DE102021125548A1

DE102021125548A1 - Erzeugung eines Lotrings und Bestückung eines Werkstücks mit dem Lotring

Info

Publication number: DE102021125548A1
Application number: DE102021125548.1A
Authority: DE
Inventors: Matthias Fehrenbach; Uwe Schweizer
Original assignee: EUTECT GmbH
Current assignee: EUTECT GmbH
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-04-06

Abstract

Eine Anlage (10) zur Erzeugung von ringförmigen Lotformteilen (13) aus Lotdraht (11) sowie zur automatisierten Bestückung einer zu lötenden Baugruppe eines Werkstücks (12) mit einem erzeugten ringförmigen Lotformteil (13), umfasst eine Schneid-Biege-Station (14), die dazu eingerichtet ist, einen Formling für das Lotformteil mittels einer Schneideinrichtung (14a) aus einem Endlos-Lotdraht (11') in einer vorgegebenen Länge abzuschneiden und mittels einer Biegeeinrichtung (14b) zu einem Ring zu formen; eine Fördereinrichtung (15) zum Transport des Werkstücks in eine Bestückungs-Position; eine Detektoreinrichtung (16) zur Ermittlung der Lage des Werkstücks und zur Detektion der Ausrichtung eines aus dem Werkstück ragenden Aufnahme-Pins (12a); ein s Greifsystem (17) zum Ergreifen des Lotformteils und zum Bewegen in eine Einbau-Position am Aufnahme-Pin; eine elektronische Steuerungseinrichtung (18) zur Regelung der Bewegung des Greifsystems aufgrund von Signalen aus der Detektoreinrichtung. Dadurch wird mit einfachen, allgemein verfügbaren Mitteln sowie preisgünstig die Erzeugung hochwertiger, immer gleichbleibender Lötstellen ermöglicht, die weder durch Mensch noch Maschinen in ihrer Ausgestaltung beeinträchtigt werden und eine sehr hohe Reproduzierbarkeit aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Erzeugung von ringförmigen Lotformteilen aus Lotdraht sowie zur automatisierten Bestückung einer zu lötenden, insbesondere elektronischen Baugruppe eines Werkstücks mit einem erzeugten ringförmigen Lotformteil sowie ein zum Betrieb der Anlage geeignetes Verfahren.
Ringförmige Lotformteile dieser Art aus Lotdraht sind per se bekannt, beispielsweise aus US 3, 239,125 A (= Referenz [1]) oder aus DE 10 2014 118 521 A1 (= Referenz [2]) oder auch aus CN 105127618 A (= Referenz [3]).
Hintergrund der Erfindung
Diverse Arten von Lotdraht (beziehungsweise „Lötdrähten“ zum Löten) sowie Möglichkeiten zu deren Verarbeitung sind beispielsweise beschrieben im Internet-Auftritt der Firma Felder GmbH Löttechnik in D-46047 Oberhausen (siehe Referenzen [4a] und [4b]).
Eine spezielle Vorschubeinrichtung zum linearen Vorschieben eines Drahtes längs einer Achsrichtung mittels einer Fördereinrichtung zum Zwecke der Verarbeitung von Lotdrähten ist z.B. in DE 10 2005 058 308 B4 oder EP 1 795 292 B1 (siehe Referenz [5]) beschrieben. Diese bekannte Draht-Vorschubeinrichtung weist auch eine Steuerungs- bzw. Regelungseinheit auf, die ein Ansteuersignal an die Fördereinrichtung abgibt, welches die durch die Fördereinrichtung bewirkte lineare Verschiebung des Drahtes beeinflusst, insbesondere regelt. Eine Sensoreinheit, die einen elektromechanischen Sensor umfasst, der starr mit der Vorschubeinrichtung verbunden ist, erzeugt ein elektronisches Messsignal in Abhängigkeit von der gemessenen Druckreaktionskraft. Dieses wird als Eingangssignal an die Steuerungs- bzw. Regelungseinheit weitergeleitet.
Die Herstellung von ringförmigen Lotformteilen aus Lotdraht wird in Referenz [5] jedoch nicht angesprochen.
Die Erzeugung eines ringförmigen Lotformteils aus handelsüblichen Lotdrähten, ist wie oben erwähnt an sich bekannt. Die Lotdrähte können mit ein-seeligem oder mehr-seeligem Flussmittel gefüllt sein („Röhrenlot“). Ebenso können Volldrähte ohne Flussmittelseele verarbeitet werden (siehe unten). In der Regel werden die ringförmigen Lotformteile mit offenen Enden hergestellt. Der Spalt zwischen den beiden Enden muss nicht notwendig vollständig geschlossen sein. Statt eines Stoffschlusses ist meist schon ein Formschluss ausreichend.
Lotformteile finden in der Aufbau- und Verbindungstechnologie (=AVT) Verwendung und dienen zur mechanischen und elektrischen Verbindung lötbarer Verbindungspartner, insbesondere Metalle, aber auch Keramiken, Glas etc..
Lotformteile weisen normalerweise eine genau definierte Gestalt auf und sorgen dadurch für eine hohe Reproduzierbarkeit der zu verlötenden Lötstelle.
Bei der Bearbeitung der Lötstelle unterscheidet man zwei alternative Methoden, die sogenannte Through-Hole-Technology (=THT) und die Technik der sogenannten Surface-Mounted-Devices (=SMD):

Bei THT wird im Lötvorgang nicht die gesamte Platine des zu bearbeitenden Werkstücks erhitzt, sondern lediglich ein spezifischer räumlicher Bereich. Damit ist eine Durchkontaktierung auch bei relativen hohen Liquidus-Temperaturen T_L ≥ 190°C oder sogar T_L ≥ 234°C des verwendeten Lot-Materials möglich.

Mit der SMD-Methode kann eine Aufkontaktierung nur bei deutlich niedrigeren Liquidus-Temperaturen T_L ≥ 140°C mit entsprechendem Lot-Material durchgeführt werden, weil hier die gesamte Platinenoberfläche erhitzt wird. Besonders empfindliche elektronische Bauteile müssen daher vor einer möglichen Überhitzung geschützt werden.
Die Auswahl der Prozesstemperatur richtet sich nach dem eingesetzten Lot und dem zu verlötenden Bauteil. SRS ist ein Verfahren zur selektiven Lötung bedrahteter Bauteile. Vorteil der SRS-Lötung: Durch die lokale Erwärmung werden umliegende Bauteile thermisch nicht belastet und die eigentliche Prozesstemperatur kann wesentlich höher sein als beispielsweise in einem Reflow-Prozess, wie dem Trough-Hole-Reflow (=THR). Somit können lokal Lote verarbeitet werden die vom Schmelzpunkt handelsüblicher SAC-Lot signifikant nach oben wie nach unten abweichen.
Lotformteile mit Flussmittelseele können direkt, also ohne Zugabe externer Flussmittel, zusammen mit den zu verlötenden Teilen gemeinsam erwärmt und abgeschmolzen werden. Ein Vorteil der Verwendung von Lotdrähten mit Flussmittelseele liegt in einem gleichmäßigen Austritt des Flussmittels, welches die Aufgabe hat, die an den zu verlötenden Bauteilen vorhandenen Oberflächenoxide zu reduzieren und somit wieder eine metallisch benetzbare Oberfläche zu schaffen. Das Flussmittel unterstützt auch das Fließverhalten des Lots und dessen Benetzungsfähigkeit.
Lotformteile aus Volldraht hingegen müssen zusätzlich mit einem aufzutragenden Flussmittel verarbeitet werden, um eine entsprechende Reduktion der metallischen Oberflächen zu schaffen. Der Vorteil bei dieser Kombination Volldraht/Externes Flussmittel liegt in der Möglichkeit einer freien Auswahl des externen Flussmittels. Dieses kann hier optimal im Hinblick auf die zu verlötenden Verbindungspartner ausgewählt und abgestimmt werden. Nachteilig ist allerdings, dass für diese Anwendungen ein zusätzlicher Prozessschritt erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine gattungsgemäße Anlage der eingangs beschriebenen Art mit möglichst einfachen und allgemein zur Verfügung stehenden technischen Mitteln sowie wirtschaftlich preisgünstig dahingehend zu verbessern, dass die Erzeugung hochwertiger immer gleichbleibender Lötstellen ermöglicht wird, die weder durch Mensch noch durch Maschinen in ihrer Ausgestaltung beeinträchtigt werden und eine sehr hohe Reproduzierbarkeit aufweisen.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese -genau betrachtet recht anspruchsvolle- Aufgabe auf ebenso überraschend einfache wie wirkungsvolle Art und Weise dadurch gelöst, dass eine Schneid-Biege-Station vorhanden ist, welche dazu eingerichtet ist, einen Formling für das spätere Lotformteil mittels einer Schneideinrichtung aus einem Endlos-Lotdraht in einer vorgegebenen Länge abzuschneiden und sodann mittels einer Biegeeinrichtung zu einem Ring zu formen; dass eine Fördereinrichtung zum Transport des zu bestückenden Werkstücks in eine Bestückungs-Position im Bereich der Schneid-Biege-Station vorhanden ist;
dass eine Detektoreinrichtung zur Ermittlung der genauen aktuellen räumlichen Lage des Werkstücks nach seinem Transport in den Bereich der Schneid-Biege-Station und zur Detektion der genauen aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung eines aus dem zu bestückenden Werkstück ragenden Aufnahme-Pins vorhanden ist; dass ein automatisierbares Greifsystem zum Ergreifen des in der Schneid-Biege-Station erzeugten ringförmigen Lotformteils und zum Bewegen in eine Einbau-Position am Aufnahme-Pin des zu bestückenden Werkstücks in der Bestückungs-Position vorhanden ist; und dass eine elektronische Steuerungseinrichtung zur Steuerung oder Regelung der Bewegung des Greifsystems aufgrund von elektronischen Informationen aus der Detektoreinrichtung über die aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung des aus dem mit dem ringförmigen Lotformteil zu bestückenden Werkstück ragenden Aufnahme-Pins vorhanden ist.
Allgemeine Wirkungsweise der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine weitgehend automatisierte Herstellung, Zuführung und Platzierung der Lotformteile am zu bestückenden Werkstück.
Aus einer Endlos-Lotdraht-Rolle wird sequenziell immer ein Drahtstück vorbestimmter Länge in eine speziell dafür ausgelegte Schneid-Biege-Station eingefüttert. In der Schneideinrichtung ein Stück Lotdraht in einer vorgegebenen Länge abgeschnitten und sodann mittels einer Biegeeinrichtung zu einem Ring geformt.
Ein geeignetes, automatisierbares Greifsystem entnimmt das ringförmige Lotformteil aus der Lotringformvorrichtung und platziert es lagerichtig an der zu verlötenden Lötstelle eines Werkstücks, welches parallel dazu mittels einer Fördereinrichtung an seine Bestückungs-Position im Bereich der Schneid-Biege-Station transportiert wird. Dort wird dann der Lotring über einen vom Werkstück wegragenden Aufnahme-Pin gesteckt und kann danach zur Erzeugung einer Lötstelle erhitzt werden.
Die Bewegung des Greifsystems wird durch eine elektronische Steuerungseinrichtung aufgrund von Informationssignalen aus einer Detektoreinrichtung bezüglich der aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung des Aufnahme-Pins automatisch gesteuert oder geregelt.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Ansatz verfolgt damit eine vollautomatisierbare Herstellung von Lötstellen am Werkstück, in der Regel einer mit elektronischen Bauteilen bestückten Platine.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass Produkte erstellt werden können (und sollen), die einem industriellen Standard entsprechen. Hierbei wird eine hohe Bauteilgenauigkeit sowie Reproduzierbarkeit erreicht und es werden Bauteile erstellt, die hermetisch dicht sind. Dies wird durch Produktqualifizierung anhand von standardisierten Testverfahren erreichen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage, die sich dadurch auszeichnen, dass an der Schneid-Biege-Station eine Anordnung zum sequentiellen linearen Drahtvorschub aus dem Endlos-Lotdraht um eine vorgebbare Vorschublänge vorhanden ist.
Durch Austausch des Kerns und der Biegesegmente können Parameter wie Kerndurchmesser und Lotdrahtstärke auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.
In der Praxis bewähren sich besonders ganz spezielle Weiterbildungen dieser Klasse von Ausführungsformen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Biegeeinrichtung so gestaltet ist, dass sie aus dem von der Schneideinrichtung kommenden Formling ein Lotformteil in Form eines Kreisrings oder eines ovalen Rings oder eines eckigen, insbesondere rechteckigen Rings formen kann.
Durch die entsprechende Formgebung von Kern und Biegesegmenten ist die Gestaltung der zu erzeugenden Form realisierbar. Die Mechanik ist so aufgebaut, dass die formgebenden Elemente als geschlossenes Segment ausgetauscht werden kann.
Besonders vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage, bei welchen eine Pressvorrichtung zum axialen Pressen des erzeugten ringförmigen Lotformteils senkrecht zu dessen Ringebene vorhanden ist.
Dies unterstützt und ermöglicht eine Bestückung sowie Prozessierung/Lötung der Lotringe auf der zu lötenden Baugruppe auf engstem Raum. Mit dieser Option können Lothülsen erzeugt werden. Dies bewirkt, dass auf einem relativ kleinen Lötpad größere Mengen Lot deponiert werden und sich bei engen Pin-Rastern nicht gegenseitig behindern und zu Lötbrücken führen.
Ganz besonders bevorzugt sind auch Ausführungsformen der Erfindung, die sich dadurch auszeichnen, dass die Detektoreinrichtung zur Ermittlung der Lage des Werkstücks und zur Detektion der Position und räumlichen Ausrichtung des Aufnahme-Pins einen optischen Detektor umfasst.
Hiermit wird gewährleistet, dass der Ring auch in der zu lötenden Position abgelegt wird, damit er nicht in eine Position gelangt, in der er später eine Schlechtlötung und somit Ausschuss produziert. Dies ist auch wichtig für den möglichen Automatisierungsgrad des Prozesses.
Bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung umfasst das Greifsystem einen mechanischen, elektrischen und/oder pneumatischen Greifer. Dieser kann von seiner Ringaufnahmeposition zur Ringablageposition beliebig/spezifisch gedreht werden, um den Ring hinsichtlich Packungs-/Bestückungsdichte sicher und reproduzierbar abzulegen, und/oder der Prozessstelle zugeführt werden. Damit erhöht sich die Integrationsfähigkeit in automatisierte Prozessabläufe, sowohl im high mix, low volume, wie auch in der Großserienfertigung.
Bevorzugt sind auch Ausführungsformen, bei welchen das Greifsystem mindestens einen Roboterarm und/oder mindestens ein XYZ-Achssystem umfasst.
Eine Klasse von ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Einrichtung zur thermischen Einwirkung auf das ringförmige Lotformteil in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin des zu bestückenden Werkstücks vorhanden ist, durch welche mittels einer Wärmequelle das ringförmige Lotformteil auf die genaue, konkret erforderliche Temperatur, in der Regel eine Liquidus-Temperatur T_L ≥ 140°C, insbesondere T_L ≥ 190°C, vorzugsweise T_L ≥ 234°C, erhitzt werden kann.
Mit dem Einsatz von speziellen Lotlegierungen können einzelne Bauteile mit niedrigen Temperaturen, ab 140°C verlötet werden, genauso aber auch Lötverbindungen, beispielsweise Bauteile mit Anschlüssen aus Kupferlackdraht, die eine Prozesstemperatur von bis zu 500°C benötigen.
Diese Ausführungsformen lassen sich noch verbessern durch Weiterbildungen, bei denen die Einrichtung zur thermischen Einwirkung auf das ringförmige Lotformteil eine Wärmequelle aufweist, welche berührungsfrei Wärme an das ringförmige Lotformteil übertragen kann, insbesondere einen Laser, vorzugsweise einen Dioden-Laser, und/oder eine elektrische Induktions-Vorrichtung und/oder eine Heißluft-Vorrichtung und/oder eine Infrarot-Vorrichtung,
oder bei denen die Wärmequelle durch Körperkontakt Wärme an das ringförmige Lotformteil leiten kann, insbesondere durch einen Lötkolben oder eine Lötzange. Durch die Trennung von Lotringpositionierung und/oder Lotzuführung in einem separaten Produktionsschritt/Prozess, von der Wärmeeinbringung beziehungsweise dem eigentlichen Lötprozess reduziert sich die nötige gesamte Prozesszeit zur Herstellung von Baugruppen signifikant.
Alternativ oder ergänzend kann bei vorteilhaften Weiterbildungen dieser Ausführungsformen auch eine Vorrichtung zur räumlichen Ausrichtung der Wärmequelle der Einrichtung zur thermischen Einwirkung auf das ringförmige Lotformteil vorhanden sein, welche, vorzugsweise aufgrund von Signalen der elektronischen Steuerungseinrichtung, die Wärmequelle derart ausrichten kann, dass das ringförmige Lotformteil in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin des zu bestückenden Werkstücks optimal auf eine Temperatur zur Verflüssigung seiner Lotdraht-Bestandteile erhitzt wird.
Eine weitere Klasse von besonders bevorzugten Weiterbildungen dieser Ausführungsformen ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Testeinrichtung vorhanden ist, mittels derer die Qualität der Lötstelle überprüft werden kann, welche durch die Einrichtung zur thermischen Einwirkung auf das ringförmige Lotformteil erzeugt wurde.
Damit lassen sich eine Steigerung des Automatisierungsgrades sowie Regelkreise zur Qualitätssicherung realisieren.
In der Praxis bewähren sich Varianten dieser Klasse von Weiterbildungen, bei welchen die Testeinrichtung dazu eingerichtet ist, eine optische und/oder eine mechanische und/oder elektrische Prüfung, insbesondere eine Widerstandsprüfung, und/oder eine elektronische Prüfung, insbesondere eine Funktionsprüfung des mit dem ringförmigen Lotformteil bestückten Werkstücks, auf die Qualität der erzeugten Lötstelle durchzuführen.
Dies ermöglicht eine Integration von EOL-Systemen (End of Line Tester).
In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Anlage zur Erzeugung von ringförmigen Lotformteilen aus Lotdraht sowie zur automatisierten Bestückung einer elektronischen Baugruppe eines Werkstücks mit einem erzeugten ringförmigen Lotformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches gekennzeichnet ist durch folgende Schritte:

(a) sequentieller linearer Drahtvorschub aus dem Endlos-Lotdraht um eine vorgebbare Vorschublänge in die Schneideinrichtung der Schneid-Biege-Station und Abschneiden eines Formlings für das spätere Lotformteil mittels der Schneideinrichtung in einer vorgegebenen Länge;
(b) Übergabe des Formlings an die Biegeeinrichtung und Formen eines offenen oder geschlossenen Rings aus dem Formling;
(c) Fördern eines zu bestückenden Werkstücks in eine Bestückungs-Position im Bereich der Schneid-Biege-Station mittels der Fördereinrichtung;
(d) Ermittlung der genauen aktuellen räumlichen Lage des zu bestückenden Werkstücks und Detektion der genauen aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung eines aus dem zu bestückenden Werkstück ragenden Aufnahme-Pins mittels der Detektoreinrichtung;
(e) Ergreifen des in der Schneid-Biege-Station erzeugten ringförmigen Lotformteils und Bewegen in eine Einbau-Position am Aufnahme-Pin des zu bestückenden Werkstücks in der Bestückungs-Position mittels des Greifsystems;
(f) Steuerung oder Regelung der Bewegung des Greifsystems aufgrund von elektronischen Informationen aus der Detektoreinrichtung über die aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung des aus dem mit dem ringförmigen Lotformteil zu bestückenden Werkstück ragenden Aufnahme-Pins mittels der elektronischen Steuerungseinrichtung.

Besonders bevorzugt sind Varianten dieses Verfahrens, welche sich dadurch auszeichnen, dass das ringförmige Lotformteil in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin des zu bestückenden Werkstücks mittels der Wärmequelle der Einrichtung zur thermischen Einwirkung auf eine genaue spezifische Temperatur gebracht und in einem genau zugeordneten Zeitfenster erzeugt wird, in der Praxis eine Liquidus-Temperatur T_L ≥ 140°C, insbesondere T_L ≥ 190°C, vorzugsweise T_L ≥ 234°C.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher mittels der Testeinrichtung die Qualität der Lötstelle überprüft wird, welche durch die Einrichtung zur thermischen Einwirkung auf das ringförmige Lotformteil erzeugt wurde.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung
In der schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches in der nachfolgenden Detail-Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert wird.
Es zeigen:

1 ein figuratives Aufbauschema einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage; und
2 ein Flussdiagramm mit einer bevorzugten Variante des Verfahrens zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Anlage.

Generell befasst sich die Erfindung mit einer Weiterentwicklung im Bereich von Lötanlagen im Hinblick auf Automatisierungsmöglichkeiten. Speziell beschreibt die Erfindung eine modifizierte Anlage 10 zur Erzeugung von ringförmigen Lotformteilen 13 aus Lotdraht 11 sowie zur automatisierten Bestückung einer elektronischen Baugruppe eines Werkstücks 12, in der Regel eine Platine oder ein Teil einer elektronischen Funktionseinheit, mit einem erzeugten ringförmigen Lotformteil 13.
Wie aus 1 gut zu erkennen, ist die vorliegende Erfindung ist demgegenüber dadurch charakterisiert,
dass eine Schneid-Biege-Station 14 vorhanden ist, welche dazu eingerichtet ist, einen Formling für das spätere Lotformteil 13 mittels einer Schneideinrichtung 14a aus einem Endlos-Lotdraht 11' in einer vorgegebenen Länge abzuschneiden und sodann mittels einer Biegeeinrichtung 14b zu einem Ring zu formen;
dass eine Fördereinrichtung 15 zum Transport des zu bestückenden Werkstücks 12 in eine Bestückungs-Position im Bereich der Schneid-Biege-Station 14 vorhanden ist;
dass eine Detektoreinrichtung 16 zur Ermittlung der genauen aktuellen räumlichen Lage des Werkstücks 12 nach seinem Transport in den Bereich der Schneid-Biege-Station 14 und zur Detektion der genauen aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung eines aus dem zu bestückenden Werkstück 12 ragenden Aufnahme-Pins 12a vorhanden ist;
dass ein automatisierbares Greifsystem 17 zum Ergreifen des in der Schneid-Biege-Station 14 erzeugten ringförmigen Lotformteils 13 und zum Bewegen in eine Einbau-Position am Aufnahme-Pin 12a des zu bestückenden Werkstücks 12 in der Bestückungs-Position vorhanden ist;
und dass eine elektronische Steuerungseinrichtung 18 zur Steuerung oder Regelung der Bewegung des Greifsystems 17 aufgrund von elektronischen Informationen aus der Detektoreinrichtung 16 über die aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung des aus dem mit dem ringförmigen Lotformteil 13 zu bestückenden Werkstück 12 ragenden Aufnahme-Pins 12a vorhanden ist.
Erfindungsgemäß kann zudem an der Schneid-Biege-Station 14 eine Anordnung zum sequentiellen linearen Drahtvorschub aus dem Endlos-Lotdraht 11' um eine vorgebbare Vorschublänge vorhanden sein, deren Details aber in der Zeichnung nicht eigens gezeigt sind.
Gestaltungsmöglichkeiten von Lotformteilen durch die hier dargestellte Erfindung bestehen nicht nur, wie bereits oben beschrieben, in der freien Auswahl der verwendeten, zumeist handelsüblichen Lotdrähte, sondern auch in deren spezifischer Formgebung. Lotformteile können neben der klassischen ringförmigen Ausprägung auch in rechteckiger Form zur Anwendung kommen. Beispielsweise zur Verlötung von Flachkontakten. Durch Umformung des Lotdrahtes ist es möglich, Lotformteile in Hülsenform zu erzeugen. Diese finden Verwendung, wenn zu verlötende Bauteile in einem sehr engen Abstand zueinanderstehen oder wenn für Lötstellen in der Elektronikfertigung bei durchkontaktierten Leiterplatten ein Gegenmeniskus erzeugt werden muss. Hierzu wird, mit Hilfe der hier beschriebenen Erfindung, der Lotdraht 11 durch Pressen vor dem Biegeprozess, in eine ovale Form umgeformt.
In der Regel wird die Biegeeinrichtung 14b so gestaltet sein, dass sie aus dem von der Schneideinrichtung 14a kommenden Formling ein Lotformteil 13 in Form eines Kreisrings oder eines ovalen Rings oder eines eckigen, insbesondere rechteckigen Rings formen kann. Auch kann eine -in der Zeichnung ebenfalls nicht näher dargestellte- Pressvorrichtung zum axialen Pressen des erzeugten ringförmigen Lotformteils 13 senkrecht zu dessen Ringebene vorhanden sein.
Auch wird in den meisten Anwendungsfällen die Detektoreinrichtung 16 zur Ermittlung der Lage des Werkstücks 12 und zur Detektion der Position und räumlichen Ausrichtung des Aufnahme-Pins 12a einen optischen Detektor umfassen, wie in 1 schematisch angedeutet. Möglich sind aber auch andere Arten der Lage-Erkennung, etwa mechanische oder elektronische Vorrichtungen.
Ebenso kann auch das Greifsystem 17 in unterschiedlichster Weise nach den Bedürfnissen des konkreten Anwendungsfalls ausgestaltet sein und beispielsweise einen mechanischen und/oder elektrischen und/oder pneumatischen Greifer umfassen. Außerdem kann im Greifsystem 17 zur Automatisierung des Prozesses ein Roboterarm und/oder ein XYZ-Achssystem eingesetzt werden, die aber in der Zeichnung nicht im Detail dargestellt sind.
Um mit dem auf den Aufnahme-Pin 12a aufgesetzten Lotring 13 eine Verlötung zu bewirken, wird bei den meisten Ausführungsformen der erfindungsgemäße Anlage 10 eine Einrichtung zur thermischen Einwirkung 19 auf das ringförmige Lotformteil 13 in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin 12a des zu bestückenden Werkstücks 12 vorhanden sein. Mittels einer Wärmequelle kann dann das ringförmige Lotformteil 13 auf die genaue, konkret erforderliche Temperatur, in der Regel eine Liquidus-Temperatur T_L ≥ 140°C, insbesondere T_L ≥ 190°C, vorzugsweise T_L ≥ 234°C, erhitzt werden.
Die erfindungsgemäße Anlage und das hier beschriebene Verfahren eignen sich für jedwede Form der Erwärmung:

- Berührende Verfahren, wie Lötkolben, Lötzangen oder Heizstempel
- Berührungslose Verfahren, wie Laserquellen, Induktionsspulen, Konvektionswärme,
- Infrarotstrahler und Heißluft.

Die konkrete Wärmequelle ist wiederum nur schematisch in der Zeichnung dargestellt und kann je nach den speziellen Anforderungen im konkreten Anwendungsfall- in unterschiedlichster Weise aufgebaut sein: So kann sie etwa berührungsfrei Wärme an das ringförmige Lotformteil 13 übertragen, insbesondere einen Laser, vorzugsweise einen Dioden-Laser enthalten, und/oder eine elektrische Induktions-Vorrichtung und/oder eine Heißluft-Vorrichtung und/oder eine Infrarot-Vorrichtung. Möglich ist auch, dass die Wärmequelle durch Körperkontakt Wärme an das ringförmige Lotformteil 13 leiten kann, insbesondere durch einen Lötkolben.
Die thermische Einrichtung 19 kann auch eine -in der Zeichnung wiederum nicht im Detail dargestellte- Vorrichtung zur räumlichen Ausrichtung der Wärmequelle auf den Lotring 13 aufweisen, welche aufgrund von Signalen der elektronischen Steuerungseinrichtung 18 die Wärmequelle derart ausrichten kann, dass das ringförmige Lotformteil 13 in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin 12a des zu bestückenden Werkstücks 12 optimal auf eine Temperatur zur Verflüssigung seiner Lotdraht-Bestandteile erhitzt wird.
Durch die automatisierte Zuführung und Platzierung der Lotformteile wird gewährleistet, dass die Lotformteile immer eine identische Ausrichtung zur Wärmequelle aufweisen. Dies ist von besonderer Bedeutung bei den Lotdrähten mit Flussmittelseele. Hiermit kann ein gleichmäßiger und kontrollierbarer Austritt des Flussmittels aus dem Lotdraht erreicht werden und die austretenden Flussmittel ihre reduzierende Wirkung zum idealen Zeitpunkt entfalten. Die oxidfreie metallische Oberfläche wird dadurch vor sofortiger Wiederoxidation geschützt. Dies ist besonders dann wichtig, wenn der Prozess nicht unter Schutzgasatmosphäre erfolgt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage 10 eine Testeinrichtung 20 vorhanden ist, wie sie in 1 als optische Einrichtung angedeutet ist. Mittels dieser Testeinrichtung 20 kann die Qualität der Lötstelle überprüft werden, welche durch die Einrichtung zur thermischen Einwirkung 19 auf das ringförmige Lotformteil 13 erzeugt wurde. Diese Testeinrichtung 20 kann wiederum in vielfältiger Weise speziell nach den konkreten Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls ausgestaltet sein:

Sie kann insbesondere dazu eingerichtet sein, eine optische und/oder eine mechanische und/oder elektrische Prüfung, insbesondere eine Widerstandsprüfung, und/oder eine elektronische Prüfung, insbesondere eine Funktionsprüfung des mit dem ringförmigen Lotformteil 13 bestückten Werkstücks 12, auf die Qualität der erzeugten Lötstelle durchzuführen.

Konkrete Möglichkeiten zur technischen Umsetzung der Erfindung:

1. Lotdraht wird durch einen Ringsensor geführt; dieser erkennt das Ende des Drahtes.
2. Lotdraht wird von zwei Greifelementen gespannt, wovon eines eine Hubbewegung ausführt und somit den Drahtvorschub erzeugt. Dieser wird über eine Feineinstellung längenbegrenzt. Das Greifelement kann im Bedarfsfall, den Lotdraht auch in eine ovale Form umformen. Das zweite Greifelement fixiert den vorgeschobenen Lotdraht, wenn das erste Greifelement seinen vordefinierten Zielwert erreicht hat. Dann öffnet das erste Greifelement seine Klemmung und bewegt sich in seine Ausgangsstellung für den nächsten Fördervorgang.
3. Das geförderte Lotdrahtstück wird durch einen Formstempel abgeschert und stellt die geometrische Abwicklung des Lotformteils dar.
4. In der Fortsetzung seines Weges biegt der Formstempel den Lotdrahtabschnitt um einen Biegekern zu einem gleichschenkligem U und hält diesen fest in dieser Position.
5. Zwei weiter zum Formstempel rechtwinkelig angeordnete Biegebacken schließen das Lotformteil in seiner Ringform. In bestimmten Fällen kann es erforderlich sein, diese Ringform zu idealisieren. Hierzu wird ein weiterer Formstempel eingesetzt der genau gegenüber dem ersten Formstempel angeordnet ist und die Ringform nachprägt, wenn sich die zwei rechtwinklig angeordneten Biegebacken wieder zurückgezogen haben.
6. Anschließend ziehen sich beide Formstempel in ihre Grundstellung zurück und das Lotformteil kann durch das Greifsystem entnommen werden.
7. Das Greifsystem besteht in seinen wesentlichen Teilen aus zwei Federstahlgreifblechen, in die eine Nut eingebracht wird. Diese Nuten sorgen dann für die ideale horizontale Ausrichtung der Lotformteile in dem Greifsystem. Nach dem Einbringen der Nuten in die Federstahlbleche werden diese mit einem zugehörigen Werkzeug so umgeformt, dass diese das Lotformteil an seiner Mantellinie zu über 90% umschließen. Die federnde Wirkung der Federstahl-Greiferbleche sorgen für einen Toleranzausgleich bei der Setzbewegung, wenn das Lotformteil über eine Kontur platziert wird. Zum Aufnehmen und Ablegen der Lotformteile muss das Greifsystem geöffnet werden können. Dies erfolgt durch einen motorisch angetriebenen Exzenter, der zwischen den Greiferblechen platziert ist. Über den Drehwinkel des Exzenters wird die Öffnungsweite des Greifers bestimmt.
8. Die Lagebestimmung von Lotformteil und Zielkontur erfolgt über Kamerasysteme sowie über eine Verrechnung der Abweichungen vom Sollwert, mit denen der Istwert dann in Einklang gebracht wird.

Besonders bevorzugt ist eine Verfahrensvariante zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Anlage 10 zur Erzeugung von ringförmigen Lotformteilen 13 aus Lotdraht 11 sowie zur automatisierten Bestückung einer elektronischen Baugruppe eines Werkstücks 12 mit einem erzeugten Lotring 13, wie sie schematisch im Flussdiagramm von 2 dargestellt ist.
Diese Verfahrensvariante ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(a) sequentieller linearer Drahtvorschub aus dem Endlos-Lotdraht 11' um eine vorgebbare Vorschublänge in die Schneideinrichtung 14a der Schneid-Biege-Station 14 und Abschneiden eines Formlings für das spätere Lotformteil 13 mittels der Schneideinrichtung 14a in einer vorgegebenen Länge;
(b) Übergabe des Formlings an die Biegeeinrichtung 14b und Formen eines offenen oder geschlossenen Rings aus dem Formling;
(c) Fördern eines zu bestückenden Werkstücks 12 in eine Bestückungs-Position im Bereich der Schneid-Biege-Station 14 mittels der Fördereinrichtung 15;
(d) Ermittlung der genauen aktuellen räumlichen Lage des zu bestückenden Werkstücks 12 und Detektion der genauen aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung eines aus dem zu bestückenden Werkstück 12 ragenden Aufnahme-Pins 12a mittels der Detektoreinrichtung 16;
(e) Ergreifen des in der Schneid-Biege-Station 14 erzeugten ringförmigen Lotformteils 13 und Bewegen in eine Einbau-Position am Aufnahme-Pin 12a des zu bestückenden Werkstücks 12 in der Bestückungs-Position mittels des Greifsystems 17;
(f) Steuerung oder Regelung der Bewegung des Greifsystems 17 aufgrund von elektronischen Informationen aus der Detektoreinrichtung 16 über die aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung des aus dem mit dem ringförmigen Lotformteil 13 zu bestückenden Werkstück 12 ragenden Aufnahme-Pins 12a mittels der elektronischen Steuerungseinrichtung 18;
(g) Erhitzen des ringförmigen Lotformteils 13 in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin 12a des zu bestückenden Werkstücks 12 mittels der Wärmequelle der Einrichtung zur thermischen Einwirkung 19 auf die genaue, konkret erforderliche Temperatur, in der Regel eine Liquidus-Temperatur T_L ≥ 140°C, insbesondere T_L ≥ 190°C, vorzugsweise T_L ≥ 234°C;
(h) Überprüfen der Qualität der Lötstelle mittels der Testeinrichtung 20, welche durch die Einrichtung zur thermischen Einwirkung 19 auf das ringförmige Lotformteil 13 erzeugt wurde, mittels der Testeinrichtung 20.

Der große technische und auch wirtschaftliche Nutzen der Erfindung besteht in einer Vielzahl von Einzelvorteilen:

1. Optimiertes Lötergebnis, 100%ig in der Lot- und Flussmittelmenge reproduzierbares Lotergebnis
2. Bis zu 50%ige Reduzierung von Produktions- bzw. Taktzeiten
3. 50%ige Reduzierung von Produktionszeit, sodass nahezu 50% weniger Energiebedarf für die Produktion notwendig ist
4. Kein Standby-Energiebedarf
5. Signifikante Reduzierung von Ausschuss
6. Bis zu 90%ige Reduzierung des Gesamt-Energiebedarfs gegenüber Verfahren mit vergleichbaren Ergebnissen in Durchsatz und Qualität
7. Entfall von Stickstoff als Passivierungs- oder Aktivierungsgas im Prozess
8. Entfall von komplexen Produktaufnahmen
9. Halbierung der Prozessfläche
10. Entfall aufwändiger Maskierungen zur Abschottung einer SMD Umgebung
11. Reduzierung von Hitzestress für umliegende empfindliche Elektronikkomponenten des Werkstücks
12. Integrationsfähigkeit in komplexe und bereits bestehende Fertigungsstraßen
13. Einfache Anpassbarkeit an aktuelle Marktanforderungen: Das erfindungsgemäße System kann für hohe Stückzahlen ebenso genutzt werden, wie für Kleinstmengen mit hoher Varianz.
14. Einsatzmöglichkeit verschiedenster Lotlegierungen innerhalb einer aktuellen technischen Aufgabe: Beispielsweise, wenn ein Bauteil mit niedrigschmelzendem Lot verlötet werden muss, das nur niedrigen Temperaturen ausgesetzt werden darf, andere Bauteile der zu bearbeitenden Baugruppe aber Standardlote benötigen.
15. Nachhaltigkeit für Bestandstechnologie durch die einfache Nachrüstbarkeit der erfindungsgemäßen Technologie.

Referenzliste
Für die Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht gezogene Publikationen:

[1] US 3, 239,125 A
[2] DE 10 2014 118 521 A1
[3] CN 105127618 A
[4a] http://www.lotdraht.de/
[4b] https://www.felder.de/produkte/elektronikanwendungen/handloetenautomatenloeten/loetdraht.html
[5] DE 10 2005 058 308 B4 ≈ EP 1 795 292 B1

Bezugszeichenliste

10: Anlage zur Erzeugung von ringförmigen Lotformteilen
11: Lotdraht
11': Endlos-Lotdraht
12: Werkstück
12a: Aufnahme-Pin
13: Lotformteil
14: Schneid-Biege-Station
14a: Schneideinrichtung
14b: Biegeeinrichtung
15: Fördereinrichtung zum Transport des zu bestückenden Werkstücks
16: Detektoreinrichtung zur Ermittlung der räumlichen Lage des Werkstücks
16': Detektoreinrichtung zur Ermittlung der räumlichen Lage des Lotformteils
17: Greifsystem zum Ergreifen des Lotformteils und zum Bewegen in eine Einbau-Position
18: elektronische Steuerungseinrichtung
19: Einrichtung zur thermischen Einwirkung auf das Lotformteil in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin des zu bestückenden Werkstücks
20: Testeinrichtung zur Überprüfung der Qualität der Lötstelle
(a): sequentieller linearer Drahtvorschub
(b): Übergabe des Formlings an die Biegeeinrichtung und Formen eines Rings
(c): Fördern eines zu bestückenden Werkstücks in eine Bestückungs-Position
(d): Ermittlung der räumlichen Lage des zu bestückenden Werkstücks
(e): Ergreifen des in der Schneid-Biege-Station erzeugten Lotformteils und Bewegen in eine Einbau-Position am Aufnahme-Pin
(f): Steuerung oder Regelung der Bewegung des Greifsystems
(g): Erhitzen des Lotformteils in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin
(h): Überprüfung der Qualität der Lötstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3239125 A [0002, 0053]
DE 102014118521 A1 [0002, 0053]
CN 105127618 A [0002, 0053]
DE 102005058308 B4 [0004, 0053]
EP 1795292 B1 [0004, 0053]

Claims

Anlage (10) zur Erzeugung von ringförmigen Lotformteilen (13) aus Lotdraht (11) sowie zur automatisierten Bestückung einer zu lötenden Baugruppe eines Werkstücks (12) mit einem erzeugten ringförmigen Lotformteil (13), dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneid-Biege-Station (14) vorhanden ist, welche dazu eingerichtet ist, einen Formling für das spätere Lotformteil (13) mittels einer Schneideinrichtung (14a) aus einem Endlos-Lotdraht (11') in einer vorgegebenen Länge abzuschneiden und sodann mittels einer Biegeeinrichtung (14b) zu einem Ring zu formen; dass eine Fördereinrichtung (15) zum Transport des zu bestückenden Werkstücks (12) in eine Bestückungs-Position im Bereich der Schneid-Biege-Station (14) vorhanden ist; dass eine Detektoreinrichtung (16) zur Ermittlung der genauen aktuellen räumlichen Lage des Werkstücks (12) nach seinem Transport in den Bereich der Schneid-Biege-Station (14) und zur Detektion der genauen aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung eines aus dem zu bestückenden Werkstück (12) ragenden Aufnahme-Pins (12a) vorhanden ist; dass ein automatisierbares Greifsystem (17) zum Ergreifen des in der Schneid-Biege-Station (14) erzeugten ringförmigen Lotformteils (13) und zum Bewegen in eine Einbau-Position am Aufnahme-Pin (12a) des zu bestückenden Werkstücks (12) in der Bestückungs-Position vorhanden ist; und dass eine elektronische Steuerungseinrichtung (18) zur Steuerung oder Regelung der Bewegung des Greifsystems (17) aufgrund von elektronischen Informationen aus der Detektoreinrichtung (16) über die aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung des aus dem mit dem ringförmigen Lotformteil (13) zu bestückenden Werkstück (12) ragenden Aufnahme-Pins (12a) vorhanden ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schneid-Biege-Station (14) eine Anordnung zum sequentiellen linearen Drahtvorschub aus dem Endlos-Lotdraht (11') um eine vorgebbare Vorschublänge vorhanden ist.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeeinrichtung (14b) so gestaltet ist, dass sie aus dem von der Schneideinrichtung (14a) kommenden Formling ein Lotformteil (13) in Form eines Kreisrings oder eines ovalen Rings oder eines eckigen, insbesondere rechteckigen Rings formen kann.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pressvorrichtung zum axialen Pressen des erzeugten ringförmigen Lotformteils (13) senkrecht zu dessen Ringebene vorhanden ist.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (16) zur Ermittlung der Lage des Werkstücks (12) und zur Detektion der Position und räumlichen Ausrichtung des Aufnahme-Pins (12a) einen optischen Detektor umfasst.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifsystem (17) einen mechanischen, elektrischen und/oder pneumatischen Greifer umfasst.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifsystem (17) mindestens einen Roboterarm und/oder mindestens ein XYZ-Achssystem umfasst.
Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur thermischen Einwirkung (19) auf das ringförmige Lotformteil (13) in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin (12a) des zu bestückenden Werkstücks (12) vorhanden ist, durch welche mittels einer Wärmequelle das ringförmige Lotformteil (13) auf die genaue, konkret erforderliche Temperatur, in der Regel eine Liquidus-Temperatur T_L ≥ 140°C, insbesondere T_L ≥ 190°C, vorzugsweise T_L ≥ 234°C, erhitzt werden kann.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur thermischen Einwirkung (19) auf das ringförmige Lotformteil (13) eine Wärmequelle aufweist, welche berührungsfrei Wärme an das ringförmige Lotformteil (13) übertragen kann, insbesondere einen Laser, vorzugsweise einen Dioden-Laser, und/oder eine elektrische Induktions-Vorrichtung und/oder eine Heißluft-Vorrichtung und/oder eine Infrarot-Vorrichtung, oder dass die Wärmequelle durch Körperkontakt Wärme an das ringförmige Lotformteil (13) leiten kann, insbesondere durch einen Lötkolben.
Anlage nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur räumlichen Ausrichtung der Wärmequelle der Einrichtung zur thermischen Einwirkung (19) auf das ringförmige Lotformteil (13) vorhanden ist, welche, vorzugsweise aufgrund von Signalen der elektronischen Steuerungseinrichtung (18), die Wärmequelle derart ausrichten kann, dass das ringförmige Lotformteil (13) in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin (12a) des zu bestückenden Werkstücks (12) optimal auf eine Temperatur zur Verflüssigung seiner Lotdraht-Bestandteile erhitzt wird.
Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Testeinrichtung (20) vorhanden ist, mittels derer die Qualität der Lötstelle überprüft werden kann, welche durch die Einrichtung zur thermischen Einwirkung (19) auf das ringförmige Lotformteil (13) erzeugt wurde.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Testeinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, eine optische und/oder eine mechanische und/oder elektrische Prüfung, insbesondere eine Widerstandsprüfung, und/oder eine elektronische Prüfung, insbesondere eine Funktionsprüfung des mit dem ringförmigen Lotformteil (13) bestückten Werkstücks (12), auf die Qualität der erzeugten Lötstelle durchzuführen.
Verfahren zum Betrieb einer Anlage (10) zur Erzeugung von ringförmigen Lotformteilen (13) aus Lotdraht (11) sowie zur automatisierten Bestückung einer elektronischen Baugruppe eines Werkstücks (12) mit einem erzeugten ringförmigen Lotformteil (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: (a) sequentieller linearer Drahtvorschub aus dem Endlos-Lotdraht (11') um eine vorgebbare Vorschublänge in die Schneideinrichtung (14a) der Schneid-Biege-Station (14) und Abschneiden eines Formlings für das spätere Lotformteil (13) mittels der Schneideinrichtung (14a) in einer vorgegebenen Länge; (b) Übergabe des Formlings an die Biegeeinrichtung (14b) und Formen eines offenen oder geschlossenen Rings aus dem Formling; (c) Fördern eines zu bestückenden Werkstücks (12) in eine Bestückungs-Position im Bereich der Schneid-Biege-Station (14) mittels der Fördereinrichtung (15); (d) Ermittlung der genauen aktuellen räumlichen Lage des zu bestückenden Werkstücks (12) und Detektion der genauen aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung eines aus dem zu bestückenden Werkstück (12) ragenden Aufnahme-Pins (12a) mittels der Detektoreinrichtung (16); (e) Ergreifen des in der Schneid-Biege-Station (14) erzeugten ringförmigen Lotformteils (13) und Bewegen in eine Einbau-Position am Aufnahme-Pin (12a) des zu bestückenden Werkstücks (12) in der Bestückungs-Position mittels des Greifsystems (17); (f) Steuerung oder Regelung der Bewegung des Greifsystems (17) aufgrund von elektronischen Informationen aus der Detektoreinrichtung (16) über die aktuellen Position und räumlichen Ausrichtung des aus dem mit dem ringförmigen Lotformteil (13) zu bestückenden Werkstück (12) ragenden Aufnahme-Pins (12a) mittels der elektronischen Steuerungseinrichtung (18).
Verfahren nach Anspruch 13 zum Betrieb einer Anlage (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt (g) das ringförmige Lotformteil (13) in seiner Position auf dem Aufnahme-Pin (12a) des zu bestückenden Werkstücks (12) mittels der Wärmequelle der Einrichtung zur thermischen Einwirkung (19) auf die genaue, konkret erforderliche Temperatur, in der Regel eine Liquidus-Temperatur T_L ≥ 140°C, insbesondere T_L ≥ 190°C, vorzugsweise T_L ≥ 234°C, erhitzt wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14 zum Betrieb einer Anlage (10) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt (h) mittels der Testeinrichtung (20) die Qualität der Lötstelle überprüft wird, welche durch die Einrichtung zur thermischen Einwirkung (19) auf das ringförmige Lotformteil (13) erzeugt wurde.