de voorwerpen.European patent application 0 039 532 discloses a press which is also provided with spindles. However, the press is wholly unsuitable for processing fore-objects of micro-electronics and is therefore not provided with transport means controllable with the aid of a control unit for transporting and positioning the objects with respect to the support along a product processing path.

35 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont: ö 0 3 S 9 7 * 5The invention will now be further elucidated with reference to the drawing. It shows: ö 0 3 S 9 7 * 5

Figuur 1 in perspectief een mogelijke uitvoeringsvorm van een pers overeenkomstig de uitvinding, waarbij een ram is gedemonteerd van de rest van de pers en waarbij één spindel is weggelaten; 5 figuur 2 een onderaanzicht van de pers volgens figuur 1, waarbij de ram is gemonteerd en waarbij componenten van het verticale transport zijn weggelaten; figuur 3 een zijaanzicht van inrichting volgens figuur 1, waarbij alleen de componenten voor het besturen van de 10 ram zijn getoond; en figuur 4 een mogelijke uitvoeringsvorm van voorwerpen in de vorm van microchips die door de pers volgens figuur 1 kunnen worden bewerkt.Figure 1 is a perspective view of a possible embodiment of a press according to the invention, in which a ram is disassembled from the rest of the press and one spindle is omitted; Figure 2 shows a bottom view of the press according to figure 1, with the ram mounted and with components of the vertical transport omitted; Figure 3 is a side view of the device of Figure 1, showing only the components for controlling the ram; and figure 4 shows a possible embodiment of objects in the form of microchips that can be processed by the press according to figure 1.

Aan de hand van de figuren 1-3 zal thans een mogelijke 15 uitvoeringsvorm van een pers overeenkomstig de uitvinding worden omschreven. Hierbij zijn met elkaar overeenkomende onderdelen in de figuren van eenzelfde referentienummer voorzien.A possible embodiment of a press according to the invention will now be described with reference to Figures 1-3. Corresponding parts are provided with the same reference number in the figures.

In figuur 1 is met referentienummer 1 een pers 20 overeenkomstig de uitvinding aangeduid. De pers 1 is voorzien van een ondersteuning 2 en transportmiddelen voor het ten opzichte van de ondersteuning langs een voorwerpbewerkingstraject 4, dat in figuur 1 gestippeld is getoond, transporteren en positioneren van de te bewerken 25 voorwerpen.In Figure 1, reference numeral 1 denotes a press 20 according to the invention. The press 1 is provided with a support 2 and transporting means for transporting and positioning the objects to be processed relative to the support along an object processing section 4, which is shown in dotted lines in Figure 1.

De inrichting is voorts voorzien van een ram 6 waaraan in dit voorbeeld drie gereedschappen 8.1, 8.2 en 8.3 zijn bevestigd voor het bewerken van de voorwerpen. De gereedschappen 8.1, 8.2 en 8.3 zijn in figuur 1 los van de 30 ram getoond, maar zijn in gebruik op, op zich bekende wijze aan de onderzijde 10 van de ram met de ram verbonden. In dit voorbeeld is elk gereedschap 8.i (i = 1, 2, 3) samengesteld uit eerste gereedschapsdelen 12.i en tweede gereedschapsdelen 14.i. De eerste gereedschapsdelen 12.i 35 zijn in dit voorbeeld op, op zich bekende wijze (met behulp van een "master top plate") aan de ondersteuning 2 gemonteerd en de tweede gereedschapsdelen 14.i zijn elk op, 1003997 < 6 op zich bekende wijze (met behulp van een "master bottom plate") aan de onderzijde 10 van de ram aan de ram gemonteerd. Voorts is elk gereedschap 8.i voorzien van een op zich bekende rechtgeleiding 16. i, welke bewerkstelligt 5 dat het tweede gereedschapsdeel in dit voorbeeld alleen in verticale richting ten opzichte van het eerste gereedschapsdeel heen en weer kan worden bewogen. De rechtgeleiding 16.i kan bijvoorbeeld bestaan uit een aantal pennen die aan de onderzijde van een eerste gereedschapsdeel 10 zijn bevestigd en waarvan de vrije uiteinden zijn opgenomen in de pennen nauwomsluitende doorboringen die aan de onderzijde van de tweede gereedschapsdelen zijn aangebracht. Een voorwerp dat zich tussen een gereedschap 8.i bevindt, kan worden bewerkt door het eerste deel naar het tweede deel 15 toe te bewegen. Aldus kunnen bijvoorbeeld snijdende en buigende bewerkingen aan het betreffende voorwerp worden uitgevoerd.The device is further provided with a ram 6 to which in this example three tools 8.1, 8.2 and 8.3 are attached for processing the objects. The tools 8.1, 8.2 and 8.3 are shown separately from the ram in figure 1, but are in use connected to the ram at the bottom 10 of the ram in a manner known per se. In this example, each tool 8.i (i = 1, 2, 3) is composed of first tool parts 12.i and second tool parts 14.i. In this example, the first tool parts 12.i 35 are mounted on support 2 in a manner known per se (with the aid of a "master top plate") and the second tool parts 14.i are each known per 1003997 <6 mounted (using a master bottom plate) to the bottom of the ram to the ram. Furthermore, each tool 8.i is provided with a per se known straight guide 16.i, which ensures that the second tool part in this example can only be moved back and forth in vertical direction relative to the first tool part. The straight guide 16.i may, for example, consist of a number of pins attached to the underside of a first tool part 10, the free ends of which are received in the pins of tight-fitting bores provided on the underside of the second tool parts. An object located between a tool 8.i can be processed by moving the first part towards the second part 15. Thus, for example, cutting and bending operations can be performed on the object in question.

In dit voorbeeld omvatten de genoemde transportmiddelen twee parallelle geleidingsrails 18.1 en 18.2, die zich langs 20 het voorwerpbewerkingstraject 4 en tussen respectievelijke eerste en tweede gereedschapsdelen 12.i en 14.i uitstrekken. De parallelle geleidingsrails 18.1 en 18.2 zijn met behulp van ondersteuningsarmen 20 met een eerste balk 22 verbonden. De eerste balk 22 loopt evenwijdig aan de geleidingsrails 25 18. Deze eerste balk 22 wordt aan zijn onderzijde gedragen door twee verticale steunen 24. De verticale steunen 24 zijn aan hun onderzijden via een verbindingsbalk 26 met elkaar verbonden. In de verbindingsbalk 26 bevindt zich een doorboring 28 die aan zijn binnenzijde van schroefdraad is 30 voorzien. In de doorboring 28 strekt zich een spindel 30 uit, welke roteerbaar wordt aangedreven door in dit voorbeeld een motor 32. De motor 32 is op op zich bekende wijze vast met de ondersteuning 2 verbonden. In dit voorbeeld is dit in figuur 1 schematisch met de verbinding 35 34 getoond.In this example, said transport means comprise two parallel guide rails 18.1 and 18.2, which extend along the object processing path 4 and between respective first and second tool parts 12.i and 14.i. The parallel guide rails 18.1 and 18.2 are connected to a first beam 22 by means of support arms 20. The first beam 22 runs parallel to the guide rails 18. This first beam 22 is supported on its underside by two vertical supports 24. The vertical supports 24 are connected on their undersides via a connecting beam 26. In the connecting beam 26 there is a bore 28 which is threaded on its inner side. A spindle 30 extends in the hole 28, which is rotatably driven by a motor 32 in this example. The motor 32 is fixedly connected to the support 2 in a manner known per se. In this example, this is schematically shown with connection 35 in Figure 1.

De eerste balk 22 heeft in dit voorbeeld een U-vormige dwarsdoorsnede en is derhalve samengesteld uit een bodemdeel 1003997 - 7 36 met twee tegenover elkaar gelegen zich vanaf het bodemdeel 36 naar boven toe uitstrekkende zijwanden 38. In de eerste balk 22 is een tweede balk 40 verschuifbaar opgenomen. De tweede balk 40 is voorzien van zich in de 5 lengterichting van de balk uitstrekkende opstaande zijwanden 42 die respectievelijk nauw aansluiten tegen de zich in de lengterichting van de eerste balk 22 uitstrekkende opstaande zijwanden 38. Het transportsysteem is voorts voorzien van een aantal op zich bekende grijparmen 44 die vast met de 10 tweede balk 40 zijn verbonden. De grijparmen 44 strekken zich evenals de ondersteuningsarmen 20 loodrecht op de lengterichting van de eerste en tweede balk uit. De vrije uiteinden 46 van de grijparmen 44 zijn voorzien van tangvormige constructies die in dit voorbeeld pneumatisch 15 worden bestuurd. De vrije uiteinden 46 bevinden zich nabij de geleidingsrails 18.1 en vallen zodanig over de geleidingsrails dat zij deze als het ware omsluiten.In this example, the first beam 22 has a U-shaped cross-section and is therefore composed of a bottom part 1003997-7 36 with two opposite side walls 38 extending upwards from the bottom part 36. In the first beam 22 there is a second beam 40 slidably included. The second beam 40 is provided with upright side walls 42 extending in the longitudinal direction of the beam which respectively closely adjoin the upright side walls 38 extending in the longitudinal direction of the first beam 22. The transport system is further provided with a number of known per se gripping arms 44 which are fixedly connected to the second beam 40. The gripping arms 44, like the support arms 20, extend perpendicular to the longitudinal direction of the first and second beam. The free ends 46 of the gripping arms 44 are provided with tang-like constructions which in this example are pneumatically controlled. The free ends 46 are located near the guide rails 18.1 and fall over the guide rails in such a way that they enclose them as it were.

De tweede balk 40 is via een verticale rechtgeleiding 48 met een transportblok 50 verbonden. Het transportblok 50 is 20 voorzien van een zich in verticale richting uitstrekkende doorboring 52. In de doorboring 52 bevindt zich een passende staaf 54 die aan zijn bovenzijde via een verbindingsstuk 56 vast met de tweede balk 40 is verbonden. De transportmiddelen omvatten voorts een tweede motor 58 die 25 vast met de ondersteuning 2 is verbonden. De motor 58 drijft een zich parallel aan de eerste en tweede balk uitstrekkende spindel 60 aan, welke samenwerkt met een in het transportblok 50 aangebrachte, aan zijn binnenzijde schroefdraad omvattende doorboring 62.The second beam 40 is connected to a transport block 50 via a vertical straight guide 48. The transport block 50 is provided with a bore 52 extending in a vertical direction. In the bore 52 there is a suitable rod 54 which is fixedly connected at its top side via a connecting piece 56 to the second beam 40. The transport means further comprise a second motor 58 which is fixedly connected to the support 2. The motor 58 drives a spindle 60 extending parallel to the first and second beams, which cooperates with a bore 62, provided on its inner thread, in the transport block 50.

30 De ram 6 is in dit voorbeeld voorzien van vier doorboringen 64.i (i = 1, 2, 3, 4). Elk der doorboringen 64.i is aan zijn binnenzijde voorzien van schroefdraad 66.i. In elk der doorboringen 64.i is een spindel 68.i aangebracht. In figuur 1 is de spindel 68.3 voor de 35 duidelijkheid weggelaten, terwijl de spindel 68.2 niet zichtbaar is. Iedere spindel 68.i strekt zich in verticale richting naar beneden toe uit door respectievelijke 1003397·* 8 doorboringen 70.i (i = 1, 2, 3, 4) die in de ondersteuning 2 zijn aangebracht. Elk der doorboringen 70.i is voorzien van een lager 72.i waarin een onderste gedeelte 74.i van de spindel 68.i is gelagerd. Het onderste gedeelte 74.i van elk 5 der spindels 68.i is hiertoe niet voorzien van schroefdraad. De lagers 72.i hebben de eigenschap dat de spindels 68.i in hun lengterichting onbeweeglijk, althans nagenoeg onbeweeglijk, met de ondersteuning 2 zijn verbonden. Wel kunnen de spindels in de lagers vrij rond hun lengteas 10 roteren.In this example ram 6 is provided with four holes 64.i (i = 1, 2, 3, 4). Each of the bores 64.i is provided on its inside with screw thread 66.i. A spindle 68.i is arranged in each of the bores 64.i. In Figure 1, the spindle 68.3 is omitted for clarity, while the spindle 68.2 is not visible. Each spindle 68.i extends vertically downward through respective 1003397 * 8 holes 70.i (i = 1, 2, 3, 4) provided in the support 2. Each of the bores 70.i is provided with a bearing 72.i in which a lower part 74.i of the spindle 68.i is mounted. The lower part 74.i of each of the spindles 68.i is not threaded for this purpose. The bearings 72.i have the property that the spindles 68.i are connected in their longitudinal direction immovably, at least substantially immovably, with the support 2. However, the spindles in the bearings can rotate freely about their longitudinal axis.

De spindels 68.i strekken zich tot onder de ondersteuning 2 uit en zijn nabij hun vrije uiteinden elk voorzien van poelies 76.i. Voorts is, zoals in figuren 2 en 3 het beste is te zien, de inrichting verder voorzien van 15 een motor 78 die met de ondersteuning 2 is verbonden. De motor 78 drijft via een riem 80 elk der poelies 76.i en daarmee elk der spindels 68.i aan.The spindles 68.i extend below the support 2 and are each provided with pulleys 76.i near their free ends. Furthermore, as best seen in Figures 2 and 3, the device is further provided with a motor 78 which is connected to the support 2. The motor 78 drives each of the pulleys 76.i and thus each of the spindles 68.i via a belt 80.

De inrichting is voorts nog voorzien van een wiel 84, welke roteerbaar met een plaat 86 is verbonden. De plaat 86 20 is op zijn beurt verschuifbaar met de ondersteuning 2 verbonden. Het wiel 84 wordt eveneens door de riem 80 aangedreven. Met behulp van een instelschroef 88, die eveneens met de ondersteuning 2 is verbonden, kan het wiel 84 naar de riem toe worden bewogen teneinde de riem te 25 spannen.The device is furthermore provided with a wheel 84, which is rotatably connected to a plate 86. The plate 86 20 is in turn slidably connected to the support 2. The wheel 84 is also driven by the belt 80. With the aid of an adjustment screw 88, which is also connected to the support 2, the wheel 84 can be moved towards the belt in order to tension the belt.

De inrichting is voorts nog voorzien van een controle-eenheid 90 die de grijpvingers 44, de eerste motor 32, de tweede motor 58 en de derde motor 78 stuurt.The device is furthermore provided with a control unit 90 which controls the gripping fingers 44, the first motor 32, the second motor 58 and the third motor 78.

De werking van de inrichting is als volgt. In figuur 4 30 zijn voorwerpen getoond die in dit voorbeeld door de pers 1 worden verwerkt. De voorwerpen bestaan uit een aantal geïntegreerde circuits die elk in een behuizing 92.j (j = 1, 2, ..., 5) zijn opgenomen. De genoemde behuizingen zijn met een lead-frame 94 verbonden. Het lead-frame 94 dient met 35 behulp van de gereedschappen successievelijk een aantal bewerkingen te ondergaan teneinde gesepareerde chips te krijgen waarvan de uit het lead-frame verkregen pootjes een 1003997 1 9 gewenste vorm hebben. De genoemde bewerkingen kunnen bestaan uit onder meer buigen en snijden en alleen snijden.The operation of the device is as follows. Figure 4 shows objects which in this example are processed by the press 1. The objects consist of a number of integrated circuits, each contained in a housing 92.j (j = 1, 2, ..., 5). The said housings are connected to a lead frame 94. The lead frame 94 must successively undergo a number of operations with the aid of the tools in order to obtain separated chips, the legs of which are obtained from the lead frame have a desired shape. The mentioned operations may include bending and cutting and cutting only.

Het te bewerken voorwerp, zoals getoond in figuur 4, wordt bij een invoerzijde 96 op geleidingsrails 18.1 5 gepositioneerd. De controle-eenheid 90 stuurt vervolgens de grijparmen 44 aan zodat deze de voorwerpen beetgrijpen. In dit voorbeeld is de afstand (pitch) tussen twee opeenvolgende grijparmen gelijk aan de afstand tussen bijvoorbeeld de behuizingen 92.1 en 92.3. Vervolgens stuurt 10 de controle-eenheid de motor 32 aan zodat de eerste balk 22 en daarmee de tweede balk 40 over een vooraf bepaalde afstand omhoog worden bewogen. Hierbij zal de staaf 54 in de doorboring 52 omhoog schuiven en aldus fungeren als een rechtgeleiding. Het naar boven bewegen van de eerste en 15 tweede balk brengt met zich dat de geleidingsrails 18.1 en 18.2 alsmede de grijpvingers 44 omhoog worden bewogen. De te bewerken voorwerpen bevinden zich dan op enige afstand boven de eerste gereedschapsdelen 12.i. Vervolgens wordt de tweede motor 58 dusdanig aangedreven dat het transportblok 50 in 20 dit voorbeeld over een afstand die gelijk is aan de afstand tussen twee naburige behuizingen 92.j, in de tekening naar links wordt bewogen. Het gevolg is dat de tweede balk 40 over eenzelfde afstand en in eenzelfde richting in de eerste balk 22 schuift. Dit brengt met zich dat de grijpvingers 25 dienovereenkomstig over eenzelfde afstand in een horizontaal vlak worden bewogen. Omdat de geleidingsrails via de ondersteuningsarmen 20 met de eerste balk zijn verbonden, zullen de geleidingsrails zich niet in het horizontale vlak bewegen. Aldus worden de voorwerpen langs de geleidingsrails 30 in de transportrichting 5 bewogen, een en ander dusdanig dat tussen elk der gereedschappen 8.1 een voorwerp aanwezig. Vervolgens stuurt de controle-eenheid de motor 32 dusdanig aan dat de rails en de grijpvingers over de eerder genoemde vooraf bepaalde afstand naar beneden toe worden bewogen.The object to be processed, as shown in Figure 4, is positioned on guide rails 18.1 at an input side 96. The control unit 90 then controls the gripping arms 44 so that they grip the objects. In this example, the distance (pitch) between two successive gripping arms is equal to the distance between, for example, housings 92.1 and 92.3. Then the control unit controls the motor 32 so that the first beam 22 and hence the second beam 40 are moved upwards by a predetermined distance. Here, the rod 54 will slide upwards in the bore 52 and thus function as a straight guide. Moving the first and second beam upwards implies that the guide rails 18.1 and 18.2 as well as the gripping fingers 44 are moved upwards. The objects to be processed are then some distance above the first tool parts 12.i. Subsequently, the second motor 58 is driven such that the transport block 50 in this example is moved to the left by a distance equal to the distance between two adjacent housings 92.j. As a result, the second beam 40 slides into the first beam 22 by the same distance and in the same direction. This entails that the gripping fingers 25 are moved correspondingly over the same distance in a horizontal plane. Since the guide rails are connected to the first beam via the support arms 20, the guide rails will not move in the horizontal plane. The objects are thus moved along the guide rails 30 in the transporting direction 5, such that an object is present between each of the tools 8.1. The control unit then controls the motor 32 in such a way that the rails and the gripping fingers are moved downwards by the aforementioned predetermined distance.

35 Hierbij komen de voorwerpen op de eerste gereedschapsdelen te liggen. De gereedschapsdelen kunnen hierbij nog zijn voorzien van pennen die zich in verticale richting 1003997** 10 uitstrekken en waarbij de voorwerpen zijn voorzien van openingen waardoor de pennen zich uitstrekken wanneer de voorwerpen naar beneden toe worden bewogen. Dit heeft tot gevolg dat de voorwerpen met een grote nauwkeurigheid in de 5 gereedschappen 8.1 worden gepositioneerd. Vervolgens stuurt de controle-eenheid de derde motor 78 aan. Hierdoor zullen alle spindels 68.i gaan draaien, een en ander dusdanig dat de ram 6 naar beneden toe wordt bewogen. Het gevolg is dat de tweede gereedschapsdelen naar de eerste gereedschapsdelen 10 toe worden bewogen en aldus de gewenste bewerking op de betreffende voorwerpen worden uitgevoerd. De spindels fungeren hierbij tevens als een rechtgeleiding in verticale richting tussen de ram 6 en de ondersteuning 2. Wanneer aldus met behulp van de ram de persende beweging is 15 uitgevoerd, stuurt de controle-eenheid de motor dusdanig aan dat de ram weer over een geringe afstand naar boven toe wordt bewogen. Hierna stuurt de controle-eenheid de grijpvingers 44 aan opdat deze de voorwerpen loslaten. Vervolgens stuurt de controle-eenheid de tweede motor 58 20 dusdanig aan dat de grijpvingers tegengesteld aan de transportrichting terug worden bewogen naar hun oorspronkelijke positie. Hierna kunnen de grijpvingers weer zodanig worden aangestuurd dat deze de voorwerpen weer vastpakken. Vervolgens stuurt de controle-eenheid de motor 25 32 aan opdat de rails en de grijpvingers tezamen over de genoemde vooraf bepaalde afstand omhoog worden bewogen. De voorwerpen worden dan uit de pennen van de eerste gereedschappen getrokken, zodat de voorwerpen weer in de transportrichting 5 kunnen worden bewogen, teneinde het 30 gehele hiervoor besproken proces te herhalen. Voor de eenvoud zijn hiervoor de diverse bewerkingsstappen dusdanig omschreven dat deze in de tijd gezien elkaar niet overlappen. Bij voorkeur zullen de diverse stappen elkaar echter wel gedeeltelijk overlappen om de cyclustijd te 35 verkorten. Het is zo dat wanneer de ram in een zodanige stand staat, dat het product nog over de pennen van het onderste deel van een gereedschap ligt, de grijpervingers 10039974 11 open kunnen zijn. Voor het bewerkingsproces is het beter dat de pennen de positionering van het product volledig verzorgen (in de onderste stand hoeven de vingers dus niet gesloten te zijn) De grijpervingers kunnen dus al openen 5 zodra de producten over de pennen worden gelegd, en moeten sluiten zodra de ram omhoog gaat en de producten bijna van de pennen af zijn gehaald. In de tijd dat de vingers open zijn, kunnen deze tegengesteld aan de transportrichting bewegen. De beweging van de ram en het horizontale transport 10 kan elkaar dus overlappen (dit is zeer gunstig voor de cyclustijd). Zodra de tegengestelde beweging is uitgevoerd, kunnen de vingers alweer sluiten (dit mag alleen als de producten bijna van de pennen af zijn). Overeenkomstig de uitvinding wordt derhalve door rotatie rond de rotatieas van 15 de schroefspindels de ram en de ondersteuning in de richting van de rotatieas van de schroefspindels naar elkaar toe en van elkaar af bewogen. Door een telkenmale inverterende beweging van de rotatie van de spindels wordt aldus een op en neer gaande beweging van de ram verkregen. De 20 herhalingsfrequentie en de amplitude van de door de ram uitgevoerde beweging, kan eenvoudig worden ingesteld door de controle-eenheid dienovereenkomstig te programmeren. Het is hierbij niet noodzakelijk dat mechanische onderdelen worden verwisseld. Ook het horizontale en verticale transport door 25 de eerste en tweede motor 32, 58, kan aldus worden ingesteld door de controle-eenheid dienovereenkomstig te programmeren. Ook wanneer een andere instelling is gewenst behoeven geen onderdelen te worden verwisseld. Het grote voordeel derhalve is dat alle door de pers uit te voeren bewegingen software-30 matig kunnen worden ingesteld. Wanneer het gewenst is de gereedschappen door andere te vervangen, kan de controle-eenheid de derde motor 78 dusdanig aansturen dat de ram ten opzichte van de ondersteuning over een ruime afstand van bijvoorbeeld 10-50 cm omhoog wordt bewogen. Hierdoor wordt 35 de ruimte tussen de ram en de geleidingsrails goed toegankelijk teneinde de gereedschappen gemakkelijk te kunnen verwisselen. Door de aandrijving van het verticale ioo 12 transport kunnen de geleidingsrails zodanig ver omhoog gebracht worden (meer dan de normaal benodigde afstand), dat het mogelijk is om de onderste gereedschappen te verwijderen zonder de rails te demonteren. Wanneer de gereedschappen 5 zijn geïnstalleerd, kan de controle-eenheid dienovereenkomstig worden geprogrammeerd. Indien de eerste en tweede gereedschapsdelen van de nieuw geïnstalleerde gereedschappen voor het uitvoeren van een bewerking bijvoorbeeld slechts over een relatief kleine afstand ten 10 opzichte van elkaar op en neer behoeven te worden bewogen, kan de door de ram uit te voeren op en neer gaande beweging dienovereenkomstig worden aangepast. Omdat de beweging relatief klein is, kan de herhalingsfrequentie van het op en neer bewegen van de ram dienovereenkomstig worden vergroot. 15 Ook dit kan eenvoudig bij de controle-eenheid worden geprogrammeerd.35 The objects come to rest on the first tool parts. The tool parts can herein also be provided with pins which extend in vertical direction 1003997 ** 10 and wherein the objects are provided with openings through which the pins extend when the objects are moved downwards. As a result, the objects are positioned with great accuracy in the tools 8.1. The control unit then controls the third motor 78. As a result, all spindles 68.i will rotate, such that ram 6 is moved downwards. The result is that the second tool parts are moved towards the first tool parts 10 and thus the desired operation is carried out on the relevant objects. The spindles also function as a straight guide in vertical direction between the ram 6 and the support 2. When the pressing movement has thus been carried out with the aid of the ram, the control unit controls the motor in such a way that the ram again moves over a small distance is moved upwards. After this, the control unit controls the gripping fingers 44 so that they release the objects. The control unit then controls the second motor 58 20 in such a way that the gripping fingers are moved back to their original position opposite to the transport direction. After this, the gripping fingers can be controlled again in such a way that they grip the objects again. The control unit then controls the motor 32 so that the rails and the gripping fingers are moved upwards together by the aforementioned predetermined distance. The objects are then pulled out of the pins of the first tools, so that the objects can be moved again in the transport direction 5, in order to repeat the entire process discussed above. For the sake of simplicity, the various processing steps have been described in such a way that they do not overlap in time. Preferably, however, the various steps will partially overlap to shorten the cycle time. It is the case that when the ram is in such a position that the product is still over the pins of the lower part of a tool, the gripper fingers 10039974 11 may be open. For the machining process it is better that the pins take care of the positioning of the product completely (so in the bottom position the fingers do not have to be closed) The gripper fingers can already open 5 as soon as the products are placed over the pins, and must close as soon as the ram goes up and the products are almost taken off the pins. When the fingers are open, they can move opposite to the direction of transport. Thus, the movement of the ram and the horizontal transport 10 can overlap (this is very favorable for the cycle time). As soon as the opposite movement has been performed, the fingers can close again (this is only allowed if the products are almost off the pins). According to the invention, therefore, rotation about the axis of rotation of the screw spindles moves the ram and the support towards and away from the axis of rotation of the screw spindles. Thus, upward and downward movement of the ram is obtained by a repeated inverting movement of the rotation of the spindles. The repetition rate and the amplitude of the movement performed by the ram can be easily adjusted by programming the control unit accordingly. It is not necessary to exchange mechanical parts. Also the horizontal and vertical transport by the first and second motor 32, 58 can thus be adjusted by programming the control unit accordingly. Even if a different setting is desired, no parts need to be exchanged. The great advantage, therefore, is that all movements to be carried out by the press can be set in a software-based manner. When it is desired to replace the tools with others, the control unit can control the third motor 78 in such a way that the ram is moved up a large distance from, for example, 10-50 cm relative to the support. This makes the space between the ram and the guide rails readily accessible so that the tools can be exchanged easily. By driving the vertical ioo 12 transport, the guide rails can be raised so far (more than the normally required distance), that it is possible to remove the bottom tools without dismantling the rails. When the tools 5 are installed, the control unit can be programmed accordingly. For example, if the first and second tool parts of the newly installed tools need to be moved up and down relative to each other to perform an operation, the up and down movement to be performed by the ram may be be adjusted accordingly. Since the movement is relatively small, the repetition frequency of ram ram up and down can be increased accordingly. 15 This can also be easily programmed at the control unit.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor omschreven uitvoeringsvoorbeelden. Zo kunnen de motoren deel uit maken van een servosysteem. De motoren die hier gebruikt 20 worden zijn wisselstroom motoren die zich kenmerken door een zeer hoge dynamiek en levensduur (geen koolborstels) en digitaal worden aangestuurd. Deze kenmerken zijn essentieel voor het behalen van korte cyclustijden. Ook kunnen gelijkstroommotoren worden toegepast. Ook is het mogelijk 25 het aantal spindels te variëren. De inrichting zou tevens kunnen worden uitgerust met bijvoorbeeld één spindel. In dat geval zijn echter wel additionele verticale rechtgeleidingen tussen de ram en de ondersteuning noodzakelijk. Tevens is het in principe niet uitgesloten dat de derde motor 78 op de 30 ram wordt gemonteerd. In dat geval worden de doorboringen 70.1 van de ondersteuning 2 voorzien van een schroefdraad die samen kan werken met de genoemde spindel 66.i. De lagers 72.1 zullen dan aan de ram zelf zijn gemonteerd. In dit voorbeeld is de ram voorzien van bussen 64. Het is echter 35 eveneens mogelijk dat de ram wordt uitgevoerd als een vlakke plaat met doorboringen waarbij in de doorboringen zelf een schroefdraad is aangebracht.The invention is by no means limited to the above-described embodiments. For example, the motors can be part of a servo system. The motors used here are alternating current motors which are characterized by a very high dynamics and lifespan (no carbon brushes) and are digitally controlled. These characteristics are essential for achieving short cycle times. DC motors can also be used. It is also possible to vary the number of spindles. The device could also be equipped with, for example, one spindle. In that case, however, additional vertical straight guides between the ram and the support are necessary. In addition, it is in principle not excluded that the third motor 78 is mounted on the 30 ram. In that case, the bores 70.1 of the support 2 are provided with a screw thread which can cooperate with the said spindle 66.i. Bearings 72.1 will then be mounted on the ram itself. In this example, the ram is provided with bushes 64. However, it is also possible that the ram is designed as a flat plate with piercings, in which the penetrations themselves are threaded.

1003997 - 131003997 - 13

Dergelijke varianten worden alle geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.All such variants are considered to fall within the scope of the invention.

1003997 '1003997 '

Claims

1. Press for high precision machining of objects of microelectronics, in particular lead frames, provided with a support, transport means for transporting and positioning the objects to be processed with respect to the support along an object processing path, the transport means having the support are connected, a ram to which at least one tool can be mounted for working the objects and driving means for moving the ram towards and away from each other relative to the support, characterized in that the drive is provided with at least one screw spindle connecting the support and the ram to move the support relative to the ram by rotating about the rotation axis of the screw spindle in the direction of the rotation axis of the screw spindle and at least one motor for driving screw spindle.

Press according to claim 1, characterized in that the motor 20 is a servo motor.

Press according to claim 1 or 2, characterized in that the motor is controlled digitally.

4. Press as claimed in any of the claims 1-3, characterized in that the screw spindle is rigidly connected to the support in the longitudinal direction of the screw spindle.

Press according to claim 4, characterized in that the ram is provided with a hole in which the spindle extends.

Press according to claim 5, characterized in that the piercing comprises a cylindrical inner wall in which screw thread is provided which co-acts with screw thread of the spindle. 1003997 '

Press according to claim 5 or 6, characterized in that the device is provided with a sleeve which is fixedly connected to the ram and which comprises a cylindrical inner wall in which screw thread is provided which co-acts with screw thread 5 of the spindle.

Press according to one of the preceding claims, characterized in that the drive is provided with at least two spindles.

Press according to claim 8, characterized in that the 10 spindles act as a straight guide between the support and the ram.

Press according to claim 8 or 9, characterized in that the motor drives each of the spindles.

Press according to claim 8, characterized in that the motor 15 drives the spindles via a belt.

Press according to claim 11, characterized in that the spindles are provided with pulleys, the belt running over the pulleys.

13. Press as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the press is provided with at least one tool which is composed of a first and second tool part, which are movable and mutually mutually mutually movable by means of at least one straight guide. connected, the first tool part being detachably connected to the support and the second tool part being detachably connected to the ram.

14. Press according to any one of the preceding claims, characterized in that the transport means comprise at least one transport motor for transporting the objects to be processed.

Press according to claim 14, characterized in that the transport motor is a servo motor.

16. Press according to claim 14 or 15, characterized in that the transport motor is controlled digitally.

Press according to any one of claims 14-16, characterized in that the transport means are provided with guide rails 1003997 for guiding objects to be processed successively along the object processing path in which various tools for processing the objects can be arranged, a number of gripping fingers arranged along the object working path for gripping the objects, at least a first transport motor for moving the guide rails and the gripping fingers back and forth in a direction transverse to the object working path and at least a second transport motor for moving in the direction of moving the object processing path back and forth of the gripping fingers.

18. Press according to any one of the preceding claims 1-13, characterized in that the press is provided with a programmable control unit for controlling the at least one motor.

Press according to any one of claims 14-17, characterized in that the press is provided with a programmable control unit for controlling said motors. 10 0 3 9 C 7,