SU790378A1

SU790378A1 - Device for making patterns of printed-circuit boards

Info

Publication number: SU790378A1
Application number: SU782658100A
Authority: SU
Inventors: Ирина Алексеевна Давыдова; Михаил Сергеевич Кочетов; Надежда Федоровна Михайлова; Станислав Владимирович Нестеренко; Нельсон Николаевич Попков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4677
Priority date: 1978-09-04
Filing date: 1978-09-04
Publication date: 1980-12-23

Description

Изобретение относитс к производству радиоаппаратуры и может быть использовано дл изготовлени рисунков печатных плат, например при из- 5 готовлении их фотооригиналов.The invention relates to the manufacture of radio equipment and can be used for the manufacture of printed circuit board patterns, for example, when making their photo originals.

Известно устройство дл изготовлени рисунков печатных плат, содержащее двухкоординатный с основанием дл закреплени подложки, шпин- Q дель с инструментом, привод шпиндел , подъемный узел на вертикальных направл нхдих и подпружиненный рычаг, устанавливающий подъемный узел в предельное верхнее положение cA device for making printed circuit boards is known, comprising a two-coordinate with a base for securing the substrate, a Q-del with tool, a spindle drive, a lifting unit on vertical lines and a spring-loaded lever that sets the lifting unit to the upper limit position c

Недостатком этого устройства вл етс то, что в нем подпружиненный рычаг св зан с силовым электромагнитом и опускание инструмента производитс силовым электромагнитом, 20 так что скорость опускани в момент соприкосновени инструмента с подложкой имеет максимальное значение, т. е. касание имеет характер удара, и регулировка величины скорости и 25 усили вдавливани инструмента в покрытие подложки невозможна. Поэтому при работе имеют место либо повреждени подложки в виде сколов и зарезов, либо неполное удаление JQA disadvantage of this device is that in it a spring-loaded lever is connected with a power electromagnet and the tool is lowered by a power electromagnet, 20 so that the speed of the lower at the moment of contact of the tool with the substrate has a maximum value, i.e. the touch has the nature of impact, and the adjustment the magnitude of the speed and the 25 force of pressing the tool into the substrate coating is impossible. Therefore, during operation, there are either damage to the substrate in the form of chips and cuts, or incomplete removal of JQ

покрыти с подложки в местах, соответствующих пробельным, т. е. неисправимый брак. Скорость подъема инструмента при этом меньше скорости его опускани , что удлин ет врем изготовлени , так как повторение цикла опускание-подъем инструмента при нанесении рисунка топологии печатной платы на подложку достигает дес тков раз в минуту и составл ет 50-70% времени изготовлени .coverings from the substrate in the places corresponding to the space, i.e., an unrecoverable defect. The lifting speed of the tool is lower than the speed of lowering it, which lengthens the time of manufacture, since repeating the cycle of lowering and raising the tool when the printed circuit board pattern is applied to the substrate reaches tens of times per minute and is 50-70% of the time of manufacture.

Недостатком устройства вл етс также неплавное отслеживание инструментом неровностей подложки из-за наличи в соединении шпиндел с электродвигателем осевого трени , вызывающего быстрый износ и разбалтывание соединени . The drawback of the device is also non-smooth tracking of the substrate irregularities by the tool due to the presence of axial friction in the spindle motor coupling, which causes rapid wear and loosening of the joint.

Указанный недостаток вл етс причиной брака, особенно при повышении числа оборотов шпиндел и увеличении скорости линейных перемещений инструмента относительно подложки .This disadvantage is the cause of rejects, especially with an increase in the spindle speed and an increase in the speed of the linear movements of the tool relative to the substrate.

Цель изобретени - повышение качества рисунков и производительности работы.The purpose of the invention is to improve the quality of drawings and productivity.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл изготовлени рисунков печатных плат, содержащее расположенные на основании двухкоординатный стол, шпиндель с инструментом и узел перемещени шпиндел с подпружиненным рычагом, снабжено пневмоцилиндром с поршнем, св занным с рычагом узла перемещени шпиндел , пневмотурбиной установленной на шпинделе, и двум св занными с воз душной магистралью электропневматическими переключател ми, один из которых соединен с пневмоцилиндром, а другой - с пневмотурбиной, причем узел перемещени шпиндел снабжен ходовым винтом с гайкой и цилиндрической винтовой пружиной, концы которой закрепленье на шпинделе, а сред н часть св зана с упом нутой гайко На чертеже изображено предлагаемое устройство, вид сбоку. ; Устройство содержит основание 1 -с двухкоординатным столом 2, на кото ром крепитс подложка 3, инструмент 4, закрепленный в цанговом зажиме (на черт, не показан) шпиндел 5, который установлен с возможностью вращени в корпусе 6 и несет на себе рабочее колесо пневмотурбины 7. На балке 8 двухкоординатного сто ла, подвижной относительно основани 1, установлена каретка 9, подвиж на относительно балки 8. На каретке 9 закреплен, корпус 10 с вертикальными направл ющими 11, на которых установлен подъемный узел 12 перемещени шпиндел . Рычаг 13 с осью М, расположенно на-корпусе 10, подпружинен посредст вом пружины 15, отт гиваквдей его вверх, и т гой 16 св зан с поршнем 17 пневмоцилиидра 18. Корпус б, вл ющийс корпусом пневмотурбины, и пневмоцилиндр 18 ч рез каналы 19 и 20, соответственно, и через два электропневматических п реключател сообщаютс с каналами 2 воздушной -магистрали. Канал 22 сооб щаетс с атмосферой. Каждый электропневматический переключатель содержит пр моходовой электромагнит и золотниковый перекл чатель . Электромагнит состоит из катушки 23, магнитопрово да 24, кор 25 и регулировочного стержн 26, св занн го с корем 25 при помощи винтового соединени и расположенного вдоль его оси. Золотниковый переключатель состо ит из цилиндра 27 с отверсти ми и золотника 28, подпружиненного, пружи ной 29 в сторону кор 25. Верхний конец 30 узла перемещени шпиндел 12 св зан с его нижним концом 31 пружиной 32, средн част которой закреплена на гайке 33, установленной на винте 34 с возможностью перемещени в вертикс1льном н правлении. На верхнем конце 30 узла 12 имеет упор 35, а на корпусе 10 - упор 36. Блок 37 управлени подключен к риводам линейных перемещений двухкоординатного стола и катушкам 23 лектромагнитов. Устройство работает следующим бразом. При обесточенных катушках 23 зоотник 28 пружиной 29 ставитс в крайнее верхнее положение, при котором канал 20 сообщаетс с каналом 22, имеющим выход в атмосферу. При этом полости пневмоцилиндра 18 Нс1Д и под поршнем 17, а также полость корпуса 6 сообщаютс с атмосферой. Рычаг 13 под действием пружины 15 давит на упор 35 и, преодолева суммарное сопротивление пружины 32 и составл ющей силы веса, устанавливает узел 12 и поршень 17 в предельное верхнее положение, определ емое упором 36. Положение кор 25 относительно магнитопровода 24 и торца золотника 28 задаетс длиной выступающей из кор 25 части регулировочного стержн 26, опирающейс о золотник 28. При подаче электрического тока на катушку 28 происходит вт гивание кор 25 в катушку 23 до его соприкосновени с магнитопроводом 24. При этом стержень 26, сжима пружину 29, толкает вниз золотник 28, перекрывающий канал 22 и открывающий от- версти цилиндра 27, сообщающиес с каналом 21. Площадь этих отверстий измен етс по определенному закону при ходе золотника 28 вниз, благодар чему расход воздуха, поступающего в канал 19 или 20 из магистрали высокого давлени при вт нутом в катушку 23. коре 25, определ етс конечным положением золотника 28, т.е. положением регулировочного стержн 26 в коре 25. Из канала 19 воздух попадает в корпус 6 и подаетс на рабочее колесо 7 пневмотурбины, привод ее во вращение, охлажда и смазыва опоры шпиндел 6 (на черт, не показаны). Воздух из канала 20 поступает в пневмоцилиндр 18. Под действием избыточного давлени поршень 17 перемещаетс вниз, опуска т гу 16, ры4af 13 и раст гива пружину 15. Узел 12,опирающийс упором 35 с конец рычага 13, также опускаетс вниз под действием силы веса и усили пружины 32. Опускание его происходит до тех пор. пока инструмент 4 не коснетс подложки 3. При этом рычаг 13 опускаетс до своего нижнего предельного положени . Блок 37 управлени включает приводы двухкоординатного стола 2, и происходит движение инструмента 4 по подложке с отслеживанием ее неровностей до следующей остановки стола и подъемаThis goal is achieved in that the device for fabricating printed circuit board designs, comprising a two-coordinate table located on the base, a tool spindle and a spindle displacement assembly with a spring-loaded lever, is equipped with a piston-mounted pneumatic cylinder and a spindle displacement-assembly lever mounted on the spindle and mounted on the spindle. two electropneumatic switches connected to the air line, one of which is connected to the pneumatic cylinder and the other to the pneumatic turbine, with the displacement unit pindel provided with a spindle nut and a cylindrical helical spring whose ends are fixed on the spindle, and n media portion associated with said nut on figure shows the proposed device, side view. ; The device comprises a base 1 -c of a two-coordinate table 2, on which the substrate 3 is attached, a tool 4 fixed in a collet clamp (not shown) spindle 5, which is rotatably mounted in the housing 6 and carries the impeller of the pneumatic turbine 7 On the beam 8 of the two-coordinate table, movable relative to the base 1, a carriage 9 is mounted, movable relative to the beam 8. On the carriage 9 is fixed, the body 10 with vertical guides 11, on which the spindle movement lifting unit 12 is mounted. The lever 13 with the axis M, located on the housing 10, is spring-loaded by means of the spring 15, pulling it upwards, and the hard 16 is connected to the piston 17 of the pneumocyliidra 18. The housing b, which is the housing of the pneumatic turbine, and the pneumatic cylinder 18 are channels 19 and 20, respectively, and via two electropneumatic switches, communicate with channels 2 of the air line. Channel 22 communicates with the atmosphere. Each electropneumatic switch contains a bridged electromagnet and a spool switch. The electromagnet consists of a coil 23, a magnetic circuit 24, a core 25, and an adjustment rod 26 connected to the core 25 by means of a screw connection and located along its axis. The spool switch consists of a cylinder 27 with openings and a spool 28 spring loaded 29 in the direction of the core 25. The upper end 30 of the displacement unit of the spindle 12 is connected to its lower end 31 by a spring 32, the middle part of which is fixed to the nut 33 installed on the screw 34 with the possibility of movement in the vertical direction. At the upper end 30 of the node 12 has an emphasis 35, and on the housing 10 - an emphasis 36. The control unit 37 is connected to the linear displacement drives of the two-coordinate table and the electromagnet coils 23. The device works as follows. When the coils 23 are de-energized, the zoo-box 28 by the spring 29 is placed in the extreme upper position, in which the channel 20 communicates with the channel 22 having an outlet to the atmosphere. In this case, the cavities of the pneumatic cylinder 18 Nc1D and under the piston 17, as well as the cavity of the housing 6 are in communication with the atmosphere. The lever 13, under the action of the spring 15, presses against the stop 35 and, overcoming the total resistance of the spring 32 and the component weight force, sets the assembly 12 and the piston 17 to the upper limit position determined by the stop 36. The position of the core 25 relative to the magnetic core 24 and the end face of the spool 28 is set the length of the part of the adjusting rod 26 protruding from the core 25, which is supported by the spool 28. When electrical current is applied to the coil 28, the core 25 is pulled into the coil 23 until it touches the magnetic circuit 24. In this case, the rod 26, compressing the spring 2 9, pushes down the spool 28, closing the channel 22 and opening the holes of the cylinder 27, which communicates with the channel 21. The area of these holes changes according to a certain law as the spool 28 moves down, due to which the flow of air entering the channel 19 or 20 the high pressure when the core 25 is pulled into the coil 23. is determined by the end position of the spool 28, i.e. the position of the adjusting rod 26 in the bark 25. From the channel 19, air enters the housing 6 and is supplied to the impeller 7 of the pneumatic turbine, driving it into rotation, cooling and lubricating the spindle support 6 (on the dash, not shown). The air from the channel 20 enters the pneumatic cylinder 18. Under the action of overpressure, the piston 17 moves downward, lowering the thrust rod 16, snout 4af 13 and expanding the spring 15. The assembly 12, which is supported by the support 35 for the end of the lever 13, also lowers under the force of the weight and spring force 32. Lowering it occurs until then. until tool 4 contacts the substrate 3. In this case, the lever 13 is lowered to its lower limit position. The control unit 37 turns on the drives of the two-coordinate table 2, and the tool 4 moves along the substrate, tracking its irregularities until the next table stop and lifting

инструмента. Управление инструментом и столом производитс автоматически в соответствии с згщанной программой , обеспечивающей нанесение на под ложку 3 рисунка печатной платы.tool. The control of the tool and the table is performed automatically in accordance with the developed program, which provides for the drawing of the printed circuit board on the back of the tray 3.

Скорость опускани узла 12.с инструментом 4 на подложку 3 плавно регулируетс в широких пределах изменением расхода воздуха в канале 20 при помощи регулировочного стержн , 25.The lowering speed of the unit 12. With the tool 4 on the substrate 3 is smoothly controlled over a wide range by varying the air flow rate in the channel 20 by means of an adjusting rod 25.

При изменении геометрии и размеро инструмента. 4 необходимо производить регулировку усили вдавливани инструмента 4 в подложку 3.When changing the geometry and size of the tool. 4, it is necessary to adjust the pressing force of the tool 4 to the substrate 3.

Вращение винта 34 вызывает сме|щение регулировочной гайки 33 вверх или вниз и перемещение точки закреплени средней части пружины 32, т.е. изменение характеристики пружины 32, так что составл юща силы веса узла 12 с инструментом 4 может быть отчасти или полностью уравновешена и усилие прижати инструмента к подложке может быть уменьшено до нул или, наоборот, увеличено.The rotation of the screw 34 causes the adjusting nut 33 to move up or down and the fixing point of the middle part of the spring 32, i.e. changing the characteristics of the spring 32, so that the component of the weight of the node 12 with the tool 4 can be partially or completely balanced and the force of pressing the tool to the substrate can be reduced to zero or, conversely, increased.

Закон изменени расхода воздуха в канале 20, т. е. изменение площади отверстий цилиндра 27, сообщаемьох с магистралью высокого давлени , в зависимости от хода золотника 28, подбираетс таким образом, чтобы скорость опускани инструмента 4 под дествием избыточного давлени в пневмоцилиндре убывала по мере приближени в подложке 2 и имела минимальную величину в момент соприкосновени с подложкой.The law of change in air flow in channel 20, i.e., the change in the area of the openings of the cylinder 27, communicating with the high pressure line, depending on the stroke of the spool 28, is adjusted so that the lowering speed of the tool 4 under the pressure of the pneumatic cylinder decreases as it approaches in the substrate 2 and had a minimum value at the time of contact with the substrate.

Claims

1. USSR author's certificate

No. 374772, cl. H 05 K 3/00, 1971 (prototype).