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Vorrichtung zum materialabtragenden Bearbeiten Voll Widerständen Bei
der Herstellung von elektronischen Miniaturkreisen ist es üblich, eine musterartige,
dem Schaltkreis entsprechende Anordnung von leitenden Flächen auf einer isolierenden
Unterlage, insbesondere einer Platte aus Isolationsmaterial vorzusehen, auf der
die anderen Schaltkreiselemente einschließlich der Wider.
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stände angeordnet werden. Die hierbei verwendeten Widerstände sind
im allgemeinen Filmwiderstände, die vorbestimmte Endem vo Leiterflächen miteinander
verbinden. Es ist bekannt, daß man diese Filmwiderstände durch Abstrahlen mit abrasiven
Stoffen, wie z. B Schleifmaterial, Gebläsesand od. dgl. , also beispielsweise durch
Sandstrahlen auf einen vorbestimmten Wert einstellen kann. Hierbei wird ein Teil
des Widerstandsfilms zwischen den anschließenden Leiterteilen durch Materialabtragung
entfernt, bis sich der genaue gewünschte Widerstandswert ergibt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorteilhafte und gegenüber den
bekannten Maschinen verbesserte Vorrichtung zum materialabtragenden Bearbeiten von
Widerständen zu schaffen, mit der Filmwiderstände auf einer Unterlage durch Abstrahlen
mittels abrasiver Stoffe auf einen vorbestimmten Widerstandswert eingestellt werden
können. Da sich auf einer Grundplatte bzw.
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einem Grundkörper im allgemeinen eine Vielzahl von WiderstSnden befindet,
soll die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet sein, eine Mehrzahl von Widerständen
entweder gleichzeitig oder aufeinanderfolgend durch Abstrahlen mit abrasiven Stoffen
materialabtragend zu bearbeiten.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die sich erfindungsgemäß
auszeichnet durch einen sich in einer horizontalen Ebene erstreckenden Arbeitstisch,
eine Halterung zum Befestigen eines oder mehrerer Widerstände auf dem Arbeitstisch,
eine mit einer numerischen Steuerung versehene Binrichtung zum Verschieben, -drehen
od. dgl. des Arbeitstisches in genau vorbestisimte Lagen, eine bezüglich der Bewegung
des Arbeitstisches ortsfeste und auf die Einrichtung zum Befestigen der Widerstände
auf dem Arbeitstisch gerichtete Strahldüse für abrasive Stoffe, einen Aufsatz zur
gesteuerten abwechselnden vertikalen Bewegung der Strahldüse für die abrasiven Stoffe,
elektrische Sonden, die einstellbar auf einem SondeMhalter zur gesteuerten abwechselnden
vertikalen Bewegung festgeklemmt sind, ein nahe der Strahldüse angeordnetes Ventil
für die wahlweise Steuerung der Anwendung des abrasiven Stoffes zum Bearbeitender
Widerstände und elektrische Eigensteuerungen
zum Synchronisieren
der Bewegungen des Arbeitstisches, der Sonden und der Strahldüse sowie zum Abbrechen
der Anwendung abrasiven Stoffes aus der Strahldüse zu einem genau vorbesti:nmten
Zeitpunkt, der dem Widerstandswert des bearbeiteten Widerstandes entspricht.
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Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet, daß
die Grundkörper für die elektrischen Schaltkreise mit den Weiter und Widerstandsbereichen
auf dem Arbeitstisch unter einer Vielzahl von parallelen Strahldüsen für abrasive
Stoffe angeordnet werden können. Der Werktisch wird durch Steuerung mit Hilfe einer
externen Programmiereinrichtung, z. B. einer numerischen Steuervorrichtung weitergeschaltet.
Das Abstrahlen mit abrasiven Stoffen geschieht in der Weise, daß ein longitudinaler
Streifen aus dem Widerstand abgetragen bzw. -herausgeschliffen wird, während der
Werktisch geradlinig bewegt und der Widerstandswert mittels Sonden kontinuierlich
gemessen wird. Das Abstrahlen mit abrasiven Stoffen wird solange fortgesetzt, bis
der vorbestimmte Widerstandswert erreicht ist oder der Streifen, entlang dem das
Widerstandsmaterial abgetragen ist, eine bestimmte festgelegte Länge erreicht hat.
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Nachdem ein Satz von Widerständen durch materialabtragendes Bearbeiten
auf die vorbestimmten Werte eingestellt ist, wird die Strahldüse für die abrasiven
Stoffe abgehoben, die Sonde weggenommen, der Werktisch weitergeschaltet bzw. mit
neuen, Filmwiderstapde aufweisenden Unterlagen versehen, und die Dosen für die abrasiven
Stoffe werden erneut in Arbeitsstellung gebracht, so daß ein anderer Filinwiderstand
auf derselben
Grundplatte bearbeitet werden kann.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Figuren 1 bis 10C
dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, sie ist
jedoch nich auf dieses Ausfüirungsbeispiel beschränkt sondern läßt sich unter den
hier gegebenen Richtlinien, insbesondere im Rahmen des Gegenstandes der Erfindung
sowie des allgemeinen Erfindungsgedankens Pn.
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vielfältiger Weise mit Erfolg zur Ausführung bringen. Es zeigen: Fig.
1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zzuo materialabtragenden
Bearbeiten von Widerstanden mit drei :Hearbeitungastationen und zugeordneten elektrischen
Steuerkreisen sowie einer extern programmierten numerlEchen Steuervorrichtung, Fig.
2 eine Querscirnittsansicht einer Bearbeitungsstation entlang der Linie 2-2 der
Fig. 1, Fig. 3 eine Querschnittsaufsicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig.
4 eine teilweise Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 2, Fig. 5 eine
teilweise Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 2,
Fig.
6 eine Seitenansicht einer Bearbeitungsstation, die den Antrieb des Sondentisches
veranschaulicht, Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht eines Ausschnitts aus einem
Beispiel eines elektrischen Kreises mit Filmwiderständen, die mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung bearbeitet werden, Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Kreises,
der Strahldüsen für die abrasiven Stoffe und der Sonden einer Bearbeitungsstation
zur Veranschaulichung der schrittweisen Bewegung der die Filmwiderstände tragenden
Unterlage, Fig. 9a bis 9h schematische Seitenansichten zur Veranschaulichung der
schrittweisen Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit Fig.
8 und Fig. 10a bis 10c schematische elektrische Schaltbilder zur Verdeutlichung
der Steuerungsvorrichtungen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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In einem allgemeinen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12 zum
materialabtragenden Bearbeiten von Widerständen erfolgt eine Vorprogrammierung für
die materialabtragende Bearbeitung der Widerstände auf einer Unterlage für einen
elektrischen Schaltkreis mittels Bestrahlung durch abrasive Stoffe. Die Unterlage
wird auf einem beweglichen Werktisch 14 angeordnet, wobei die Bewegung des Werktischs
mittels numerischer Steuerung von einer vorprogrammierten numerischen Steuereinheit
16 aus erfolgt. Die Strahidüsen 18, mit denen die abrasiven Stoffe
aufgestrahlt
werden, sind hinsichtlich der Bewegung des Werktischs 14 in einer horizontalen Ebene
stationär angeordnet, jedoch sind diese Strahldüsen vertikal hin- und herbewegbar.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind in jedem Bearbeitungskopf zwei Düsen vorgesehen, wobei eine Maschine drei Bearbeitungsköpfe
umfaßt, und zwar einen Bearbeitungskopf pro Bearbeitungsstation4 Eiae Aufsatz 20
trägt den mit Strahldüsen 18 versehenen Bearbeitungskopf und den zu dessen gesteuerter
vertikaler Bewegung. Um den.
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elektrischen Widerstand der in Bearbeitung befindlichen Wider stande
messen zu können, ist eine elektrische Sondeneinrichtung 22 vorgesehen, die von
dem Werktisch 14 getragen wird, jedoch relativ zu diesem beweglich ist. Weiterhin
besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Ventil 24 (Fig. 2) mit dem der aus
der Strahldüse austretende Strahlstrom abrasiven Stoffes gestreut ert werden kann.
Schließlich werden elektrische Steuereinrichw tungen 26 ( Fig. 10) verwendet, um
den Betriebsablauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu steuern.
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Diese Vorrichtung dient zum materialabtragenden Bearbeiten eines Widerstandes,
vorzugsweise in Gestalt eines auf einer Unterlage 28 befindlichen Metalloxydfilns.
Die Unterlage 28 kann, wie in Fig. 7 gezeigt, Leiterbereiche 30 und Widerætandsbereiche
32 aus Metalloxydfilm aufweisen. Wie weiterhin aus Fig. 7 ersichtlich ist, sind
auf der dort gezeigten Unterlage eine Vielzahl einzelner Widerstände in drei getrenntes
Reihen vorgesehen, die bearbeitet werden sollen. Der Werktisch 14 , auf dem die
Unterlage 28 angeordnet ist, kann in einer horizomtalen Ebene sowohl in der x- und
y-Xichtung bewegt werden,
wodurch die Unterlage in eine gewünschte
Stellung im Verhältnis su den oberhalb der Unterlage befindlichen Strahldüsen eingestellt
werden kann. Während der materialabtragenden Bearbeitung wird der Werktisch 14,
auf dem sich die Unterlage 28 befindet, geradlinig bewegt, so daß ein linien- oder
streifenförmiger Bereich 34 der Widerstände im linken oberen Teil der Fig. 7 entfernt
wird. Während der Materialabtragung befinden sich die Leiterbereiche 30 in Kontakt
mit Sonden 36, die abwechaelnd mit Brückenkreisen verbunden werden, um den aus der
Strahldüse austretenden Stroh zu steuern und abzustellen, wenn der Widerstand 32
einen vorbestimmten Widerstandswert erreicht hat.
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Der Träger bsw, die Halterung fAr die Unterlage 28, die von dem Werktisch
14 getragen wird, umfaßt eine Auflagefläche 38 mit einer Vielzahl von ortsfest angeordneten
Stiften 40, 41 und 42 ( Big 3 ), die sich von der Auflagefläche nach aufwärts erstere
kein, so daß die Unterlagen relativ zu ihrer Auflage festgelegt werden können. Außerdem
ragen aus der luflagefläche 38 bewegliche Stift. 44 und 45 zum Festlegen der Unterlage
heraus. Diese letzteren Stifte verschieben die Unterlage bis zum Anschlag gegen
die ortsfesten Stifte. Zum Bewegen der verschiebbaren Stifte 44 und 45 dienen Luftzylinder
46 und 48, die mit einer geeigneten Luftzuführung verbunden sind, beispielsweise
ist der Luftzylinder 48 mit der Luftzuführung 49 verbunden.
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Um die Unterlage 28 auf der Auflagefläche 38 festzuhalten, wird eine
Vakuua-Haltevorrichtung benutzt. Hierzu wird ein Hohlraum unterhalb der Unterlage
28 über eine Leitung 50, welche unterhalt
der Auflagefläche verläuft,
mit einer Vakuumapparatur verbunden.
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Dieser Hohlraum ist nicht dargestellt. Die Auflagefläche 38 befindet
sich oberhalb eines Halteteils 52, das seinerseits relativ zum Werktisch 14 in der
Längs- oder x-Richtung mittels einer Einstellschraube 54 (Fig. 3) einstellbar ist
und in der so bestimmten Lage durch die Klemmschraube 58 festgeklemmt werden kann.
Das Halteteil 52 kann außerdem mittels einer Mikrometereinstellschraube 56 in eine
vorbestimmte Winkelstellung verschwenkt werden. Die einstellung in der Quer- oder
y-Richtung einer horizontalen Ebene relativ zum Tisch 14 wird dadurch erreicht,
daß die Halterung für die Düsen entsprechend eingestellt wird, nicht jedoch der
Werktisch. Die Klemmschraube 58 ist auf einem Vorsprung 60 angeordnet und klemmt
das Halteteil 52 gegen das Teil 62, das seinerseits auf einer Schwalbenschwanzschiene
64 einer Vakuumleitung 66 befestigt ist. Die Vakuumleitung 66 besitzt einen Vakuumeinlaß
68. Das Vakuum innerhalb der Vakuumleitung 66 dient dazu, um abrasive Teile nach
der durch diese bewirkten Materialabtragung abzusaugen.
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Die alterung 20 für die Strahldüsen ist in ihren näheren Sinzelheiten
in den Figuren 2 und 4 gezeigt. Die Strahldüsen 18 sind in Bohrungen des beweglichen
Teils 72 eines Strahldüsenträgers 74 befestigt. Dieser Strahldüsenträger 74 weist
ein festes Teil 76 auf. Eine im Querschnitt quadratische Stange 78, die zur Auf-
und Abbewegung dient, ist an dem festen Teil 76 befestigt. Wie aus Fig. 4 zu entnehmen
ist, läßt sich das bewegliche Teil 72 des Strahldüsenträgers hinsichtlich seiner
Winkelstellung durch Verdrehen-um eine Schwenkschraube 80 einstellen
~Hierzu
dient eine instellschraubs 82, die normalerweise in der in Fig. 4 dargestellten
Weise unter der Spannung einer Feder 84 steht. Daher kann die an dem beweglichen
Teil 72 befestigte Strahldüse 18 in eine vorbestimmte Winkelstellung mit Bezug auf
die Mitte der Schwenkschraube 80 eingestellt werden, Die im Querschnitt quadratische
Stange 78 zur Auf- und Abbewegung ist in einem Gleitlager 86 geführt, das an einem
vertikalen Träger bzw. Halter 88 befestigt ist. Der Träger bzw. Halter 88 bildet
einen Teil einer beweglichen Brücke 90, die dazu dient, um die Strahldüsen in der
y- oder horizontalen Querrichtung mit Hilfe einer Schraube 92 und einer Mutter 94
einzustellen. Die Mutter 94 ist an der Brücke 90 befestigt, während die Schraube
92 drehbar von dem Rahmenteil 98 aufgenommen und mittels des Betätigungskopfes 96
einstellbar ist.
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Um die Strahldüsen 18 auf und ab bewegen zu können, ist ein Druckluftzylinder
100 vorgesehen, der Anschlüsse 102 und 103 für den Einlaß von Druckluft aufweist.
Ein nicht dargestellter.
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Kolben wird innerhalb des Zylinders hin und her bewegt, dieser Kolben
ist über eine Kolbenstange 104 mit der im Querschnitt quadratischen Stange 78 verbunden.
An der Kolbenstange ist ein Betätigungshebei 106 befestigt, der den Schalter LS8
für die Aufwärtsbewegung der Strahldüse und den Schalter LS9 für die Abwärtsbewegung
der Strahldüse betätigt. Diese Schalter sind auf einem Schalterarm 112 befestigt.
Der Schalter LS9 für die Abwärtsbewegung der Strahldüse wird verwendet, um sichersustellen,
daß sich die Strahldüse bzw. -dsen in ihrer unteren
Stellung befinden,
bevor der Strahlstrom abrasiven Stoffes angestellt wird. Der Schalter LS8 für die
iufwärtsbewegung der Strahldüse soll gewährleisten, daß die Strahldüse bzw. düsen
18 in ihre obere Stellung gelangt sind, bevor der Werktischum einen Schritt weitergeschaltet
wird.
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Das Ventil zur Steuerung des Strahlstromes abrasiven Stoffes umfaßt
eine Eingangsleitung 114 für den anrasiven Stoff, die mit einem Vorratsbehälter
von kommerziell erhältlichem Schleiimaterial verbunden ist und sich durch das Ventil
24 erstreckt und in eine Leitung 116 für den abrasiven Stoff übergeht, die an das
eingangsseitige Ende der Strahldüse 18 angeschlossen ist.
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Das Ventil 118 ist im vorliegenden Fall ein Schlauch- bzw.
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Röhrenquetschventil, das mit einer zylindrischen Scheibe 120 betätigt
wird. Die Bewegung der zylindrischen Scheibe wird von einer Spule 122 über einen
Anker 124 gesteuert. Der Anker 124 ist mit einem an dem Arm 128 befestigten und
gegen die Anschlagschraube 130 anliegenden Winkelhebel 126 verbunden.
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Der Sondenhalter 22 ist zusammen mit den Werktisch 14 sowie außerdem
relativ zu diesem bewegbar. Die Sondenhalterung 22 wird von einer Stützschiene 136
getragen, und zwar über einen relativ zu dem Werktisch 14 ( Fig. 2 und 6 ) bewegbaren
Sondentisch 138. Der Sondentisch 138 ist mit einem nach vorn, oben verlaufenden
Teil 140 versehen , an dem vertikale BEhrungsbahnen 142 befestigt sind. Der Träger
144 für den Sondenkopf weist eine Klemme 146 mit Schrauben 148 zum Festkleiie
einer
Vielsahl von Sondenkontakten 36 auf, die ihrerseits über nicht dargestellte Leiter
mit einem elektrischen Kreis verbunden sind. Der Träger 144 ist vertikal beweglich,
damit eine laterale schrittweise Bewegung der Sonde relativ zu der die zu bearbeitenden
Widerstände tragenden Unterlage erfolgen kann.
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Die vertikale Bewegung des Sondenträgers erfolgt über einen Arm 150,
der an einer Kolbenstange 154 (Fig. 5) des Druckluft kolbens 152 befestigt iXt.
Der Träger 144 bewegt sich in Fuhrungsbahnen 142 auf- und abwärts, so daß der Sondentisch
138 schrittweise relativ zum Werktisch 14 verschoben werden kann.
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An der Kolbenstange 154 ist ein Hebel 156 zur Betätigung des unteren
Scndenschalters LS6 und des oberen Sondenschalters LS7, Der untere Sondenschalter
aller Bearbeitungsatationen muß betätigt sein, bevor die materialabtragende Bearbeitung
des entsprechenden Widerstandes beginnen kann, während eine Betätigung des oberen
Sondenschalters erforderlich ist, bevor sich der Sondentisch 138 relativ zum Werktisch
14 bewegen kann, um die Sonde an die nächste Reihe von Widerständen anzulegen.
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Der Sondentisch wird relativ zum Werktisch 14 mittels eines variablen
Gleichstrossotors 164 über eine Antriebskette 165 und einen Brems-tupplungs-Mechanismus
166 sowie eine Zahnradkupplung 168 und eine Antriebsschraube 170 angetrieben.Die
Antriebsschraube 170 läuft in einer an dem Sondentisch 138 befestigten Mutter 171.
Die Steuerung der schrittweisen Bewegung des Sondentischs 1S8 relativ zum Werktisch
14 erfolgt mittels eines Schalters 151. Der Schalter 151 weist einen Betätigungsarm
174 auf, der sich in Kontakt mit einer Mehrzahl
von instellstiften
176 befindet, deren Abstand demjenigen zwisehen den auf der Unterlage 28 befindlichen
Reihen von Widerständen 32 in Fig. 7 entspricht.
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Außer den vorgenannten elektrischen Schaltern umfaßt der elektrische
Kreis Brücken 178, deren Gleichgewicht durch die Bearbeitung der Widerstände eingestellt
wird. Weiterhin ist eine Dekadeneinheit 180 zum einstellen der Widerstände sowie
eine Bedienungseinheit 182 vorgesehen.
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In Fig. 10a ist die innere Steuerung dargestellt, die anzeigt, ob
alle Sonden und alle Strahldüsen sämtlicher Bearbeitungsstationen entweder in der
unteren oder in der oberen Stellung sind. Außerdem wird hiermit der Antrieb des
Sondentisches gesteuert. Weiterhin ist die Betätigungseinrichtung für die den Druckluftzylindern
zugeordneten Spulen zu sehen, mit der die Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung der Sonden
gesteuert wird.
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Fig. lOb zeigt die Betätigung von Relais durch die numerische Steuervorrichtung,
wobei mit Hilfe der Relais die einstellung der Sonden in die untere oder obere Lage,
das schrittweise Weiterbewegen der Sonden und/oder der Widerstände und/oder die
Nullstellung der Brücke gesteuert wird und die außerdem zur Steuerung weiterer erwünschter
Arbeits- und/oder Hilfsfunktionen dienen In der Fig. 10c ist der Brückenschaltkreis
dargestellt, mit dem festgestellt wird, wann der bearbeitete Widerstand den vorbestimmten
Wert
während der Bearbeitung erreicht hat.
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Wie in Fig. iOa im einzelnen dargestellt, ist der dort gezeigte Schaltkreis
über einen von Hand betätigbaren Steuerschalter mit einer Gleichstromquelle von
110 Volt oder einer anderen geeigneten Stromquelle verbunden. Die Kupplung und Bremse
166 des Sondentisches wird durch die Relaisschalter RL51 und RL52 des Relais RL5
gesteuert. Normalerweise ist der Xelaisschalter RL52 geschlossen, wodurch die Bremse
angeschaltet ist, so daß der Sondentisch still steht und nicht weitergeschaltet
werden kann. Das Relais RL5 ist in Reihe mit den Relaisschaltern RL181 und RL201
geschaltet. Wenn das Relais RL18 mit Strom beaufschlagt wird, befinden sich alle
Strahldüsen in der oberen Stellung, und wenn das Relais RL20 mit Strom beaufschlagt
wird, dann befinden sich alle Sonden in der oberen Stellung. Das bedeutet, daß dann,
wenn die Schalter RLI81 und RL201 geschlossen sind, sowohl die Sonden als auch die
Strahldüsen aller drei Bearbeitungsstationen, d.h. alle sechs Bearbeitungsköpfe
in der oberen Stellung sind und. daher der Sondentisch weitergeschaltet werden kann.
Dieser Zustand ist in Fig. 9d angedeutet, und zwar vor dem Weiterschalten des Sondentischs
um eine Reihe, wie in Fig. 9e gezeigt. Das Relais RL5 wird über parallele Wege mit
Strom beaufschlagt, von denen der eine Schaltweg den normalerweise offenen Endschalter
LS1 umfaßt, der sich schließt, wenn die Sonde von dem einen Berührungspunkt zum
nächsten weiterbewegt wird. Um die Bewegung des Sondentisches einzuleiten erfolgt
eine Strombeaufschlagung des Relais RL5 durch den alternativen Weg über den Relaisschalter
Ru261. Die Schaltkontakte dieses
letzteren Relaisschalters werden
geschlossen, wenn ein Sonden-Schaltsignal d?s Relais RL26 durch den numerischen
Steuerkreis 61 mit Strom beaufschlagt. Sobald die Bewegung des Sondentischef beginnt,
schließt sich der Schalter 1151 und der Relaisschalter RL26 wird vom Stromfluß getrennt.
Die Kontakte des Schalters LS1 entsprechen in ihrem Abstand der Entfernung einer
Widerstandsreihe, so daß der Sondentisch seine Bewegung fortsetzt bis der nächste
Stift 176 mit dem Arm 174 in Kontakt gelangt und so den Schalter LS1 öffnet. In
diesem Augenblick wird das Relais RL5 abgeschaltet, wodurch die Bremse eingeschaltet
und die Kupplung abgeschaltet wird, so daß der Sondentisch zum Stillstand kommt.
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Der Motor für den Sondentisch kann durch eine Yielzahl von Endschaltern
gesteuert werden, von denen einer dargestellt ist.
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Die Relaiskontakte RL91 steuern das Ein- bzw. Ausschalten des Motors
164 für den Sondentisch. Die Strombeaufschlagung des Relais RL9 wird von dem Endschalter
BS5 gesteuert. Dieser Endschalter kann an seinem Ende des längstmöglichen Verschiebungsweges
des Sondentisches angeordnet werden. Außerdem ist es möglich, zusätzliche Endschalter
vorzusehen, die nicht dargestellt sind.
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Wenn die Sonden eines Bearbeitungskopfes, der in Fig. 9 dargestellt
ist, in ihrer unteren Stellung sind, wie in den Figuren 9a,9b,9c,9f oder 9h, wird
der untere Endschalter LS6 für die Sonden geschlossen, wodurch das Relais iL34 mit
Strom beaufschlagt wird und sich die Kontakte des Relaisschalters RL341
schließen.
Wenn sich hingegen die Sonden in ihrer oberen Stellung befinden, dann wird in gleicher
Weise der Relaisschalter 157 geschlossen, was eine Strombeaufschlagung des Relais
RL35 und dadurch ein Schließen des Relaisschalters RL351 zur Folge hat. Wenn sich
die Strahldüsen in ihrer unteren Stellung bcfinden, dann wird der Schalter 159 geschlossen,
so d&ß das Relais Rl37 mit Strom beaufschlagt und der aelaisschalter RL37 geschlossen
wird. Für die anderen zwei Bearbeitungsköpfe sind gleiche Endschalter und Relais
in Parallelverbindung vorgesehen.
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Wenn alle Sonden oben sind, dann sind der delaisschalter RL341 sowie
zwei gleiche Reiaischaltep für die anderen beiden Bearbeitungsköpfe in Serie geschlossen,
damit ds Relais RL20, das anzeigt, daß alle Sonden oben sind, mit Strom beaufschlagt
wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Relaisschalter RL201 in Reihe mit dem Relais
RL5 geschaltet ist. Entsprechend wird, wenn sich alle Sonden in ihrer unteren Stellung
befinden, das Relais RL19 mit Strom beaufschlagt. ;;enn die Strahldüsen oben sind,
dann wird das Relais kL18, und wenn alle Strahldüsen unten sind, dann wird das Relais
RL17 mit Strom beaufschl gt.
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In jedem Falle erfolgt die Strombeaufschlagung durch Relaisschalter,
wie beispielsweise durch den Kelaisschalter RL371 und zwei andere luel.isschalter
für die beiden anderen Eearbeitungsköpfe in Reihe, so daß alle Strahldüsen der drei
Bearbeitungsköpfe in ihrer unteren Stellung sein müssen.
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Fig. 10b veranschaulicht die Arbeitsweise der numerischen Steuereinheit
16, mit welcher vorprogrammiert wird, wann sich die Sonden und/oder Strahldüsen
in ihrer oberen oder unteren
Stellung befinden, wann die Sonden
und/oder Widerstände weiterzuschalten und/oder in ihre jeweilige Stellung zurückzuführen
sind und/oder wann die Brücke nach der Messung in ihre Nullstellung gebracht werden
soll. Außerdem werden hierdurch irgendwelche zusätzlichen Hilfsfunktionen vorprogrammiert.
In jedem Fall arbeitet ein numerischer Kontrollkreis so, daß effektiv ein Schalter,
wie z.B. NC99, NC98, NC97, NC96, NC61, NC62, NC63 oder NC 65 geschlossen wird, was
einer Strombeaufschlagung eines Relais entspricht, wie z.B. des Relais RL22, RL23,
RL 24, RL25, RL26, Ru27, RL 30 oder RL6, jeweils entsprechend, Diese Relais steuern
geeignete Relaisschalter, mit denen die jeweils gewünschte Funktion in anderen Teilen
des Schaltkreises erreicht wird. Zum Beispiel wird die im unteren Teil der Fig.
10a dargestellte Spule 3ftiefgestellt)auf durch den Relaisschalter RL221 gesteuert.
Wenn das Relais RL22 mit Strom beaufschlagt wird, dann schließt sich der Relaisschalter
RL221, wodurch die Spule 3auf von Strom durchflossen wird, so daß Druckluft an den
unteren Anschluß des Druckluftzylinders 152 gelangt und sich die Sonde am Sondenkopf
144 nach oben bewegt. In entsprechender Weise wird der Druckluftzylinder 100 für
die Bewegung der Strahldüse 18 von den Spulen 6auf und 6ab über Relaisschalter RL231
bzw. Kl241 gesteuert. Es sind zusätzliche Spulen für die Druckluft steuerung der
Strahldüsen und der Sonden der anderen beiden Bearbeitungsköpfe in Reihe geschaltet.
Das Steuerband bzw. der Steuerlochstreifen der numerischen Steuereinheit 16 bewegt
sich nicht weiter, bis alle Komponenten fertig sind, was ebenfalls mit Relaisschaltern
in einem nicht dLrgestellten einfachen Schaltkreis überwacht werden kann.
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Um die Materialabtragung mit dem aus der Strahldüse 18 auf den Filmwiderstand
aufgebrachten abrasiven Stoff mit Hilfe des Ventils 24 zu steuern, wird der zu messende
Widerstand mit leitenden Sonden 36 verbunden und dadurch in eine im oberen Teil
der Fig. 10c gezeigte modifizierte Brückenschaltung eingefügt. Diese modifizierte
Brückenschaltung umfaßt zusätzlich zu dem unbekannten zu messenden Widerstandswert
Rx eine Vielzahl von Standardwiderständen mit den Werten R5 , mit denen über einen
Stufenschalter eine Vielzahl von Werten einstellbar ist. In der Abbildung 10c ist
eine Mehrzahl von unbekcnnten Widerständen Rx gezeigt, so daß die Einrichtung von
einem unbekannten Widerstand auf einen anderen der sechs gleichzeitig bearbeiteten
Widerstände angewendt werden kann. Die Brücke ist an den Eingang eines Differential-Operationsverstärkers
DOA geführt. Wenn die Brükkeneinstellung ausbalanciert ist, dann geht der Verstärker
aus der Sättigung heraus und in einen frühzeitigen Gleichgewichtspunkt, der durch
eine leichte positive, an dem anderen eingang anliegende Spannung bewirkt wird.
Auf diese Weise wird die Bestrahlung des Widerstandes mit abrasivem Stoff rechtzeitig
gestoppt, so dass die mechanische Verzögerung des Systems dazu führt, daß der vorbestimmte
gewünschte Widerstandswert gerade erreicht wird. Während der Anwendung abrasiven
Stoffs auf den in Bearbeitung befindlichen Widerstand wird die Abweichung.
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auch von einem Anzeige- Operationsverstärker MOA verfolgt. Dieser
Verstärker ist mit einem Produktions - Abweichungsmeßinstrument PDM verbunden, so
dass die Bearbeitung zur Anzeige gebracht werden knil. Mit dem Anzeigegerät PDM
kann der Bearbeitungsvorgang überwacht werden. Die Voreilsteuerung
für
die Strombeaufschlagung der Spule 122, welche das Ventil 24 betätigt, kann durch
die zu einem Eingang des Anzeige-Operationsverstärkers führenden Voreilsteuer-Widerstände
eingestellt werden. Nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges können die bearbeiteten
Widerstände sortiert werden.
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Hierzu wird der Widerstandswert des bearbeiteten Widerstandes gemessen
und der Widerstand aufgrund dieses Ergebnisses als geeignet oder ungeeignet einsortiert.
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Obwohl aufgrund der vorstehenden Erläuterungen die Erfindung deutlich
erkennbar ist, wird nachstehend anhand der Figuren 8, 9 und 10 eine kurze Zusammenfassung
der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegeben, wobei davon ausgegangen
wird, daß die zu bearbeitenden Widerstände gemäß Fig. 7 in Kolonnen und Reihen angeordnet
sind. Die Strahldüse 18 für den abrasiven Stoff ist so eingestellt, daß ein gerader
Streifen 34 aus dem Widerstand 32 herausgeschliffen wird, wahrend sich die Sonden
36 mit den laden des Widerstandes in Kontakt befinden, bis die Zufuhr abrasiven
Stoffes durch Betätigung der Spule 122 über das Ventil 24 unterbrochen wird. Die
Unterlage, auf der sich die Filmwiderstände befinden, bewegt sich in einer horizontalen
x-Richtu.ng, so daß der Streifen 34 des Widerstandes 32 entfernt wird. In der Zwischenzeit
befinden sich die Sonden 36 in Kontakt mit Leiterbereichen 30, während sich die
Unterlage weiterbewegt. Wenn der gemessene Widerstand Rx sich in Gleichgewicht mit
dem Standardwiderstand befindet, wird die Spule 122 mit Strom beaufschlagt und die
Zufuhr abrasiven Stoffes zur Strahldüse 18 unterbrochen. Am Ende einer Reihe von
Widerständen auf einer Unterlage wird die Strahldüse 18 durch ein
über
den Schalter NO98 angewandtes Signal angehoben. Über diesen Schalter wird das für
die Düsenaufwärtsbewegung vorgesehene Relais RL23 beaufschlagt, wodurch der "elaisschalter
RL231 geschlossen und die Spule 6auf (Fig. iOa) mit Strom beaufschlagt wird. Zu
diesem Zeitpunkt veranlaßt die numerische Steuereinheit 16 ein Schließen des Schalters
NC63 um das Relais RLDO, das für die schrittweise Weiterschaltung der Widerstände
vorgesehen ist, mit Strom zu beaufschlagen. Dadurch wird über den Antriebsmotor
des Werktischs 14 dieser um eine Widerstandsreihe in die Stellung gemäß Fig. 9c
weitergeschaltet, wie in den Figuren 6 und 9 dargestellt. Danach wird über die numerische
Steuereinheit der Schalter NC99 geschlossen, so daß das Relais RL22 mit Strom beaufschlagt
wird und sich der Relaisschalter RL221 schließt. Auf diese Weise wird die Spule
3auf betätigt, und über den Druckluftzylinder 152 werden die Sonden nach aufwirts
in die in Fig. 9d gezeigte Stellung bewegt. Anschließend wird der Sondentisch durch
Steuerung der Kupplung und Bremse 166 und des Relais RL5 sowie des Endsclit,lters
LS1 um einen Schritt vorwärts bewegt. Nunmehr können die Sonden 36 wieder abwärts
bewegt werden, was durch Schließen des Schalters NC96 aber die numerische StFuereinheit
geschieht. Der letztgenannte Schalter betätigt das Relais RL25, was ein Schließen
des Relaisscqalters RL251 und eine Strombeaufschlagung der Spule SOL3 ab und eine
Betätigung des Druckluftzylinders 152 durch Beaufschlagung mit Druckluft an dessen
oberen sunde zur Folge hat. Die Strahldüse 18 kann in gleicher Weise durch Schließen
des Schalters 17897 über die numerische Kontrolleinheit nach unten bewegt werden.
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Um den Widerstand in der Richtung von einer Kolonne nach Beendigung
der Bearbeitung weiter zu bewegen, können die gleichen
Betätigungen
vorgenommen werden, wie in strichpunktierten Linien in Fig. 8 gezeigt ist, wobei
nur qu diesem Zeitpunkt das für die schrittweise Weiterschaltung der Widerstände
dienende Relais RL3O über die numerische Steuereinheit beaufschlagt wird. Diese
numerische Steuereinheit schließt den Schalter N063, wodurch der nicht dargestellte
Motor für den Werktisch 14 den Werktisch um einen Schaltschritt in der x-Richtung
weiterbewegt. Nachfelgend werden Sonde 36 und Strahldüse 18 in die in Fig. 9h gezeigte
Stellung übergeführt, von der aus erneut ein Bearbeitungsvorgang eingeleitet werden
kann, bei dem der Werktisch langsam in der x-Richtung bewegt wird, und zwar über
eine Entfernung, die kleiner ist, als der Zwischenraum zwischen leitenden Bereichen
30 des uf der Unterlage aufgebrachten Schaltkreises, so daß die Sonde an den Schaltkreis
t.ngeschlossen bleibt, wahrend die modifizierte Brücke gemäß Fig. lOa den unbekannten
Widerstand Rx mit einem vorher eingestellten Standardwiderstand R5 vergleicht.