DE2007266A1 - Einrichtung zum Befestigen von drahtförmigen Teilen auf einem Trägerteil mittels ültraschallschweißung - Google Patents

Einrichtung zum Befestigen von drahtförmigen Teilen auf einem Trägerteil mittels ültraschallschweißung

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DE2007266A1
DE2007266A1 DE19702007266 DE2007266A DE2007266A1 DE 2007266 A1 DE2007266 A1 DE 2007266A1 DE 19702007266 DE19702007266 DE 19702007266 DE 2007266 A DE2007266 A DE 2007266A DE 2007266 A1 DE2007266 A1 DE 2007266A1
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Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maithinen Getelhehaft mbH
Anmelderin: Amtliches Aktenzeichen:
Böblingen, 17. Februar 1970 wi-rz
International Business Machines Corporation, Arraonk, N.Y. 10 504
Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: Docket SA 968 009
Einrichtung zum Befestigen von drahtförmigen Teilen auf einem TrMgerteil mittels Ultraschallschweißung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Befestigen von drahtförmigen oder ähnlichen Teilen auf einem Trägerteil, z.B. von Anschlußleitungen auf Platten mit elektrischen Schaltungen, mittels Ultraschallschweieung, bei welcher der anzuschweißende Draht in einer Nut an der Unterseite des auf den Träger aufsetzbaren Schweißkopfes geführt ist.
Zur Befestigung von Teilen der genannten Art auf einen Trägerteil sind bereits zahlreiche halbautomatische und vollautomatische Einrichtungen bekannt. Besondere Probleme ergeben sich hier jedoch bei der Herstellung von elektrischen Schaltungsplatten, auf denen für die einzelnen Schaltkreise Anschlußleitungen zu befestigen sind. Im Zuge der fortschreitenden Miniaturisierung sind nämlich die Abmessungen der einzelnen Schaltkreise und die Abstände von Kontaktanschluß zu Kontaktanschluß im Interesse einer hohen Bestückungsdichte so gering, daß die Positionierung der aufzubringenden Elemente und die genaue Ausrichtung der Anschlußleitungen höchste Anforderungen an die verwendeten Einrichtungen stellt. Diese Anforderungen erstrecken sich sowohl auf die Maßgenauigkeit als auch auf die Zuverlässigkeit und die Leistung. Deutlich wird das Ausmaß dieser Anforderungen, wenn m&ii. eich vergegenwärtigt, daß sich bei integrierten Schaltungen
2 auf einem cm bis zu 20 Kontaktanschlüsse oder mehr befinden,
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so daß sich Abstände von AnschluB zu AnschluB in der Größenordnung von einem Millimeter ergeben.
Die einzelnen Verbindungen von ausgewählten Kontaktpunkten zu anderen Kontaktpunkten werden im allgemeinen vollautomatisch unter der Steuerung einer festprogrammierten oder einer variabel programmierbaren Steuereinheit hergestellt. Als Verfahren ' zur Verbindung der Anschlußleitungen mit den Kontaktpunkten kann eine Widerstandsschweißung, DruckschweiBung, Laserstrahloder Elektronenstrahlschweißen angewendet werden. Besondere Vorteile bietet aber das Ultraschallschweißverfahren, weil es in kürzester Zeit und bei geringen Kosten auf sehr kleinem Raum die Herstellung zuverlässiger Kontaktverbindungen ermöglicht und sich deshalb für den vorliegenden Fall besonders eignet.
Ultraschallschweißgeräte, wie sie z.B. in den USA Patentschriften 2 985 954 und 3 305 157 beschrieben sind, sind im allgemeinen aus einem mit einem Ultraschallgenerator verbundenen Schweißarm und einem an dessen freiem Ende befestigten Schweißkopf zusammengesetzt. Die Eigenfrequenz dieser Teile ist im Interesse eines hohen Wirkungsgrades der gewünschten Schweißfrequenz angepasst. Zur Vereinfachung der gesamten Einrichtung ist es im übrigen vorteilhaft, die Positionierung der einzelnen zu befestigenden Drähte anstelle mittels einer gesonderten, von der Schweißeinrichtung unabhängigen Positioniereinrichtung mit dem Schweißkopf selbst durchzuführen, wozu dieser bei den bekannten Einrichtungen in einer Nut an der Unterseite des auf den Träger aufsetzbaren Schweißkopfes geführt ist. Nach dem genauen Einstellen des Schweißkopfes auf den jeweiligen Kontaktanschluß wird sodann der Schweißkopf mit dem Anschlußdraht auf den Anschlußpunkt der Schaltung aufgesetzt und der Ultraschallgenerator eingeschaltet.' Von Bedeutung ist für die Gestaltung dieser Anordnung natürlich, daß Schweißkopf, Schweißarm sowie die Hub- und Greifeinrichtung für den Schweißkopf und die Verbindungsdrähte bei geringen Abmessungen eine möglichst geringe Masse aufweisen.
Zusätzliche Probleme bei der Gestaltung solcher Einrichtungen Docket SA 968 009 0 0 9 8 3 5/1751
treten auf, wenn zur Verbindung der Anschlußpunkte mehradrige Koaxialkabel angeschweißt werden müssen, z.B. zur Vermeidung kapazitativer Nebenwirkungen. Für solche Fälle sind die bekannten Einrichtungen nicht verwendbar. Die aufgeführten Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art beseitigt, bei der in einer Längsführung im Schweißkopf ein Paar Stellschieber und zwischen diesen ein Paar Greifer verschiebbar angeordnet sind, wobei die unteren Enden der Greifer mit Nuten zur Aufnahme der Drähte versehen und durch die Stellschieber mittels deren Relatiwerschiebung aus ihrer Spreizstellung durch elastische Verformung schließbar sind.
Es 1st besonders vorteilhaft, bei dieser Einrichtung an den Greifern je ein Paar untere und obere Anschläge anzuordnen und zur Verstellung der Greifer zwischen der durch die Anschläge definierten oberen und unteren Lage unter der Steuerung des Stellschiebers zwischen diesen und den Greifern eine kraftschlüssige Mitnehmerverbindung vorzusehen. Diese wird vorzugsweise als Reibungsverbindung zwischen den Stellschiebern und den Greifern ausgebildet. Auf diese Heise ist es bei geringster Masse der in dem Schweißkopf geführten Einstellteile möglich, unter der Steuerung der in drei verschiedene Stellungen verschiebbaren Stellschieber vier verschiedene Greiferstellungen zu erreichen, nämlich: Greifer unten und geöffnet, Greifer unten und geschlossen, Greifer oben und geschlossen, sowie Greifer oben und geöffnet. Die einfachste Art der übertragung der Steuerbewegungen für die Stellschieber besteht nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung darin, das Steuerelement als mittels eines Stelltriebes über ein Gleitstück verstellbare und auf Ansätze an den Stellschiebern wirksame Blattfeder auszubilden.
Soll zur Verbindung verschiedener Kontaktpunkte ein mehradriges Kabel verwendet werden, z.B. mit einer Abschirmungshülle, so kann der Schweißkopf zur Einstellung in mindestens zwei Arbeitsstellungen zwecks aufeinanderfolgender Befestigung mehrerer Drähte mittels einer Drehlagerung schwenkbar im Rahmen gelagert
Docket SA 968 009 0 0 98 3 5/1751
werden. Diese durch die Erfindung ermöglichte Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß jeweils nur ein Draht angeschweißt wird, wodurch der verwendete Ultraschallgenerator voll auf die jeweils zu verschweißende Anschlußstelle wirksam wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigent
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Einrichtung zum Einstellen und Befestigen von Anschlußkabeln auf eine Schaltungeplatte, kombiniert mit einem Blockdiagramm zur Darstellung der Steuersignale,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer einzelnen Einrichtung zum Einstellen und Befestigen von Anschlußkabeln auf eine schaltungsplatte, kombiniert mit einem Blockdiagramm zur Darstellung der Steuersignale,
Fig. 3 eine schaubildliche vergrößerte Darstellung des Schweißkopfes und seiner Halterung gemäß der Einrichtung nach Fig. 2 bei geöffneten Greifern,
Fig. 4 den unteren Bereich des Schweißkopfes in der Darstellung entsprechend Fig. 3, jedoch mit geschlossenen Greifern,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Schweißkopfes nach den Fign. 3 und 4,
Fign. 6A bis 6D
vier verschiedene Einstellkombinationen für die Stellschieber und die Greifer des Schweißkopfes, jeweils in Seiten- und Vorderansicht,
Flg. 7A eine vereinfachte Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Einrichtung gemäß Fig. 2,
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Flg. 7B eine schematische Ansicht der Ausführungsform nach
Flg. A von der Vorderseite des Schweißkopfes aus gesehen und
Flg. 8 eine vereinfachte Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt zwei nach dem Ultraschallverfahren arbeitende Schweißeinrichtungen 10, 11, die unter der Steuerung eines Rechners (nicht gezeigt) stehen und die Aufnahme, die Einstellung und das Verschweißen von Leiterkabeln 18 auf einer Schaltungsplatte 14 bewirken. An jeder der Schweißeinrichtungen 10, 11 befindet sich ein Schweißarm 12 bzw. 13, die von gegenüberliegenden Seiten in den Bereich oberhalb der Schaltungsplatte 14 ragen. Die Schaltungsplatte 14 liegt auf einem Rahmen 16 auf und wird entweder mechanisch oder durch Vakuum in ihrer Lage festgehalten. Die Leiterkabel 18 sind an leitenden Bereichen der Schaltungsplatte 14 an bestimmten, durch x-/y-Koordinaten definierten Punkten zu befestigen. Dementsprechend sind die Schweißeinrichtungen 10, 11 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in den beiden Koordinatenrichtungen der Ebene der Schaltungsplatte 14 einstellbar.
Jeder der Schweißeinrichtungen 10, 11 ist eine gesonderte x-Stelltrieb-Steuerung 20 bzw. 21 und eine y-Stelltrieb-Steuerung 24 bzw. 25 zugeordnet, deren Steuersignale von einem Rechner 30 zugeführt werden. Zur Einstellung in die gewünschten y-Positionen ist die Schweißeinrichtung 10, übereinstimmend mit der Schweißeinrichtung 11, auf in Richtung der y-Achse verlaufenden Schienen 32 verschiebbar gelagert, die ihrerseits in Schlitten 33 und 34 gelagert sind, die auf je einer in x-Richtung verlaufenden Schiene 36 verschiebbar sind. Die x-Stelltrieb-Steuerung 20 bewirkt somit zur Einstellung des Schaltarmes 12 in die gewünschte x-Koordinatenposition die Verstellbewegung der Schlitten 33, 34 auf den Schienen 36, während die y-Stelltrieb-Steuerung 24 die Schweißeinrichtung 10 auf den Schienen 32 verschiebt.
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In dem In Flg. 1 gezeigten Ausführungebeispiel sind die be treffenden Stelltriebe über Stellspindeln 38 und 39 wirksam, jedoch können für die Stelltriebe auch beliebige andere Systeme verwendet werden, wie sie bei numerischen Steuerungseinrichtungen, graphischen Aufzeichnungssystemen oder anderen in zwei Koordi naten wirksamen Stellvorrichtungen üblich sind. Weiterhin können als Antrieb Schrittmotoren, Wechselstrom- oder Gleichstrom-Servomotoren oder andere bekannte Antriebsarten Verwendung finden.
Zur Durchführung eines vollständigen Schweißvorganges wird den Schweißeinrichtungen 10, 11 vom Rechner 30 jeweils in einem vorgegebenen Takt eine vollständige Signalfolge zugeführt, im vorliegenden Fall bestehend aus den Signalen "Greifen", "Einstellen" und "Loslassen".
Eine Zuführeinrichtung 40 wird ebenfalls vom Rechner 30 gesteuert, zur automatischen Durchführung der vorbereitenden Werkstückzufuhr; diese Zuführung kann aber auch manuell erfolgen. Die hier nicht im einzelnen dargestellte und beschriebene Zuführeinrichtung 40 schneidet für jeden Befestigungsvorgang eine entsprechende Länge des Leiterkabels 18 ab und bereitet die beiden Kabelenden in gleicher Weise vor. Der äußere Leiter des als Koaxialkabel ausgeführten Leiters 18 wird dabei vom Ende des Mittelleiters etwas abgelöst und als kurzes zopfartiges Ende so gestaltet, daß sowohl der Mittelleiter als auch der Außenleiter auf den entsprechenden Leiterpunkten der Schaltungsplatte 14 befestigt werden können.
Greiffinger an der Zuführeinrichtung 40 erfassen sodann die beiden Enden der Leiterkabelschleife und bewegen diese in die Bereitschaftsstellung nahe dem Rahmen 16. Die Kabelleiterschleife wird dann so gebogen, daß die beiden Enden einen bestimmten Winkel zueinander, z.B. etwa 30°, bilden und eine bestimmte Bereitstellungslage für das Erfassen durch die Schweißeinrichtungen einnehmen.
Gemäß Fig. 2 besteht die Schweißeinrichtung 10 aus einem im Docket SA 968 009 009835/1751
.Ί.
«•■entliehen parallel zur Ebene der Schaltangsplatte 14 angeordneten Schweißarm 12 und einen auf den Schweißarm 12 wirksamen Ultrasohallübertrager 42. Jedes Ende des Leiterkabels 18 wird ■it seine« Mittelleiter an einer bestirnten Koordinatenposition der Schaltungsplatte 14 befestigt, wahrend der Außenleiteranschluß an einen benachbarten Null-Leiterbereich angebracht wird.
Der Schweiften 12 ist auf einen an Rahmen 16 für die Schweißeinrichtung 10 befestigten Träger 44 montiert, an den sich ein auf einen Bolzen 47 drehbar gelagerter Hebelarn 45 befindet. An freien Ende des Schweißarmee 12 ist ein Schweißkopf 50 angeordnet und in wesentlichen senkrecht zur Schaltungsplatte 14 -ausgerichtet; die Ultraschallschwingungen vom übertrager 42 ™ werden über den Schweißarm 12 auf den Schweißkopf 50 übertragen, nährend der Einstellbewegung des Schweißkopfes 50 auf die gewünschten x- und y-Koordinaten bleibt der Schweißkopf 50 mittels einer auf den Hebelarm 45 wirksamen Nockenscheibe 52 von der Schaltungsplatte 14 abgehoben. Ein ebenfalls vom Rechner 30 gesteuerter Drehantrieb 54 bewirkt das taktgerechte Abheben und Aufsetzen des Schweißkopfes 50 auf die Schaltungsplatte 14.
An Schweißkopf 50 befindet sich, wie in den Fign. 3 bis 5 dargestellt, eine längsverschiebbare Greifvorrichtung, mit der eine in Trftger 44 gelagerte Blattfeder 56 zusammenwirkt, sowie ein Kolben 58 oberhalb des Schweißkopfes 50. Das freie Ende der Blattfeder ä 56 wirkt mit Ansätzen 95, 96 an oberen Ende der Greifvorrichtung des Schwelßkopljee 50 zusammen, und der Kolben 58 ist auf ein Pufferstück 60 wirksam, das ebenfalls mit dem oberen Ende der Greifvorrichtungen verbunden ist. Die Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 48 wird über einen Druckluftzylinder 62 durch eine pneumatische Steuerung 64 gesteuert, die ihre Signale "Greifen" von Rechner erhält. Mit einem schräg abgebogenen Teil der Blattfeder 56 wirkt ein an Ende eines Schubarmes 68 befindliches Gleitstück 66 zusammen, wobei der Schubarm 68 im Träger 44 längsbeweglich gelagert und mittels eines Hinkelhebels 70 verstellbar ist. Der Winkelhebel 70 ist drehbar im Rahmen der Schweißeinrichtung 10 gelagert, und sein anderer Arm steht in Antriebsverbindung mit zwei entgegengesetzt wirksamen Druckluft- Docket SA 968 009 009835/1751
zylindern 72 und 74. Der Druckluftzylinder 72 wird über eine pneumatische Steuerung 76 auf das Signal "Einstellen" des Computers gesteuert, während der Druckluftzylinder 74 über eine pneumatische Steuerung 78 auf das Signal "Loslassen" des Computers gesteuert wird.
Die Ausgangslage der Blattfeder 56 wird mittels einer Stellschraube 80 im Träger 44 so eingestellt, daß in der Ausgangslage des Schweißkopfes 50 zwischen diesem und der Blattfeder 56 ein bestimmter Abstand bleibt.
Wie Fig. 3 zeigt, sind in entsprechenden Nuten des Schweißkopfes 50 Greifer 82, 83 längsbeweglich geführt. Sie bestehen aus streifenförmigen Teilen aus elastischem Werkstoff und sind so geformt, daß die unteren Enden, wenn keine Kräfte auf sie einwirken, unter einem bestimmten Winkel auseinandergespreizt sind, wie in Fig. 3 dargestellt. An den Innenseiten der Greifer 82, 83 sind Nuten 84 bzw. 85 zur Aufnahme eines Leiterkabels 18 vorgesehen; die Nuten 84, 85 verlaufen unter einem Winkel von etwa 30° gegen die Längsachse des Schweißkopfes 50. Die oberste Stellung der Greifer 82, 83 ist durch Anschläge 87, 88 definiert, die Über die Kontur des Schweißkopfes 50 hinausragen, während ein weiteres Paar von Anschlägen 90, 91 nahe den oberen Enden der Greifer 82, 83 angeordnet ist.
Beiderseits der Greifer 82, 83, nämlich jeweils an deren Außenseite in der Längsnut des Schweißkopfes 50, ist je ein streifenförmiger Stellschieber 93, 94 angeordnet, die unter entsprechender Steuerung im Schweißkopf 50 längsverschiebbar sind. Der Reibungskoeffizient zwischen den Greifern 82, 83 und den Stellschiebern 93 und 94 ist so, daß die Greifer 82, 83 bei der Aufwärts- bzw Abwärtsverstellbewegung der Stellschieber 93, 94 deren Längsbewegung mitmachen. Ansätze 95, 96 am oberen Ende der Stellschieber 93 bzw. 94 stehen in Wirkverbindung mit der Blattfeder 56 und werden durch diese im Verlauf eines Schweißzyklus in zwei verschiedene Einstellagen bewegt. Das Pufferstück 60 (Fig. 2) ist an den Ansätzen 95, 96 der Stellschieber 93 bzw. 94 befestigt. Docket SA 968 009 Q09835/1751
Aus den Flgn. 4 und 5, in denen das Leiterkabel 18 in seiner Stellung zum Verschweißen gezeigt ist, sind der Mittelleiter 97 und der mit dem Außenleiter verbundene Anschluß 98 über den Fuß 99 des Schweißkopfes 50 gebogen und in dessen Nuten von Halbrundguerschnitt geführt.
Die Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wird nun anhand der Fign. 6A bis 6D erläutert. Dabei treten bezüglich der Lage der einzelnen Teile im Verlauf eines Schweißzyklus insgesamt 4 unterschiedliche Arbeitsphasen auf, die jedoch auch kombiniert oder überschneidend ablaufen können. Die folgende Erläuterung der einzelnen Phasen erfolgt anhand der Fign. 6A bis 6D, sowie der Darstellungen nach den Fign. 3 bis 5. *
In der ersten Phase sind nach Beendigung eines vorhergehenden Schweißvorganges die Greifer 82, 83 zur Aufnahme eines neuen Leiterkabels 18 bereitzustellen. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, wird hierzu die Schweißeinrichtung 10 bzw.
11 unmittelbar benachbart zur Zuführeinrichtung 40 eingestellt, wobei der Schweißkopf 50 mittels des Drehantriebes 54 von der Schaltungsplatte 14 und den zugeordneten Leiterkabeln 18 abgehoben ist. Sobald die Schweißeinrichtung 10 bzw. 11 sich in der Stellung zur Aufnahme eines neuen Leiterkabels befindet, sendet der Rechner 30 ein Signal "Greifen", das über die pneumatische Steuerung 64 und den Druckluftzylinder 62 die Abwärts- Jj bewegung des zugeordneten Kolbens 58 abwärts gegen das Pufferstück 60 auslöst. Infolgedessen werden die Stellschieber 93, abwärts geschoben, und mit ihnen die Greifer 82, 83. Durch das Anlegen der Anschläge 90, 91 an der Oberseite des Schweißarmes
12 ist dabei die unterste Stellung der Greifer 82, 83 bestimmt. Diese erste Position der Teile während der Abwärtsbewegung ist in Fig. 6A dargestellt: Die Stellschieber 93 und 94 sind in den Schweißkopf 50 eingeschoben, und die Greifer 82 und 83 sind unter der Wirkung ihrer Eigenelastizität zur Aufnahme des Leiterkabels 18 auswärts gespreizt.
Im Verlauf der weiteren Abwärtsbewegung der Stellschieber 93,
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werden die Greifer 82, 83 zusammengedrückt, wobei das Leiterkabel 18 in den Nuten 84, 85 festgehalten wird. Diese zweite Position * ist in Fig. 6B dargestellt. Während eines einzigen Wirksamwerdens des Druckluftzylinders 62 nehmen die Teile somit zwei unterschiedliche Positionen ein.
Nach dem im vorhergehenden beschriebenen Erfassen des Leiterkabels 18 wird der Schweißkopf 50 in die gewünschte Koordinatenposition zur Schaltungsplatte 14 eingestellt, wie bereits anhand von Fig. 1 beschrieben. Gleichzeitig oder anschließend, nämlich nach Erreichen der gewünschten Einstellage, werden die Greifer und Stellschieber in ihre dritte, in Fig. 6C dargestellte Lage verstellt. Hierzu wird der Druckluftzylinder 72 auf ein der pneumatischen Steuerung 76 zugeführtes Signal "Einstellen" wirksam. Infolge der mechanischen Verbindung zwischen dem Kolben des Durckluftzylinders 72 und dem Winkelhebel 70 wird dieser entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß der Schubarm 68 über das Gleitstück 66 auf die Blattfeder 56 wirksam wird, wodurch die Ansätze 95, 96 der entsprechenden Stellschieber 93, 94 angehoben werden. Infolge der Reibungsverhältnisse wird diese Aufwärtsstellbewegung auch auf die Greifer 82, 83 übertragen, bis die Anschläge 87, 88 an den Greifern 82 bzw. 83 an der Unterseite des Schweißarmes 12 anstoßen. In dieser Stellung bleibt das Leiterkabel 18 gemäß Fig. 6C in den Greifern 82, 83 festgehalten.
Nun wird der eigentliche Schweißvorgang zur Befestigung des Leiterkabels 18 auf der Schaltungsplatte 14 eingeleitet, indem gleichzeitig mit Erreichen der zuvor beschriebenen dritten Position gemäß Fig. 6C oder unmittelbar danach der Ultraschall-Übertrager 42 eingeschaltet wird. Das darauffolgend vom Rechner zugeführte Signal "Loslassen" bewirkt über die pneumatische Steuerung 78 die Betätigung des Druckluftzylinders 74, wodurch der Winkelhebel 70 um einen weiteren Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Infolgedessen betätigt das Gleitstück 66 die Blattfeder 56 um einen weiteren Betrag nach oben, wodurch die Stellschieber 93 und 94 in ihre oberste Stellung
zurückgezogen, und dabei werden die Greifer 82, 83 bis zum Wirksamwerden der Anschläge 87, 88 mitgenommen, wobei sich die
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unteren Enden der Greifer 82, 83 öffnen und das Leiterkabel 18 freigeben. Diese Freigabe kann unmittelbar nach dem Schweißvorgang oder auch bereits während des Schweißens stattfinden. Mit Beendigung des Ultraschall-Schweißvorganges wird der Schweißarm 12 wieder angehoben, und die Schweißeinrichtung 10 ist zur Aufnahme eines neuen Leiterkabels 18 bereit.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 7A ist ähnlich aufgebaut wie die in Fig. 2 gezeigte; dargestellt sind der Träger 44, der Hebelarm 45, der Schweißarm 12 und der untere Teil des Schweißkopfes 50. Der Hebelarm 45 ist jedoch mittels des Bolzen 47 im unteren Bereich eines ersten Rahmenteils 102 gelagert, der seinerseits mittels einer Drehlagerung 106 an einem zweiten Rahmenteil 104 um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Am oberen Ende des zweiten Rahmensteils 104'befindet sich ein Druckluftzylinder 108 als Steuerelement für die Schwenkbewegung des ersten Rahmenteils 102 mit der Schweißeinrichtung um die horizontale Achse 110.
Wie Fig. 7B zeigt, befinden sich im Fuß 99 des Schweißkopfes Nuten 100, 101, die jedoch so geführt sind, daß si» eine Schwingbewegung des Schweißkopfes 50 in zwei verschiedene Positionen, durch gestrichelte Linien angedeutet, ermöglichen. In der ersten Position des Schweißkopfes 5 wird der Mittelleiter 97 an die Schaltungeplatte 14 angeschweißt, und in der zweiten Position erfolgt die Verbindung des Außenleiters 98 mit der Schaltungsplatte 14. Bei dieser Ausführungsform wird somit, da die Schweißvorgänge für die beiden Enden des Leiterkabels aufeinanderfolgend stattfinden, jeweils eine geringere Ultraschallenergie für den Schweißvorgang benötigt als bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform. Mit weniger Energieaufwand wird daher bei der Ausführung nach den Fign. 7A und 7B eine bessere Schweißverbindung erzielt.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel befinden sich im Fuß des Schweißkopfes 50 ebenfalls zwei Nuten für die beiden Enden des Leiterkabels, wie im Zusammenhang mit dem
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ersten Aueführungsbeispiel bereits in Fig. 4 dargestellt, jedoch 1st die eine der Nuten, die in Fig. 8 mit 10O1 beieichnet and übertrieben dargestellt ist, größer als die andere Mut 101. Die Nut 101 entspricht in ihrer Größe der Dicke der Leiterkabelenden für den Mittelleiter 97 und den Außenleiter 96 und bewirkt daher für den betreffenden Leiter eine vollständige Schweißverbindung. Infolge der vergrößerten Ausbildung der Nut 100' wird jedoch der Außenleiter 98 an der entsprechenden Stelle der Schaltungeplatte 14 nur angeheftet. Daraufhin wird, beispielsweise unter Steuerung des Rechners, die Position des Schweißkopfes 50 im Sinne der Pfeile 112 geändert, so daß nunmehr die Nut 101 auf ψ den angehefteten Außenleiter 98 zu liegen könnt und dieser In einer anschließenden erneuten Ultraschallschweißung fest mit der Schaltungsplatte 14 verbunden wird.
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Claims (4)

  1. - 13 -
    PATENTANSPRÜCHE
    Einrichtung zum Befestigen von drahtförmigen oder ähnlichen Teilen auf einem Trägerteil, z.B. von Anschlußleitungen auf Platten mit elektrischen Schaltungen, mittels Ultraschallschweißung, bei welcher der anzuschweißende Draht in einer Nut an der Unterseite des auf den Träger aufsetzbaren Schweißkopfes geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Längsführung im Schweißkopf (50) ein Paar Stellschieber (93, 94) und zwischen diesen ein Paar Greifer (82, 83) verschiebbar angeordnet sind, wobei die unteren Enden der Greifer mit Nuten (100, 101) zur Aufnahme der Drähte (18) versehen und durch die Stellschieber mittels deren Relatiwerschiebung aus ihrer Spreizstellung durch elastische Verformung schließbar sind.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Greifern (82, 83) je ein Paar untere und obere Anschläge (87, 88; 90, 91) angeordnet sind und zur Verstellung der Greifer zwischen der durch die Anschläge definierten oberen und unteren Lage unter der Steuerung der Stellschieber (93, 94) zwischen diesen und den Greifern eine kraftschlüssige Mitnehmerverbindung vorgesehen ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerverbindung zwischen den Stellschiebern (93, 94) und den Greifern (82, 83) als Reibungsverbindung ausgebildet ist.
  4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die Stellschieber (93, 94) mittels eines Steuerelements (56) in eine untere, eine mittlere und eine obere Stellung in Abhängigkeit von der Verstellrichtung der Stellschieber (93, 94) die Greifer in die folgenden vier Einstell lagen einstellbar sind:
    a) Greifer unten und geöffnet (Stellschieber abwärts in mittlerer Stellung)
    b) Greifer unten und geschlossen (Stellschieber in unterer
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    Stellung)
    c) Greifer oben und geschlossen (Stellschieber aufwärts In mittlerer Stellung
    d) Greifer oben und geöffnet (Stellschieber In oberer Stellung).
    Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement für die Stellschieber (93, 94) als mittels eines Stelltriebes (68 bis 74) Ober ein Gleitstück (66) verstellbare und auf Ansätze (95, 96) an den Stellschiebern wirksame Blattfeder (56) ausgebildet 1st.
    Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (50) zur Einstellung in mindestens zwei Arbeitsstellungen zwecks aufeinanderfolgender Befestigung mehrerer Drähte (97, 98) mittels einer Drehlagerung (106) schwenkbar im Rahmen (104) gelagert ist.
    Docket SA 968 009 009835/1751
    Leerseite
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