專利名稱:多層陶瓷塊印刷和裝配設(shè)備的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種用于印刷和裝配一組陶瓷薄片以便制造多層陶瓷電容器的設(shè)備，特別是一種印刷裝置包括一可繞水平旋轉(zhuǎn)的八面體滾筒的設(shè)備，該滾筒起到一運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的作用，將陶瓷薄片導(dǎo)引在按基點(diǎn)順序繞滾筒轉(zhuǎn)軸排列的幾個(gè)位置上，在上面進(jìn)行各項(xiàng)工藝操作過程。
在幾個(gè)生產(chǎn)多層電容器的方法中，有一種曾在美國專利第4，353，957號(hào)中描述過的方法。若干個(gè)由精確分開的陶瓷組成的薄片利用熱散逸粘接材料制成，例如松香和纖維素衍生物;陶瓷組成使得在燒結(jié)時(shí)形成致密的介電層。然后通過施用一層薄薄的物質(zhì)(通常在本項(xiàng)技術(shù)中被稱做“墨”)、是一種主要由在聚合物中精細(xì)地散布著金屬粉末而構(gòu)成的液體或粘稠狀混合物，就可在每個(gè)薄片上施加上一層成像的基體。圖像通過將墨沉淀在陶瓷薄片上產(chǎn)生，例如通過涂繪和網(wǎng)板印刷工序，這些工序?yàn)槭熘卷?xiàng)技術(shù)的人員所周知。
遮蔽層在表面積上比被施加上遮蔽層的薄片要小，每層具有這樣的形狀，可使得所涉及的薄片具有空白邊緣，邊緣繞著遮蔽層周長的大部分向外延伸，該層的一部分向它所沉積的薄片的某一個(gè)邊緣延伸，最好各層大小相等。
然后若干個(gè)由陶瓷結(jié)構(gòu)粘著起來的薄片被堆積起來，含墨層插入其間，并且被加固起來。加固可通過適于所用特定材料的裝置完成，可包括壓制、加熱和/或施用溶劑，所有這些都為熟知本項(xiàng)技術(shù)的人員所周知。堆積起來的薄片和在其間的各層是如此安置的，使得相繼的各層向著已加固的堆積物的不同邊緣區(qū)域延伸，但是每個(gè)薄片邊緣的主要部分在堆積體中與相鄰薄片的邊緣相接觸。然后加固起來的薄片和插入其間的遮蔽層所構(gòu)成的堆積體進(jìn)行煅燒，除去熱散逸物質(zhì)并燒結(jié)陶瓷結(jié)構(gòu)。這樣就形成了整體燒結(jié)過的陶瓷體，它具有由致密電介質(zhì)材料所構(gòu)成的若干個(gè)薄片或薄層，薄片在其邊緣部分被結(jié)合在一起，但是一片與另一片之間在其相鄰表面的主要部分是分開的，其間有很薄的空腔，僅被一個(gè)或多個(gè)完全不同的陶瓷和/或金屬棒隔開，當(dāng)有若干個(gè)棒時(shí)，基本上所有的棒都是分立的。
到目前為止，這種多層陶瓷電容器的制造的各個(gè)工序，例如將陶瓷薄片裝入印刷或網(wǎng)印機(jī)械、在薄片上印上一層墨、在加固前將若干涂上墨的薄片堆積起來等，至少是部分用手工、部分用幾種不同的裝置完成。已知方法的明顯缺點(diǎn)包括，需要相對(duì)較大的勞動(dòng)量和工作空間，以便容納幾種不同的裝置。以及出現(xiàn)由人工和/或機(jī)器的不準(zhǔn)確性所造成的有缺陷的最終產(chǎn)品。
因此本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是將制造工序包括在一個(gè)可以單獨(dú)由一人操作的裝置中，以此來執(zhí)行制造過程中工藝程序的若干項(xiàng)，因此為簡化整個(gè)工藝操作作出了貢獻(xiàn)，它可將儀器的空間需求減至最小，并減少了最終產(chǎn)品的不準(zhǔn)確性和缺陷。
本發(fā)明的這些目標(biāo)和其它目標(biāo)，對(duì)那些熟知本技術(shù)領(lǐng)域：
的人員將是一目了然的。它通過將多層電容器制造的各工序的相應(yīng)操作裝置安置在八面體滾筒繞著水平旋轉(zhuǎn)軸的基點(diǎn)順序的部位上而實(shí)現(xiàn)，滾筒起到一個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的作用，將陶瓷薄片運(yùn)送到不同的部位。這樣每個(gè)工序都在八面體滾筒相應(yīng)的“平坦”側(cè)面上由相應(yīng)的裝置完成?？梢岳斫?，該裝置可程序化地在不同部位同時(shí)執(zhí)行各個(gè)工序。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，在滾筒的八個(gè)平坦面或側(cè)面上都有兩個(gè)梢釘，每一個(gè)都在滾筒的軸端附近。如下所述，梢釘與網(wǎng)印和堆積設(shè)備所具有的相應(yīng)裝置合作，以保證電極薄片為相應(yīng)的網(wǎng)印和堆積功能而適當(dāng)?shù)嘏帕衅饋?。每個(gè)滾筒的平坦面還具有一真空卡盤，包括一組在銷釘之間定位的孔洞。一個(gè)真空配置箱位于每個(gè)平坦面的下面(也就是在滾筒內(nèi)部)，并與一個(gè)在滾筒的一端與滾筒的軸線同心的旋轉(zhuǎn)真空多重管的套管相連接。
具有用于自動(dòng)向堆積部位中裝卸托板的裝置，用來接收印刷過的薄片，包括輸入輸出傳送帶和夾具。在本實(shí)施例中一個(gè)單循環(huán)可處理五個(gè)托板。
在實(shí)際工作中，裝載功能是制造過程的開始。在其中定義了各種位置，這項(xiàng)功能在位置1完成。裝載平臺(tái)位于一臂桿上，臂桿被安裝在一位于滾筒旁邊平行于滾筒軸線的轉(zhuǎn)軸上。裝載平臺(tái)具有一類似于滾筒真空卡盤的真空卡盤區(qū)域。真空由搖控線圈控制，并在陶瓷薄片就位后被起動(dòng)。平臺(tái)可通過轉(zhuǎn)軸在第一位置(水平位置)和第二位置(垂直位置)之間繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在第一位置上平臺(tái)接收陶瓷薄片，在第二位置上裝載平臺(tái)將陶瓷片與滾筒平面的真空卡盤區(qū)域相接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)起來將薄片裝載平臺(tái)與滾筒平面相接觸，滾筒真空就被開動(dòng)，并且負(fù)載平臺(tái)卡盤就從真空轉(zhuǎn)成壓力，這樣將陶瓷薄片傳輸?shù)綕L筒卡盤上。在這個(gè)部位上陶瓷薄片相對(duì)于滾筒平面的排列并不是很重要的，因?yàn)闄C(jī)器所制造的印刷過的薄片組件從堆積部位取下后，就被削邊至合適的尺寸。在這個(gè)階段中所需的排列準(zhǔn)確度是當(dāng)裝載平臺(tái)在其第一位置(水平位置)上時(shí)由一個(gè)在裝載平臺(tái)鄰近的固定排列的圍欄所提供。
印刷或網(wǎng)印部位位于機(jī)器頂部的位置3。網(wǎng)印儀器，其基本結(jié)構(gòu)和功能本身為本領(lǐng)域中的人員所熟知，可以在印刷位置和中間或正常的位置之間位移(在印刷位置，網(wǎng)印儀器與在鼓平面上的對(duì)準(zhǔn)梢釘相接觸)。正常位置，印刷裝置被停放在各印刷操作之間，處于一定的高度，可使在滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)不碰到滾筒，并有提升了的位置允許為清掃目的接近不銹鋼網(wǎng)板。
堆積部位位于滾筒下面的位置7，其作用是接收從滾筒來的印刷過的陶瓷薄片，以及在一個(gè)位于該部位上預(yù)先準(zhǔn)備的工具鋼托板上，將其裝配成一個(gè)半熔合的，校準(zhǔn)對(duì)齊的堆積體。托板在這個(gè)位置上被來回運(yùn)輸，通過上述的輸入輸出傳送帶和輸入輸出夾具，每隔一段時(shí)間運(yùn)送一個(gè)。
印刷過的各件陶瓷薄片，當(dāng)它們離開由每個(gè)滾筒平面上真空卡盤所固持的印刷部位時(shí)，都是精確相同的。陶瓷薄片在滾筒平面上以一個(gè)給定的容許度在兩個(gè)參考梢釘之間中心定位，在每個(gè)薄片上所印制的圖象則以更加精密的容許度相對(duì)于梢釘中心定位。當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，接連不斷的陶瓷薄片被裝載在位置1，在位置3上進(jìn)行印刷，并出現(xiàn)于位置7的堆積部位上面，事先預(yù)備好的鋼托板在其上對(duì)準(zhǔn)中心，該托板具有帶粘接性的上表面。一個(gè)給定構(gòu)型的電容器的第一片陶瓷薄片被安裝上去，當(dāng)通過網(wǎng)印部位時(shí)它不被印刷，因?yàn)樗峭獠康膹?fù)蓋薄片(除非外部復(fù)蓋薄片在裝載前已經(jīng)放入托板中)。當(dāng)該外部復(fù)蓋薄片到達(dá)堆積部位時(shí)對(duì)準(zhǔn)卡盤與滾筒平面參考梢釘相接，同時(shí)以類似的方式，在網(wǎng)印裝置上的卡盤夾持住在滾筒平面上位于位置3的梢釘，由此使?jié)L筒平面相對(duì)于堆積平臺(tái)和鋼托板準(zhǔn)確定位。鋼托板具有粘著性的表面，通過操作一壓力氣缸，該氣缸將托板所處的堆積平臺(tái)提升使之與在底部滾筒平面上未印刷的復(fù)蓋薄片相接觸，并且使到達(dá)滾筒平面真空卡盤上的壓力從真空態(tài)轉(zhuǎn)向壓力態(tài)。這樣陶瓷薄片就被放到鋼制托板上。在機(jī)器的下一個(gè)運(yùn)行周期，一個(gè)印刷過的陶瓷薄片將處于堆積部位之上，并且印刷層就轉(zhuǎn)移到復(fù)蓋薄片上，并粘接于其上(如隨后的薄片循環(huán)工作那樣)。
然而要注意，印刷過的薄片的依次的各層不是以其圖形直接與前面的薄片重疊而堆積起來的，而是以一個(gè)交錯(cuò)地互換位置的方式，類似于砌磚的連續(xù)過程。這由位于堆積部位下面的裝置來完成，該裝置按照預(yù)先編入程序的搖擺量沿機(jī)器的×軸使堆積平臺(tái)來回?fù)u動(dòng)(即從面對(duì)著機(jī)器的操作者看來從右向左搖動(dòng))。
一旦裝配完成，已印刷過的薄片的堆積體就通過如上所述的輸出夾具和輸出傳送帶從堆積位上移去，然后堆積體就準(zhǔn)備進(jìn)行下一部處理，如加固、切削和拋光。
為更好地理解本發(fā)明，其領(lǐng)域由所附的權(quán)利要求
書所確定，可聯(lián)系附圖，參考下面的對(duì)最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述來說明。在其中，圖1是實(shí)施本發(fā)明的印刷裝置的透視圖;
圖2是圖1的印刷裝置沿相反方向的透視圖，為清楚起見，有些部分被剖開;
圖3是從輸入傳送帶端部看上去的托板運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的視圖;
圖4是從輸出傳送帶端部看上去的托板運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的視圖;
圖5a到圖5c是八面體滾筒平面的細(xì)部;
圖6a到圖6f是在滾筒平面上所具有的對(duì)準(zhǔn)梢釘和與之合作的卡盤的細(xì)部;特別是在印刷部位;
圖7a和圖7b分別是負(fù)載平臺(tái)在其第一(水平)位置的部分平面圖和側(cè)視圖;
圖8是在轉(zhuǎn)筒上面位于位置3的印刷設(shè)備的透視圖;
圖9是堆積平臺(tái)在位置7上的視圖;
圖10是從面對(duì)著操作者的一側(cè)看上去的八面體轉(zhuǎn)筒的簡化透視圖，示出了在位置5的錄相監(jiān)視攝象機(jī);
圖11是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的操作邏輯的流程圖;
圖12a到圖12d是本發(fā)明實(shí)施例的真空、氣動(dòng)和氣動(dòng)/液壓系統(tǒng)的示意圖。
參照?qǐng)D1，圖中示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)例而建造的印刷裝置10。該裝置包括一控制板12，當(dāng)操作者站平臺(tái)14上面對(duì)著裝置，該控制板12在他或她的右邊。朝向右邊的控制板12包括鍵盤16和兩個(gè)陰極射線管(CRT)18，20。操作者在鍵盤16上輸入指令，按照一個(gè)可見的提示單工作;并且一個(gè)清單(即一個(gè)可選擇的操作的總表)就顯示在右邊的監(jiān)控器20上，它由在裝置的中央處理單元中的適當(dāng)程序產(chǎn)生。以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的電子系統(tǒng)的實(shí)施例，包括一市場上可以購得的Motorola M6809 CPU，(計(jì)算機(jī)中心處理裝置)，和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的STD BUS插卡盒式構(gòu)型，其結(jié)構(gòu)和操作是已知的，因此這里沒有充分地描述。在圖11中確立的流程圖表明了基本的邏輯和程序步驟，這些操作將要在這里所描述的本發(fā)明的實(shí)施例中得以執(zhí)行。
左邊的CRT18是高分辨率型的監(jiān)控器，它顯示了每個(gè)網(wǎng)印層的圖象，使得當(dāng)網(wǎng)印過的薄片到達(dá)位置5時(shí)，操作者可用視覺檢查印刷質(zhì)量，如在下面所充分描述的那樣。在控制板12上有一拒收銨鈕，如果在視覺監(jiān)控中監(jiān)測到有缺陷的薄層的話?？砂丛撲@鈕來防止有缺陷的薄層在位置7上的堆積部位上堆積，這樣它在位置8的彈出部位上就被彈出。右邊的CRT20顯示操作數(shù)據(jù)(即是操作者可在其上輸入指令進(jìn)行選擇的清單)在不同部位的操作狀態(tài)、和向操作者指示并提醒不同功能的提示單(例如將輸出傳送帶卸載等)。
例如，CPU產(chǎn)生一程序確立清單，使得操作者可將各種過程變量編入程序，例如橡皮輥所要求的速度，墨的噴射和每次噴射的印刷次數(shù)，堆積壓力的間隔，加熱工序的間隔，等等。在一最佳設(shè)置中，該清單包含三列文字，指明了特定的參數(shù)，每個(gè)參數(shù)當(dāng)前的給定值和表示給定值的單位。CPU還產(chǎn)生一個(gè)清單，使得操作者可以編制所需塊的設(shè)計(jì)程序。一個(gè)塊所包含的層數(shù)、哪層要包含哪種類型的薄片，即是中心薄片還是覆蓋(頂部或底部的)電極、均由操作者編入程序。一個(gè)典型塊的設(shè)計(jì)可以是層號(hào) 薄片類型1 頂部2-4 電極5 中心6-8 電極9-11 底部裝置的實(shí)施例可包含五個(gè)托板(圖中未示)，用來在一個(gè)周期中自動(dòng)制備五個(gè)陶瓷塊，即陶瓷塊被堆積在托板上，托板相對(duì)于位于滾筒下面的堆積部位往復(fù)運(yùn)動(dòng)。參照?qǐng)D2和圖3，五個(gè)托板安裝在一個(gè)載盤(圖中未示)上，并且被插入輸入位置11。每個(gè)托板暴露的表面由一張鍍有膠粘劑的濾紙覆蓋，濾紙延伸到將要沉積上去的薄片外沿之外的0.125吋。這種膠粘紙?zhí)峁┝艘徽吵肀砻妫撞繌?fù)蓋薄片可以粘接在其上。另一方面，塊的底部薄片可預(yù)先施放在托板上，可以理解，此裝置從底部到頂部將塊堆積起來。
操作者將載盤置入輸入位置11后，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輸入傳送帶13將載盤運(yùn)送到裝載位置。在輸入傳送帶13上的軌道將托板抬起脫離載盤，在印刷周期開始時(shí)，或者CPU確定在堆積平臺(tái)60上有一完整的塊，或者相反地，CPU指明了需要一新托板，托板的裝載/卸載組件19就由CPU起動(dòng)。裝載/卸載組件19包括兩個(gè)在承載器17上平行安置的缸體15，承載器17可沿裝置的X軸移動(dòng)(或者一般地說，對(duì)于面對(duì)著裝置的操作者就是從左到右)。每個(gè)缸體15都具有一裝有彈簧的指針。右邊的輸入缸體將托板從輸入傳送帶13推向一固夾點(diǎn)，在該點(diǎn)輸入夾具17將托板夾牢，然后裝載/卸載承載器17就被驅(qū)動(dòng)沿X軸運(yùn)動(dòng)，直到輸入夾具21對(duì)準(zhǔn)堆積部位，托板被推向堆積平臺(tái)60，直到它與一個(gè)在平臺(tái)60上的X軸停止梢62(如圖9所示)相靠接。在堆積平臺(tái)60左邊的擋板64，迫使托板對(duì)面的端部靠在一對(duì)凸輪從動(dòng)件66上，以使托板沿Y軸準(zhǔn)確定位。
如果一個(gè)已完成的塊已處在堆積平臺(tái)60上，則在同一時(shí)間內(nèi)，輸入夾具21從輸入傳送帶13上捕獲一新托板，處在托板裝載/卸載組件19上的輸出夾具21′(圖4)也從堆積平臺(tái)60上獲得了承載著一個(gè)完整塊的托板。當(dāng)承載器17使裝載/卸載組件19沿機(jī)器的X軸位移時(shí)，使得在輸入夾具21中新托板與堆積部位對(duì)準(zhǔn)時(shí)，剛完成的塊在輸出夾具21′中的托板上與輸出傳送帶23的裝載位置對(duì)準(zhǔn)。左邊的輸出氣缸15將完成了的托板推入輸出傳送帶23上，與此同時(shí)新托板被推入堆積平臺(tái)60上。一個(gè)齒輪電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)單回程離合器，使得輸出傳送帶23每一次前進(jìn)約5吋。當(dāng)?shù)谖鍌€(gè)托板載著一完整的塊到達(dá)輸出傳送帶23附近的光電探測器22處時(shí)，操作者可在控制板12上右邊的CRT20上收到一個(gè)提示使傳送帶23卸載。在輸入部位上又承載了有五個(gè)新托板的新載盤并且整個(gè)周期又重新開始。
如上所述，操作者站在機(jī)器前面的平臺(tái)14上，即在實(shí)施例中即站在電極薄片裝載組件24和一個(gè)光幕26的前面。光幕包括若干平行光束向下照射并基本上垂直于一排探測器，通過操作者將手插入或抽出，起著控制開關(guān)的作用，也就是說，打破光幕可使機(jī)器按照CPU中的程序開始工作或停止。在典型意義上光幕26用于已程序化的自動(dòng)工藝操作的執(zhí)行上，而鍵盤則如上面所討論的那樣，用于從清單上選擇各項(xiàng)功能或?qū)⒏黜?xiàng)功能編入程序。
電極薄片承載器24，當(dāng)操作者面對(duì)裝置時(shí)位于其左方，自動(dòng)分配并切削從供料滾軸24a來的電極薄片。將電極薄片切好后投落在操作者前面的承載平臺(tái)上(如下面將要討論的圖7a和圖7b)，與此同時(shí)承載薄膜行進(jìn)到廢棄卷軸24b上。
根據(jù)本發(fā)明，制造多層陶瓷塊的各工序是用一個(gè)八面體滾筒30來完成的，圖2，6a和10已將其基本示明。它將陶瓷薄片運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)裝置上，以執(zhí)行相應(yīng)的制作工序。當(dāng)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)相對(duì)轉(zhuǎn)筒30的旋轉(zhuǎn)軸將滾筒30旋轉(zhuǎn)到如下的各個(gè)位置，滾筒30就將各個(gè)陶瓷薄片運(yùn)送到各個(gè)必須的工序上3.印刷干燥(或其它)4. 2.確定所載印刷鑒定(錄像)5. 1.裝載薄片干燥(主要的)6. 8.拒收7.堆積滾筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在每個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中將滾筒旋轉(zhuǎn)45°±0.001°，并采用了適當(dāng)?shù)募铀俸蜏p速裝置，在其它位置之間具有1秒鐘的平滑運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)參照?qǐng)D5a至5c，滾筒30的每一邊都包括一滾筒平面32，其中有一真空卡盤34，上有分立地與真空和正壓力(空氣)管線36相聯(lián)接的氣孔，管線36通過分立的向著各位置的多支管由一群閥門供氣。真空及壓力閥的安裝和連接如圖12a到12d所示，它們對(duì)于熟知本項(xiàng)技術(shù)的人員來說是一目了然的。每個(gè)真空卡盤34包括一組0.020″的孔洞，在兩個(gè)參照梢釘27之間確定其中心。下面將充分描述。真空分配箱35位于每個(gè)滾筒平面32的底部(即在滾筒30的內(nèi)部)并與一旋轉(zhuǎn)的真空分支管(未示出)相連，該分支管在滾筒30的一端與滾筒軸線同心。
如上所述并參照?qǐng)D5a至5c、和圖6(a)至6(f)，每個(gè)滾筒平面32具有兩個(gè)梢釘38，各位于滾筒30的兩個(gè)軸端附近。梢釘38與相應(yīng)的雙部件對(duì)準(zhǔn)卡盤37，37a合作，卡盤37，37a安置在網(wǎng)印裝置上(圖6(c)至6(d))，以保證陶瓷薄片在網(wǎng)印時(shí)的合適安置。在堆積部位上具有一相應(yīng)類似的卡盤裝置。梢釘38準(zhǔn)確地在滾筒平面32上定位，使得在滾筒30的兩相對(duì)平面32上的銷釘中心連線當(dāng)中心公差為±0.010″時(shí)在0.002″的范圍內(nèi)通過滾筒旋轉(zhuǎn)軸線(圖6(a))。
每一個(gè)滾筒平面32用一附屬的扣件將其固定在滾筒30自身上面，每個(gè)滾筒平面32在平面梢釘和真空卡盤組件的X-Y平面上允許一個(gè)±0.010″的運(yùn)動(dòng)范圍。這使得梢釘卡盤37和37a輕輕搖動(dòng)，將一特定的滾筒平臺(tái)32排成精確對(duì)準(zhǔn)，每一個(gè)印刷和堆積部位，而不管位于其它部位的其它滾筒平面32執(zhí)行的功能。從圖6(c)和6(e)可以很好地看到，這種輕輕搖動(dòng)源于采用兩種不同規(guī)格的卡盤。印刷部位承受梢釘?shù)囊环N卡盤37是三點(diǎn)型的卡盤，起鎖定梢釘?shù)淖饔?。這樣以一固定的方式(圖6(c))也鎖定了該特定滾筒平面32的那一端。在網(wǎng)印平臺(tái)下降并且滾筒平面銷釘38處于卡盤37的切槽中之后，一個(gè)防護(hù)件37′，可沿如圖6(d)中的箭頭所示方向位移，將梢釘38鎖在卡盤之內(nèi)。另一個(gè)梢釘接納卡盤37a是方形的(圖6(e))，允許輕搖滾筒平面32使之進(jìn)入位置所需的少量運(yùn)動(dòng)，該位置由將滾筒平面32固定在滾筒本身的附屬扣件所決定，并且其防護(hù)件37a′類似地將梢釘38鎖定于其內(nèi)?？ūP在網(wǎng)印和堆積部位定位，其定位有充分的準(zhǔn)確度，使得在滾筒平面32上的參考梢釘38的圓周誤差限為0.010″。梢釘在網(wǎng)印和堆積部位同時(shí)的固夾作用將相對(duì)于筒平面中心重復(fù)網(wǎng)印圖象的位置，具有小于0.002″的圓周誤差。
雖然下面將要分別討論在其上完成各道工序的八個(gè)位置，可以理解，在各個(gè)部位上的工序可以并最好是利用CPU的合適的程序同時(shí)執(zhí)行。前面曾提及CPU的基本邏輯如圖11所示。
位置1-裝載薄片在實(shí)際工作中，裝載操作是機(jī)器制造過程的開始，只要托板載盤被裝滿，并且第一個(gè)托板安裝在裝載平臺(tái)50上，如上所述。
參照?qǐng)D7(a)和圖7(b)，裝載平臺(tái)40位于臂桿42上，后者則被裝在軸46上，該軸被安裝在與滾筒30相鄰近的位置上，平行于滾筒30的旋轉(zhuǎn)軸。裝載平臺(tái)40可通過軸46和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(圖中未示)在第一位置和第二位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)第一位即水平位，如圖7(b)的實(shí)線所示，在該位置上平臺(tái)從薄片裝載器24上接收一個(gè)陶瓷薄片;第二位是即垂直位置如圖7(b)中的虛線所示，在其上裝載平臺(tái)40使薄片與位于位置1的滾筒平面32上的真空卡盤34相接觸。裝載平臺(tái)40具有一真空卡盤48，它與滾筒真空卡盤34(由一個(gè)遙控線圈控制)相似，并在陶瓷薄片在承載平臺(tái)真空卡盤48上定位之后被發(fā)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸46旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)薄片在承載平臺(tái)40與滾筒平面32相接觸，該特定的滾筒真空卡盤34的真空設(shè)備被起動(dòng)，并且承載平臺(tái)真空卡盤48從真空轉(zhuǎn)成壓力，這樣將陶瓷薄片從裝載平臺(tái)真空卡盤48運(yùn)送到滾筒真空卡盤34上。
在這一部位，陶瓷薄片對(duì)于滾筒平臺(tái)卡盤34的對(duì)準(zhǔn)并不是很重要的，因?yàn)闄C(jī)器制造出來的印刷過的薄片組件從堆積部位移出后隨即按一定尺寸切邊。例如，對(duì)于-4″×4″圖象尺寸，送入裝置的陶瓷薄片有1/8″過量(4 1/8″×4 1/8″)。當(dāng)裝載平臺(tái)在水平位置上，這一階段所必須的小于臨界程度的對(duì)準(zhǔn)精確度由一個(gè)位于裝載平臺(tái)40鄰近的固定對(duì)準(zhǔn)圍欄41所提供;并且被操作者用做導(dǎo)向器，使薄片在裝載平臺(tái)40上以±0.025″的容差良好地就位于薄片的切削區(qū)域中。
位置2-鑒別負(fù)載當(dāng)滾筒30確定了一個(gè)位置，探測器43(圖8)則確定薄片是否在處于該部位的特定滾筒平面32的真空長盤34上就位。如果沒有薄片裝載在滾筒平面32上，向滾筒平面32提供真空的裝置就終止運(yùn)行，并且滾筒平面32當(dāng)達(dá)到位置3時(shí)將不會(huì)被網(wǎng)印。
位置3-印刷這一位置，使得陶瓷薄片位于安裝在滾筒30的上方的網(wǎng)印裝置50之下。在這個(gè)位置的滾筒平面34被供以比其它位置更高的真空度，以牢固地將陶瓷薄片在網(wǎng)印期間固定在位，避免以后施加上去的墨從陶瓷薄片上被劃掉。
參照?qǐng)D2和8，網(wǎng)印裝置50包括四個(gè)主要部件，橡皮輥柱52、網(wǎng)印平臺(tái)54、橡皮輥刮片夾持器56和驅(qū)動(dòng)氣缸58。執(zhí)行網(wǎng)印操作的儀器和程序本身對(duì)于熟知本項(xiàng)技術(shù)的人員來說是熟知的。一個(gè)適當(dāng)?shù)牟讳P鋼網(wǎng)板用網(wǎng)印平臺(tái)54上的網(wǎng)板夾51被安裝在網(wǎng)印平臺(tái)54上，并且由刮片夾持器所承載的橡皮輥刮片安裝在橡皮輥臂52的端部。墨由一墨池53供應(yīng)，并且按上面所述，從墨池53噴墨的頻率和橡皮輥柱52的運(yùn)動(dòng)由CPU控制。橡皮輥柱52由驅(qū)動(dòng)氣缸58驅(qū)動(dòng)，以所要求的控制速率，將橡皮輥刮片曳過網(wǎng)板驅(qū)動(dòng)氣缸58可在市場上購得，并裝有行程探測器，以向CPU提供沖程速率的信號(hào)指示，即行程探測器檢測驅(qū)動(dòng)氣缸58的行程，CPU用這些信號(hào)計(jì)算行程速率。行程速率在約125mm/sec到500mm/sec之間變化(大約5吋/秒到20吋/秒)，并且是在第一次通過時(shí)探測，在下一次通過時(shí)調(diào)整。
掃描平臺(tái)54最好是可以調(diào)節(jié)的，例如通過氣動(dòng)氣缸57，調(diào)節(jié)到三個(gè)位置提高位，網(wǎng)印位，正常位。在提高位上平臺(tái)位移到較高位置，使其可以為清洗目的而接近網(wǎng)板。網(wǎng)印位置是最低位，在此位置上網(wǎng)板處于滾筒真空吸盤34上，以便網(wǎng)印位于位置3上的特定滾筒平面上的陶瓷薄片。正常位置或中間位置是休止位置，在其中網(wǎng)板處于網(wǎng)印操作之間，其高度足以在其旋轉(zhuǎn)期間脫離滾筒。
如上所述，陶瓷薄片在兩個(gè)參考梢釘38之間定位，容差為±0.025，然而在薄片上印制的圖象相對(duì)于兩個(gè)梢釘38定位，具有小于±0.0005″的容差、系因梢釘卡盤37，37a在確定網(wǎng)印平臺(tái)相對(duì)于轉(zhuǎn)筒的平面32的準(zhǔn)確度所致。
位置4-干燥盡管在這里所描述的本發(fā)明實(shí)施例中沒有說明，一個(gè)干燥裝置例如一個(gè)紅外器件，可以應(yīng)用于這個(gè)部位上。
位置5-印刷鑒別錄象參照?qǐng)D10，一個(gè)錄象攝象機(jī)55安裝在裝置的后部，為操作者提供了在位置3制成的每個(gè)印刷的閉路電視圖象。使操作者可以鑒別印刷圖象和評(píng)價(jià)印刷圖象，圖象顯示在高分辨率的CRT18上。該CRT在上面提及的控制板12的左側(cè)(即當(dāng)操作者面對(duì)裝置時(shí)在他或她的右側(cè)的第一個(gè)CRT)。如有一個(gè)印刷不能接受，可使用拒收按鈕，防止在一特定滾筒平面上的陶瓷薄片在位置7上被堆積起來，不是被留在滾筒平面34上而是被運(yùn)送到位置8的拒收部位。
位置6-干燥在實(shí)施例中的這個(gè)位置上應(yīng)用了一個(gè)市場購得的紅外加熱源。紅外加熱器將溶劑從電極墨中驅(qū)出，在薄片處于位置7上被堆積起來之前必須把溶劑除去。加熱時(shí)間可由操作者根據(jù)需要調(diào)節(jié)。但在任何情況下均這樣選擇，即使得墨稍有些粘稠，以幫助在下一部位的堆積。
位置7-堆積參照?qǐng)D2和圖9，如上所述當(dāng)一個(gè)陶瓷薄片被放置在堆積部位上，堆積平臺(tái)50有一個(gè)鋼制托板定位于其上。在這個(gè)位置上通過堆積壓力氣缸61的操作，平臺(tái)50被提高到滾筒平面32附近。對(duì)于一段預(yù)定的時(shí)間，氣缸61施加一預(yù)先由操作者選擇的壓力，壓力將導(dǎo)致仍然粘稠的涂墨的薄片表面與位于堆積平臺(tái)60上的托板相粘合。
然而在堆積平臺(tái)60被提升以前，位于垂直堆積壓力氣缸51兩邊的兩個(gè)定位氣缸63就被提升。這兩個(gè)定位氣缸載有卡盤，基本上類似于安裝在網(wǎng)印部位的卡盤，卡盤與在滾筒平面32上的梢釘38相接，并將滾筒平面32拉到與堆積部位對(duì)齊，如上面所述的在位置3上的網(wǎng)印部位的情況那樣。
在滾筒30的下一個(gè)循環(huán)期間，該點(diǎn)的一個(gè)新印好的陶瓷薄片將越過堆積部位，使得隨后的薄片獲得交替的或磚型的層疊，用一個(gè)輕搖裝置以便使每個(gè)薄片層從相鄰的各層上以一個(gè)預(yù)定的距離向左或向右編置。一個(gè)位于堆積平臺(tái)60下面的氣動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)堆積平臺(tái)60沿X-軸上的路徑前后移動(dòng)。所通過的行程通過將中心左邊和中心右邊的測微計(jì)調(diào)節(jié)到所需的總編置上來選擇。
位置8一一拒收當(dāng)有一層被操作者在經(jīng)過位置5上的檢查而被拒收時(shí)，該層就不在位置7上被堆積起來，而不到達(dá)本位置。對(duì)于該特定的滾筒平面真空卡盤34的真空供應(yīng)轉(zhuǎn)入正壓力以便將薄片吹出滾筒平臺(tái)32并且進(jìn)入直接位于薄片承載平臺(tái)40下面的拒收屜，以便進(jìn)一步處理。
既然本發(fā)明通過參考這里的實(shí)施例已被描述，熟知本項(xiàng)技術(shù)的人員將會(huì)明白，可在此進(jìn)行不偏離本公開的發(fā)明概念的精神下的對(duì)其進(jìn)行變化和改進(jìn)。例如，發(fā)明不應(yīng)被認(rèn)為是僅限于八面體運(yùn)輸滾筒，而可以是任何有合適構(gòu)造的多面體滾筒，在其上器件制造的各種工藝過程可順序地安置。所有這種變化和改進(jìn)都被認(rèn)為是在所附的權(quán)利要求
的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于制造多層陶瓷電容器和類似物的印刷和裝配若干陶瓷薄片的裝置，其特征包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)輸裝置用來將陶瓷薄片運(yùn)送到執(zhí)行上述裝置所進(jìn)行的各項(xiàng)工序的相應(yīng)的各個(gè)裝置上，在其中上述的運(yùn)輸裝置包括一個(gè)繞水平旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的多邊的滾筒；一個(gè)裝載裝置用來向上述運(yùn)輸裝置裝載陶瓷薄片；一個(gè)陶瓷薄片供應(yīng)裝置用來向裝載平臺(tái)分送陶瓷薄片；一個(gè)網(wǎng)印裝置用來向上述陶瓷薄片上面施加一層墨；一個(gè)堆積裝置用來在由上述網(wǎng)印裝置網(wǎng)印之后將若干上述陶瓷薄片裝配起來；用于把該網(wǎng)印裝置和該堆積裝置與該運(yùn)輸裝置精密地對(duì)準(zhǔn)和連接起來的裝置；用于在上述堆積裝置上安裝一個(gè)托板的裝置，若干上述陶瓷薄片在堆積裝置上被裝配起來；用于在上述若干陶瓷薄片被裝配起來之后從上述堆積裝置上移去上述托板的裝置；包括一中央處理單元的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的印刷和裝配裝置，其特征是上述網(wǎng)印裝置和上述堆積裝置位于繞上述水平旋轉(zhuǎn)軸的基點(diǎn)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的印刷和裝配裝置，其特征是它還包括用來向上述滾筒和上述裝載裝置供應(yīng)真空和壓力的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的印刷和裝配裝置，其特征是上述滾筒的每一側(cè)均包括一由附屬裝置將其固定于滾筒上面的平面，以允許上述平面相對(duì)于上述滾筒有有限的運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的印刷和裝配裝置，其特征是上述用來提供真空和壓力的裝置包括分別和有選擇性地向每個(gè)上述滾筒平面和上述裝載裝置提供真空和壓力的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的印刷和裝配裝置，其特征是每個(gè)上述滾筒平面均包括對(duì)準(zhǔn)梢釘裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的印刷和裝配裝置，其特征是上述網(wǎng)印裝置和上述堆積裝置包括卡盤裝置，用來與在上述滾筒平面上的上述梢釘相接，以使上述滾筒平面相對(duì)于上述網(wǎng)印裝置和上述堆積裝置對(duì)準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的印刷和裝配裝置，其特征是在每個(gè)上述網(wǎng)印裝置和上述堆積裝置上的上述卡盤之一包括一個(gè)三點(diǎn)式卡盤。
專利摘要
用于自動(dòng)制造多層陶瓷電容器和類似物的印刷裝置包括一八面體滾筒，它起到一運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的作用以使陶瓷薄片繞著一水平旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，以執(zhí)行繞著該軸的基點(diǎn)上的各種制造工序。還包括網(wǎng)印和堆積已印刷過的薄片的設(shè)備。
文檔編號(hào)B41F15/26GK86105116SQ86105116
公開日1987年9月23日 申請(qǐng)日期1986年8月18日
發(fā)明者克拉倫斯·L·華萊士 申請(qǐng)人:譚氏陶器有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan