SU1339006A1

SU1339006A1 - Устройство дл сверлени печатных плат

Info

Publication number: SU1339006A1
Application number: SU853953375A
Authority: SU
Inventors: Заал Алексеевич Азмайпарашвили; Алексей Гаврилович Азмайпарашвили; Джон Владимирович Афанасьев
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1987-09-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретени - повьшение надежности и быстродействи устройства. Устройством с помощью программного шаблона (эталонного образца 12) осуществл етс автоматическое сверление от- верстий в печатных платах 13. Это выполн етс путем считьшани с помощью оптической считывающей голов2Э ел со оо со О5

Description

ки отверстий в эталонной нечатной плате по строкам и столбцам с помощью приводов продольного и поперечного перемещений кассет 10 и 11 с установленными на их эталонной 12 и обрабатываемыми 13 печатными платами. Управление приводами перемещений и сверлильной головкой 21, перемещаемой посредством соленоидного привода 26, осуществл етс посредством триггера 69, элементов пам ти 52 и задержки 41, формирователей 37,39, 50,51,55,61 и 73 ключевых усилителей 42,67 и 72 и логических элементов

1

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и предназначено дл использовани в системах программного управлени сверлиль ными с т а н к ами.

Цель изобретени - повышение быстродействи и надежности устройства дл сверлени печатных плат.

На чертеже показана функциональ- на схема устройства.

Устройство содержит основание 1, электродвигатель 2, муфту 3, ходовой винт 4, диск 5 с отверстием, фотодатчик 6, гайку 7, направл ющую 8, шторку 9, кассеты 10 и 11, программный шаблон (предварительно просверленную эталонную печатную плату) 12, просверливаемую печатную плату (пакет печатных плат) 13, гайку 14, хо- довой винт 15, муфту 16, электродвигатель 17, основание 18, диск 19 с отверстием, фотодатчик 20, сверлильную головку 21 с патроном 22 и сверлом 23, рычаг 24, пружину 25, привод 26 сверлильной головки ( соленоидный) шторку 27 с отверстием, фотодатчик 28, кронштейн 29, фотодиод 30, осветитель 31, фотодатчики 32 и 33, шторку 34, фотодатчики 35 и 36, формиро- ватель 37, первый элемент И 38, формирователь 39, шину 40 питани , эле- мен1 41 задержки (одновибратор) , ключевой усилитель 42, установочный элемент (кнопку) 43, второй А4 и третий 45 элементы И, тумблер 46, элемент 47 индикации, первый 48 и

39006

И 38,44,45,48,49,53,54,57,58,62 и64, осуществл ющих подключение входов пр мого и реверсного вращений приводов каретки через ключи 48,49, 65 и 71 к питающей шине 40. При этом исходные сигналы управлени приводами генерируютс позиционными датчиками 9 и 32 - 35, установленными в соответствующих местах траекторий перемещений сверлильной головки 21 и каретки, и путевыми датчиками 5,6, 19 и 20, кинематическими св занными t приводами перемещений каретки. 1 ил.

второй 49 ключи, формирователи 50 и 51, элемент 52 пам ти (триггер), четвертый 53 и п тый 54 элементы И, формирователь 55, направл ющую 56, седьмой 57 и шестой 58 элементы И, формирователь 59, тумблер 60, формирователь 61, восьмой элемент И 62, инвертор 63, дев тый элемент И 64, третий ключ 65, кнопку 66, ключевой усилитель 67, дифференцирующий элемент 68, триггер 69, элемент 70 индикации , четвертый ключ 71, ключевой усилитель 72 и формирователь 73.

. Электродвигатели 2 и 17,установлен ные на основани х соответственно I и 18 и кинематически св занные посредством муфт 3 и 16 соответственно ходовых винтов 4 и 15 с гайками 7 и 14 перемещающихс по направл ющим 8 и 56 соответственно, образуют приводы соответственно продольного и поперечного перемещений каретки, образованной кассетами 10 и 11. Осветитель 31 и фотодиод 30, установленные на кронштейне 29, образуют считывающую головку. Фотодатчики 32 и 33, взаимодействующие со шторкой, установленной на гайке 7, образуют позиционные датчики соответственно второй и третий, а фотодатчики 35 и 36, взаимодействующие со шторкой, установленной на гайке 14, - позиционные датчики соответственно четвертый и п тый.

Фотодатчик 28, взаимодействующий со шторкой 27 с отверстием, кинема4 и 15 равен шагу координатно на которой располагаютс все

тически св г аииои с соленоидным при- подом 26, образует первый позиционный датчик. Первый и второй путевые датчики образованы соответственно фотодатчиками 6 и 20, взаимодействующими с дисками 5 и 19 с отверсти ми соответственно, кинематически св занными с ходовыми винтами 4 и 15 соответственно, Шаг обоих ходовых винтов сетки,

отверсти по ТУ (за исключением немногочисленных отверстий дл установки элементов некоторых типов) Соленоидный привод 26 снабжен демпферным механизмом (не показан), см гчающим первое касание сверла 23 платы 13.

Устройство работает следующим образом .

Дл производства автоматического сверлени партии единичных печатных плат в качестве программного шаблона может быть использована предварительно просверленна одна из плат, установленна точно по технологическим бтверсти м в кассету 10. Далее берут группу плат, укладывают соосно друг за другом, по технологическим отверсти м точно устанавливают в кассету 11 и устройство готово к пуску.

Платы 12

установленные в

кассетах 10 и П, расположены по от- нощению кронштейна 29 и сверлильной головки 21 так, что фотодиод 30 с осветителем 31 и патрон 22 со сверло 23 установлены строго соосно с отверсти ми печатных плат 12 и 13 со- ответстренно.

В начальной позиции фотодиод 30 и сверло 23 установлены со смещением на один шаг в нерабочее поле печатных плат 12 и 13. После включени

питани устройства и электродвигате- 45 Фотодатчика 35 и отверстие диска 19

л сверлильной головки, (не показан) при отключенных тумблерах 46 и 60 в указанном начальном состо нии шторкой 9 перекрыт световой поток к фотодатчику 32, шторкой 34 - световой поток к фотодатчику 35 и отверстие диска 19 установлено соосно фотодатчику 20.

При включении питани триггер 69 может оказатьс в любом из двух состо ни х, а триггер 52 только в нулевом, так как на фотодатчик 32 не попадает световой поток и на вы- ходр формировател 50 и следователь50

устанавливаетс напротив фотодатчика 20, обеспечива через формирователь 55 совпадение на элементе И 54. Сигнал через дифференцирующий элемен

68подаетс на счетный вход триггера

69и перебрасьшает его в единичное состо ние, при этом на элементе И 65 создаетс несовпадение, запирающий сигнал поступает на вход ключа 71 и

55 электродвигатель 17 выключаетс .

Одновременно сигнал с пр мог о выхода триггера 69 производит совпадение на элементах И 62 и 45, включа

1339006

по па R-иходе триггера 52 ла. Это не 1 с на эле стродвигателе11

)

п I 7,

тумблеры 46 и 60 вык.аючены. С; фото

дптчи1сов 20 и 36 через формирователи 35 и 61 соответствешю и с нык(1да элемента И 53 поступают сигначы, проход щие на выход элемента И 5Д. Во врем включени питани сигнал на выходе дифференцирующего элемента 68 может перебросить триггер 69 в еди- нич}1ое состо ние, но это не отразитс на работе электродвигателей 2, 17, так как тумблеры 46 и 60 выключены .

Дп производства пуска устройства устанавливают триггер 69 в нуль с помощью кнопки 43 и включают тумблеры 46 и 60.

При этом сигналы с инверсного выхода триггера 69, с фотодатчика 36 и элемента И 57 проход т через элемент И 64 на ключ 71. Электродвигатель 17 подключаетс к питающей шине 40 и начинает вращатьс в пр мом направлении . Гайка 14 перемещаетс вправо. Потенциал с пр мого выхода триггера 69 на вход элемента И 62 создает несовпадение на элементах И 44 и 45. На соответствующ;ие аналоговые ключи 48 и 49 поступают запирающие сигналы. Электродвигатель 2 выключен. После трогани электродвигател 17, когда отверстие диска 19 получает малейшее угловое смещение, фотодатчик 20 через формирователь 55 производит несовпадение на элементе И 54, чем входна цепь триггера 69 подготавли- ваетс к переключению.

При совершении ходовым BIHITOM 15 полного оборота гайка 14 и кассеты 10 и 11 перемещаютс поперек на один рабочий шаг, шторка 34 удал етс от

устанавливаетс напротив фотодатчика 20, обеспечива через формирователь 55 совпадение на элементе И 54. Сигнал через дифференцирующий элемент

68подаетс на счетный вход триггера

электродвигатель 17 выключаетс .

через ключ 49 электродвигатель 2 в пр мом направлении.

При трогании электродвигател 2 по мере удалени шторки 9 от фотодатчика 32 происходит совпадение на элементе И 53 и несовпадение на элементе И 54 и конденсатор дифференцирующего элемента 68 разр жаетс . При совершении диском 5 полного оборота (что соответствует продольному перемещению кассет 10 и 11 на один шаг), если на данном шаге в плате 12 нет отверсти , электродвигатель 2 начиИ

10

2 н 44 создаютс несонпаде- ни и электродвигатель 2 выключаетс . Одновременно сигналом инверсного выхода триггера 69 на менте И 64 создаетс совпадение, включающее электродвигатель 17 в пр мом направлении, ходовой винт 15 с диском 19 совершает полный оборот и кассеты 10 и 11 с платами 12 и 13 пе ремещаютс в поперечном направлении на один щаг.

При совершении полного оборота, когда отверстие диска 19 устанавлинает совершать следующий оборот (шаг).д ваетс против фотодатчика 20, проис- При совершении следующего полного ходит совпадение на элементе И 54,

69 переводитс в

20

30

35

оборота продольного шага, если на этой координате в плате есть 12 отверстие, фотодиод 30 засвечиваетс , сигнал через формирователь 37 подаетс на вход элемента И 38 и одновременно через фотодатчик 6 и формирователь 39 на другом входе элемента И 38 обеспечиваетс совпадение.

Запускаетс одновибратор 41, вклю- 25 ча усилитель 42, включает соленоидный привод 26 и, создава несовпадение на элементе И 45, электродвигатель 2 вьгключаетс . При включении соленоидного привода 27 рычаг 24 поворачиваетс и патрон 22 со сверлом

23опускаетс вниз. Производ т сверление . При движении шторки 27 рычага

24фотодатчик 28 через формирователь 73 подает сигнал на вход элемента

И 45. По истечении времени t действи импульса одновибратора 41 совпадение на элементе И 45 не происходит до тех пор, пока шторка 27 рычага 24 обесточенного соленоидного привода 26 с помощью возвратной пружины 25 не возвратитс в исходную позицию, как и патрон 22 со сверлом 23. При этом фотодатчик 28, засвечива сь, через формирователь 73 создает совпадение на элементе И 45, электродвигатель 2 включаетс .

Все повтор етс , пока по продольной линии плат не будут просверлены все отверсти . В конце рабочего прохода шторка 9 перекрывает световой поток фотодатчику 33 и сигнал через формирователь 51 переводит триггер 52 в единичное состо ние. Одновременно создаетс несовпадение на элементе И 53, сигнал с выхода которого создает совпадение на элементе И 54, триггер 69 переводитс в нулевое состо ние, на элементах

триггер ЬУ переводитс в единичное состо ние, происход т совпадени на элементах И 62 и 44, электродвигатель 2 включаетс в обратную сторону и кассеть 10 и 11 перемещаютс справа налево (фиг.). Таким образом, просверливаютс все отверсти , наход щиес на координаторной сетке.

В конце цикла (в конце последней продольной линии), когда последний раз шторка 9 перекрывает световой поток на фотодатчике 33, на элементе И 53 создаетс несовпадение, на элемв - те И 54 - совпадение, триггер 69 устанавливаетс в нуль, электродвигатель 2 выключаетс , электродвигатель 17 включаетс в последний раз в пр мом направлении. При совершении ходовым винтом 15 и диском 19 полного оборота наступает конец цикла. Платы 12 и 13 устанавливаютс в нерабочем поле.

Шторкой 34 перекрываетс световой поток к фотодатчику 36, а отверсти диска 19 устанавливаютс против фотодатчика 20. Сигнал через формирователь 55 подаетс на один вход элемента И 57, а на сигналом другой вход с формировател 61 через инвертор 63 обеспечиваютс совпадение на элементе И 57 и несовпадение на элементе И 64 и электродвигатель 17 отключаетс . Через ключевой усилитель 72 включаетс элемент 70 сигнализации (све- тодиод, звуковой сигнал или световое табло с надписью Окончание процесса ) .

Пажимом на кнопку 66 обеспечивает gg срабатывание элемента 47 индикации начального состо ни . При этом одним нормально замкнутым контактом кнопки 66 разрываетс цепь пр мого вращени электродвигател 2 и одним нормально

40

45

50

И

10

2 н 44 создаютс несонпаде- ни и электродвигатель 2 выключаетс . Одновременно сигналом инверсного выхода триггера 69 на менте И 64 создаетс совпадение, включающее электродвигатель 17 в пр мом направлении, ходовой винт 15 с диском 19 совершает полный оборот и кассеты 10 и 11 с платами 12 и 13 перемещаютс в поперечном направлении на один щаг.

При совершении полного оборота, когда отверстие диска 19 устанавли69 переводитс в

0

5

Пажимом на кнопку 66 обеспечивает g срабатывание элемента 47 индикации начального состо ни . При этом одним нормально замкнутым контактом кнопки 66 разрываетс цепь пр мого вращени электродвигател 2 и одним нормально

0

5

0

разомкнутым контактом включаетс цепь обратного вращени электродви- гател 2. Одновременно другим нормально замкнутым контактом кнонки 66 разрываетс цепь пр мого вращени электродвигател 17, а другим нормално разомкнутым контактом включаетс цепь обратного вращени электродвигател 17. Электродвигатели 2 и 17 начинают вращатьс в обратную сторону , при этом электродвигатель 17 включаетс через ключ 65 сигналом с фотодатчика 35 через формирователь 59 и элемент И 58.

Электродвигатели работают, пока шторка 34 не перекроет световой поток на фотодатчике 35 и отверстие диска 19 не установитс напротив фотодатчика 20. При этом осуществл етс совпадение на элементе И 58 и через ключ 65 выключаетс электродвигатель 17. Одновременно через ключевой усилитель 67 включаетс элемент 47 индикации (начальное состо ние) , после чего отпускают кнопку 66 и выключают тумблеры 46 и 60.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл сверлени печатных плат, содержащее сверлильную головку , кинематически св занную с соответствующим приводом, в одном из концов траектории движени которой установлен первый позиционный датчик, каретку дл установки обрабатываемых печатных плат с укрепленным на ней программным шаблоном, над которым

установлена считывающа головка, при- 40 выход - с входом первого элемента

воды продольного и поперечного перемещений каретки, второй и третий позиционные датчики, установленные соответственно в начале и конце траектории продольного перемещени карет- g датчиков соответственно непосредстки , четвертый и п тый позиционные датчики, установленные соответственно в начале и конце траектории поперечного перемещени каретки, элемент пам ти, соединенный входами с вторым и третьим позиционными датчиками, и элемент задержки, подключенный выходом к ВХ.ОДУ привода сверлильной головки , отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи и надежности устройства, оно содержит первый и второй путевые дат- ВНИИПИ Заказ 4172/11

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

ь

Ь

10

15

,

390068

чики, кинематически св занные с приводами соответственно продольного и поперечного перемещениГ каретки, ключи, соединен1гые входами с шиной питани , причем выходы первого и второго ключей соединены с входами соответственно пр мого и обратного хода привода продольного перемсщешш каретки, а выходы третьего и четвертого ключей - с соответствующими входами привода поперечного перемещени каретки, элементы индикации, триггер, дифференцирующий элемент, инвертор, установочный элемент, подключенный выходом к соответствующему входу триггера, первый элемент И, соеди- ненньп входами с выходами считывающей головки и первого путевого датчика, а выходом - с входом элемента задержки , второй и третий элементы И, подключенные первыми входами соответственно к пр мому и инверсному выходам элемента пам ти, вторыми входами - к

25 выходу элемента задержки, третьими входами - к выходу первого позиционного датчика, а выходами - к управл ющим входам соответственно нервого и второго ключей, четвертый элемент

30 И, входы которого соединены с входами элем та пам ти, п тый элемент И, подключенный выходом через дифференцирующий элемент к счетному входу триггера, а входами - к выходам четвертого элемента И, второго путевого и п того позиционного датчиков, шестой элемент И, входы которого соединены с выходами второго путевого и четвертого позиционного датчиков, а

20

35

индикации и управл ющим входом третьего ключа, седьмой элемент И, подключенный входами к выходам второго ходового и п того позиционного

венно и через инвертор, а выходом - к входу второго элемента индикации, восьмой элемент И, выход которого соединен с четвертыми входами второго и третьего элементов И, а входы - с пр мым выходом триггера и выходом п того позиционного датчика, и дев тый элемент И, подключенный входами к инверсному выходу триггера и выходу седьмого элемента И, а выходом - к управл ющему входу четвертого ключа .

Тираж 785 Подписное

Ужгород, ул. Проектна , 4