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Yorrichtung zum Lösen mehrpoliger elektrischer Bauteile von einer
Trägerplatte Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lösen mehrpoliger
elektrischer Bauteile von einer Drägerplatte, wobei die Bauteile mit Anschlußele;entcn
in Bohrungen der Trägerplatte verlötet sind, mit einem ein Bauteil erfassenden Abziehkopf,
welcher auf das Bauteil einen senkrecht zur Plattenebene gerichteten Zug ausübt
und mit einem auf der anderen Seite der Trägerplatte vorgesehenen Heizkopf, welcher
den Lötstellen des auszulötenden Bau elementes zugeordnete Bohrungen und eine an
diese Bohrungen angeschlossene Lotabsaugeinrichtung aufweist, sowie mit einer die
Trägerplatte und den Heizkopf zusammenführenden Transporteinrichtung.
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Eine solche Vorrichtung ist z.B. aus dem deutschen Patent 2 046 970
bekannt. Vorrichtungen dieser Art werden vor allem deshalb benötigt, um sogenannte
integrierte Schaltkreise, welche mit zahlreichen Anschlußelementen mit häufig sogar
mehrlagigen Trägerpiatten verlötet sind, z.B. beim Auftreten eines Defektes in dem
Schaltkreis, wieder von der Trägerplatte entfernen zu können, ohne daß diese dabei
Schaden leidet. Mit der bekannten Vorrichtung erfolgt dies dadurch, daß das zangenartige
Werkzeug, welches am Ende des einen Zangenschenkels einen Heizkopf mit Absaugvorrichtung
und am Ende des anderen Zangenschenkels einen Absiehkopf aufweist, mit dem Abziehkopf
an dem Körper des auszulötenden Bauteiles verrastet wird und daß hierauf das Werkzeug
geschlossen uaa auf diese Weise der heizkopf mit der Absaugvorrichtung an die
Lötstellen
des auszulötenden Bauteils gebracht wird. Nach dem Erweichen des Lötzinns wird über
elnen Hebel die Absaugvorrichtung betätigt und durch Öffnen des Werkzeugs das Bauteil
mit seinen Anschlußelementen von der Trägerplatte entfernt. Bei der Verwendung dieses
Werkzeugs muß aber darauf geachtet werden, den Heizkopf nicht zu lange mit der Trägerplatte
in Berührung zu halten, weil sonst irreparable Schäden an der Trägerplatte auftreten
können.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art derart weiterzubilden; daß z.B.
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ein Anbrennen bzw. Überhitzen einer Trägerplatte durch die Vorrichtung
sicher verhindert und der Auslötvorgang eines Bauteils von der jeweiligen Geschicklichkeit
einer Bedienungsperson weitgehend unabhängig gemacht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer solchen Vorrichtung gemäß
der Erfindung eine derartige Ausbildung des Abziehtopfea und eine solche Kopplung
dieses Kopfes mit der Absaug- und der Transporteinrichtung vorgesehen, daß durch
beim Lösen eines Bauteiles sich bewegende Teile des Abziehkopfes automatisch die
Inbetriebnahme der Absaugeinrichtung und daran anschließend eine automatische Trennung
von Trägerplatte und Heizkopf erfolgt.
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Durch eine solche Ausbildung einer Vorrichtung zum Lösen mehrpoliger
elektrischer Bauteile von einer Trägerplatte werden in vorteilhafter Weise Beschädigungen
der Trägerplatte z.B. infolge einer Unaufmerksamkeit der Bedienungsperson sicher
vermieden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere
für Bauteile mit unterschiedlichen Abmessungen und/oder unterschiedlicher Polzahl
vorgesehene Abzieh- und
Heizkopf (Auslotsätze) an den Armen eines
Drehkreuzes in der Weise befestigt sind, daß ein einem Abziehkopf zugeordneter Heizkopf
zusammen mit diesem durch Drehen des Drehkreuzes an einen Arbeitsort schwenkbar
ist, daß jeder Abziehkopf gegen seinen zugeordneten Heizkopf bewegbar befestigt
ist und daß die zur Bewegung der Abziebköpfe vorgesehene Transporteinrichtung am
Arbeitsort fest angeordnet und mit dem jeweils zur Benutzung vorgesehenen Abziehkopf
koppelbar ausgebildet ist.
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Diese Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht es, Bauteile mit unterschiedlichen
Abmessungen und mit verschiedener Anzahl von Anschlußelementen mit ein und derselben
Vorrichtung ohne umständliche Umrüstarbeiten zügig von Trägerplatten zu entfernen.
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Ferner ist bei einer Vorrichtung zum Lösen mehrpoliger elektrischer
Bauteile von einer Trägerplatte vorgesehen, daß in Richtung einer Schwerkraftlinie
gesehen am Arbeitsort ein Heizkopf oberhalb und ein Abziehkopf unterhalb einer zwischen
einem Eeiz- und einem Abziehkopf eingeschobenen Trägerplatte angeordnet ist.
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Der zum Herausziehen der Anschlußelemente aus den Bohrungen der Trägerplatte
erforderliche Zug läßt sich auf diese Weise vorteilhaft u.a. auch durch eine entsprechend
schwere Bemessung der mit dem Bauteileskörper verrasteten Teile des Abziehkopfes
erzeugen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder
Abziehkopf mehrere gegen Federkraft eindrtlckbare Stifte aufweist, derart, daß ein
mittels eines Bauteilekörpers eindrückbarer erster Stift bei seiner Betätigung die
Auslösung einer das Bauteil erfassenden, in Ruhestellung federnd gespreizten Greifklammer
und durch eine am
Arbeitsort zwischen Heiz- und Abziehkopf eingeschobene
Trägerplatte eindrückbare zweite Stifte bei ihrer Betätigung eine Verspannung der
das Bauteil erfassenden Greifklammer gegen die Trägerplatte bewirken.
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Ein solcherart ausgebildeter Abziehkopf ermöglicht es einer Bedienungsperson,
ohne zusätzliche Handgriffe allein mit dem Heranführen der mit dem auszulötenden
Bauteil bestückten Trägerplatte an den Abziehkopf das Bauteil und damit die Trägerplatte
an dem Abziehkopf zu verrasten und zugleich den zum Herausziehen der Anschlußelemente
des Bauteiles aus den Trägerpiattenbohrungen benötigten Zug wirksam werden zu lassen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann in weiterer Ausgestaltung
so ausgebildet sein, daß jeder Abziehkopf drei zueinander konzentrisch angeordnete,
gegeneinander bewegbare topfartig ausgebildete Kolbenteile aufweist, daß ein äußerer
mit der Transporteinrichtung verbindbarer Kolbenteil in einer an einem Drehkreuzarm
befestigten #hrungshülse zwischen Anschlägen auf und ab bewegbar angeordnet ist,
daß zwischen den Böden des mittleren und des äußeren Kolbenteils sowie zwischen
einem Deckelabschnitt des mittleren und dem Boden des inneren Kolbenteils wenigstens
je eine Druckfeder eingespannt ist und daß die Greifklammer an dem inneren und die
zweiten Stifte an dem mittleren Kolbenteil befestigt sind.
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Diese Ausbildung der Vorrichtung stellt insbesondere sicher, daß die
Trägerplatte und damit die Lötstellen des auszulötenden Bauteils bei der Betätigung
der Transporteinrichtung, also beim Heranbewegen der mit dem Abziehkopf verrasteten
Trägerplatte an den Heizkopf stets im wesentlichen mit demselben optimalen Druck
gegen den Heizkopf gepreßt wird.
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Ferner kann bei einer Vorrichtung nach der Erfindung vorgesehen sein,
daß der erste Stift im inneren Kolbenteil verschiebbar gelagert ist und die Greifklammer
bildende Federhaken mit in eine Eindrehung des ersten Stiftes einrastbar ausgebildeten
Nocken an dem ersten Stift abgestützt sind und daß ein den ersten Stift entgegengesetzt
zu seiner Eindrückrichtung betätigender Hebel vorgesehen ist.
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Diese Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht es, durch einfache Betätigung
des Hebels von Hand das von der träger platte entfernte Bauteil vom Abziehkopf zu
entfernen.
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Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein,
daß das mittlere Kolbenteil mit einem Schalter gekoppelt ist, daß der Schalter durch
eine Bewegung des Deckelabschnittes des mittleren Kolbenteiles gegen den Boden des
inneren Kolbenteiles schließbar und durch eine entgegengesetzte Bewegung auftrennbar
ausgebildet ist, daß zu diesem Schalter ein weiterer Schalter#in Serie angeordnet
ist, daß die Transporteinrichtung aus einem mittels Druckluft in einem Zylinder
bewegbaren Kolben besteht und daß das Schließen des Schalterstromkreises die Betätigung
des Kolbens in Richtung zu einem am Arbeitsort befindlichen Heizkopf und das Öffnen
die Betätigung des Kolbens in umgekehrter Richtung sowie die Auslösung der Absaugeinrichtung
bewirkt.
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Infolge dieser Eigenart der konstruktiven Ausbildung der Vorrichtung
nach der Erfindung führen das mittlere Kolbenteil und das innere Kolbenteil beim
Herausziehen eines Bauteils aus einer Trägerplatte gegeneinander eine Relativbewegung
aus, welche über einen Schalter festgestellt wird, so daß der zur Auslösung der
Absaugeinrichtung und zum Trennen von Heizkopf und Trägerplatte optimale Zeitpunkt
durch eine Anordnung dieses Schalters an entsprechender
Stelle des
Verschiebungsweges zwischen mittlerem und innerem Kolbenteil des Abziehkopfes auf
einfache Weise eingestellt werden kann.
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Schließlich kann bei einer Vorrichtung nach der Erfindung auch noch
ein Zeitschalter vorgesehen werden, welcher nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne
dieselben Vorgänge auslöst, die durch Auftrennen des Schalterstromkreises bewirkt
werden.
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Somit wird auf unkomplizierte Weise verhindert, daß im Falle, der
Abziehkopf ist nicht in der Lage, ein Bauteil auszuziehen, dennoch nach Ablauf einer
einstellbaren Zeitspanne, welche nur wenig größer zu sein braucht als die üblicherweise
bis zum Erweichen des Lötzinns.verstreichende Zeit, eine Trennung zwischen Trägerplatte
und Heizkopf erfolgt, so daß auch in diesem Fall eine Beschädigung der Trägerplatte
ausgeschlossen ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von drei Figuren näher erläutert.
Dabei zeigen Fig. 1 in Schrägsicht gesehen, eine Gesamtdarstellung der Vorrichtung
zum Lösen mehrpoliger elektrischer Bauteile von einer Trägerpiatte und die Fig.
2 u. 3 jeweils in Seitenansicht und geschnitten dargestellt einen Heizkopf mit Absaugeinri-chtung
und einen Abziehkopf am Arbeitsort der Vorrichtung in Ruhestellung bzw. mit an einem
Bauteil verrastetem Abziehkopf und gegen den Heizkopf gefahrener Trägerplatte.
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Im einzelnen ist den Figuren zu entnehmen (#gl insbesondere Fig. 1),
daß zwischen den Schenkeln eines aus einer Grundplatte
1 und einem
Haltebügel 2 gebildeten U-förmigen Rahmens die Achse eines Drehkreuzes 3 drehbar
angeordnet ist. Mit der Achse sind vier Doppelarme 4 verbunden, welche rechtwinklig
von der Achse abstehen. Jeweils zwei Arme sind einander zugeordnet, wobei an den
oberen Armen des Drehkreuzes Heisköpfe 5 mit Lotabsaugeinrichtungen und an den unteren
Armen Abziebköpfe 6 befestigt sind.
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Die Heiz- und Abziehköpfe sind für Bauteile mit unterschiedlichen
Abmessungen und/oder unterschiedlicher Anzahl von Anschlußelementen ausgelegt. Durch
Drehen des Drehkreuzes 3 können die für einen bestimmten Einsatzfall erforderlichen
Heiz- und Abziehköpfe an einen Arbeitsort geschwenkt werden. Hierbei befindet sich
der zur Verwendung vorgesehene Heizkopf mit seinem zugeordneten Abziehkopf unterhalb
des freien Endes des Haltebügels 2. An diesem, sowie an einer entsprechenden Stelle
der Grundplatte 1 sind zur Betätigung der Lotabsaugeinrichtung des Heizkopfes und
des Abziehkopfes mittels Druckluft in Zylindern 9, 10 hin und her bewegbare Kolben
vorgesehen welche mit den jeweils sich am Arbeitsort befindenden Heiz- oder Abziebköpfen
koppelbar ausgebildet sind. Zur Betätigung der Vorrichtung ist außerdem ein Fußschalter
12 vorgesehen.
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Weitere Einzelheiten der Vorrichtung ergeben sich aus den Figuren
2 und 3. So besteht z.B. ein Heizkopf 5 aus einer Heizplatte 16, welche entsprechend
den Lötstellen eines von einer Trägerplatte 15 zu lösenden Bauteils 21 mit Bohrungen
33 versehen ist. Auf der von der Trägerplatte abgewandten Seite der Heizplatte ist
diese mit einem Absaugzylinder 17 verbunden, in welchen die Bohrungen 33 der Heizplatte
münden. Außerdem ist die Heizplatte von einer Heizwicklung 18 umgeben. Im Absaugzylinder
17 ist ein Kolben 20 geführt, welcher unter Spannung von Wdckholfedern 35 in seinen
unteren Totpunkt gebracht werden kann.
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Außerdem ist der Absaugzylinder 17 mit Kühlrippen 19 versehen.
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Ein Abziehkopf weist im wesentlichen drei zueinander konzentrisch
angeordnete gegeneinander bewegbare topfartig ausgebildete Kolbenteile auf, von
denen ein äußerer Kolbenteil 32 mittels Hubstangen 31, welche von einem Abziehkopf
nach unten abstehen, in einer an einem Drehkreuzarm 4 befestigten Führungshutlse
40 auf- und abbewegbar, d.h. in Richtung zu einem zugeordneten Heizkopf bzw. von
diesem weg bewegbar angeordnet ist. Ein mittlerer Kolbenteil 26 ist mittels einer
Schraubenfeder 34 an dem äußeren Kolbenteil 32 abgestützt. Weitere Schraubenfedern
28 sind zwischen einem Deckelabschnitt 41 des mittleren Kolbenteils 26 und dem Boden
42 des inneren Kolbenteils 27 eingespannt. Das innere Kolbenteil 27 weist außerdem
einen Führungszylinder 42 auf, welcher durch eine Öffnung des Deckelabschnittes
41 des mittleren Kolbenteils 26 hindurch in Richtung zum Heizkopf ragt. In diesem
Führungszylinder ist ein erster Stift 23 geführt, der ander vom Heizkopf abgewandten
Seite des Abziehkopfes aus dem Abziehkopf vorsteht und mittels eines an dem Drehkreuzarm
4 angelenktenHebeis 36 nach oben, d.h. in Richtung zum Heizkopf bewegt werden kann
Der erste Stift ist mit einer Eindrehung 43 versehen, in welche hakenförmig ausgebildete
Haltefedern 22, die an dem inneren Kolbenteil befestigt sind, und eine zum Erfassen
eines Bauteils eingerichtete Greifklammer bilden, mit in fensterartigen Ausbrechungen
des Führungszylinders 42 geführten Nocken 24, die sich an dem ersten Stift 23 abstützen,
einrasten können. Mit dem mittleren Kolbenteil 26 sind schließlich zur Abstützung
einer Trägerplatte 15 vorgesehene zweite Stifte 25 verbunden, welche parallel zum
Führungszylinder 42 und zum ersten Stift 23 verlaufen.
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Um nun ein Bauteil von einer Trägerplatte abzulösen, ist die Trägerplatte
15 mit zum Heizkopf gerichteten Lötstellen zwischen einen an den Arbeitsort geschwenkten,
dem zu lösenden Bauteil entsprechend ausgewählten Heizkopf und einen mit diesem
gekoppelten Abziehkopf einzuschieben, wobei Heiz- und Abziehkopf sich in Ruhestellung
befinden, wie in Fig. 2 dargestellt. Nun wird das Bauteil zwischen die Haltefedern
22 der Greifklammer gebracht und hierauf die Trägerpiatte gegen den Abziehkopf gedrückt.
Infolgedessen schiebt der Bauteilekörper den ersten Stift 23 nach unten und ermöglicht
es dadurch den Nocken 24 der Haltefedern 22 in die Eindrehung 43 des ersten Stiftes
einzurasten. Die Haltefedern 22 verhaken sich demzufolge zwischen Trägerplatte und
Bauteilkörper an diesem. Hierbei drückt die Trägerplatte zugleich die zweiten Stifte
25 nach unten, wodurch die Federn 28 gespannt werden. Beim Spannen dieser Federn
wird außerdem das mittlere Kolbenteil 26 gegen das innere Kolbenteil verschoben,
wobei das innere Kolbenteil 27 über eine zur Führung des ersten Stiftes 25 vorgesehene
und mit der Führungshülse 40 verbundene Buchse 29 an der Führungshülse 40 abgestützt
ist.
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Bei dieser Bewegung des mittleren Kolbenteils 26 wird ein an diesem
Kolbenteil angeordneter Schalter 30 geschlossen.
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Ein über diesen Schalter 30 verlaufender Stromkreis ist auch über
den Bußschalter 12 (vgl. Fig. 1) geführt. Ist daher ein von einer Trägerplatte zu
lösendes Bauteil ordnungsgemäß mit dem in Arbeitsstellung befindlichen Abziehkopf
verrastet und wird nun der Fußschalter betätigt, so ist der über die Schalter verlaufende
Stromkreis geschlossen und bewirkt demzufolge z.B. über ein an diesen Stromkreis
angeschlossenes Magnetventil, daß in die Zylinder 9, 10 der Vorrichtung Preßluft
in der Weise einströmen kann, daß die in diesen Zylinder sich befindenden Kolbe#ufein
ander zu bewegt werden. Infolgedessen drückt der in dem Zylinder 10 nach unten gehende
Kolben z.B. über eine
Prallplatte44 den Kolben 20 eines sich am
Arbeitsort befindenden Heizkopfes 5 nach unten und spannt dadurch die Federn 35
und der in dem Zylinder 9 sich bewegende Kolben, welcher mittels einer Schnellkupplung
45 mit den Hubstangen 31 eines sich am Arbeitsort befindenden Abziehkopfe2 6 verbunden
ist, drückt über die Hubstangeii 31 das äußere Kolbenteil 32 nach oben in Richtung
zum Heizkopf. Hierbei wird das mittlere Kolbenteil 26 über die Schraubenfeder 34
ebenfalls nach oben, also in Richtung zum Heizkopf gefahren, wobei die an den zweiten
Stiften des mittleren Kolbenteiles sich abstützende rägerplatte mitgenommen wird;
Der Hubweg der in den Zylindern 9, 10 bewegbaren Kolben ist so bemessen, daß der
im oberen Totpunkt angelangte Kolben des Zylinders 9 die Trägerplatte mit den Lötstellen
des auszulötenden Bauteils über das äußere Kolbenteil 32, die Feder 34, das mittlere
Kolbenteil 26 und die zweiten Stifte 25 elastisch gegen die Heizplatte 16 eines
sich am Arbeitsort befindenden Heizkopfes 5 drückt#(vgl. hierzu auch Fig. 3), wobei
die mit den Anschlußelementen des zu lösenden Bauteils besetzten Bohrungen der Trägerplatte
mit den Bohrungen 33 der Heizplatte 16 fluchten und der im unteren Totpunkt angelangte
Kolben des oberen Zylinders 10 den Kolben 20 der Absaugeinrichtung des Heizkopfes
5 ebenfalls in seinem unteren Totpunkt hält. Da die an einem IIeizstromkreis liegende
Heizwicklung 18 des Heizkopfes 5 die Heizplatte 16 auf einer zum Verflüssigen von
Lötzinn optimalen Temperatur hellt, werden nun die der Heizplatte anliegenden Lötstellen
des zu lösenden Bauteils sehr rasch soweit aufgeheizt, daß das die Anschlußelemente
des Bauteil festhaltende Lot sich verflüssigt. Demzufolge werden die Anschlußelemente
des zu lösenden Bauteils in den Bohrungen der Trägerplatte 15 frei und das innere
Kolbenteil 27 des Abziehkopfes kann von den Federn 28-nach unten gedrückt werden,
wodurch das Bauteil mit den Haltefedern 22 der,
Greifklammer von
der Trägerplatte abgezogen wird. Hierbei wird über den Schalter 30 der über die
Schalter 30 und 12 verlaufende Stromkreis aufgetrennt. Infolgedessen kehrt das Magnetventil
in seine Ruhelage zurück. In dieser wird Preßluft auf die andere Seite der in den
Zylindern 9, 10 bewegbaren Kolben gegeben. Daher bewegen sich diese Kolben nun auseinander.
Durch entsprechende Bemessung der Ein- und Auslaßöffnungen an diesen Kolben kann
erreicht werden, daß zunächst der in dem Zylinder 10 bewegbare Kolben mit ziemlich
hoher Geschwindigkeit nach oben gefahren wird. Infolgedessen können nun die Federn
35 auch den Kolben 20 im Absaugzylinder 17 nach oben reißen. Demzufolge entsteht
im Absaugzylinder 17 ein Unterdruck, welcher bewirkt, daß der an den Bohrungen der
Trägerplatte wirksame Luftdruck das in diesen Bohrungen sich befindende verflUssigte
Lot durch die Bohrungen 33 der Heizplatte 16 in den Absaugzylinder 17 drückt und
damit die Trägerplattenbohrungen vom Lot frei macht. Etwa in dem Augenblick, in
dem der in dem oberen Zylinder 10 bewegbare Kolben wieder in seinen oberen Totpunkt
und damit in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, beginnt der in dem unteren Zylinder
9 bewegbare Kolben sich nach unten zu bewegen, wodurch auch das äußere Kolbenteil
32 und damit das mittlere und innere Kolbenteil 26, 27 nach unten geführt wird.
Infolgedessen geht aber auch die sich an den äußeren Stiften 25 abstützende Trägerplatte
5 mit nach unten. Auf diese Weise wird nach dem Lösen eines Bauteils von der Trägerplatte
sehr rasch eine Trennung zwischen Trägerplatte und Heizkopf bewirkt, so daß eine
Hitzeeinwirkung auf die Trägerplatte lediglich auf die unbedingt zur Verflüssigung
des Lotes erforderliche Zeitspanne beschränkt wird. Nun kann die Trägerplatte aus
dem Raum zwischen Heiz- und Abziehkopf entfernt werden, worauf durch Betätigung
des Hebels 36 und eine dadurch bewirkte Spreizung der Haltefedern 22 das Bauteil
von diesen freigegeben wird.
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Mittels eines Zeitschalters 11 (Fig. 1) läßt sich eine Zeitspanne
einstellen, nach deren Ablauf im Falle eines vom Abziehkopf nicht von seiner Trägerplatte
zu lösenden Bauteils und somit einer über den Schalter 30 nicht möglichen Auftrennung
des Schalterstromkreises dieselben Vorgänge eingeleitet werden, die durch das Auftrennen
des Stromkreises mit Hilfe des Schalters 30 verursacht werden.
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8 Patentansprüche 3 Figuren