Устройство для маркировки изделий

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. 10Цель 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 вый б и второй 7 промежуточные валы, кинематически связанные между собой с помощью механизма 8 для преобразо,вания равномерного вращения вала 6 в неравномерное вращение 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- ЗОлий 4 выполнен в виде цепного транспортера 14, снабженного приводом, включающим электродвигатель 15 и редуктор 16, на выходном валу 17 которого зафиксирована ведущая звездочка18 цепного транспортера 14 и установлена шестерня 9.Печатный механизм 2 содержит маркирующий ролик 19, ролик-клише 20 спечатями 21 и красочные ролики 22,причем печати 21 расположены равномер.но по окружности ролика-клише 20.На валу 23 ролика-клише 20 зафиксировано ведомое колесо 13 зубчатой пары 12-13, а ведущее колесо 12 этойпары зафиксировано на втором промежуточном валу 7. Ролики 19, 20 и 22 печатного механизма 2 кинематическисвязаны между собой с помощью зубчатых колес (не показано),50 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 б и 7, и шатун 26, шар нирно с вя занный с кри вошипами 24 и 25.Шарнирный антипараллелограмм 24,26, 25 снабжен приспособлением длявывода из мертвого положения (не показано), которое состоит иэ пальца,расположенного посередине шатуна 26,и неподвижных вилок, центры которыхсовпадают с полюсом мгновенного вращения шатуна в мертвых положенияхмеханизма.Под верхней ветвью цепного транспортера 14 в зоне маркирующего ролика 19 размещена подпружиненная опорная площадка 27.На чертеже обозначено: стрелкаминаправление перемещения подвижныхзвеньев устройства, А - межосевое .расстояние между валами б и 7, равное длине шатуна 26 шарнирного антипараллелограмма, В - длина шатуна24, равная длине шатуна 25,Для обеспечения работоспособностиустройства его параметры - передаточное отношение зубчатой пары 12-13,передаточное отношение набора шестерен 9-11, параметры механизма 8, которыми определяется закономерностьизменения скорости неравномерноговращения маркирующего ролика 19 и ролика-клише 20, выбираются так, чтобыколичество изделий 4, которое маркирует маркирующий ролик 19 в единицувремени, равнялось количеству иэделий, которое проходит под маркирующим роликом 19 эа тот же промежутоквремени, окружная скорость маркирующей поверхности маркирующего ролика19 в его неравномерном вращении вовремя процесса маркировки была равнаскорости перемещения цепи транспортера 14,Для определения указанных параметров устройства для маркировки иэделий вводят предварительно следующиеобозначения: п, и- скорости вращения валов 6, 17, об/с; п 7, пз - скорости неравномерного вращения валов7 и 23 об/с; Ч, - скорость перемещения цепи транспортера 14, мм/с; Ч.окружные скорости рабочих поверхностей маркирующего ролика 19 и роликаклише 20, мм/с;- передаточное отношение зубчатой пары 12-13; 1- передаточное отношение набора шестерен9-11; дз - величина передаточного отношения механизма 8; 1 , - величинамаксимального передаточного отноше(3) 7 =Ехп 17 хТ 1. ния механизма 8; Т - шаг цепи транс-. портера 14, мм; Т 2 - шаг размещения приборов 4 в групповом носителе 5, мм; с 1 - диаметр ролика-клише 20,мм; К - количество печатей 21, размещен-, ных равномерно по окружности ролика- клише 20, шт; Е - число зубьев ведущей звездочки 18 транспортера 14; й - количество приборов 4, проходящих 10 под маркирующим роликом 19 в единицу времени, шт/с; ш - 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; В - длина кривошипов 24 и 25, мм.Для конструктивного выполнения устройства для маркировки изделий определяют указанные параметры. 20Передаточное отношение 1 зубчатой пары 12-13 определяют иэ соотно- щения т.е. передаточное отношение 1 зубчатой пары 12-13 равно количествуК печатей 21, равномерно размещенныхна ролике-клише 20,Отсюда следует, что если на ролике-клише 20 предполагается всегдаразмещать только, одну печать 21,т.е. всегда К = 1, то в предлагаемомустройстве зубчатая пара 12-13 может 35быть исключена, а промежуточный вал7 может быть совмещен с валом 23ролика-клише 20, но при этом, длятого, чтобы сохранить требуемое направление вращения маркирующего ролика 19, необходимо в набор шестерен9-11 ввести дополнительно паразитнуюшестерню (не показано) или исключитьвал с шестерней 10, а шестерню 9 .ввести в зацепление непосредственно с 45шестерней 11. Передаточное отношение 12 наборашестерен 9-11, равное определяется следующим образом.Скорость Ч цепи транспортера 14 равна Количество приборов 4, проходящихпод маркирующим роликом 19 в единицувремени, равно а количество приборов 4, маркируемыхмаркирующим роликом 19 за этот жепромежуток времени, равно ш=п хК, (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), (5) Подставляя в (7) выражение (3),получают 2 х п 17 "Т 1 и хК= ----- (8)а так как передаточное отношениемеханизма 8 равно поэтому, подставляя в (9) выражения(10) и (12), получают Подставляя выражение (13) в (8);и после упрощения получают оконча(20) откуда цхй3 1,хКхгхт,(21) Таким образом, выражение (21) определяет величину передаточного отношения 1, которым должен обладатьмеханизм 8 в тот момент, когда осуществляется маркирование изделия.20 При выборе параметров механизма 8необходимо следующее. Если шаг Т 2размещения изделий 4 в групповом носителе 5 меньше расстояния междупечатями 21, т,е. выполняется соотно шение(22) Параметры механизма 8 преобразования равномерного. вращения первого промежуточного вала 6 в неравномерное З 0 вращение второго промежуточного вала 7 определяются следующим образом.При нанесении маркировки на иэделие должно соблюдаться условие 35(17) 2 ф 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. 45Так 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 мент времени равны между собой по величине, а поэтому во время процесса маркировки окружная скорость маркирующего ролика 19 равна х й Т 7 2 К(18) 7 = Гхп хй тельное выражение для определения передаточного отношения 2 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 антипараллелограмм 24, 26, 25, для которого величина среднего передаточного отношения равна 1, т.е. то выражение (14) для конструктивного выполнения устройства для маркировки изделий, в котором в качествемеханизма 8 использован антипараллелограмм, с учетом (15) принимаетвид или, подставляя в (18) выражение (13): то процесс маркирования иэделий должен осуществляться на том участкецикла работы механизма 8, на которомскорости валов 7 и 23 достигают наименьших значений, т.е. величинадостигает максимальной величины. Если шаг Т 2 размещения изделий 4 вгрупповом 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 Й ролика-клише 20 и заданном шаге Т размещения изделий 4 в групповом носителе 5 печати 21 на ролике-клише 20 размещеныслишком 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 з достигает максимальной величины, и для механизма 8 выполняется соотношение(24)20 з макс Так как в устройстве в качестве механизма 8 использован шарнирный антипараллелограмм 24, 26, 25, а для шарнирного антипараллелограмма известно, что величина максимального передаточного отношения д оп 3 май ределяется соотношением 25 1+е1мфкс 1-е, х К х г х Т,45и после преобразований получают В А(32) 40или, обозначив правую часть выражения(27) через Г, т.е. Таким образом, в устройстве длямаркировки иэделий настройка механизма 8 с целью уточнения его параметров осуществляется изменением длиныкривошипов 24 и 25, размеры В которых определяют иэ выражений (32) и(28) .Устройство для маркировки иэделийработает следующим образомПеред началом работы определяютвеличину шага Т размещения иэделий4 в групповом носителе 5 и, пользуясь выражениями (1), (16) и (32), определяют параметры, которыми должнообладать предлагаемое устройство длятого, чтобы осуществить маркированиеизделий 4, размещенных в групповомносителе 5 с данным конкретным шагомТ, т.е. передаточное отношениезубчатой пары 12-13, передаточноеотношениенабора шестерен 9-11 ипараметры механизма 8 (длину кривошипов 24 и 25), которыми определяется требуемая закономерность измененияскорости неравномерного вращениямаркирующего ролика 19 и ролика-клише 20,Затем осуществляют настройку элементов в соответствии с предварительно произведенными расчетами:,устанавливают шестерни 12, 13, 9, 10 и11, обеспечивающие требуемые величины передаточных отношений х , атакже устанавливают кривошипы 24 и 25требуемой длины,Перед началом маркирования изделий4 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 22печатного механизма 2. На верхнийкрасочный ролик 22 наносят краску,которая при вращении роликов 22 распределяется ровным слоем по их поверхности. Затем электродвигатель 15выключают и протирают маркирующийролик 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 немведущей звездочкой 18 цепного транспортера 14 и шестерней 9. При этомот электродвигателя 15 через редук 1431965тор 16 приводится в равномерное движение транспортер 14, верхняя ветвь которого перемещается слена направо, а через набор шестерен 9-11 принодит 5 ся также в равномерное вращение первый промежуточный нал 6.От вала 6 с помощью шарнирного Энтипараллелограмма,включающего ведущий 24 и ведомый 25 кривошипы и ша О тун 26, приводится н неравномерное вращение нторой промежуточный нал 7, который через зубчатую пару 12-13 приводит в неравномерное вращение вал 23 ролика-клише 20, а вместе 15ним в неравномерное вращение привводятся нсе остальные ролики 19 и 22 печатного механизма 2.Затем на движущийся транспортер 14 слева от печатного механизма 2 20 устанавливают групповой носитель 5 с изделиями, например полупроводниковыми приборами 4, причем группоой носитель 5 фиксируется на транспортере 14 с помощью базовых элемен тов, например, штифтов (не показано). С помощью транспортера 14 изделия 4 перемещаются под маркирующим роликом 19, который, прокатываясь по йзделиям 4, маркирует их. 30 После того, как отмаркированася партия изделий и есть необходиость маркировать партию других изрелий которые размещены в групповыхносителях с другим шагом, необходимо заменить ролик-клише 20 и в соответствии с выражениями (1), (16) и(32) определить новые величины чараиетров 1 , длину В кривошипов 24 40и 25 и произвести настройку элементов устройства в соответствии с расчетами.Затем включают электродвигатель 15и, размещая на транспортере 14 группоные носители 5 с изделиями 4,осуществляют их маркировку.Предлагаемое устройство для маркировки изделий используют для маркирования полупроводниковых приборов, 5а именно транзисторов и интегральныхмикросхем, размещенных в групповыхносителях. Различные типы полупроводниковых приборов располагаются вгрупповых носителях с отличающимисядруг от друга шагами, а именно с шагом 12 мм и 15 мм, причем н групповых носителях н зависимости от типаприбора размещаются 9-13 приборов,Иаг цепи транспортера составляет24 мм, количество зубьев ведущейзвездочки 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 н секунду для групповых носителей с шагом размещения приборов,равным 15 ммДиаметр ролика-клише и диаметрмаркирующего ролика равне 40 мм, наролике-клише размещаются четыре илипять печатей в зависимости от типамаркируемого прибора. Передаточноеотношение зубчатой пары, связывающей второй промежуточный вал с валомролика-клише составляет соотнетстненно , = 4 и , = 5, причем число зубьев ведущей и ведомой шестерни зубчатой пары равняется соответственно24 и 96 для , = 4, и 20 и 100 для1, = 5,Передаточное отношение набора шестерен, сэязывающих выходной нал редуктора, на котором зафиксированаведущая звездочка цепного транспортера, с первым промежуточным валом11=(дпя приборов, размещенныхв групповых носителях, с шагом, рав 1ным 12 мм) и 1 = -- (для приборов,размещенных в групповых носителях, с шагом равным 15 мм). Причем набор шестерен состоит из двух пар зубчатых колес, количество зубьев которых н каждом из двух вариантов равняется: для шага размещения приборов, равном 12 мм 90, 18, 72 и 18, так что 1 = 1/20.и 1 = 1/16.Межосевое расстояние А между первым и вторым промежуточными валами 140 мм, при этом величина В радиуса криношипов 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-клине равна 49,51 мм, Для шага размещения приборов в групповых носителях, равного 12 мм, при четырех печатях на ролике-кпише величина В равна143 1965 12 изделий эа счет маркировки изделий, размещенных в групповых носителях с отличающимися друг от друга шагами, а также повысить производительность и качество маркировки. Формула изобретенияСоставитель А.Можаев Редактор М.Бланар Техред М.Дкдьк Корректор И.МускаЗаказ 538 1/14 Тираж 352 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 62,61 мм; для шага размещения приборов в групповых носителях, равного 15 мм, при пяти печатях на ролике- клише 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 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, 20 а протяженность маркируемой поверхности приборов в направлении их движения относительно маркирующего ролика составляет величину порядка 5-6 мм.Во время процесса нанесения мар кировки на приборы маркирующий ролик и ролик-клише вращаются со скоростью, незначительно 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 0,008-0,016 мм, что обеспечивает высокое качество маркирования приборов.Таким образом, изобретение позволяляет расширить технологические воэможности устройства для маркировки 1Устройство для маркировки иэделий, 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