Устройство для графаретной печати Советский патент 1991 года по МПК B41F15/18 

сл

с

Изобретение относится к оборудованию для трафаретной печати на необожженные (гибкие) керамические подложки в производстве металлокерамических корпусов интегральных схем, а также может быть использовано для нанесения паст на жесткие подложки и печатные пласты в производстве изделий микроэлектроники и полиграфической промышленности.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем печати на изделиях различной жесткости.

На фиг. 1 изображено устройство для трафаретной печати, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2 (печатный стол в исходном положении подачи подложки на стол); на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2 (печатный стол в положении позиционирования подложки); на фиг. 5 - вид В на фиг. 3; на фиг. 6 - вид В на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 4; на.фиг. 8 - разрез Д-Д

на фиг. 4; на фиг. 9 - разрез Е-Е на фиг. 4,- на фиг. 10 - разрез Ж-Ж на фиг. 5; на фиг. 11 - разрез 3-3 на фиг. 6; на фиг. 12 - ракельный механизм),общий вид; разрез И-И на фиг. 1; на фиг. 13-разрез К-Кнафиг. 12; на фиг. 14 - показана работа контрракеля со сплошной рабочей кромкой, возвращающего пасту в позицию включения рабочего ракеля; на фиг. 15 - работа контрракеля с пазом.

Устройство для трафаретной печати содержит основание 1, на котором установлены печатный механизм 2 с механизмом ракеля 3, смонтированный над трафаретной печатной формой, под которым установлен печатный стол 5 приводом 6 и подающе-выводной транспортер 7 Q гибкой тягой$ установленный между подвижной 9 и неподвижной 10 губками печатного стола 5.

О

ю

N Јь

Ю

Вне печатного стола 5 направление подложки при перемещении ее гибкими тягами 8 обеспечивается направляющими планками 11, установленными на базовых плитах 12 транспортера 7.

Печатный, стол 5 содержит основание 13 с установленными на нем подвижной губкой 9 и поджатой пружиной 14 в сторону неподвижной губки 10. На губках установлены вакуумные плиты 15 и 16, образующие рабочую плоскость печатного стола 5 с отверстиями для подвода вакуума, с дугообразными пазами для прохода позиционирующих штифтов 17 и позиционирующих накладок 18 и отверстиями для базирующих штырей 19.

Базирующие штыри 19 установлены в подвижной 9 и неподвижной 10 губках с возможностью вертикального перемещения и подпружинены в сторону поворотного кулачка 20. установленного с возможностью поворота на вале-шестерне 21, и через два клиновых уступа сцепляющегося с пружинной собачкой 22, установленной жестко на вале шестерни 21 под водилом 23, обеспечивающим отвод подвижной губки 9 и сво- бодно проходящим при повороте под неподвижной губкой 10. Базирующие штыри 19, установленные в неподвижной губке 10, постоянно находятся в контакте с поворотным кулачком 20 и обеспечивают его фиксацию от поворота при обратном ходе собачки 22 и проскакивании его клиновых уступов поворотного кулачка 20.

Механизм поворотных ориентирующих рычагов содержит четыре корпусные втулки 24, попарно установленные в подвижной 9 и неподвижной 10 губках. В каждой из корпусных втулок 24 установлен вал 25, подпружиненный в сторону вакуумной плиты 15 и 16 пружиной 26.

На вале жестко установлен подъемно- поворотный ориентирующий рычаг 27 с двумя позиционирующими штифтами 17, причем на одном штифте установлена позиционирующая накладка 18, позволяющая исключить заход дугообразного паза в вакуумной плите 15 и 16 в зону расположения заготовки на столе, что исключает ее повреждение ракелем 3 при нанесении пасты. На выходе валов 25 из основания 13 печатного стола 5 на них жестко установлены двухплечии рычаги 28, подпружиненные пружиной растяжения 29, обеспечивающей поворот валов 25 навстречу один другому, и поджимающей ориентирующие рычаги 27 с позиционирующими штифтами 17 и упором 30„устэновленными на неподвижной губке 10, и соответственно упором 31, установленным в подвижной губке 9.

Упоры 30 и 31 обеспечивают регулировку положения ориентирующих рычагов 27, а соответственно и положения подложек на столе 5.

На валах 25 со стороны подвижной губки 9 установлена планка 32, жестко связанная с тягами 33, проходящими в направляющих втулках 34, установленных в каретке вертикального перемещения 35 пе0 чатного стола 5.

На концах тяг 33 установлена упорная планка 36 с упорами 37, расположенных с возможностью контакта с подпружиненными рычагами 28, установленными на валах

5 25 со стороны неподвижной губки 10 при перемещении подвижной губки 9 с тягами 33, а со стороны подвижной губки 9 на основании 13 установлены упоры 38 с возможностью контакта с подпружиненными

0 двуплечими рычагами 28.

На торцах валов 25 установлены упорные шайбы 39 с возможностью контакта с упорными планками 40, жестко установленными на направляющих стойках 41, ус5 тановленных на базовой плите 42.

Упорная планка 40 имеет два паза, обеспечивающих вход и выход валов 25 с упорными шайбами 39 при перемещении подвижной губки 9.

0Основание 13 печатного стола смонтировано на каретке вертикального перемещения 43, установленной в направляющих стойках 41.

Каретка вертикального перемещения

5 43 содержит фиксаторы 44, тяги 33 и вал- шестерню 21 с фиксирующей шайбой 45, установленной с возможностью вращения, и упорным шариком 46, посредством которого каретка 43 установлена на пово0 ротный кулачок 47 кулачково зубчатого привода 6.

Кулачково-зубчатый привод 6 содержит корпус 48 с установленным на нем поворотным кулачком 47, на котором в зоне выстоя

5 жестко установлен зубчатый сектор49 с возможностью входа в зацепление с валом-шестерней 21.

Вал 50 поворотного кулачка 47 посредством муфты 51 связан с червячным редук0 тором 52 и электродвигателем 53 и смонтирован на корпусе 48.

На входном валу редуктора 52 установлена зубчатая звездочка 54 с бесконтактным датчиком 55, необходимые для

5 поворота кулачка 47 на заданный угол по счету числа оборотов двигателя.

Ракельный механизм содержит приводной пневмоцилиндр 56, смонтированный в корпусе 57. На штоке пневмоцилиндра 56 установлен, с возможностью качания, рабочий полиуретановый ракель 58 в держателе 59, смонтированном на направляющих колонках 60, связанных посредством качалок 61 с направляющими колонками 62, установленных в корпусе 57, на концах которых установлен цанговый держатель 63 контрракеля 64 из нержавеющей стали, касающегося при рабочем ходе сетки 65, смонтированной на трафаретной печатной форме 4.

Устройство для трафаретной печати работает следующим образом.

Заготовка (подложка) подается на гибкие тяги 8 транспортера 7 вручную оператором, либо автоматически из загрузочного устройства манипулятором.

Транспортер 7 перемещает подложку на печатный стол 5. При пересечении подложкой фотодатчика транспортера счетчик системы управления отсчитывает заданное число оборотов двигателя и отключает транспортер. Подложка на печатном столе 5.

Включается электродвигатель 53 печатного стола 5 и поворачивает поворот- ный кулачок 47 кулачково-зубчатого привода 6, При этом, проходя зону предварительного подъема, поворотный кулачок 47 поднимает печатный стол на каретке вертикального перемещения 43 и стол раздвинутыми губками 9 и 10 снимает подложку с транспортера 7.

После снятия столом 5 подложки транспортера 7 поворотный кулачок 47 входит в зону выстоя, вертикальное движение стола 5 прекращается, а.зубчатый сектор 49 входит в зацепление с валом-шестерней 21 и при дальнейшем ходе поворачивает его.

При повороте вал-шестерня 21 выходит из фиксаторов 44, одновременно поворачи- вает водило 23, удерживающее губку 9 в отведенном состоянии. Поворачиваясь, водило 23 отходит от губки 9, которая под действием пружины 14 перемещается вслед за во- дилом 23 в сторону неподвижной губки 10 до момента их смыкания.

Смыкание губок 9 и 10 происходит по торцовой поверхности вакуумных плит 15 и 16, образующих при этом единую рабочую плоскость печатного стола 5.,

При перемещении подвижной губки 9 в Сторону неподвижной губки 10 поворотные двуплечие рычаги 28 со стороны подвижной губки 9 отходят от упоров 38, а со стороны неподвижной губки 10 соответственно пе- ремещаются. Тяги 33 отводят планку 36 с упорами 37, при этом пружины 29 поворачи- вают двуплечие рычаги 28 с валами 25 и ориентирующими рычагами 27 навстречу t один другому до упоров 31 и 30 соответст-

венно в подвижной 9 и неподвижной 10 губках.

При этом подложка захватывается позиционирующими штифтами 17 и устанавливается по оси симметрии печатного стола 5, а позиционирующие накладки 18, выполняя функции упоров в перемещении подвижной губки 9, устанавливают подложку так, что ее продольная ось симметрии совмещается с линией смыкания губок стола 5. Все это обеспечивает предварительное позиционирование подложки, т. е. установку базовых отверстий подложки над базирующими штырями 19.

При смыкании губок 9 и 10 печатного стола 5 валы 25 со стороны подвижной губки 9 вводятся ею в пазы упорных планок 40, а базирующие штыри 19 - в контакт с поворотным кулачком 20.

После смыкания губок печатного стола 5 и дальнейшем повороте вала-шестерни 21 зубчатым сектором 49 пружинная собачка 22, захватывая два клиновых уступа поворотного кулачка 20, поворачивает его, при этом под действием выступов профиля кулачка 20 базирующие штыри 19 дважды выдвигаются вверх и, входя в базовые отверстия подложки, обеспечивают ею точное базирование, причем после второго выдвижения базирующих штырей 19 вверх в полости вакуумных плит 15 и 16 подается вакуум, обеспечивающий надежную фиксацию подложки на печатном столе 5.

При окончании базирования подложки штырями 19 зубчатый сектор 49 выходит из зацепления с валом-шестерней 21, причем последний встает на фиксаторы 44.

Зона выстоя профиля кулачка 47 кончается и, проходя зону окончательного подъема, он поднимает печатный стол 5 на каретке вертикального перемещения 43 до позиции нанесения пасты.

При этом движении упорные шайбы 39, упираясь в упорные планки 40, останавливают валы 25 с ориентирующими рычагами 27, пружины 26 сжимаются и позиционирующие штифты 17с позиционирующими накладками 18, выступающие над рабочей поверхностью печатного стола 5, опускаются в пазы вакуумных плит 15 и Тб освобож- дая рабочую поверхность печатного стола и исключая, тем самым, повреждение трафаретов в процессе печати.

. Останов движения поворотного кулачка 47, а следовательно и вертикального перемещения печатного стола 5, обеспечивающий подачу подложки в позицию нанесения пасты и установку с высокой точностью технологического зазора между трафаретом и подложкой, производится по команде счетчика числа оборотов двигателя 53 системы управления установкой получающего сигналы от бесконтактного датчика 65, фиксирующего прохождение выступов зубчатой звездочки 54 при ее вращении во время работы электродвигателя 53,

После подачи подложки в позицию нанесения включается печатный механизм 2, перемещающий механизм ракеля 3, причем при этом движении рабочий ракель 58 поднят, а контрракель 64, возвращающий пасту в позицию включения рабочего ракеля 58, опущен до контакта с трафаретом и при его движении за счет выборки в рабочей кромке контрракеля 64 в зоне топографического рисунка трафарета остается тонкий ровный слой пасты.

При обратном ходе сжатый воздух подается в верхнюю емкость пневмоцилиндра 56 и рабочий полиуретановый ракель 58 опускается вниз с заданным рабочим усилием, при этом качалки 61 поворачиваются и поднимают контрракель 64,

Проходя по трафарету, рабочий ракель 58 продавливает пасту через открытые зоны топографического рисунка трафарета на подложку.

По окончании процесса нанесения пасты включается реверс электродвигателя 53, и поворотный кулачок 47 поворачивается в обратном направлении.

При этом каретка вертикального перемещения 43 с печатным столом 5 опускается вниз, под действием пружины 26 валы 25 с ориентирующими рычагами 27 поднимаются вверх и выдвигают позиционирующие штифты 17 и позиционирующие накладки 18 из пазов вакуумных плит 15 и 16 над рабочей поверхностью печатного стола 5 по мере его перемещения вниз относительно упорных планок 40.

В зоне выстоя профиля поворотного кулачка 47 зубчатый сектор 49 входит в зацепление с валом-шестерней 21 и поворачивает его.

При обратном повороте вала-шестерни 21 пружинная собачка 22 проскакивает клиновые уступы поворотного кулачка 20, зафиксированного от обратного поворота постоянно поджатыми к нему базирующими штырями 19, установленными в неподвижной губке 10, и не вращает его, поэтому выдвижения базовых штырей 19 при опускании стола 5 не происходит. Отключается вакуум и снимает фиксацию подложки на столе.

При дальнейшем повороте вала-шестерни 21 зубчатым сектором 49 водило 23 входит в контакт с подвижной губкой 9 и отживает ее исходное положение. При перемещении подвижной губки 9 поворотные двуплечие рычаги 28 со стороны подвижной губки 9 входят в контакт с упорами 38, а со стороны неподвижной губки 10 соответственно перемещающиеся тяги 33 подводят планку 36 с упорами 37 в контакт с двуплечими рычагами 28. При дальнейшем ходе подвижной губки 9, растягивая пружины 29, двуплечие рычаги 28 с валами 25 и ориентирующими рычагами 27 отходят от упоров 30 и 31, поворачиваясь в противоположные стороны один от другого соответственно в подвижной 9 и неподвижной 10 губках. При этом позиционирующие штифты 17 отходят

от подложки, а позиционирующие накладки 18 перемещают подложку и устанавливают ее так, что ее продольная ось симметрии совмещается с осью симметрии транспортера 7, т. е. центр тяжести подложки устанавливается между гибкими тягами 8 транспортера 7, что обеспечивает надежное положение подложки при ее перемещении гибкими тягами 8 транспортера 7.

После раздвижения губок стола 5 зубчэтый сектор 49 выходит из зацепления с взлом-шестерней 21, причем последний встает на фиксаторы 44.

Зона выстоя поворотного кулачка 47 кончается и, проходя зону предварительного подъема, теперь уже опускания, печатный стол 5 на каретке вертикального перемеще- . ния 43 с раздвинутыми губками 9 и 10 опускается вниз в исходное положение, оставляя подложку с нанесенным топографическим

рисунком на гибких тягах 8 транспортера 7, который перемещает подложку с печатного стола и подает чистую на печатный стол 5. Цикл нанесения пасты повторяется.

Формула изобретения

Устройство для трафаретной печати, содержащее установленный на основание печатный механизм, включающий ракель и

контрракель и трафаретную печатную форму, печатный стол с парой раздвигающихся плит; механизм позиционирования со штырями и привод, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения печати на

изделиях различной жесткости механизм- позиционирования снабжен ориентирующими рычагами с накладками, шарнирно- установленными на соответствующих плитах печатного стола, при этом плиты

стола плотно контактируют между собой, а контрракель выполнен с пазом для исключения отмарывания трафаретной печатной формы, причем привод содержит кулачковый механизм, кинематически связанный с плитами стола и штырями.

2

-Ј

-t-У/.

&

т ™ :f

rL

ZL

«7

.f

и

-Н /J

JL

ь

-И

//

fl/

15

73

Фие.з

Й ЗПф

#ЛППЈ0(/

f

ЈЗПф

39

flens

81 5-3

6 17691

аз

Г-Г

я

29

Фиг. 7

Фиг.8

ез

k

6