Ротационная печатная машина для печатных плат Советский патент 1988 года по МПК B41F17/00 

/ S

fS

00

а

(Г

со со

113

Изобретение относится к оборудованию для изготовления печатных плат, в частности к печатному оборудованию.

Цель изобретения - снижение энер- гоемкости, габаритов и повьш1ение качества печати.

На фиг.1 изображена принципиальная схема машины с двухцилиндровым печатным аппаратом; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - положение цилиндров при накате краски на форму; на фиг,4- положение цилиндров перед началом пе- : чати при формном цилиндре с большой технологической выемкой; на фиг.5 - схема равнения заготовки платы по цилиндрическим упорам на цилиндре; на фиг.6 - кинематическая схема кулачкового шестеренчатореечного меха- I низма остановки и разгона печатного 1 аппарата; на фиг. 7 -.схема цикло- i управляющего блрка двухцилиндровой машины; на фиг.8 - циклограмма работы машины с двухцилиндровым печатным аппаратом; на фиг.9 - принципиальная схема машины (вариант с трехцилинд- ровым офсетным печатным аппаратом); на фиг.10 - конструкция опор формного цилиндра машины; на фиг.1 - конструк 1.1я опор офсетного цилиндра и цикло- управляющего устройства; на фиг.12 - схема циклоуправляющего блока машины с трехцилиндровым аппаратом; на фиг.13 - циклограмма работы машины с трехцилиндровым печатным аппаратом (трехоборотный вариант ее наладки); на фиг.14 - циклограмма работы машины с трехцилиндровым печатным аппаратом (двухоборотный вариант ее нападки); на фиг. 15 - схема машины с трехцилинд ровым печатным аппаратом (вариант для печати на рулонном материале); на фиг.16- последующие положения установочных (базирующих) штифтов для рулонного материала; на фиг.17- принци- пиальная схема машины с четьфехцилинд ровым офсетным печатным аппаратом двухсторонней печати; на фиг.18 - схема вьшодного устройства; на фиг.19 - конструкция вьшодного устройства.

Ротационная печатная машина для печати плат содержит смонтированный на станине 1 печатный аппарат, включаю- при двухцилиндровом построении печатающий (формный) цилиндр 2, опор- ный цилиндр 3 (печатный цилинд,р) (фиг.1-45 6), а при построении аппарата дпя офсетной печати формный цилиндр 4, печатающий цилиндр (офсет-

192

ный) 2 иопорньш цилиндр (печатный) 3, (фиг. 9, 15, 17), а также механизм натиска.

Машина содержит, кроме того, смон- тирован:ный на станине 1 красочный аппарат, включающий дукторный цилиндр 5, передаточный валик 6, краскоподаю- щие цилиндры 7 и 8, раскатной цштиндр 9 и накатной валик 10, привод, в состав которого входят двигатель 11 и редуктор 12, связанный через шестер-- ни 13 и 14 с печатающим цилиндром 2 и через шестерню 15 с цилиндрами кра сочного аппарата, механизм поочередного перемещения накатного валика 10 за время одного рабочего цикла, состоящий из эксцентричнък втулок 16, в которых установлены цапфы накатного валика.iO, рычажной системы 17 и пнев моцривода 18, и устройство циклической остановки, фиксации и пуска печатающего цилиндра 2, включающее электромагнитную муфту 19, установленную в приводе цилиндра 2, смонтированный на станине коническо-цилиндрический фиксатор 20 с пневмоприводом 21, бЛок датчиков 22-25 фазового положения цилиндра 2 и два последовательно соединенных одно с другим реле времени - 26 и 27., из которых реле времени 26 своим входом соединено с датчиком 22 блока датчиков и своим выходом с пневмоприводом 28 механизма натиска, а реле времени 27 соединено своим выходом с электромагнитной муфтой I9 и пневмоприводом 21 фиксатора 20, под который на шестерне 29 цилшадра 2 выполнено коническое отверстие 30, которое может быть выполнено в теле самого цилиндра 2.

Пневмопривод 28 механизма натиска соединен также с датчиком 23, блока датчиков, датчики 24 и 25 которого имеют связь с пневмоприводом 18 механизма перемещения накатного валика 10.

Механизм натиска содержит также эксцентричные втулки 31, в которых установлены цапфы, связывающую их с пневмоприводом 28 рычажную систему, звено 32 которой состоит из двух частей, связанных одна с другой посредством гайки 33 с правой и левой резьбой, и ограничитель (не показан) крайнего положения рычажной системы. Для гашения скорости вращения цилиндра 2 име .ется тормоз 34, которьм управляется датчиком 22.

313

Кроме того, на цилиндре 2 (фиг.1, 2) имеется два передних упора 35, а на станине 1 - один боковой упор 36, позволяющие предварительно ориентире- вать плату 37 (запечатывая изделие) относительно печатающего цилиндра 2. Дпя окончательной базировки плат, имеющих базовые отверстия 38, преду смотрены установочные коническо-ци-- линдрические штифты 39 и средство управления этими штифтами, включающее пневмопривод и реле времени 41, вход которого подключен к реле времени 26, а выход к пневмоприводу 40, свя- занному с датчиком 23.

Для плат, имеющих базовые призмы (фиг.5) на передней кромке, упоры 35 цилиндра 2 выполняются цилиндрическими. Блок датчиков 22-25 установ- лен на станине 1, а магнитная метка 42 - на зубчатом колесе 43, кинематически связанном с цилиндром 2 посредством колеса 44. Передаточное отношение этой зубчатой пары равно двум.

Для циклической остановки цилиндра 2 в машинах с повышенной скоростью работы может быть применен известный (фиг.6/ кулачковый зубчато- реечный механизм 45-46 с приводом через рычажную систему 47 от много оборотного кулачка 48. В этом варианте исполнения исключена муфта 19 и тормоз 34, а шестерня 14 снабжена изве стным механизмом ее осевого перемещения для вьгаода ее из зацепления с шестерней 29 в период выстоя цилиндра 2. В тихоходных машинах примене- ние этого механизма из-за его слож- ности нецелесообразно.

Привод раскатного цилиндра 9 и печатающего цилиндра 2 подобран так, что передаточное отношение в этом приводе между раскатным 15 и печатающим 2 цилиндрами превьшхает отношение радиуса печатающего цилиндра 2 к радиусу раскатного цилиндра 15. Это позволяет обеспечить вращение раскатного цилиндра 15 с большей окружной ско- ростью, чем окружная скорость цилиндра 2 и, тем самым, осуществлять раскат краски и перенос ее на накатной валик 10 на большой скорости, а процесс печати на малой скорости, т.е. конструкция красочного аппарата упрощается за счет достижения необ ходимо- го раската краски малым числом вали- ков, и повьщ1ается качество печати.

В варианте исполнения машины с тремя цилиндрами в составе печатного аппарата (форматным 4, офсетным 2 и печатным 3, фиг.9) упорный цилиндр усг танавливается в эксцентричных втулках 49 (фиг.10), кинематически связанных с пневмоприводом 50. С цилиндром 4 жестко связано зубчатое колесо 51, находящееся в зацеплении с зубчатым колесом 29, причем высота зубьев этих колес выбрана такой, чтобы при зазоре между цилиндрами 4 и 2 зубчатое зацепление не нарушалось. В зтом варианте исполнения машина снабжается до- полнительньтми датчиками 52 и 53 фазового положения цилиндра 2 (фиг,12), который как и при двухцилиндровом построении печатного аппарата установлен в обычных опорах, но несет на себе и приводную щестерню 54, нахо дящуюся в зубчатом зацеплении колеса- ш 55 и 56, несущими магнитные метки 57 и 58..

Зубчатые колеса 55 и 56 свободно сидят на осях 59 и 60, закрепленных на станине 1 и несущих диски 61 и 62, на которых размещены датчики фазового положения цштиндра 2.

Размещенные на диске 62 датчики предназначены для работы машины в двухоборотном режиме, а датчики, размещенные на диске 61, - для работы машины в трехоборотном режиме.

Трехцилиндровая машина в варианте применения для печати на рулонном материале снабжается средством 63 пробивки в ленточном запечатьшаемом материале 64 базовых отверстий, смонтированным перед установочными штифтами 39 по ходу перемещения материала 64. Предпочтительным является, когда средство пробивки базовых отверстий 63 и установочные штифты 39 размещены по разные стороны от зоны печатного контакта, причем расстояние между ними должно быть равно или кратно шагу запечатываемого изображения на ленте.

При использовании двух комплектов красочных и печатных аппаратов возможно построение машины по четырехцилиндровой схеме, обеспечивающей печать Двусторонних плат (фиг. 17, на которой соответствующими позициями обозначены описанные выше элементы мапгины).

Необходимо отметить, что в качестве привода установочных штифтов может

5136

быть использован и не только пневмопривод.

Для перемещения опорного цилиндра 3 и накатного валика 10 использование пневмопривода является предпочтитель- ным, так как такой привод обеспечивает необходимое и регулируемое усилие прижима этих органов к тем органам машины, с которыми они вступают в контакт, причем в совокупности свободная установка опорного цилиндра на |оси его вращения и наличие пневмопри- |вода в составе механизма натиска обеспечивают печать на платах с дос- таточно большим допуском по толщине.

Ротационная печатная машина для печатных плат работает следзгющим образом,

В варианте двухцилиндрового по- строения печатного аппарата (фиг. I) |при остановленных цилиндрах 2 и 3 ;(фиг.1) плата вручную или роботом- Манипулятором или еще каким-либо транспортным устройством устанавлива- ется по двум пер1едним 35 и одному бо- |совому 36 упорам (фиг.2). В этот Ьериод накатной валик 10 прижат к раскатному цилиндру 9 и приводится от него во вращение за счет сил тре- Ния, происходит раскат краски на по- вьшгенной по сравнению со скоростью печати скорости. Если на плате имеется (фиг,5) базовые призмы, то

выравнивание производится только по

Двум передним цилиндрическим упорам, Йсли на плате 37 имеются базовые от- йерстия 38, то плата после равнения йо упорам 35 и 36 ипи только по упо- Дам 35 устанавливается на установочные 4тифты 39, время на подачу и выравнива- «ие платы задается реле времени 26. Когда оно сработает, включаются ре- Jle времени 27 и 41 и одновременно включается пневмопривод 28 механизма на тиска (фиг.1, 7, 8). При этом перед- ИМЯ кромка выравненной платы 37 ока- ;|ывается зажатой между цилиндрами . 2. и 3. По истечении заданной паузы срабатывает реле времени 41, которое выключает пневмопривод 40 и устано- Е1очные штифты 39 опускаются в нижнее крайнее положение, обеспечивая возможность перемещения платы 37 влево. Затем срабатьшает реле времени 27, которое включает пневмопривод 21 и электромагнитную муфту 11, В результате фиксирующий штифт 20 выходит из отверстия 30 в колесе 29 и цилиндр

ю is

0 5 о

5

0 5 g д

19б

2, несуиснй форму 65, начинает вращать- ся, запечатывая верхнюю поверхность платы 37. Последовательность срабатывания механизмов поясняется циклограммой на фиг.8, на которой позициями исполнительных органов машины обозначены соответствующие им цикловые ломанные линии. Когда холостая технологическая выемка цилиндра 2 подойдет к накатному валику 10, по команде датчика фазового положения 24 срабатывает привод 18, накатной валик 10 устанавливается в крайнее правое поло жение и, взаимодействуя с печатной формой 63 цилиндра 2, наносит на нее слой краски. При этом запечатанная плата 37 поступает на вьгоодной транспортер 66 и далее в сушильную камеру (не показана), а цилиндр 3 после завершения процесса печати опускается в нижнее положение (по команде от датчика 23 (фиг.7) на пневмопривод 28). Когда накатной валик 10 накатает краску на форму 65 и снова окажется в выемке .цилиндра 2, тогда по команде от датчика 25 срабатывает пневмопривод 18, и накатной валик, перемещаясь в левое крайнее положение, прижимается к раскатному цилиндру.9 и на повьш1енной скорости снова начинает раскатывать краску на своей поверхности. В это время 1 1линдр 2 завершает второй оборот. Затем по команде датчика 22 включаются электромагнитная муфта 9, реле времени 26 и тормоз 34, а также дополнительное реле времени 67 (при его наличии), которое по истечении паузы включает тормоз 34 и привод 21 цилиндрическо- конического фиксатора 20, фиксирует цилиндр 2 в точном исходном положении и далее цикл работы повторяется.

Если размер платы в направлении ее движения равен или меньше длины дуги окружности (по рабочей части) цилиндра 2 между зонами его контакта с валиком 10 и цилиндром 3 или же на цилиндре 2 имеется увеличенная технологическая выемка (фиг.4), то машина налаживается на однооборотную работу цилиндра 2, так как неиспользованная поверхность формы 65 может оставаться не закатанной краской. Для этого отключаются датчики, соответствующие метке 42 на колесе 43, совершающем два оборота за цикл,, и подключаются датчики на станине, со 1369919

ответствующие метке 58 на колесе 44, совершающем один оборот за цикл.

В варианте исполнения машины с трехцилиндровым офсетным печатным аппаратом работа машины происходит аналогичным образом, однако для повьше- НИН качества печати путем исключения ударных процессов в момент прохожде

8

печатного аппарата и запуск реле времени 26. Далее процесс повторяется.

Если размер платы 37 равен или меньше длины дуги АС (по рабочей части цилиндра) (фиг,9), то машина нала- :живается на двухоборотную работу. Для этого на трехоборотном колесе 55 вы ключаются датчики, соответствующие

ния технологических выемок машина на- ю метке 37, и включаются в рабочее состояние датчики, соответствующие метке 58 на двухоборотном колесе 56. Последовательность срабатьшання механизмов показана на циклограмме на фиг.11,

15 . В варианте исполнения машины для рулонного материала (фиг.15) работа механизмов протекает вышеописанным образом. Пробивка базовых отверстий 38 осуществляется сразу же по оконча-

2Q НИИ процесса базирования ленты 64

штифтами 39, последовательные положения которых в процессе равнения при возможных неточностях остановки ленты показаны на фиг.16. При этом варианте

25 машина комплектуется известными лями циклической смотки и намотки ленточного материала, и поэтому на фиг.15 не показаны.

Пример реализации машины в вариан-

30 те двухсторонней печати дан на

фиг. 17. Ее работа протекает вьштеопи- : санным образом, однако плата 37 запечатывается одновременно со всех сторон и поэтому ее вывод должен осуществляться по боковым направляющим 68 (фиг.18, 19) с помощью роликов 69, 70, а затем с помощью транспортера 71 с толкающими упорами 72.

Для уменьшения энергоемкости предлагаемая машина в случае ее эксплуа-г тации на медленной скорости может .снабжаться встроенной в привод красочного аппарата электромагнитной муфтой 73, работающей попеременно

45 с муфтой 19. В этом случае возможно использование двигателя с уменьшенной (порядка на 30%) мощностью.

Изобретение позволит значительно уменьшить металлоемкость, энергоем-

5Q кость и габариты машин для печати на платах, а также увеличит точность

лаживается в зависимости от размера плат или на трехоборотную работу ци линдров печатного аппарата, или же на двухоборотную работу. С этой целью в рабочее состояние включаются или датчики фазового положения, соответствующие метке 57 на трехоборотной шестерне 55, или же датчики, соответствующие метке 58 на двухоборотной шестерне 56.

При трехоборотной работе машины (фиг.9) выравнивание заготовки платы 37 относительно офсетного печатающего цилиндра 2 и пуск печатного аппарата QT реле времени 26 вьшолняются совершенно аналогично вьщ1еописанному процессу равнения. Последовательность операций поясняется циклограммой на фиг.13.

В процессе печати платы 37 между цилиндрами 2 и 4 имеется зазор, а накатной валик 10 прижат к форме 65 цилиндра 4 и накатывает на нее краску. После окончания печати и завершения первого оборота цилиндра 4 плата выходит на выводной транспортер 66, а затем от датчиков 23, 25 срабатывают соответственно пневмоприводы 28 и 18, вследствие чего цилиндр 3 опускается в нижнее положение, а валик 10 снова прижимается к раскатному шилиндру 9. При втором обороте ци линдра 4 (фиг.13) в момент совпадения выемок на цилиндрах 4 и 2 от датчика- 52 срабатывает пневмопривод 50,формный цилиндр 4 перемещается к офсетному (печатающему) цилиндру 2 и происходит передача изображения с формного цилиндра 4 на офсетный 2. После . этого при повторном совпадении вые мок от датчика 53 снова срабатьгоает пневмопривод 50, и цилиндр 4 возвращается в исходное левое, положение, выходя из контакта с цилиндром 2. По : окончании третьего оборота цилиндром печатного аппарата метка 57 подходит к датчику 22, в результате чего ранее описанным путем происходит остановка

35

40

55

печати, что необходимо при изготовлении печатных плат высокого качества.

Формула изобретения

1 .Ротационная печатная машина для печатных плат, содержащая смонтн8

печатного аппарата и запуск реле времени 26. Далее процесс повторяется.

Если размер платы 37 равен или меньше длины дуги АС (по рабочей части цилиндра) (фиг,9), то машина нала- :живается на двухоборотную работу. Для этого на трехоборотном колесе 55 вы ключаются датчики, соответствующие

35

40

печати, что необходимо при изготовлении печатных плат высокого качества.

55

Формула изобретения

1 .Ротационная печатная машина для печатных плат, содержащая смонтн913

ров анные на станине печатный аппарат включающий печатающий и опорный цилиндры и механизм натиска, красочный аппарат, включающий по меньшей мере один раскатной цилиндр и накатной валик для передачи краски с раскатного цилиндра на ротационную печатную форму, и привод, отличающая - с .я тем, что, с целью снижения энергоемкости, габаритов и повышения ;качества печати, она имеет устройство I циклической фиксации и пуска печа- тающего цилиндра и механизм поочеред наго перемещения накатного валика за время одного рабочего цикла к раскатному цилиьщру и печатной форме, при этом передаточное отношение в приводе |между раскатным и печатающим цилинд- ;рами превышает отношение радиуса пе- чатающего цилиндра к радиусу раскатного циливдра.

2.Машина поп.1, отличаю- ;щ а я с я тем, что устройство цикли- ческой фиксации и пуска печатающего Цилиндра включает в себя электромагнитную муфту, установленную в приводе печатающего цилиндра, смонтированный на станине фиксатор положения печатающего цилиндра с пневмоприводом, блок датчиков фазового положения пе чатающего цилиндра и два последова- |гельно соединенных одно с другим реле fepeмeнИj первое из которых своим уходом соединено с блоком датчиков фазового положения печатающего ци- Яивдра и своим вторым выходом - с йриводным органом механизма натиска,

Вид А 44

13

Фиг. 2

910

а второе - своим выходом соединено с электромагнитной муфтой и приводом фиксатора, при этом на печатающем цилиндре выполнено отверстие под фиксатор, а блок датчиков фазового положения печатающего цилиндра подключен к механизму поочередного перемещения накатного валика.

3.Машина попп.1и2, отли- чаю-щаяся тем, что она содержит установочные щтифты под базовые отверстия запечатьшаемого изделия и средство управления ими, включающее привод и реле времени, соединенное СБОИМ входом с выходом первого реле времени устройства циклической фиксации и пуска печатающего цилиндра, а выходом с приводом установочных штифтов, который соединен с блоком датчиков фазового положения печатающего цилиндра.

4 .Маш;яна по ,о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что установочные штифты размещены перед зоной печатного контакта по ходу перемещения запечатываемого изделия.

5.Машина по пп. -3, отличающаяся тем, что, с целью расширения ее технологических возможностей за счет обеспечения печати на рулонном материале, она имеет средство пробивки в запечатьтаемом изделии базовых отверстий, смонтированное на станине перед установочными штифтами по ходу перемещения запеча- тьшаемого изделия.

Фаг.З

35

-xt

35

т

Фиг. 5

7

8

Изобретение относится к оборудованию для изготовления печатных плат, в частности к печатному оборудованию, и позволяет значительно уменьшить металлоемкость, энергоемкость, габаритные размеры, повысить точность печати путем изменения конструкции красочного аппарата и системы наката краски на форму, а также применением системы фиксирования печатного цилиндра и запечатьшаемого материала. ционная печатная машина для печатных плат имеет устройство циклической фиксации и пуска печатающего цилиндра 2 и механизм поочередного перемещения накатного валика за время одного рабочего цикла к раскатному цилиндру 9 и печатной форме 65, при этом передаточное отношение в приводе между раскатным 9 и печатающим 2 цилиндрами превышает отношение радиуса печатающего цилиндра 2 к радиусу раскатного цилиндра 9. 4 з.п. ф-лы, 19 ил. о € (Л

фие.6

.4

Фие.7

73

фие.З

28

Фиг.З

51

.

tfSфиг. 11

/

m 56- Ч

Фиг. Ю

I

.0

Фиг. 12

Фиг. /

10

J V

Фиг. 15

Фш. 15

63

Л

I

.Л

6А

г

1

39

11

тгт

фи. /5

Jt

72

7/

/

4J

/

5 (.; 7-

-fl

u

тттч

tt

г)

6-5