РАКЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПРИНТЕРА ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

Полезная модель относится к электронному машиностроению, а именно к оборудованию для нанесения паяльной пасты посредством трафаретной печати, и может быть использовано в радиотехнической, электронной промышленности, в частности при производстве печатных плат.
Из заявки США №2005268799, опубликованной 08.12.2005, известна система растекания паяльной пасты в радиальном направлении, включающая ракельное устройство для распределения паяльной пасты, наносимой на поверхность печатной платы. Ракельное устройство включает расположенные на расстоянии и параллельные друг другу первый и второй ракели, расположенные под углом относительно вертикальной оси, перпендикулярной поверхности печатной платы. Когда первый и второй ракели вступают в контакт с поверхностью трафарета для расположения или нанесения паяльной пасты на печатную плату, они контактируют с поверхностью трафарета под углом скоса относительно направления, в котором ракельное устройство перемещается по поверхности трафарета. В дополнении первый ракель смещен относительно второго ракеля таким образом, что паяльная паста протекает сбоку с передней части одного ракеля и стекает с конечной его части во время движения ракельной головки, при этом другой ракель возвращает стекшую паяльную пасту и, таким образом, перераспределяет стекшую паяльную пасту по поверхности трафарета во время печати в противоположном направлении.
В заявке Японии №10296950, опубликованной 10.11.1998, описано устройство для печати паяльной пасты, осуществляющее печать посредством покрытия печатной платы паяльной пастой через апертуры трафарета за счет приведения трафарета в непосредственный контакт с платой и движения ракеля по трафарету в направлении печати. Движение ракеля осуществляется при помощи ведущего элемента ракеля. При этом ракель установлен с возможностью вращения на опорном блоке, который в свою очередь выполнен с возможностью вращения. В момент начала печати ракель, параллельный меньшему ребру трафаретной рамки, изменяет свое местоположение до определенного угла скоса θ. Во время окончания печати ракель изменяет местоположение, пока угол θ не станет равным нулю.
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели и выбранным в качестве прототипа является печатное ракельное устройство, описанное в заявке Японии №2120047, опубликованной 08.05.1990. В описанном устройстве ракель присоединен к ракельной головке посредством подвижного соединения тела сферической формы на ракеле с вогнутой поверхностью сферической формы ракельной головки, образующих универсальный шарнир, при этом ракель выполнен с возможностью свободного вращения вокруг горизонтальной оси Х и вертикальной оси У, являющихся осевыми центрами вращения и перпендикулярными направлению рабочего хода ракельной головки. Когда ракель вращается вокруг горизонтальной оси X, изменяется угол между ракелем и печатным материалом, а когда ракель вращается вокруг вертикальной оси У, изменяется угол, образованный контактирующей частью ракеля и направлением хода печати. Таким образом, обеспечена возможность быстрого и свободного изменения угла контакта между ракелем и печатным материалом и угла между направлением рабочего хода и контактирующей частью печатного ракеля.
К недостаткам описанных выше устройств можно отнести относительно низкое качество печати, неверное распределение паяльной пасты по поверхности трафарета и ее растекание в ходе печати по бокам последнего, следствием чего могут являться графические искажения изображений, неравномерность слоя паяльной пасты, непропечатка, пятнистость, размытость контуров, разнооттеночность, уменьшение печатных элементов и т.д. Кроме того, поворот ракеля в прототипе осуществляется вручную: при отсутствии функции автоматического поворота ракеля при нанесении паяльной пасты на печатный материал с большой плотностью мелких компонентов качество печати значительно уступает качеству печати ракелем, имеющим функцию автоматического поворота.
Задачей заявляемой полезной модели является создание такого ракельного устройства принтера трафаретной печати, которое будет удобным в эксплуатации, оптимальная конструкция которого позволит обеспечить хорошее качество печати, в частности при нанесении паяльной пасты на печатный материал с большой плотностью мелких компонентов, минимизировать количество проходов ракеля с учетом глубины печати, физических характеристик паяльной пасты.
Поставленная задача решается тем, что разработано ракельное устройство принтера трафаретной печати, содержащее ракельную головку с установленными на ней, по меньшей мере, двумя ракелями, систему позиционирования с механизмом позиционирования ракельной головки относительно плоскости трафарета, при этом ракели установлены с возможностью осуществления прямолинейного движения поперек плоскости трафарета и/или комбинации движений, представляющих собой, по меньшей мере, два вида движения, выбранных из группы, включающей движение ракеля вдоль трафарета, указанное движение ракеля поперек трафарета, движение ракеля в плоскости, перпендикулярной плоскости трафарета, поворот ракеля.
Предпочтительно, посредством описанного ракельного устройства осуществляют печать паяльной пасты на печатные платы.
Механизм позиционирования ракельной головки относительно плоскости трафарета выполнен с возможностью обеспечения движения ракелей вдоль трафарета и движения ракеля поперек трафарета. В предпочтительном варианте данная возможность обеспечивается за счет того, что указанный механизм позиционирования ракельной головки включает два параллельно расположенных по бокам трафарета рельса, на которых с возможностью линейного перемещения установлена опорная балка, при этом ракельная головка установлена на опорной балке с возможностью линейного перемещения вдоль нее. Таким образом, ракельная головка, а, следовательно, сами ракели, выполнены с возможностью перемещения поперек трафарета посредством движения головки вдоль опорной балки, движение опорной балки вдоль рельсов обеспечивает перемещение ракелей вдоль трафарета, а одновременное движение головки и балки обеспечивают осуществление ракелями комбинации движений, а именно движение их вдоль и поперек трафарета одновременно, в результате чего ракели могут двигаться, например, криволинейно, или выполнять прямолинейное движение по диагонали трафарета.
Предпочтительно механизм позиционирования ракельной головки дополнительно включает электромеханический привод, выполненный с возможностью осуществления перемещения опорной балки и ракельной головки.
В предпочтительном варианте осуществления электромеханический привод включает шаговый двигатель приведения цепей или какой-либо другой пригодный для данных целей вид двигателя.
Предпочтительно электромеханический привод также включает устройство натяжения цепи, выполненное с возможностью механической и опционно автоматической выборки люфта.
Предпочтительным является такое исполнение заявляемого устройства, при котором система позиционирования включает механизм позиционирования ракелей относительно ракельной головки, при этом указанный механизм выполнен с возможностью обеспечения поворота ракелей и движения ракелей в плоскости, перпендикулярной плоскости трафарета.
Предпочтительно механизм позиционирования ракелей относительно ракельной головки включает привод. Указанный привод в одном из предпочтительных вариантов исполнения включает пневматический двигатель и электромеханический двигатель.
Предпочтительно ракельная головка включает корпус с расположенным внутри него механизмом крепления ракелей, выполненный из прозрачного материала, за счет чего достигается возможность осуществления визуального наблюдения за состоянием головки и входящих в нее конструктивных элементов. В предпочтительном варианте осуществления пневматический привод механизма позиционирования ракелей установлен внутри корпуса головки и кинематически связан с механизмом крепления ракелей, а электромеханический привод указанного механизма установлен снаружи корпуса ракельной головки и кинематически связан с механизмом крепления ракелей в корпусе головки посредством ременной передачи. Таким образом, движение ракелей в плоскости, перпендикулярной плоскости трафарета, обеспечивается за счет пневматического привода, при этом данное движение могут осуществлять как два ракеля одновременно, так и каждый из них по отдельности, а поворот ракелей обеспечивается за счет вращения электромеханическим приводом механизма крепления ракелей, а, следовательно, самих ракелей. Осуществление ракелями комбинации движений данным механизмом обеспечивается за счет одновременного поворота ракелей и их движения в плоскости, перпендикулярной плоскости трафарета.
При помощи описанной системы позиционирования ракели могут осуществлять как поворот, прямолинейное движение вдоль и поперек трафарета, движение в плоскости, перпендикулярной плоскости трафарета, так и комбинацию данных видов движений, посредством которой обеспечивается их криволинейное движение, например, при движении ракеля вперед и вверх, или в комбинации с поворотом. Таким образом, ракельное устройство может работать при различных необходимых режимах печати, зависящих, в частности, от плотности и размера апертур трафарета, физических характеристик паяльной пасты, как, например, вязкость, что существенно повышает качество печати, а также обеспечивает возможность минимизации количества проходов ракеля по поверхности трафарета.
Заявляемая полезная модель поясняется при помощи графических материалов, приведенных ниже.
На Фиг.1 представлен общий вид ракельного устройства принтера трафаретной печати.
На Фиг.2 представлен общий вид ракельной головки описываемого ракельного устройства.
На Фиг.3, 4, 5 представлены примеры траекторий движения ракеля относительно плоскости трафарета.
В общем виде заявляемая полезная модель поясняется при помощи Фиг.1. Ракельное устройство 1 принтера трафаретной печати включает ракельную головку 2, на которой установлены ракели 3, и систему позиционирования 4, содержащую механизм позиционирования 5 ракельной головки 2 относительно плоскости трафарета и механизм позиционирования 6 ракелей 3 относительно ракельной головки 2. Механизм позиционирования 5 ракельной головки содержит два параллельно расположенных по бокам трафарета рельса 7, на которых с возможностью линейного перемещения посредством электромеханического привода 8 установлена опорная балка 9, при этом ракельная головка 2 установлена на опорной балке 9 с возможностью линейного перемещения вдоль нее посредством указанного электромеханического привода 8 (на рисунке изображен в виде цепей)
На Фиг.2 приведен общий вид ракельной головки 2, включающей корпус 10 из прозрачного материала, внутри которого установлен пневматический привод 11 и механизм крепления 12 ракелей. Снаружи корпуса установлен электромеханический привод 13, кинематически связанный с механизмом крепления 12 ракелей посредством ременной передачи.
1
1
На Фиг.3 изображена траектория движения ракеля, условно представленная перемещением отрезка AB, принадлежащего печатающей грани ракеля. При этом ракель совершает движение вдоль трафарета с одновременным движением вверх и вниз в плоскости, перпендикулярной плоскости трафарета.
1
1
На Фиг.4 изображена траектория движения ракеля, условно представленная перемещением отрезка AB, принадлежащего печатающей грани ракеля. При этом ракель движется поперек трафарета.
1
1
На Фиг.5 изображена траектория движения ракеля, условно представленная перемещением отрезка AB, принадлежащего печатающей грани ракеля. При этом ракель совершает криволинейное движение, включающее комбинацию движения ракеля вдоль трафарета, движения ракеля поперек трафарета и поворот ракеля.
Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.
При осуществлении печати паяльной пасты па печатную плату ракели 3 ракельного устройства 1 трафаретной печатной машины перемещают относительно поверхности трафарета посредством передвижения ракельной головки 2 механизмом позиционирования 5 указанной ракельной головки 2, причем задний по направлению печати ракель движется по поверхности трафарета, а передний по направлению печати ракель в это время находится в верхнем положении, т.е. приподнят над поверхностью трафарета при помощи пневматического привода 11. При этом ракельная головка 2 движется вдоль опорной балки 9, а сама опорная балка 9 движется по рельсам 7. При необходимости печати в поперечном трафарету направлении осуществляют поворот ракелей посредством электромеханического привода 13 механизма позиционирования 6 ракелей 3 и движения ракельной головки 2 вдоль опорной балки 9. Далее осуществляют, например, подъем ракелей 3 посредством пневматического привода 11 механизма позиционирования 6 для их последующего быстрого перемещения над поверхностью трафарета к месту печати и одновременный их поворот на необходимый угол посредством описанного электромеханического привода 13.
Таким образом, заявляемое ракельное устройство трафаретной печатной машины является удобным в эксплуатации, а его оптимальная конструкция обеспечивает хорошее качество печати, в частности при нанесении паяльной пасты па печатный материал с большой плотностью мелких компонентов, позволяет минимизировать количество проходов ракеля с учетом глубины печати, физических характеристик паяльной пасты, а также направления текстуры печатного материала.