Устройство для маркировки изделий

(56) Авторское свидетельство СССР 9 500080, кл. В 41 Е 31/ОО, 976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАРКИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к автоматическим устройствам для проиэвод ства микросхем, может быть использовано для маркировки микросхем, установленных в плоских кассетах, и позволяет повысить производительность и качество маркировки. Имеется каретка 1 с матрицей 2. В каретке выполнены боковые окна 12 и паз в нижней поверхности. В пазу каретки д СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ ЯО 1348221 установлен ползун 32 с воэможностью. взаимодействия с упором 19 установки шага подачи изделий и перемещения вместе с кареткой. Ползун 32 имеет верхние горизонтальные площади, на которых установлены с возможностью взаимодействия с кулачками 13 каретки и кассетами упругие Г-образные захваты. Ползун 32 имеет П-образную форму и паз 40 в основании. В пазу 40 установлен с воэможностью перемещения и взаимодействия с упором-кулачком 15 каретки подпружиненный фиксатор 1 О, который имеет конические штыри и регулируемый по высо". те упор. Имеются механизм ракеля 6 с вкладышем 7, тампон 8, транспортирующее средство, блок управления и пульт управления. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.Изобретение относится к автоматическим устройствам технологическогооборудования и может быть использовано для маркировки микросхем, установленных в плоских кассетах.Цель изобретения - расширение технологических возможностей маркирования микросхем и повышение качествамаркирования.На фиг,1 схематически изображенопредлагаемое устройство, общий вид;на фиг2 - сечение А-А на Фиг.1; нафиг.3 - сечение Б-Б на фиг,1; нафиг,4 - вид по стрелке В на Фиг.1;на фиг.5 - вид Г на фиг.1; на фиг,6каретка, крайнее правое положение;на фиг.7 - сечение Д-Д на Фиг.5;на Фиг.8 - сечение Е-Е на фиг,6; наФиг.9 - сечение ж-Н на фиг.1; нафиг.10 - сечение 3-3 на фиг.9; нафиг,11 - пневматическая схема.Устройство для маркирования микросхем состоит из каретки 1 с матрицей 2, лотка 3 для транспортированияплоских кассет 4 с микросхемами 5,механизма ракеля 6 с вкладышами 7,тампона 8, механизма 9 подачи кассет, механизма укладки кассет( не показан), Фиксатора О, плиты 11,пульта управления, блока управления и источника питания Гпе показаны,1,Каретка 1 предназначена для о звратно-поступательного перемещенияматрицы 2 с целью снятия с нее изоб-.ражения знаков маркировки для перено са их на корпус микросхемы, атрицаможет быть круглой или прямоугольной формы. Она устанавливается с возможностью ее регулирования по длинекаретки. Знаки маркировки выполненыв ее теле (глубокая печать). Краскадля печати знаков маркировки наносится периодически на матрицу определенными дозами вручную. Кареткаимеет П-образную форму. На боковыхее стенках выполнены окна 12, в которых установлены кулачки 13 и 14.В нижней части каретки закрепленыупор-кулачок 15, взаимодействующийс фиксатором 10, шток 16 с Г-образным толкателем 17, служащим для подачи кассет из магазина 18 на исходную позицию лотка, и регулируемыйупор 19 для установки шага подачииэделий, выполненный в виде скобы.Возвратно-поступательное движениекаретки осуществляется с помощью5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пневмопривода, выполненного в виде пневмоцилиндра 20 двойного действия с поршнем 21 и штоком 22, Рабочие камеры 23 и 24 пневмоцилиндра соединены через электропневмоклапаны 25 и 26 с источником сжатого воздуха (не показан).Электропневмоклапаны 25 и 26 электрически соединены с блоком управления (не показан), Для регулирования скорости перемещения каретки пневмопривод снабжен обратными клапанами 27 и 28 с регулируемыми дросселями 29 и 30. Для подачи иикросхем на позицию 31 маркирования каретка снабжена полэуном 32 П-образной Формы, размещенным внутри нееснизу лотка на определенном расстоянии от упора 19, За счет измененияэтого расстояния регулируется шаг подачи иэделии на позицию маркирования. Ползун выполнен с горизонтальными площадками 33 и 34 сверху, на которых установлены упругие Г-образныепластинчатые захваты 35 и 36 с возможностью взаимодействия с кулачками 13 и 14 и плоскими кассетами 4,Для изменения расстояния от упора 19до полэуна выполнены пазы 37, в которых размещаются крепежные винты 38упора, Изменение шага подачи изделий на позицию маркирования необходимо для того, чтобы можно было производить маркировку различных микросхем с планарными выводами, установленных в плоских кассетах. Упор- кулачок 15 служит для возвращения ползуна в первоначальное положение. Кроме того, с помощью его осуществляется при подаче микросхем на позицию маркирования отвод фиксатора О с упором 39 вниз.В основании ползуна 32 выполнен паз 40 для размещения фиксатора при движении его с кареткой в крайнее правое положение. На боковой стенке ползуна установлена тормозная упругая пластинка 41 дугообразной формы. Торможение ползуна необходимо дляосуществления более надежного сцепления и расцепления кассет с захватами ползуна и предотвращения егослучайного смещения на позиции маркирования до фиксации изделий. Каретка снабжена Флажком 42, а на плите установлены Фотодатчики 43 и 44,Данные коммутационные элементы необ25 ходимы для осуществления управления устройством.Плоские кассеты для установки микросхем 5 с планарными выводами выполнены с окнами и элементами, пре 5 дохраняющими микросхемы от выпадания иэ кассет. На периферии кассет с обеих сторон выполнены пазы 45, отстоящие друг от друга на равных рас,стояниях, Кассеты с микросхемами укладываются в магазины путем размещения их в пазах, выполненных в вертикальных стенках 46 и 47 магазина, Для фиксации микросхем на позиции маркирования в их рамках выполнены отверстия 48. Для установки каретки и ползуна и осуществления их перемещения на боковых стенках лотка выполнены гвэы 49, в которых размещаются ролики 50 ползуна и каретки. В зоне периодического перемещения кассет на шаг, равный расстоянию между пазами кассет, в верхней час-. ти лотка выполнены угловые вырезы (не показаны), благодаря которым пазы кассет в этой зоне оказываются открытыми для сцепления с захватами ползуна. Для перемещения кассет по лотку с образованием пазов по обеим его сторонам установлены планки 51Для ограничения перемещения каретки вправо служит регулируемый по положению ограничитель 52. Симметрично относительно осевой линии лотка выполнены на всю длину два паза (не показаны),позволяющие перемещать по нему микросхемы с перпендикулярными выводами, а следовательно, осуществлять при наличии питателя их маркиро О ваниеРакель и вкладыш установлены в одном корпусе 53 над кареткой. Ракель служит для очистки поверхности матрицы от лишней краски перед сня тием с нее отпечатка маркировки с помощью тампона. Ракель выполнен в виде упругой (эластичной) тонкой пластинки 54, зажатой между двумя щечками 55, и установлен под углом на оси 56 кронштейна 57, жестко сое-. диненного с втулкой 58, размещаемой на конце горизонтального вала 59. Такая установка позволяет ракелю при очистке матрицы от лишней краски самоустанавливаться. На цилиндрической поверхности втулки по окружности выполнен паэ (не показан), в котором размещается крепежный винт 60При ослаблении этого винта ракель можно поворачивать относительно вала и тем самым изменять угол его установки. Вал с втулкой 61 установлены в полэуне 62, связанном с винтовым элементом 63, При изменении угла установки ракеля полэун с валом перемещаются в вертикальной плоскости. В пазу 64 втулки перемещается в осевом направлении шпонка 65 вала. Втулка имеет рычаг 66, с помощью которого вал с ракелем связан с кулачковым штоком 67 пневмопривода, выполненного в виде пневмоцилиндра 68 с поршнем 69. Рабочие камеры 70 и 71 пневмоцилиндра соединены через регулируемые дроссели 72 и 73 и электропневмоклапаны 25 и 26 с источником сжатого воздуха. Закрытие прохода сжатому воздуху в пневмоцилиндр 68 осуществляется путем пережатия трубопроводов с помощью электромагнитного устройства 74. Свободньп конец рычага размещается в пазу 75 штока 67, при движении которого ракель поворачивается на определенный угол и поднимается над матрицей, Высота подъема ракеля регулируется за счет ограничения хода кулачкового штока пневмоцилиндра 68 винтовым упором 76, На втором конце вала установлена между его буртиком и гайкой 77 прямоугольная втулка 78 с роликом 79, размещаемым в пазу цилиндрического копира (кулачка) 80, закрепленного на валу электродвигателя, 81, Втулка имеет ограничитель 82, выполненный с пазом 83, охватывающим втулку с трех сторон. Она может свободно перемещаться только в осевом направлении вала. Паз на цилиндрическом копире выполнен криволинейным, в результате чего при вращении цилиндрического копира втулка 78 с валом 59 и ракелем вибрирует в осевом направлении, Вибрация ракеля способствует улучшению очистки матрицы от лишней краски и тем самым повышению качества маркирования микросхем, Для изменения положения вала с ракелем в вертикальной плоскости, связанного с изменением установки угла ракеля, во втулке выполнено прямоугольное отверстие (не показано).Вкладьпн служит для нанесения краски на знаки маркировки и выполнен в виде прямоугольной резиновой плас 1348221тинки 84 с дугообразным пояском 85 снизу, Он крепится на держанке 86 и кронштейне 87 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, Кронштейн вкладыша установлен в под 5 пружиненном цилиндрической пружиной 88 ползуне 89 с роликом 90, взаимодействующим с кулачконым штоком 67 пневмопринода.Тампон выполнен из желатина и имеет форму тела вращения, образующей которого является кривая, близкая к параболе. Тампон крепится на штоке 91 с регулцроночным винтом 92, позволяющим устанавливать степень деформации тампона, а с;едонательно, регулировать силу прижатия тампона к поверхности матриць и устаО жения маркировки с матрццы и отпечатынацце этого изображеякорпусе микросхемы ограничцнастся цилцндрцчески упором 104. Поворот штока40 тампона по окружности предотвращается винтом 105, Для управления исполнителььп ц механизмами устройства кронштейн тампона снабжен флажком 106 с фотодатчцком 107,45 Механизм подачи кассет и механизм укладки кассет в приемнье магазины 108 по конструктивному исполнению одинаковы, При этом они могут перемещать магазины как в одном направ - лении, так и н разных направлениях, например один - вверх, другой - вниз и наоборот. Каждый механизм состоит из сопряженной пары винта 109 с гайкой 110 и реверсивного двигателя 111, установленного на кронштейне 112, Винт соединен с помощью муфты 13 с валом электродвигателяНа 50 55 нанливать ее оптимальцои при данном шрифте знаков изображения (печати ) маркировки, от чего н немалой степени зависит качество маркирования микросхем, Корпус 93 тампона связан посредством кронштейна 94 со штоком 95 пневмопринода, выполненного н виде пневмоцилиндра 96 днусторонего действия с поршнем 97 и рабочими камерами 98 и 99,Пненмоцилиндр соедцец через регу 30 лируемые дросселц 100 ц 10 ц электропцен.оклацаны 102 ц 103 с источи- ко;"1 сжатого воздуха, .Э 1 ектропцеезьоклапаы 102 и 103 э:сктричсскц сов дине. с блоком уцранлентя. Пере 35 мещене тампона прц снятии цзобравинте крепится флажок 114, а на гайке - кронштейн 115 и дне цилиндрические стойки 116, несущие площадку 17, на которой устанавливаются сменные магазины 18 с кассетами, При вхождении флажка 14 в паз фотодатчика 118 электродвигатель выключается. В верхнем и нижнем положениях магазина кронштейн 115 взаимодействует с концевыми выключателями 119 и 120, в результате чего устройство выключается из работы.При перемещении магазина на шаг кассета устанавливается против торца толкателя 17, закрепленного на цтоке 16, связанного с кареткой . При движении каретки вправо кассета перемещается толкателем из магазина на исходную позицию лотка, с которой затем микросхемы подаются на позиццю маркирования путем перемещениякассеты на шаг за каждьп рабочийцикл маркирования,Фиксатор сл"жит для фиксации микросхем на пЬзццци маркирования. Онсостоит цз двух конических штырей121, нходящих при фиксации в отверстия 48 рамки микросхемы, регулируемого по высоте упора 39 и штока 122,111 тыри и упор 39 подпружиненыццлцдрической пружиной (не показаца), ток фиксатора снабжен роликом123, взаимодействующим с упором-кулачком при подаче микросхем на позиццю маркирования. Упор 39, выполненный и виде цилиндрического стержняс резьбоным концом, необходим дляточной установки микросхем по высоте. Он нвернут н шток фиксатора. Врезультате снабжения фиксатора регулируемым упором поньппается качествомаркирования.Блок управления ( не показан) содержит трансформатор, выпрямитель,шагоные искатели, промежуточные реле ц другие коммутационные элементы.Управление исполнительнымц механизмами осуществляется через электро-пневмоклапаны и фотодатчики. На пульте управления установлены автоматический выключатель, выключатели тумблера), сигнальные светонье лампочки, переключатель с автоматического режима работы на режим работы с автоматеским выключением устройства после каждого цикла маркиронкц и переключатель нанесения крас35 ки на изображение маркировки матрицьчерез каждые 3-4 цикла маркирования.Источник питания (не показан)содержит фильтр 124 для очистки сжатого воздуха от загрязнения, регу 5лятор 125 давления и маслораспылитель 126.Все узлы и элементы устройствакрепятся на плите, которая можетбыть установлена на любом рабочемстоле,Устройство для маркирования микросхем работает следующим образом.При включении устройства в работуэлектрический сигнал поступает иэблока управления на электропневмоклапан 25 и сжатый воздух через него иэисточника питания поступает в камеру 71 пневмоцилиндра 68 и через об 20ратный клапан 27 в камеру 23 пневмоцилиндра 20. Под действием усилиядавления поршень 69 со штоком 67пневмоцилиндра 68 перемещаются влево до упора 76. Б крайнем левом положенин штока вкладыш 7 поднимается,в ракель 6, поворачиваясь относительно вала 59, опускается и соприкасается с поверхностью матрицы 2.С небольшим запаздыванием поршень21 со штоком 22 и кареткой 1 поддействием усилия давления в камере23 перемещаются вправо до ограничителя 52, При движении каретки лишняя краска снимается с матрицы ракелем. При этом ракель вибрирует восевом направлении за счет перемещения ролика 79 втулки 78 по криволинейному пазу цилиндрического копира 80, приводимого во вращение элект Ородвигателем 8. Вытесненный сжатыйвоздух из камер 24 и 70 пневмоцилиндров 20 и 68 удаляется через дроссели 30 и 72 и электромагнитный клапан 26 в атмосферу, При зачистке мат 45рицы краска остается только в углублениях знаков маркировки.При движении каретки вправо штыри 12 и упор 39 фиксатора отводятсяупором-кулачком вниз, кулачки 13 и14, дойдя до захватов 35 и 36 ползуна32, нажимают на них и они заходят впазы 45 кассеты 4,а упор 19,дойдя доползуна находившийся до этого в неподвижном состоянии ), захватываетего и он вместе с кассетой перемещается на заданный шаг, в результате этого микросхема устанавливаетсяна позицию 31 маркировки, а матрица(центр изображения маркировки) устанавливается соосно с тампоном. В крайнем правом положении каретки флажок 42 заходит в фотодатчик 44 и электрический сигнал поступает на электропневмоклапан 102, открывается проход и сжатый воздух проходит из источника питания в камеру 98 пневмоцилиндра 96. Под действием усилия давления поршень 97 с тампоном 8 перемещаются внизПри этом вытесненный сжатый воздух из камеры 99 сбрасывается через электропневмоклапан 103 в атмосферу. Тампон соприкасается с матрицей, и знаки маркировки отпечатываются на его выпуклой поверхности, Движение поршня 97 тампоном 8 ограничивается упором 104, соприкасающимся с кареткой. В нижнем положении тампона флажок 106 заходит в фотодатчик 107 и на электропневмоклапан 103 поступает электрический сигнал, Одновременно электрический сигнал снимается с электропневмоклапана 102, поступление сжатого воздуха в камеру 98 прекращается, а оставшийся сжатый воздух иэ нее сбрасывается через дроссель 100 и электропневмоклапан 02 в атмосферу. Сжатый воздух проходит через открытый проход электропневмоклапана 103 в камеру 99, и поршень 97 с тампоном поднимаются. После этого электрический сигнал поступает на электропневмоклапан 26 и сжатый воздух через него и обратный клапан 28 проходит в камеру 24 пневмоцилиндра 20 и через дроссель 72 в камеру 70 пневмоцилиндра, а электрический сигнал с электропневмоклапана 25 снимается и поступление сжатого воздуха в камеры 23 и 71 прекращается, Оставшийся сжатый воздух иэ камер 23 и 71 пневмоцилиндров 20 и 68 сбрасывается через дроссели 29 и 78 и электропневмоклапан 25 в атмосферуаПод действием усилия давления поршень 69 со штоком 67 перемещается вправо, ракель поднимается, а вкладыш опускается и соприкасается с поверхностью матрицы. В это же время поршень 21 с кареткой 1 под действием усилия давления перемещаются в крайнее левое положение. При движении каретки краска наносится, с помощью вкладыша на знаки матрицы. После ухода каретки с45 9 13482позиции 31 маркирования электрический сигнал снимается с электропненмоклапана 103 и поступает на электропневмоклапан 102, открывается проход и сжатый воздух из источника питания проходит в камеру 98 пненмоцилиндра 96, Под действием усилиядавления поршень 97 с тампоном 8опускаются. Тампон соприкасается сплоской поверхностью корпуса микросхемы, и изображение маркиронки отпечатывается на нем.Оставшийся сжатый воздух иэ камеры 99 сбрасывается через дроссель101 и электропневмоклапан 103 в атмосферу, В нижнем положении флажок106 заходит в фотодатчик 107, элект"рический сигнал снимается с электропневмоклапана 102 и поступает наэлектропневмоклапан 103, сжатый воздух проходит иэ источника питаниячерез дроссель 101 н камеру 99, аоставшийся сжатый воздух из камеры98 сбрасывается через дроссель 100и электропневмоклапан 102 в атмосферу. Под действием усилия давленияпоршень 97 с тампоном поднимаются висходное положение, При движениикаретки влево краска наносится вкладышем на матрицу. В крайнем левомположении флажок 42 заходит в фотодатчик 43. Электрический сигнал снимается с электропневмоклапана 26 ипоступает на электропневмоклапан 25,35через который сжатый воздух проходитв камеру 71 пневмоцилиндра 68 и через обратный клапан 27 в камеру 23пневмоцилиндра 20, Далее рабочийцикл маркировки автоматически повторяется,Переключение устройства на режимработы с автоматическим выключениемего после каждого цикла маркированияосуществляется с помощью переключателя, установленного на пульте. Дляпереключения устройства на режиммаркирования с нанесением краски назнаки матрицы через 3-4 цикла следует при положении каретки справавключить в работу электромагнитноеустройство 74, с помощью которогопутем пережатия трубопроводов пневмоцилиндр 68 выключается периодическииэ работы на 3-4 цикла маркировки.При выключенном цилиндре 68 шток67 находится в крайнем левом положении, при котором вкладьпп 7 оказывается поднятым. 10После окончания маркировки микросхем кассеты по сигналу блока управления включается электродвигатель 111 механизма 9 подачи и винт 109 делает поворот на 360 , флажок 114 нходит в паз Фотодатчика 118 и электродвигатель выключается. При повороте винта гайка 110 с магазином 18 перемещаются на заданный шаг и против толкателя 17 и лотка 15устанавливается кассета с микросхемами. При перемещении каретки вправо кассета подается толкателем из магазина на исходную позицию лотка и процесс маркирования снова продолжается.Кассеты с отмаркиронанными микросхемами укладываются в приемные магазины 108, которые так же как магазины механизма подачи по сигналу из блока управления перемещаются на шаг, н результате этого его пазы устанавливаются протин лотка.После маркировки всех кассет магазина кронштейн 115 гайки 110 воздействует на нижний 120 или верхний 119 конценой выключатель, контакты размыкаются, загорается на пульте управления сигнальная лампочка и устройство выключается из работы.1 агазин меняется. Если магазин находится в нижнем положении, то путем ренерсирования электродвигателя он переводится н верхнее положение,Ф о р м у л а изобретения1. Устройство для маркировки иэделий, преимущественно микросхем, установленных в плоских кассетах, содержащее каретку с матрицей, тампон, механизм ракеля с нкладьппем, Фиксатор и транспортирующее средство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения производительности, каретка имеет боковые окна и паз в нижней поверхности и снабжена ползуном, установленным в пазу, кулачками, смонтированными в боковых окнах, упором установки шага подачи иэделий и упором-кулачком, причем ползун установлен с возможностью взаимодействия с упором установки шага подачи изделий, перемещения вместе с кареткой и имеет верхние горизонтальные площадки, на которых установлены с возможностью нзаимодействия с кулачками каретки и кассетами упругие Г-образные захваты.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества маркировки, полэун имеет П-образную форму и паз в основании, фиксатор подпружинен и выполнен в виде конических штырей и регулируемого по высоте упора и установлен с возможностью перемещения в пазу полэуна и взаимодействия с упором-кулачком каретки,3. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что механизм ракеля с вкладышем выполнен в видеустановленных в корпусе двух полэунов, привода и цилиндрического копира, при этом в одном полэуне, связанном с винтовым элементом, установлен горизонтальный вал, на которомзакреплен ракель, а в другом ползунеустановлен кронштейн, на котором 10 смонтирован вкладыш, причем на горизонтальном валу установлены рычаг,соединяющий вал с приводом, и втулка , связанная с помощью ролика с цилиндрическим копи 15 ром.1348221 20 фиг,ставитель А.Евстигнеевхред А.Кравчук Коррект екма Заказ 5155/18 Тир ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж, 348го к аушск ул, Проектная,ак тор М.Андрушенк оизводственно-полиг Подписномитета СССРткрытийя наб д.4/5 еское предприятие, г.ужг