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Die
vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Hub-Tauch-Löten.
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Das
Hub-Tauch-Löten (siehe z. B.
DE 41 33 224 A1 ) stellt ein Selektivlöten
dar, bei dem nur definierte Bereiche eines Werkstücks,
z. B. einer Platine mit Baugruppen, mit dem Lot in Berührung
kommen. Das Werkstück mit den zu lötenden Lötstellen
kann durch ein Oberwerkzeug gehalten werden, das beispielsweise
vertikal bewegt werden kann. In einem Lotbad befindet sich flüssiges
Lot, von dem mittels eines sogenannten Schöpfwerkzeugs,
das beispielsweise becherartige Vertiefungen aufweist, um Portionen
des flüssigen Lots aufzunehmen, Lotportionen für
einen Lötvorgang zur Verfügung gestellt werden. Die
Vertiefungen mit dem flüssigen Lot befinden sich an den
entsprechenden Stellen, an denen eine Lötung des Werkstücks
vorgenommen werden soll. Durch vertikales Verfahren kann solch ein
Schöpfwerkzeug in das Lotbad ein- bzw. ausgetaucht werden.
Um den Lötvorgang vorzunehmen, wird das Oberwerkzeug in
Richtung auf das ausgetauchte Schöpfwerkzeug, das sich
in einer Lötposition befindet, zu bewegt oder das Schöpfwerkzeug
ausgetaucht und auf ein in eine Lötposition gebrachtes Oberwerkzeug
zu bewegt, und so können in einem Vorgang alle Lötstellen
des Werkstücks gelötet werden. Das Oberwerkzeug
muss ausgetauscht werden, um verschiedene Werkstücke löten
zu können.
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Aus
der Praxis ist ein manueller Wechsel von Schöpfwerkzeugen
bekannt, die für das Hub-Tauch-Löten verwendet
werden. Der Werkzeugwechsel erfolgt in der Regel, wenn sich das
Lotbad im schmelzflüssigen Zustand befindet, wodurch das Bedienpersonal
dem flüssigen Lot ausgesetzt ist, was ein Gefahrenpotenzial
darstellt. Durch flüssige Lotspritzer kann es zu Verbrennungen
kommen. Auch ist ein direkter Haut- und Atemkontakt mit dem Lotdampf
schwer vermeidbar.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, den Werkzeugwechsel gefahrloser
zu gestalten.
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Diese
Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung nach Anspruch
1, die einen Werkzeughalter umfasst, der so beweglich ausgestaltet
ist, dass damit sowohl die Bewegung für einen Lötprozess
als auch die Bewegung für einen Werkzeugwechsel durchgeführt
werden kann, und mit einer Vorrichtung nach Anspruch 10, die einen
oder mehrere bewegbare Rüstwägen umfasst, jeder
umfassend eine oder mehrere Aufnahmen für ein oder mehrere
Schöpfwerkzeuge und eine oder mehrere Ablagen für
ein oder mehrere Oberwerkzeuge. Ein Rüstwagen dient somit
zur Bereitstellung bzw. zur Aufnahme von entsprechenden benötigten
Werkzeugen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird zudem gelöst durch
ein Verfahren nach Anspruch 17, bei dem ein Werkzeughalter für
einen Werkzeugwechsel und für einen Lötprozess
bewegt wird vorzugsweise mit demselben Bewegungssystem, wie beispielsweise
einem 2-Achs- oder 3-Achs-System und mit einem Verfahren zum Werkzeugwechsel
für das Hub-Tauch-Löten nach Anspruch 18, bei
dem in einem oder mehreren bewegbaren Rüstwägen
jeweils ein oder mehrere Schöpfwerkzeuge und/oder ein oder
mehrere Oberwerkzeuge vorgesehen sind, die bei einem Werkzeugwechsel
automatisch in eine Lötstation überführt
werden oder bei dem ein oder mehrere Schöpfwerkzeuge und/oder
ein oder mehrere Oberwerkzeuge aus einer Lötstation automatisch zu
einem Rüstwagen überführt werden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen
offenbart.
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Eine
Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten umfasst einen Werkzeughalter,
der so beweglich ausgestaltet ist, dass damit sowohl ein Lötprozess
als auch ein Werkzeugwechsel durchgeführt werden kann. Die
Beweglichkeit des Werkzeughalters ist sowohl für einen
Lötprozess als auch für den Werkzeugwechsel vorgesehen.
Durch einen solchen beweglichen Werkzeughalter ist es möglich,
den Zeitaufwand für das Löten und einen Werkzeugwechsel
zu reduzieren, da die Abwicklung mittels des einen beweglichen Werkzeughalters
möglich ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen
Werkzeughalters ist, dass das Werkzeug automatisch gewechselt werden
kann und daher kein manueller Wechsel des teilweise sehr schweren
Werkzeugs erfolgen muss, wobei bei einem manuellen Werkzeugwechsel
das Bedienpersonal beispielsweise auch dem sich im schmelzflüssigen
Zustand befindlichen Lotbad ausgesetzt sein kann.
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Der
Werkzeughalter kann beispielsweise auch als Greifer ausgebildet
sein, mit dem das Werkzeug gehalten und/oder bewegt werden kann.
Der Greifer kann eine oder mehrere Zangen umfassen, die an das Werkzeug
angreifen können. Das Werkzeug kann zusätzliche
Haltevorrichtungen, wie beispielsweise Ösen und/oder Aussparungen,
aufweisen, an die der Greifer mittels der einen oder den mehreren
Zangen angreifen kann.
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Mit
dem Werkzeughalter können ein Schöpfwerkzeug und/oder
ein Oberwerkzeug gehalten und/oder bewegt werden. Diese Bewegung
kann sowohl die Bewegung für den Werkzeugwechsel als auch
für den Lötprozess sein. So kann für
einen Lötprozess der Werkzeughalter beispielsweise die
Bewegung des Oberwerkzeugs bewirken, nicht jedoch die des Schöpfwerkzeugs.
Das Schöpfwerkzeug kann durch eine (vom Werkzeughalter
separate) Hubeinheit in das flüssige Lot ein- und/oder
ausgetaucht werden. Beim Werkzeugwechsel kann der Werkzeughalter
jedoch die Bewegung sowohl des Oberwerkzeugs als auch des Schöpfwerkzeugs
bewirken. Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass der Werkzeughalter
auch mehrere Schöpfwerkzeuge und/oder mehrere Oberwerkzeuge
halten oder diese umfassen und/oder bewegen kann. Ein Schöpfwerkzeug
kann flüssiges Lot aufnehmen, das für einen Lötprozess
benötigt wird, um beispielsweise Baugruppen zu löten.
Dazu kann das Schöpfwerkzeug, wenn es sich unterhalb der
Oberfläche eines Lotbads befindet, mittels der Hubeinheit
nach oben aus dem Lotbad und in eine Position zum Löten
verfahren werden. Die Hubeinheit ist beispielsweise unabhängig von
dem Oberwerkzeug, d. h. sie kann das Schöpfwerkzeug anheben,
ohne, dass das Oberwerkzeug bewegt wird. Um einen Lötprozess
vornehmen zu können, ist vorteilhafterweise vorgesehen,
dass das Schöpfwerkzeug mittels der Hubeinheit und das Oberwerkzeug
mittels des Werkzeughalters aufeinander zu bewegt werden, bis eine
Position erreicht ist, in welcher der Lötprozess stattfinden
kann. Diese Position kann auch als Lötposition bezeichnet
werden. Bei mehreren Schöpfwerkzeugen und/oder Oberwerkzeugen
kann ein entsprechendes Bewegen in die Lötposition durchgeführt
werden.
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Das
Oberwerkzeug kann eine Werkstückaufnahme, ein Oberwerkzeugoberteil,
einen Deckel und/oder eine Traverse umfassen. Gegen das Oberwerkzeugoberteil
kann ein Werkstück, wie etwa eine Platine, von unten anliegen,
um ein Verbiegen durch das Schöpfwerkzeug beim Lötvorgang
zu verhindern. Das Oberwerkzeugoberteil, der Deckel und die Werkstückaufnahme,
die zudem Platinen umfassen kann, können zusammen in Richtung
auf ein Lotbad hin abgesenkt werden, bis der Deckel beispielsweise auf
einer Umrandung des Behälters des Lotbads aufliegt. Zwischen
der Oberfläche des Lotbads und dem Deckel kann sich so
ein Raum bilden, der vorzugsweise mit Schutzgas gespült
und/oder gefüllt werden kann. Durch die Schutzgasatmosphäre
kann eine Oxidation der flüssigen Lotoberfläche
und/oder der zu lötenden Baugruppen vermieden werden. Das Oberwerkzeugoberteil
und die Werkstückaufnahme mit den Platinen können
noch weiter in Richtung auf das Lotbad hin abge senkt werden, bis
die Werkstückaufnahme beispielsweise auf einer Auflage,
wie etwa einer Ausnehmung oder der Umrandung des Behälters
des Lotbads aufliegt und somit beispielsweise eine Lötposition
erreicht wurde.
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Beispielsweise
kann ein Raum oberhalb des Lotbads auch durch eine Abdeckung abgeschlossen werden,
um eine Schutzgasatmosphäre durch Spülen und/oder
Füllen mit Schutzgas zu erzeugen. Die Abdeckung kann horizontal
verfahrbar sein, um aus dem Bereich entfernt werden zu können,
in den ein Schöpfwerkzeug von oben abgesenkt werden soll. Nach
dem Absenken des Schöpfwerkzeugs kann die Abdeckung wieder
geschlossen werden, um ein Eindringen von Sauerstoff zu vermeiden.
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Die
Abdeckung kann eine Umrandung aufweisen, auf die ein von einem Oberwerkzeug
umfasster Deckel so aufgesetzt werden kann, dass sich zwischen Deckel,
Abdeckung und Umrandung der Abdeckung ein abgeschlossener Raum bilden
kann. Dieser Raum kann mit Schutzgas gefüllt und/oder gespült
werden, so dass sich Platinen mit den Baugruppen in einer Schutzgasatmosphäre
befinden.
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Der
vom Oberwerkzeug umfasste Deckel kann aber auch so auf dem Rand
eines Behälters, der das flüssige Lot enthält,
aufgesetzt werden, dass sich dann zwischen Deckel, Abdeckung und
Rand des Lotbadbehälters ein Raum bilden kann.
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Um
einen Lötvorgang vorzunehmen, kann die Abdeckung entfernt
werden, das Oberwerkzeugoberteil und die Werkstückaufnahme
mit den Baugruppen kann abgesenkt und das Schöpfwerkzeug
aus dem Lotbad ausgetaucht werden. Befinden sich die Werkstückaufnahme
mit den Platinen und das Schöpfwerkzeug in der Lötposition,
kann die Lötung vorgenommen werden. Durch die Schutzgasatmosphäre
wird eine Oxidation der flüssigen Lotoberfläche
und/oder der Baugruppen vermieden, wodurch Fehllötungen
reduziert bzw. ausgeschlossen werden können.
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Die
Werkstückaufnahme kann fest mit dem Oberwerkzeug verbunden
sein. Somit kann ein rasches Austauschen von einem Oberwerkzeug
zusammen mit der Werkstückaufnahme erfolgen beispielsweise
wenn eine Lötung stattgefunden hat und gelötete
Platinen durch zu lötende Platinen ersetzt werden sollen.
Eine neue Werkstückaufnahme kann diese Platinen umfassen
und da die Werkstückaufnahme fest mit dem Oberwerkzeug
verbunden ist, muss nicht erst die Werkstückaufnahme durch
ein Oberwerkzeug aufgenommen werden. Dies ist beispielsweise vorteilhaft,
wenn gelötete und zu lötende Platinen unterschiedliches
Design aufweisen und somit auch ein neues Oberwerkzeug für
einen neuen Lötprozess benötigt wird.
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Die
Werkstückaufnahme kann aber auch lösbar mit dem
Oberwerkzeug verbunden sein. Somit ist es möglich, eine
Werkstückaufnahme mit beispielsweise bereits gelöteten
Platinen gegen eine neue Werkstückaufnahme mit zu lötenden
Platinen auszutauschen und dabei das gleiche Oberwerkzeug weiterhin
zu benutzen. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn die gelöteten
Platinen ein gleiches Design wie die zu lötenden Platinen
aufweisen und somit das gleiche Oberwerkzeug insbesondere das gleiche Oberwerkzeugoberteil
verwendet werden kann.
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Mit
der Werkstückaufnahme können eine oder mehrere
Platinen gehalten und/oder bewegt werden. Die Werkstückaufnahme
kann eine oder mehrere Aussparungen umfassen, in welche die eine oder
die mehreren Platinen eingebracht werden können. Die eine
oder die mehreren Aussparungen weisen vorteilhafterweise die gleiche(n)
Dimension(en) auf wie die eine oder die mehrere Platinen. Somit kann
ein Verschieben, Verrutschen und/oder Bewegen der einen oder der
mehreren Platinen relativ zu der Werkstückaufnahme vermieden
werden. Die eine oder die mehreren Platinen können jedoch
zusammen mit der Werkstückaufnahme bewegt werden, beispielsweise,
um in Richtung nach unten zu einem Lotbad hin und/oder nach oben
von einem Lotbad weg verfahren zu werden. Die eine oder die mehreren
Platinen können Baugruppen umfassen, wobei die Baugruppen
Lötstellen und Bauelemente umfassen können.
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Der
Werkzeughalter und das Oberwerkzeug können durch eine oder
mehrere Verriegelungen, Schnapparretierungen, Schraubverbindungen und/oder
einen oder mehrere Hub-Dreh-Zylinder miteinander verbunden werden.
Somit ist eine sichere Verbindung zwischen Werkzeughalter und Oberwerkzeug
gewährleistet, die für die Bewegungen des Oberwerkzeugs
für einen Lötprozess und auch für die
Bewegungen für einen Wechsel des Oberwerkzeugs nötig
sein kann. Diese Verbindung ist vorzugsweise lösbar, d.
h. zum Öffnen und Schließen, ausgebildet, so dass
ein Oberwerkzeug von dem Werkzeughalter getrennt werden kann. Hierzu
können ein oder mehrere Aktuatoren wie etwa pneumatische Stellglieder
oder ähnliches vorgesehen sein. Ein neues Oberwerkzeug
kann dann von dem Werkzeughalter auf genommen und durch Schließen
von beispielsweise den Verriegelungen mit dem Werkzeughalter verbunden
werden, so dass der Werkzeughalter auch das neue Oberwerkzeug halten
und/oder bewegen kann.
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Der
Werkzeughalter und das Schöpfwerkzeug können durch
eine oder mehrere Schraubverbindungen und/oder ein oder mehrere
Hub-Dreh-Zylinder mit einander verbunden werden. Für eine
Bewegung des Schöpfwerkzeugs durch den Werkzeughalter und
für einen Wechsel des Schöpfwerkzeugs durch den
Werkzeughalter kann eine sichere Verbindung von Werkzeughalter und
Schöpfwerkzeug nötig sein. Diese Verbindung ist
vorzugsweise lösbar, d. h. zum Öffnen und Schließen,
ausgebildet, so dass eine Schöpfwerkzeug von dem Werkzeughalter
getrennt werden kann. Ein neues Schöpfwerkzeug kann dann von
dem Werkzeughalter aufgenommen und durch Verriegelung beispielsweise
der Hub-Dreh-Zylinder mit dem Werkzeughalter verbunden werden, so
dass der Werkzeughalter auch das neue Schöpfwerkzeug halten
und/oder bewegen kann.
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Der
Werkzeughalter kann mittels eines 2-Achs- oder eines 3-Achs-Systems
verfahren werden. Dieses Achssystem ermöglicht es, den
Werkzeughalter, beispielsweise vertikal, so weit nach oben zu verfahren,
dass er danach weiter, beispielsweise seitlich, insbesondere horizontal,
verfahren werden kann, um aus einem Bereich einer Lötstation entfernt
werden zu können. Eine Lötstation kann hierbei
ein oder mehrere Lotbäder umfassen. Die Strecke, um die
nach oben verfahren werden muss, bevor ein seitliches Verfahren
möglich wird, ergibt sich beispielsweise aus der Höhe
des Behälters des flüssigen Lots oder allgemein
aus der Höhe von Bauteilen, die sich bei einem horizontalen
Verfahren im Verfahrweg befinden würden. Durch das Verfahren
des Werkzeughalters nach oben (z. B. positive z-Richtung) ist es
möglich das oder die Schöpfwerkzeuge und/oder
das oder die Oberwerkzeuge aus dem Lotbad (in Falle des Schöpfwerkzeugs)
und/oder aus einem Raum oberhalb des Lotbads (im Falle des Oberwerkzeugs
und eines ausgetauchten Schöpfwerkzeugs) zu heben. Das
Schöpfwerkzeug wird zum Wechsel beispielsweise weiter nach
oben angehoben als die Lötposition. Nach dem Verfahren
nach oben können sich diese Werkzeuge dann außerhalb eines
Behälters, der das flüssige Lot umfasst, befinden.
Auch können die Werkzeuge soweit angehoben worden sein,
dass sie sich oberhalb eines Niveaus von Bau- und/oder Bestandteilen
einer Lötstation befinden, so dass beispielsweise ein problemloses
seitliches (horizontales) Verfahren der Werkzeuge mittels des beweglichen
Werkzeughalters möglich ist, ohne dass diese Bewegung beispielsweise
durch Bau- und/oder Bestandteile der Lötstation beeinträchtigt
wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform weisen das Oberwerkzeug
und/oder das Schöpfwerkzeug und/oder das Oberwerkzeugoberteil
und/oder der Deckel und/oder die Werkstückaufnahme jeweils
einen Erkennungscode auf. Beispielsweise können in einem
Datenverarbeitungssystem die Erkennungscodes gespeichert werden,
die angeben, welches Oberwerkzeug, welches Schöpfwerkzeug
und welches Oberwerkzeugoberteil beispielsweise bei einem gerade
stattfindenden Lötprozess verwendet werden. Somit ist eine
einfache Erkennung und Zuordnung der jeweiligen Werkzeuge möglich.
Bei einem Werkzeugwechsel lässt sich mittels des Erkennungscodes
beispielsweise leicht feststellen, ob das richtige Schöpfwerkzeug
und/oder Oberwerkzeug für den Wechsel ausgewählt
wurde. Als Erkennungscode kann beispielsweise ein Strichcode verwendet
werden, der mit einem optischen Lesegerät leicht maschinell
eingelesen werden kann. Ein solches Lesegerät bzw. allgemein
ein Code-Erkennungssystem kann von der Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten
umfasst sein.
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Eine
weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten
kann einen oder mehrere bewegbare Rüstwägen umfassen,
wobei jeder der Rüstwägen eine oder mehrere Aufnahmen
für ein oder mehrere Schöpfwerkzeuge und eine
oder mehrere Ablagen für ein oder mehrere Oberwerkzeuge umfasst.
Eine Ablage für ein Oberwerkzeug kann so gestaltet sein,
dass ein Oberwerkzeug darauf gelagert werden kann, um beispielsweise
für einen späteren Lötprozess zur Verfügung
zu stehen und dass das Oberwerkzeug mittels des Rüstwagens
innerhalb der Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten bewegt werden
kann. Eine Aufnahme für ein Schöpfwerkzeug ist
vorteilhafterweise so gestaltet, dass sie ein Schöpfwerkzeug
aufnehmen kann, das für einen späteren Lötprozess
verwendet werden kann. Die Aufnahme kann weiterhin so gestaltet
sein, dass das Schöpfwerkzeug auf eine Hubeinrichtung verbracht werden
kann, mit der für einen Lötprozess das Schöpfwerkzeug
in ein Lotbad ein- und/oder ausgetaucht werden kann. Die Aufnahme
für das Schöpfwerkzeug ist bevorzugterweise zusammen
mit dem Schöpfwerkzeug in eine Vorwärmstation
(siehe auch weiter unten) verfahrbar, in welcher das Schöpfwerkzeug
vor einer Verwendung vorgewärmt werden kann. Auch kann
das Schöpfwerkzeug ohne die zugehörige Aufnahme
in die Vorwärmstation verfahren werden. Die Aufnahme selbst
kann auch die Vorwärmstation umfassen, so dass das Schöpfwerkzeug in
der Aufnahme vorgewärmt werden kann.
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Durch
die Verwendung mehrerer Rüstwägen ist es beispielsweise
möglich, einen der Rüstwägen leer vorzuhalten,
um ein oder mehrere Oberwerkzeuge bzw. Schöpfwerkzeuge
aus einem aktuellen Lötprozess aufzunehmen, während
ein anderer Rüstwagen für einen anderen Lötprozess
vorbereitet werden kann und dann beispielsweise mit einem Schöpfwerkzeug
und/oder einem Oberwerkzeug ausgestattet werden kann. Somit kann
ein weiterer Rüstwagen bereits vorbereitet werden, während
ein anderer Rüstwagen noch, beispielsweise zum Aufnehmen von
verwendeten Werkzeugen verwendet werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der
eine oder die mehreren Rüstwägen jeweils eine
oder mehrere Vorwärmstationen umfassen. In der einen oder
den mehreren Vorwärmstationen können beispielsweise
jeweils ein oder mehrere Schöpfwerkzeuge vorgewärmt
werden. Schöpfwerkzeuge können sehr große
Massen aufweisen, so dass ohne ein Vorwärmen des Schöpfwerkzeugs dem
Lotbad beim Eintauchen eines nichtvorgewärmten Schöpfwerkzeugs
zuviel Energie entzogen wird und dadurch die Temperatur des flüssigen
Lots soweit absinken kann, dass für die Durchführung
von beispielsweise Lötprozessen erst auf ein Wiedererreichen
der Betriebstemperatur des Lotbads gewartet werden muss. Durch das
Vorwärmen des einen oder der mehreren Schöpfwerkzeuge
in der Vorwärmstation kann somit die Verfügbarkeit
des Lotbads erhöht werden. Bevorzugterweise ist vorgesehen,
dass die eine oder die mehreren Vorwärmstationen geregelt
oder gesteuert beheizbar sind. Beispielsweise kann die verwendete
Heiztemperatur so gewählt werden, dass sie dem verwendeten
Schöpfwerkzeug und/oder dem verwendeten Lotbad (in etwa)
entspricht. Das Schöpfwerkzeug kann innerhalb einer bestimmten
Zeit (z. B. 5 Minuten) und/oder mit einem bestimmten Temperaturgradienten
vorgewärmt werden. Vorzugsweise besitzt das vorgewärmte
Schöpfwerkzeug eine solche Temperatur, dass beispielsweise
das Lotbad gar nicht oder nicht übermäßig
abgekühlt wird, wenn das Schöpfwerkzeug darin
eingetaucht wird. Der Temperaturunterschied zwischen Lotbad und
vorgewärmtem Schöpfwerkzeug beträgt beispielsweise
nicht mehr als 30°C, 50°C oder 80°C.
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Es
kann ein automatisches Austauschen des oder der Schöpfwerkzeuge
und/oder des oder der Oberwerkzeuge erfolgen. Da die Rüstwägen
bewegbar sind und ein oder mehrere Aufnahmen für ein oder
mehrere Schöpfwerkzeuge und ein oder mehrere Ablagen für
ein oder mehrere Oberwerkzeuge umfassen, kann beispielsweise ein
schon einmal verwendetes Oberwerkzeug durch ein neues Oberwerkzeug
ersetzt werden. Vorteilhafterweise wird das neue Oberwerkzeug dazu
auf einer Ablage des Rüstwagens gelagert, wo dann auch
das bereits verwendete Oberwerkzeug abgelegt und durch das neue Oberwerkzeug
ersetzt werden kann. Dieser Vorgang kann auch für mehrere
Oberwerkzeuge durchgeführt werden. Dabei kann die Anzahl
der bereits verwendeten Oberwerkzeuge und die Anzahl der neuen Oberwerkzeuge
gleich groß oder verschieden groß sein.
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Beispielsweise
ist auch ein automatischer Austausch des Schöpfwerkzeugs
möglich. Eine Aufnahme eines Rüstwagens kann ein
neues Schöpfwerkzeug aufnehmen, das beispielsweise in einem zu
erfolgenden Lötprozess verwendet werden soll. Ein bereits
verwendetes Schöpfwerkzeug kann von der Aufnahme des Rüstwagens
aufgenommen werden und durch das neue Schöpfwerkzeug ersetzt werden.
Dabei kann die Anzahl der bereits verwendeten Schöpfwerkzeuge
und die Anzahl der neuen Schöpfwerkzeuge gleich groß oder
verschieden groß sein.
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Ein
Austausch eines Schöpfwerkzeugs kann beispielsweise erfolgen,
wenn dieses gereinigt werden soll. Dazu kann dieses Schöpfwerkzeug
durch die Aufnahme des Rüstwagens aufgenommen werden. Das
Schöpfwerkzeug kann auch außerhalb der Vorrichtung
zum Hub-Tauch-Löten gereinigt werden, wozu der Rüstwagen
mit dem sich in der Aufnahme befindlichen Schöpfwerkzeug
aus dem Bereich der Vorrichtung bewegt werden kann.
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Durch
das automatische Austauschen des oder der Schöpfwerkzeuge
wird ein manuelles Austauschen vermieden, bei dem das Bedienpersonal dem
flüssigen Lot ausgesetzt wäre und somit kann das
Gefahrenpotenzial verringert werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass
der eine oder die mehreren Rüstwägen mittels eines
Schienensystems bewegbar sind. Das Schienensystem kann so angeordnet
sein, dass der eine oder die mehreren Rüstwägen
so bewegt werden können, dass sie beispielsweise in eine Position
verfahren werden können, die benachbart zu einer Lötstation
ist. In der Lötstation können Lötprozesse
vorgenommen werden. Mittels des Schienensystems können
der eine oder die mehreren Rüstwägen aus dem Bereich
der Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten und/oder in den Bereich
dieser Vorrichtung bewegt werden. So ist es beispielsweise möglich,
einen oder mehrere Rüstwägen außerhalb der
Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten mit einem oder mehreren
Oberwerkzeugen auf der einen oder den mehreren Ablagen und/oder
mit einem oder mehreren Schöpfwerkzeugen in der einen oder
den mehreren Aufnahmen auszustatten. Statt des Schienensystems kann
beispielsweise auch eine seitliche oder hängende Lagerung
bzw. Führung der Rüstwägen vorgesehen
sein.
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Die
Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten kann zwei oder mehr bewegbare
Rüstwägen umfassen. Durch die Verwendung von zwei
oder mehreren Rüstwägen in der Vorrichtung kann
beispielsweise einer dieser Rüstwägen zur Aufnahme
vorher verwendeter Werkzeuge eingesetzt werden, während ein
anderer Rüstwagen für die Vorbereitung von Werkzeugen
eingesetzt werden kann. Durch die Verwendung beispielsweise zweier
Rüstwägen, im Vergleich zu nur einem Rüstwagen,
kann eine gewisse Flexibilität erreicht werden, wodurch
beispielsweise die Zeit ohne stattfindende Lötprozesse
verringert werden kann, da ein Rüstwagen, der zum Beenden eines
Lötprozesses verwendet wurde, direkt durch einen neu bestückten
Rüstwagen ersetzt werden kann, so dass ein neuer Lötprozess
ohne große Zeitverzögerung begonnen werden kann.
Beispielsweise müssen somit nicht erst verwendete Werkzeuge
von einem Rüstwagen genommen werden, um den gleichen Rüstwagen
neu, beispielsweise mit (einem) neuen Oberwerkzeug(en) und/oder
Schöpfwerkzeug(en), ausstatten zu können, sondern
es kann ein neuer, bereits bestückter Rüstwagen
verwendet werden.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefügten
Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1:
schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten
mit einem Werkzeughalter, Oberwerkzeug und Schöpfwerkzeug;
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2:
schematische Darstellung von Verriegelungen für die Verbindung
von Werkzeughalter und Oberwerkzeug;
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3:
schematische Draufsicht einer Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten
mit einem Werkzeughalter;
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4: schematische Darstellung einer Verwendung
eines Werkzeughalters;
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5:
schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten
mit zwei Rüstwägen;
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6:
schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten
mit übereinander angeordnetem Schöpfwerkzeug und
Oberwerkzeug in einem Rüstwagen;
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7:
schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Rüstwagens
auf einem Schienensystem.
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1 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung eines Werkzeughalters 1 und
einer Traverse 3 eines Oberwerkzeugs, wobei das Oberwerkzeug weiter
ein Oberwerkzeugoberteil 7 einen Deckel 8 und
eine Werkstückaufnahme 11 mit Platinen 12,
die zu lötende Baugruppen 44, umfasst. Zudem ist
ein Schöpfwerkzeug 13 mit Aufbauten 14,
die in ihren oberen Enden becherartige Vertiefungen umfassen können,
dargestellt. Die becherartigen Vertiefungen können flüssiges
Lot aufnehmen, das für einen Lötprozess verwendet
werden kann. Die Vertiefungen sind in der Regel relativ klein und
der Übersichtlichkeit halber in 1 nicht
dargestellt.
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Statt
einer Traverse 3 kann auch z. B. ein Rahmen oder Ähnliches
vorsehen sein, mit dem eine Werkstückaufnahme und evtl.
ein Oberwerkzeugoberteil mit einem Werkzeughalter lösbar
verbunden werden können.
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Für
eine leichtere Positionierung des Werkzeughalters 1 relativ
zum Oberwerkzeug kann der Werkzeughalter 1 wie dargestellt
einen Zentrierbolzen 2 umfassen, der von einer Aussparung 4 in
der Traverse 3 aufgenommen werden kann. Es können auch
mehrere Zentrierbolzen 2 an dem Werkzeughalter 1 und
entsprechend ein oder mehrere Aussparungen 4 in der Traverse 3 vorgesehen
sein. Die dargestellte Traverse 3 umfasst zwei Passstutzen 5,
die durch entsprechende Aussparungen des Werkzeughalters 1 aufgenommen
werden können, um so beispielsweise ein Verdrehen des Werkzeughalters 1 relativ
zur Traverse 3 zu verhindern. Es können auch nur
ein oder mehr als zwei Passstutzen 5 vorgesehen sein. Beispielsweise
kann auch die Traverse 3 einen oder mehrere Zentrierbolzen 2 und/oder
der Werkzeughalter 1 einen oder mehrere Passstutzen 5 umfassen,
wobei entsprechende Aussparungen in der Traverse 3 und/oder
dem Werkzeughalter 1 vorgesehen sind. Vorzugsweise weist/weisen
der/die Zentrierbolzen 2 eine Länge auf, die größer
als die des/der Passstutzen 5 ist. Somit ist eine einfachere Positionierung
des Werkzeughalters 1 relativ zur Traverse 3 möglich.
In einer anderen Ausführungsform können sowohl
der Werkzeughalter 1 als auch die Traverse 3 einen
oder mehrere Zentrierbolzen 2 und einen oder mehrere Passstutzen 5 sowie
entsprechende Aussparungen umfassen.
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Das
Oberwerkzeugoberteil 7 ist in 1 mit der
Traverse 3 durch Stangen 6 verbunden. Auch andere,
feste und/oder lösbare Verbindungen von Oberwerkzeugoberteil 7 und
Traverse 3 können vorgesehen sein. Zwischen Traverse 3 und
Oberwerkzeugoberteil 7 befindet sich ein Deckel 8,
welcher in der dargestellten Form eine ebene, horizontale Grundfläche
und ringsum senkrechte Seitenflächen umfasst. Zudem umfasst
der Deckel 8 Deckelführungen 9, durch
die wie dargestellt die Stangen 6 gehen, welche die Verbindung
zwischen Traverse 3 und Oberwerkzeugoberteil 7 ermöglichen.
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In
einer anderen Ausführungsform des Deckels können
die Seitenflächen nicht senkrecht sein, d. h. der Winkel,
den sie mit der Grundfläche bilden, kann größer
oder kleiner als 90 Grad sein. Der Deckel kann aber auch nur eine
ebene, horizontale Grundfläche ohne zusätzliche
Seitenflächen umfassen. Auch kann vorgesehen sein, dass
der Deckel eine regelmäßig oder unregelmäßig
gewölbte Grundfläche besitzt.
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Unterhalb
des Oberwerkzeugoberteils 7 befindet sich eine Werkstückaufnahme 11,
die eine oder mehrere Platinen 12 aufnehmen kann. Die Werkstückaufnahme 11 kann
Aussparungen aufweisen, in welche die Platinen 12 eingebracht
werden können. Die Platinen 12 können
Baugruppen 44 umfassen, die in einem Lotprozess gelötet
werden sollen. Das Oberwerkzeugoberteil 7 und die Werkstückaufnahme 11 können
durch eine Verbindung 10 fest miteinander verbunden sein.
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Wie
in der vergrößerten Darstellung von 1 zu
erkennen weist das Oberwerkzeugoberteil 7 nach unten abstehende
Arme 46 mit Anlageelementen 45 auf, die von oben
auf Bauteile, die gelötet werden sollen, anliegen können.
Fährt ein Schöpfwerkzeug von unten gegen die Platine 12 wird
ein Durchbiegen der Platine 12 durch das Oberwerkzeugoberteil 7 mit
den Armen 46 verhindert.
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Das
Oberwerkzeugoberteil 7 kann evtl. auch entfallen, z. B.
bei kleinen oder schmalen Platinen, die alleine durch die Werkstückaufnahme 11 gehalten
werden können. Dann wäre die Werkstückaufnahme
direkt mit der Traverse 3 verbunden und/oder mit dem Werkzeughalter 1 verbindbar.
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Zum
Halten und/oder Bewegen des Schöpfwerkzeugs 13 durch
den Werkzeughalter 1 dienen wie dargestellt Hub-Dreh-Zylinder 16,
die an dem Werkzeughalter 1 befestigt sind. Die Hub-Dreh-Zylinder 16 sind
dabei mit Seitenteilen 15 des Schöpfwerkzeugs 13 verbunden.
Beispielsweise können die Seitenteile 15 sogenannte
Schlüssellöcher aufweisen, in welche die Hub-Dreh-Zylinder 16 eingebracht werden
können. Durch die Drehung der Hub-Dreh-Zylinder 16 um
ihre Längsachse verriegeln die Hub-Dreh-Zylinder 16 mit
den Seitenteilen 15 des Schöpfwerkzeugs 13.
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Ein
Beispiel einer lösbaren Verbindung zwischen Werkzeughalter 1 und
Oberwerkzeug mittels vier Verriegelungen 43 ist in 2 gezeigt.
Dies dient einer sicheren Verbindung von Werkzeughalter 1 und Traverse 3 bzw.
dem Oberwerkzeug, die für eine gemeinsame Bewegung von
Werkzeughalter 1 und Traverse 3/Oberwerkzeug sowie
zum Vornehmen eines Lötprozesses notwendig sein kann. Der
Werkzeughalter 1 und die Traverse 3 wurden mittels
des oder der Zentrierbolzen 2 und/oder des oder der Passstutzen
relativ zu einander positioniert. In der Darstellung befinden sich
die Verriegelungen 43 symmetrisch zur Symmetrieachse A
des Schnitts aus 1 seitlich an dem Werkzeughalter 1 und
rechts bzw. links vom Kreuzungspunkt der Balken der Traverse 3.
Statt einer Verriegelung, wie in 2 gezeigt
können auch eine oder mehrere Schraubverbindungen und/oder ein
oder mehrere Hub-Dreh-Zylinder (alle nicht dargestellt) oder Ähnliches
vorgesehen sein.
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In 3 ist
eine Draufsicht der Anordnung aus 1 gezeigt.
Die Symmetrieachse des Schnitts aus 1 ist mittels
der Achse A gekennzeichnet. Der Werkzeughalter 1 besitzt
in der Darstellung einen H-förmigen Umriss, wobei im Endbereich
der Schenkel des H die insgesamt vier Hub-Dreh-Zylinder 16 angebracht
sind, die das Schöpfwerkzeug 13 an den Seitenteilen 15 halten
können. Dargestellt sind auch die Verriegelungen 43 zur
Verbindung von Werkzeughalter 1 und Traverse 3.
Von der kreuzförmigen Traverse 3 ist nur die eine
Querachse zu sehen, in deren Endbereich zwei der vier Stangen 6,
die das Oberwerkzeug 7 halten und die durch den Deckel 8 gehen,
angebracht sind. Die andere Querachse der Traverse 3 ist
durch den mittleren Balken des Werkzeughalters 1 verdeckt.
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In
den 4a–4h sind
schematisch die Aufnahme eines Oberwerkzeugs und eines Schöpfwerkzeugs
mittels eines Werkzeughalters, die Überführung
der Werkzeuge mittels des Werkzeughalters zu einem Lotbad und ein
Lötvorgang dargestellt.
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4a zeigt
einen beweglichen Werkzeughalter 1 der Hub-Dreh-Zylinder 16 umfasst.
Mittels eines 2-Achs- oder eines 3-Achs-Systems kann der Werkzeughalter 1 verfahren
werden, so dass er beispielsweise in Bereiche eines Behälters 18 eines
Lotbads 19, eines Oberwerkzeugs (hier beispielhaft mit Traverse 3 dargestellt)
und/oder eines Schöpfwerkzeugs 13 (mit Aufbauten 14)
verfahren werden kann. Das in 4a dargestellte
Schöpfwerkzeug 13 kann sich in einer Aufnahme
eines Rüstwagens (siehe weiter unten), und das dargestellte
Oberwerkzeug kann sich auf einer Ablage des gleichen oder eines
anderen Rüstwagens befinden.
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In 4b hat
der Werkzeughalter 1 das Oberwerkzeug aufgenommen. Dazu
wurde der Werkzeughalter 1 in den Bereich oberhalb des
Oberwerkzeugs verfahren und dann abgesenkt, bis die Traverse 3 des
Oberwerkzeugs mit dem Werkzeughalter 1 verbunden werden
kann. Die Verbindung der Traverse 3 mit dem Werkzeughalter 1 kann
beispielsweise mittels Schließens einer Verriegelung 43 erfolgen
(siehe auch 2). Für eine leichtere
Positionierung des Werkzeughalters 1 relativ zur Traverse 3 bevor
die Verriegelung 43 geschlossen wird, kann der Werkzeughalter 1 einen
Zentrierbolzen 2 (siehe 1) umfassen,
der von einer Aussparung 4 in der Traverse 3 aufgenommen
werden kann. Zudem kann die Traverse 3 Passstutzen 5 umfassen,
die durch entsprechende Aussparungen des Werkzeughalters 1 aufgenommen
werden können, um so beispielsweise ein Verdrehen des Werkzeughalters 1 relativ
zur Traverse 3 zu vermeiden. Der Werkzeughalter 1 mit dem
aufgenommenen und verbundenen Oberwerkzeug kann nun zu einem Schöpfwerkzeug 13 verfahren
werden, das noch aufgenommen werden soll (siehe 4c).
Befindet sich in einem Lotbad 19 schon ein Schöpfwerkzeug 13,
das ein weiteres mal verwendet werden soll, so kann der Werkzeughalter 1 mit
dem Oberwerkzeug auch direkt zu dem Lotbad 19 verfahren,
ohne ein Schöpfwerkzeug 13 aufzunehmen. Der Werkzeughalter 1 kann
dann beispielsweise mit dem sich schon im Lotbad 19 befindlichen Schöpfwerkzeug 13 für
einen Lotvorgang verwendet werden (siehe 4f–4h).
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4c stellt
dar, dass der Werkzeughalter 1 mit dem in 4b aufgenommenen
Oberwerkzeug zudem ein Schöpfwerkzeug 13 aufgenommen
hat. Dazu können die Hub-Dreh-Zylinder in entsprechende
Schlüssellochöffnungen des Schöpfwerkzeugs 13 verfahren
und durch Drehen eine Verriegelung bewirken, sodass das Schöpfwerkzeug 13 mit
dem Werkzeughalter 1 verbunden ist. Der Werkzeughalter 1 mit den
beiden Werkzeugen kann nun in den Bereich eines Lotbads 19 verfahren
werden. Dort kann wie in 4d dargestellt
der Werkzeughalter 1 soweit nach unten verfahren werden,
bis das Schöpfwerkzeug 13 beispielsweise in das
Lotbad 19 eingetaucht ist und auf einer Hubeinheit (nicht
dargestellt) aufgesetzt werden kann. Auch kann die Hubeinheit sich
in einer solchen Position befinden, dass das Schöpfwerkzeug 13 beim
Aufsetzen auf die Hubeinheit nicht oder nur teilweise in das Lotbad 19 eintaucht.
Wurde das Schöpfwerkzeug 13 auf die Hubeinheit
aufgesetzt, können die Hub-Dreh-Zylinder 16 aus
dem Schöpfwerkzeug 13 gelöst werden,
so dass Schöpfwerkzeug 13 und Werkzeughalter 1 unabhängig
voneinander bewegt werden können. Die Hubeinheit kann dafür
vorgesehen sein, das Schöpfwerkzeug 13 aus dem
Lotbad 19 auszutauchen und/oder in das Lotbad 19 einzutauchen,
um einen Lötprozess durchzuführen.
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Nach
Lösen des Schöpfwerkzeugs 13 vom Werkzeughalter 1 können
die Hub-Dreh-Zylinder 16 nach oben verfahren werden, damit
nachfolgend eine Bewegung des Oberwerkzeugs möglich ist,
ohne dass die Hub-Dreh-Zylinder 16 stören (siehe 4e).
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Wie
in 4e gezeigt, hält der Werkzeughalter 1 nach
der Abtrennung des Schöpfwerkzeugs 13 nur noch
das Oberwerkzeug. Mittels des Werkzeughalters 1 kann das
Oberwerkzeug bei geschlossener Verriegelung 43 so weit
nach unten in Richtung auf das Lotbad zu verfahren werden (siehe 4f),
dass der Deckel 8 auf der Umrandung des Behälters 18 des
Lotbads 19 aufsetzen kann. Bei einem weiteren Verfahren
des Werkzeughalters 1 nach unten können das Oberwerkzeugoberteil 7 und
die Werkstückaufnahme 11 (in den 4a–4h zusammen
als 17 bezeichnet) in eine Lötposition, d. h.
in eine Position, in der ein Lötvorgang stattfinden kann,
verbracht werden; dies ist in 4g dargestellt.
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In 4h wird
ein Lötvorgang dargestellt. Das Schöpfwerkzeug 13 ist
aus dem Lotbad 19 ausgetaucht und soweit nach oben über
das Lotbad 19 verfahren, dass es sich nun ebenfalls in
der Lötposition befindet. Eine Lötung der zu lötenden
Baugruppen der Platinen erfolgt mittels der Lotportionen, die sich
in den becherartigen Vertiefungen der Aufbauten 14 des
Schöpfwerkzeugs 13 befinden.
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Nach
Beendigung des Lötprozesses kann das Schöpfwerkzeug 13 wieder
in das Lotbad 19 eingetaucht werden, um beispielsweise
für einen folgenden Lötprozess verwendet zu werden.
Das Oberwerkzeug (mit Traverse 3, Deckel 8, Oberwerkzeugoberteil 7 und
Werkstück aufnahme 11) kann mittels des Werkzeughalters 1 ohne
das Schöpfwerkzeug 13 nach oben vom Lotbad 19 weg
verfahren werden, um z. B. die Platinen oder die Werkstückaufnahme 11 mit den
Platinen auszuwechseln und den nächsten Lötprozess
durchzuführen (4e bis 4h).
Auch kann der Werkzeughalter 1 das Oberwerkzeug, z. B. zu
einer Ablage eines Rüstwagens bringen (siehe weiter unten).
Dort kann der Werkzeughalter 1 das verwendete Oberwerkzeug
(mit Traverse 3, Deckel 8, Oberwerkzeugoberteil 7 und
Werkstückaufnahme 11) durch Öffnen der
Verriegelung 43 ablegen. Der Werkzeughalter 1 kann
danach zu einem anderen Oberwerkzeug (z. B. mit Traverse 3,
Deckel 8, Oberwerkzeugoberteil 7 und Werkstückaufnahme 11)
und evtl. mit zu lötenden Baugruppen verfahren werden und
diese dann wie bereits in 4a beschrieben aufnehmen.
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Wird
das Schöpfwerkzeug 13, das in 4h für
den Lötprozess verwendet wurde, nicht für einen folgenden
Lötprozess benötigt, kann es auch in der Lötposition
verbleiben und muss nicht abgesenkt werden. Es ist aber auch möglich,
das Schöpfwerkzeug 13 trotzdem in das Lotbad 19 einzutauchen. Das
Oberwerkzeug (mit Traverse 3, Deckel 8, Oberwerkzeugoberteil 7 und
Werkstückaufnahme 11) kann mittels des Werkzeughalters 1 nach
oben vom Lotbad 19 weg verfahren werden und dann das Schöpfwerkzeug 13 mittels
Arretieren der Hub-Dreh-Zylinder 16 wieder durch den Werkzeughalter 1 aufgenommen,
gehalten und/oder bewegt werden. Der Werkzeughalter 1 kann
dann dieses Oberwerkzeug und dieses Schöpfwerkzeug 13 beispielsweise
zu einem Rüstwagen (siehe weiter unten) verfahren, dort
durch Öffnen der Verriegelung der Hub-Dreh-Zylinder 16 das
Schöpfwerkzeug 13 vom Werkzeughalter 1 lösen,
um es auf einer Aufnahme dafür abzulegen. Das Oberwerkzeug
(mit Traverse 3, Deckel 8, Oberwerkzeugoberteil 7 und Werkstückaufnahme 11)
kann durch Öffnen der Verriegelung 43 auf einer
Ablage des Rüstwagens abgelegt werden. Entsprechend der 4a können
dann ein neues Oberwerkzeug (mit Traverse 3, Deckel 8, Oberwerkzeugoberteil 7 und
Werkstückaufnahme 11) und/oder ein neues Schöpfwerkzeug 13 durch den
Werkzeughalter 1 aufgenommen, gehalten und/oder bewegt
werden.
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In 5 ist
eine Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten 21 dargestellt,
die zwei bewegbare Rüstwägen 20.1, 20.2 umfasst.
Die gezeigten Rüstwägen 20.1, 20.2 umfassen
jeweils eine Vorwärmstation 26.1, 26.2 beispielsweise
für das Vorwärmen des einen oder der mehreren
Schöpfwerkzeuge 24 und jeweils eine Ablage 23.1, 23.2 für
ein oder mehrere Oberwerkzeuge 25 sowie jeweils eine Aufnahme 22.1, 22.2 für
das eine oder die mehreren Schöpfwerkzeuge 24.
Der eine Rüstwagen 20.2 enthält ein Schöpfwerkzeug 24,
und auf der Abla ge 23.2 befindet sich ein Oberwerkzeug 25.
Die Vorrichtung 21 kann auch eine Lötstation 27 umfassen,
die ein oder mehrere Lotbäder mit flüssigem Lot
umfassen kann. Das Schöpfwerkzeug 24 und das Oberwerkzeug 25 sind
hier nur schematisch (schraffiert) dargestellt.
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Die
Rüstwägen 20.1, 20.2 können
bewegbar sein, beispielsweise um sie in der Vorrichtung 21 zu verfahren.
Es ist auch möglich, Rüstwägen von außerhalb
dieser Vorrichtung in die Vorrichtung 21 zu verbringen
und/oder Rüstwägen, die sich in der Vorrichtung 21 befinden,
daraus zu entfernen. Auch außerhalb der Vorrichtung 21 können
beispielsweise Reparaturarbeiten, Reinigungsarbeiten, Bestückungsarbeiten
und/oder Vor- und/oder Nachbereitungen vorgenommen werden. Die Rüstwägen
können beispielsweise auf einem (nicht dargestellten) Schienensystem 31 (siehe 7)
bewegt werden, das innerhalb der Vorrichtung 21 so angeordnet
sein kann, dass die Rüstwägen 20.1, 20.2 so
bewegt werden können, dass sie beispielsweise in eine Position benachbart
zur Lötstation 27 bewegt werden können. Das
Schienensystem 31 kann beispielsweise eine leichte und
auch automatisierte Bewegung der Rüstwägen 20.1, 20.2 ermöglichen.
Ein Teil des Schienensystems 31 kann sich auch außerhalb
der Vorrichtung 21 befinden, so dass auch dort eine leichte und
auch automatisierte Bewegung der Rüstwägen 20.1, 20.2 möglich
ist. Beispielsweise können die Rüstwägen
in 5 nach rechts und links verfahren werden. Der
Wagen 20.2 befindet sich benachbart zu der Lötstation 27.
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6 stellt
dar, wie das Schöpfwerkzeug 24 und das Oberwerkzeug 25 des
einen Rüstwagens 20.2 so bewegt wurden, dass sie übereinander
angeordnet und somit beispielsweise in einer x-y-Ebene so gegeneinander
ausgerichtet sind, dass ein Lötprozess in dieser Ausrichtung
stattfinden könnte. Die beiden Werkzeuge können
in dieser Position von einem Werkzeughalter gehalten werden und
können dann zur Lötstation 27 verfahren
und beispielsweise in diese abgesenkt werden, um einen Lötprozess
vorzunehmen. Das Verfahren des Schöpfwerkzeugs 24 und/oder
des Oberwerkzeugs 25, zur Ausrichtung übereinander
und/oder zum Absenken, kann mittels eines 2-Achs- oder 3-Achs-Systems
vorgenommen werden. Das Schöpfwerkzeug 24 und
das Oberwerkzeug 25 können in der Höhe
(z-Richtung) so bewegt werden, dass sie in eine Lötposition
verfahren werden können. Das Bewegen bzw. Ausrichten des Schöpfwerkzeugs 24 und/oder
Oberwerkzeugs 25 erfolgt bevorzugt mit einem Werkzeughalter 1.
Insbesondere das Verfahren zu der Lötstation 27 erfolgt mit
dem Werkzeughalter 1. Dieser wird dann auch für die
Bewegungen des Oberwerkzeugs 25 beim Lötprozess
eingesetzt. Auch wird für den Lötprozess das selbe
2-Achs- oder 3-Achs-System eingesetzt, um das Oberwerkzeug ab und
auf zu bewegen, wie zum Verbringen der Werkzeuge zu der Lötstation 27.
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In 7 ist
eine Ausführungsform eines Rüstwagens 28 dargestellt,
wobei der Rüstwagen 28 eine Aufnahme 30 für
ein Schöpfwerkzeug 34, eine Ablage 29 für
ein Oberwerkzeug sowie einen Werkzeughalter 35 umfasst.
Der Rüstwagen 28 ist mit Rollen 42 ausgestattet,
wodurch der Rüstwagen 28 mittels eines Schienensystems 31 gezielt
bewegt werden kann. Um beispielweise einen Lötprozess vornehmen
zu können, kann der Rüstwagen 28 zu einer Lötstation 41 verfahren
werden, wobei die Lötstation 41 ein oder mehrere
Lotbäder umfassen kann.
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In
einer Ebene oberhalb des Rüstwagens 28 ist der
Werkzeughalter 35 gezeigt, der mittels eines 2-Achs- oder
3-Achs-Systems verfahrbar ist. Der Werkzeughalter 35 kann
das Oberwerkzeug und das Schöpfwerkzeug 34 nacheinander
aufnehmen, halten und bewegen. In der Darstellung befindet sich das
Oberwerkzeug auf der dafür vorgesehenen Ablage 29.
Der Werkzeughalter 35 kann nun beispielsweise in x- und
z-Richtung verfahren, bis er sich in einer Position befindet, in
der er das Oberwerkzeug aufnehmen kann. Das Schöpfwerkzeug 34 befindet
sich in der dafür vorgesehen Aufnahme 30. Die
Aufnahme 30 mit dem Schöpfwerkzeug 34 kann
beispielsweise nach unten in eine Vorwärmstation (nicht
dargestellt) des Rüstwagens 28 abgesenkt werden,
so dass das Schöpfwerkzeug 34 beispielsweise vor
einer Verwendung in einem Lötprozess vorgewärmt
werden kann. Ist das Schöpfwerkzeug 34 vorgewärmt,
kann die Aufnahme 30 wieder nach oben verfahren werden.
Die Aufnahme 30 selbst muss aber nicht verfahrbar sein,
sondern kann auch fest in der Position zum Vorwärmen des
Schöpfwerkzeugs 34 installiert sein. Der Werkzeughalter 35 kann
nun zusammen mit dem bereits aufgenommenen Oberwerkzeug so mittels
des 2-Achs- oder 3-Achs-Systems verfahren werden, dass er auch das
Schöpfwerkzeug 34 aufnehmen kann. Der Werkzeughalter 35 kann
die beiden Werkzeuge dann zur Lötstation 41 verfahren.
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Oberhalb
des Lotbads kann sich eine Schutzgasatmosphäre befinden,
so dass die Oberfläche des flüssigen Lots vor
Oxidation geschützt ist. Beispielsweise kann ein Raum oberhalb
des Lotbads durch eine Abdeckung abgeschlossen werden, wobei diese
Abdeckung beispielsweise horizontal verfahrbar ist, um aus dem Bereich
entfernt werden zu können, in den das Schöpfwerkzeug 34 von
oben in das Lotbad abgesenkt werden soll. Nach dem Absenken des
Schöpfwerkzeugs 34 kann die Abdeckung rasch wieder
geschlossen werden, um ein Eindringen von Sauerstoff zu vermeiden.
Das Schöpfwerkzeug 34 kann in ein Lotbad abgesenkt
werden, welches dadurch, dass das Schöpfwerkzeug 34 vorgewärmt
ist, keine oder nur wenig Wärmeenergie verliert, so dass
das Lotbad sofort für einen Lötvorgang zur Verfügung
steht und beispielsweise nicht wieder erhitzt werden muss.
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Die
Abdeckung kann eine Umrandung aufweisen, auf die der Deckel eines
Oberwerkzeugs so aufgesetzt werden kann, dass sich ein abgeschlossener
Raum zwischen Abdeckung, Deckel des Oberwerkzeugs und Umrandung
der Abdeckung bilden kann. Dieser Raum kann mit Schutzgas gefüllt und/oder
gespült werden, so dass sich die Platinen mit den Baugruppen
in einer Schutzgasatmosphäre befinden.
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Um
einen Lötvorgang vorzunehmen, kann die Abdeckung entfernt
werden, das Oberwerkzeug kann abgesenkt und das Schöpfwerkzeug
aus dem Lotbad ausgetaucht werden. Befinden sich Oberwerkzeug und
Schöpfwerkzeug in der Lötposition, kann die Lötung
vorgenommen werden.
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Nach
der Lötung kann das Schöpfwerkzeug wieder in das
Lotbad eingetaucht werden, das Oberwerkzeug nach oben verfahren
und die Abdeckung geschlossen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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