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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten von elektronischen Bauteilen und insbesondere von mit elektronischen Elementen bestückten Platinen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Lötvorrichtung zum Ein- und/oder Auslöten von auf Leiterplatten anzuordnenden bzw. angeordneten elektronischen Bauelementen.
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Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik seit Langem bekannt. Dabei wird üblicherweise die zu bearbeitende Leiterplatte erwärmt und beispielsweise mittels einer Saugvorrichtung werden Bauteile von der Anordnung entnommen und gegen neue bzw. intakte Elemente ausgetauscht. Zum Erwärmen der Leiterplatte wird dabei teilweise heiße Luft verwendet. Diese wird insbesondere mit Düsen auf die Leiterplatte bzw. auf die auszutauschenden Bauteile gebracht.
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Daher ist es im Stand der Technik oftmals erforderlich, diese Beaufschlagungseinrichtungen bzw. Düsen an die jeweiligen Gegebenheiten anzupassen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige Vorrichtungen und auch mit diesen Vorrichtungen durchgeführte Verfahren einfacher zu gestalten.
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Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren nach den unabhängigen Patentansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bearbeiten von mit elektronischen Bauteilen bestückten Trägern weist eine erste Erwärmungseinrichtung aus, welche wenigstens einen Bereich des Trägers oder der an dem Träger angeordneten Bauteile erwärmt. Dabei weist die Erwärmungseinrichtung einen Arbeitskopf auf sowie eine an diesem Arbeitskopf wechselbar angeordnete Beaufschlagungseinrichtung, welche dazu geeignet und bestimmt ist, den Träger und/oder die daran angeordneten Bauteile mit einem erwärmten fließfähigen Medium und insbesondere mit erwärmter Luft zu beaufschlagen.
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Wechseleinrichtung zum Einwechseln der Beaufschlagungseinrichtung auf.
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Es wird daher vorgeschlagen, dass die Erfindung eine teilautomatische und insbesondere vollautomatische Einwechslung der besagten Beaufschlagungseinrichtung ermöglicht. So kann eine bestimmte Beaufschlagungseinrichtung gegen eine andere Beaufschlagungseinrichtung eingetauscht werden.
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Bevorzugt ist der Arbeitskopf wenigstens in einer Richtung bewegbar. Vorteilhaft ist der Arbeitskopf in wenigsten zwei und besonders bevorzugt in wenigstens drei Richtungen bewegbar, wobei bevorzugt diese Richtungen senkrecht zueinander stehen.
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So ist es einerseits möglich, dass der besagte Arbeitskopf in einer Ebene bewegbar ist, welche parallel ist zu einer Ebene des oben erwähnten bestückten Trägers. Daneben ist bevorzugt der Arbeitskopf auch auf den Träger zustellbar, insbesondere um Bauteile von diesem auszuwechseln.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Beaufschlagungseinrichtung um eine Düse, welche insbesondere heiße Luft auf einen Bereich des Trägers bringen kann. Auf diese Weise kann ein Lot (Lötmittel beim Löten), beispielsweise eine zinnenthaltende Mischung geschmolzen werden. Dabei kann diese Düse bevorzugt die Luft auf genau und ein begrenzte Flächenbereiche aufbringen und gewissermaßen dort fokussieren.
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Vorteilhaft ist eine Erwärmungstemperatur der Luft einstellbar. Besonders bevorzugt ist eine Erwärmungstemperatur der Luft größer als 100°C, bevorzugt größer als 150°C, bevorzugt größer als 170°C, bevorzugt größer als 190°C.
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Besonders bevorzugt ist eine Erwärmungstemperatur der Luft kleiner als 600°C, bevorzugt kleiner als 500°C, bevorzugt kleiner als 400°C, bevorzugt kleiner als 300°C und besonders bevorzugt kleiner als 250°C.
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Besonders bevorzugt ist der Arbeitskopf innerhalb eines Bearbeitungsraums beweglich. Dieser Bearbeitungsraum kann dabei gegenüber einer Umgebung abgeschirmt sein.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Beobachtungseinrichtung auf, welche einen Arbeitsgang beobachten kann, beispielsweise eine Bewegung des Arbeitskopfes. Weiterhin weist die Vorrichtung bevorzugt eine Steuerungseinrichtung auf, welche eine Bewegung des Arbeitskopfes steuern kann. Dabei kann diese Beobachtungseinrichtung einzelne auf dem Träger angeordnete Bauteile beobachten und insbesondere auf diese fokussieren.
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Dabei kann diese Steuerungseinrichtung die Bewegung des Arbeitskopfes insbesondere auch unter Verwendung von Daten der Beobachtungseinrichtung bewegen. So kann beispielsweise in Reaktion auf die Beobachtung des Arbeitsraums und/oder des Trägers der Arbeitskopf an eine vorgesehene Stelle bewegt werden und/oder der Träger gegenüber dem Arbeitskopf an eine vorgesehene Stelle bewegt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Beaufschlagungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die erhitzte Luft punktuell an bestimmte Bereiche des Trägers aufzubringen, beispielsweise an einzelne Lotpunkte. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Beobachtungseinrichtung um eine Kamera und insbesondere um eine CCD-Kamera oder dergleichen. Daneben kann jedoch auch eine Infrarotkamera verwendet werden, die insbesondere auf Wärme reagiert.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Arbeitskopf bzw. Heizkopf ein Thermoelement und/oder eine Sensoreinrichtung auf, welche den Arbeitsgang erfassen und insbesondere auch eine Erwärmung der für den Arbeitsvorgang nötigen Stellen erfassen kann. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dieser Sensoreinrichtung um ein Pyrometer.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es möglich, ein Pyrometer, beispielsweise ein statisch arbeitendes Pyrometer, auf einen Bereich bzw. eine solche Stelle des Bauelements auszurichten, an der die Schmelztemperatur gegenüber anderen Stellen am spätesten erreicht ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Schmelztemperatur in allen Bereichen erreicht wird.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Träger um eine Leiterplatte, an der elektronische Bauelemente angeordnet sind, wie beispielsweise Widerstände, Kondensatoren, Microchips und dergleichen. Um eine Relativbewegung zwischen der Leiterplatte und dem Arbeitskopf zu erreichen wäre es denkbar, dass der oben erwähnte Arbeitskopf in den besagten Richtungen bewegbar ist, es wäre jedoch auch möglich, dass die Leiterplatte selbst bewegt wird. Auch wäre es möglich, dass die Leiterplatte beispielsweise in einer X- und Y-Richtung, das heißt in Richtung ihrer eigenen Ebene beweglich ist, und der Arbeitskopf jeweils auf die zu bearbeitende Stelle abgesenkt werden kann.
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Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Halterung zum Halten der Leiterplatte bzw. des Trägers auf. Besonders bevorzugt ist der Arbeitskopf oberhalb dieser Halterung angeordnet und besonders bevorzugt zu den jeweiligen Bauelementen hin und weg bewegbar. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Arbeitskopf auch schwenkbar sein. So wäre es beispielsweise möglich, einzelne Lötfahnen schräg zu beaufschlagen bzw. die einzelnen Lötfahnen zu erhitzen. Dieses Erhitzen erfolgt wie oben erwähnt insbesondere durch Heißluftzufuhr.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der oben erwähnten Wechseleinrichtung um eine wenigstens teilautomatische Wechseleinrichtung und besonders bevorzugt um eine vollautomatische Wechseleinrichtung.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Wechseleinrichtung einen mit wenigstens einer Beaufschlagungseinrichtung, bevorzugt mit wenigstens zwei Beaufschlagungseinrichtungen bestückbaren Träger auf, von dem der Arbeitskopf die Beaufschlagungseinrichtung entnehmen kann. Auch kann die Vorrichtung ein Magazin aufweisen, in dem mehrere Beaufschlagungseinrichtungen abgelegt oder ablegbar ist.
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Besonders bevorzugt ist dieser Träger stationär angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser Träger stationär in einem Arbeits- und/oder Bewegungsbereich des Arbeitskopfes angeordnet, so dass der Träger von diesem Arbeitskopf im Rahmen eines Wechselbetriebs angefahren werden kann.
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Durch diese stationäre Anordnung wird erreicht, dass der Träger bzw. der nachfolgende auch als Magazinträger bezeichnete Träger an einer genau definierten Position angeordnet ist. Für einen Wechsel der Beaufschlagungseinrichtung kann daher der Arbeitskopf in eine definierte Position, nämlich die Position des Trägers bzw. Magazinträgers gefahren werden. Die Positionierung des Arbeitskopfes gegenüber dem Magazinträger ist auf diese Weise erleichtert.
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Daneben kann auch Antriebe zum Bewegen des Magazinträgers verzichtet werden, so dass die Wartungsaufwand für die Vorrichtung vermindert wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Rahmen bzw. einen Trägerrahmen auf, an dem weitere Elemente, wie insbesondere eine weitere Erwärmungseinrichtung angeordnet sind. Insbesondere ist an diesem Träger auch eine Halterung zum Halten des Bauteilträgers angeordnet.
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Besonders bevorzugt ist der Träger bzw. der Magazinträger an diesem Trägerrahmen angeordnet. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Trägerrahmen mit einer Gewichts- und/oder Kraftmesseinrichtung gekoppelt. Diese Kraft- und/oder Gewichtsmesseinrichtung ist dabei insbesondere dazu geeignet und bestimmt, in einer vertikalen Richtung wirkende Kräfte zu bestimmen.
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Auf diese Weise können auf den Träger bzw. den Magazinträger wirkende Kräfte bestimmt werden und insbesondere durch die genau definierte und insbesondere ortsfeste Anordnung des Magazinträgers präzise bestimmt werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Magazinträger demontierbar an der Vorrichtung und insbesondere dem oben erwähnten Trägerrahmen angeordnet. Bevorzugt kann der Magazinträger mittels Werkzeugen und insbesondere Schraubwerkzeugen von dem Trägerrahmen und/oder der Vorrichtung demontiert werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Träger seitlich neben einem Arbeitsbereich des Arbeitskopfes angeordnet, so dass der Arbeitsbetrieb von dem Träger nicht behindert wird. Dabei ist es möglich, dass der Träger einen Ausleger aufweist, dass der Träger bzw. Magazinträger zwar seitlich neben dem Arbeitsbereich befestigt ist, aber einen Ausleger aufweist, der in den Arbeitsbereich des Arbeitskopfes ragt. An diesem Ausleger können die Ausnehmungen zur Aufnahme der Beaufschlagungseinrichtungen angeordnet sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche geeignet und bestimmt ist, eine Bewegung des Arbeitskopfes im Rahmen eines Wechselbetriebs zum Auswechseln der Beaufschlagungseinrichtung zu steuern. Dabei ist bevorzugt der Arbeitskopf in einen Bereich des (Magazin)trägers bewegbar.
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Im Folgenden wird der stationäre Träger auch als Magazinträger bezeichnet. Der Träger, an dem die elektronischen Bauteile angeordnet sind, wird auch als Bauteilträger bezeichnet und der Träger, an dem die Beaufschlagungseinrichtung in einem Arbeitsbetrieb angeordnet ist, wird auch als Düsenträger bezeichnet.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Magazinträger derart angeordnet, dass er die Beaufschlagungseinrichtungen in der gleichen Ausrichtung hält, in der sie auch an dem Arbeitskopf anzuordnen sind. Auf diese Weise ist zum Austauschen der Beaufschlagungseinrichtungen ein Schwenken der Beaufschlagungseinrichtungen nicht nötig.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Magazinträger derart ausgebildet, dass die Beaufschlagungseinrichtungen in einer vorbestimmten Drehstellung bezüglich deren Längsrichtung an diesem angeordnet werden können.
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Bei einer weiteren bevorzugte Ausführungsform sind die Beaufschlagungseinrichtungen drehfest an dem Magazinträger anordenbar.
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Damit ist es möglich, dass die Wechseleinrichtung teil- oder vollautomatische einzelne Arbeitsköpfe bzw. Beaufschlagungseinrichtungen von einer Zusammenstellung von Beaufschlagungseinrichtungen entnehmen kann, um mit diesen die jeweiligen Arbeitsgänge durchzuführen. Dabei ist auch ein häufigerer Wechsel von Beaufschlagungseinrichtungen während eines vollständigen Arbeitsgangs möglich.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Entnahmeeinrichtung auf, welche dazu geeignet ist, einzelne Bauteile oder Gruppen von Bauteilen von dem Träger zu entfernen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Entnahmevorrichtung um eine mit Vakuum arbeitende Haltevorrichtung für das jeweilige Bauelement. So kann die Entnahmeeinrichtung eine Ansaugeinrichtung aufweisen, mittels derer Bauteile ansaugbar sind.
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Bevorzugt kann die Entnahmeeinrichtung auch als Bestückungseinrichtung ausgebildet sein, welche Bauteile an dem obigen Träger anbringen kann und/oder welche den Träger mit Bauteilen bestückt.
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Bevorzugt ist auch diese Entnahmeeinrichtung an dem oben erwähnten Arbeitskopf angeordnet. So ist es möglich, dass die Beaufschlagungseinrichtung beispielsweise als Düse die Entnahmeeinrichtung in Umfangsrichtung umgibt. Daneben wäre es auch möglich, dass die Beaufschlagungseinrichtung seitlich bzw. allgemein neben der Entnahmeeinrichtung angeordnet ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zweite Erwärmungseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, den Träger zu erwärmen. Bei dieser zweiten Erwärmungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Heizplatte handeln, auf welche der Träger angeordnet ist. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere auch zum Bestücken der jeweiligen Platine. Dabei ist es möglich, dass damit der oben erwähnte Träger von zwei Seiten erwärmt wird, einerseits mit der besagten Heizplatte, andererseits mittels der Beaufschlagungseinrichtung.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Magazinträger wenigstens teilweise oberhalb (d. h. insbesondere in einer vertikalen Richtung oberhalb) der zweiten Erwärmungseinrichtung angeordnet. Auf diese Weise kann in einem ersten Arbeitsbetrieb, in dem nicht die vollständige Erwärmungseinrichtung benötigt wird, der Magazinträger in platzsparender Weise montiert werden. Bei Arbeitsbetrieben, bei denen einen größere Heizfläche benötigt wird, kann der Magazinträger entfernt werden, so dass eine größere Fläche der zweiten Erwärmungseinrichtung freigegeben wird.
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Bevorzugt weist die Erwärmungseinrichtung mehrere Segmente auf, die unabhängig voneinander schaltbar und/oder aktivierbar sind. So ist es beispielsweise möglich, dass eine Erwärmungseinrichtung, welche sich unterhalb des Magazinträgers oder dessen Ausleger befindet, abgeschaltet wird, so dass der Magazinträger nicht unnötig erwärmt wird
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Träger in einem Bewegungsbereich des Arbeitskopfes angeordnet und/oder der Arbeitskopf ist in einem Bewegungsbereich des Trägers angeordnet. Auf diese Weise kann eine bestimmte Position von dem Arbeitskopf und/oder dem Träger angefahren werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Befestigungseinrichtung auf, um die Beaufschlagungseinrichtung an dem Arbeitskopf zu befestigen. Bevorzugt ist diese Befestigungseinrichtung manuell betätigbar.
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Bevorzugt ist diese Befestigungseinrichtung aus einer Gruppe von Befestigungseinrichtungen ausgewählt, welche mechanisch wirkende Befestigungseinrichtungen, wie etwa Bajonettverschlüsse, Klickverschlüsse oder auch andere Verschlüsse, wie magnetische Verschlüsse, enthält. Besonders bevorzugt ist eine Befestigung zwischen dem Arbeitskopf und der Beaufschlagungseinrichtung durch eine lineare Bewegung herstellbar. Auf diese Weise kann die Wechseleinrichtung in besonders einfacher Weise jeweils Beaufschlagungseinrichtungen bzw. Düsen entnehmen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Befestigungseinrichtung einen konischen Abschnitt aufweisen, der mit einem entsprechenden konischen Abschnitt der Halterung und/oder des Arbeitskopfes und/oder der Beaufschlagungseinrichtung zusammenwirkt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Bereitstellungseinrichtung für ein fließfähiges Medium auf, insbesondere für eine Paste bzw. eine Lötpaste.
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Dabei kann diese Bereitstellungseinrichtung ein Aufnahmebehältnis für dieses fließfähiges Medium aufweisen. Insbesondere handelt es sich bei dem fließfähigen Medium um ein Hilfsmedium für einen Lötvorgang. Bevorzugt ist dabei dieses Aufnahmebehältnis gegenüber der Vorrichtung und insbesondere gegenüber dem oben erwähnten Trägerrahmen beweglich und insbesondere in einer geradlinigen Richtung beweglich.
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Dabei ist es möglich, dass der oben erwähnte Arbeitskopf wenigstens teilweise in das besagte Aufnahmebehältnis eintaucht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung sowohl die erwähnte Bereitstellungseinrichtung als auch den oben erwähnten Magazinträger auf, wobei besonders bevorzugt die Bereitstellungseinrichtung gegenüber dem Magazinträger beweglich ist.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf einen Magazinträger zum Halten von Beaufschlagungseinrichtungen für eine Vorrichtung zum Bearbeiten von mit elektronischen Bauteilen (bestückten Trägern gerichtet, welche eine erste Ausnehmung zur Aufnahme einer ersten Beaufschlagungseinrichtung und eine zweite Ausnehmung zur Aufnahme einer zweiten Beaufschlagungseinrichtung aufweist und eine Befestigungseinrichtung um den Magazinträger stationär an einem Element der Vorrichtung zu befestigen.
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Bevorzugt sind die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung nebeneinander angeordnet. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Magazinträger einen Ausleger auf, an dem die Ausnehmungen angeordnet sind.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Ausnehmungen gleichartig ausgebildet.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Magazinträger eine weitere Ausnehmung zur Aufnahme einer weiteren Beaufschlagungseinrichtung auf.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Ausnehmung derart ausgebildet, dass der Ausnehmung die Beaufschlagungseinrichtung mittels einer linearen Bewegung zugeführt werden kann. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um eine lineare bzw. geradlinige Bewegung in einer Bewegungsrichtung, welche parallel zu einer Ebene der Ausnehmung verläuft. Insbesondere handelt es sich bei der Bewegungsrichtung um eine Bewegungsrichtung, die in einem montierten Zustand des Magazinträgers im Wesentlichen horizontal verläuft.
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Bevorzugt ist der Magazinträger aus einem Metall hergestellt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Magazinträger eine Ausrichteinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, eine Beaufschlagungseinrichtung gegenüber der ihr zugeordneten Ausnehmung in einer Drehstellung der Beaufschlagungseinrichtung bezüglich ihrer Längsachse auszurichten. So kann bei einem Einschieben der Beaufschlagungseinrichtung in die ihr zugeordnete Ausnehmung durch diese Ausrichteinrichtung eine Drehstellung der Beaufschlagungseinrichtung angepasst bzw. verändert werden, so dass die Beaufschlagungseinrichtung hinsichtlich ihrer Drehstellung exakt gegenüber der Ausnehmung positioniert ist.
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Dabei kann die Ausnehmung einen federbelasteten Körper, wie insbesondere aber nicht ausschließlich einen federbelasteten Stift aufweisen, der auf die Beaufschlagungseinrichtung zustellbar ist und insbesondere in Richtung einer Ausnehmung, die sich an einem Außenumfang der Beaufschlagungseinrichtung befindet und auf diese Weise kann eine bestimmte Drehstellung der Beaufschlagungseinrichtung gegenüber der Ausnehmung und/oder dem Magazinträger bestimmt werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine Ausnehmung und/oder eine Nut auf, welche zur Aufnahme eines Vorsprungs bzw. eines Kragens der Beaufschlagungseinrichtung geeignet und bestimmt ist. Diese Nut kann dabei die Beaufschlagungseinrichtung in deren Umfangsrichtung umgeben.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Bearbeiten von mit elektronischen Bauteilen bestückten Träger gerichtet, wobei mit einer ersten Erwärmungseinrichtung wenigstens ein Bereich des Trägers oder der daran angeordneten Bauteile erwärmt wird und wobei die Erwärmungseinrichtung einen Arbeitskopf mit einer an diesem Arbeitskopf wechselbar angeordneten Beaufschlagungseinrichtung aufweist, welche den Träger und/oder die daran angeordneten Bauteile mit einem erwärmten fließfähigen Medium und insbesondere mit erwärmter bzw. erhitzter Luft beaufschlagt.
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Erfindungsgemäß wechselt wenigstens zeitweise eine Wechseleinrichtung die Beaufschlagungseinrichtung von dem Arbeitskopf. Dabei ist es möglich, dass ein Arbeitsbetrieb vorgesehen ist, während dessen elektronische Bauteile ausgewechselt oder eingesetzt werden können und auch ein Wechselbetrieb, in dem die Beaufschlagungseinrichtung einwechselt wird.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform fährt zum Wechseln der Beaufschlagungseinrichtung der Arbeitskopf einen stationär angeordneten Träger an, um in bzw. an diesem eine Beaufschlagungseinrichtung abzulegen und/oder um von diesem Träger eine Beaufschlagungseinrichtung aufzunehmen.
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Bevorzugt legt der Arbeitskopf zunächst eine Beaufschlagungseinrichtung an dem Träger ab und nimmt dann eine weitere Beaufschlagungseinrichtung von dem Träger auf.
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Zu diesem Zweck steuert bevorzugt eine Steuerungseinrichtung die Bewegung des Arbeitskopfes gegenüber dem Träger.
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Bevorzugt wird eine Befestigungseinrichtung zwischen dem (Düsen)Träger und der Beaufschlagungseinrichtung gelöst, um die Befestigungseinrichtung an dem Magazinträger abzulegen. Dieses Lösen erfolgt bevorzugt automatisch. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren kann auch ein Befestigungsmechanismus zwischen dem (Düsen)Träger und der Beaufschlagungseinrichtung aktiviert werden
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
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Darin zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Darstellung eines Magazinträgers für Beaufschlagungseinrichtungen;
- 3 eine weitere Darstellung des Magazinträgers aus 2; und
- 4 eine weitere Darstellung des Magazinträgers aus 2
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1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bearbeiten von elektronischen Bauteilen und insbesondere zum Bearbeiten von mit elektronischen Bauteilen bestückten Trägern. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 10 auf einen Bauteilträger, an dem eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen 12, 14 und 16 angeordnet ist. Diese Bauteile sind dabei insbesondere an dem Träger, bei dem es sich beispielsweise um eine Platine handeln kann, angelötet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient insbesondere dazu, um defekte oder allgemein auszutauschende Bauteile 12, 14, 16 von diesem Träger 10 zu entfernen. Bevorzugt dient die Vorrichtung 1 aber auch dazu, um den Träger 10 mit elektronischen Bauteilen zu bestücken. So können beispielsweise defekte Bauteil von dem Bauteilträger entfernt werden und durch baugleiche intakte Bauteile ersetzt werden.
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Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung einen Arbeitskopf 6 auf. Dieser Arbeitskopf 6 ist dabei bevorzugt in einer X-, einer Y- und einer Z-Richtung (welche insbesondere zueinander senkrecht stehen) bewegbar und damit innerhalb eines vorgegebenen Arbeitsbereichs bewegbar.
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Das Bezugszeichen 40 kennzeichnet grob schematisch eine Halterung, die zum Halten des Trägers dient. Diese Halterung ist bevorzugt ebenfalls bewegbar und insbesondere in der X-Richtung sowie der Y-Richtung bewegbar. Auf diese Weise kann der Träger in im Wesentlichen beliebige Positionen gegenüber dem Arbeitskopf positioniert werden.
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Um diese Bewegungen zu bewirken sind bevorzugt mehrere Antriebe und insbesondere elektromotorische Antriebe vorgesehen. So können beispielsweise für eine Bewegung des Arbeitskopfes in der X-Richtung und der Y-Richtung Linearmotoren vorgesehen sein. Für die Bewegung in der Z-Richtung könnte auch ein Linearmotor vorgesehen sein, aber es wären hier auch Spindelantriebe denkbar.
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Der Arbeitskopf ist in der Bewegungsrichtung Z auf den Träger bzw. die daran angeordneten Bauteile 12, 14, 16 absenkbar, um diese zu entnehmen (oder auch um Bauteile an diesem Träger anzubringen. Zu diesem Zweck weist der Arbeitskopf 6 eine Vakuumeinrichtung (nicht gezeigt) auf, um Bauteile anzusaugen.
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Daneben weist der Arbeitskopf und/oder die Vorrichtung eine Beaufschlagungseinrichtung 22, genauer eine Düse auf, um die Bauteile und/oder die Lötstellen, an denen diese gehalten werden zu erhitzen. Sobald das Lot hinreichend geschmolzen ist, können die Bauteile 12, 14, 16 von dem Träger entnommen werden.
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Die Beaufschlagungseinrichtung ist mittels einer nur schematisch dargestellten Befestigungseinrichtung an einem Träger 62 des Arbeitskopfes angeordnet. Bevorzugt ist an dem Arbeitskopf auch eine Beleuchtungseinrichtung angeordnet, welche den Arbeitsbereich beleuchtet, damit dieser leichter von einer Kamera erfasst werden kann.
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Je nach Anwendung kann es erforderlich sein, die Beaufschlagungseinrichtung 62 durch eine andere Beaufschlagungseinrichtung einzutauschen. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung bevorzugt einen Magazinträger 20 auf, der dazu geeignet und bestimmt ist, mehrere Beaufschlagungseinrichtungen aufzunehmen.
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Dieser Träger bzw. Magazinträger 20 ist Bestandteil einer insgesamt mit 50 bezeichneten Wechseleinrichtung. Die der Arbeitskopf mit der daran angeordneten Beaufschlagungseinrichtung 22 kann diesen Magazinträger anfahren und die Beaufschlagungseinrichtung an diesem Magazinträger ablegen. Anschließend kann der Arbeitskopf eine andere Beaufschlagungseinrichtung von dem Magazinträger aufnehmen.
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Das Bezugszeichen 52 zeigt eine Steuerungseinrichtung, welche die Bewegung des Arbeitskopfes in einem Wechselbetrieb steuert. Bevorzugt ist diese Steuerungseinrichtung auf dazu geeignet und bestimmt, den Befestigungsmechanismus anzusteuern, der die Beaufschlagungseinrichtung 22 an dem Träger 62 hält.
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Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet eine weitere Erwärmungseinrichtung, insbesondere eine Heizplatte, auf welcher der Träger 10 positioniert ist. Mittels dieser weiteren Erwärmungseinrichtung kann der Träger 10 erwärmt werden so dass auch auf diese Weise (und in diesem Falle von unten her) ein Aufschmelzen des Lots erreicht werden kann.
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Die gestrichelte Linie L kennzeichnet die Längsrichtung der Beaufschlagungseinrichtung 22. Bezüglich dieser Längsrichtung kann die Beaufschlagungseinrichtung beim Ablegen in den Magazinträger 20 gedreht bzw. ausgerichtet werden. Bevorzugt wird jedoch die Beaufschlagungseinrichtung 22 während des gesamten Wechselbetriebs derart gehalten, dass die Längsrichtung L senkrecht bzw. vertikal verläuft.
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Bevorzugt kann der Arbeitskopf 6 in durch eine Bewegung in der Richtung X auf den Magazinträger zubewegt werden, um die Beaufschlagungseinrichtung einzuwechseln.
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2 zeigt eine Darstellung eines Magazinträgers 20, der zur Aufnahme einer Vielzahl von Beaufschlagungseinrichtungen (nicht gezeigt) dient. Zu diesem Zweck weist der Träger drei Ausnehmungen 32, 34 und 36 auf, die an einem Halter 26 angeordnet sind. Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet eine Befestigungseinrichtung, um den Träger stationär zu befestigen. Die Bezugszeichen 31 und 33 kennzeichnen in dem Halter angeordnete Nuten, die dazu dienen eine bestimmte Drehstellung der (nicht gezeigten) Beaufschlagungseinrichtungen gegenüber dem Halter 26 festzulegen.
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Auf diese Weise ist es möglich, dass die Beaufschlagungseinrichtungen in definierter Stellung aus dem Halter entnommen werden.
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3 zeigt eine weitere Darstellung des in 2 gezeigten Magazinträgers 20. Hier sind auch in den Ausnehmungen 32 und 34 gebildete Nuten 37 und 38, die dem Verlauf der jeweiligen Ausnehmungen folgen. Diese Ausnehmungen dienen zur Aufnahme eines Kragens und oder eines Vorsprungs der (nicht gezeigten) Beaufschlagungseinrichtungen.
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Durch diese Nuten 37, 38 wird ein Einschieben der Beaufschlagungseinrichtungen in die Ausnehmungen in der in 2 gezeigten geraden Richtung P ermöglicht und gleichzeitig können die Beaufschlagungseinrichtungen mittels ihres Kragens in den Ausnehmungen gehalten werden.
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4 zeigt eine Detaildarstellung des Magazinträgers 20. Man erkennt hier, dass in bzw. oberhalb der Nut 37 und in der Nut 31 ein stiftartiges Element 42 angeordnet ist. Dieses stiftartige Element ist durch eine (nicht gezeigte) Feder in Richtung der Ausnehmung vorgespannt. Die Beaufschlagungseinrichtung weist an ihrem Außenumfang bzw. dem besagten Kragen ebenfalls eine Nut bzw. eine Ausnehmung auf, in welche das stiftartige Element 42 eintreten kann. Auf diese Weise kann die Beaufschlagungseinrichtung hinsichtlich ihrer Drehstellung bzgl. Ihrer in 1 gezeigten Längsrichtung exakt ausgerichtet werden.
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Bevorzugt weist also der Magazinträger in seinem Innern eine Vielzahl von Federeinrichtungen auf, die jeweils dazu dienen, die stiftartigen Körper 42 in Richtung der Beaufschlagungseinrichtungen zuzustellen.
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Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 6
- Arbeitskopf
- 10
- Bauteilträger
- 12, 14, 16
- elektronische Bauteile
- 20
- (Magazin)träger für die Beaufschlagungseinrichtungen
- 22
- Beaufschlagungseinrichtung
- 25
- Befestigungseinrichtung
- 26
- Halteeinrichtung
- 31, 33
- Nut
- 32, 34
- Ausnehmungen für Beaufschlagungseinrichtung
- 36
- Ausnehmung
- 42
- stiftartiges Element
- 37, 38
- Nuten der Ausnehmungen
- 50
- Wechseleinrichtung
- 52
- Steuerungseinrichtung
- 62
- (Düsen)träger
- X, Y, Z
- Richtungen
- L
- Längsrichtung der Beaufschlagungseinrichtung
