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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Vorteile der
U.S. Provisional Patent App. Nr. 62/591,711 , eingereicht am 28. November 2017, dessen Offenbarung hiermit durch Verweis hierin einbezogen wird.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Selektivlötmaschine und ein Verfahren zum Auftragen von geschmolzenem Lot auf ein Werkstück, und bezieht sich im Besonderen auf eine Lötmaschine und ein Verfahren zum Löten, während sich das Werkstück kontinuierlich bewegt.
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HINTERGRUND
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Selektivlötmaschinen haben den Vorteil, dass sie geschmolzenes Lot auf einzelne Stifte einer Komponente auf einem Substrat oder auf Gruppen von Stiften auftragen können, ohne andere Komponenten zu stören, die nicht gelötet werden müssen oder zum Beispiel den wärmeerzeugenden Effekten von Wellenlötmaschinen nicht standhalten können. Beim selektiven Löten wird mit einer vertikal ausgerichteten Düse eine kleine Fontäne (z. B. Säule) aus Lot gebildet, wobei die Düse und die Lotfontäne selektiv angehoben werden, um in das Loch der Leiterplatte („PCB“) einzugreifen, durch das sich der Stift einer Komponente oder eine Gruppe von Stiften/Löchern erstreckt. Im Gegensatz dazu wird bei einer Wellenlötmaschine die PCB durch ein Förderband über die Oberseite einer stationären Wellenlötdüse bewegt, die sich über die gesamte Breite der PCB erstreckt. Komponenten, die auf einer Unterseite der PCB, die wärmeempfindlich sind, angeordnet sind, müssen durch eine Schutzbefestigung abgeschirmt werden, und PCB, die auf der Unterseite Komponenten angeordnet haben, die eine vorbestimmte Höhe überschreiten (z. B. über einen Viertel Zoll hoch), können nicht auf einer Wellenlötmaschine gelötet werden, weil diese Komponenten während des Betriebs mit der Wellenlötdüse zusammenstoßen würden.
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Traditionelle Selektivlötmaschinen mit mehreren Stationen tragen Flussmittel und geschmolzenes Lot auf Werkstücke in dafür vorgesehenen Stationen auf. In solchen traditionellen Selektivlötmaschinen mit mehreren Stationen kann die Arbeit über eine oder mehrere Flussmitteldüsen in einer Flussmittelstation und über eine oder mehrere Lötdüsen in einer Selektivlötstation ausgeführt werden. Bei diesen traditionellen Selektivlötmaschinen mit mehreren Stationen ist es notwendig, die Förderung der Werkstücke in der entsprechenden Station anzuhalten, da die Arbeit ausgeführt werden muss, während das Werkstück im Stillstand ist. Das Anhalten der Förderung der Werkstücke hat den nachteiligen Effekt, dass die Durchsatzkapazität (d. h. die Anzahl der Werkstücke, die von der Maschine in einer bestimmten Zeit verarbeitet werden können) traditioneller Selektivlötmaschinen verringert wird, da jedes Mal, wenn das Werkstück an einer der Stationen anhält, Zeit verschwendet wird. Zusätzlich kann, je nach der Komplexität des Werkstücks, die Zeit für das Löten verschiedener Werkstücke verschieden sein.
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Ferner benötigen traditionelle Selektivlötmaschinen mit mehreren Stationen eine Anzahl von Komponenten, zum Beispiel Anhaltestifte, Sensoren, Fördererbremsen, mehrere Förderermotoren usw., um die Werkstücke an jeder Station anzuhalten und dadurch die Durchführung der Arbeit zu erlauben. Diese zusätzlichen Komponenten, die erforderlich sind, um das Werkstück an jeder Station anzuhalten, erhöhen die Komplexität, die Kosten und den gesamten Platzbedarf der Maschine, da die Stationen voneinander beabstandet sein müssen, um die zusätzlichen Komponenten unterzubringen. Da ferner jedes Werkstück an jeder Station anhält, ist die Länge eines bestimmten Werkstücks, das in traditionellen Selektivlötmaschinen mit mehreren Stationen verarbeitet werden kann, auf die Länge der kürzesten Station der Maschine beschränkt.
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Dementsprechend besteht ein Bedarf an verbesserten Lötmaschinen und Verfahren, welche die oben genannten Mängel beseitigen.
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KURZDARSTELLUNG
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Gesichtspunkte der vorliegenden Offenbarung sind auf ein Verfahren zum Auftragen von Lot auf ein Werkstück gerichtet, wobei das Verfahren das Empfangen eines ersten Werkstücks, das sich entlang einer Maschinenrichtung bewegt, und das Bewegen einer ersten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung und einer zur Maschinenrichtung rechtwinkligen Richtung einschließt. Das Verfahren schließt auch das Auftragen von Lot von der ersten Selektivlötdüse auf das erste Werkstück ein, während sich das erste Werkstück in Maschinenrichtung bewegt.
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Empfangen des ersten Werkstücks, das sich entlang der Maschinenrichtung bewegt, schließt das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung unter Verwendung eines Förderbands ein.
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Das Verfahren schließt ferner Folgendes ein: Verhindern einer Relativbewegung zwischen dem ersten Werkstück und dem Förderband, Zuordnen einer erfassten Position des ersten Werkstücks relativ zu dem Förderband zu den verfolgten Positionsdaten des Förderbands, wenn das Förderband das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt, und indirektes und kontinuierliches Überwachen einer Position des ersten Werkstücks, wenn das Förderband das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt, basierend auf den verfolgten Positionsdaten des Förderbands, die der erfassten Position des ersten Werkstücks zugeordnet sind.
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Das Bewegen der ersten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung verfolgt das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung.
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Das Verfahren schließt ferner das Erfassen der Bewegung einer Vorderkante des ersten Werkstücks ein. Das Bewegen der ersten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung verfolgt das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks. Auftragen des Lotes erfolgt, während die erste Selektivlötdüse die Bewegung des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgt.
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Das Verfahren schließt ferner das Synchronisieren der Bewegung der ersten Selektivlötdüse mit der Bewegung des ersten Werkstücks vor dem Auftragen des Lotes von der ersten Selektivlötdüse ein, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks.
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Das Verfahren schließt ferner ein: Bewegen einer zweiten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung, und Auftragen von Lot von der zweiten Selektivlötdüse auf das erste Werkstück, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt.
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Das Verfahren schließt ferner ein: Bewegen einer dritten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung, und Auftragen von Lot von der dritten Selektivlötdüse auf das erste Werkstück, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die ersten und zweiten Selektivlötdüsen Lot auf das erste Werkstück auftragen.
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Das Bewegen der ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüsen entlang der Maschinenrichtung verfolgt das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung.
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Das Verfahren schließt ferner das Erfassen einer Bewegung einer Vorderkante des ersten Werkstücks ein. Das Bewegen der ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüsen entlang der Maschinenrichtung verfolgt das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks. Das Auftragen des Lotes erfolgt, während die entsprechenden ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüsen die Bewegung des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen.
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Das Verfahren schließt ferner das Synchronisieren der Bewegung der ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüsen mit der Bewegung des ersten Werkstücks vor dem Auftragen des Lotes von den entsprechenden ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüsen ein, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks.
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Das Verfahren schließt ferner das Erwärmen des ersten Werkstücks ein, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt.
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Das Verfahren schließt ferner ein: Empfangen eines zweiten Werkstücks, das sich nach der Aufnahme des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung bewegt, Auftragen von Lot von der ersten Selektivlötdüse auf das zweite Werkstück, während sich das zweite Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die zweite Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt.
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Das Verfahren schließt ferner ein: Bewegen einer Flussmitteldüse entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung, und Auftragen von Flussmittel von der Flussmitteldüse auf das erste Werkstück, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt.
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Das Verfahren schließt ferner das Erwärmen des ersten Werkstücks ein, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt.
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Das erste Werkstück wird erwärmt, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die Flussmitteldüse ein Flussmittel auf das erste Werkstück aufträgt.
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Das Bewegen der Flussmitteldüse entlang der Maschinenrichtung verfolgt das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung.
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Das Verfahren schließt ferner das Erfassen einer Bewegung einer Vorderkante des ersten Werkstücks ein. Das Bewegen der Flussmitteldüse entlang der Maschinenrichtung verfolgt das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks. Das Auftragen des Flussmittels erfolgt, während die Flussmitteldüse die Bewegung des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgt.
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Das Verfahren schließt ferner das Synchronisieren der Bewegung der Flussmitteldüse mit der Bewegung des ersten Werkstücks vor dem Auftragen des Flussmittels aus der Flussmitteldüse ein, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks.
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Andere Gesichtspunkte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein System zum Auftragen von Lot auf ein Werkstück, wobei das System ein Förderband zum Bewegen eines ersten Werkstücks entlang einer Maschinenrichtung einschließt. Das System schließt auch eine erste Selektivlötdüse ein, die konfiguriert ist, um sich entlang der Maschinenrichtung und einer Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung zu bewegen und um Lot auf das erste Werkstück aufzutragen, während sich das erste Werkstück auf dem Förderband entlang der Maschinenrichtung bewegt.
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Das System schließt ferner eine zweite Selektivlötdüse ein, die konfiguriert ist, um sich entlang der Maschinenrichtung und rechtwinklig zur Maschinenrichtung zu bewegen und um Lot auf das erste Werkstück aufzutragen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband bewegt und während die erste Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt.
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Das System schließt ferner eine dritte Selektivlötdüse ein, die konfiguriert ist, um sich entlang der Maschinenrichtung und der rechtwinkligen Richtung zur Maschinenrichtung zu bewegen und um Lot auf das erste Werkstück aufzutragen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband bewegt und während die erste und die zweite Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück auftragen.
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Das System schließt ferner ein: eine Vielzahl von Sensoren, die jeweils einer der ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüsen zugeordnet sind und die konfiguriert sind, um die Bewegung des ersten Werkstücks zu erfassen, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die Bewegung jeder der ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüsen zu vorbestimmten Positionen des ersten Werkstücks und entlang der Maschinenrichtung selektiv zu steuern, basierend auf der Bewegung des ersten Werkstücks, die von den entsprechenden Sensoren erfasst wird.
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Das System schließt ferner einen Heizkörper ein, der konfiguriert ist, um das erste Werkstück zu erwärmen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt.
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Das Förderband bewegt ein zweites Werkstück in der Maschinenrichtung anschließend an die Aufnahme des ersten Werkstücks. Die erste Selektivlötdüse ist konfiguriert, um Lot auf das zweite Werkstück aufzutragen, während sich das zweite Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die zweite Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt.
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Das System schließt ferner eine Flussmitteldüse ein, die konfiguriert ist, um sich entlang der Maschinenrichtung und in der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung zu bewegen. Die Flussmitteldüse ist konfiguriert, um Flussmittel auf das erste Werkstück aufzutragen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband bewegt.
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Das System schließt ferner ein: einen Sensor, welcher der Flussmitteldüse zugeordnet ist und konfiguriert ist, um die Bewegung des ersten Werkstücks zu erfassen, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die Bewegung der Flussmitteldüse zu vorbestimmten Positionen des ersten Werkstücks selektiv zu steuern und die Bewegung der Flussmitteldüse entlang der Maschinenrichtung zu steuern, basierend auf der Bewegung des ersten Werkstücks, die durch den Sensor erfasst wird.
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Das System schließt ferner einen Heizkörper ein, der konfiguriert ist, um das erste Werkstück zu erwärmen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die Flussmitteldüse Flussmittel auf das erste Werkstück aufträgt.
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Das System schließt ferner eine Pumpe ein, die konfiguriert ist, um Lot von einem Lotbehälter zu der ersten Selektivlötdüse zu bewegen.
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Das System schließt ferner eine Steuerung ein, die konfiguriert ist, um den Betrieb des Förderbands und der ersten Selektivlötdüse zu steuern.
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Die erste Selektivlötdüse ist konfiguriert, um Lot auf eine Teilmenge einer Vielzahl von ausgesetzten Komponentenstiften auf dem ersten Werkstück aufzutragen.
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Das erste Werkstück ist eine Leiterplatte.
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Das System schließt ferner einen Halter ein, der fest am Förderband befestigt ist, so dass das Förderband konfiguriert ist, um den Halter entlang der Maschinenrichtung zu befördern. Der Halter ist konfiguriert, um das erste Werkstück zu ergreifen, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Förderband und dem ersten Werkstück verhindert wird, während das Förderband das erste Werkstück bewegt.
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Das System schließt ferner eine Steuerung ein, die konfiguriert ist, um eine Position des ersten Werkstücks kontinuierlich zu überwachen, während das erste Werkstück durch das Förderband entlang der Maschinenrichtung bewegt wird.
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Die Steuerung ist konfiguriert, um: eine erfasste Position des ersten Werkstücks relativ zum Förderband den verfolgten Positionsdaten des Förderbands zuzuordnen, während das Förderband das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt, und indirekt und kontinuierlich eine Position des ersten Werkstücks zu überwachen, während das erste Werkstück durch das Förderband entlang der Maschinenrichtung bewegt wird, basierend auf den verfolgten Positionsdaten des Förderbands, die der erfassten Position des ersten Werkstücks zugeordnet sind.
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Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine Selektivlötmaschine zum selektiven Löten von Werkstücken, einschließlich eines Flussmittelauftragsbereichs, der konfiguriert ist, um Flussmittel auf die Böden der Werkstücke aufzutragen, eines Erwärmungsbereichs, der konfiguriert ist, um die Böden der Werkstücke zu erwärmen, und eines Selektivlötbereichs, der konfiguriert ist, um die Böden der Werkstücke selektiv zu löten. Die Selektivlötmaschine schließt auch ein Förderband ein, das für die Förderung der Werkstücke konfiguriert ist, wobei sich das Förderband durch den Flussmittelauftragsbereich, den Erwärmungsbereich und den Selektivlötbereich erstreckt. Die Selektivlötmaschine schließt auch eine Steuerung ein, die konfiguriert ist, um das Förderband zu steuern, um die Werkstücke kontinuierlich durch den Flussmittelauftragsbereich, den Erwärmungsbereich und den Selektivlötbereich zu befördern und um das Auftragen von Flussmittel, Wärme und Lot in jedem entsprechenden Bereich zu steuern, ohne die Werkstücke anzuhalten. Der Flussmittelauftragsbereich grenzt an den Erwärmungsbereich und der Erwärmungsbereich grenzt an den Selektivlötbereich.
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Das Förderband ist konfiguriert, um die Werkstücke in einer Maschinenrichtung zu befördern.
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Der Selektivlötbereich schließt eine erste Selektivlötdüse und einen ersten Lotbehälter in Fluidkommunikation mit der ersten Selektivlötdüse ein.
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Der Selektivlötbereich schließt eine zweite Selektivlötdüse und einen zweiten Lotbehälter in Fluidkommunikation mit der zweiten Selektivlötdüse ein. Die erste Selektivlötdüse ist konfiguriert, um sich entlang einer Maschinenrichtung und einer Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung zu bewegen und um Lot auf ein erstes Werkstück der Werkstücke aufzutragen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband bewegt. Die zweite Selektivlötdüse ist konfiguriert, um sich entlang der Maschinenrichtung und rechtwinklig zur Maschinenrichtung zu bewegen und um Lot auf das erste Werkstück aufzutragen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband bewegt und während die erste Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt.
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Der erste Lotbehälter und der zweite Lotbehälter sind, relativ zueinander entlang mindestens einer der beiden Maschinenrichtungen und der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung, gestaffelt angeordnet.
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Die Steuerung ist ferner konfiguriert, um die Bewegung des ersten Lotbehälters und des zweiten Lotbehälters zu vorbestimmten Positionen des ersten Werkstücks selektiv zu steuern.
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Der Flussmittelauftragsbereich schließt eine Flussmitteldüse und der Erwärmungsbereich einen Heizkörper ein.
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Die Werkstücke sind Leiterplatten.
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Das Förderband ist ein einzelnes Förderband für das Befördern der Werkstücke.
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Das einzelne Förderband ist ein Kettenförderband, das von einem einzigen Motor angetrieben wird.
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Es sind keine Anhaltstifte bereitgestellt, um die Werkstücke zwischen einem Anfang und einem Ende des Förderbands anzuhalten.
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Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung schließt ein Verfahren zum Auftragen von Lot auf ein Werkstück unter Verwendung einer Selektivlötmaschine ein, die einen Flussmittelauftragsbereich, einen Erwärmungsbereich und einen Selektivlötbereich einschließt. Das Verfahren schließt das Befördern eines ersten Werkstücks durch den Flussmittelauftragsbereich, den Erwärmungsbereich und den Selektivlötbereich in dieser Reihenfolge ein. Das Verfahren schließt auch das Auftragen von Flussmittel auf einen Boden des ersten Werkstücks ein, während das erste Werkstück durch den Flussmittelauftragsbereich befördert wird, das Erwärmen eines Vorderendes des ersten Werkstücks, während das erste Werkstück durch den Erwärmungsbereich befördert wird und während das Flussmittel auf ein Hinterende des ersten Werkstücks in dem Flussmittelauftragsbereich aufgetragen wird, und das selektive Löten des Vorderendes des ersten Werkstücks unter Verwendung einer Selektivlötdüse des Selektivlötbereichs, während das Hinterende des ersten Werkstücks in dem Erwärmungsbereich erwärmt wird.
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Das Befördern des ersten Werkstücks schließt das Bewegen des ersten Werkstücks entlang einer Maschinenrichtung unter Verwendung eines Förderbands ein.
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Das Verfahren schließt ferner ein: selektives Löten eines ersten Abschnitts des Vorderendes des ersten Werkstücks unter Verwendung einer ersten Selektivlötdüse des Selektivlötbereichs, während das Hinterende des ersten Werkstücks im Erwärmungsbereich erwärmt wird, und selektives Löten eines zweiten Abschnitts des Vorderendes des ersten Werkstücks unter Verwendung einer zweiten Selektivlötdüse des Selektivlötbereichs, die von der ersten Selektivlötdüse gestaffelt ist, während ein erster Abschnitt des Hinterendes des ersten Werkstücks unter Verwendung der ersten Selektivlötdüse selektiv gelötet wird.
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Das Verfahren schließt ferner das Bewegen einer Flussmitteldüse des Flussmittelauftragsbereichs ein, die das Flussmittel entlang einer Maschinenrichtung aufträgt, in der das erste Werkstück befördert wird, und einer Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung, während das Flussmittel aufgetragen wird und während das erste Werkstück durch den Flussmittelauftragsbereich befördert wird.
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Das Verfahren schließt auch das Bewegen einer Selektivlötdüse des Selektivlötbereichs entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zu der Maschinenrichtung ein, während das erste Werkstück durch den Selektivlötbereich befördert wird.
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Das Verfahren schließt ferner den Schritt des ständigen Bewegens des ersten Werkstücks durch den Flussmittelauftragsbereich, den Erwärmungsbereich und den Selektivlötbereich ein.
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Verschiedene zusätzliche Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden den gewöhnlichen Fachleuten bei der Überprüfung der folgenden detaillierten Beschreibung der veranschaulichenden Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich sein.
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Figurenliste
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Die folgende detaillierte Beschreibung wird besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird. Zur Veranschaulichung sind in den Zeichnungen Beispiele gezeigt; allerdings beschränkt sich der Gegenstand nicht auf die spezifischen Elemente und Instrumente, die offenbart wurden. In den Zeichnungen:
- veranschaulicht 1 eine schematische Ansicht einer beispielhaften Lötmaschine gemäß den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung;
- veranschaulicht 2 eine schematische Draufsicht einer weiteren beispielhaften Lötmaschine gemäß den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung;
- veranschaulicht 3 eine schematische Draufsicht der beispielhaften Lötmaschine aus 2, während die Maschine an einem ersten Werkstück und mit einem zweiten Werkstück in der Warteschlange arbeitet;
- veranschaulicht 4 eine schematische Draufsicht der beispielhaften Lötmaschine aus 2 und 3, während die Maschine am ersten und zweiten Werkstück und mit einem dritten Werkstück in der Warteschlange arbeitet;
- veranschaulicht 5 eine schematische Draufsicht der beispielhaften Lötmaschine aus 2-4, während die Maschine das erste, zweite und dritte Werkstück bearbeitet;
- veranschaulicht 6 einen beispielhaften Prozess für das Aufbringen von Lot auf ein Werkstück gemäß den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung; und
- veranschaulicht 7 einen weiteren beispielhaften Prozess für das Aufbringen von Lot auf ein Werkstück gemäß den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bezogen auf 1 wird eine Selektivlötmaschine 100 gemäß den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die Selektivlötmaschine 100 kann ein Förderband 120, einen Flussmittelauftragsbereich 130, einen Erwärmungsbereich 140 und/oder einen Selektivlötbereich 150 einschließen. Das Förderband 120 kann konfiguriert werden, um ein oder mehrere Werkstücke (nicht gezeigt) entlang einer Maschinenrichtung zu bewegen, z. B. entlang einer horizontalen X-Achse, wie in 1 dargestellt, durch den Flussmittelauftragsbereich 130, den Erwärmungsbereich 140 und/oder den Selektivlötbereich 150. Das Werkstück kann eine Leiterplatte („PCB“) sein, die eine Vielzahl von freiliegenden Komponentenstiften einschließen kann. Das Werkstück kann von dem Förderband 120 kontinuierlich entlang der Maschinenrichtung durch den Flussmittelauftragsbereich 130, den Erwärmungsbereich 140 und den Selektivlötbereich 150 in dieser Reihenfolge befördert werden. Die Selektivlötmaschine 100 kann ferner eine Steuerung 110 (z. B. einen Computer) einschließen, die das Förderband 120 steuert, um die Werkstücke kontinuierlich durch den Flussmittelauftragsbereich 130, den Erwärmungsbereich 140 und den Selektivlötbereich 150 zu befördern, um die Auftragung von Flussmittel, Wärme und Lot in den entsprechenden Bereichen ohne Anhalten der Werkstücke zu steuern.
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Das Förderband 120 kann ein einzelnes Förderband sein, der sich kontinuierlich durch den Flussmittelauftragsbereich 130, den Erwärmungsbereich 140 und den Selektivlötbereich 150 erstreckt. Das Förderband 120 kann Systeme umfassen, die Bänder, Ketten, Schienen und/oder Walzen und das gleiche Antriebssystem, einschließlich zum Beispiel eines Motors 160, einsetzen, um das Werkstück durch jeden der Bereiche zu befördern. Das Förderband 120 kann ein Kettenförderband sein, das von einem einzelnen Motor 160 angetrieben wird. Die Steuerung 110 kann das Förderband 120 steuern, um die Werkstücke kontinuierlich durch den Flussmittelauftragsbereich 130, den Erwärmungsbereich 140 und den Selektivlötbereich 150 zu befördern, und kann die Auftragung von Flussmittel, Wärme und Lot in den jeweiligen Bereichen ohne Anhalten der Werkstücke steuern. Das Förderband 120 kann ohne Anhaltestifte bereitgestellt werden. Das heißt, es können keine Anhaltestifte bereitgestellt werden, um die Werkstücke zwischen einem Anfang und einem Ende des Förderbands anzuhalten, so dass sich das Förderband, gesteuert von der Steuerung 110, kontinuierlich bewegt.
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Die Selektivlötmaschine 100 kann auch einen Halter 170 einschließen, der fest am Förderband 120 befestigt werden kann, so dass das Förderband 120 den Halter 170 entlang der Maschinenrichtung befördern kann. Der Halter 170 kann konfiguriert werden, um das Werkstück und/oder eine Palette, die mehrere Werkstücke hält, zu ergreifen. Zum Beispiel kann der Halter 170 eine oder mehrere Klemmen (nicht gezeigt) einschließen, die das Werkstück an das Förderband 120 klemmen. Der Halter 170 kann das Werkstück direkt oder indirekt ergreifen, so dass es keine Relativbewegung (d. h. keine Verrutschen) zwischen dem Werkstück und z. B. der Kette, dem Band usw. des Förderbands 120 gibt, während das Förderband 120 das Werkstück kontinuierlich durch z. B. den Flussmittelauftragsbereich 130, den Erwärmungsbereich 140 und/oder den Selektivlötbereich 150 befördert. Der Halter 170 kann die Primärbefestigung zwischen dem Förderband 120 und dem Werkstück bilden, wobei das Werkstück indirekt vom Förderband 120 über den Halter 170 befördert wird. Alternativ kann der Halter 170 die Befestigung zwischen dem Förderband 120 und dem Werkstück ergänzen, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Förderband 120 verhindert wird.
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Durch Verhindern einer Relativbewegung (d. h. Verrutschen) zwischen dem Werkstück und dem Förderband 120 unter Verwendung des Halters 170 kann die Steuerung 110 die Position des Werkstücks kontinuierlich überwachen, während das Werkstück vom Förderband 120 durch die Selektivlötmaschine 100 befördert wird. In Ausführungsformen kann die Steuerung 110 eine erfasste Position des Werkstücks relativ zu dem Förderband 120 den verfolgten Positionsdaten des Förderbands 120 zuordnen, während das Förderband 120 das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt. Die Steuerung 110 kann indirekt und kontinuierlich eine Position des Werkstücks überwachen, während das Werkstück vom Förderband 120 entlang der Maschinenrichtung bewegt wird, basierend auf den verfolgten Positionsdaten des Förderbands 120, die der erfassten Position des Werkstücks zugeordnet sind.
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Zum Beispiel kann ein Sensor 135 des Flussmittelauftragsbereichs 130 (weiter unten beschrieben) und/oder ein Sensor 155 des Selektivlötbereichs 150 (weiter unten beschrieben) die Position des Werkstücks relativ zum Förderband 120 erkennen. In Ausführungsformen, in denen das Förderband 120 eine Kette oder ein Band einschließt, kann der Sensor (z. B. der Sensor 135 und/oder der Sensor 155) die Position des Werkstücks auf/an der Kette oder dem Band erkennen, die sich nicht ändert, da der Halter 170 eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Förderband 120 verhindert. Die Steuerung 110 kann die erfasste Position des Werkstücks relativ zum Förderband 120 den Positionsdaten des Förderbands 120 zuordnen, während das Förderband 120 das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt. Zum Beispiel können Codierer (nicht gezeigt), die auf dem Motor 160 bereitgestellt werden, Positionsdaten der Kette/des Bandes an die Steuerung 110 übermitteln, während das Förderband 120 das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt. Die Codierer können kontinuierlich Positionsdaten des Förderbands 120 an die Steuerung 110 bereitstellen, während das Förderband 120 das Werkstück durch die Selektivlötmaschine 100 befördert. Da die erfasste Position des Werkstücks relativ zum Förderband 120 den Positionsdaten des sich bewegenden Förderbands 120 zugeordnet werden kann, kann die Steuerung 110 indirekt und kontinuierlich die Position des Werkstücks, das durch die Selektivlötmaschine 100 befördert wird, überwachen, indem sie die Positionsdaten des sich bewegenden Förderbands 120 verfolgt. Die Steuerung 110 kann den Flussmittelauftragsbereich 130, den Erwärmungsbereich 140 und/oder den Selektivlötbereich 150 durch den Einsatz der kontinuierlich überwachten Position des Werkstücks (d. h. während das Werkstück vom Förderband 120 befördert wird) genau steuern.
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Der Flussmittelauftragsbereich 130 kann das Flussmittel z. B. auf den Boden des einen oder mehrerer Werkstücke auftragen. Der Flussmittelauftragsbereich 130 kann einen Flussmittelwagen 131 in Fluidkommunikation mit einer Flussmitteldüse 132 einschließen. Obwohl die Selektivlötmaschine 100 einschließlich eines Flussmittelwagens und einer Flussmitteldüse offenbart wird, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann eine beliebige Anzahl von Flussmittelwagen, Düsen usw. einschließen. Die Flussmitteldüse 132 kann ein Sprühflussmittel, ein Tropfenstrahlflussmittel und/oder ein Zerstäubungsflussmittel sein und kann auch konfiguriert werden, um Komponenten der Werkstücke zu reinigen, bevor die Werkstücke gelötet werden. Zum Beispiel können jegliche Verunreinigungen, wie etwa das Bilden von Oxidschichten auf dem Substrat, den Lötprozess beeinflussen, was dann zu qualitativ schlechten Lotverbindungen führen kann.
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Die Flussmitteldüse 132 kann sich z. B. durch Bewegung des Flussmittelwagens 131 entlang der Maschinenrichtung, entlang der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung und/oder entlang der Z-Richtung, bewegen, während sich das Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 120 bewegt. Der Flussmittelauftragsbereich 130 schließt ferner den Sensor 135 ein, der z. B. die Bewegung einer Vorderkante des Werkstücks erfassen und Informationen, die der erfassten Bewegung zugeordnet sind, über eine drahtgebundene und/oder drahtlose Verbindung an die Steuerung 110 übertragen kann. Die Steuerung 110 kann die Bewegung der Flussmitteldüse 132 selektiv steuern, z. B. durch Bewegung des Flussmittelwagens 131 zu vorbestimmten Positionen des Werkstücks und entlang der Maschinenrichtung, basierend auf den Informationen, die der vom Sensor 135 erfassten Bewegung des Werkstücks zugeordnet sind. Basierend auf den übertragenen Informationen, die der vom Sensor 135 erfassten Bewegung zugeordnet sind, kann die Steuerung 110 die Bewegung der Flussmitteldüse 132, z. B. durch Bewegung des Flussmittelwagens 131, mit der Bewegung des Werkstücks entlang der Maschinenrichtung synchronisieren, bevor die Flussmitteldüse 132 das Flussmittel auf das Werkstück aufträgt.
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Der Erwärmungsbereich 140 kann das Werkstück erwärmen. Zum Beispiel kann der Erwärmungsbereich 140 konfiguriert werden, um den Boden eines oder mehrerer Werkstücke zu erwärmen. Der Erwärmungsbereich 140 kann einen oder mehrere Heizkörper 141 einschließen, die berührungslose (z. B. Infrarot-, Konvektions- usw.) Heizkörper sein können. Der Erwärmungsbereich 140 kann mit einem Bodenheizkörper bereitgestellt werden, der zwischen dem Flussmittelauftragsbereich 130 und dem Selektivlötbereich 150 angeordnet ist und konfiguriert ist, um die Temperatur des Werkstücks zu erhöhen, während das Werkstück durch den Erwärmungsbereich 140 befördert wird. Die Selektivlötmaschine 100 kann mit einem oberen Heizkörper bereitgestellt werden, der sich entlang der Maschinenrichtung und jeweils über dem Flussmittelauftragsbereich 130, dem Erwärmungsbereich 140 und dem Selektivlötbereich 150 (z. B. entlang der gesamten Maschinenrichtung der Selektivlötmaschine 100) erstreckt, um den Bodenheizkörper beim Erhöhen der Temperatur des Werkstücks zu helfen und die erhöhte Temperatur des Werkstücks während des Lötprozesses aufrechtzuerhalten. Der eine oder mehrere Heizkörper 141 können das Werkstück (z. B. ein erstes Werkstück) erwärmen, während sich das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt, während eine Selektivlötdüse 152 (z. B. eine erste Selektivlötdüse) Lot auf das Werkstück aufträgt und/oder während die Flussmitteldüse 132 Flussmittel auf das Werkstück aufträgt.
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Der Selektivlötbereich 150 kann eine Selektivlötdüse 152 einschließen (z. B. eine erste Selektivlötdüse). Der Selektivlötbereich 150 kann ferner einen Lotwagen 151 einschließen, der einen Lotbehälter 153 mit einer darin angeordneten Pumpe 154 und der daran befestigten Selektivlötdüse 152 aufweist. Obwohl die Selektivlötmaschine 100 als einen Lotwagen, einen Lotbehälter und eine Lötdüse einschließend offenbart wird, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann eine beliebige Anzahl von Lotwagen, -behältern, -düsen usw. einschließen. Die Pumpe 154 kann geschmolzenes Lot (z. B. Lot aus Zinnlegierung) aus dem Lotbehälter 153 zu der Selektivlötdüse 152 pumpen, die in Fluidkommunikation mit dem Lotbehälter 153 steht. Der Selektivlötbereich 150 kann ferner den Sensor 155 einschließen. Der Selektivlötbereich 150 kann selektiv die Böden von einem oder mehreren Werkstücken löten. Durch das Einsetzen von selektivem Löten, im Gegensatz zum Wellenlöten, kann geschmolzenes Lot auf einzelne Stifte einer Komponente auf einem Substrat oder auf Gruppen von Stiften aufgetragen werden, ohne andere Komponenten zu stören, die nicht gelötet werden müssen oder z. B. den wärmeerzeugenden Effekten von Wellenlötmaschinen nicht standhalten können. Selektives Löten kann zum Beispiel das Bilden einer kleinen Fontäne (z. B. Säule) aus Lot einschließen, unter Verwendung einer vertikal ausgerichteten Düse (z. B. die Selektivlötdüse 152), wobei die Düse und die Lotfontäne selektiv angehoben werden, um mit dem Werkstück in Verbindung zu treten.
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Die Selektivlötdüse 152 kann sich entlang der Maschinenrichtung, einer Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung (z. B. entlang einer vertikalen Y-Achse, wie in 1 dargestellt) und/oder entlang einer Aufwärts-/Abwärts-„Z-Richtung“ (nicht gezeigt) bewegen, die sowohl zur Maschinenrichtung als auch zur Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung rechtwinklig ist, um selektiv Lot auf das Werkstück aufzutragen (z. B. an seinem Boden), während sich das Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 120 bewegt. Zum Beispiel kann die Selektivlötdüse 152 Lot auf eine Teilmenge einer Vielzahl von freiliegenden Komponentenstiften auf dem Werkstück auftragen. Der Sensor 155 kann die Bewegung z. B. einer Vorderkante des Werkstücks erfassen und Informationen, die der erfassten Bewegung zugeordnet sind, über eine drahtgebundene und/oder drahtlose Verbindung an die Steuerung 110 übertragen, die konfiguriert ist, um den Betrieb der Selektivlötdüse 152 zu steuern. Zum Beispiel kann die Steuerung 110 die Bewegung der Selektivlötdüse 152 z. B. über die Bewegung des Lotwagens 151, welche die Bewegung des Lotbehälters 153 (und/oder eines zweiten, nicht gezeigten Lotbehälters) einschließt, auf vorbestimmte Positionen des Werkstücks selektiv steuern und, um die Bewegung entlang der Maschinenrichtung, basierend auf der Information, die der Bewegung des Werkstücks, wie sie vom Sensor 155 erfasst wird, zugeordnet ist, zu steuern. In Ausführungsformen kann die Steuerung 110, basierend auf den übertragenen Informationen, die der vom Sensor 155 erfassten Bewegung zugeordnet sind, die Bewegung der Selektivlötdüse 152 synchronisieren, z. B. durch die Bewegung des Lotwagens 151, welche die Bewegung des Lotbehälters 153 einschließt, mit der Bewegung des Werkstücks entlang der Maschinenrichtung, bevor die Selektivlötdüse 152 das Lot auf das Werkstück aufträgt.
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Basierend auf den oben genannten Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung ist die Selektivlötmaschine 100 konfiguriert, um Werkstücke in kürzerer Zeit durch die Maschine zu bewegen als traditionelle Selektivlötmaschinen mit mehreren Stationen, die ein Anhalten der Beförderung der Werkstücke erfordern, um die erforderlichen Arbeiten daran auszuführen. Das heißt, die Durchsatzkapazität der Selektivlötmaschine 100 ist relativ zu traditionellen Selektivlötmaschinen erhöht, da der Flussmittelauftragsbereich 130, der Erwärmungsbereich 140 und der Selektivlötbereich 150 konfiguriert sind, um auf dem Werkstück zu arbeiten, während sich das Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 120 bewegt, d. h. ohne das Werkstück anzuhalten. Darüber hinaus werden die Komplexität, die Kosten und der gesamte Platzbedarf der Selektivlötmaschine 100 wegen der Beseitigung von Komponenten, die für das Anhalten der Werkstücke in jedem Bereich erforderlich sind, reduziert. Ferner kann aufgrund der Beseitigung von Komponenten, die zum Anhalten der Werkstücke in jedem Bereich erforderlich sind, der Flussmittelauftragsbereich 130 direkt an den Erwärmungsbereich 140 und der Erwärmungsbereich 140 direkt an den Selektivlötbereich 150 anstoßen, um dadurch den Platzbedarf der Selektivlötmaschine 100 weiter zu verringern. Darüber hinaus ist die Länge des Werkstücks nicht durch die Größe der Selektivlötmaschine 100 begrenzt, da der Flussmittelauftragsbereich 130, der Erwärmungsbereich 140 und der Selektivlötbereich 150 konfiguriert sind, um auf dem Werkstück zu arbeiten, während sich das Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 120 bewegt, d. h. ohne das Werkstück anzuhalten.
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Unter Bezugnahme auf 2-5 allgemein und insbesondere unter Bezugnahme auf 2 wird eine weitere Selektivlötmaschine 200 gemäß den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Falls nicht ausdrücklich anders angegeben, können die oben beschriebenen Merkmale der Selektivlötmaschine 100 getrennt und/oder in verschiedenen Kombinationen mit den unten beschriebenen Merkmalen der Selektivlötmaschine 200 verwendet werden und umgekehrt. Darüber hinaus kann die Selektivlötmaschine 200 die gleichen oder ähnliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aufweisen, wie oben bezüglich der Lötmaschine 100 beschrieben.
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Wie in 2 dargestellt, kann ein erstes Werkstück W1 in die Warteschlange auf einem Förderband 220 eintreten. Das Förderband 220 kann eine erste Förderschiene 221 und eine zweite Förderschiene 222 einschließen, die parallel angeordnet sind und sich entlang der Maschinenrichtung (z. B. entlang der in 2 dargestellten X-Achse) über die gesamte Selektivlötmaschine 200 erstrecken können, um das erste Werkstück W1 durch jeweils einen Flussmittelauftragsbereich 230, einen Erwärmungsbereich 240 mit einem Heizkörper 241 und einen Selektivlötbereich 250 zu befördern.
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Die Selektivlötmaschine 200 kann ferner eine erste Tragschiene 223 und eine zweite Tragschiene 224 einschließen, die ebenfalls parallel angeordnet sind und sich entlang der Maschinenrichtung über die gesamte Selektivlötmaschine 200 erstrecken können. Die erste Tragschiene 223 und die zweite Tragschiene 224 können eine Reihe von Träger tragen, z. B. einen ersten Träger 225a, einen zweiten Träger 225b, einen dritten Träger 225c und einen vierten Träger 225d. Die Trägerreihen werden jeweils von einer Steuerung (nicht gezeigt), z. B. einem Computer, gesteuert und von Aktuatoren (nicht gezeigt), z. B. Motoren, angetrieben, die eine freie Bewegung der jeweiligen Schienen entlang der Maschinenrichtung ermöglichen, wie in 2 dargestellt.
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Insbesondere der erste Träger 225a der Selektivlötmaschine 200 ist dem Flussmittelauftragsbereich 230 zugeordnet und schließt einen darauf bereitgestellten Flussmittelwagen 231 ein. Der Flussmittelwagen 231 wird von der Steuerung gesteuert und durch einen Aktuator (nicht gezeigt), z. B. am Motor, angetrieben, der eine freie Bewegung in der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung (z. B. die in 2 dargestellte Y-Achse) und in der Z-Richtung (d. h. eine Aufwärts-Abwärts-Richtung rechtwinklig zur X- und Y-Achse, die in 2 dargestellt ist) zulässt. Die Steuerung kann selektiv eine Flussmitteldüse 232 des Flussmittelwagens 231 an vorbestimmten Positionen des ersten Werkstücks W1 positionieren und kann die Flussmitteldüse 232 z. B. durch Bewegung des Flussmittelwagens 231 anweisen, Flussmittel auf die vorbestimmten Positionen aufzutragen. Obwohl die Selektivlötmaschine 200 einen Flussmittelwagen und eine Flussmitteldüse einschließt, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann ferner eine Vielzahl von Flussmittelwagen und Flussmitteldüsen einschließen. Dementsprechend kann der Flussmittelauftragsbereich 230 zum Beispiel den ersten Träger 225a, den Flussmittelwagen 231 und die Flussmitteldüse 232 einschließen. Der Flussmittelbereich 230 kann an den Erwärmungsbereich 240 grenzen. Obwohl die Selektivlötmaschine 200 offenbar einen Flussmittelwagen, eine Flussmitteldüse usw. einschließt, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann eine beliebige Anzahl von Flussmittelwagen, Düsen usw. einschließen.
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Der zweite Träger 225b, der dritte Träger 225c und der vierte Träger 225d sind jeweils einem entsprechenden ersten Lotwagen 251a, einem zweiten Lotwagen 251b und einem dritten Lotwagen 251c des Selektivlötbereichs 250 zugeordnet und werden jeweils ähnlich von der Steuerung gesteuert und von entsprechenden Aktuatoren (nicht gezeigt) angetrieben, z. B. Motoren, die eine freie Bewegung in der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung und in der Z-Richtung (d. h. eine Aufwärts-Abwärts-Richtung) ermöglichen. Der erste Lotwagen 251a, der zweite Lotwagen 251b und der dritte Lotwagen 251c schließen entsprechend eine erste Selektivlötdüse 252a, eine zweite Selektivlötdüse 252b und eine dritte Selektivlötdüse 252c ein. Jede von der ersten Selektivlötdüse 252a, der zweiten Selektivlötdüse 252b und der dritten Selektivlötdüse 252c steht in Fluidkommunikation mit den entsprechenden Lotbehältern (nicht gezeigt). Obwohl die Selektivlötmaschine 200 als drei Lotwagen, drei Selektivlötdüsen usw. einschließend offenbart wird, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann eine beliebige Anzahl von Lotwagen und Düsen einschließen, wobei jeweils nur eine davon eingeschlossen ist.
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Die Steuerung kann selektiv die erste Selektivlötdüse 252a, die zweite Selektivlötdüse 252b und die dritte Selektivlötdüse 252c an vorbestimmten Positionen des ersten Werkstücks W1 positionieren (z. B. durch Bewegung der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lotwagen 251a, 251b, 251c einschließlich der Bewegung der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lotbehälter (nicht gezeigt)) und kann die entsprechenden Selektivlötdüsen anweisen, Lot auf die vorbestimmten Positionen aufzutragen. Durch das Einsetzen von selektivem Löten, im Gegensatz zum Wellenlöten, kann geschmolzenes Lot auf einzelne Stifte einer Komponente auf einem Substrat oder auf Gruppen von Stiften aufgetragen werden, ohne andere Komponenten zu stören, die nicht gelötet werden müssen oder z. B. den wärmeerzeugenden Effekten von Wellenlötmaschinen nicht standhalten können.
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Zum Beispiel können die erste Selektivlötdüse 252a, die zweite Selektivlötdüse 252b und die dritte Selektivlötdüse 252c jeweils konfiguriert werden, um sich entlang der Maschinenrichtung zu bewegen, einer Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung und entlang einer Aufwärts-/Abwärts-„Z-Richtung“, die sowohl zur Maschinenrichtung als auch zur Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung rechtwinklig ist, um selektiv Lot auf das Werkstück aufzutragen (z. B. an seinen Böden), während sich das Werkstück entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 220 bewegt. Die erste Selektivlötdüse 252a, die zweite Selektivlötdüse 252b und die dritte Selektivlötdüse 252c können gleichzeitig Lot auf das gleiche Werkstück auftragen, während das Werkstück ständig entlang der Maschinenrichtung befördert wird. Zum Beispiel kann sich die erste Selektivlötdüse 252a entlang der Maschinenrichtung und/oder der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung bewegen und kann Lot auf das erste Werkstück W1 auftragen, während sich das erste Werkstück W1 entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 220 bewegt. Die zweite Selektivlötdüse 252b kann sich entlang der Maschinenrichtung und/oder der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung bewegen und kann Lot auf das erste Werkstück W1 auftragen, während sich das erste Werkstück W1 entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste Selektivlötdüse 252a Lot auf das erste Werkstück W1 aufträgt.
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Dementsprechend kann der Selektivlötbereich 250 zum Beispiel den zweiten Träger 225b, den dritten Träger 225c, den vierten Träger 225d, den ersten Lotwagen 251a, den zweiten Lotwagen 251b, den dritten Lotwagen 251c, die erste Selektivlötdüse 252a, die zweite Selektivlötdüse 252b und/oder die dritte Selektivlötdüse 252c einschließen.
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Bezogen auf 3 ist die Selektivlötmaschine 200 dargestellt, während die Maschine an einem ersten Werkstück W1 und mit einem zweiten Werkstück W2 in der Warteschlange arbeitet. Ein Sensor (nicht gezeigt), welcher der Flussmitteldüse 232 zugeordnet ist, kann konfiguriert werden, um die Bewegung einer Vorderkante des ersten Werkstücks W1 zu erfassen, und die Steuerung kann konfiguriert werden, um die Bewegung der Flussmitteldüse 232, z. B. durch die Bewegung des Flussmittelwagens 231, mit der Bewegung des ersten Werkstücks W1 zu synchronisieren, basierend auf den übertragenen Informationen, die der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks W1 zugeordnet sind. Die Flussmitteldüse 232 kann sich entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung bewegen und die Flussmitteldüse 232 kann Flussmittel auf das erste Werkstück W1 auftragen, während sich das erste Werkstück W1 entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 220 bewegt. Die Steuerung kann ferner konfiguriert werden, um die Bewegung der Flussmitteldüse 232 selektiv zu steuern, z. B. durch die Bewegung des Flussmittelwagens 231 zu vorbestimmten Positionen des ersten Werkstücks W1, und um die Flussmitteldüse 232 anzuweisen, das Flussmittel auf die vorbestimmten Positionen aufzutragen, während sich das erste Werkstück W1 entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 220 bewegt. Beispielsweise kann der Sensor, welcher der Flussmitteldüse 232 zugeordnet ist, die Bewegung des ersten Werkstücks W1 erfassen, und die Steuerung kann die Bewegung der Flussmitteldüse 232 zu vorbestimmten Positionen des ersten Werkstücks W1 selektiv steuern, um die Bewegung der Flussmitteldüse 232 entlang der Maschinenrichtung basierend auf der vom Sensor erfassten Bewegung des ersten Werkstücks W1 zu steuern. Der Heizkörper 241 des Erwärmungsbereichs 240 kann konfiguriert werden, um ein Vorderende F des ersten Werkstücks W1 zu erwärmen, während sich das erste Werkstück W1 entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die Flussmitteldüse 232 Flussmittel auf ein Hinterende R des ersten Werkstücks W1 aufträgt.
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Bezogen auf 4 ist die Selektivlötmaschine 200 dargestellt, während die Maschine an den ersten und den zweiten Werkstücken W1, W2 und mit einem dritten Werkstück W3 in der Warteschlange arbeitet. Die Selektivlötmaschine 200 schließt eine Vielzahl von Sensoren (nicht gezeigt) ein, die jeweils einer von der ersten Selektivlötdüse 252a, der zweiten Selektivlötdüse 252b und der dritten Selektivlötdüse 252c zugeordnet sind und jeweils konfiguriert werden können, um die Bewegung z. B. einer Vorderkante des ersten Werkstücks W1 zu erfassen. Die Steuerung kann konfiguriert werden, um die Bewegung der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lötdüse 252a, 252b, 252c selektiv zu steuern und/oder zu synchronisieren, z. B. durch Bewegung der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lotwagen 251a, 251b, 251c einschließlich der Bewegung der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lotbehälter, mit der Bewegung des ersten Werkstücks W1, basierend auf der übertragenen Information, die der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks W1 zugeordnet ist. Die Steuerung kann ferner konfiguriert werden, um die Bewegung der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lötdüsen 252a, 252b, 252c selektiv zu steuern, z. B. durch Bewegung der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lotwagen 251a, 251b, 251c einschließlich der Bewegung der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Lotbehälter zu vorbestimmten Positionen des ersten Werkstücks W1, und um die entsprechenden Lötdüsen anzuweisen, Lot auf die vorbestimmten Positionen selektiv aufzutragen, während sich das erste Werkstück W1 entlang der Maschinenrichtung auf dem Förderband 220 bewegt. Der Heizkörper 241 des Erwärmungsbereichs 240 ist konfiguriert, um das Hinterende R des ersten Werkstücks W1 zu erwärmen, während sich das erste Werkstück W1 entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste Selektivlötdüse 252a Lot auf einen ersten Vorderabschnitt F1 des ersten Werkstücks W1 aufträgt. Ferner können, während der Erwärmungsbereich 240 und der Selektivlötbereich 250 auf dem ersten Werkstück W1 arbeiten, der Flussmittelauftragsbereich 230 und der Erwärmungsbereich 240 gleichzeitig auf dem zweiten Werkstück W2 arbeiten und ein drittes Werkstück W3 kann in die Warteschlange eintreten.
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Bezogen auf 5 ist die Selektivlötmaschine 200 dargestellt, während die Maschine gleichzeitig am ersten, zweiten und dritten Werkstück W1, W2, W3 arbeitet. Die zweite Selektivlötdüse 252b (der zweite Lotbehälter) kann von der ersten Selektivlötdüse 252a (und dem ersten Lotbehälter) gestaffelt angeordnet werden und kann einen zweiten Vorderabschnitt F2 des ersten Werkstücks W1 selektiv löten, während sich das erste Werkstück W1 kontinuierlich entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste Selektivlötdüse 252a einen ersten Hinterabschnitt R1 des ersten Werkstücks W1 selektiv lötet. In ähnlicher Weise können die erste Selektivlötdüse 252a, die zweite Selektivlötdüse 252b und die dritte Selektivlötdüse 252c gleichzeitig Abschnitte des ersten Werkstücks W1 selektiv löten, während das erste Werkstück W1 kontinuierlich entlang des Förderbands 220 befördert wird. Ein Werkstück (nicht gezeigt) von ausreichender Länge kann gleichzeitig von jeder Komponente des Flussmittelauftragsbereichs 230, des Erwärmungsbereichs 240 und des Selektivlötbereichs 250 bearbeitet werden, während das Werkstück kontinuierlich durch die Maschine befördert wird.
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Das Förderband 220 kann das zweite Werkstück W2 in der Maschinenrichtung anschließend an die Aufnahme des ersten Werkstücks W1 bewegen. Die erste Selektivlötdüse 252a kann Lot auf das zweite Werkstück W2 auftragen, während sich das zweite Werkstück W2 entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die zweite Selektivlötdüse 252b Lot auf das erste Werkstück W1 aufträgt.
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Bezogen auf 6 wird ein Prozess 300 zum Auftragen von Lot auf ein Werkstück gemäß den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung dargestellt. In Schritt 301 kann eine Selektivlötmaschine (z. B. die Selektivlötmaschine 100, die Selektivlötmaschine 200 usw.) ein Werkstück (z. B. ein erstes Werkstück) empfangen, das sich entlang einer Maschinenrichtung bewegt. Empfangen des ersten Werkstücks, das sich entlang der Maschinenrichtung bewegt, kann das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung unter Verwendung eines Förderbands einschließen. Der Prozess 300 kann ferner das Empfangen eines zweiten Werkstücks einschließen, das sich anschließend an die Aufnahme des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung bewegt.
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Der Prozess 300 kann auch das Verhindern von Relativbewegungen (d. h. Verrutschen) zwischen dem Werkstück und dem Förderband unter Verwendung des Halters einschließen. Der Prozess 300 kann auch das kontinuierliche Überwachen der Position des Werkstücks einschließen, während das Werkstück von dem Förderband durch die Selektivlötmaschine befördert wird. Zum Beispiel kann der Prozess 300 das Zuordnen einer erfassten Position des Werkstücks relativ zum Förderband 120 zu verfolgten Positionsdaten des Förderbands einschließen, während das Förderband das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt. Der Prozess 300 kann das indirekte und kontinuierliche Überwachen einer Position des Werkstücks einschließen, während das Werkstück durch das Förderband entlang der Maschinenrichtung bewegt wird, basierend auf den verfolgten Positionsdaten des Förderbands, die der erfassten Position des Werkstücks zugeordnet sind. Der Prozess 300 kann das Steuern der Selektivlötmaschine (z. B. des Flussmittelauftragsbereichs, des Erwärmungsbereichs und/oder des Selektivlötbereichs) gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Gesichtspunkte der Prozesse 300 und 400 einschließen, basierend auf der indirekten und kontinuierlich überwachten Position des Werkstücks.
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Der Prozess 300 kann die Selektivlötmaschine einschließen, die eine oder mehrere Flussmitteldüsen entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung bewegt und das Auftragen von Flussmittel von der Flussmitteldüse auf das Werkstück (z. B. das erste Werkstück), während sich das Werkstück kontinuierlich entlang der Maschinenrichtung bewegt. Das Bewegen der Flussmitteldüse entlang der Maschinenrichtung kann das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen. Der Prozess 300 kann ferner einen Sensor der Selektivlötmaschine einschließen, welcher die Bewegung einer Vorderkante des Werkstücks erfasst und jede zugeordnete Flussmitteldüse entlang der Maschinenrichtung bewegt, so dass die Selektivlötdüse die erfasste Bewegung des Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgt. Zum Beispiel kann der Prozess 300 das Erfassen einer Bewegung einer Vorderkante des ersten Werkstücks, das Bewegen der Flussmitteldüse entlang der Maschinenrichtung, um so das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung zu verfolgen, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks, und das Auftragen des Flussmittels einschließen, während die Flussmitteldüse die Bewegung des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgt. Der Prozess 300 kann die Selektivlötmaschine einschließen, welche die Bewegung jeder zugeordneten Flussmitteldüse mit der Bewegung des Werkstücks vor dem Auftragen des Flussmittels aus der zugeordneten Selektivflussmitteldüse synchronisiert und das Synchronisieren auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des Werkstücks basiert. Zum Beispiel kann der Prozess 300 das Synchronisieren der Bewegung der Flussmitteldüse mit der Bewegung des ersten Werkstücks vor dem Auftragen des Flussmittels aus der Flussmitteldüse einschließen, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks.
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Der Prozess 300 kann die Selektivlötmaschine einschließen, die das Werkstück (z. B. das erste Werkstück) erwärmt, während sich das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt. Der Prozess 300 kann die Selektivlötmaschine einschließen, die das Werkstück erwärmt, während alle zugeordneten Flussmitteldüsen Flussmittel auf das Werkstück auftragen und/oder während alle zugeordneten Selektivlötdüsen Lot auf das Werkstück auftragen. Zum Beispiel kann der Prozess 300 das Erwärmen des ersten Werkstücks einschließen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt. Der Prozess 300 kann das Erwärmen des ersten Werkstücks einschließen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die Flussmitteldüse Flussmittel auf das erste Werkstück aufträgt.
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In Schritt 302 kann die Selektivlötmaschine eine erste Selektivlötdüse bewegen, z. B. einschließlich der Bewegung eines ersten Lotbehälters, entlang der Maschinenrichtung und entlang einer Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung. Das Bewegen der ersten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung kann das Bewegen des Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen. Der Prozess 300 kann ferner die Selektivlötmaschine einschließen, die z. B. die zweiten, dritten oder mehr Selektivlötdüsen bewegt, z. B. einschließlich der Bewegung der entsprechenden zweiten, dritten oder mehr Lotbehälter, entlang der Maschinenrichtung und entlang der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung. Der Prozess 300 kann ferner die Selektivlötmaschine einschließen, welche die Bewegung von z. B. einer Vorderkante des Werkstücks erfasst und jede zugeordnete Selektivlötdüse und jeden Lotbehälter entlang der Maschinenrichtung bewegt, so dass die Selektivlötdüse und der Lotbehälter die erfasste Bewegung des Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen. Das Bewegen der ersten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung kann das Bewegen des Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des Werkstücks.
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Zum Beispiel kann das Bewegen der ersten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung das Bewegen des Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen. Der Prozess kann das Erfassen der Bewegung einer Vorderkante des ersten Werkstücks einschließen. Das Bewegen der ersten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung kann das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks. Der Prozess 300 kann das Bewegen einer zweiten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung einschließen. Der Prozess 300 kann das Bewegen einer dritten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung einschließen.
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In Schritt 303 kann der Prozess 300 die Selektivlötmaschine einschließen, die Lot von der ersten Selektivlötdüse auf das Werkstück aufträgt, während sich das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt. Der Prozess 300 kann die Selektivlötmaschine einschließen, die Lot aus einer Vielzahl von Selektivlötdüsen (z. B. der zweiten und dritten Selektivlötdüse) aufträgt, während das Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt wird, und kann ferner das Auftragen von Lot aus einer zugeordneten Selektivlötdüse einschließen, während eine oder mehrere Selektivlötdüsen Lot auf das gleiche Werkstück auftragen. Der Prozess 300 kann die Selektivlötmaschine einschließen, die Lot aufträgt, während jede zugeordnete Selektivlötdüse und jeder Lotbehälter die Bewegung des Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgt. Der Prozess 300 kann die Selektivlötmaschine einschließen, welche die Bewegung jeder zugeordneten Selektivlötdüse und jedes Lotbehälters mit der Bewegung des Werkstücks vor dem Auftragen des Lotes aus der zugeordneten Selektivlötdüse synchronisiert und das Synchronisieren auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des Werkstücks basiert.
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Zum Beispiel kann das Auftragen des Lotes erfolgen, während die erste Selektivlötdüse die Bewegung des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgt. Der Prozess 300 kann ferner das Synchronisieren der Bewegung der ersten Selektivlötdüse mit der Bewegung des ersten Werkstücks vor dem Auftragen des Lotes von der ersten Selektivlötdüse einschließen, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks. Der Prozess 300 kann das Auftragen von Lot von der zweiten Selektivlötdüse auf das erste Werkstück einschließen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt. Der Prozess 300 kann das Auftragen von Lot von der dritten Selektivlötdüse auf das erste Werkstück einschließen, während sich das erste Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die erste und zweite Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück auftragen. Das Bewegen der ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung kann das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen. Der Prozess 300 kann das Erfassen einer Bewegung einer Vorderkante des ersten Werkstücks einschließen, wobei das Bewegen der ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüse entlang der Maschinenrichtung das Bewegen des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks, verfolgen kann und wobei das Auftragen des Lotes erfolgt, während die entsprechenden ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüsen die Bewegung des ersten Werkstücks entlang der Maschinenrichtung verfolgen. Der Prozess 300 kann das Synchronisieren der Bewegung der ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüse mit der Bewegung des ersten Werkstücks vor dem Auftragen des Lotes aus der entsprechenden ersten, zweiten und dritten Selektivlötdüse einschließen, basierend auf der erfassten Bewegung der Vorderkante des ersten Werkstücks. Der Prozess 300 kann das Auftragen von Lot von der ersten Selektivlötdüse auf das zweite Werkstück einschließen, während sich das zweite Werkstück entlang der Maschinenrichtung bewegt und während die zweite Selektivlötdüse Lot auf das erste Werkstück aufträgt.
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Bezogen auf 7 wird ein anderer Prozess 400 zum Auftragen von Lot auf ein Werkstück gemäß den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung dargestellt. In Schritt 401 befördert eine Selektivlötmaschine (z. B. die Selektivlötmaschine 100, die Selektivlötmaschine 200 usw.) ein Werkstück (z. B. ein erstes Werkstück) durch einen Flussmittelauftragsbereich, einen Erwärmungsbereich und einen Selektivlötbereich, und zwar in dieser Reihenfolge. Das Befördern des ersten Werkstücks kann das Bewegen des ersten Werkstücks entlang einer Maschinenrichtung unter Verwendung eines Förderbands einschließen. Der Prozess 400 kann das ständige Bewegen des Werkstücks durch den Flussmittelauftragsbereich, den Erwärmungsbereich und den Selektivlötbereich einschließen.
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In Schritt 402 trägt die Selektivlötmaschine Flussmittel auf das Werkstück auf (z. B. an dessen Boden), während sie das Werkstück durch den Flussmittelauftragsbereich befördert. Zum Beispiel kann der Prozess 400 das Bewegen einer Flussmitteldüse des Flussmittelauftragsbereichs, die das Flussmittel aufträgt, entlang einer Maschinenrichtung einschließen, wodurch das erste Werkstück befördert wird, und eine Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung, während das Flussmittel aufgetragen wird und während das erste Werkstück durch den Flussmittelauftragsbereich befördert wird. In Schritt 403 erwärmt die Selektivlötmaschine das Werkstück (z. B. an dessen Vorderende), während sie das Werkstück durch den Erwärmungsbereich befördert und während sie im Flussmittelauftragsbereich Flussmittel auf das Werkstück aufträgt (z. B. an einem Hinterende desselben).
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In Schritt 404 lötet die Selektivlötmaschine das Werkstück (z. B. an dessen Vorderende) unter Verwendung einer Selektivlötdüse des Selektivlötbereichs, während sie das Werkstück (z. B. an dessen Hinterende) im Erwärmungsbereich erwärmt. Der Prozess 400 kann die Selektivlötmaschine einschließen, die einen ersten Abschnitt des Vorderendes des Werkstücks unter Verwendung einer ersten Selektivlötdüse des Selektivlötbereichs selektiv lötet, während sie das Hinterende des Werkstücks im Erwärmungsbereich erwärmt. Der Prozess 400 kann die Selektivlötmaschine einschließen, die einen zweiten Abschnitt des Vorderendes des Werkstücks unter Verwendung einer zweiten Selektivlötdüse, die von der ersten Selektivlötdüse gestaffelt ist, selektiv lötet, während sie einen ersten Abschnitt des Hinterendes des Werkstücks unter Verwendung der ersten Selektivlötdüse selektiv lötet. Der Prozess 400 kann auch das Bewegen der Selektivlötdüse des Selektivlötbereichs entlang der Maschinenrichtung und der Richtung rechtwinklig zu der Maschinenrichtung einschließen, während das erste Werkstück durch den Selektivlötbereich befördert wird. Basierend auf den Gesichtspunkten der vorliegenden Offenbarung können größere Werkstücke (d. h. Werkstücke mit größeren Längen in Förderrichtung der Maschine) in der Selektivlötmaschine untergebracht werden, da der Prozess 400 die Kapazität für den gleichzeitigen Betrieb des Flussmittelauftragsbereichs, des Erwärmungsbereichs und des Selektivlötbereichs am gleichen Werkstück einschließt.
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Es versteht sich, dass die vorangehende Beschreibung Beispiele für die offenbarte Maschine bereitstellt. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass sich andere Umsetzungen der Erfindung im Detail von den vorangehenden Beispielen unterscheiden können. Alle Verweise auf die Erfindung oder Beispiele davon sollen sich auf das spezielle Beispiel beziehen, das zu diesem Zeitpunkt diskutiert wird, und sollen keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung im Allgemeinen andeuten. Jegliche sprachliche Unterscheidung und Herabsetzung in Bezug auf bestimmte Merkmale soll einen Mangel an Bevorzugung dieser Merkmale anzeigen, aber nicht dazu dienen, diese vollständig aus dem Umfang der Erfindung auszuschließen, sofern nichts anderes angezeigt wird. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, es sei denn, es ist hierin anders angezeigt oder widerspricht eindeutig dem Kontext.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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