Способ трафаретной печати и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B41F15/00 

Изобретение относится к полиграфической промышленности, в частности к машинам для трафаретной печати на платах печатного монтажа.

Целью изобретения является повышение точности нанесения рисунка.

На фиг. 1 изображен главный вид устройства; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - стол печати, главный вид; на фиг, 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - каретка стола

печати со снятым вакуумным столом; на фиг. 6, 7, 8 - схемы, поясняющие способ ориентации заготовки ПП.

Устройство содержит модуль ориентации заготовки ПП 1, механизм переноса заготовки ПП 2, устройство печати 3, систему управления 4.

Модуль ориентации 1 содержит транспортер 5, подвижные ограничители 6.

Механизм переноса заготовки ПП 2 содержит установленную на модуле ориентации 1 и устройстве печати 3 раму с направляющими 7, по которой при помощи пневмопривода 8 перемещается каретка 9с пневмозахватом 10.

Устройство печати 3 содержит основание, на котором размещена рама трафаретная 11 с трафаретом, стол печати 12, механизм съема заготовок ПП со стола 13. Стол печати содержит основание 14 и по- движную часть 15.

На основании 14 размещены: левый измерительный растр линейного фотоэлектрического преобразователя положения поперечной координаты 16, правый измерительный растр линейного фотоэлектрического преобразователя положения поперечной координаты 17, измерительный растр линейного фотоэлектрического пре- образователя положения продольной координаты 18, вторичный элемент линейного электродвигателя продольной координаты

19. вторичный элемент правого линейного электродвигателя поперечной координаты

20. вторичный элемент левого линейного электродвигателя поперечной координаты

21. разъем 22 для соединения с системой управления 4,

Подвижная часть 15 содержит каретку 23 и вакуумный стол 24.

Каретка 23 содержит опоры вакуумного стола 25, первичный элемент левого линейного электродвигателя поперечной координаты 26, первичный элемент правого линейного электродвигателя поперечной координаты 27, первичный элемент линейного электродвигателя продольной координаты 28, левую считывающую головку линейного фотоэлектрического преобразо- вателя положения.поперечной координаты 29, правую считывающую головку линейно го фотоэлектрического преобразователя поперечной координаты 30, считывающую головку линейного фотоэлектрического пре- образователя положения продольной KOOPJ динаты 31, держатели фотоприемников 32, блок 33 фотоприемников 32, трубопровод 34 аэростатической опоры, ленточный кабель 35, разъем каретки 36.

Кроме того, на механизме переноса заготовок ПП 2 и на раме трафаретной 11 установлены источники света 37,

Устройство работает следующим образом.

Заготовка ПП с реперными отверстиями подается на модуль ориентации 1. Транспортер 5 подает заготовку ПП в зону действия подвижных ограничителей б, которые ориентируют заготовку ПП на плоскости модуля ориентации 1, При этом каретка 9 механизма переноса заготовки ПП 2с закрепленным на ней пневмозахватом 10 находится над модулем ориентации. После того, как заготовка ПП сориентирована, пневмозахват, совершая вертикальное возвратно-поступательное движение, захватывает заготовку ПП и приподнимает ее над плоскостью модуля ориентации 1. Затем каретка 9 при помощи пневмопривода 8 перемещается по направляющим 7 в зону загрузки устройств печати 3. При этом в зоне загрузки каретка 9 занимает такое положение, чтобы световой поток от источников света 37 проходил через реперные отверстия заготовки ПП. При этом подвижная часть 15 стола печати 12 располагается под рамой трафаретной таким образом, чтобы световой поток от источников света 37 проходил через реперные отверстия в трафарете трафаретной рамы 11 и попадал на фотоприемники 32, в качестве которых использованы дифференциальные фотодиоды, блока 33 фотоприемников. При этом система управления 4 обеспечивает такое положение подвижной части 15, чтобы освещенность фотоприемников 32 была максимальной. Такое положение подвижной части 15 относительно рамы трафаретной 11 фиксируется системой управления 4. Таким образом, происходит совмещение баз неподвижного трафарета и подвижной части стола 15. Эта часть ориентации иллюстрируется фиг, 6. Затем подвижная часть 15 перемещается в зону загрузки устройства печати 3 и занимает место под заготовкой ПП, обеспечивающее попадание максимального светового потока от источника света 37 через реперные отверстия заготовки ПП на фото- приемники 32. После достижения такого взаимного расположения происходит фиксация заготовки ПП на вакуумном столе 24 подвижной части 15. Таким образом происходит совмещение баз неподвижной заготовки ПП и подвижной части стола 15. Эта часть ориентации иллюстрируется фиг. 7. Затем подвижная часть стола 15 с зафиксированной заготовкой ПП перемещается под трафаретную раму 11 в положение, зафиксированное ранее системой управления 4. Происходит совмещение баз трафарета и подвижной части стола 15, Эта часть ориентации иллюстрируется фиг. 8. Затем происходит нанесение рисунка на заготовку ПП и съем заготовки ПП при помощи механизма съема заготовок ПП 13 со стола печати 12. Цикл повторяется.

При перемещении подвижной части стола 15 по основанию 14 между ними создается воздушная подушка, которая исчезает при фиксации подвижной части стола 15 на основании 14. Определение положения подвижной части стола 15 на основании 14 и передача информации об этом в систему управления 4 производится при помощи измерительных растров линейных фотоэлектрических преобразователей положения 16, 17, 18 и считывающих головок линейных фотоэлектрических преобразователей положения 29, 30, 31.

Использование заявляемого способа и устройства трафаретной печати при прочих равных условиях (вязкость краски, давление ракеля, скорость перемещения ракеля, тип сетки для изготовления трафарета, качество изготовления трафарета, жесткость трафаретной рамы и т.д.) позволяет повысить точность нанесения рисунка как в пределах одной партии изделий (получаемых с одного трафарета), так и от партии к партии (при смене трафарета).

Повышение точности в пределах одной партии достигается за счет того, что использование в транспортно-позиционной системе измерительных растров позволяет располагать подвижную часть стола под трафаретом в одном и том же месте с точностью, соответствующей разрешающей способности растров; В прототипе расположение подвижной части стола под трафаретом определяется механическими подпружиненными упорами, что приводит к потере точности при де- формации упоров в момент соприкосновения подвижной части стола и упоров.

Кроме того, повышение точности обеспечивается заявляемыми решениями также и при смене трафаретов, так как наличие дифференциальных фотодиодов на подвижной части стола позволяет производить настройку положения ее относительно реперных отверстий в трафарете в независимости от положения рисунка относительно трафаретной рамы. А так как расположение реперных отверстий на трафарете относительно рисунка постоянно и определяется фотошаблоном, то и при нанесении рисунка на заготовку ПП взаимное расположение реперных отверстий в заготовке ПП и рисунка остаётся неизменным, что позволяет в дальнейших технологических операциях (изготовление отверстий для навесных элементов, установке элект- ро-радиоэлементов и т.д.) использовать ре- перные отверстия в заготовках ПП в качестве базы.

Использование предлагаемого способа и устройства позволяет повысить точность нанесения рисунка по сравнению с прототипом и другими известными решениями в два и более раз.

По паспортным данным прототипа точность изготовления платы составляет +-0,01 5 мм, а по предполагаемому изобретению 0,005 мм, при этом она может быть повышена при использовании растров, изготовляемых с более высокой разрешающей способностью.

0Использование в заявляемой конструкции транспортно-позиционной системы по зволяет изготовлять в сравнении с прототипом с меньшей степенью точности механические передачи и соединения в свя- 5 зи с отсутствием безлюфтовых направляющих и прецизионных пар.

Формула-изобретения

1. Способ трафаретной печати, включающий подачу заготовки печатной платы с

0 реперными отверстиями, ориентацию заготовки относительно трафаретной формы путем совмещения базовых отверстий заготовки с базой подвижной части стола и последующим совмещением подвижной ча5 сти стола с зафиксированной заготовкой с базой неподвижной трафаретной формы и нанесение рисунка в зоне печати, отличающийся тем, что, с целью повышения точности нанесения рисунка на заготовку,

0 ориентация заготовки включает предварительное совмещение базы подвижной части стола с трафаретом, после чего осуществляют совмещение базовых отверстий заготовки с базой подвижной части стола с

5 последующим совмещением подвижной части стола с зафиксированной заготовкой с базой неподвижной трафаретной формы.

2. Устройство для трафаретной печати, содержащее установленные на станине

0 стол для печати, трафаретную раму, систему управления, отличающееся тем, что. с целью повышения точности нанесения рисунка на заготовку, стол для печати имеет основание и расположенную на нем по5 движную часть на аэростатической опоре, при этом основание выполнено в виде конструкции, содержащей элемент линейного электродвигателя продольной координаты и два вторичных элемента линейных элект0 родвигателей поперечной координаты, измерительные линейные растоы линейных фотоэлектрических преобразователей перемещений с расположенными под ними осветителями, при этом растры образуют две

5 группы по три преобразователя в каждой, расположенные у противоположных торцов основания, причем в каждой группе два растра ориентированы по поперечной координате, а третий - по продольной, подвижная часть стола выполнена в виде каретки с закрепленной на ней вакуумной плитой и содержит первичный элемент линейного электродвигателя продольной координаты, два первичных элемента линейного электродвигателя поперечной координаты, при этом вс.е упомянутые первичные элементы линейных электродвигателей установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими вторичными элементами, и три

считывающие головки фотоэлектрических преобразователей перемещений, установленные и ориентированные с возможностью взаимодействия с соответствующими измерительными растрами любой из групп этих растров, расположенных на основании, и не менее двух фотоприемников, установленных с возможностью приема светового потока через реперные отверстия заготовки.

У 3L Ж & М 25. 2t 25.

Ья /

Физ.6

33

/

77777

Использование: для трафаретной печати на платах печатного монтажа. Способ трафаретной печати включает в себя подачу заготовки печатной платы с реперными отверстиями на устройстве печати, ориентацию .заготовки печатной платы, фиксацию заготовки печатной платы на подвижной части стола, перемещение подвижной части стола с заготовкой печатной платы под трафаретную раму с трафаретом, позиционирование подвижной части стола с заготовкой относительно трафарета, нанесение рисунка. Новым в способе является то, что ориентация заготовки печатной платы осуществляетсяпоэтапно путем плоско-параллельного перемещения подвижной части стола, при этом вначале производится совмещение базовых отверстий неподвижной заготовки с базой подвижной части стола, а затем совмещение базы подвижной части стола с зафиксированной заготовкой с базой неподвижного трафарета. Устройство для трафаретной печати, при помощи которого реализуется заявленный способ, содержит основание, на котором установлены стол печати, трафаретная рама, система управления. Новым в устройстве является то, что стол печати выполнен в виде транспортно-позиционной системы, состоящей из основания и расположенной на нем подвижной части на аэростатической опоре. Основание выполнено в виде конструкции, содержащей вторичные элементы линейных электродвигателей продольных и поперечных координат и измерительные линейчатые растры линейных фотоэлеткриче- ских преобразователей перемещений с расположенными под ними осветителями. 2 с.п. ф-лы, 8 ил. с VJ ч 00 го о GJ

/

J7

Ј

./

«//

#

fe%

Фиг,7

фиг 8

33

7

777Я