DE10314817B3 - Production line soldering system for large number of items has conveyer with sensor and several pumps supplying liquid solder, set on solid base - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0646—Solder baths

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Abstract

The solder pumps (14-16) and the sensor (18) are set at an angle on a solid base (10). The sensor precedes the solder pumps and the conveyer (12) rises at a small angle to the horizontal. Waves of liquid solder may be produced as required to wet the various workpieces with solder, using separate reservoirs of liquid solder and separate nozzles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenlötanlage mit einer Fördereinrichtung für zu lötende Gegenstände und einer in Schwerkraftrichtung unterhalb der Fördereinrichtung angeordneten Lotfördereinrichtung zum Erzeugen einer die zu lötenden Gegenstände mit Lot benetzenden Lotwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wellenlöten von zu lötenden Gegenständen mit der vorgenannten Wellenlötanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a wave soldering system a conveyor for too soldering objects and one arranged in the direction of gravity below the conveyor Lotfördereinrichtung to create one to be soldered objects with solder wetting solder wave according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for wave soldering of to be soldered objects with the aforementioned wave soldering system according to the generic term of claim 9.

Bei der Wellenlöttechnik zum Löten von Gegenständen, insbesondere Leiterplatten, werden die zu lötenden Unterseiten der zu lötenden Gegenstände, beispielsweise Leiterplatten, über (oberhalb) eine Wellenlötpumpe fortbewegt. Eine Wellenlötanlage weist eine Wellenlötpumpe mit Lotbehälter auf, in welchem geschmolzenes, metallisches Lot mittels einer Pumpe im Stand-by-Betrieb in ständigem Umlauf gehalten werden kann, wobei mittels der Pumpe durch gesteuerte Erhöhung der Leistung im Arbeitsbetrieb eine Lotwelle erzeugbar ist, um mit dieser Welle über diese geführte, zu lötende Gegenstände auf ihrer Unterseite mit flüssigem Lot zu benetzen. Oberhalb der Wellenlötpumpe ist eine Fördereinrichtung für die zu lötenden Gegenstände angeordnet. Das überschüssige Lot der Lotwelle wird mittels einer Prallplatte aufgefangen und in den Lotbehälter zurückgeleitet sowie von dort mittels einer Pumpe (Linearpumpe) erneut zu der Wellen düse geführt. Die Lötpumpe kann im Stand-by-Betrieb arbeiten, wobei lediglich das Lot in Bewegung gehalten wird, jedoch keine Welle erzeugt wird.In wave soldering technology for soldering objects In particular circuit boards, the undersides of the objects to be soldered, for example Printed circuit boards, about (above) a wave soldering pump moves. A wave soldering system points a wave soldering pump with solder container in which molten, metallic solder by means of a pump in stand-by mode in constant Circulation can be maintained, being controlled by means of the pump increase a solder wave can be generated in order to work with this wave about this guided, to be soldered Objects on its bottom with liquid Wet the solder. A conveyor is located above the wave soldering pump for the to be soldered objects arranged. The excess solder the solder wave is caught by a baffle plate and in the solder pot returned and from there again by means of a pump (linear pump) to the shaft nozzle. The soldering pump can work in stand-by mode, with only the plumb in motion is held, but no wave is generated.

Ein derartiges Lötverfahren mittels einer Wellenlötanlage ist beispielsweise aus der DE 33 00 153 A1 kannt und wird beispielsweise zum Löten von Leiterplatten dort eingesetzt, wo oft rasch variierende Kundenaufträge auszuführen sind. Bei den eingesetzten Loten handelt es sich üblicherweise um das SnPb-Lot. In der EU wurde ein neues Gesetz verabschiedet, das ab dem Jahr 2006 die Umstellung auf bleifreies Lot verlangt. Während einer Übergangszeit von 4 bis 5 Jahren wird sowohl konventionelles SnPb-Lot wie auch neues bleifreies Lot eingesetzt werden. Die prozentualen Anteile von bleihaltigen zu bleifreien Loten könnten in dieser Zeit von 100/0 über 90/10, 80/20 bis 20/80, 10/90 und schlußendlich 0/100 gehen. Da zudem damit zu rechnen ist, daß auftragsabhängig verschiedene bleifreie Lote zum Einsatz gelangen werden, wird das Problem für Kleinbetriebe, die damit arbeiten müssen, noch größer. Das Problem läßt sich durch folgende Lösungsmöglichkeiten angehen:

  • – Jeweils Austauschen des Lotbades, beispielsweise wöchentlich, was jedoch unflexibel und aufwendig ist.
  • – Austausch der Lottiegel, beispielsweise wöchentlich, was ebenfalls nicht sehr flexibel ist.
  • – Einsatz von zwei oder mehreren Lötmaschinen in individuellen Anlagen, was jedoch platzraubend und teuer ist, wobei zusätzlich die Auslastung sehr variabel ist.
Such a soldering method using a wave soldering system is known, for example, from US Pat DE 33 00 153 A1 knows and is used, for example, for soldering printed circuit boards wherever rapidly varying customer orders often have to be carried out. The solders used are usually the SnPb solder. A new law was passed in the EU, which will require the switch to lead-free solder from 2006. During a transition period of 4 to 5 years, both conventional SnPb solder and new lead-free solder will be used. The percentage of lead-containing to lead-free solders could go from 100/0 to 90/10, 80/20 to 20/80, 10/90 and finally 0/100. Since it is also to be expected that different lead-free solders will be used depending on the order, the problem for small businesses that have to work with it will be even greater. The problem can be addressed by the following solutions:
  • - Exchange of the solder bath, for example weekly, which is however inflexible and complex.
  • - Exchange of the solder pots, for example weekly, which is also not very flexible.
  • - Use of two or more soldering machines in individual systems, which is, however, space-consuming and expensive, and the utilization is also very variable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenlötanlage sowie ein Wellenlötverfahren der o.g. Art derart auszugestalten, daß die zu erwartenden Umstellungen des Lotes auf relativ einfache Weise und kostenfreundlich realisiert werden können.The invention has for its object a Wave soldering as well as a wave soldering process of above-mentioned Kind in such a way that the expected changes of the solder realized in a relatively simple manner and cost-effectively can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wellenlötanlage der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 9 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a Wave soldering the above Kind with the features characterized in claim 1 and by a process of the above Kind with those characterized in claim 9 Features resolved. Advantageous embodiments of the invention are in the others claims described.

Bei einer Wellenlötanlage der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Lotfördereinrichtung zwei oder mehr Lotpumpen, die eine jeweilige Lotwelle erzeugen, mit jeweils getrennten Lotbehältern und Wellendüsen aufweist.With a wave soldering system of the above Type it is provided according to the invention that the Lotfördereinrichtung two or more solder pumps that generate a respective solder wave, with separate solder containers and wave nozzles having.

Zweckmäßigerweise sind in den separaten Lotbehältern wenigstens zwei verschiedenartige Lote, beispielsweise mit unterschiedlichem Bleigehalt, eingefüllt.At least in the separate solder containers are expedient two different types of solders, for example with different ones Lead content, filled.

Dies hat den Vorteil, daß in einer einzigen Wellenlötanlage verschiedene zu lötende Gegenstände für verschiedene Lote gleichzeitig bearbeitet werden können, indem für einen bestimmten zu lötenden Gegenstand lediglich diejenige Lotpumpe aktiviert wird, deren Lot auf diesen zu lötenden Gegenstand anzuwenden ist.This has the advantage that in a single wave soldering machine different to be soldered objects for different Solders can be edited simultaneously for one certain to be soldered The only object activated is the solder pump whose solder to be soldered on this Subject is applicable.

Es ist vorteilhafterweise eine Erkennungseinrichtung für von der Fördereinrichtung bewegte zu lötende Gegenstände vorgesehen, welche beim Transport dieser zu lötenden Gegenstände über die Wellenlötanlage in Abhängigkeit von dem erkannten zu lötenden Gegenstand jeweils nur diejenige Lotpumpe aktiviert, die das für diesen zu lötenden Gegenstand geeignete Lot enthält. Hierdurch ist es möglich, die zu lötenden Gegenstände bzgl. ihrer Zuordnung zu einem bestimmten Lot ungeordnet über die Wellenlötanlage laufen zu lassen.It is advantageously a recognition device for from the conveyor moved to be soldered objects provided which during the transport of these objects to be soldered via the wave soldering system dependent on from the recognized to be soldered Object only activates the solder pump that does this for him to be soldered Contains suitable solder. This makes it possible the ones to be soldered objects with regard to their assignment to a certain lot disordered over the Wave soldering to let go.

Die Erkennungseinrichtung weist beispielsweise einen Barcodeleser auf.The detection device points, for example a barcode reader.

Zweckmäßigerweise sind die Lotpumpen in Förderrichtung der Fördereinrichtung hintereinander angeordnet.The solder pumps are expedient in the conveying direction the conveyor arranged one behind the other.

Die zu lötenden Gegenstände sind beispielsweise Leiterplatten.The objects to be soldered are for example circuit boards.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Lotpumpen als elektrodynamische Linear-Pumpen ausgebildet.In a particularly preferred embodiment the solder pumps are designed as electrodynamic linear pumps.

Bei einem Verfahren der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß beim Fördern der zu lötenden Gegenstände an den Lotpumpen vorbei immer nur dieje nige Lotpumpe aktiviert wird, welche das für den jeweils zu lötenden Gegenstand geeignete Lot enthält.In a method of the above type, it is invented according to the invention provided that when conveying the objects to be soldered past the solder pumps, only that solder pump is activated which contains the solder suitable for the object to be soldered.

Dies hat den Vorteil, daß auf einer einzigen Wellenlötanlage gleichzeitig zu lötende Gegenstände bearbeitet werden können, die verschiedenartige Lote erfordern, ohne dafür die gesamte Wellenlötanlage auf eine andere Lotart umrüsten zu müssen.This has the advantage that on a single wave soldering machine to be soldered at the same time Objects edited can be which require different types of solders without the entire wave soldering system convert to a different type of solder to have to.

Zweckmäßigerweise wird jeder von der Fördereinrichtung transportierte zu lötende Gegenstand erkannt und die für diesen zu lötenden Gegenstand geeignete Lotart sowie die diese Lotart enthaltende Lotpumpe bestimmt.Conveniently, everyone from the Conveyor transported to be soldered Object recognized and the for to be soldered Suitable solder type and the solder pump containing this type of solder certainly.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wellenlötanlage schematisch in Seitenansicht.The invention is illustrated below closer to the drawing explained. This shows a preferred embodiment in the single figure the wave soldering system according to the invention schematically in side view.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt die dargestellte Wellenlötanlage einen Maschinensockel 10, auf dem eine Fördereinrichtung 12 für nicht dargestellte, auf ihrer Unterseite zu lötende Gegenstände angeordnet ist. Bei der erfindungsgemäßen Wellenlötanlage sind mehrere Lotpumpen 14, 15 und 16 in Förderrichtung hintereinander in Serie unterhalb der Fördereinrichtung 12 angeordnet. Jede der Lotpumpen 14, 15 und 16 enthält dabei ein bestimmtes Lot bzw. eine bestimmte Lotart bzw. eine bestimmte Lotlegierung, so daß die zu lötenden Gegenstände mit dem jeweils gewünschten bzw. erforderlichen bzw. geeigneten Lot bzw. Lotart gelötet werden können. Dazu werden die in Serie angeordneten Lotpumpen 14, 15 und 16 jeweils im Stand-by-Betrieb gehalten, und es wird nur jene Lotpumpe in Arbeitsbetrieb (Erzeugung einer Lotwelle) genommen, welche für den bestimmten Gegenstand das gewünschte Lot enthält.As can be seen from the drawing, the wave soldering system shown comprises a machine base 10 on which a conveyor 12 is arranged for objects, not shown, to be soldered on their underside. In the wave soldering system according to the invention there are several solder pumps 14 . 15 and 16 in series in the conveying direction below the conveyor 12 arranged. Each of the solder pumps 14 . 15 and 16 contains a specific solder or a specific solder type or a specific solder alloy, so that the objects to be soldered can be soldered with the desired or required or suitable solder or solder type. The solder pumps arranged in series are used for this 14 . 15 and 16 each held in stand-by mode, and only that solder pump is put into operation (generating a solder wave) which contains the desired solder for the specific object.

Die zu lötenden Gegenstände sind beispielsweise mit Steuerbefehlen, beispielsweise in Form von Barcodes, ausgerüstet. Am Beginn der durch die Fördereinrichtung 12 gebildeten Lötstraße ist eine entsprechende Erkennungseinrichtung 18 mit einem Barcodeleser angeordnet. Diese Erkennungseinrichtung 18 erkennt den von der Fördereinrichtung 12 in Pfeilrichtung vorbei transportierten zu lötenden Gegenstand und bestimmt daraus die für diesen Gegenstand geeignete Lotart. Hieraus bestimmt die Erkennungseinrichtung 18 diejenige Lotpumpe 14, 15 oder 16, welche eben diese Lotart enthält und aktiviert diese eine Lotpumpe. D.h. es wird eine Lotwelle von dieser Lotpumpe erzeugt. Alle anderen Lotpumpen werden deaktiviert, d.h. alle anderen Lotpumpen erzeugen keine Lotwelle, sondern befinden sich im Stand-by-Betrieb, bei dem das Lot lediglich umgewälzt wird.The objects to be soldered are equipped, for example, with control commands, for example in the form of barcodes. At the beginning of by the conveyor 12 The soldering line formed is a corresponding detection device 18 arranged with a barcode reader. This recognition device 18 recognizes that from the conveyor 12 Object to be soldered transported in the direction of the arrow and determines the type of solder suitable for this object. The recognition device determines from this 18 that solder pump 14 . 15 or 16 , which contains this type of solder and activates a solder pump. This means that a solder wave is generated by this solder pump. All other solder pumps are deactivated, ie all other solder pumps do not generate a solder wave, but are in stand-by mode, in which the solder is only circulated.

Die beschriebene Anlage ermöglicht es, zu lötende Gegenstände in beliebiger Reihenfolge bzgl. der zu verwendenden Lotart mit unterschiedlichem Lot zu löten. Bei praktisch gleichem Platzbedarf wie bei bisherigen Anlagen mit nur einer einzigen Lötpumpe lassen sich in einer Maschine (eine Fördereinrichtung, mehrere Lötpumpen) unterschiedliche Anforderungen bewältigen, was aus Kosten- und Platzgründen vor allem für kleinere Betriebe von großem Vorteil ist.The system described enables to be soldered objects in any order with regard to the type of solder to be used with different solder to solder. With practically the same space requirement as with previous systems just a single soldering pump can be in one machine (one conveyor, several soldering pumps) cope with different requirements, what for cost and space reasons everything for smaller companies of large Advantage is.

Claims (10)

Wellenlötanlage mit einer Fördereinrichtung für zu lötende Gegenstände und einer in Schwerkraftrichtung unterhalb der Fördereinrichtung angeordneten Lotfördereinrichtung zum Erzeugen einer die zu lötenden Gegenstände mit Lot benetzenden Lotwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotfördereinrichtung (12) zwei oder mehr Lotpumpen (14, 15, 16), die eine jeweilige Lotwelle erzeugen, mit jeweils getrennten Lotbehältern und Wellendüsen aufweist.Wave soldering system with a conveyor for objects to be soldered and a solder conveyor arranged in the direction of gravity below the conveyor for producing a solder wave wetting the objects to be soldered, characterized in that the solder conveyor ( 12 ) two or more solder pumps ( 14 . 15 . 16 ) that generate a respective solder wave, each with separate solder containers and shaft nozzles. Wellenlötanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den separaten Lotbehältern wenigstens zwei verschiedenartige Lote eingefüllt sind.Wave soldering according to claim 1, characterized in that at least in the separate solder containers two different types of solders are filled. Wellenlötanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erkennungseinrichtung (18) für von der Fördereinrichtung (12) bewegte zu lötende Gegenstände vorgesehen ist, welche beim Transport dieser zu lötenden Gegenstände über die Wellenlötanlage in Abhängigkeit von dem erkannten zu lötenden Gegenstand jeweils nur diejenige Lotpumpe aktiviert, die das für diesen zu lötenden Gegenstand geeignete Lot enthält.Wave soldering system according to claim 1 or 2, characterized in that a detection device ( 18 ) for from the conveyor ( 12 ) moving objects to be soldered is provided which, when transporting these objects to be soldered via the wave soldering system depending on the detected object to be soldered, only activates that solder pump which contains the solder suitable for this object to be soldered. Wellenlötanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinrichtung (18) einen Barcodeleser aufweist.Wave soldering system according to claim 3, characterized in that the detection device ( 18 ) has a barcode reader. Wellenlötanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotpumpen (14, 15, 16) in Förderrichtung der Fördereinrichtung (12) hintereinander angeordnet sind.Wave soldering system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the solder pumps ( 14 . 15 . 16 ) in the conveying direction of the conveyor ( 12 ) are arranged one behind the other. Wellenlötanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die verschiedenartigen Lote durch ihren Bleianteil unterscheiden.Wave soldering according to at least one of the claims 2 to 5, characterized in that the different types Differentiate solders by their lead content. Wellenlötanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu lötenden Gegenstände Leiterplatten sind.Wave soldering according to at least one of the preceding claims, characterized in that that the to be soldered objects PCBs are. Wellenlötanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotpumpen (14, 15, 16) als elektrodynamische Linear-Pumpen ausgebildet sind.Wave soldering system according to at least one of the preceding claims, characterized net that the solder pumps ( 14 . 15 . 16 ) are designed as electrodynamic linear pumps. Verfahren zum Wellenlöten von zu lötenden Gegenständen mit einer Wellenlötanlage gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fördern der zu lötenden Gegenstände an den Lotpumpen vorbei immer nur diejenige Lotpumpe aktiviert wird, welche das für den jeweils zu lötenden Gegenstand geeignete Lot enthält.Process for wave soldering of objects to be soldered with a wave soldering system according to at least any of the preceding claims, characterized in that at Promote the one to be soldered objects only the solder pump is activated past the solder pumps, which that for the one to be soldered Contains suitable solder. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder von der Fördereinrichtung transportierte zu lötende Gegenstand erkannt und die für diesen zu lötenden Gegenstand geeignete Lotart sowie die diese Lotart enthaltende Lotpumpe bestimmt wird.A method according to claim 8, characterized in that everybody from the conveyor transported to be soldered Object recognized and for this to be soldered Suitable solder type and the solder pump containing this type of solder is determined.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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