Ротационная печатная машина для печатных плат

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 41 F 17/00

„И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4135587/28-12 (22) 20.06.86 (46) 30.01.88. Бюл. Ф 4 (71) Всесоюэнъ|й научно-исследовательский институт полиграфического машиностроения (72) В.П.Митрофанов, В.Н.Румянцев и В.И.Юсков (53) 681.62(088.8) (56) Захаров А.Г. и Фуфаевский Д,А.

Офсетные машины.и работа на них.М.: 1972, с, 70, р. 56. (54) РОТАЦИОННАЯ ПЕЧАТНАЯ МАШИНА ДЛЯ

ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ (57) Изобретение относится к оборудованию для изготовления печатных плат, в частности к печатному оборудованию, и позволяет значительно уменьшить меÄÄSUÄÄ 1369919 А 1 таллоемкость, 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 запечатываемого материала. Рота ционная печатная машина для печатных плат имеет устройство циклической фиксации и пуска печатающего цилиндра

2 и механизм поочередного перемеще-. ния накатного валика за время одного рабочего цикла к раскатному цилиндру

9 и печатной форме 65, при этом передаточчое отношение в приводе между раскатным 9 и печатающим 2 цилиндрами д

Я превышает отношение радиуса печатающего цилиндра 2 к радиусу раскатного цилиндра 9. 4 э.п. ф-лы, 19 ил.

С:

1 13699

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

Цель изобретения — снижение энер5 гоемкости, габаритов и повышение качества печати.

На фиг.l изображена принципиальная схема машины с двухцилиндровым печатным аппаратом; на фиг.2 — вид А íà 10 фиг.l; на фиг.3 — 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 — 1 схема равнения заготовки платы по цилиндрическим упорам на цилиндре; на фиг.6 — кинематическая схема кулачкового шестеренчатореечного механизма остановки и разгона печатного 20

, аппарата.; на фиг.7 — схема циклоуправляющего блока двухцилиндровой машины; на фиг. — циклограмма работы машины с двухцилиндровым печатным аппаратом; на фиг.9 — принципиальная схема машины (вариант с трехцилиндровым офсетным печатным аппаратом); на фиг.!0 — конструкция опор формного цилиндра машины; на фиг.ll — конструкция опор офсетного цилиндра и цикло- 30 управляющего устройства; на фиг.!2 схема циклоуправляющего блока машины с трехцилиндровым печатным 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 наладки); на фиг.15 — схема машины с трехцилинд-4р ровым печатным аппаратом (вариант для печати на рулонном материале); на фиг.16 — последующие положения установочных (базирующих) штифтов для рулонного материала; на фиг.17 - принци- 45 пиальная схема машины с четырехцилиндровым офсетным печатным аппаратом двухсторонней печати; на фиг.18 — схема выводного устройства; на фиг.19 конструкция выводного устройства. 5О

Ротационная печатная машина для печати плат содержит смонтированный на станине 1 печатный аппарат, включающий при двухцилиндровом построении печатающий (формный) цилиндр 2, опорный цилиндр 3 (печатный цилиндр) (фиг.!"-4, 6), а при построении аппарата для офсетной печати формный цилиндр 4, печатающий цилиндр (офсет19

2 ный) 2 и опорный цилиндр (печатный)

3, (фиг. 9, !5, 17), а также механизм натиска °

Машина содержит, кроме того, смонтированный на станине 1 красочный аппарат, включающий дукторный цилиндр

5, передаточный валик 6, краскоподающие цилиндры 7 и 8, раскатной цилиндр

9 и накатной валик 10, привод, в состав которого входят двигатель 11 и редуктор 12, связанный через шестерни 13 и 14 с печатающим цилиндром 2 и через шестерню 15 с цилиндрами красочного аппарата, механизм поочередного перемещения накатного валика 10 за время одного рабочего цикла, состоящий из эксцентричных втулок 16, в которых установлены цапфы накатного валика 10, рычажной системы 17 и пневмопривода 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 соединенньгх 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 19 и пневмоприводом 21 фиксатора 20, под который на шестерне 29 цилиндра 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.

Дпя гашения скорости вращения цилиндра 2 имеется тормоз 34, который управляется датчиком 22.

3 136991

Кроме того, на цилиндре 2 (фиг.1, 2) имеется два передних упора 35, а на станине 1 — один боковой упор 36, позволяющие предварительно ориентиро5 вать плату 37 (запечатывая изделие) относительно печатающего цилиндра 2.

Для окончательной базировки плат, имеющих базовые отверстия 38, предусмотрены установочные коническо-ци- 1р 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- 15 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- 20 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 25 двум т

Для циклической остановки цилиндра 2 в машинах с повышенной скоростью работы может быть применен известный (фиг.6;: кулачковый зубчато- 30 реечный механизм 45-46 с приводом через рычажную систему 47 от многооборотного кулачка 48. В этом варианте исполнения исключена муфта 19 и тормоз 34, а шестерня 14 снабжена известным механизмом ее осевого перемещения для вывода ее из зацепления с шестерней 29 в период выстоя цилиндра 2. В тихоходных машинах примене-: ние этого механизма из-за его слож- 40 ности нецелесообразно.

Привод раскатного цилиндра 9 и печатающего цилиндра 2 подобран так, что передаточное отношение в этом при-. воде между раскатным 15 и печатающим 45

2 цилиндрами превышает отношение радиуса печатающего цилиндра 2 к радиусу раскатного цилиндра 15. Это позволяет обеспечить вращение раскатного цилиндра 15 с большей окружной ско- 5р ростью, чем окружная скорость цилиндра 2 и, тем самым, осуществлять раскат краски и перенос ее на накатнойвалик 10 на большой скорости, а про-, цесс печатй на малой скорости, т.е. 55 конструкция красочного аппарата упрощается за счет достижения необходимого раската краски малым числом валиков, и повышается качество печати.

В варианте исполнения машины с тремя цилиндрами в составе печатного аппарата (форматным 4, офсетным 2 и печатным 3, фиг.9) упорный цилиндр ус 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 этом варианте исполнения машина снабжается дополнительными 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 шестерню 54, нахо дящуюся в зубчатом зацеплении колесами 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 цилиндра 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 запечатываемом материале 64 базовых отверстий, смонтированным перед установочными штифтами 39 по ходу перемещения материала

64. Предпочтительным является, когда средство пробнвки 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 машины).

Необходимо отметить, что в качестве привода установочных штифтов может

5 136991 быть использован и не только пневмопривод.

Для перемещения опорного цилиндра

3 и накатного валика 10 использование

5 пневмопривода является предпочтительным, так как такой привод обеспечивает необходимое и регулируемое усилие прижима этих органов к тем органам машины, с которыми они вступают в ð контакт, причем в совокупности свободная установка опорного цилиндра на оси его вращения и наличие пневмопривода в составе механизма натиска обеспечивают печать на платах с достаточно большим допуском по толщине.

Ротационная печатная машина для печатных плат работает следующим образом.

В варианте двухцилиндрового построения печатного аппарата (фиг.l)

1 ри остановленных цилиндрах 2 и 3 (фиг.l) плата вручную или роботомИанипулятором или еще каким-либо транспортным устройством устанавлива- 25 ется по двум передним 35 и одному боКовому 36 упорам (фиг.2). В этот период накатной валик 10 прижат к раскатному цилиндру 9 и приводится от него во вращение за счет сил тре- Зр

Ния, происходит раскат краски на повьппенной по сравнению со скоростью печати скорости. Если на плате имеются (фиг,5) базовые призмы, то выравнивание производится только по

Двум передним цилиндрическим упорам, Если на плате 37 имеются базовые отверстия 38, то плата после равнения по упорам 35 и 36 или только по упо11ам 35 устанавливается на установочные 4р п1тифты 39, время на подачу и выравнива 1ие платы задается реле времени 26.

Когда оно сработает, включаются реЛе времени 27 и 41 и одновременно включается пневмопривод 28 механизма на 45

s"èñêà (фиг.l, 7, 8). При этом передняя кромка выравненной платы 37 оказывается зажатой между цилиндрами .

2 и 3. По истечении заданной паузы срабатывает реле времени 41, которое включает пневмопривод 40 и установочные штифты 39 опускаются в нижнее крайнее положение, обеспечивая возможность перемещения платы 37 влево.

:атем срабатывает реле времени 27, которое включает пневмопривод 21 и электромагнитную муфту ll, В результате фиксирующий штифт 20 выходит иэ стверстия 30 в колесе 29 и цилиндр

6

2, несущий форму 65, начинает вращать- ся, запечатывая верхнюю поверхность платы 37. Последовательность срабатьтвания 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 срабатьг. вает привод 18, накатной валик 10 устанавливается в крайнее правое положение и, взаимодействуя с печатной формой 65 цилиндра 2, наносит на нее слой краски. При этом запечатанная плата 37 поступает на выводной 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 повьппенной скорости снова начинает раскатывать краску на своей поверхности. В это время цилиндр 2 завершает второй оборот. Затем по команде датчика 22 включаются электромагнитная муфта 19, 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 цилиндрическоконического 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, со30

136991 ответствующие метке 58 на колесе 44, совершающем один оборот за цикл, В варианте исполнения машины с трехцилиндровым офсетным печатным ап5 паратом работа машины происходит аналогичным образом, однако для повышения качества печати путем исключения ударных процессов в момент прохождения технологических выемок машина на- 10 лаживается в зависимости от размера плат или на трехоборотную работу цилиндров печатного аппарата, или же на двухоборотную работу. С этой целью в рабочее состояние включаются или 15 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 от реле времени 26 выполняются 25 совершенно аналогично вышеописанному 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 датчика45

52 срабатываетпневмопривод 50,форм-. ный цилиндр 4 перемещается к офсетному (печатающему) цилиндру 2 и происходит передача изображения с формного цилиндра 4 на офсетный 2. После . этого при повторном совпадении выемок от датчика 53 снова срабатывает пневмопривод 50, и цилиндр 4 возвращается в исходное левое, положение, выходя из контакта с цилиндром 2. По 55 окончании третьего оборота цилиндром печатного аппарата метка 57 подходит к датчику 22, в результате чего ранее описанным путем происходит остановка 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 выключаются датчики, соответствующие метке 37, и включаются в рабочее состояние датчики, соответствующие метке

58 на двухоборотном колесе 56. Последовательность срабатывания механизмов показана на циклограмме на фиг.11.

В варианте исполнения машины для рулонного материала (фиг.15) работа механизмов протекает вышеописанным образом. Пробивка базовых отверстий

38 осуществляется сразу же по окончании процесса базирования ленты 64 штифтами 39, последовательные положения которых в процессе равнения при возможных неточностях остановки ленты показаны на фиг.!6. При этом варианте машина комплектуется известными модулями циклической смотки и намотки ленточного материала, и поэтому на фиг.15 не показаны.

Пример реализации машины в варианте двухсторонней печати дан на фиг.17. Ее работа протекает вышеопи 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-. тации на медленной скорости может снабжаться встроенной в привод красочного аппарата электромагнитной муфтой 73, работающей попеременно с муфтой 19. В этом случае возможно использование двигателя с уменьшенной (порядка на ЗОБ) мощностью.

Изобретение позволит значительно уменьшить металлоемкость, энергоемкость и габариты машин для печати на платах, а также увеличит точность печати, что необходимо при изготовлении печатных плат высокого качества.

Формула из обре т ения

1.Ротационная печатная машина для печатных плат, содержащая смонти9 13699 рованные на станине печатный аппарат, включающий печатающий и опорный цилиндры и механизм натиска, красочный . аппарат, включающий по меньшей мере

5 один раскатной цилиндр и накатной валик для передачи краски с раскатного цилиндра на ротационную печатную форму, и привод, о т л и ч а ю щ а я— с,я тем, что, с целью снижения .1О энергоемкости, габаритов и повышения качества печати, она имеет устройство циклической фиксации и пуска печатающего цилиндра и механизм поочередного перемещения накатного валика за время одного рабочего цикла к раскатному цилиндру и печатной форме, при этом передаточное отношение в приводе между раскатным и печатающим цилиндрами превышает отношение радиуса пе- 2р чатающего цилиндра к радиусу раскатного цилиндра, 2.Машина по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что устройство цикли,ческой фиксации и пуска печатающего 25 цилиндра включает в себя электромагнитную муфту, установленную в приводе печатающего цилиндра, смонтированный на станине фиксатор положения печатающего цилиндра с пневмоприводом, блок датчиков фазового положения печатающего цилиндра и два последовательно соединенных одно с другим реле

Ьремени, первое из которых своим

1 ходом соединено с блоком датчиков 35

1 азового положения печатающего циЛиндра и своим вторым выходом — с приводным органом механизма натиска, Рад А s

19 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.

З.Машина по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она содержит установочные штифты под базовые отверстия запечатываемого изделия и средство управления ими, включающее привод и реле времени, соединенное своим 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. ч.Машина по пп.1-3,о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что установочные штифты размещены перед зоной печатноl го контакта по ходу перемещения эапечатываемого изделия.

5.Машина по пп. 1-3, о т л и— чающая с я тем, что, с целью расширения ее технологических возможностей за счет обеспечения печати на рулонном материале, она имеет средство пробивки в запечатываемом изделии базовых отверстий, смонтированное на станине перед установочными штифтами по ходу перемещения запечатываемого изделия.

13699!9

)3699I9

1369919

13á9919

136991 9

136991 9

Составитель А.Можаев

Техред И.Попович Корректор А.Тяско

Редактор В.Ковтун

Заказ 347/12 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4