DE3603062C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, insbesondere zum Eintauchen in galvani­ sche Bäder, mit einem Traggestell und Klemmanord­ nungen zum elektrischen Kontaktieren und Festhalten der ausgerichteten Leiterplatten auf dem Traggestell, die zu­ mindest jeweils einen, an einer ersten Seite der Leiter­ platten anliegenden, mit dem Traggestell verbundenen Halte­ bügel und einen Klemmbügel aufweisen, der in der geschlos­ senen Stellung der Klemmanordnung an einer der ersten Sei­ te gegenüberliegenden zweiten Seite der Leiterplatten an­ liegt, wobei eigene, die Leiterplatten in definierter La­ ge auf dem Traggestell aufnehmende Tragein­ richtungen für die Leiterplatten vorgesehen sind.

Derartige Vorrichtungen werden insbesonders beim Galvanisieren von Leiterplatten, wie sie heutzutage in der elektrotechnischen Industrie in allgemein steigendem Aus­ maß Verwendung finden, zum Befestigen bzw. zum Transport der Leiterplatten eingesetzt und haben darüber hinaus die Aufgabe, den erforderlichen Galvanisierstrom an die zu galvanisierenden Oberflächen der Leiterplatten zu übertra­ gen. Die zu diesem Zweck erforderliche Kontaktierung der Oberflächen der Leiterplatten erfolgte bei bekannten der­ artigen Vorrichtungen mittels Schraubkontakten, die nach dem Einsetzen der jeweiligen Leiterplatte in die Vorrich­ tung von Hand durch Anziehen der Schraubgewinde geklemmt wurden. Das Einsetzen der Leiterplatten selbst in die Vor­ richtung mußte dabei zufolge der Ausbildung der Trageinrichtungen und der Klemmanordnungen durch Einschieben derselben von der Sei­ te oder von unten nach oben erfolgen. Der wesentliche Nach­ teil dabei ist darin zu sehen, daß eine Automatisation der Bestückung derartiger Vorrichtungen mit Leiterplatten bzw. des umgekehrten Vorganges, beispielsweise nach dem Ab­ schluß der Galvanisierung, nicht oder nur mit großem tech­ nischen Aufwand möglich ist.

Aus der DE-OS 31 38 036, DE-OS 31 16 897, DD-PS 1 60 317, DD-PS 2 04 715 und AT-PS 3 63 749 sind verschieden­ artige Klemmen bekannt, die Leiterplatten durch Festklem­ men tragen und gleichzeitig kontaktieren. Diese Druck­ schriften beschreiben gebräuchliche Leiterplattengestelle oder Galvanisiergestelle, die sich in der Art der Klemm­ vorrichtung, die gleichzeitig auch zur Kontaktierung dient, unterscheiden und zum Teil sehr veraltet sind. Die zum Zweck der Galvanisierung der Leiterplatten erforderli­ che Kontaktierung der Oberfläche der Leiterplatten erfolgt mittels Schraubkontakten, die nach dem Einsetzen der je­ weiligen Leiterplatte in die Vorrichtung von Hand durch Anziehen von Schraubgewinden geklemmt werden. Das Ein­ setzen der Leiterplatten in die Klemmvorrichtung muß da­ bei durch Einschieben derselben von der Seite oder von un­ ten nach oben erfolgen. Der wesentliche Nachteil auch die­ ser Gestelle besteht darin, daß eine Automatisation der Bestückung und/oder der Entnahme nach der Galvanisierung nicht möglich ist.

Die US-PS 32 72 733 beschreibt ein Leiterplattenge­ stell, wie es heute keine Verwendung mehr findet. Bei der vorgesehenen Befestigung der Leiterplatte treten häufig Kontaktunterbrechungen auf und die Bestückung des Gestells ist umständlich und zeitraubend.

Aus der DE-OS 28 45 886 ist eine Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten bekannt, die Kontaktklemmen zeigt, deren Kontaktbügel jeweils an einer Seite der Leiterplat­ te anliegen. Eine zusätzliche Tragvorrichtung, die von den Kontaktklemmen unabhängig einsetzbar ist, ist nicht vorhanden.

In der US-PS 45 11 448 ist eine komplette Galvanisie­ rungsanlage beschrieben, die einen kontinuierlichen ge­ steigerten Durchsatz mit qualitativen Aspekten erzielen soll. Bei dieser bekannten Anlage werden zwar die Platten von Federkontakten festgehalten, die Traggestelle müssen aber unbedingt von Hand aus bestückt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor­ richtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auf einfache Weise eine automatische Beschickung mit Leiter­ platten, beispielsweise von einem Zulieferautomaten oder einem Industrieroboter möglich wird oder, daß darüber hinaus auch ohne die Verwendung eines derartigen Beschic­ kungsautomaten eine einfachere Handhabung und damit Zeit- und Kostenersparnis bei der Herstellung oder Bearbeitung der Leiterplatten möglich ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Trageinrichtungen zur Halterung der Lei­ terplatten Zentrierteile, die mit ausschließlich im wesent­ lichen senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatten ver­ laufenden Führungsflächen für die Leiterplatten versehen sind, und Klemmbügel aufweisen, und daß die Klemmbügel um eine im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Leiter­ platten liegende Achse des Traggestells schwenkbar und in der geöffneten Stellung der Klemmanordnung außerhalb des durch den Verlauf der Führungsflächen bestimmten Beschic­ kungs- und Rücknahmeweges der Leiterplatten gelegen sind. Durch diesen Verlauf der Führungsflächen an den Zentrierteilen ist im Zusammenhang mit der Anord­ nung der Klemmbügel außerhalb des Beschickungs- und Rück­ nahmeweges der Leiterplatten sichergestellt, daß die Lei­ terplatten die Klemmbügel bei geöffneter Stellung der Klemmanordnung ungehindert passieren können, was die Verwendung von sehr einfach gesteuerten Zuliefer­ automaten erlaubt. Die aufgesetzten und mit den Zentrierteilen zusammenwirkenden Leiterplatten liegen mit einer ihrer Oberflächen jeweils an einem Haltebügel an und werden auf der anderen, gegenüberliegenden Oberfläche durch den Klemmbügel in der geschlossenen Stellung der Klemman­ ordnung gegen den Haltebügel gedrückt. Auf diese Weise ist beispielsweise die Kontaktierung der zu galvanisierenden Oberflächen der Leiterplatten einfach und schnell möglich, da keine Schraubkontakte umständlich zu schließen sind. Sofern beispielsweise auf beide Leiterplattenober­ flächen unterschiedliche Galvanisierströme angelegt werden sollen, kann durch einfache elektrische Isolierung zwischen den ohnedies funktionell getrennten Haltebügeln einerseits und Klemmbügeln andererseits dies leicht ermöglicht werden.

Um die Stromzufuhr bei nicht ordnungsgemäß angeordne­ ten Leiterplatten nicht ungewollt einzuleiten bzw. die Stromzufuhr definiert unterbrechen zu können, ist erfin­ dungsgemäß vorgesehen, daß die Stromzufuhr zu den Leiter­ platten über die schwenkbaren Klemmbügel erfolgt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zentrierteile in Form von, zylindri­ sche Führungsflächen aufweisenden, Bolzen ausgebildet sind, auf welche die, vorzugsweise am Rand, mit Ausnehmungen ver­ sehenen Leiterplatten aufsetzbar sind. Die Anzahl der für jede einzelne Leiterplatte vorgesehenen Zentrierteile kann dabei beispielsweise abhängig von der Größe der Leiterplatte festgelegt werden - üblicherweise wird man bereits mit zwei Bolzen für jede Leiterplatte das Auslangen finden. Diese Ausgestaltung der Zentrierteile ist sehr einfach und er­ möglicht darüber hinaus eine genaue Ausrichtung der Leiter­ platten ohne Behinderung der Be- und Entladung der Vor­ richtung.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Klemmbügel und/oder die Haltebügel der Klemmanordnung federnd ausgebildet sind, was auf sehr einfache Weise die Möglichkeit bietet, ver­ schiedenste Leiterplattendicken ohne besondere Einstellung der Klemmanordnungen in der Vorrichtung zum Halten von Lei­ terplatten zu verwenden. Darüber hinaus kann durch die fe­ dernde Ausbildung zumindest eines der beiden Bügel ein si­ cheres Halten und Kontaktieren ohne die Gefahr einer Be­ schädigung der Leiterplatte erreicht werden.

Insbesonders im Zusammenhang mit einer Vereinfachung der Vorrichtung sowie mit der Ermöglichung einer einfachen und schnellen Be- und Entladung ist eine weitere Ausge­ staltung der Erfindung von großem Vorteil, gemäß der vor­ gesehen ist, daß mehrere Klemmbügel zusammen auf einer Ach­ se angeordnet und gemeinsam betätigbar sind. Dabei sind nach einer anderen, besonders vorteilhaften Weiterbildung die Klemmbügel über eine mit der Klemmanordnung antriebsverbun­ dene elektrische Betätigungseinrichtung schwenkbar, was beispielsweise auch eine externe, in die Steuerung der Galvanisieranlage integrierte, elektrische Steuerung der Klemmanordnungen erlaubt und demgemäß die automati­ sche Be- und Entladung der Vorrichtung vereinfacht oder überhaupt ermöglicht.

Die elektrische Betätigungseinrichtung kann dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung einen Getriebemotor aufweisen, der beispielsweise bei der oben angesproche­ nen gemeinsamen Betätigung mehrerer Klemmbügel unmittel­ bar auf die gemeinsame Achse derselben einwirken kann.

Bei einer Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, bei der jedes Traggestell zur Aufnahme von mehreren Lei­ terplatten dient, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die jeweils zwischen zwei be­ nachbarten Leiterplatten angeordneten Klemmbügel, unge­ achtet ihrer Zuordnung zu der einen oder der anderen Lei­ terplatte, über einen gemeinsamen Getriebemotor betätig­ bar sind. Je nach der Größe der einzelnen Vorrichtungen oder der Größe und Anzahl der auf jeder dieser Vorrich­ tungen zu haltenden Leiterplatten kann also die Anzahl beispielsweise der erforderlichen Getriebemotoren oder die Aufteilung oder Zusammenfassung der Klemmbügel auf die verwendeten Betätigungseinrichtungen variiert werden, was im Hinblick auf die Anpassung der Vorrichtung an die jeweils gegebenen Verhältnisse sehr vorteilhaft ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt eine teilweise schematische An­ sicht einer Vorrichtung nach der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 bei abgenommen Lei­ terplatten,

Fig. 3 zeigt das Detail III aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und

Fig. 4 zeigt eine Ansicht entlang der Linie IV in Fig. 3 in gegenüber dieser größerem Maßstab.

Die dargestellte Vorrichtung dient zum Halten von Leiterplatten 1 zum Eintauchen in hier nicht dargestellte galvanische Bäder, wobei beispielsweise vier gleich große Leiterplatten 1 von an sich beliebigem For­ mat gemeinsam in definierter Lage auf einem Traggestell 2 gehalten werden können. Die Erfindung ist aber ohne jede Beschränkung und ohne wesentliche Änderungen auf für ande­ re Anzahlen von auf jeder einzelnen Vorrichtung zu halten­ den Leiterplatten anwendbar.

Auf einer Stromschiene 3 ist ein Befestigungshaken 4 eingehängt und auf hier nicht dargestellte Weise elek­ trisch kontaktierend befestigt, der mit einem Antriebs­ träger 5 verbunden ist; der Antriebsträger 5 seinerseits ist mit dem Traggestell 2 verbunden - beispielsweise durch Schweißung oder Verschraubung.

Auf dem hier balkenförmig ausgebildeten Traggestell 2 sind in den zur Aufnahme der Leiterplatten 1 vorgesehenen Bereichen Trageinrichtungen mit Zentrier­ teilen 6 angeordnet, die im dargestellten Ausführungsbei­ spiel in Form von zylindrische Führungsflächen 7 (siehe auch die Fig. 3 und 4) aufweisenden Bolzen 8 ausgeführt sind. Diese Bolzen 8 wirken mit Ausnehmungen 9 am Rand der Leiterplatten 1 zusammen und ermöglichen damit eine Aus­ richtung der Leiterplatten 1 in definierter Lage auf dem Traggestell 2. Die Anzahl der für jede Leiterplatte 1 vor­ gesehenen Zentrierteile ist dabei an sich beliebig - be­ reits zwei Zentrierteile für jede Leiterplatte sind prin­ zipiell ausreichend. Weiter sind am Traggestell 2 (oder an jedem Traggestell 2, von denen der Anzahl der festzu­ haltenden Leiterplatten entsprechend viele vorgesehen sein können) Klemmanordnungen 10 vorgesehen, welche zum elek­ trischen Kontaktieren und Festhalten der ausgerichteten Leiterplatten 1 auf dem Traggestell 2 dienen. Diese Klemmanordnungen 10 sind in den Fig. 1 und 2 schematisch angedeutet - nähere Details werden im folgenden anhand der Fig. 3 und 4 erläutert.

Die Klemmanordnungen 10 weisen jeweils an einer er­ sten Seite 11 der Leiterplatten 1 anliegenden, mit dem Traggestell 2 verbundenen Haltebügel 12 und einen um eine im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Leiterplatten 1 liegende Achse 13 schwenkbaren Klemmbügel 14 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einer Leiter­ platte 1 zugeordneten Klemmbügel 14 jeweils gemeinsam auf einer im wesentlichen über die ganze Länge des Trag­ gestells 2 durchgehenden Achse 13 angeordnet und durch Verschwenkung der Achsen 13 gemeinsam und gleichzeitig betätigbar.

Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, können die Klemmbügel 14 zwei definierte Endstellungen einneh­ men; in der durchgehend eingezeichneten, geöffneten Stel­ lung der Klemmanordnung sind die Klemmbügel 14 gegen die Mitte des Traggestells 2 zusammengeschwenkt, was ein un­ gehindertes Be- und Entladen der Leiterplatten 1 durch Bewegung in der durch die Ausrichtung der Führungsflä­ chen 7 an den Bolzen 8 gegebenen Führungsrichtung - also hier in Richtung der Achse der Bolzen 8 - ermöglicht. Beim Beladen der Vorrichtung werden die Leiterplatten 1 an den Klemmbügeln 14 vorbei mit ihren Ausnehmungen 9 auf die Bolzen 8 gesteckt, bis sie mit ihrer ersten Seite 11 an den Haltebügeln 12 anliegen. Durch Verdrehung oder Ver­ schwenkung der Klemmbügel 14 um die Achse 13 in Richtung der Pfeile 15 werden sodann die Klemmbügel 14 in die in Fig. 4 strichliert eingezeichnete Stellung gebracht - der Verschwenkwinkel 16 um die Achse 13 beträgt im dargestell­ ten Ausführungsbeispiel etwa 100°. In der strichliert eingezeichneten geschlossenen Stellung der Klemmanordnungen liegt jeweils der Klemmbügel 14 mit einem abgewinkelten Kontaktbereich 17 an der der ersten Seite gegenüberlie­ genden zweiten Seite 18 der Leiterplatten 1 an, wobei zu­ folge der nach Art einer Spiralfeder ausgebildeten Klemm­ bügel 14 eine sichere Halterung und Kontaktierung der Leiterplatten auch bei verschiedenen Dicken derselben ge­ währleistet ist. Abgesehen von der dargestellten speziel­ len spiralfederartigen Ausgestaltung der Klemmbügel 14 könnte diese Federwirkung falls erwünscht auch auf andere Weise erzielt werden - ebenso wäre eine nach Bedarf mehr oder weniger federnde Ausbildung der Haltebügel 12 mög­ lich.

Die durchgehenden Achsen 13 der Klemmbügel 14 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem auf dem Antriebsträger 5 angeordneten Getriebemotor 19 verdrehbar, wobei hier über eine in ihrer Funktion nicht näher de­ taillierte Untersetzung 20 die beiden Achsen 13 jedes Traggestells 2 gleichzeitig gegensinnig verdreht werden können. Die Stromversorgung des Getriebemotors 19 ist hier nicht weiter dargestellt und könnte beispielsweise auch unmittelbar mit der Steuerung einer Galvanisieranla­ ge verbunden sein.

Der Vollständigkeit halber ist noch auf die Strom­ bänder 21 zur Zuführung des Galvanisierstroms von der Stromschiene 3 bzw. vom Antriebsträger 5 zu den Achsen 13 sowie auf die für die Achsen 13 über die Länge des balkenförmigen Traggestells 2 verteilten Führungslager 22 zu verweisen.

Ebenso ist noch auf die insbesonders aus den Fig. 3 und 4 ersichtliche Anordnung der Bolzen 8 hinzuweisen, welche über Isolierteile 23 mit einem Träger 24 in Ver­ bindung stehen, der seinerseits auf dem Traggestell 2 befestigt ist. Das vordere Ende der Bolzen 8 ist kegel­ stumpfförmig ausgeführt und abgerundet, um das Aufsetzen der Leiterplatten 1 zu erleichtern und Verletzungsgefahr auszuschließen.

Möglich wäre auch das Vorsehen einer elektrischen Isolierung zwischen den funktionell ohnedies getrennten Haltebügeln 12 einerseits und Klemmbügeln 14 andererseits, womit auch die Zufuhr von verschieden großen Galvanisier­ strömen auf die Seiten 11 bzw. 18 der Leiterplatten 1 möglich wäre.

Abgesehen von der dargestellten Ausbildung mit Ge­ triebemotor könnte die Betätigung oder Verschwenkung der Klemmbügel 14 auch über andere geeignete Betätigungsor­ gane, wie beispielsweise Verdrehmagnete, Hubmagnete, hy­ draulische oder pneumatische Motoren oder auch über gemeinsame Handkurbeln oder drartige Handhaben er­ folgen. Auf alle Fälle ist durch die Sicherstellung der Be- und Entladung der Leiterplatten in einem einzigen Be­ wegungsschritt relativ zur Vorrichtung und durch die einfache, durch Verwendung der Klemm­ bügel erfolgende Festhaltung und Kontaktierung der Lei­ terplatten eine Verwendung der Vorrichtung zur Ermögli­ chung einer Beschickung durch Industrieroboter sichergestellt.

Die gesamte Vorrichtung zum Halten der Leiterplatten ist schließlich aus Materialien fertigbar, die eine abso­ lute chemische und temperaturmäßige Beständigkeit gegen­ über den insbesonders zur Zeit eingesetzten galvanischen Bädern sicherstellt. Die Haltebügel und Klemmbügel kön­ nen darüber hinaus mit bekannten chemischen oder elektroly­ tischen Verfahren entmetallisiert werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, insbesondere zum Eintauchen in galvanische Bäder, mit einem Traggestell und Klemmanordnungen zum elektri­ schen Kontaktieren und Festhalten der ausgerichteten Leiterplatten auf dem Traggestell, die zumindest je­ weils einen, an einer ersten Seite der Leiterplatten anliegenden, mit dem Traggestell verbundenen Haltebü­ gel und einen Klemmbügel aufweisen, der in der geschlos­ senen Stellung der Klemmanordnung an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Leiter­ platten anliegt, wobei eigene, die Leiterplatten in definierter Lage auf dem Traggestell aufnehmende Trageinrichtungen für die Leiterplatten vorgesehen sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trageinrich­ tungen zur Halterung der Leiterplatten Zentrierteile (6), die mit ausschließlich im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatten (1) verlaufenden Führungsflächen (7) für die Leiterplatten (1) versehen sind, und Klemmbügel (14) aufweisen, und daß die Klemm­ bügel (14) um eine im wesentlichen parallel zur Ober­ fläche der Leiterplatten (1) liegende Achse (13) des Traggestells schwenkbar und in der geöffneten Stellung der Klemmanordnung (10) außerhalb des durch den Ver­ lauf der Führungsflächen (7) bestimmten Beschickungs- und Rücknahmeweges der Leiterplatten (1) gelegen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzufuhr zu den Leiterplatten über die schwenkbaren Klemmbügel (14) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zentrierteile (6) in Form von, zylin­ drische Führungsflächen (7) aufweisenden, Bolzen (8) ausgebildet sind, auf welche die, vorzugsweise am Rand, mit Ausnehmungen (9) versehenen Leiterplatten (1) aufsetzbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbügel (14) und/oder die Haltebügel (12) der Klemmanordnungen (10) federnd aus­ gebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Klemmbügel (14) zusammen auf einer Achse (13) angeordnet und gemeinsam betätig­ bar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbügel (14) durch eine mit der Klemmanordnung (10) antriebsverbundene elektrische Betätigungseinrichtung (13, 19) schwenkbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungseinrichtung (13, 19) einen Getriebemotor (19) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei jedes Traggestell zur Aufnahme von mehreren Leiterplatten dient, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zwischen zwei benach­ barten Leiterplatten (1) angeordneten Klemmbügel (14), ungeachtet ihrer Zuordnung zu der einen oder der ande­ ren Leiterplatte (1), über einen gemeinsamen Getriebe­ motor (19) betätigbar sind.