Устройство для маркировки изделий

 

, Изобретение относится к печатным машинам, предназначенным для на-- несения цифробуквенной или кодовой маркировки на плоскую поверхность изделий, например, корпусов полупроводниковых приборов и интегральных схем, и позволяет, расширить технологические возможности устройства за счет маркировки изделий различных типоразмеров. Устройство для маркировки изделий имеет смонтированные на основании 1 два промежуточных вала 6 и 7 и механизм 8 преобразования равномерного вращения вала 6 в неравномерное вращение вала 7. Вал в кинематически связан с механизмом 3 транспортирования изделий 4 посредством набора шестерен 9, 10 и 11. Вал 7 кинематически связан с печатным механизмом 2 посредством зубчатой пары колес 12, 13. Шестерни 9, 10, 11 и зубчатые колеса 12, 13 вь1- полнены съемными. Механизм 8 вьтолнен в виде шарнирного антипараллелограмма , ведущий кривошип 24 которого зафиксирован на-валу 6, а ведомьм кривошип 25 - на валу 7. 1 з.п. ф-лы, -1 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 В 41 F 17/00

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИя

Н А BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4226691/40-12 (22) 09. 04. 87 (46) 23.10.88. Бюл. 9 39 (72) С.Е.Сергеев (53) 621.396.6.022(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 1262587, кл. Н 01. Ь 13/00, В 41 F 17/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАРКИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ (57). Изобретение относится к печатным машинам, предназначенным для нанесения цифробуквенной или кодовой маркировки на плоскую поверхность иэделий, например, корпусов полупроводниковых приборов и интегральных схем, и позволяет, расширить технологические возможности устройства эа счет маркировки изделий различных

„„BU„„3431965 А1 типоразмеров. Устройство для маркировки иэделий имеет смонтированные на основании 1 два промежуточных вала 6 и 7 и механизм 8 преобразования равномерного вращения вала 6 в неравномерное вращение вала 7. Вал

6 кинематически связан с механизмом

3 транспортирования иэделий 4 посредством набора шестерен 9, 10 и 11.

Вал 7 кинематически связан с печатным механизмом 2 посредством зубчатой пары колес 12, 13. Шестерни 9, 10, 11 и зубчатые колеса 12, 13 выполнены съемными, Механизм 8 выполнен в виде шарнирного антипараллелограмма, ведущий кривошип 24 которо- а

Ю

ro зафиксирован на. валу 6, а ведомый кривошип 25 - на валу 7. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

С::

1431965

Изобретение относится к печатным машинам, в частности к устройствам, предназначенным для нанесения цифробуквенной или кодовой маркировки на плоскую поверхность изделий, например корпусов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, а также других иэделий радиоэлектронной техники. 10

Цель изобретения — расширение технологических возможностей эа счет маркировки изделий различных типов.

На чертеже изображено устройство для маркировки иэделий, общий вид.

Устройство содержит основание 1, печатный механизм. 2, механизм 3 транспортирования изделий, например полупроводниковых приборов 4, размещенных в групповом носителе 5, пер- 20 вый 6 и второй 7 промежуточные валы, кинематически связанные между собой с помощью механизма 8 для преобразо,вания равномерного вращения вала 6 в неравномерное врашение вала 7, набор 25 шестерен 9-11 и зубчатую пару в виде зубчатых колес 12 и 13, причем шестерни 9-11 и зубчатые колеса 12 и 13 выполнены сменными.

Механизм 3 транспортирования иэде- 30 лий 4 выполнен в виде цепного транспортера 14, снабженного приводом, включающим электродвигатель 15 и редуктор 16, на выходном валу 17 которого зафиксирована ведущая звездочка

i8 цепного транспортера 14 и установлена шестерня 9.

Печатный механизм 2 содержит маркирующий ролик 19, ролик-клише 20 с печатями 21 и красочные ролики 22, причем печати .21 расположены равномерно по окружности ролика-клише 20.

На валу 23 ролика-клише 20 зафиксировано ведомое колесо 13 зубчатой пары 12-13, а ведущее колесо 12 этой пары зафиксировано на втором промежуточном валу 7. Ролики 19, 20 и 22 печатного механизма 2 кинематически связаны между собой с помощью зубчатых колес (не показано).

Механизм 8 для преобразования равномерного вращения первого промежуточного вала 6 в неравномерное вращение второго промежуточного вала 7 выполнен в виде шарнирного антипараллелограмма, включающего ведущий 24 и ведомый 25 кривошипы, зафиксированные соответственно на валах 6 и 7, и шатун 26, шарнирно связанный с кривошипами 24 и 25.

Шарнирный антипараллелограмм 24, 26, 25 снабжен приспособлением для вывода из мертвого положения (не показано), которое состоит иэ пальца, расположенного посередине шатуна 26, и неподвижных вилок, центры которых совпадают с полюсом мгновенного вращения шатуна в мертвых положениях механизма.

Под верхней ветвью цепного транспортера 14 в зоне маркирующего ролика 19 размещена подпружиненная опорная площадка 27.

На чертеже обозначено: стрелками направление перемещения подвижных звеньев устройства, А — межосевое расстояние между валами 6 и 7, равное длине шатуна 26 шарнирного антипараллелограмма,  — длина шатуна

24, равная длине шатуна 25.

Для обеспечения работоспособности устройства его параметры — передаточное отношение зубчатой пары 12-13, передаточное отношение набора шестерен 9-11, параметры механизма 8, коTopbIMH определяется закономерность изменения скорости неравномерного вращения маркирующего ролика 19 и ролика-клише 20, выбираются так, чтобы количество изделий 4, которое маркирует маркирующий ролик 19 в единицу времени, равнялось количеству иэделий, которое проходит под маркирующим роликом 19 эа тот же промежуток времени, окружная скорость маркирующей поверхности маркирующего ролика

19 в его неравномерном вращении во время процесса маркировки была равна скорости перемещения цепи транспортера 14, Для определения указанных параметров устройства для маркировки иэделий вводят предварительно следующие обозначения: n< n „ — скорости вращения валов 6, 17, об/с, и» и э — скорости неравномерного вращения валов

7 и 23 об/с; V, — скорость перемещения цепи транспортера 14, мм/с; V окружные скорости рабочих поверхностей маркирующего ролика 19 и роликаклише 20, мм/с; i — передаточное отношение зубчатой пары 12-13; i — передаточное отношение набора шестерен

9-11; i — величина передаточного отношения механизма 8; i »«, — величина максимального передаточного отноше I4319б5 (4) (6) (1) 25 и

=- — =К п2 Я

71 и хК= ——

2э Т2 (7) Из (1) следует, что

П1

П2Э = (9) иэ .(2) следует, что пп и 1

12 (10) пь

Э=п

7 откуда следует что

nä

3 (12) 50

П 17

12 = х

1 (2) П11 п э =.т — —.—; — — —

Фь 12х i3х К (13) (3) 7 = Е х п1 х T .. ния механизма 8; Т1 — mar цепи транс-. портера 14, мм; Т2 — шаг размещения приборов 4 в групповом носителе 5, мм; d — диаметр ролика-клише 20,мм;

К вЂ” количество печатей 21, размещен-, ных равномерно по окружности роликаклише 20, шт; 2 — число зубьев ведущей звездочки 18 транспортера 14;

f — количество приборов 4, проходящих 10 под маркирующим роликом 19 в единицу времени, шт/с; m — количество приборов 4, маркируемых маркирующим роликом 19 в единицу времени, шт/с; А— межсоевое расстояние между валами 15

6 и 7, равное длине шатуна 26 мм;

 — длина кривошипов 24 и 25, мм.

Для конструктивного выполнения устройства для маркировки изделий определяют указанные параметры. 20

Передаточное отношение i< зубчатой пары 12-13 определяют иэ соотношения т.е. передаточное отношение i зубчатой пары 12-13 равно количеству

К печатей 21, равномерно размещенных на ролике-клише 20.

Отсюда следует, что если на ролике-клише 20 предполагается всегда размещать только, одну печать 21, т.е. всегда К = 1, то в предлагаемом устройстве зубчатая пара 12-13 может 35 быть исключена, а промежуточный вал 7 может быть совмещен с валом 23 ролика-клише 20, но при этом, для того, чтобы сохранить требуемое направление вращения маркирующего ро- 40 лика 19, необходимо в набор шестерен

9-» ввести дополнительно паразитную шестерню (не показано) или исключить вал с шестерней 10, а шестерню 9 .ввести в зацепление непосредственно с 45 шестерней 11.

Передаточное отношение i2 набора шестерен 9-11, равное определяется следующим образом.

Скорость V цепи транспортера 14

1 равна

Количество приборов 4, .проходящих под маркирующим роликом 19 в единицу времени, равно а количество приборов 4, маркируемых маркирующим роликом 19 за этот же промежуток времени, равно

Ш = П2э х К . (5) Для работы устройства необходимо, чтобы количество приборов, маркируемых в единицу времени, равнялось количеству приборов, проходящих под роликом 19 за тот же промежуток времени, т.е. необходимо, чтобы или с учетом выражений (4), (S) Подставляя в (7) выражение (3), получают

Z х п1ч хТ1 и хК= — — — - — - ° (8) 29 Т а так как передаточное отношение механизма 8 равно поэтому, подставляя в (9) выражения (10) и (12), получают

Подставляя выражение (13) в (8)

; и после упрощения получают оконча1431965

Ч «хйхп11

1 ,хКх i3 (19) 5

Подставляя в равенство (17) выражения (3) и (19), получают

ZxТ, их d

1тх 1зх К

Т

Т,хЕх (14) (20) откуда

7i x d

12 х К х Z х Т, (21) Таким образом, выражение (21) определяет величину передаточного отношения i>, которым должен обладать механизм 8 в тот момент, когда осуществляется маркирование изделия.

20 При выборе параметров механизма 8 необходимо следующее. Если шаг Т2 размещения изделий 4 в групповом носителе 5 меньше расстояния между печатями 21, т,е. выполняется соотно25 шение (15) 1 = 1, Т

12

Т, х Z (16) nxd

Т (z К (22) Параметры механизма 8 преобразования равномерного. вращения первого промежуточного вала 6 в неравномерное 30 вращение второго промежуточного вала

7 определяются следующим образом.

При нанесении маркировки на иэделие должно соблюдаться условие

35 (17) 2 которое означает, .что во время процесса маркирования изделий окружная скорость рабочей, т.е. маркирующей 40 поверхности маркирующего ролика 19, должна быть равна скорости перемещения иэделий 4, размещенных на транспортере 14, т.е. равна скорости перемещения цепи транспортера 14. 45

Так как ролик-клише 20 и маркирующий ролик 19 кинематически связаны между собой посредством зубчатой передачи (не показана), то окружные скорости роликов 20 и 19 в любой мо- 50 мент времени равны между собой по величине, а поэтому во время процесса маркировки окружная скорость маркирующего ролика 19 равна

i x d

Т !

К (23) 55 (18) V2 Г! хп23 х d тельное выражение для определения передаточного отношения iz набора шестерен 9-11, которое может быть применено для любого конструктивного исполнения механизма 8:.Так как в устройстве для марки,ровки изделий в качестве механизма

:8 использован шарнирный антипаралле лограмм 24, 26, 25, для которого величина среднего передаточного отношения равна 1, т.е. то выражение (14) для конструктивно го выполнения устройства для марки:ровки изделий, в котором в качестве механизма 8 использован антипарал.лелограмм, с учетом (15) принимает вид или, подставляя в (18) выражение (13): то процесс маркирования иэделий должен осуществляться на том участке цикла работы механизма 8, на котором скорости валов 7 и 23 достигают наименьших значений, т.е. величина достигает максимальной величины. Если шаг Т2 размещения изделий 4 в групповом носителе 5 больше расстояния между печатями 21, т.е, выполняется соотношение то процесс маркирования изделий должен осуществляться на том участке цикла работы механизма 8, на котором скорости вращения валов 7 и 23 достигают максимальных значений, т.е. величина 1 достигает максимальной величины.

Выполнение предлагаемого устройства для маркировки иэделий, в котором выполняется соотношение (23), является нерациональным, так как выполнение соотношения (23) означает, что при заданном диаметре d ролика-клише

20 и заданном шаге Tz размещения изделий 4 в групповом носителе 5 печа ти 21 на ролике-клише 20 размещены

1431965 слишком плотно, т. е. количество К печатей 21 на ролике-клише 20 слишком велико, а поэтому целесообразно уменьшить количество К печатей

21, чтобы выполнялось соотношение (22) .

Таким образом, в устройстве для маркировки изделий выполняется соотношение (22), поэтому процесс маркирования изделий 4 осуществляется на том участке цикла работы механизма

8, на котором скорости вращения валов 7 и 23 достигают наименьших значений, т.е. величина i> достигает максимальной величины, и для механизма 8 выполняется соотношение (24)

lg ма "

Так как в устройстве в качестве механизма 8 использован шарнирный антипараллелограмм 24, 26, 25, а для шарнирного антипараллелограмма известно, что величина максимального передаточного отношения i on3 аааКС ределяется соотношением

1+е

1 7

3 м«кс (25) 30 где (26) е

1 +

И хо (27) xKxZxТ, В

А пхни

1 (28)

1 х Кх ZxТ, 45 и после преобразований получают

В

А (29) = F

В

А

А+ В

А-В (30) В(1 — F) = А (F — 1);: (31

F — 1

В=А(— — -) F+1 (32) 40 или, обозначив правую часть выражения (27) через Г, т.е.

Таким образом в устройстве для маркировки иэделий настройка механизма 8 с целью уточнения его параметров осуществляется изменением длины кривошипов 24 и 25, размеры В которых определяют иэ выражений (32) и (28) .

Устройство для маркировки иэделий работает следующим образом..

Перед началом работы определяют величину шага Т размещения иэделий

4 в групповом носителе 5 и, пользуясь выражениями (1), (16) и (32), опредедяют параметры, которыми должно обладать предлагаемое устройство для того, чтобы осуществить маркирование изделий 4, размещенных в групповом носителе 5 с данным конкретным шагом

Т, т.е. передаточное отношение зубчатой пары 12-13, передаточное отношение i набора шестерен 9-11 и параметры механизма 8 (длину кривошипов 24 и 25), которыми определяется требуемая закономерность изменения скорости неравномерного вращения маркирующего ролика 19 и ролика-клише 20.

Затем осуществляют настройку элементов в соответствии с предварительно произведенными расчетами:,устанавливают шестерни 12, 13, 9, 10 и

11, обеспечивающие требуемые величины передаточных отношений i i а также устанавливают кривошипы 24 и 25 требуемой длины.

Перед началом маркирования изделий

4 подготавливают к работе печатный мемеханизм 2, для чего включают электродвигатель 15, который через редуктор 16, набор шестерен 9-11, механизм 8 и зубчатую пару 12-13 приводит во вращение ролики 19, 20 и 22 печатного механизма 2. На верхний красочный ролик 22 наносят краску, которая при вращении .роликов 22 распределяется ровным слоем по их поверхности. Затем электродвигатель 15 выключают и протирают маркирующий ролик 19 и печати 21 ролика-клише 20, снимая нанесенную на них краску.

После того, как устройство подготовлено к работе, включают электродвигатель 15, который через редуктор приводит в равномерное вращение вал 17 с размещенными на нем ведущей звездочкой 18 цепного транспортера 14 и шестерней 9. При этом от электродвигателя 15 через редук1431965 тор 16 приводится в равномерное движение транспортер 14, верхняя ветвь которого перемещается слева направо, а через набор шестерен 9-11 приводит5 ся также в равномерное вращение первый промежуточный вал 6. .От вала 6 с помощью шарнирного

Энтипараллелограмма,включающего ведущий 24 и ведомый 25 криво ыпы и ша- 10 тун 26, приводится в неравномерное. вращение второй промежуточный вал 7, который через зубчатую пару 12-13

1 приводит в неравномерное вращение вал 23 ролика клише 20, а вместе 15 ним в неравномерное вращение привводятся все остальные ролики 19 и 22 печатного механизма ?.

Затем на движущийся транспортер 14 слева от печатного механизма 2 20 устанавливают групповой носитель 5 с изделиями, например полупроводниковыми приборами 4, причем группо1 ой носитель 5 фиксируется на транспортере 14 с помощью базовых элемен-25 тов, например, штифтов (не показаро). С помощью транспортера 14 издейия 4 перемещаются под маркирующим роликом 19, который, прокатываясь по

Изделиям 4, маркирует их. ЗО

После того, как отмаркирована ся партия изделий и есть необходиость маркировать партию других из елий которые размещены в групповых

1 носителях с другим шагом, необходи1мо заменить ролик-клише 20 и в соответствии с выражениями (1), (16) и (32) определить новые величины параметров i,, i<, длину В кривошипов 24 щ и 25 и произвести настройку элементов устройства в соответствии с расчетами.

Затем включают электродвигатель 15 и, размещая на транспортере 14 групповые носители 5 с изделиями 4, осуществляют их маркировку.

Предлагаемое устройство для маркировки изделий используют для маркирования полупроводниковых приборов, 5 а именно транзисторов и интегральных микросхем, размещенных в групповых носителях ° Различные типы полупровод никовых приборов располагаются в групповых носителях с отличающимися друг от друга шагами, а именно с шагом 12 мм и 15 мм, причем в групповых носителях в зависимости от типа прибора размещаются 9-13 приборов.

Иаг цепи транспортера составляет

24 мм, количество зубьев ведущей звездочки цепного транспортера 72, т.е. кинематическая производительность устройства равняется шести приборам в секунду для групповых носителей с шагом размещения приборов, равным 12 мм, и четырем, восьми приборам в секунду для групповых носителей с шагом размещения приборов, равным 15 мм.

Диаметр ролика-клише и диаметр маркирующего ролика равне 40 мм, на ролике-клише размещаются четыре или пять печатей в зависимости от типа маркируемого прибора. Передаточное отношение зубчатой пары, связывающей второй промежуточный вал с валом ролика-клише составляет соответственно i = 4 и i = 5, причем число зубьев ведущей и ведомой шестерни зубчатой пары равняется соответственно

24 и 96 для i, = 4, и 20 и 100 для

5.

Передаточное отношение набора шестерен, сэязывающих выходной вал редуктора, на котором зафиксирована ведущая звездочка цепного транспортера, с первым промежуточным валом

1 (для приборов, размещенных в групповых носителях, с шагом, рав1 ным 12 мм) и i = — — (для приборов, размещенных в групповых носителях, с шагом равным l5 мм). Причем набор шестерен состоит из двух пар зубчатых колес, количество зубьев которых в каждом из двух вариантов равняется: для шага размещения приборов, равном 12 мм 90, 18, 72 и 18, так что

1/20. и i = 1/16.

Межосевое расстояние А между первым и вторым промежуточными валами

140 мм, при этом величина В радиуса кривошипов шарнирного антипараллелограмма для шага размещения приборов в групповых носителях, равного 12 мм, при пяти печатях на ролике-клише, а также для шага размещения приборов в групповых носителях, равного 15 мм, при четырех печатях на ролике-клише равна 49,51 мм. Для шага размещения приборов в групповых носителях, равного 12 мм, при четырех печатях на ролике-кпише величина В равна

1431965

12 изделий эа счет маркировки изделий, размещенных в групповых носителях с отличающимися друг от друга шагами, а также повысить производительность и качество маркировки.

Формула изобретения Составитель А.Можаев

Редактор М.Бланар Техред 11.Дкдьк Корректор И.Муска

Заказ 5381/14 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

62,61 мм; для шага размещения приборов в групповых носителях, равного

15 мм, при пяти печатях на роликеклише 35,35 мм.

Кривошипы шарнирного антипараллелограмма выполнены в виде дисков, в которых выполнены отверстия, расположенные на расстояниях 49,51;

62,61 и 35,35 мм от оси вращения 10 кривошипа. Таким образом, изменение радиуса В кривошипов шарнирного антипараллелограмма осуществляется путем перестановки осей шатуна шарнирного антипараллелограмма в соответствующие отверстия дисков-кривошипов.

Текст, наносимый на приборы маркировки, состоит из двух строк, размер шрифта текста 1,5 мм, общая высота текста маркировки около 3,5 мм, а протяженность маркируемой поверхности приборов в направлении их движения относительно маркирующего ролика составляет величину порядка 5-6 мм.

Во время процесса нанесения мар- 25 кировки на приборы маркирующий ролик и ролик-клише вращаются со скоростью, незначителbHQ отличающейся от равномерной, причем максимальное смещение маркйрующей поверхности маркирующего ролика относительно поверхности мар- . кируемого прибора, вызванное равномерным вращением роликов во время маркировки, составляет величину порядка 0,008-0,0l6 мм, что обеспечивает высокое качество маркирования приборов.

Таким образом, изобретение позволяляет расширить технологические воэможности устройства для маркировки

1 ° Устройство для маркировки иэреппА содержащее размещенные на основании печатный механизм и механизм транспортирования изделий, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей за счет маркировки иэделий различных типоразмеров, оно имеет смонтированные на основании два промежуточных вала и механизм преобразования равномерного вращения первого промежуточного вала в неравномерное вращение ротора, при этом первый про-, межуточный вал кинематически связан с механизмом транспортирования изделий посредством набора шестерен, а второй промежуточный вал кинематически связан с печатным механизмом посредством зубчатой пары, причем шестерни набора и зубчатой пары выполнены съемными.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что механизм преобразования равномерного вращения первого промежуточного вала в неравномерное вращение второго промежуточного вала выполнен в виде шарнирного антипараллелограмма, ведущий кривошип. которого зафиксирован на первом, а ведомый кривошип — на втором промежуточных валах.