DE19832887A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Parametrierung einer Lötstation - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Parametrierung einer Lötstation. Aus dem Code 5 auf den zur Herstellung eines Werkstückes erstellten Arbeitspapieren werden alle für die Löt-Temperatur-Sollwertvorgabe, die Auswahl des Lötwerkzeuges, die Bestimmung des Lötmittels und der Lötdauer notwendigen Angaben vermittels eines Codelesers 4 in die Lötstation eingelesen und dort in einer Recheneinheit 6 verwendungsgerecht aufbereitet. Die eingelesenen Daten werden in der Recheneinheit 6 dauerhaft gespeichert und lassen so jederzeit eine Aussage darüber zu, wie der Lötvorgang bei einem genau definierten Werkstück parametriert gewesen war. Damit kann jederzeit im Sinne der Qualitätssicherung nach ISO 9000 rückverfolgt werden, mit welchen Parametern ein bestimmter Lötvorgang an einem bestimmten Werkstück vorgenommen wurde.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Parametrierung einer Lötstation.

Ziel der Erfindung ist es, die Parametrierung der Lötstation im nachhinein dem bearbeiteten Werkstück eindeutig zuordnen zu können und so eine Rückverfolgbarkeit im Sinne der Qualitätssicherung nach ISO 9000 zu erreichen.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zum Bestimmen des Lötwerkzeugs, der Lötzeit, der beim Lötvorgang verwendeten Lötmittelart und Lötmittelmenge und der Erfassung der Werkstückdaten.

Auch hier ist das Ziel der Erfindung diese Daten eindeutig dem bearbeiteten Werkstück zuordnen zu können und so eine Rückverfolgbarkeit im Sinne der Qualitätssicherung nach ISO 9000 zu erreichen.

Man kennt bereits Einrichtungen der eingangs erwähnten Art, bei denen die Vorgabe der Löttemperatur bestimmt wird durch einen Magnetschalter, der, sobald ein im Lötwerkzeug angebrachter Magnet seinen Curie-Punkt erreicht hat, die Energiezufuhr stoppt. Solche Lötstationen bestehen aus einem Transformator als Versorgungseinheit und einem Lötkolben, in dem der Magnet und der Magnetschalter untergebracht sind. Die Parametrierung einer solchen Lötstation erfolgt einzig und alleine durch die Auswahl der Lötspitze, die den Magnetschalter wärmeabhängig beeinflußt. Diese Einrichtung stellt keinen Zusammenhang zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück und der gewählten Löttemperatur her.

Andere, ebenfalls bekannte Einrichtungen der eingangs erwähnten Art besitzen eine elektronische Regelung für die Energiezufuhr in das Lötwerkzeug. Solche Lötstationen bestehen aus einem Transformator als Versorgungseinheit und einer zwischen dem Ausgang dieses Transformators und dem eigentlichen Lötwerkzeug befindlichen elektronischen Regelung. Hier wird die Löttemperatur vorgegeben, indem an der Lötstation an einem Dreh-Potentiometer der Löttemperatur-Sollwert eingestellt wird.

Die Rückmeldung der Löt-lst-Temperatur erfolgt durch einen im Lötwerkzeug eingebauten Sensor.

Diese Einrichtung stellt keinen Zusammenhang zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück und der gewählten Löttemperatur her.

Wieder andere Einrichtungen haben an Stelle des Dreh-Potentiometers in einem Codierstecker fest eingebaute Widerstände, die so die Löttemperatur durch Einstecken des entsprechenden Codiersteckers vorgeben.

Es sind Einrichtungen bekannt, deren elektronische Regelung der Energiezufuhr zum Lötwerkzeug, in einer digitalen Anzeige, die von der Regelung im Lötwerkzeug gemessene Ist-Temperatur anzeigt. An solchen Lötstationen kann die Anzeige manuell umgeschaltet werden, um danach an up-down-Tastern eine, jetzt in der Anzeige erscheinende, Soll-Lötwerkzeugtemperatur vorzugeben.

Alle solche Einrichtungen stellen keinen Zusammenhang zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück her und lassen im nachhinein keine Kontrolle der verwendeten Löttemperatur mehr zu.

Andere Einrichtungen besitzen eine Mikroprozessor gesteuerte Regelungseinrichtung für die Lötwerkzeugtemperatur. An solchen Lötstationen mit Mikroprozessorsteuerung kann an extern anschließbaren Programmierboxen die Soll-Lötwerkzeugtemperatur durch manuelles Eintasten eingegeben werden und die Station dann, ebenfalls durch manuelle Eingabe entsprechender Codes, auf diese Parametrierung blockiert werden. Auch solche digital geregelte Einrichtungen stellen keinen Bezug zum bearbeiteten Werkstück her.

Bei den bekannten Einrichtungen der vorstehend beschriebenen Art sind Lötwerkzeuge bekannt, die als Lötkolben mit entsprechender Lötspitze ausgeführt sind. Es sind aber auch Lötwerkzeuge bekannt, die das Lötmittel, in den meisten Fällen ist dies eine Zinnlegierung in Draht- oder Pastenform, mit Heißluft schmelzen. Bei diesen Heißluft-Lötwerkzeugen sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen, den zu lötenden Werkstücken angepaßt, zu finden.

Wieder andere Lötwerkzeuge schmelzen das Lötmittel mit intensivem Licht oder gesteuerter Flamme.

Allen diesen vorstehend beschriebenen Einrichtungen ist gemeinsam, daß sie eine Energiequelle besitzen an die, über eine zwischengeschaltete Regeleinrichtung das Lötwerkzeug angeschlossen ist. Diese Energiequelle kann ein Transformator sein der aus dem Netz gespiesen wird, dies kann aber auch ein Gasreservoir sein, wenn das Lötwerkzeug mit einer geregelten Flamme arbeitet.

Alle bekannten Einrichtungen werden zum Löten von Bauteilen in der Elektrotechnik und ihr verwandten Bereichen eingesetzt. Ferner sind Einrichtungen bekannt, die einen mechanischen Vorschub des Lötdrahtes zum Lötwerkzeug bewerkstelligen. Solche Einrichtungen steuern entweder den Vorschub mit einem Fingerschalter am Lötwerkzeug, oder über einen in der Einrichtung integrierten Timer.

Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren und eine Lötstation der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einen Zusammenhang zwischen dem bearbeiteten Werkstück, dem Lötwerkzeug, der Löttemperatur, dem verwendeten Lötmittel, der aufgebrachten Lötmittelmenge, sowie der Lötdauer eindeutig herstellt und die nachträgliche Kontrolle gestattet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bezüglich des Verfahrens darin, daß aus den Arbeitspapieren, die in normalen Fertigungsprozessen vorhanden sind Angaben ermittelt werden, die das Werkstück eindeutig identifizieren.

Die Erfindung geht weiter davon aus, daß Arbeitspapiere für die einzelnen Fertigungsschritte erstellt werden, und eine codierte Information für jeden einzelnen Fertigungsschritt auf den Fertigungspapieren vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß aus diesen Arbeitspapieren, die in Form eines Code vorliegenden Informationen, zur Parametrierung der Lötstation verwendet werden können.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß auf den Arbeitspapieren eine Codeinformation aufgebracht ist, die direkt in die Lötstation eingelesen wird und somit in der Lötstation direkt die Löt-Temperatur-Sollwertvorgabe darstellt.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß zwischen dem Codeleser und der Temperaturregeleinheit der Lötstation sich eine Rechnereinheit befindet und das Lötwerkzeug an der Temperaturregeleinheit angeschlossen ist. Damit ist es dann möglich, aus einem beliebigen Code eine der Lötstation verständliche Information zu erzeugen, die die Temperaturregeleinheit der Lötstation als Löt-Temperatur-Soll­ wertvorgabe verstehen kann. In dieser Ausführungsform ist es nicht zwingend vorgeschrieben, daß die Lötstation eine digitale Regelung der Energiezufuhr zum Lötwerkzeug hat, denn die Ausgangsinformation der zwischen Codeleser und Temperaturregeleinheit der Lötstation befindlichen Rechnereinheit kann auch eine analoge Information sein.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Lötwerkzeug nicht direkt an die Lötstation angeschlossen wird, sondern an eine zwischen dem Codeleser für die Eingabe des Löt-Temperatur-Sollwertes und Lötstation befindliche Rechnereinheit. Bei dieser Gerätekonfiguration werden bestehende Lötstationen, ohne mechanischen Eingriff mit der erfindungsgemäßen Möglichkeit der Parametrierung durch Einlesen eines Code ausgerüstet. Werden in der Rechnereinheit fortlaufend und dauerhaft die vom Code gelesenen Daten gespeichert, und wird aus der vom Codeleser eingelesenen Information die Löt-Temperatur-Sollwertvorgabe aufgrund einer in der Recheneinheit abgelegten Umrechnungstabelle bestimmt, und enthält die vom Codeleser eingelesene Information nicht nur die Identifikation des Arbeitsschrittes, sondern gleichzeitig auch die Identifikation des Werkstücks und die Werkstücknummer, so kann aus dieser Information innerhalb einer nach ISO 9000 geforderten Rückverfolgung nachträglich eine Aussage getroffen werden, mit welchen Lötparametern ein bestimmtes Werkstück bearbeitet wurde.

Die vorstehend genannte Aufgabe kann bezüglich des Verfahrens auch dadurch gelöst werden, daß zwischen dem Codeleser für die Eingabe des Löt-Temperatur-Sollwertes und der Temperaturregeleinheit der Lötstation sich eine Rechnereinheit befindet und in der Rechnereinheit fortlaufend und dauerhaft die vom Code gelesenen Daten gespeichert werden. Wird aus der vom Codeleser eingelesenen Information die Löt- Temperatur-Sollwertvorgabe aufgrund einer in der Recheneinheit abgelegten Umrechnungstabelle bestimmt, und enthält die vom Codeleser eingelesene Information nicht nur die Identifikation des Arbeitsschrittes, sondern gleichzeitig auch die Identifikation des Werkstücks und die Werkstücknummer, so kann aus dieser Information innerhalb einer nach ISO 9000 geforderten Rückverfolgung nachträglich eine Aussage getroffen werden, mit welchen Lötparametern das Werkstück bearbeitet wurde.

In dieser Ausführungsart kann die Temperaturregeleinrichtung in der Rechnereinheit integriert sein.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß aus dem gelesenen Code das zu verwendende Lötwerkzeug, das zu verwendende Lötmittel und die anzuwendende Lötdauer abgeleitet wird. Dazu ist es notwendig, daß das Lötwerkzeug, und das Lötmittel mit einer Codeinformation versehen sind, die ebenfalls in die Lötstation eingelesen werden. Die Bestimmung der Lötdauer muß in der Code-Information auf den Arbeitspapieren enthalten sein. Mit dem Einlesen dieser Informationen wird nun die Lötstation entsprechend parametriert und beim Erreichen des Endes der Lötdauer dies entweder optisch oder akustisch signalisiert. Es wäre auch denkbar, gleichzeitig die Energiezufuhr zum Lötwerkzeug mit dem Erreichen des Ende der Lötdauer abzuschalten oder stark zu reduzieren.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Lötstation bestehend aus der Versorgungseinheit 1, der Temperatur­ regeleinheit 2 für die temperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerk­ zeug, dem Lötwerkzeug 3, dem Codeleser 4, dem Code 5 auf den Arbeits­ papieren

Fig. 2 eine Lötstation bestehend aus der Versorgungseinheit 1, der Temperatur­ regeleinheit 2 für die temperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerk­ zeug, der Recheneinheit 6, dem Codeleser 4, dem Code 5 auf den Arbeitspapieren und an der Recheneinheit 6 angeschlossenem Lötwerk­ zeug 3.

Fig. 3 eine Lötstation bestehend aus der Versorgungseinheit 1, der Temperatur­ regeleinheit 2 für die temperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerk­ zeug, dem Lötwerkzeug 3, angeschlossen an der Recheneinheit 6, dem Codeleser 4, dem Code 5 auf den Arbeitspapieren und der Rechenein­ heit 6 mit angeschlossenem Codeleser 4.

Fig. 4 eine Lötstation bestehend aus der Versorgungseinheit 1, der Temperatur­ regeleinheit 2 für die temperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerk­ zeug, dem Lötwerkzeug 3, dem Codeleser 4, dem Code 5 auf den Arbeits­ papieren und der Recheneinheit 6 mit angeschlossenem Codeleser 4 zwischen der Temperaturregeleinheit 2 für die temperaturabhängige Ener­ giezufuhr zum Lötwerkzeug und der Versorgungseinheit 1.

Fig. 5 eine Lötstation bestehend aus der Versorgungseinheit 1, der Temperatur­ regeleinheit 2 für die temperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerk­ zeug, dem Lötwerkzeug 3, dem Codeleser 4, dem Code 5 auf den Arbeits­ papieren und der Recheneinheit 6 mit angeschlossenem Codeleser 4 zwischen der Versorgungseinheit 1, und der Temperaturregeleinheit 2 für die temperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerkzeug und dem an der Recheneinheit angeschlossenen Lötwerkzeug 3.

Fig. 6 eine Lötstation bestehend aus der Versorgungseinheit 1, dem Lötwerk­ zeug 3, dem Codeleser 4, dem Code 5 auf den Arbeitspapieren und der Recheneinheit 6 mit angeschlossenem Codeleser 4 und angeschlossenem Lötwerkzeug 3.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird davon ausgegangen, daß für das Löten eines Werkstückes eine genau definierte Löttemperatur notwendig ist. Diese Löttemperatur wird während der Designphase des Werkstückes ermittelt und für den Fertigungsprozess in Form eines Codes auf den Fertigungspapieren festgehalten.

In einfachen erfindungsgemäßen Lötstationen, wie in Fig. 1 gezeigt, wird der auf den Fertigungspapieren aufgebrachte Code 5 mit dem Codeleser 4 direkt in die Temperaturregeleinheit 2 für die temperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerk­ zeug als Löt-Temperatur-Sollwert eingelesen.

In Fällen, in denen der Code 5 auf den Fertigungspapieren zusätzlich die Infor­ mationen über die Werkstücknummer enthält wird neben der Temperaturregeleinheit 2 für die temperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerkzeug und dem Lötwerkzeug 3 eine Rechnereinheit 6 aufgebaut in die der Code eingelesen wird, und die dann die Löt-Temperatur Sollwertvorgabe an die Temperaturregeleinheit 2 weitergibt. Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5.

In anderen Ausführungsarten kann die Temperaturregeleinheit für die löttemperaturabhängige Energiezufuhr zum Lötwerkzeug 3 direkt in die Rechnerein­ heit 6 in die der Code 5 eingelesen wird integriert werden. Fig. 6.

In der Rechnereinheit 6 werden fortlaufend und dauerhaft die vom Code 5 gelesenen Daten gespeichert. Aus der vom Codeleser 4 eingelesenen Information wird die Löt- Temperatur-Sollwertvorgabe aufgrund einer in der Recheneinheit 6 abgelegten Umrechnungstabelle bestimmt. Enthält die vom Codeleser 4 eingelesene Information nicht nur die Identifikation des Arbeitsschrittes, sondern gleichzeitig auch die Identifikation des Werkstücks und die Werkstücknummer, so kann aus dieser Information innerhalb einer nach ISO 9000 geforderten Rückverfolgung nachträglich eine Aussage getroffen werden, mit welchen Lötparametern das Werkstück bearbeitet wurde.

Sollen bestehende Lötstationen mit der Möglichkeit der Parametrierung durch Einlesen einer Codeinformation nachgerüstet werden, so kann zwischen Lötwerkzeug 3 und Temperaturregeleinheit 2 eine Recheneinheit 6, an die der Codeleser 4 angeschlossen ist eingefügt werden. Fig. 3.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung also ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Parametrierung einer Lötstation. Aus dem Code 5 auf den zur Herstellung eines Werkstückes erstellten Arbeitspapieren werden alle notwendigen Angaben vermittels eines Codelesers 4 in die Lötstation eingelesen und dort in einer Recheneinheit 6 verwendungsgerecht aufbereitet. Die eingelesenen Daten werden in der Recheneinheit gespeichert und lassen so jederzeit eine Aussage darüber zu, wie der Lötvorgang bei einem genau definierten Werkstück parametriert gewesen war.

Claims (12)

1. Verfahren zum Parametrieren einer Lötstation mit integrierter Temperaturregelung 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löt-Temperatur-Soll­ wertvorgabe durch das Einlesen eines Code 5, vermittels eines Codeleser 4 erfolgt, der an die Temperaturregelung 2 für das Lötwerkzeug 3 direkt angeschlossen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Löt-Temperatur-Soll­ wertvorgabe durch das Einlesen eines Code 5, vermittels eines Codeleser 4 erfolgt, der an eine Rechnereinheit 6 angeschlossen ist, die sich zwischen der Versorgungseinheit 1 der Lötstation und dem Lötwerkzeug 3 befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Löt-Temperatur-Soll­ wertvorgabe durch das Einlesen eines Code 5, vermittels eines Codeleser 4 erfolgt, der an eine Rechnereinheit 6 angeschlossen ist, die sich zwischen der Temperaturregeleinheit 2 und der Versorgungseinheit 1 der Lötstation befindet und das Lötwerkzeug 3 an die Temperaturregeleinheit 2 angeschlossen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Löt-Temperatur-Soll­ wertvorgabe durch das Einlesen eines Code 5, vermittels eines Codeleser 4 erfolgt, der an eine Rechnereinheit 6 angeschlossen ist, wobei sich diese Rechnereinheit 6 zwischen Codeleser 4 und der Temperaturregeleinheit 2 einerseits und der Versorgungseinheit 1 des Lötwerkzeuges andererseits befindet und an diese Rechnereinheit 6 das Lötwerkzeug 3 angeschlossen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Löt-Temperatur-Soll­ wertvorgabe durch das Einlesen eines Code 5, vermittels eines Codeleser 4 erfolgt, der an eine Rechnereinheit 6 angeschlossen ist, und sich diese Recheneinheit 6 zwischen dem Lötwerkzeug 3 und dem unveränderten Anschluß der Lötstation für das Lötwerkzeuges 3 befindet, und an diese Rechnereinheit 6 das Lötwerkzeug 3 angeschlossen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß in der Rechnereinheit 6 eine Umsetzungstabelle abgespeichert ist mit deren Hilfe aus einem gelesenen Code 5 eindeutig die Löt-Temperatur-Sollwertvorgabe zugeordnet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß in der Rechnereinheit 6 zusätzlich die vom Codeleser 4 gelesenen Daten fortlaufend dauerhaft gespeichert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich aus dem gelesenen Code 5 auch die Werkstücknummer ermittelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich aus dem gelesenen Code 5 auch das Lötwerkzeug 3 bestimmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich aus dem gelesenen Code 5 auch die Art des Lötmittels bestimmt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich aus dem gelesenen Code 5 auch die Zeitdauer des Lötvorgangs bestimmt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich aus dem gelesenen Code 5 auch die Menge des Lötmittels bestimmt wird.