DE3918120C2

DE3918120C2 -

Info

Publication number: DE3918120C2
Application number: DE3918120A
Authority: DE
Inventors: Tamio Hadano Jp Otani; Masao Ayase Jp Nishigai; Yasuhiko Machida Jp Kanaya
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1990-10-25
Also published as: US4966508A; DE3918120A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Formfräsmaschine für Leiterplatten der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angege benen Gattung. Eine derartige Formfräsmaschine ist aus der US-PS 46 57 452 bekannt.

Bei einem Formfräsverfahren für Leiterplatten werden meh rere große Platten (ungelochte Platten) übereinandergelegt und gemeinsam auf einer zum Schutz eines Arbeitstisches vorgesehenen Grundplatte mit Hilfe von Stiften befestigt und gemeinsam zu Platten zugeschnitten, die jeweils eine präzise Außenform haben (nachstehend als Leiterplatten bezeichnet). Dieses Verfahren soll die Produktivität ver bessern. Beim Stand der Technik, z. B. entsprechend dem offengelegten JP-GM 61-5 509, ist das Fräswerkzeug von einer ringförmigen Bürste umgeben, die beim Fräsen anfallende Späne absaugt und abführt. Beim letzten Fräsvorgang, bei dem die Leiterplatten vollständig voneinander getrennt werden, werden ferner die Bürste und ein diese umgebendes ringförmiges Gummielement betätigt und drücken auf beide Platten, um zu verhindern, daß sich die Leiterplatten ge genüber den ungelochen Platten verschieben. Wenn jedoch beim Stand der Technik das Fräswerkzeug aus Gründen der leichteren Herstellung an einer Ecke der Leiterplatte zu laufen beginnt, wird die Leiterplatte 1 von weniger als 25% der Bürste oder des Gummielements 2 druckbeaufschlagt (Fig. 1). Wenn daher die Leiterplatten 1 groß sind, reicht die die Leiterplatten 1 beaufschlagende Druckkraft nicht aus, so daß die Leiterplatten 1 aus ihren genauen Lagen verschoben werden und ihre Außenform von der Präzisionsform abweicht. Es kann zwar durch Vergrößern des Gummielements eine erhöhte Druckkraft erzielt werden, aber durch ein großes Gummielement wird die Arbeitsleistung der Maschine verschlechtert. Um dieses Problem zu lösen, sind bei der Maschine nach Fig. 1 Stifte 5 zusätzlich zu den Stiften für die Festlegung der ungelochten Platten 3 auf der Grund platte 4 vorgesehen, um die Leiterplatte 1 auf der Grund platte 4 zu fixieren und ein Verschieben der Leiterplatte 1 während des Fräsens zu verhindern. Die Stifte 5 werden jedoch nur für den Fräsvorgang benötigt und müssen von der Leiterplatte 1 entfernt werden, wenn diese verwendet werden soll.

Aus der US-PS 46 57 452 ist eine gattungsgemäße Formfräsmaschine für Leiterplatten bekannt, die einen horizontal bewegbaren Werkstücktisch, einen dazu senk recht in Z-Richtung verfahrbaren Vertikalfräskopf und eine Haltevorrichtung für die Leiterplatten aufweist. Die am Vertikalfräskopf in Z-Richtung verschiebbar angeord nete Haltevorrichtung umfaßt an deren Unterseite eine Führung, in der eine Leiterplattenhalterung in X-Richtung beweglich gelagert ist. Zur Halterung der Leiterplatten während des letzten Trennschnittes wird diese Haltevor richtung in Z-Richtung abgesenkt, wobei die Leiter plattenhalterung die Leiterplatten gegenüber dem Werk stücktisch festklemmt. Da bei dieser bekannten Formfräs maschine auch die Verfahrbewegung in Y-Richtung vom Werk stücktisch ausgeführt wird und die Leiterplattenhalterung in der Klemmstellung gegenüber dem Werkstücktisch nur in X-Richtung verschiebbar ist, kann der letzte Trennschnitt nur in X-Richtung erfolgen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Formfräs maschine so weiterzubilden, daß der letzte Trennschnitt nicht nur in X-Richtung, sondern auch in Y-Richtung und schräg hierzu ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispiels weise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Standes der Technik;

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Formfräsmaschine mit einer Werkstückhaltevorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Maschine in Richtung des Pfeils B von Fig. 2; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die die Funk tionsweise der Vorrichtung erläutert.

Die Mittel zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe werden unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert.

Eine Bürste 6 ist am unteren Ende eines Einbauteils 7 befestigt, das an einem in Vertikalrichtung verschiebbaren Tragelement 11 gehalten ist. Eine Feder 12 drückt das Ein bauteil 7 nach unten. Ein Zylinder 13 ist über einem Tisch 14 angeordnet und verschiebt das Tragelement 11 in Verti kalrichtung. Ein Fräswerkzeug ist mit 15 bezeichnet.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind ringförmige Bürsten 6 an den unteren Enden von Einbauteilen 7 befestigt, die von Tragelementen 11 gehaltert sind, die in Vertikal- bzw. Z-Richtung verschiebbar sind. T-förmige Vorsprünge 16, die an den Oberenden der Tragelemente 11 angeformt sind, treten in eine T-förmige Nut 18 ein, die in einem am Ende des Zylinders 13 vorgesehenen Querträger 17 ausgebildet ist. Daher sind die Tragelemente 11 in Y-Richtung verschiebbar. Federn 12 drücken die Einbauteile 7 abwärts. Die Stellungen der Tragelemente 11 relativ zum Querträger 17 sind durch Gewinde bolzen 19 bestimmt, die durch die Tragelemente 11 ge schraubt sind. Ein Werkstückaufspanntisch 14 ist nach links und rechts bzw. in X-Richtung verfahrbar. Ungelochte Plat ten 3 werden mittels Stiften 20 auf der Grundplatte 4 fixiert. Eine Spindel 21 trägt ein Fräswerkzeug 15 und ist in Z-Richtung relativ zum Kopf 22 bewegbar. Der Kopf 22 ist in Y-Richtung relativ zu einem Maschinenhauptteil 23 beweg bar, der außerdem den in X-Richtung verfahrbaren Tisch 14 haltert. Das Fräswerkzeug 15 ist von einer bekannten Plat tenandrückvorrichtung 24 umgeben. Am Maschinenhauptteil 23 befestigte Platten 25 tragen einen Zylinder 13 und führen den Querträger 17 in Z-Richtung.

Ein horizontaler Stab 8 durchsetzt verschiebbar jedes Einbauteil 7 und ist in einer Führung 9 an deren Unterende gehaltert. Federn 10 sind auf beiden Seiten des Einbauteils 7 angeordnet, und durch die Federkraft wird das Einbauteil 7 nahezu in einer Mittenlage der Führung 9 positioniert. Jedes Tragelement 11 haltert am Unterende eine Führung 9 so, daß sie vertikal bzw. in Z-Richtung verschiebbar ist. Die Führung 9 wird von einer Feder 12 nach unten gedrückt.

Die Betriebsweise der Fräsmaschine wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläu tert, die eine Zuschneidbahn für Leiterplatten 1 zeigt. Das Fräswerkzeug 15 startet in Stellung a′, durchläuft die Stellungen b′, c′ und d′ und kehrt zu Stellung a′ zurück.

Durch Drücken eines Schalters (nicht gezeigt) wird das Fräswerkzeug eingeschaltet. Dann wird die Spindel 21 in die Stellung a′ abgesenkt, und das Fräswerkzeug 15 beginnt mit dem Zuschneiden ungelochter Platten 3. Im weiteren Verlauf dieses Zuschneidvorgangs wird der Arbeitskopf 22 in Y-Rich tung bewegt, während die Platten entlang einer Bahn von Stellung a′ nach Stellung b′ zugeschnitten werden. Wenn das Fräswerkzeug die Stellung b′ erreicht, wird der Kopf 22 angehalten, und der Tisch 14 wird in X-Richtung verfahren, so daß die Platten entlang einer Zuschneidbahn von Stellung b′ nach Stellung c′ zugeschnitten werden. Wenn das Fräs werkzeug die Stellung c′ erreicht, wird der Tisch 14 ange halten, und der Arbeitskopf 22 beginnt, sich in Y-Richtung zu bewegen, so daß die Platten entlang einer Zuschneidbahn von Stellung c′ nach Stellung d′ zugeschnitten werden. Wenn das Fräswerkzeug die Stellung d′ erreicht, wird der Ar beitskopf 22 angehalten, und dann wird der Tisch 14 in X-Richtung verfahren. Wenn das Fräswerkzeug 15 die Stellung e′ erreicht, werden die Bürsten 6 durch den Zylinder 13 nach unten ausgefahren und drücken auf die Leiterplatten 1. Dann wird der Tisch 14 weiter in X-Richtung verfahren, so daß die Platten entlang der letzten Zuschneidbahn von e′ nach a′ zugeschnitten werden. Während des letzten Zu schneidvorgangs entlang der Bahn von e′ nach a′ bewegt sich das Einbauteil 7 relativ zur Führung 9 entlang der Stange 8, so daß sich die Bürsten 6 gemeinsam mit den Leiterplat ten 1 als Einheit bewegen können. Wenn das Fräswerkzeug die Stellung a′ erreicht, ist der Zuschneidvorgang beendet, und der Tisch 14 wird angehalten. Dann wird das Fräswerkzeug 15 abgeschaltet, die Spindel 21 wird angehoben, und die Bür sten 6 werden durch den Zylinder 13 zurückgezogen. Wenn sich die Bürsten von der Leiterplatte 1 lösen, kehrt jedes Einbauteil 7 unter der Einwirkung der Kraft der Feder 10 in eine Stellung nahe der Mitte der Führung 9 zurück.

Wenn die letzte Zuschneidbahn gekrümmt ist oder zur Y-Rich tung schräg verläuft, muß sich das Einbauteil 7 bewegen, wenn aber die letzte Zuschneidbahn in Y-Richtung verläuft, bewegt sich das Einbauteil 7 nicht. Im erstgenannten Fall werden also sowohl die Spindel als auch der Tisch so bewegt, daß die Leiterplatten schließlich mit einer Krüm mung zugeschnitten werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel umfaßt die Werkstückhaltevorrichtung zwei Einheiten, die jeweils an einem Querträger 17 angeordnet sind und aus einer Bürste 6, einem Tragelement 11, einer Feder 12, einer Stange 8, einer Führung 9 und Federn 10 bestehen; die Vorrichtung kann aber auch nur eine Einheit oder mehr als zwei Einheiten umfassen. Außer dem ist es möglich, mehrere Tragelemente 11 vorzusehen und diese jeweils an einen Zylinder 13 zur Einzelbetätigung einer Bürste anzuschließen. Anstelle von Bürsten können auch Materialien wie Gummi oder Schwamm oder auch Kugeln oder Rollen, die von der Führung 9 drehbar gehaltert sind, zum Druckbeaufschlagen der Leiterplatten verwendet werden.

Wie bereits im einzelnen ausgeführt wurde, werden in der Werkstückhaltevorrichtung nach der Erfindung die Leiter platten in stabiler Weise gehalten, und es kann eine gleichmäßige und ebene Schnittfläche erhalten werden, ohne daß die beim Stand der Technik üblichen Paßstifte 5 ver wendet werden, so daß sich eine verbesserte Arbeitsleistung ergibt.

Claims

1. Formfräsmaschine für Leiterplatten mit einem Maschinenhauptteil (23), einem in X-Richtung bewegbaren Werkstücktisch (14), einem in Z-Richtung verfahrbaren Vertikalfräskopf (22), wobei eine relative Bewegung zwischen dem Werkstücktisch (14) und dem Vertikalfräskopf (22) in Y-Richtung vorgesehen ist, und mit einer Halte vorrichtung für die Leiterplatten, in deren in Z-Richtung verschiebbaren Führung (9) eine Leiterplattenhalterung (6, 7) in X-Richtung beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltevorrichtung am Maschinenhauptteil (23) angeordnet ist und
daß der Vertikalkopf (22) am Maschinenhauptteil (23) in Y-Richtung beweglich angeordnet ist.

2. Formfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (9) an einem Tragelement (11) der Halte vorrichtung in Vertikalrichtung elastisch verschiebbar gehalten ist und daß die Leiterplattenhalterung (6, 7) in der Führung (9) in X-Richtung entgegen einer elasti schen Kraft verschiebbar ist.

3. Formfräsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung einen horizontalen Querträger (17) aufweist, an dem wenigstens zwei Tragelemente (11) längsverschiebbar und feststellbar geführt sind.