DE8708123U1 - Numerisch gesteuerte Leiterplatten-Bearbeitungsmaschine - Google Patents
Numerisch gesteuerte Leiterplatten-BearbeitungsmaschineInfo
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Description
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Klingeiriberg Söhne Remscheid-Berghausen
Die Erfindung betrifft numerisch gesteuerte Leiterplatten-Bearbeitungsmaschinen
mit einem Werkstückträger und mindestens einer Arbeitseinheit, die aus einer Motorspindel
mit auswechselbarem Werkzeug und aus einer Vorschubeinrichtung mit einem Antriebsmotor, einer Steuerung
und einem Wegmeßsystem besteht,
Mit diesen Maschinen werden Leiterplatten für gedruckte Schaltungen bearbeitet, wobei insbesondere Bohrungen herzustellen
sind. Dazu werden der Werkstückträger, auf dem
die Leiterplatten befestigt sind, und die Arbeitseinheit relativ zueinander in zwei Koöfdinatenrichtungen positioniert.
Während des anschließenden Bearbeitungsvorgangs bewegt die Vorschubeinrichtung die Motorspindel mit dem
aufgenommenen Werkzeug in der dritten Koordinate auf Bohrtiefe.
Irr der Regel sind an einer Maschine mehrere Arbeitseinheiten vorhanden, um gleichzeitig mehrere Leiterplatten
oder Leiterplattenpakete zu bearbeiten. Damit an jeder Leiterplatte verschiedene Arbeitsgänge und Bohrungen mit unterschiedlichen
Durchmessern ausgeführt werden können, sind Vorrichtungen zum automatischen Werkzeugwechsel vorgesehen,
wie es beispielsweise aus der Patentschrift DE 33 01
hervorgeht.
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Bei den Maschinen nach diesem Stand der Technik ergibt sich
die Bohrtiefe aus dem VörsChubbetrag der Motorspindel, der
mit dem Wegmeßsystem Von einem einmal eingestellten Anschlag
oder oberen Referenzpunkt aus gemessen wird. Aufgrund der
unvermeidlichen Toleranzen in der Länge der Verschiedenen
Werkzeuge, in der Dicke der Leiterplatten und in der Führungsgenauigkeit zwischen Werkstückträger und des jeweiligen
Arbeitseinheit können die Bohrungen nicht exakt die vorge« gebene Tiefe erreichen. Dies ist besonders nachteilig^ wenn
Multilayer-Platinen mit Sacklochbohrungen zu versehen sind, *.
deren Tiefe - von der Oberfläche der Platine aus gemessen - "^
auf wenige Mikrometer genau sein muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Bearbeitungsmaschine dahingehend weiterzuentwickeln,
daß sich die vorgegebene Bohrtiefe mit höherer Reproduzierbarkeit in engerer Toleranz erreichen läßt.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.
Die Wirkimg der erfindungsgemäßen Maßnahme besteht darin,
daß die Steuerung getrennt für jede Arbeitseinheit erkennt, wann bei jedem einzelnen Bohrvorgang die Spitze des Werkzeugs
die Oberfläche der Leiterplatte gerade berührt. Von dieser Position aus wird dann die vorgegebene Bohrtiefe gefahren.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
-5-
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Es zeigt!
Fig»·· 1 sine perspektivische Ansicht einer numerisch gesteuerten
Lelterpiatten-BearbeitUngsmaschine mit
vier Arbeitseinheiten
Fig, 2 eine schematische Ansicht einer Arbeitseinheit
fia. 3 pinan Schnitt durch die Ref eranz-MsßsteÜe in
vergrößertem Maßstab
Die in Fig» I dargestellte Maschine besteht aus einem
Tisch 1, auf dem der Werkstückträger 2 in einer Koordinatenrichtung
verfahren kann, und einem Portal 3, an dem quer zur Fahrtrichtung des Werkstückträgers ein Schlitten 4 mit vier
Arbeitseinheiten 5 in der zweiten Köordinatenrichtung verfahren kann. An dem Schlitten 4 befindet sich außerdem je
Arbeitseinheit ein Werkzeugmagazin 6, das zusammen mit den bekannten Hilfseinrichtungen den automatischen Werkzeug-Wechsel
ermöglicht» Auf dem Werkstückträger ist je eine Referenz-Meßstelle 7 angeordnet, die von der zugehörigen
Arbeitseinheit angefahren werden kann. Die Anzahl der Arbeitserntreiten kann unterschiedlich sein, beispielsweise
bis zu zehn.
Jede Arbeitssinfieit; (Fig. 2) weist eine Längsführung 8 an
'einem Gestell 9 auf, das am Schlitten 4 befestigt ist. In «Tor Längsführung kann eine Motorspindel 10 mit Hilfe des
Antriebsmotors 11 und einer Kugelumlaufspindel 12 in Richtung des Pfeils 13 verschoben werden, wobei der Betrag der Ver-
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Schiebung mit einem ersten Wegmeßsystem 14 gemessen und
einer an sich bekannten Steuerung zugeführt wird. Äri tier
Längsführung 8 befindet sich außerdem ein druckluftbetätigter Werkstückniederhalter 15, dessen Verschiebung
relativ zur Motorspindel 10 mit einem zweiten Wegmößaystem
16 meßbar ist. Die Motöfspindel ist mit einem nicht
näher dargestellten automatischen Spannfutter ruf· öle Aufnahme
und den Wechsel der Werkzeuge ausgerüstet.
Fig. 3 zeigt die vorzugsweise Ausgestaltung der Referenz·*
Meßstelle 7. Sie besteht aus einem Schaltelement 17, dessen. Schaltpunkt mit der Oberfläche des Werkstückträgers 2 abschließt. Zum Messen fährt die Arbeitseinheit siit ihrem neu
aufgenommenen Werkzeug 18 über den Schalter. Der Werkzeugniederhalter
15 wird mit seiner Bezugsfläche 19 auf der Oberfläche des Werkstückträgers 2 aufgesetzt und das stillstehende
Werkzeug auf das Schaltelement abgesenkt. Im Schaltpunkt wird am zweiten Wegmeßsystem 16 derjenige Abstand
abgelesen und in der Steuerung gespeichert, den die
Spitze des aktuellen Werkzeugs 18 von der Bezugsfläche 19
in der Ausgangsposition hatte.
« Das Bohren von Sacklöchern mit genau eingehaltener Tiefe
wird nun folgendermaßen durchgeführt:
Die Motorspindel 10 wird in Drehung versetzt, über der Leiterplatte positioniert und mit der Vorschubeinheit
nach unten abgesenkt. Gleichzeitig seTikt sich der Nieder-
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halter 15 und drückt die Leiterplatte auf den Werkstückträger
2. Die Motorspindel wird nun weiter von der Vorschubeinrichtung im Freihub vorgeschoben und der am zweiten
Wegmeßsystem 16 abgelesene Abstand zwischen Motorspindel und Niederhalter ständig mit dem gespeicherten Wert verglichen.
Sind die Werte gleich, hat die Spitze des aktuellen Werkzeuges die gleiche Position relativ zur Auflagefläche
des Niederhalters erreicht wie an der Referenz-Meßstelle, nämlich genau die Oberfläche der Leiterplatte, unabhängig
davon, wie plan die Leiterplatte auf dem Werkstückträger anliegt, wie dick sie an der Bohrstelle ist oder welche
Strecke im Freihub zurückgelegt wurde. Die Steuerung schaltet nun auf den Arbeitshub um, der vom ersten Wegmeßsystem
gemessen bis zur vorgegebenen Bohrtiefe ausgeführt wird.
Alle unmittelbar folgenden Bohrungen einer Arbeitseinheit mit demselben Werkzeug benutzen den gleichen in der Steuerung
gespeicherten Abstandswert, um die korrekte Ausgangsposition für den jeweiligen Arbeitshub zu finden. Erst nach dem
nächsten Werkzeugwechsel muß an der Referenz-Meßstelle der neue Abstandswert der Werkzeugspitze ermittelt und in der
Steuerung gespeichert werden.
Die beschriebene Funktionsweise erfolgt unabhängig für jede
Arbeitseinheit. Die Steuerung speichert also getrennt so &ngr;&iacgr;&thgr;&idiagr;&ogr; Abstandswertg von den jeweiligen Referenz-Meßstellen
wie Arbeitseinheiten vorhanden sind, und sie überwacht die Arböitaäbläufe So1 daß" ein Arbeitsschritt örst von allen
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Einheiten abgeschlossen sein muß, ehe der nächste Schritt gemeinsam eingeleitet wird.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Maschine können einige Funktionen des zweiten Wegmeßsystems
16 vom ersten Wegmeßsystem 14 mit übernommen werden. Dann besteht das Wegmeßsystem 16 beispielsweise
nur aus einem Mikroschalter, der bewirkt, daß die Abstandswerte parallel am Wegmeßsystem 14 abgelesen und gespeichert
werden. Die grundsätzliche, mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichte Funktionsweise ist dadurch nicht geändert-.-Ähnliches
gilt, wenn das Schaltelement 17 an der Referenz- . Meßstelle und das Wegmeßsystem 16 an der Arbeitseinheit vertauscht
werden.
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Claims (3)
1. Numerisch gesteuerte Leiterplatten-Bearbeitungsmaschine mit einem Werkstöckträger und mindestens einer Arbeitseinheit,
die aus einer Motorspindel mit auswechselbarem Werkzeug und aus einer Vorschubeinrichtung mit einem
Antriebsmotor, einer Steuerung und einem Wegmeßsystem besteht,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jeder Arbeitseinheit (5) ein zweites Wegmeßsystem (16) und zugeordnet auf dem Werkstückträger (2)
je eine Referenz-Meßstelle (7) vorgesehen ist, mit deren Hilfe sich der Abstand zwischen der Spitze des
aktuellen Werkzeugs (18) und derjenigen Bezugsfläche (19)
messen läSt, die beim Bearbeitungsvorgang auf dem Werkstück
aufliegt,
und daß in der Steuerung der Vorschubeinrichtung die vorgegebene Bohrtiefe mit dem gemessenen Abstandswert
korrigierbar ist.
2. Bearbeitungsmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch* gekennzeichnet,
daß die Referenz-Meßstelle (7) im wesentlichen aus
einem Schaltelement (17) besteht, welches sich in einem definierten Abstand zur Oberfläche des Werkstückträgers
befindet, auf der beim Messen die Bezugsfläche (19) aufliegt« Und Welches mit der Spitze des Werkzeugs auslösbar und elektrisch mit der Steuerung verbunden ist.
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3. Bearbeitungsmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsfläche (19) die Auflagefläche eines Werkstückniederhalters (15) ist.
-3-
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Il < Ii H HIlIII
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8708123U DE8708123U1 (de) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Numerisch gesteuerte Leiterplatten-Bearbeitungsmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8708123U DE8708123U1 (de) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Numerisch gesteuerte Leiterplatten-Bearbeitungsmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8708123U1 true DE8708123U1 (de) | 1987-07-30 |
Family
ID=6808937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8708123U Expired DE8708123U1 (de) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Numerisch gesteuerte Leiterplatten-Bearbeitungsmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8708123U1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2616615A1 (fr) * | 1987-06-09 | 1988-12-16 | Klingelberg Sohne | Machine a commande numerique pour l'usinage de cartes de circuits imprimes |
EP0422284A1 (de) * | 1989-10-13 | 1991-04-17 | Klg Kaufbeurer Leiterplatten Gmbh | Verfahren zum Prüfen des Bohrers einer Leiterplatten-Koordinatenbohrmaschine auf Bohrerbruch |
FR2665658A1 (fr) * | 1990-08-09 | 1992-02-14 | Jobs Spa | Procede et outil de numerisation de gabarits de percage. |
EP0584412A1 (de) * | 1992-08-18 | 1994-03-02 | Tri-Way Machine Limited | Feinbohrspindel |
CN105234433A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-13 | 重庆宏钢数控机床有限公司 | 一种桥壳双头数控车床 |
-
1987
- 1987-06-09 DE DE8708123U patent/DE8708123U1/de not_active Expired
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---|---|---|---|---|
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CN105234433B (zh) * | 2015-10-26 | 2017-09-26 | 重庆宏钢数控机床有限公司 | 一种桥壳双头数控车床 |
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