Handbuch ProtoMat C60
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1. 56 ProtoMat C60 IPKTE a Anhang Rapid Prototyping 2 15 SG 2 2 2 KR L 2 25 k 2 3 i L 2 35 2 4 P L 2 45 F i L 2 5 t L 2 55 2 6 3 s L 2 65 5 2 7 E T L 2 75 e 2 8 e KR L 2 85 7 2 9 2 r L 2 95 G 3 0 z KR L 3 05 8 11 Schlu bemerkung Grunds tzlich findet die Maschinenrichtlinie 93 44 vom 14 Juni 93 der Europ ischen Gemeinschaft in diesem Handbuch Anwendung Sollte in einem der Kapitel eine Ber cksichtigung der EG Richtlinie nicht erfolgt sein so wird hiermit auf die entsprechenden Paragraphen der Richtlinie hingewiesen und ein Anspruch auf Vollst ndigkeit und Haftung ausgeschlossen Au erdem wird hiermit auf dem Hersteller unbekannte Restgefahren hingewiesen die bei unsachgem er Verwendung eintreten k nnen LPKF ist nicht f r Folgesch den die aus dem Umgang mit der LPKF ProtoMat C60 hervortreten verantwortlich Das gilt auch wenn auf diese Sch den hingewiesen wurde ProtoMat C60 57 Konformit tserkl rung Rapid Prototyping 9 0 Konformit tserkl rung 1 Hersteller der mit LPKF ProtoMat C60 bezeichneten Maschine ist die Firma LPKF Laser amp Electronics AG Osteriede 7 D 30827 Garbsen 2 Bei der mit LPKF ProtoMat C60 bezeichneten Maschine handelt es sich um einen Fr sbohrplotter der zum Erstellen von Leiterplattenprototypen und Gravurfilmen sowie zum Gravieren von Aluminium oder Kuns2. Vor dem len der Y Achse sind die 4 auf der Abdeckhaube befindlichen Schrauben mit einem 3 mm Innensechskantschl ssel zu l sen und herauszuschrauben Nachdem die Schrauben nun entfernt sind nehmen Sie die Abdeckhaube ab Die Positionen der lbohrungen f r die Abstreifer der Y Achse sind in Abbildung 21 auf Seite 43 mit Pfeilen gekennzeichnet Abbildung 21 w S Hinweis Zum len benutzen Sie unbedingt ein s urefreies 7 Feinmechaniker oder N hmaschinen l Stecken Sie die Dosiernadel konisch grau auf die Einmalspritze beides im Lieferumfang enthalten Wie die Spritze nun aufgebaut sein mu sehen Sie in Abbildung 22 auf Seite 44 ProtoMat C60 43 Anhang Rapid Prototyping Abbildung 22 Abbildung 23 len Sie nun alle vier labstreifer mit Hilfe der kleinen Injektionsspritze siehe Abbildung 22 auf Seite 44 Die vorgeschriebene Olmenge pro Olabstreifer betr gt 0 5 ml Nach dem len aller 4 labstreifer ist die Abdeckhaube aufzusetzen und festzuschrauben 8 2 2 Abstreifer der X Achse Die Abstreifer f r die X Achse befinden sich auf beiden Seiten des Schlittens jeweils vor und hinter der F hrungswange 4 St ck insgesamt Um an diese Abstreifer heranzukommen ist links und rechts eine Bohrung in der Abdeckung der F hrungsschienen angebracht 1 Werkzeugschlitten 2 Maschinengrundplatte 3 Abdeckung der F hrungsschienen 4 Versorgungs ffnung 44 Pr
3. o o E Schrittweite manuell eingeben ca 10mm 9 Fr sbohrmoter einschalten oO Fr sbohrkopf absenken und mit den Pfeiltasten f S S verfahren Fr skanal kontrollieren evtl mit Handmikroskop und ggf Fr stiefe korrigieren siehe auch Kapitel Arbeitsweise Arbeitstiefenbegrenzer auf Seite 30 AUTO MOTOR EIN E einschalten Rechte Motortaste im BoardMaster Mit ALL werden nun die Fr sdaten der Bauteilseite selektiert Mit START wird die Bearbeitung gestartet Danach in die Pause Position fahren und Material wenden Fr sphase MillingTop anw hlen und abarbeiten Falls gew nscht Fr sphase CUTTING anw hlen und mit Konturenfr ser bearbeiten Pause Position anfahren Leiterplatte entfernen und wie im Kapitel Reinigen der Leiterplatte auf Seite 38 beschrieben fortsetzen ProtoMat C60 25 Werkzeuge Material und Zubeh r Rapid Prototyping 6 0 Werkzeuge Material und Zubeh r Abbildung 7 LPKF Werkzeuge f r Fr sbohrplotter 6 1 Werkzeuge Die Werkzeuge f r die LPKF ProtoMat C60 haben zwei unterschiedliche L ngen 36 mm lang sind die Werkzeuge mit denen die Oberfl che des Materials bearbeitet wird Fr sen Gravieren 38 mm lang sind die Werkzeuge die zum Bohren oder Konturenfr sen benutzt werden Folgende Werkzeuge stehen zur Verf gung X SA x Ke d 25 RK DD d Ge 2 S e ESA RRS S RR Ka G b 2 3 4 5 6
4. Rapid Prototyping 5 9 Kontrolle und Korrektur der HOME Position Achtung Vor Beginn der Kontrolle bzw Korrektur der HOME Position lesen Sie unbedingt die Kapitel Werkzeugwechsel auf Seite 19 sowie Arbeitsweise Arbeitstiefenbegrenzer auf Seite 30 v Doppelseitiges Basismaterial mit Passlochbohrungen versehen Material mit Bohrunterlage 2 mm mit Hilfe der Passlochstifte auf der Grundplatte befestigen siehe auch Kapitel Befestigung der Leiterplatte auf Seite 29 Mit 0 7 mm Bohrer an der HOME Position ein Loch bohren Den Fr sbohrkopf in die PAUSE Position fahren v v v v Basismaterial wenden um die X Achse Die Werkzeugwechselposition anfahren und einen Universalfr ser einsetzen Nach dem Werkzeugwechsel Fr sbohrkopf in die HOME Position zur ck verfahren KE Manuell in X Richtung einen Fr skanal ber die Bohrung fr sen Dabei nicht in Y Richtung verfahren KE v Optische Kontrolle ob der Fr skanal exakt durch den Mittelpunkt der Bohrung f hrt Falls die Fr slinie nicht genau durch den Mittelpunkt verl uft mu die HOME Position um die halbe Fehlerstrecke korrigiert werden Dieses kann direkt durch nderung der Home Position in der PARAMETER Dialog Box geschehen KE Nach einer Korrektur sollte zur Kontrolle das Verfahren wiederholt werden v 5 10 Erstellen eines neuen Passlochsystems Die Passl cher in den roten Passlochstreifen werden nach ei
5. 2 4 7 GND R 7 8 7 7 20 15 17 e 24 20 z T 8 24 z 15 17 Die Kabelabschirmung ist nur PC seitig Buchse angeschlossen Folgende Parameter m ssen beachtet werden Baudrate 9600 Standardeinstellung andere auf Anfrage Parity None Datenbit 8 Stopbit 1 Hardwarehand shake FIFO Puffer off Die serielle Schnittstelle am PC wird unter Windows in der Systemsteuerung konfiguriert ProtoMat C60 13 Rechnergesteuerte Funktionen Rapid Prototyping 4 2 Orientierung der Maschine Beschreibung der wichtigen Maschinenpositionen Abbildung 2 ProtoMat C60 x Achse ist l ngerer Verfahrweg 1 Pause Position Zu diesem Punkt wird die Maschine verfahren um das zu bearbeitende Material aufzulegen oder zu wenden 2 Home Position Diese liegt auf der Spiegelachse der Maschine Passlochsystem und dient als Referenz Position innerhalb des Programms BoardMaster 3 Passlochschieber mit Bohrung f r Pilotstift 4 Referenzpin f r vorderen Passlochstreifen 5 Werkzeugwechsel Position Nullposition An dieser Stelle kann das Werkzeug gewechselt werden Gefahr Vermeiden Sie da Gegenst nde oder Finger innerhalb des Verfahrbereiches gelangen 14 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Abbildung 3 Front LPKF ProtoMat C60 Rechnergesteuerte Funktionen 4 3 Anzeigen und Anschl sse Beschreibung der Frontansicht LPKF ProtoMatC60 1 Betriebsanzeige der integrierten Maschinensteuerung SMCU 2 X Mo
6. 5 Full Power Schaltet die Motoren der XYZ Achse auf volle Leistung IHP 1 Half Power Schaltet die Motoren der XYZ Achse auf halbe Leistung IOC Open Channel Er ffnet eine direkte Daten bertragung vom seriellen Datenkanal SER1 zum seriellen Datenkanal SER2 Alle am Datenkanal SER1 empfangenen Zeichen werden an den Datenkanal SER2 gesendet bis die Zeichenfolge CC empfangen wurde ION alt Output Nominal Position Die Steuerung sendet die nominale Position Soll Position der mit dem Parameter a adressierten Motorachse Den Motorachsen sind folgende Adressen zugeordnet 0 X Y Z Achse 1 xX Achse 2 Y Achse 3 Z Achse ProtoMat C60 53 Anhang Rapid Prototyping IRD a Read Port Bewirkt das Lesen vom Eingabe Port mit der Adresse a lt 0 15 gt Die Daten werden ber die serielle Schnittstelle von welcher der Befehl kam als ASCII Zahl ausgegeben IRS r Resolution Set Gibt der Steuerung die Schrittweite r m Schritt der Maschine bekannt Der g ltige Wertebereich ist 1 32000 ITA x y 2 Plot Three D Absolute F hrt eine r umliche Bewegung von der aktuellen Position zu der absoluten Koordinate x y z aus ITD t1 t2 t3 t4 Time for Drilling Setzt die neuen Bohrzeiten t ms ITM t1 t2 t3 t4 Time for Milling Setzt die neuen Fr szeiten t ms ITR x y z Plot Three D Relative F hrt eine r umliche Bewegung von der aktuellen Position zu de
7. 7 1 LPKF Universal Fr ser Zum Fr sen von Isolationskan len und zur Frontplattengra vur von 0 2 0 5 mm je nach Tiefeneinstellung L nge 36 mm 2 LPKF Mikro Fr ser Zum Fr sen von Isolationskan len von 0 1 0 2 mm je nach Tiefeneinstellung L nge 36 mm 3 LPKF HF Fr ser Erzeugen im Schnitt rechteckige Isolationskan le von 0 15 mm 0 25 mm oder 0 4 mm Breite 4 Zweischneider 0 8 1 2mm Zum Gravieren von Aluminium und zum Fr sen breiterer Iso lationen verschiedene Durchmesser L nge 36 mm 5 Spiralbohrer Zylinderisches Spezialwerkzeug zum Bohren von Leiterplat ten mit verst rkter Seele verschiedene Durchmesser 6 Konturenfr ser Zum Konturenfr sen von Leiterplatten bzw Fr sen von Aus br chen mit Spanabfuhr nach unten verschiedene Durch messer L nge 38 mm 7 Zweischneider 0 8 1 2 mm Zum Konturenfr sen bzw Fr sen von Ausbr chen in Alumi nium HF und Mikrowellenmaterialien L nge 38 mm Achtung F hren Sie einen Werkzeugwechsel nur in den definierten Positionen durch Die Werkzeuge m ssen in jedem Fall bis zum Anschlag in die Werkzeugaufnahme eingef hrt werden Falls das nicht geschieht wird die Arbeitstiefe verf lscht Es kann unter Umst nden die Maschinengrundplatte besch digt werden Zum Einf hren und wieder Herausziehen des Werkzeugs wird eine Pinzette mitgeliefert 26 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Werkzeuge Material und Zubeh r 6 2
8. Abbildungen haben eine fortlaufende Numerierung Beispiel Abbildung 5 Handlungsaufforderungen werden durch einen Pfeil dargestellt Kursivgedruckte Abs tze sind die Reaktionen als Folge einer Handlung Kursivgedruckte W rter kennzeichnen Eigennamen Tastenbeschriftungen sowie Men begriffe sind in FETTE VERSALIEN gesetzt Il Hinweise zu verwendeten Symbolen Gefahr Dieses Symbol wird bei Gefahren f r Leben oder Gesundheit verwendet Achtung Dieses Symbol wird bei Gefahren verwendet wodurch Sachsch den entstehen k nnen Hinweis Dieses Symbol wird f r Hinweise verwendet um St rungen im Be triebsablauf zu vermeiden oder den Betriebsablauf zu verbessern ProtoMat C60 Rapid Prototyping IV Legende Kupferlaminat Basismaterial L tstoppfolie BoardMaster Circuit CAM V Zielgruppe Spez sehr d nnes Basismaterial welches nur zum Verpressen von Multilayern genutzt wird Mit Kupferfolie beschichtetes Leiterplattenmaterial Spezialfolie f r das Freifr sen der zu l tenden Anschl sse Maschinensteuerungssoftware Software f r die Datenaufbereitung Dieses Handbuch richtet sich an Personen die grundlegende Kenntnisse in der Leiterplattenfertigung f r den Elektronikbereich besitzen ProtoMat C60 Rapid Prototyping Inhaltsverzeichnis 1 0 Sicherbheitebhinwelse 9 2 0 Einleitung Sek EN ANNE RE er 10 2 1 Ger tekennwerte ProtoMat CG 10 3 0 Allgemeines zz
9. Leiterplatte auf einmal gebohrt werden Mehrere Leiterplatten bereinander sind nicht m glich Eine Bohrabdeckplatte wird nicht ben tigt Alle Bohrer haben eine L nge von 38 mm Weitere Hinweise im Kapitel Praxistips auf Seite 39 32 ProtoMat C60 IRKA Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Rapid Prototyping 7 5 Isolationsfr sen Abbildung 13 LPKF Unversal 1 Mikro 2 und HF Fr ser 3 Achtung Vor dem Fr sen ist der feste Sitz der Leiterplatte zu pr fen Schalten Sie den Staubsauger ein Vor dem Fr sen mu sichergestellt sein da scharfe LPKF 36 mm lang verwendet werden Die Fr sbreite wird entsprechend der Best ckungsdichte zwischen 0 2 und 0 5 mm eingestellt Es ist ratsam das Basismaterial vor der Bearbeitung mit einem Reinigungsspray zu entfetten Entfetter f r elektronische Bauteile Dadurch kann die Fr ssp ne besser abgesaugt werden Grunds tzlich sollte die Fr stiefe so breit tief wie m glich eingestellt werden Wenn nur mit der vordersten Fr serspitze lt 0 2 mm Isolation gearbeitet wird nutzt sich das Werkzeug schneller ab als wenn tiefer gefr st wird Mit den LPKF Mikro Fr sern k nnen noch feinere Isolationskan le erzeugt werden allerdings ist die Lebensdauer nur ca 10 der oben erw hnten LPKF Universal Fr ser Achtung Mikro Fr ser und Universal Fr ser nicht verwechseln Beide sind nur unter einem Mikroskop zu unterscheiden Speziell f r die HF Technik wurd
10. Zu bearbeitende Materialien Grunds tzlich k nnen alle durch LPKF bezogenen Basismaterialien bearbeitet werden Es steht Ihnen frei alle anderen Materialien auf eigenes Risiko hin zu bearbeiten Beachten Sie dabei die Hinweise der Hersteller Einfachste Phenolharzqualit ten FR 2 k nnen jedoch die Fr squalit t negativ beeinflussen Glasfaserverst rktes Epoxidmaterial FR 4 oder G 10 kann durch den entstehenden Fr sstaub gesundheitssch dlich sein Allergien Krebsgefahr Au erdem ist die Standzeit der Werkzeuge erheblich vermindert Gefahr Nie ohne Absaugung arbeiten Wir empfehlen Epoxidmaterial ohne Glasfaser FR 3 Bei bester Fr squalit t und hoher Standzeit der Werkzeuge sind keine Nachteile gegen ber FR 4 bekannt au er etwas verringerter mechanischer Belastbarkeit Bruch Dieser Nachteil d rfte bei Prototypplatinen nicht gewichtig sein es sei denn besonders schwere Bauteile sind zu best cken Die Haftqualit t des Kupfers auf dem Basismaterial ist erfahrungsgem ebenfalls geringer was zum Abheben kleinerer Pads f hren kann Im Normalfall wird 1 5 mm Gesamtst rke und 35 um Cu St rke verwendet Mit 17 um Material k nnen noch feinere Fr skan le bei hoher Packungsdichte graviert werden Bei galvanisch durchkontaktierten 2 seitigen Leiterplatten sollte 5 17 um Cu St rke verwendet werden damit nach dem galvanischen Aufkupfern eine zu dicke Kupferschicht vermieden wird Bei 70 um Material m ssen K
11. die Einhaltung folgender Punkte zu kontrollieren Es mu sichergestellt sein das e die Maschine nur bestimmungsgem verwendet wird e die Maschine nur in einwandfreiem funktionst chtigem Zustand betrieben wird und besonders die Sicherheitseinrichtungen regelm ig auf ihre Funktionst chtigkeit berpr ft werden e erforderliche pers nliche Schutzausr stungen f r das Bedienungs Wartungs und Reparaturpersonal zur Verf gung stehen und benutzt werden die Betriebsanleitung stets in einem leserlichen Zustand und vollst ndig am Einsatzort der Maschine zur Verf gung steht e nur ausreichend qualifiziertes und autorisiertes Personal die Maschine bedient wartet und repariert dieses Personal regelm ig in allen zutreffenden Fragen von Arbeitssicherheit und Umweltschutz unterwiesen wird sowie die Betriebsanleitung und insbesondere die darin enthaltenen Sicherheitshinweise kennt alle an der Maschine angebrachten Sicherheits und Warnhinweise nicht entfernt werden und leserlich bleiben ProtoMat C60 Rapid Prototyping L Gliederung Dieses Handbuch ist in folgende Kapitel gegliedert 1 Sicherheitshinweis 2 Einleitung 3 Allgemeines 4 Rechnergesteuerte Funktionen 5 Inbetriebnahme 6 Werkzeuge Material und Zubeh r 7 Arbeitsabl ufe beim Fr sen und Bohren 8 Anhang 9 Konformit tserkl rung 10 Index Il Schreibweisen Fettgedrucktes dient zum Hervorheben wichtiger Informationen
12. und Hardwarehandshake betrieben Die Konfiguration der seriellen Schnittstelle des Rechners mu entsprechend in der Systemsteuerung von Windows eingestellt werden Der FIFo Puffer mu hier ausgeschaltet sein 16 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Inbetriebnahme 5 0 Inbetriebnahme O 5 1 Vor dem Einschalten Achtung Unbedingt berpr fen ob die am Ger t eingestellte Spannung mit der vorherrschenden Netzspannung bereinstimmt sonst weiter bei El Sicherungen Umschalten Ger tespannung auf Seite 47 Vor dem Einschalten sind alle Gegenst nde von der Maschine und aus deren Verfahrbereich zu entfernen Pilotstifte d rfen nicht aus dem Basismaterial herausragen Pilotstifte dienen zum fixieren und beim Drehen des Basismaterials als Referenzpunkt der Spiegelachse des Basismaterials Gefahr W hrend des Einschaltens nie in die Maschine fassen 5 2 Einschaltreihenfolge Es ist g nstig aber nicht absolut notwendig folgende Einschalt reihenfolge einzuhalten 1 Rechner 2 LPKF ProtoMat C60 3 Start des Programms BoardMaster Sollte aus irgendwelchen Gr nden das Ger t aus und wieder eingeschaltet werden mu im BoardMaster in das Men KONFIGURATION PARAMENTER gewechselt werden Dadurch werden alle notwendigen Parameter wie Geschwindigkeiten Wartezeiten Positionen usw wieder an das Ger t bergeben 5 3 Einschaltvorschriften Schnellfrequenzspindel Im Schaft der Schnellfrequenzspindel mu sich b
13. 61
14. EES 20 Ep xidmat ri al area alten 46 EPROM Scenaro a ee 57 F Feipntltert oair a E E uni 12 Eilmbeschicht ung eenegen en aa 45 ERS E 46 FrasbohrKODI ee E are 22 Frasgiat EE 48 toeerst Ae 38 Frontplatte 2 8 00aeenkieialintelgslehiein a Ai 15 Frontplattengravur nenns e eas A E A E E 44 F nktionstest hoaia aAA AE E 19 G Garanteansprtche 10 EE A ProtoMat C60 59 Index Rapid Prototyping Ger tekennwerte 11 Ger tespannung ssss sssssssssssissssssissssttrssssttressntrssntrrsssttessonrsssnttrsntnessnnnensnnne 11 H ef Elte 10 ell EE E A HOME Poeiton 20 l Inbetriebnahme E 17 Initalteieren 20 Insiallaton 12 solationsfr sen 41 1Solationskan le u ee a aE 43 K Klebeband ugereegt 22 konturenfr esen pocienninaniannan neea a E n 42 koordinaten 21 Korrektur der HOME Position 23 K rrekturmiltel u ee este 45 Ku pferlaminati asus 5 L E Kelt la A4 e Gul EE 5 Leiterplattenbefestigung s ssssisssssiisssssirssstrssstttrssttrsnsnrsssstrrrssnerrsnnes 37 Leterplattenremigung 47 Lieferbare Werkzeuge ss sssssssiiissssssssiirsssssssississssssririrssssssrrrrsssssrrirrsss 6l Lieferumfang u ee 12 Beeler 5 Luftschallwerte ssssiiiiiesesssssssssssssssrissriiiiiirirrssssssssssnsssreereriiirrrrrsssssssssstnt 12 M Maschnenparameter 21 Maschinentsch 12 Kater AER este ee 34 Ma tenallen WEE 10 36 N NULE POSItion EE 20 O OIBOHTUNgEN ae 52 Olpartikel aus un
15. Fr sen sehr breiter Isolationskan le VDE Vorschriften 7 8 Frontplattengravur Beim Gravieren ist die Verfahrgeschwindigkeit je nach Graviertiefe und Material einzustellen Es sind LPKF Universal Fr ser oder LPKF Zweischneider zu verwenden ProtoMat C60 35 Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Rapid Prototyping Gefahr Auch beim Gravieren mit Staubsauger arbeiten Durchfr sen von bis zu 3 mm starken Aluminiumfrontplatten ist mit dem Fr sbohrplotter LPKF ProtoMat m glich 7 9 Das Fr sen von Layoutfilmen Abbildung 18 HF Fr ser KE Filmunterlage Plexiglas oder Glasscheibe auf dem Maschinentisch mit Tesaband befestigen v Filmmaterial mit der beschichteten Seite matt nach oben auf die Unterlage legen KE Filmmaterial nun fest und plan auf die Filmunterlage streichen bis keine Luft mehr eingeschlossen ist v Den Film nun an allen 4 Seiten mit transparentem Klebeband darf nicht dehnbar sein luftdicht festkleben Es d rfen keine Luftblasen zwischen Film und Unterlage entstehen Am Rand des Filmes kann nun die Fr stiefe eingestellt werden Sie kann berpr ft werden indem ein Rahmen rings um die Filmfl che gefr st wird manuell Verfahren gt Die Verfahrgeschwindigkeit sollte auf ca 15 mm sec reduziert werden gt Hinweis F r das Fr sen von Layoutfilmen kommt z B der HF we Fr ser 0 25 mm zur Anwedung Absaugung einschalten und am elektronischen Regler des Stau
16. LPIKF Laser Electronics AG Handbuch ProtoMat C60 Deutsch Version 1 0 LPKF Laser amp Electronics AG Osteriede 7 D 30827 Garbsen Telefon 49 5131 7095 0 Telefax 49 51 31 70 95 90 eMail Ipkf lpkf de Homepage http www lpkf de Rapid Prototyping Copyright c 2000 LPKF AG Weitergabe oder Vervielf ltigung dieses Handbuches und die Verwertung seines Inhaltes sind nur mit schriftlicher Genehmigung der LPKF AG gestattet nderungen bleiben vorbehalten F r den Inhalt wird keine Haftung bernommen Insbesondere nicht f r Sch den durch vorhandene nicht vorhandene oder fehlerhafte Angaben Warenzeichen HP GL ist ein Warenzeichen der Hewlett Packard Comp Alle anderen Warenzeichen geh ren den jeweiligen Eigent mern an ProtoMat C60 Rapid Prototyping Hinweise zu diesem Handbuch Die in diesem Dokument enthaltene Information kann ohne Vorank ndi gung ge ndert werden Ohne ausdr ckliche schriftliche Erlaubnis der LPKF AG darf kein Teil dieses Dokumentes f r irgendwelche Zwecke oder in irgendeiner Form mit irgendwelchen Mitteln reproduziert oder bertragen werden Es wurde sich um gr te Genauigkeit und Vollst n digkeit der Informationen in diesem Dokument bem ht Dennoch ber nimmt die LPKF AG keine Haftung f r dessen Gebrauch auch nicht f r Patent und andere Rechtsverletzungen gegen ber Dritten die daraus hervorgehen Es unterliegt der Sorgfaltspflicht des Betreibers der Maschine
17. N 19200 Baud ON ON ProtoMat C60 45 Anang Rapid Prototyping Belegung der SERIAL1 Pin Signal Bedeutung 2 TXD Transmit Data 3 RXD Receive Data 4 RTS Request to Send 5 CTS Clear to Send 7 GND I Ground isoliert 8 DCD Data Carrier Detect 20 DTR Data Terminal Ready Alle Signale sind galvanisch entkoppelt alle nicht bezeichneten Kontakte sind unbenutzt 8 4 Serieller Anschlu SERIAL2 Der serielle Datenkanal SERIAL2 entspricht einer RS 232 C Standardschnittstelle und kann f r die Kommunikation der Steuerung mit einem weiteren System verwendet werden Die bertragungsgeschwindigkeit der SERIAL2 wird mit den DIL Schaltern 3 und 4 programmiert Schalter 3 Schalter 4 Baud Rate OFF OFF 4600 Baud ON OFF 9600 Baud OFF ON 19200 Baud ON ON Belegung der SERIAL2 PIN Signal Bedeutung 3 TXD Transmit Data 2 RXD Receive Data 7 RTS Request to Send 8 CTS Clear to Send 5 GND Ground Alle nicht bezeichneten Kontakte sind unbenutzt 46 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Anhang 8 5 Anschlu der Schrittmotoren Die Schrittmotoren werden je Achse ber einen 15 poligen SUB D Steckverbinder angeschlossen Das Ansprechen eines Endschalters blockiert sofort eine weitere Bewegung der Achse in die Richtung des Endschalters Die Position der Buchsen wird im Kapitel Anzeigen und Anschl sse auf Seite 15 beschrieben Achtung Nie Schrittmotor und Fr sbohrkopfkabel verwechseln 8 6 Anschlu des Fr skopf
18. TION Fr sbohrkopf auf HOME verfahren und dann zum vorderen Passlochstreifen verfahren vorher Passstift ziehen damit der Bohrer nicht abbricht und etwa in der Mitte ein ca 4 mm tiefes Bohrloch durch Hinabdr cken des Bohrkopfes von Hand bohren vorher in der Men leiste DRILLING PLATED angeben Danach die Position des Fr sbohrkopf in der Y Achse nicht mehr ver ndern In der X Achse zum zweiten hinteren Passlochstreifen verfahren vom ersten Loch an 287 mm und dort ebenfalls ein ca 4 mm tiefes Bohrloch bohren Dabei keinesfalls in der Y Richtung verfahren Bohrwerkzeug jetzt bis zum Anschlag in dem Bohrfutter positionieren Fr sbohrkopf zur Seite verfahren Zwei Pilotstifte in die jetzt vorhandenen Bohrungen der Passlochstreifen hineinstecken mit Zuhilfenahme des Passwerkzeuges Festen Sitz der Stifte berpr fen da sich Spiel in der Passgenauigkeit negativ niederschl gt Alte Bohrungen mit Filzstift markieren damit sie nicht mit den neuen verwechselt werden k nnen Vorgebohrtes Basismaterial und Bohrunterlage ber den Pilotstiften positionieren Das Format des Basismaterials sollte so gew hlt werden da der Passlochstreifen nicht weiter als 10 mm verschoben werden mu da das Passlochsystem sonst an Genauigkeit verliert Das jetzt positionierte Basismaterial zus tzlich mit Klebeband empfohlen Tesakrepp 5250 an allen vier Seiten befestigen 5 11 Tutorial zum Erstellen einer Leiterplatte Es wird vorausges
19. al 34 7 7 Fr sen breiter Isolationskan le 35 7 8 Frontplattengravur NR SR et 35 7 9 Das Fr sen von Layoutfilmen a anasan 36 7 9 1 Korrekturmittel nn 37 7 9 2 Einf rbung von Fr sfilmen 37 7 9 3 Entschichten 2 2 4 4 e RA ee 37 7 10 Fr sen von L tstopfolien zer sneeen 38 7 11 Fr sen mit Mikrometerschraube optional 38 ProtoMat C60 Rapid Prototyping 7 12 Reinigen der Leiterplatte38 ONE E EE 39 8 0 Anhang Ar re a 41 8 1 Wartung zz 2 3 202222 EE 41 8 2 Abstreifer der Schlittenf hrungen len 42 8 2 1 Abstreifer der v Achse nasaan 43 8 2 2 Abstreifer der XZ Achse 44 8 2 3 Bef llen der hinteren Abstreifer 45 8 2 4 Bef llen der vorderen Abstreifer 45 8 3 Serieller Anschlu SERIALI 2nunnnnnn 45 8 4 Serieller Anschlu GERIAL 2 46 8 5 Anschlu der Schrittmotoren rr20 47 8 6 Anschlu des Fr skopfes sun eenen nn 47 8 7 EPROMS EE 47 8 8 El Sicherungen Umschalten Ger tespannung 47 8 9 Befehlssatz der LPKF ProtoMat C60 50 8 9 1 Aufbau der Befehle 50 8 9 2 HP GL Standardbefehle 2 51 8 9 3 Sonderbefehle 2 2222222 eeeeennnnn 52 8 9 4 Sonderbefehl f r die Schnellfrequenzspindel 55 8 9 5 Direktbefehle 55 8 10 Liste der lieferbaren Werkzeuge 56 8 11 Schlu bemerkung 2 2 42 42 202 42 57 9 0 bkontormtt tserkl
20. be mu mit Zellstoff abgewischt werden Die eingef rbte Folie mu zum Kontrollieren gegen das Licht gehalten werden um schwach deckende Stellen zu finden und nachzuf rben Danach sofort entschichten Der Einf rber mu nicht trocknen Achtung Sicherheitshinweise auf dem Beh lter des Einf rbers beachten Der Einf rber darf nicht auf die R ckseite des Filmes gelangen da er sich hier nicht wieder entfernen l t Der Einf rber l t sich auch von anderen Oberfl chen Textilien Haut nur sehr schlecht entfernen Kittel und Gummihandschuhe tragen 7 9 3 Entschichten Achtung Sicherheitshinweise auf dem Beh lter des Schnellentschichters beachten Beim Entschichten nur einen Film pro Beh lter bearbeiten damit eine eventuell noch mit Einf rber angefeuchtete Oberfl che nicht die R ckseite des zweiten Films besch digt Beim Entschichten gibt es zwei M glichkeiten Schnelle Entschichtung Den Schnellentschichter auf die Folie aufgie en und die angel ste Schutzschicht sofort mit Zellstoff unter leichtem Druck abwischen Hinterher wird die Folie mit Zellstoff Flie papier oder einem Tuch getrocknet Wasserentschichtung Die Folie mu hierzu in eine Schale mit handwarmem Wasser angereichert mit etwas Geschirrsp lmittel gelegt werden Die Schutzschicht l st sich nach etwa 30 Minuten Eventuell zur ckbleibende Schichtreste m ssen mit einer feinen Handb rste entfernt werden Diese Methode ist preiswerter und umwe
21. bsaugers die Leistung auf die H lfte reduzieren Wenn kein elektronischer Regler vorhanden kann mit halber Kraft gesaugt werden indem am Absaugstutzen Nebenluft gesaugt wird Das Filmfr sprogramm kann nun gestartet werden Filmmaterial ist im Format DIN A3 und DIN A4 erh ltlich Spezialgr en auf Anfrage a Hinweis Filmbeschichtung ist kratzempfindlich und wasserl slich E daher nicht mit Wasser in Ber hrung kommen lassen Auf Wunsch kann der Film mit einem Einf rber umkopiert werden Siehe auch weitere Ratschl ge im Kapitel Praxistips auf Seite 39 36 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren 7 9 1 Korrekturmittel Mit dem Korrekturmittel Duroscal Korrekturschicht rot k nnen Gravurfolien ausgebessert werden Die Anwendung ist sehr einfach Die fehlerhaften Stellen damit einpinseln ca 5 min antrocknen lassen und dann wie gewohnt die Gravurfolie weiterverarbeiten Die korrigierten Stellen k nnen nur mit Schnellentschichter entschichtet werden Achtung Sicherheitshinweise auf dem Beh lter des Korrekturmittels beachten 7 9 2 Einf rbung von Fr sfilmen F r die gefr sten Negativfolien gibt es Duroscal Einf rber schwarz mit dem Sie Positive erstellen k nnen Die fertig gefr ste Gravurfolie wird mit Duroscal Einf rber eingef rbt indem man die Fl ssigkeit auf einen SAFIR Tampon gie t und gleichm ig auf der gesamten Folie verteilt bersch ssige Far
22. cht alle Befehle aus dem Befehlspuffer IGO Go On Hebt das Stop Kommando auf und setzt die Befehlsabarbeitung fort IRC Repeat Command Wiederholt den letzten abgearbeiteten Befehl IST Stop Unterbricht die Befehlsabarbeitung nach Beendigung des laufenden Befehls Der implementierte Befehlssatz ist eine Untermenge der HP GL Wenn das Ger t von einem beliebigen CAD System angesteuert werden soll ist bei den HP GL befehlen zu beachten da die Schrittweite wesentlich geringer ist als bei normalen Penplottern Die Schrittweite betr gt 7 9375 m step 6 35 mm 800 Steps ProtoMat C60 55 Anhang Rapid Prototyping 8 10 Liste der lieferbaren Werkzeuge Grau gekennzeichnete Werkzeuge sind f r die LPKF ProtoMat C60 nicht einsetzbar Bezeichnung ECKER ETC tirerzeie RR ETC ECKER RER REES L Universalfr ser 0 2 0 4 kW Microfr ser 0 1 0 2 L HF Fr ser 0 25 L Konturenfr ser 1 0 2 L 2 0 L 3 0 b z L Zweischneider L L L L Bohrer 0 5 3 L 0 55 i 0 6 R L 0 65 KR 0 7 L 0 75 K 0 8 s L 0 85 j 0 9 j L 0 95 5 f 1 0 ii KR L 1 05 j r 1 1 SZ 1 15 1 2 5 L 1 25 x i 1 3 D 1 35 y 1 4 i L 1 45 5 z 1 5 L 1 55 bi 7 1 6 gi L 1 65 5 1 7 r L 1 75 KR 1 8 4 L 1 85 1 9 je z L 1 95 D KR 2 0 D KR L 2 05 2 1 j S L
23. der bei stumpfen Werkzeug oder bei zu hoher Absenkgeschwindigkeit des Kopfes auf Im ersten Fall Werkzeug wechseln Im zweiten Fall mu die H he des Werkzeugs ber dem Material verringert werden ProtoMat C60 39 Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Rapid Prototyping e Ausweichen des Bohrers tritt besonders bei nicht mehr ganz scharfen d nnen Werkzeugen auf Es h ngt aber auch von der Oberfl chenstruktur des Materials ab Wenn z B die Glasfaserstruktur bei FR4 Materialien sich durch das Kupfer durchdr ckt ist ein Ausweichen des Bohrers auch mit einem scharfen Werkzeug nicht vermeidbar Bei Materialien mit zus tzlicher abziehbarer Kupferfolie FR4 Material mit 18 um oder 9 um Cu Auflage ist das Ausweichen des Bohrers sehr gering Durch einen zus tzlichen Arbeitsschritt k nnen alle Bohrungen zun chst angek rnt werden Dadurch wird das Ausweichen des Bohrers ebenfalls vermieden e Ein Verglasen der Bohrung durch das Schmelzen des Basismaterials tritt dann auf wenn der Bohrer nach dem Durchbohren zu lange im Loch verweilt Diese Bohrungen machen dann beim Durchkontaktieren Probleme Gegebenenfalls Bohrzeiten verringern e Bohrer brechen ab wenn die Bohrunterlage schon mehrfach benutzt wurde Die Bohrunterlage sollte f r jede neue Leiterplatte gewechselt werden Wenn ein Bohrer auf die Kante einer vorhandenen Bohrung in der Unterlage trifft ist ein Abbrechen kaum zu vermeiden Abgebrochene Werkzeuge unbedingt aus Leit
24. e ein Fr ser entwickelt der einen im Schnitt rechteckigen Isolationskanal erzeugt ProtoMat C60 33 Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Rapid Prototyping Abbildung 14 Fr skanal beim LPKF Universal Mikro und HF Fr ser Abbildung 15 Konturenfr ser oben und Zweischneider unten ca 0 2mm ca 0 1mm ca 0 25mm Weitere Hinweise finden Sie im Kapitel Praxistips auf Seite 39 Vor und Nachteile verschiedener Materialien siehe Kapitel Zu bearbeitende Materialien auf Seite 27 Nach der Bearbeitung mu die Leiterplatte gereinigt werden Das kann in einer B rstmaschine oder auch manuell mit Platinenreinigern LPKF Zubeh r geschehen In jedem Fall mu die Leiterplatte sorgf ltig mit Wasser gesp lt werden um den beim B rsten entstandenen Kupferstaub wegzusp len Nach dem Sp len mu die Leiterplatte gut getrocknet werden F n und anschlie end gegen Oxydation mit einem L tlack gesch tzt werden 7 6 Konturenfr sen in Leiterplattenmaterial Ge o d INN 2 Die Verfahrgeschwindigkeit mu f r das Konturenfr sen herabgesetzt werden Das kann von Material zu Material unterschiedlich sein Nur spezielle Konturenfr ser 38 mm lang verwenden m glichst 1 oder 2 mm Durchmesser Der 1 mm Konturenfr ser sollte nur f r Innenausbr che verwendet werden geringer Innenradius Er bricht relativ schnell ab daher ist die Vorschubgeschwindigkeit auf Minimum einzustel
25. eckt e Gegebenenfalls sind die Sicherungen am Netzanschlu zu berpr fen 5 6 Funktionstest mit BoardMaster Gefahr Stellen Sie sicher da f r einen ersten Funktionstest keine weiteren Personen an der Maschine hantieren Zun chst berpr fen Sie da die benutzte serielle Schnittstelle auf 9600 Baud 8 Daten 1 Stopp no Paritybit Hardwarehandshake und FIFO Puffer off eingestellt ist Au erdem kontrollieren Sie ob im BoardMaster unter KONFIGURATION SCHNITTSTELLE die richtige Schnittstelle angew hlt ist Gegebenenfalls sehen Sie im BoardMaster Handbuch nach Nun mittels BoardMaster KE Bevor der Motor eingeschaltet werden kann mu der Fr sbohrkopf einige Zentimeter mit den Pfeiltasten aus der Werkzeugwechsel Postion heraus gefahren werden Das richtige Werkzeug mu im Fenster MASCHINEN WERKZEUGZUWEISUNG angegeben werden KE Motor einschalten durch klicken auf Motor dreht zun chst nur mit max 20 000 min Warmlaufphase KE Kopf senken heben durch klicken auf E KE Motor durch klicken auf CX ausschalten KE KE Manuelles Verfahren des Kopfes mit den Pfeil Tasten in der BoardMaster Funktionsleiste ProtoMat C60 19 Inbetriebnahme Rapid Prototyping Bewegt sich die Maschine nicht sollte die Schnittstellenkonfiguration das Anschlu kabel sowie die PC Schnittstelle berpr ft werden 5 7 HOME Position und Passlochsystem Die HOME Position mu f r dopp
26. eim Einschalten immer ein Werkzeug befinden Die Spannzange mu unbedingt geschlossen sein und der Knauf an der Schnellfrequenzspindel mu in der oberen Stellung sein sonst ist die Spindel blockiert und der Motor kann berlastet werden Achtung Beim Betrieb der Spindel mit ge ffneter Spannzange wird unter Umst nden die Spindel zerst rt Gefahr Bedienen Sie die Spannzange niemals bevor sich die Spindel im Stillstand befindet ProtoMat C60 17 Inbetriebnahme Abbildung 5 Bedienung Spannzange der Schnellfrequenz spindel Rapid Prototyping 4 3 c ee GE f S d A Knauf in Normalstellung Spindel ist freilaufend Um die Spannzange zu ffnen bzw zu schlie en mu der Knauf 1 bis zum Einrasten heruntergedr ckt werden Dabei Kopf festhalten damit evtl eingesetztes Werkzeug nicht besch digt wird Den Knauf beim Herunterdr cken ggf etwas rechts bzw links herum drehen 2 B Achtung Spannzange und Spindel sind in dieser Stellung blockiert Zum ffnen Knauf gegen den Uhrzeigersinn drehen 3 Zum Schlie en Knauf mit dem Uhrzeigersinn drehen 4 Dabei Knauf nicht zu fest anziehen C Knauf wieder in Normalstellung Oben zur ckziehen 5 Spindel ist nun wieder freilaufend Bei Spindeln unterschiedlicher Hersteller kann das Zur ckziehen entfallen wenn in der Spindel eine entsprechende Feder eingebaut ist Achtung Spindel nur mit eingeschaltetem Staubsauger betreiben Hinwe
27. eitungsphase DRILLINGPLATED anw hlen Mit ALL werden die Bohrdaten selektiert Selektierte Daten werden heller dargestellt v v v gt AUTO MOTOR EIN E einschalten Rechte Motortaste im BoardMaster gt START dr cken BoardMaster fordert das f r die Bearbeitungsphase notwendige Werkzeug an Die Maschine f hrt dazu in die Werkzeugwechsel Position und schaltet automatisch den Motor ab Das Werkzeug kann mittels der beiliegenden Pinzette aus dem Schaft des Motors entfernt werden gt Das angeforderte Werkzeug bis zum Anschlag einsetzen und fixieren gt Werkzeugwechsel mit OK quittieren Der Motor schaltet sich ein und der erste Bohrdurchmesser der Bohrphase wird abgearbeitet v Nachdem die Bohrungen f r den aktuellen Durchmesser abgearbeitet wurden wird das n chste Werkzeug in gleicher Art und Weise angefordert und gewechselt v Wenn die Bohrphase komplett erledigt wurde wird nach eventuellem Durchkontaktieren die Fr sphase MillingBottom angew hlt KE Es mu die Fr stiefe eingestellt werden Dazu Universal Cutter in der Werkzeug Combo Box oben links am Bildschirm anklicken Der Fr sbohrkopf f hrt in die Werkzeugwechsel Position Universal Fr ser einsetzen und mit den Pfeiltasten im BoardMaster an eine Position ber das Basismaterial nicht aber ber das Projekt verfahren 24 ProtoMat C60 Rapid Prototyping KE v v v v v v Inbetriebnahme
28. elseitig beschichtetes Basismaterial auf der Spiegelachse Passlochsystem der Maschine liegen Um diese Spiegelachse wird das Basismaterial gewendet Ungenauigkeiten der HOME Position f hren zu Versatz beim Bearbeiten von Basismaterial nach dem Wenden Hinweis Die Parallelit t des Passlochsystems ist nur f r die aktuelle Position der Passlochstreifen gew hrleistet Der vordere Passlochschieber mu gegen den Pin in der Passlochnut geschoben sein Referenz Falls Basismaterial unterschiedlicher Gr e benutzt wird so mu f r jedes Format ein zus tzliches Passloch in den hinteren Passlochstreifen gebohrt werden Dazu ist aus der Home Position in Richtung des hinteren Passlochstreifens zu verfahren diesen an die gew nschte Position verschieben und mit einem 2 95 mm Bohrer von Hand eine zus tzliche Bohrung in den Schieber bohren Die Position des Schiebers f r die verschiedenen Bohrungen sollten notiert oder an dem Fr sbohrplotter markiert werden Auf diese Weise ist f r verschiedene Formate die Parallelit t gew hrleistet 5 8 Programmieren der HOME Position Das Programmieren der HOME Position kann bei neuen Ger ten nach dem Transport des Systems notwendig sein Die HOME Position der LPKF ProtoMat C60 mu wie zuvor beschrieben f r das Bearbeiten von doppelseitigem Basismaterial genau auf der Spiegelachse dem Passlochsystem mit den roten Kunststoffschiebern EE werden Dazu m ssen folgende Schritte ausgef hrt werden
29. en Die Befehle PU und PD k nnen als Parameter zwischen den Koordinatenpaaren angegeben werden Werden weitere Koordinatenpaare gesendet so kann das Befehlswort PA entfallen Alle Koordinatenpaare ohne Befehlswort werden auf den zuletzt gesendeten PA oder PR Befehle bezogen und dem entsprechend ausgef hrt PU Pen Up Hebt das Werkzeug an VS wn Velocity Select Definiert die Bahngeschwindigkeit in der XY Ebene v m s bei abgesenktem Werkzeug und ordnet diese Geschwindigkeit dem Werkzeug mit der Nummer n zu 8 9 3 Sonderbefehle Alle Sonderbefehle beginnen mit einem Zeichen und entsprechen im Weiteren der Syntax der HP GL Standardbefehle IAS al Acceleration Set Definiert eine neue Beschleunigungskonstante a mm s Der g ltige Wertebereich ist 10 50000 52 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Anhang ICC Close Channel Beendet eine mit OC eingeleitete Daten bertragung ICM n Change Mode Wechselt zwischen dem Arbeitsmode Bohren n 0 und Fr sen n 1 ICT n Command Counter Wechselt zwischen dem Echomode n 1 und dem Nicht Echo Mode n 0 Im Echomode quittiert die Maschinen jedes korrekt ausgef hrte Kommando mit der Meldung C lt cr gt IEM n External Motor Schaltet den Fr sbohrmotor ein n 1 oder aus n 0 IES n Enable Stop Freigeben n 1 und Sperren n 0 der externen Stop Funktion Nach dem Einschalten ist die externe Stop Funktion gesperrt IFP
30. erplatte und Bohrunterlage entfernen Die Bohrer k nnen auch abbrechen wenn das Werkzeug zu hoch ber dem Material steht Durch verstellen der Einstellventile am pneumatischen Hub wird die Absenkgeschwindigkeit angepa t Dies verhindert das Abbrechen von Bohrern und erh ht die Standzeit aller Werkzeuge Fr skan le beim Folienfr sen werden ungleichm ig wenn sich unter dem Film noch Luft befindet Wenn der Film mit einem dehnbaren Klebeband befestigt wird kann sich der Film nach einiger Zeit wellen Wichtig ist besonders hier die Ebenheit der Fr sunterlage LPKF Gravurfolienunterlage e Grat beim Folienfr sen tritt entweder durch ein stumpfes Werkzeug oder durch zu tiefes Fr sen auf e Versatz zwischen L t und Best ckungsseite tritt auf wenn die HOME Position nicht genau programmiert wurde 40 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Anhang 8 0 Anhang 8 1 Wartung Die Wellen sind sauber zu halten e In R umen mit hoher Luftfeuchtigkeit gelegentlich mit leicht ligem Lappen abreiben e Transportspindeln lfeucht und sauber halten SR Achtung Lager nicht len Abbildung 19 Arbeitstiefenbegrenzer in regelm igen Abst nden demontieren und reinigen Dazu Ger t ausschalten Dann folgenderma en vorgehen Einsetztiefe der Spindel markieren 1 Stecker von der Spindel entfernen 2 Innensechskantschrauben 3 mit der die Schnellfrequenzspindel im Halteblock geklemmt ist l se
31. es Der Fr sbohrkopf wird ber eine 15 polige Buchse mit der Steuereinheit verbunden Die Position der Buchse wird im Kapitel Anzeigen und Anschl sse auf Seite 15 beschrieben Ein weiteres 5 poliges Kabel versorgt die Schnellfrequenzspindel Achtung Nie Schrittmotor und Fr sbohrkopfkabel verwechseln 8 7 EPROMs Die Software f r die Steuerung befindet sich in 2 EPROM s Falls die EPROMs ausgetauscht werden sollen Updates mu die LPKF ProtoMat C60 teilweise demontiert werden Dabei wie im Kapitel El Sicherungen Umschalten Ger tespannung auf Seite 47 vorgehen Die EPROMSs nur mit einem sogenannten IC Zieher entfernen da sonst die Kontakte der Fassungen besch digt werden k nnen Beim Einsetzen der neuen EPROMis die Leiterplatte von unten unterst tzen um ein zu starkes Durchbiegen zu vermeiden Dabei auf die richtige Lage und Position der EPROMS achten 8 8 El Sicherungen Umschalten Ger tespannung Gefahr Bevor Sie an den Sicherungen arbeiten oder das Ger t ffnen m ssen Sie unbedingt den Netzstecker ziehen Die LPKF ProtoMat C60 ist sowohl prim rseitig als auch sekund rseitig abgesichert Die netzseitigen Sicherungen prim r befinden sich im Netzanschlu der Steuerung und sind von au en zug nglich Achtung Beim Umschalten auf andere Netzspannung m ssen beide Sicherungen ausgetauscht werden Beide m ssen den gleichen Wert haben ProtoMat C60 47 Anhang Abbildung 24 Spannun
32. es Verfahrbereiches der Maschine Beim Fr sen von Isolationskan len in oft leicht gebogene Leiterplattenmaterialien kommt es besonders darauf an die Fr stiefe konstant zu halten Bei der LPKF ProtoMat C60 wird das mit dem mechanischem Arbeitstiefenbegrenzer erreicht Es ergeben sich folgende positive Effekte Das Material wird abgetastet Der Arbeitstiefenbegrenzer folgt leicht gebogenen Leiterplatten Das Material wird durch den Arbeitstiefenbegrenzer in gewissen Grenzen niedergehalten Das Absenken des Kopfes erfolgt mit einem Hubmagnet das Anheben mit einer Feder Abbildung 9 Arbeitstiefen begrenzer der LPKF ProtoMat C60 1 Halteplatte 4 Absaugstutzen 2 R ndelmutter zur Fr stiefeneinstellung 5 Werkzeugaufnahme Spannzange 3 Halteblock f r Arbeitstiefenbegrenzer 6 Abtastring im Arbeitstiefenbegrenzer Die Fr stiefeneinstellung erfolgt durch Verstellen der R ndelmutter 2 am Arbeitstiefenbegrenzer Wenn das Rad im Uhrzeigersinn gedreht wird wird die Fr stiefe vergr ert Gegen den Uhrzeigersinn wird sie feiner eingestellt Pro Raste wird die Fr stiefe um ca 4 um ge ndert Drehen im Uhrzeigersinn ist besonders bei abgesenkten Kopf leichter als umgekehrt 30 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Abbildung 10 Fr sbohrkopf Vorderansicht Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren 7 3 Funktionselemente am Fr sbohrkopf 2 Bene E l 3 1 Sto d mpfer 2 Hubmagnet 3 Justage A
33. etzt dass der auszuf hrende Job im BoardMaster geladen bzw vorbereitet ist Es k nnen zum Beispiel die Daten vom CircuitCAM Tutorial verwendet werden Es wird au erdem vorausgesetzt dass die HOME Position wie beschrieben genau programmiert wurde Achtung Vor Beginn der folgenden Arbeitsschritte lesen Sie unbedingt die Kapitel Werkzeugwechsel auf Seite 19 sowie Arbeitsweise Arbeitstiefenbegrenzer auf Seite 30 ProtoMat C60 23 Inbetriebnahme Rapid Prototyping Gefahr Passen Sie im Umgang mit den Werkzeugen auf Es besteht die Gefahr sich zu schneiden Nicht vergessen f r die Bearbeitung den Staubsauger einzuschalten v Anfahren der PAUSE Position mittels BoardMaster VERFAHRE NACH PAUSE Basismaterial mit Pilotstiften wie im Kapitel Befestigung der Leiterplatte auf Seite 29 beschrieben befestigen v v Den Fr skopf mit Hilfe von BoardMaster in die linke untere Ecke x y des Basismaterials fahren so da der Arbeitstiefenbegrenzer das Klebeband noch nicht ber hrt Das Projekt mu im BoardMaster hellgrau auf der dunkelgrauen Maschinenoberfl che sichtbar werden Projekt mit BEARBEITEN PLAZIERUNG so positionieren da die graphischen Daten sich komplett auf dem Material befinden Im Men kann die Plazierung manuell eingegeben werden Es kann auch auf das Icon sfe geklickt werden auf eine Ecke des Projekts so das die Maschine genau diesen Punkt anf hrt Erste Bearb
34. gesch tzt Sicherung Typ Stromkreis F701 3 15 A Leistungsendstufen F703 3 15 A 24 V am I O Interface F704 2 00 A 5V und VREF F705 0 50 A RS 232 C SER1 Die Montage der Einheiten erfolgt in entgegengesetzter Reihenfolge wie die oben beschriebene Demontage ProtoMat C60 49 Anhang Rapid Prototyping Achtung Nie Schrittmotor und Fr sbohrkopfkabel verwechseln Vor dem Einschalten auf jeden Fall die richtige Position der Kopf und Motorkabel berpr fen Die Sicherungen im Prim rstromkreis befinden sich im Netzschalter der auch den Netzfilter und den Netzumschalter z B 230V 115V beinhaltet Die Sicherungen sollten mitteltr ge sein e 230V Absicherung mit 1 6A T e 115V Absicherung mit 3 15A T 8 9 Befehlssatz der LPKF ProtoMat C60 8 9 1 Aufbau der Befehle Die Steuerung SMCU Signal Processor Control Unit der Maschine interpretiert die im folgenden beschriebenen HP GL Befehle und setzt sie in die definierten Reaktionen um Die Aufl sung der Maschine betr gt 0 0079375 mm Sie weicht damit von der Aufl sung von Standard HP GL Plottern ab Bei Verwendung von Originalbefehlen erfolgt die Ausgabe dadurch verkleinert Zur Schreibweise Symbol Bedeutung L Der Inhalt kann beliebig oft wiederholt werden IW Zwischen diesen Klammern stehen die Parameter des Befehls Der Inhalt dieser Klammern ist optional und kann entfallen Die SMCU erwartet zwischen den Parametern der Befehle ein Trennzeichen das nic
35. gseinstel lung und Sicherungen Abbildung 25 Position der Schrauben zur Demontage der Elektronik von der Mechanik einer LPKF ProtoMat C60 Rapid Prototyping 1 6 A T es RB 3 15 A T Die sekund rseitigen Sicherungen befinden sich innerhalb der Steuerung Zum Austausch der Sicherungen mu zun chst die Steuerung von der Mechanik getrennt werden Dazu die F e 1 2 3 4 sowie die M4 Schrauben 5 6 an der Unterseite des Ger tes l sen und die Kabelverbindungen zwischen Mechanik und Steuerteil auftrennen a 1 2 Achtung berpr fen Sie ob das Ger t durch Ziehen des Netzsteckers vom Netz getrennt wurde Den Deckel mit den x Endschaltern entfernen Die nun freiliegende Steuerung ist wie in Abbildung 26 auf Seite 49 aufgebaut 48 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Abbildung 26 Ansicht der Leiterplatte der LPKF Anhang ProtoMat C60 A Netzfilter I DIL Schalter f r Baudrateneinstellung mit Standardeinstellung B Transformator J Netzteile C Trafoanschlu K Prozessor D Leistungsteil f r Fr sbohrkopf L EPROML E Leistungsteil Z Achse M EPROM H unbest ckt F Leistungsteil Y Achse N EPROM der Schnellfrequenzspindel Elektronik unter dem Deckel G Leistungsteil X Achse O Prozessor der Schnellfrequenzspindel Elektronik unter dem Deckel H Prozessorteil 701 705 diverse Sicherungen siehe Tabelle unten Die Sekund rstromkreise sind mit Feinsicherungen wie folgt
36. gt BoardMaster starten gt In der Men leiste KONFIGURATION anklicken gt Nun Parameter anw hlen Um Eingaben in diesem Fenster zu erm glichen ENTSICHERN aktivieren Kontrollieren Sie ob SMCU selektiert wurde Nun mu INITIALISIEREN angeklickt werden Das Ger t f hrt alle 4 Endpositionen an Danach bleibt das Ger t in der NULL Position Werkzeugwechselposition stehen Der ermittelte Verfahrbereich wird unter GR BE angezeigt und vom BoardMaster abgespeichert Ausf hrlichere Informationen siehe BoardMaster Handbuch 20 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Abbildung 6 Vorderer Streifen des Passlochystems Inbetriebnahme Werkseitig wurde bereits ein Passlochsystem erstellt Die x y Koordinaten der HOME Position liegen der Maschine bei Siehe Treiber Diskette Sie sollte nun unter Home im BoardMaster eingetragen werden Falls die Koordinaten nicht bekannt sind mu das Passlochsystem neu gebohrt werden Sehen Sie dazu im Kapitel Erstellen eines neuen Passlochsystems auf Seite 22 nach Wenn die MASCHINENPARAMETER Dialogbox durch Klicken auf OK geschlossen und BoardMaster verlassen wird werden die neuen Werte in einer INI Datei gespeichert Diese wird geladen sobald BoardMaster aufgerufen wird 1 Referenzpin 4 Spiegelachse 2 vorderer Pilotstift 5 Passstreifen 3 HOME Position min 10 mm Abstand zum vorderen Pilotstift 6 Passlochnut ProtoMat C60 21 Inbetriebnahme
37. hbohrer 2 95 mm e 1 Netzkabel e 1 Einsetzwerkzeug f r Pa lochstifte e 1 Handbuch 3 2 Zubeh r optional F r die LPKF ProtoMat C60 ist folgendes Zubeh r lieferbar e Staubsauger mit Feinfilter Der Feinfilter ist besonders beim Bearbeiten glasfaserhaltiger Materialien wie z B FR4 Basismaterial notwendig e L rm und Staubschutzhaube LPKF AutoSwitch Automatischer Schalter f r den Staubsauger Mit dieser Option wird der Staubsauger ber die Fr sbohrspindel ein und ausgeschaltet e LPKF AutoContac Integrierte Durchkontaktierung mittels Dispenser und einer speziellen l tf higen Leitpaste 3 3 Luftschallwerte Am Arbeitsplatz entsteht w hrend des Betriebes ein Dauerschalldruckpegel von 71 dB A Gemessen ohne Staubsauger ProtoMat C60 11 Allgemeines Rapid Prototyping 3 4 Installation Die LPKF ProtoMat C60 ist vorsichtig auszupacken L sen der Sicherungsschrauben 1 siehe Abbildung 1 auf Seite 12 Anschlie end sind die Transportsicherungen zu l sen Diese Transportsicherungen sind rot markiert und befinden sich e Befestigung der X Achse 2 Alu Winkel Sicherung 2 e Befestigung der Y Achse Direkt am Kopf links Sicherung 3 e Befestigung der Z Achse Innensechskantschraube Sicherung 4 Hinweis Das Ger t mu auf einer ebenen und festen Unterlage stehen um St rungen und Fehlbedienungen zu vermeiden Der Fr sbohrplotter ist so auszurichten da die Anschlu kabel zur Elektroni
38. hrunterlage und Leiterplatte k nnen die Genauigkeit verringern e Stark verformte Materialien so biegen da die Durchbiegung nach unten zeigt dann an den R ndern gut mit Klebeband befestigen e Wichtig f r eine genaue Fr stiefe ist aber auch das Absaugen der Fr s und Bohrsp ne e Haken zwischen den Fr sbahnen k nnen bei falscher Fr sfolge auftreten insbesondere bei Kreisen Wenn mit einem rechtsdrehendem Werkzeug ein Kreis gegen den Uhrzeigersinn gefr st wird kann es bei berlappenden Fr sbahnen zu feinen H kchen zwischen den Kupferfl chen kommen Die Ursache ist eine Verringerung der Schnittgeschwindigkeit an den Au enkanten Die L sung liegt hier in der Festlegung der richtigen Fr srichtung in LPKF CircuitCam Das LPKF CircuitCam Standardprocessing enth lt bereits die korrekten Fr srichtungen siehe Handbuch LPKF CircuitCam e Fr sgrat kann durch stumpfe Werkzeuge oder falsche Verfahrgeschwindigkeit verursacht werden Falls es die zu fr sende Struktur zul t kann durch Tieferstellen korrigiert werden Sonst ist das Werkzeug auszutauschen e Grat beim Konturenfr sen oder unsaubere Schnittkanten entstehen entweder durch ein stumpfes Werkzeug oder falsche Vorschubgeschwindigkeit Die Farbe des Fr skanals sagt bei einigen Materialien etwas ber den Zustand des Werkzeugs aus Bei Epoxidmaterialien deuten dunkle Isolationsbahnen auf scharfes hellere auf stumpferes Werkzeug hin e Bohrgrat tritt entwe
39. ht Element der Zahlen und Gro buchstaben ist Ein neuer Befehl darf ohne Trennzeichen auf einen Parameter folgen Das letzte Zeichen einer gesendeten Befehlsdatei mu ein Semikolon oder ein Linefeed Zeichen OA Hex sein Unbekannte Befehle werden von der Steuerung ignoriert jedoch k nnen deren Parameter zu unerw nschten Plot Absolut oder Plot Relativ Befehlen f hren 50 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Anhang 8 9 2 HP GL Standardbefehle AA x y a Arc Absolute Zeichnet um die absolute Koordinate x y ausgehend von der aktuellen Position einen Kreisbogen mit dem Bogenwinkel a Grad Bei negativem Bogenwinkel a wird im Uhrzeigersinn gezeichnet sonst umgekehrt AR x y a Arc Relative Zeichnet um die relative Koordinate x y ausgehend von der aktuellen Position einen Kreisbogen mit dem Bogenwinkel a Grad Bei negativem Bogenwinkel a wird im Uhrzeigersinn gezeichnet sonst umgekehrt CI r CG ircle Zeichnet um die aktuelle Position einen Vollkreis mit dem Radius r Die Aufl sung wird ignoriert da immer mit maximaler Aufl sung gezeichnet wird EA x y Edge Rectangle Absolute Zeichnet ein Rechteck das durch zwei diagonal liegende Eckpunkte definiert ist Der erste Eckpunkt wird durch die aktuelle Position der zweite durch die absolute Koordinate x y bestimmt ER x y Edge Rectangle Relative Zeichnet ein Rechteck das durch zwei diagonal liegende Eckpunkte definiert
40. is Bei der Inbetriebnahme ist zu beachten da die Lager der Schnellfrequenzspindel nach l ngerem Stillstand mehrere Monate oder nach einem Transport zun chst einlaufen m ssen Bei der ersten Inbetriebnahme sollte die Spindel zun chst mehrere Stunden bei 10 000 min drehen Beim sp teren Einschalten wird ein Warmlaufen bei 20 000 min der Spindel f r ca 3 bis 10 Minuten von der Steuerung automatisch vorgegeben Die Warmlaufzeit ist von der Stillstandszeit abh ngig W hrend der Warmlaufzeit k nnen keine Drehzahlen ber 20 000 min eingestellt werden Die h her eingestellte Drehzahl wird nach der Warmlaufzeit automatisch angefahren ProtoMat C60 Rapid Prototyping Inbetriebnahme 5 4 Werkzeugwechsel F r den Werkzeugwechsel ist zu beachten da das Werkzeug nach dem ffnen der Spannzange bis zum Anschlag in die Werkzeugaufnahme eingef hrt wird bevor die Spannzange wieder geschlossen wird Zur Bedienung der Spannzange bitte Kapitel Einschaltvorschriften Schnellfrequenzspindel auf Seite 17 lesen 5 5 Nach dem Einschalten Nach dem Einschalten f hrt das Ger t in die Endschalter x und y Danach bleibt das System zun chst in der Werkzeugwechsel Position stehen Es wartet nun auf die Befehle von den Maschinentreibern Sollte das Ger t nach dem Einschalten nicht verfahren ist folgendes zu berpr fen e Leuchtet die POWER LED leuchtet erst nach gelungener Initialisierung e Sind alle Kabel richtig gest
41. ist Der erste Eckpunkt wird durch die aktuelle Position der zweite durch die relative Koordinate x y bestimmt IN Initialize Versetzt die Steuerung in den gleichen Status wie nach dem Einschalten Alle Standardeinstellungen werden damit g ltig IW x0 y0 x1 y1 Input Windows Beschr nkt den Arbeitsbereich der XY Achse auf ein Fenster mit den angegebenen Eckkoordinaten OH Output Hard Clip Limits Die Steuerung ermittelt selbst ndig ihren maximalen Fahrbereich innerhalb der Endschalter und sendet die so ermittelten Koordinaten als einen ASCII String in der Form W Xmin Ymin Zmin Xmax Ymax Zmax lt cr gt an den PC ProtoMat C60 51 Anhang Rapid Prototyping OS Output Status Die Steuerung sendet ihre Statuszelle als ASCII Hex S xxxx lt cr gt an den PC PA x1 y1 xn yn Plot Absolute Zeichnet eine Linie von der aktuellen Position zu den nacheinander angegebenen absoluten Koordinaten Die Befehle PU und PD k nnen als Parameter zwischen den Koordinatenpaaren angegeben werden Werden weitere Koordinatenpaare gesendet so kann das Befehlswort PA entfallen Alle Koordinatenpaare ohne Befehlswort werden auf den zuletzt gesendeten PA oder PR Befehle bezogen und dementsprechend ausgef hrt PD Pen Down Senkt das Werkzeug ab PR x1 y1 xn yn Plot Relative Zeichnet eine Linie von der aktuellen Position zu den nacheinander angegebenen relativen Koordinat
42. keinheit frei beweglich sind LPKF ProtoMat C60 mit dem RS Kabel 2x Sub D 25 pol Stecker am Rechner anschlie en COM1 oder COM2 Verbinden Sie die Netzleitung der LPKF ProtoMat C60 Steuereinheit mit der Spannungsversorgung Staubsauger an den Adapter aufstecken passend f r Halterohr Nr 111124 eines Nilfisk Industriestaubsaugers Abbildung 1 Transportsicherungen der LPKF ProtoMat c60 a s 1 2 3 1 Befestigung der Maschine auf Transportunterlage 2 Sicherung der X Achse 3 Sicherung der Y Achse 4 Sicherung des Fr sbohrkopfes Zait Hinweis Bitte alle Transportsicherungen sowie die Verpackung aufheben und bei einem erneuten Transport der Maschine entsprechend wieder montieren 12 ProtoMat C60 IPKTE e Rechnergesteuerte Funktionen Rapid Prototyping 4 0 Rechnergesteuerte Funktionen 4 1 Anschlu an einen PC Die LPKF ProtoMat C60 hat 2 serielle Schnittstellen Die erste SERIAL1 dient zum Anschlu an den steuernden Rechner PC Die zweite Schnittstelle SERIAL2 ist f r zuk nftige Anwendungen vorgesehen Die SERIAL1 der LPKF ProtoMat C60 Steuereinheit wird mit Hilfe des mitgelieferten RS Kabels an eine serielle Schnittstelle des Rechners angeschlossen Das RS232 Kabel Nullmodem f r Fr sbohrplotter LPKF ProtoMat C60 ist wie folgt verdrahtet 25 polige Buchse 25 polige Buchse Fr sbohrplotter PC seitig COMx SERIAL1 1 3 z 1 5 TXD e 3 3 3 RXD z 2 4 p z 5 5 H
43. len Der 2 mm Konturenfr ser ist wesentlich robuster nimmt aber nicht soviel Material weg wie der 3 mm Fr ser Beim Konturenfr sen mit einem 3 mm Fr ser wird sehr viel Material entfernt Au erdem kann bei zu hoher Verfahrgeschwindigkeit die Schnellfrequenzspindel berlastet werden Zum Konturenfr sen von weichen HF Basismaterialien werden statt der Konturenfr ser sogenannte Zweischneider verwendet 34 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Abbildung 16 Zweischneider Abbildung 17 Zweischneider oben und Universal Fr ser unten Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Achtung Alle in BoardMaster vorgegebenen Drehzahlen und Vorschubgeschwindigkeiten beziehen sich auf FR4 Material F r andere Materialien sollte zun chst mit geringerer Vorschubgeschwindigkeit gearbeitet werden Gefahr Bedenken Sie da beim Zerspanen von Materialien wie FR4 krebserregender Staub durch Glasfasern entstehen kann Daher immer mit eingeschalteten Staubsauger arbeiten Immer Feinstfilter benutzen Gefahr Beim Zerspanen einiger Materialien z B Teflon k nnen lebensgef hrliche Gase entstehen 7 7 Fr sen breiter Isolationskan le Breite Isolationskan le k nnen durch 36 mm lange Zweischneider erstellt werden Es stehen verschiedene Durchmesser zur Verf gung Die Fr stiefe mu so eingestellt werden da beim Abtragen des Kupfers nur minimaler Grat entsteht Der 3 mm Zweischneider eignet sich besonders gut zum
44. ltfreundlicher Der Film kann beliebig lange im Wasserbad verweilen ProtoMat C60 37 Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Rapid Prototyping 7 10 Fr sen von L tstopfolien Einstellungen Werkzeug Unimill 100 Microfr ser Werkzeugdurchmesser 0 15 mm Drehzahl 40 000 20 000 min 1 Geschwindigkeit 10 5 mm s Werte in Klammern gelten f r Fr sbohrplotter mit Gleichstrommotor Stellen Sie auf der nicht genutzten Randfl che der L tstoppfolie die Fr stiefe ein KE Mittels Verfahrtasten in BoardMaster sollten Sie bei eingeschaltetem Motor ein Quadrat von 2 x 2 mm fr sen um so die Fr stiefe einzustellen v Schalten Sie die Absaugung ein v Starten Sie den Fr svorgang mit den von CircuitCAM aufbereiteten Daten v Kontrollieren Sie nach Beendigung des Fr svorgangs ob alle Pads ausgeschnitten worden sind Ist dies nicht der Fall so starten Sie den Fr svorgang ein zweites Mal 7 11 Fr sen mit Mikrometerschraube optional Die Mikrometerschraube dient der genauen Tiefeneinstellung unabh ngig von der Materialoberfl che und erm glicht somit das Bearbeiten von best ckten Leiterplatten sowie mechanischen Teilen Der untere Stab der Mikrometerschraube dient bei dieser Anwendung als Anschlag und verhindert ein weiteres Absenken des Maschinenkopfes 7 12 Reinigen der Leiterplatte Vor dem Best cken mu die fertige Leiterplatte sorgf ltig gereinigt werden Das kann in Leiterplattenb rstma
45. m Hartpapier bestehen und sollte 2 mm dick sein Zu bearbeitendes Material das durch LPKF zu beziehen ist FR3 Material Gravieren Bohren Fr sen FRA Material Gravieren Bohren Fr sen Gravurfolie Gravieren Zu bearbeitendes Material das noch nicht durch LPKF zu beziehen ist Teflon Gravieren Bohren Fr sen Gefahr Vor berhitzung sch tzen es k nnen lebensgef hrliche Gase entstehen Gefahr Beim Bearbeiten glasfaserhaltiger Materialien kann krebserregender Staub entstehen Deshalb nur mit eingeschaltetem Staubsauger arbeiten Gefahr Beim Bearbeiten unbekannter Materialien kann krebserregender Staub oder k nnen giftige Gase entstehen Befragen Sie vor dem Bearbeiten Ihren Lieferanten oder den Hersteller 28 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren 7 0 Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren 7 1 Befestigung der Leiterplatte v v v KE Abbildung 8 Befestigung der Leiterplatte Basismaterial und Bohrunterlage in X Richtung mit deckungsgleichen Pa l chern versehen Durchmesser 3 05 mm Dies kann auch auf einer beliebigen St nderbohrmaschine durchgef hrt werden Es ist zu beachten dass sich der Durchmesser beim galvanischen Durchkontaktieren verringert Fr sbohrkopf in die PAUSE Position verfahren Pilotstifte in den vorderen und in den hinteren Passlochstreifen hineinstecken Unbedingt darauf achten da der vordere Passlochstreifen gegen den Refe
46. n Spindel kann nun nach oben herausgezogen werden 4 Dabei ggf leicht hin und herdrehen ProtoMat C60 41 Anhang Rapid Prototyping Den Halteklotz entfernen Der Arbeitstiefenbegrenzer 6 kann nun seitlich zum Reinigen weggezogen werden Beide Teile des Arbeitstiefenbegrenzers mit dem mitgelieferten Pinsel reinigen O Achtung Gewinde des Arbeitstiefenbegrenzers nur mit Graphit fetten gt Nach der Reinigung wird der Arbeitstiefenbegrenzer wieder in umgekehrter Reihenfolge montiert und die Spindel wieder in den Haltblock hineingesteckt Dabei auf die Markierung achten gt Vor Inbetriebnahme unbedingt richtige Einsetztiefe der Spindel berpr fen Der Abstand zwischen Bohrerspitze und Maschinenplatte mu bei abgesenktem Kopf 0 5 mm betragen Maschinenplatte besch digt werden Bei zu geringem Abstand Q Achtung Wenn der Abstand zu klein ist kann beim Bohren die kann das Ger t nicht mehr Durchbohren gt Zuletzt die Schrauben 3 wieder anziehen und den Stecker wieder auf die Spindel setzen Bei Montage der Schnellfrequenzspindel Abstand pr fen Abbildung 20 8 2 Abstreifer der Schlittenf hrungen len An dem LPKF ProtoMat C60 mu darauf geachtet werden da die Abstreifer der Schlittenf hrungen immer lfeucht sind 42 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Anhang 8 2 1 Abstreifer der Y Achse gt Fahren Sie den Fr sbohrkopf in die Homeposition bevor die Y Achse ge lt wird
47. n20ren nenn nn 11 3 1 Lieferumfang EE 11 3 2 Zubeh r optional aan een 11 3 3 Euftsch llwerter 2e 202er and 11 34 stalai 22 245242 eer 2 BI 22 2 erg 12 4 0 Rechnergesteuerte Funktionen 13 4 1 Anschlu an einen PC ice Ae Nee 13 4 2 Orientierung der Maschine ssssssssssnnn 14 4 3 Anzeigen und Anschl sse sassssasnnsnn 15 4 4 Wozu dient BoardMaster asasaasnasnna 16 5 0 Inbetrtebnahme snnnnnnnnnnnnnnn 17 5 1 Vor dem Einschalten 422 ei SE 17 5 2 Einschaltreihenfolge nn 17 5 3 Einschaltvorschriften Schnellfrequenzspindel 17 5 4 Werkzeugwechsel Hnusene rn nn nn 19 5 5 Nach dem Einschalten 2 2 243 2 2u 232 25 3 7 19 5 6 Funktionstest mit BoardMaster zz 2 22 19 6 ProtoMat C60 Rapid Prototyping 5 7 HOME Position und Passlochsystem 20 5 8 Programmieren der HOME Position 20 5 9 Kontrolle und Korrektur der HOME Position 22 5 10 Erstellen eines neuen Passlochsystems 22 5 11 Tutorial zum Erstellen einer Leiterplatte 23 6 0 Werkzeuge Material und Zubeh r 26 6 1 Werkzelge2 sc nut Sean ee 26 6 2 Zu bearbeitende Maieralten n ananunua 27 7 0 Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren 29 7 1 Befestigung der Leiterplatte e 29 7 2 Arbeitsweise Arbeitstiefenbegrenzer 30 7 3 Funktionselemente am Fr sbohrkopf 31 TA e EE 32 7 5 1S0lationsfrasen a uus 1522er 33 7 6 Konturenfr sen in Leiterplattenmateri
48. niger Zeit durch die Benutzung gr er und damit nicht mehr so genau wie am Anfang sein Dann ist es erforderlich neue L cher in die Streifen zu bohren Wenn nach einiger Zeit zu viele Bohrungen in den Streifen sein sollten m ssen die Passlochstreifen ausgetauscht werden Gefahr Bedenken Sie da es sich um sehr spitze Werkzeuge handelt und da sie m glicherweise hei sein k nnten Um sich nicht an Sp nen zu verletzen arbeiten Sie nur mit eingeschaltetem Staubsauger Das Erstellen eines neuen Passlochsystems wird wie folgt ausgef hrt gt Zun chst die beiden Passlochstreifen in die Maschinennut eindr cken wobei der vordere Passlochstreifen gegen den Referenzpin vorn in der Nut geschoben wird Der Abstand zwischen den beiden Passlochstreifen sollte etwa der Gr e des Basismaterials in der X Achse entsprechen 22 ProtoMat C60 Rapid Prototyping v v v v v v KE v v Inbetriebnahme Einen Bohrer im Durchmesser 2 95 mm so einspannen da der Abstand zwischen Grundplatte und Bohrerspitze etwa 0 5 mm es kann eine 0 5 mm Platte zur Hilfe untergelegt werden betr gt Das bedeutet da er ausnahmsweise nicht bis zum Anschlag eingespannt werden darf Der Bohrer mu im BoardMaster angegeben und die Drehzahl auf 25 000 rpm abge ndert werden Fr sbohrkopf in Richtung x um ca 30 mm verfahren und diese Position als neue HOME Position definieren Home setzen unter MEN KONFIGURA
49. nschlag Kopf unten Achtung Nicht verstellen 4 Arbeitstiefenbegrenzer 5 Knauf f r Werkzeugwechsel 6 Stecker f r Schnellfrequenzspindel DJ E 7 Anschlu buchse der Schnellfrequenzspindel 8 Schnellfrequenzspindel 9 Halteblock 10 Fixierschraube f r Arbeitstiefenbegrenzer 11 Basisplatte f r SF Spindel 12 Einstellschraube f r R ndelmutter Achtung Nicht verstellen 10 11 12 13 ProtoMat C60 31 Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Rapid Prototyping Abbildung 11 Fr sbohrkopf Draufsicht Abbildung 12 4 1 Justiermutter f r Kopfanschlag oben 6 Schnellfrequenzspindel 2 Hubmagnet 7 Fixierschraube f r Arbeitstiefenbegrenzer 3 Gewindebohrung f r Transportsicherung und 8 Knauf f r Schnellfrequenzspindel Optionen 4 Z F hrung 9 Basisplatte 5 Sto d mpfer 10 Halteblock f r Schnellfrequenzspindel 7 4 Bohren Achtung Vor dem Bohren ist der feste Sitz der Leiterplatte zu pr fen Schalten Sie den Staubsauger ein Das Bohren der Leiterplatten geschieht mit speziellen Leiterplattenbohrern Wichtig ist in jedem Fall da das Absenken mit konstanter Geschwindigkeit passiert Dies wird durch Einstellung des Werkzeugs m glichst dicht ber dem zu bohrendem Material erreicht Diese Justage kann an einer Einstellmutter vorgenommen werden Eine zu hohe Absenkgeschwindigkeit hat besonders bei kleinen Bohrdurchmessern Grat zur Folge Es kann immer nur eine
50. ompromisse bei der Fr stiefeneinstellung eingegangen werden das hei t die tiefere Fr sereinstellung bedingt breitere Fr skan le von 0 5 0 7 mm Spezielle Basismaterialien mit dickerer Kupferschicht bis zu 300 um k nnen mit dem LPKF Universalfr ser nicht mehr bearbeitet werden Hierf r sind Konturenfr ser bzw Spezialwerkzeuge notwendig In solchen F llen bitten wir um R cksprache und um Zusendung von ee damit gegebenenfalls Versuche durchgef hrt werden nnen Die Bearbeitung von Teflonmaterialien ist m glich es sind aber folgende Punkte zu beachten Da das Material sehr weich und dadurch oft extrem stark gewellt ist kann eine konstante Fr sbreite oft nicht eingehalten werden Vor dem Fr svorgang sollte daher das Material gegl ttet werden Durch die Weichheit des Materials ist es nicht m glich so feine Isolationsbahnen wie in Epoxidmaterial zu fr sen Gefahr Bei der Bearbeitung von Teflon k nnen gef hrliche Gase entstehen Teflon vor berhitzung sch tzen ProtoMat C60 27 Werkzeuge Material und Zubeh r Rapid Prototyping Als Material f r HF und Mikrowellenanwendungen hat sich folgendes Material besonders gut bew hrt RT Duroid Type 5870 60XX RO AXXX oder TMM X Bei allen Bearbeitungsvorg ngen in Leiterplattenmaterial ist eine Bohrunterlage unumg nglich Diese erm glicht das Durchbohren der Leiterplatten ohne die Maschine zu besch digen Die Bohrunterlage kann aus einfache
51. otoMat C60 Rapid Prototyping Anhang 8 2 3 Bef llen der hinteren Abstreifer Der Schlitten wird in die Werkzeugwechselposition gefahren Die Versorgungs ffnungen befinden sich jetzt hinter der F hrungswange Mittels der mitgelieferten Spritze kann jetzt l durch die ffnung in die Bohrung des Abstreifers jeder Seite eingef llt werden 0 5ml 8 2 4 Bef llen der vorderen Abstreifer Der Schlitten wird aus der Werkzeugwechselposition um 112 mm nach hinten X verfahren Die Versorgungs ffnungen befinden sich jetzt vor der F hrungswange und die Abstreifer k nnen mit der Spritze gef llt werden 0 5ml Achtung bersch ssiges l vom Geh use abwischen da der Lack zerfressen werden k nnte Niemals den Schlitten von Hand verschieben da sonst die Schrittmotorenendstufen durch Induktionsspannung besch digt werden k nnen 8 3 Serieller Anschlu SERIAL1 Der serielle Datenkanal SERIAL1 entspricht einer RS 232 C Standardschnittstelle mit galvanischer Entkopplung und dient der Kommunikation der Steuerung mit einem PC Der Signaleingang DCD an der Steuerung erlaubt ein schnelles STOP der Steuerung wenn der Signalpegel von Low auf High wechselt Damit ist es m glich die Maschine direkt vom PC durch aktivieren des Signals DTR zu stoppen Die bertragungsgeschwindigkeit der SERIAL1 wird mit den DIL Schaltern 1 und 2 programmiiert Schalter 1 Schalter 2 Baud Rate OFF OFF 4800 Baud ON OFF 9600 Baud OFF O
52. r relativen Koordinate x y z aus ITS t Time to Stabilize Setzt eine Beruhigungszeit t ms zwischen den einzelnen Befehlen ITW t Time to Wait Der folgende Befehl wird erst nach Ablauf der Wartezeit t ms abgearbeitet IVU v Velocity if Pen Up Definiert die Bahngeschwindigkeit v m s der Bewegung in der XY Ebene wenn das Werkzeug angehoben ist IVZ IW Velocity Z Achse Definiert die Geschwindigkeit v m s der Bewegung in der Z Achse IWR a d m Write Port Bewirkt eine Ausgabe des Datenwortes d auf die Portadresse a lt 0 15 gt wobei die Vergabe einer Bitmaske m glich ist 54 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Anhang IZA z Plot Z Achse Absolute Bewegt die Z Achse von der aktuellen Position zu der absoluten Koordinate z IZR z Plot Z Achse Relative Bewegt die Z Achse von der aktuellen Position zu der relativen Koordinate z 8 9 4 Sonderbefehl f r die Schnellfrequenzspindel Vor dem Kommunizieren mit der Schnellfrequenzspindel mu der Befehl zum ffnen der SERIAL2 abgesetzt werden OC danach mu die serielle Schnittstelle SERIAL2 wieder geschlossen werden ICC IRM r Revolutions Motor r 0 60 Stellt die Drehzahl r 1000 der Schnellfrequenzspindel ein 8 9 5 Direktbefehle Die Direktbefehle sind Sonderbefehle die sofort nach ihrer Interpretation unter Umgehung des Befehlspuffers abgearbeitet werden ICB Clear Buffer L s
53. r zum Erstellen von Leiterplattenprototypen und Gravurfilmen sowie zum Gravieren von Aluminium oder Kunststoff geeignet ist Zur Bedienung der Maschine ist es notwendig sich mit den Funktionen des Treiberprogamms BoardMaster vertraut zu machen Der Betrieb der LPKF ProtoMat C60 wird im LPKF BoardMaster Handbuch beschrieben a die LPKF ProtoMat C60 ist die Befehlseinrichtung ausschlie lich ein PC Um gegebenenfalls Garantieanspr che geltend machen zu k nnen ist es unbedingt vor Inbetriebnahme des Ger tes erforderlich den Hinweisen dieses Handbuches zu folgen F r Ger te die in ein anderes EU Land gebracht werden werden die dann landes blichen Garantieleistungen erbracht 2 1 Ger tekennwerte ProtoMat C60 Ger tespannung 2 200 240V umschaltbar auf 100 120V Anschlu leistung 200VA Drehzahl Schnellfrequenzspindel max ca 60000 min Gewicht ca 25kg Bohrleistung max 60 H be min Aufl sung kleinster Schritt 0 0079375 mm Betriebsbedingungen Luftfeuchtigkeit 60 max Temperatur 15 25 C ProtoMat C60 Rapid Prototyping Allgemeines 3 0 Allgemeines 3 1 Lieferumfang 1 Maschineneinheit LPKF ProtoMat C60 mit integrierter Elektronik 1 RS Kabel Null Modem LPKF ProtoMat C60 Steuereinheit Rechner AT Adapter 9 25 pol 1 Satz Zubeh r Klebeband div Inbusschl ssel 5 Pa lochstifte Pinzette Pinsel 7 mm Steckschl ssel 2 rote Pa lochstreifen 2 Pa loc
54. renzpin vorn in der Maschinennut geschoben ist Vorgebohrtes Basismaterial und Bohrunterlage ber den Pilotstift positionieren Das Format des Basismaterials sollte so gew hlt werden da die Passlochstreifen nicht weiter als 10 mm verschoben werden m ssen da das Passlochsystem sonst an Genauigkeit verlieren kann Das jetzt positionierte Basismaterial zus tzlich mit Klebeband empfohlen Tesakrepp 5250 an allen Seiten befestigen Damit wird das Hochbiegen der Ecken der Leiterplatte verhindert 1 Maschinenbett Aluminiumgrundplatte 4 Bohrunterlage 2 mm stark 2 Pilotstifte 3 mm Durchmesser 5 Klebeband 3 Basismaterial ca 1 6 mm stark 6 Passlochstreifen Die Pilotstifte halten die Leiterplatte in Position Das ist besonders beim Konturenfr sen notwendig Zum anderen sind sie aber auch die Referenz beim Wenden von doppelseitigen Leiterplatten Achtung Schalten Sie den Staubsauger ein Bedenken Sie da Wichtig ist da sich zwischen den einzelnen Schichten kein O gegebenenfalls der Staubsaugerfilter gewechselt werden mu Schmutz Klebebandreste Bohr oder Fr ssp ne befindet damit das Basismaterial exakt plan aufliegt Kleine Partikel unter dem Basismaterial w rden die Gleichm igkeit der Fr stiefe negativ beeinflussen ProtoMat C60 29 Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Rapid Prototyping 7 2 Arbeitsweise Arbeitstiefenbegrenzer Gefahr Halten Sie Ihre Finger w hrend des Betriebes au erhalb d
55. rung 58 10 0210968 ee 59 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Sicherheitshinweise 1 0 Sicherheitshinweise Um ein sicheres Arbeiten mit dem System gew hrleisten zu k nnen mu der Benutzer dieses Handbuch sowie die beigef gten Dokumentationen und insbesondere die fettgedruckten Sicherheitshinweise gelesen haben e Nie in die laufende Maschine fassen e Achtung Maschine wechselt w hrend des Verfahrens automatisch die Verfahrgeschwindigkeit e Werkzeug nur bei stehendem Fr sbohrmotor wechseln Werkzeug beim Werkzeugwechsel bis zum Anschlag in die Spannzange einf hren W hrend des Hantierens am Ger t nie gleichzeitig den steuernden PC bedienen e Langhaarige Anwender m ssen ein Haarnetz tragen e Bei selbst vorgenommenen Modifikationen an dem Ger t kann die Sicherheit des Ger tes nicht mehr gew hrleistet werden au erdem entfallen die Garantieanspr che e Beachten Sie da einige Materialien w hrend der Bearbeitung krebserregenden Staub oder gef hrliche Gase erzeugen k nnen Erkundigen Sie sich dar ber beim Lieferanten Ihrer Materialien e Grunds tzlich mit Staubsauger arbeiten e Bei Verwendung von Chemikalien bitte die Hinweise auf den Beh ltern oder evtl separaten Sicherheitsbl ttern beachten e Sorgen Sie f r einen aufger umten Arbeitsplatz ProtoMat C60 Einleitung 2 0 Einleitung Rapid Prototyping Die Fr sbohreinheit LPKF ProtoMat C60 ist ein Fr sbohrplotter de
56. schinen geschehen oder von Hand Beim Reinigen von Hand legt man die Leiterplatte auf eine ebene Unterlage Man b rstet mit einem nassen Platinenreiniger z B LPKF Platinenreiniger PAD die Platine in der Vorzugsrichtung der Leiterbahnen Das B rsten soll zum einen die Oxidationsschicht entfernen und zum anderen Sp ne im Isolationskanal l sen Nach dem B rsten mu die Leiterplatte metallisch blank sein Von jetzt an sollte die Platine nur noch an den R ndern mit Handschuhen angefa t werden Nun wird die Platine am besten unter flie endem hei en Wasser abgesp lt um die B rstsp ne aus den Isolationskan len zu entfernen und anschlie end mit einem F n getrocknet Achtung Niemals mit Pre luft ausblasen da die hierin enthaltenden lpartikel bei der Weiterverarbeitung Probleme verursachen k nnen Nach dem Trocknen wird die Platine von beiden Seiten mit L tlack eingespr ht 38 ProtoMat C60 IRKA Arbeitsabl ufe beim Fr sen Bohren Rapid Prototyping 7 13 Praxistips Bei der Fr stiefe die Einstellung so w hlen da eher zu tief graviert wird Zu geringe Tiefe beim Gravieren f rdert die Abnutzung des Fr swerkzeuges Wird die Fr sbreite tiefe ungleichm ig dann kann es daf r mehrere Gr nde geben e Wichtig ist immer ein wirklich sauberes Maschinenbett e Reste von Klebestreifen oder hnliches k nnen die Fr stiefe stark beeintr chtigen Auch Fr ssp ne zwischen dem Maschinenbett Bo
57. seren 47 Orientierung aussen 14 P Pad aan 5 Pa l cher erstellen 21 Passlochstreifen 22 Passlochsystem unse ia 21 Phenolharzqualit ten 000ssosssssssssssssrerrrsssrrssssssssrsssseeserrrrrrrrrrsssssnsssssne 46 lee EE 16 R R ndelschraube u 0er En 22 Referenzpin a aan ans 22 37 60 ProtoMat C60 Index Rapid Prototyping S Schlittenf hrungen s sssssssssss1ssss1sssssootsssotrsssottesssnorssnttrsesntosssnrssseterrsntess 51 Gchnelltreouenzspindel 17 Schreibstifthalter eenennnnenn 12 Schreibstifthalterung eeeeenennnen 35 Schreibweisen u asunassisschies ieiienknsapsleisditeb 4 e Viele E 56 Sekund rstromkreise ssssssssss11ssss11sssottssstttrsstnsssstotrsssttosnsnrsssnterenseeess 59 SERIALI meannan een A ENSEST GT 55 SERIALZ eeann ae E Eer 56 Serieller Anschlu 55 ele LE 10 Sicherheitshinweise s sssss1ssss111ssss1rsssst1rsssotssssstrsssntsesnsnnrsnntrrssntesnnnnts 10 Sicherungen enee a EE E N E E 57 Gicherungsschrauben 12 UE WE 26 ell E 17 Gpiegelachse iranan nannake anna A a 20 Staubsalger u EES 12 Gieuereinbet 13 T TENON EE 47 Transportsicherungen sssssssssissssssssessssssssstrrsssssssstiressnstorrrsssssttorssssssettens 12 RL EE 31 U Umschalten d Netzspannung 57 V Ee EE 49 NEE 49 Verwendete Symbole 4 WwW Wantunin ein nee 50 Werkzeuge erte Ee bes 34 Werkzeugwechsel edel 10 Z Ae ee 5 ZUbEHOF EE 12 34 ProtoMat C60
58. tor 3 Schnellfrequenzspindel 4 Arbeitstiefenbegrenzer ProtoMat C60 15 Rechnergesteuerte Funktionen Rapid Prototyping Beschreibung der R ckansicht Abbildung 4 R ckseite der LPKF ProtoMat C60 1 Staubsaugeranschlu 8 X Motor 2 serielle Schnittstelle 9 pol f r Erweiterungen 9 Y Motor 3 serielle Schnittstelle 25 pol zum Anschlu an PC 10 Schnellfrequenzspindel 4 Anschlu X Motor 11 Hubmagnet 5 Anschlu Y Motor 12 Arbeitstiefenbegrenzer 6 Anschlu Fr sbohrkopf 13 Anschlu Schnellfrequenzspindel 7 Ein Ausschalter mit Netzanschlu und Sicherungen 4 4 Wozu dient BoardMaster Die durch ein Postprocessing erzeugten Plotdaten werden bei Anwendung von LPKF Programmen in einer LPKF Bin rdatei LMD Format bzw als HP GL Dateien zwischengespeichert Aufgabe des BoardMasters ist es nun diese Dateien einzulesen die Plotbefehle zu dekodieren und sie auf die jeweilige Maschine anzupassen Dies ist notwendig da verschiedene Ger te zwar hnlich arbeiten jedoch unterschiedliche Befehlss tze aufweisen Der Fr sbohrplotter LPKF ProtoMat C60 ist HP GL kompatibel d h das von dem Treiber erzeugte Format ist HP GL Von den Treibern k nnen Modifikationen durchgef hrt werden wie Vergr ern Drehen Duplizieren usw Alle Fr sbohrplotter von LPKF werden ber eine asynchrone Schnittstelle RS232C angesteuert Diese wird f r die LPKF ProtoMat C60 mit 9600 Baud 1 Stoppbit 8 Datenbit no Parity
59. tstoff geeignet ist Die Seriennummer der vorstehenden Maschine ist 1F siehe auch Bodenplatte Weitere Angaben zur LPKF ProtoMat C60 sind dem beiliegenden Handbuch zu entnehmen 3 Die LPKF ProtoMat C60 entspricht den Bestimmungen der EG Maschinenrichtlinie 93 44 vom 14 Juni 93 siehe auch Anhang der Richtlinie 4 Bei der Erstellung der LPKF ProtoMat C60 fanden auch bestehende DIN Vorschriften Anwendung 5 Bevollm chtigter Unterzeichner dieser Erkl rung ist Herr Bernd Hackmann Vorstand LPKF AG Osteriede 7 D 30827 Garbsen J lehnen Bernd Hackmann 58 ProtoMat C60 Rapid Prototyping Index 10 0 Index A Abstrelfers sea naar msn ae 51 52 53 54 en Le RE A Aluminiumfrontplatten sss ssssssssssss11ssssoisssnrrsssstrrssstesssnntrssnntrssnnnersnnnrrsnn 44 Anschlu an den PC 25 Anschlu leistung 11 Arbeitstiefenbegrenzer s 22 38 AUNOSUN G airs een E 26 B ET EE EE 5 20 46 Beieblsautbau iesreassenmann e a a aA 26 Beleeg 26 Betriebsanzeige EEN 24 BoardMaster eenennnnnnenennnnennnennnennnn 16 B genwinkel geseet eegene 26 B hren 2 ee nee 40 B hrgrat u a eating 48 C Let RE 31 D Datenkanal oeenn an UAA E ANAA 56 Daten bertraoungsdaien 16 Birektbefehle u nininini A ANE 31 Do siernadel uni ans TTN E e 52 Dur seal usa rn 45 E Einf arber ee L 45 Einschalten 17 19 Einschaltreibentoloe 17 Endpositione EE 20 Entschichten instant 46 Ee
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