DE2832200C2 - Vorrichtung zum Unterrichten von Auszubildenden in einer an einem Werkstück durchzuführenden manuellen Tätigkeit - Google Patents

Vorrichtung zum Unterrichten von Auszubildenden in einer an einem Werkstück durchzuführenden manuellen Tätigkeit

Info

Publication number
DE2832200C2
DE2832200C2 DE2832200A DE2832200A DE2832200C2 DE 2832200 C2 DE2832200 C2 DE 2832200C2 DE 2832200 A DE2832200 A DE 2832200A DE 2832200 A DE2832200 A DE 2832200A DE 2832200 C2 DE2832200 C2 DE 2832200C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
connection
circuit
connection point
sensors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2832200A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2832200A1 (de
Inventor
Gerald J. Upper Marlboro Ferguson jun., Md.
William J. Silver Spring Siegel, Md.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pace Inc
Original Assignee
Pace Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pace Inc filed Critical Pace Inc
Publication of DE2832200A1 publication Critical patent/DE2832200A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2832200C2 publication Critical patent/DE2832200C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/24Use of tools
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

25
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Unterrichten von Auszubildenden in einer an einem Werkstück durchzuführenden manuellen Tätigkeit, mit einer Trägerplatte, auf der mehrere Anschiußpunkte angebracht sind, mehreren Fühlern, die den Anschlußpunkten zugeordnet sind und abhängig von einer vom Auszubildenden mittels eines Handgeräts veränderbaren physikalischen Größe ein elektrisches Ausgangssig- nal abgeben, und einer Auswerteschaltung für die von den Fühlern erzeugten elektrischen Signale.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 36 75 343) bestehen die Anschlußpunkte jeweils aus einem Lichtfühler und aus einer Lichtquelle. Diese einzelnen Punkte sollen dabei Brandherde simulieren. Ein solcher Brandherd kann jeweils dadurch »gelöscht« werden, indem der Lichtfühler mit einer Lichtquelle angestrahlt wird. Nach einer bestimmten Anstrahlungszeit erlischt die dem Fühler zugeordnete Lichtquelle, was dem Auszubildenden anzeigt daß der Brand an diesem bestimmten Punkt gelöscht ist
Der Auszubildende muß bei der bekannten Vorrichtung nacheinander an zahlreichen nachgebildeten Brandherden in der geschilderten Weise einen Lösch- so Vorgang vornehmen, wobei es darauf ankommt, möglichst systematisch vorzugehen, so daß nicht bereits gelöschte Brandherde wieder von noch nicht gelöschten, unmittelbar benachbarten Brandherden entzündet werden. Der Auszubildende muß dabei einerseits die Lichtquelle möglichst lange auf den Lichtfühler richten, damit der Brandherd auch sicher »gelöscht« wird, doch muß er andererseits bestrebt sein, möglichst schnell auch die umliegenden Brandherde zu löschen, damit das Feuer an bereits gelöschten Brandherden nicht erneut ausbricht Es zeigt sieh also, daß mit Hilfe der bekannten Vorrichtung dem Auszubildenden ein möglichst systematisches und gleichzeitig gründliches Bekämpfen eines großflächigen Brandes beigebracht werden soll, der durch die einzelnen Lichtfühler und zugeordneten Lichtquellen auf de· Trägerplatte simuliert ist
Es ist auch bereits ein in erster Linie therapeutisch eingesetztes Lehrgerät bekannt (US-PS 35 62 927), das dazu dient, die manuelle Geschicklichkeit tines Kindes zu verbessern. Dabei so'ii eu> von ciriMP Kind in der Hand zu haltender Griffel möglich genau Jfcigs einer vorgegebenen Bahn geführt werden. Jede Abweichung von dieser vorgegebenen Bahn erzeugt ein akustisches Signal, das dsm Kind die Abweichung erkennbar jsaeht Bei dem bekannten Lehrgerät ist es weder beabsichtigt noch möglich, mit Hilfe des vom Kind in der Hand gehaltenen Griffels an der Aufsetzstelle an der vorgegebenen Bahn eine Änderung einer physikalischen Größe herbeizufünren.
In einer weiteren bekannten Vorrichtung (ti'S-PS 40 41615) ist ein Lehrgerät beschrieben, mit dessen Hilfe gewisse Fertigkeiten trainiert werden können, die auch beim elektrischen Schweißen vorausgesetzt werden. Bei diesem bekannten Gerät ist das vom Auszubildenden in der Hand gehaltene Handgerät ein Griff mit einer nachgebildeten Schweißelektrode, die in einem im Lehrgerät beweglichen Schweißpunkt geführt werden Muß. Der Schweißpunkt bewegt sich dabei nach dem Einschalten des Geräts län^ einer geradlinigen Bahn, und er ist außerdem so ausgebildet, daß er sowohl auf den mit der Schweißelektrode ausgeübten Druck als auch auf seitliche Bewegungen der Schweißelektrode anspricht Dabei kann praktisch die Fertigkeit geübt werden, die Spitze der Schweißelektrode mit einem möglichst gleichmäßigen Druck mit gleichmäßiger Geschwindigkeit längs einer geraden Linie zu führen. Es kommt dabei jedoch nicht darauf an, an dem Obungspunkt mit Hilfe des Handgeräts eine bestimmte physikalische Größe in vorbestimmter Weise zu ändern, es kommt vielmehr darauf an, die Schweißelektrodenspitze gleichmäßig ohne Zittern gegen den sich bewegenden Schweißpunkt zu halten.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß einem Auszubildenden die Fähigkeit vermittelt werden kann, einwandfreie Lötverbindungen herzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß das Handgerät ein Lötkolben ist mit dessen Hilfe zur Herstellung einer Lötverbindung zu einem Anschlußpunkt auf der Trägerplatte die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Anschiußpunkte? verändert werden kann, und daß die Auswerteschaltung derart ausgebildet ist daß sie anhand der von den Fühlern erzeugten elektrischen Signale feststellt ob die Zeitdauer, in der sich die Temperatur an einem Anschlußpunkt von einem Anfangswert zu einem Endwert ändert innerhalb eines einer gewünschten Änderungsgeschwindigkeit entsprechenden Bereichs liegt
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird einem Auszubildenden die Fertigkeit vermittelt, einvar.jfieie elektrische Lötverbindungen herzustellen. Beim Herstellen einer solchen Lötverbindung soll das Lot an einem Lötpunkt nach Möglichkeit stets innerhalb der gleichen Zeit zum Schmelzen gebracht werden, und der Lötkolben soll nicht zu lange an der Lötstelle verbleiben, damit ein an den Lötpunkt festzulötendes Schaltungselement nicht beschädigt wird. Auch ein zu zaghaftes und damit zu langsames Löten ist nachteilig, da dadurch sogenannte kalte Lötstellen entstehen könnten. Der Lötvorgang ir.uß also innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer durchgeführt werden, in der die Temperatur de· Lots und des Lötpunkts b"1 über die Schmelztemperatur des Lots erhöht werden muß Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Auszubildende diese Fertigkeit üben und erlernen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielshalber erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Unterrichten eines Auszubildenden im Löten:
Fig.2 ein Schaubild, in dem zur Erläuterung ein bevorzugter Bereich dargestellt ist, in dem Lötzinn zur Bildung einer Verbindungsstelle mit hoher Qualität schmelzen sollte;
Fig.3 eine schematische Aufsicht auf eine Übungsplatte mit einem zugeordneten Verbindungsstecker;
Fig.4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;
F i g. 5 eine schematische Aufsicht auf eine andere Ausführungsform einer Übungsplatte;
F i g. 6 einen schematischen Querschnitt eines Verbindungspunktes der in der F i g. 5 gezeigten Platte;
Fig. 7A und 7B ein schematisches Blockdiagramm to einer Auswerte- und Anzeigeschaltung gemäß der Erfindung;
F i g. 8 ein Schaubild, das dem in F i g. 2 entspricht, in dem dargestellt wird, welche Zeitspanne einem Auszubildenden gewährt wird, um die Temperatur einer Verbindungsstelle auf einen vorbestimmten Endwert zu bringen, wenn die Anfangstemperatur größer als die umgebende Raumtemperatur ist;
Fig.9 ein Blockdiagramm einer Bearbeitungsschaltung zur Bearbeitung von mehr als einem Parameter pro Anschlußpunkt.
In den Zeichnungen werden gleiche Bezugsziffern für jeweils gleiche Teile verwendet.
Das Gesamtsystem und die Wirkungsweise der Erfindung ist allgemein dargestellt in der Fig. 1. Hier soll ein Bestückungsdraht 10 mit einem Anschluß, einem Leitungsende oder einem Verzweigungspunkt 12 einer gedruckten Schaltungsplatte 14 verlötet werden, wobei der Draht bzw. die Leitung 10 üblicherweise durch ein Loch in der Schaltungsplatte hindurchragt. Zum Verlöten wird ein Lötkolben 16 verwendet, mit dem der Anschluß bzw. der Verzweigungspunkt erwärmt und Lötzinn 18 geschmolzen wird, um dadurch die gewünschte Verbindung herzustellen.
Um den thermischen Zustand und thermische Änderungen an den jeweiligen Verbindungspunkt zu erfassen, werden Wärmeaufnehmer bzw. -urrifornier verwendet, wobei für jeden Anschluß- bzw. Verzweigungspunkt auf der Schalungsplatte ein oder mehrere derartiger Wärmeaufnehmer verwendet werden können. Ferner kann noch die in dem VerbindungSDunkt erzeugte Spannung durch entsprechende Druckaufnehmer ermittelt werden. Die elektrischen Ausgangssignale der Aufnehmer 20 werden einer Auswerte- und Anzeigeschaltung 22 zugeführt, durch die in erster Linie einem Auszubildenden angezeigt werden soll, ob er das Verlöten eines Verbindungspunktes zufriedenstellend ausgeführt hat oder nicht
In F i g. 2 ist ein Schaubild für eine mögliche Art der Auswertung, die in der Auswerteschaltung 22 vorgenommen wird, dargestellt, wobei hier die ausgewählten Werte für die Parameter Temperatur und Zeit lediglich beispielhaft sind und in der Praxis in weiten Bereichen variieren können, vornehmlich in Abhängigkeit z. B. von der Art des verwendeten Lötzinns. In Fig.2 wird in dem schraffierten Gebiet zwischen den Linien M-N der Bereich der Wärmezufuhrrate an dem Verbindungspunkt angezeigt, der eingehalten werden muß, um eine Verbindung hoher Qualität zu erreichen. Wenn man annimmt, daß die Raumtemperatur etwa 2PC beträgt und daß der Verbindungspunkt auf eine Temperatur von etwa 2300C gebracht werden muß, so zeigen die geraden M und N den Temperaturanstieg an, der innerhalb von einer bis zwei Sekunden erfolgen muß. Wenn der Temperaturanstieg zu schnell ist, entsteht eine »zu heiße« Lötstelle und die Qualität der Verbindung ist beeinträchtigt, wenn überhaupt eine Verbindung hergestellt worden ist. Wenn der Temperaturanstieg bei der Wärmezufuhr zu gering ist, ergibt sich eine »kalte« Lötstelle und Wärme wird auf die Schaltungsplatte übertragen und breitet sich in dieser aus, wodurch benachbarte Schaltungskomponente beschädigt werden können. Zudem ist auch die Qualität der Verbindung gegenüber einer Verbindung beeinträchtigt die innerhalb des durch die Linien M und N definierten für eine Lötung erforderlichen Bereiches gebildet worden ist Wie weiter unten noch näher im Detail beschrieben, ist es die Hauptaufgabe der Auswerteschaltung 22, für jede Verbindung festzustellen, ob der Verbindung Wärme innerhalb des durch die Linien Mund Ndefinierten Bereiches zugeführt worden ist.
In den F i g. 3 und 4 ist eine Lehrplatte entsprechend der gedruckten Schalungsplatte 14 dargestellt, d. h. die Platte 14 ist speziell konstruiert, um Anzulernende in der Lött-?chnik auszubilden, obwohl es selbstverständlich ist, daß jede beliebige gedruckte Schaltungsplatte oder eine andere Schaltkreiskonstruktion verwendet werden köttiüe.
In F i g. 3 sind sechs durchmetaUisierte Löcher 12a bis 12/dargestellt, wobei die Anzahl der Löcher ebenso wie deren Anordnung variieren kann, so daß die Anordnung in Fig.3 lediglich beispielhaft ist. \h Fig.< "H sir. Querschnitt des dbi'chmctaHisiorien Loches 12a mit oberen und unteren Anschlußflächen 24a und 26a sowie der Lochseitenwand 28a dargestellt Üblicherweise sind die Löcher 12a bis i2f mit elektrolytischem Kupfer durchmetallisiert Mit diesem verbunden ist eine Metallfolie bzw. ein Metalldraht 30a aus Eisen oder Konstanten bzw. aus einem anderen Metall, das von dem des durchmetallisierten Loches unterschiedlich ist, so daß dadurch eine Thermoelementverbindung bei 32a gebildet wird. Die Folie 30a k-inn mit einer Isolierung 2-'a umgeben sein und verläuft bis über eine Seitenkante 36 der Schalungsplatte 14 hinaus. Wie in Fig.3 dargestellt kann die Folie 30a sn ihrem Ende nut einem Flachstecker 38a versehen sein, um se die Verbindung des Anschlußendes des Blockes mit einem Verbindungsstecker 40 zu erleichtern, der seinerseits die Schalt, .igsplatte 14 mit der Auswerteschaltung 22 über ein Mehrfachkabel 42 verbindet Derartige Stecker sind bekannt und z. B. als Randkontakte, Stecker-Steckdosenverbindung oder Gabelstecker ausgebildet
An den durchmetallisierten Löchern 12b bis 12/sind in der gleichen Weise wie beim Loch 12a Thermoelementverbindungen gebildet Diese Thermoelementverbindungen können durch Lichtbogen- oder Flammenlötung, Löten, Hämmern, Schweißen, Hartlöten, Bördeln oder Stumpfschweißen hergestellt werden. Sämtliche Thermoelementverbindungen sind mit dem Verbindungsstecker 40 verbunden. Um den Stromkreis der Thermoelementverbindungen zu schließen, ist die gesamte Unterseite der Platte 14 mit Kupfer oder ähnlichem Material beschichtet wie dieses in F i g. 4 bei 44 angezeigt ist Die Schicht 44 ist mit einem einzelnen Flachstecker 46 an der Seitenkante 36 verbunden, wie
dies in F i g. 3 gezeigt Ist. Dadurch ist der Stromkreis für das Loch 12a geschlossen und verläuft von dem Draht 30a über die Thermoelementverbindung 32a und die Lochseitenwand 28a zur Schicht 44. Alternativ könnten auch einzelne, hier nicht gezeigte Streifen von jedem Loch 12 mit dem gemeinsamen Flachstecker 46 verbunden werden oder es könnte jeweils, um die Isolierung zu erhöhen, jedes Loch 12 mit zwei Drähten mit ,>τη Verbindungsstecker 40 verbunden werden.
Wefm der Lötkolben 16 an die Anschlußfläche 24a und den Bestückungsdraht 10 eines Bauteils 11 angelegt wird, um diese Teile zu erwärmen, dadurch das Lötzinn zu schmelzen und so den Draht 10 mit der Lochseitenwand 28a zu verbinden, kann demnach der thermische Zustand am Verbindungspunkt durch die Thermoelementverbindung 32a überwacht werden, um so die Auswerteschaltung 22 mit Informationen zu versorgen, die zu der in F i g. 2 dargestellten Auswertung notwendig sind. Wie in F i g. 4 dargestellt, kann die Schs!'."jngsp!2'.!2 !4 such ein? MshrscHichtnlatte mit Schichten 48 und 50 sein, wobei hier aus Gründen der Übersichtlichkeit die leitenden Verbindungsstücke zwischen diesen beiden Platten nicht gezeigt sind. Jedoch ist ein weiterer zu der Thermoelementverbindung führender Draht 52 zwischen den beiden Platten 36 und 50 vorgesehen, der aus einem Material ähnlich dem des Drahtes 30a ist. Auf diese Weise wird bei 54, das ist an der Lochseitenwand 28a zwischen den Schichten 36 und 50 der Mehrschichtplatte eine weitere, hier mit 54 bezeichnete Thermoelementverbindung geschaffen, mit der die Temperatur im Inneren der Platte an der Lc .!seitenwand 28a erfaßt wird. Diese zusätzliche Temperaturinformation wird ebenfalls der Auswerteschaltung 22 zugeführt, wie dieses weiter unten näher beschrieben wird. Ebenso ist es möglich, daß mit dieser Thermoelementverbindung die einzige Temperaturinformation geliefert wird. Des weiteren kann auch eine Information über die Spannung, d. h. Zug- oder Druckbelastung an der Verbindungsstelle von einem Dehnungsmeßgerät erfaßt und über den Verbindungsstecker 40 an die Auswerteschaltung 22 geliefert werden, wie das im folgenden in den Ausführungsbeispielen gemä'3 den Fig.5 und 6 beschrieben ist. Selbstverständlich kann auch ein bei diesen Ausführungsbeispielen verwendetes Dehnungsmeßgerät bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig.3 und 4 angewendet werden.
In den F i g. 5 und 6 sind anstelle der eine Spannung erzeugenden Thermoelemente gemäß den F i g. 3 und 4 stromabhängige Meßfühler verwendet wobei diese beiden verschiedenen Arten von Meßfühler entweder einzeln oder gemeinsam verwendet werden können, wenn es gewünscht ist Gemäß Fig.6 wird die Umgebungstemperatur des durchmetallisierten Loches 12a von einem Thermistor 60a und die Dehnung in der Umgebung des Loches von einem Piezowiderstand 62a erfaßt Zur Ausbildung und Funktionsweise derartiger Elemente vergleiche »Semiconductor Circuit Elements« von T. D. Towers und S. Libes, Hayden Book Co, Ina 19/7, S.c, 2!? ?16. aus dem es z.B. bekannt ist Thermistoren in den äpalfeüwi\-;>?r'?en von Motoren oder ähnlichem einzubetten, um so den eiekaLjchen Motor vor Überhitzung zu schützen. Entsprechend sind die Meßfühler 60a und 62a in der Schaltungsplatte 14 bereits bei deren Hersteilung eingebettet Die Positionen der Meßfühler 60a und 62a können ausgetauscht oder sie können in jeder gewünschten Position angeordnet werden. Ferner können weitere Meßfühler in der Schaltungsplatte eingebettet werden, um so mehrere Temperaturmeßwerte an verschiedenen Punkten zu erhalten, wie diese oben in Verbindung mit F i g. 4 erläutert worden ist. Ebenso können die Meßfühler auf s der Außenseite der Schaltungsplatte 14 angeordnet werden, wenn dieses gewünscht wird.
In F i g. 5 ist schematisch dargestellt, wie die Temperaturmeßfühler 60a bis 60/ mit der äußeren Anschlußkante 36 der Platte 14 verbunden werden,
ίο während die Druck- bzw. Dehnungsfühler 62a bis 62/ mit der Außenkante 67a verbunden werden können. Verbindungsstecker entsprechend dem Stecker 40 können dann mit den entsprechenden Seitenkanten 36 und 37 verbunden werden, um die Meßwerte von der Schaltungsplatte 14 zu der Auswerteschaltung 22 zu leiten. Die Verdrahtung in F i g. 5 ist selbstverständlich nur beispielhaft und eine Vielzahl anderer Anordnungen kann hierzu verwendet werden. Zum Beispiel könnten die Drähte von den Meßfühlern 60a bis SOc in bezug zueinander vertikal durch die Platte geführt werden, anstatt sie, wie in Fig.5 gezeigt, horizontal über die Schaltungsplatte zu führen. Dasselbe gilt auch für die anderen Drahtgruppen an den Seitenkanten 36 und 37. Zudem könnten die Drähte von den Meßfühlern 60a bis 60/ und 62a bis 62/ zu der gleichen Seitenkante 36 geführt werden, wobei dann auch nur ein einzelner Verbindungsstecker 40 verwendet werden würde.
Anhand der Fig.7A und 7B soll nunmehr eine Schaltung erläutert werden, mit der die Funktionen der Auswerteschaltung 22 durchgeführt werden können. Ein Temperaturmeßkreis 61a umfaßt den Temperaturmeßfühler 60a, der seinerseits einen Zweig einer Widerstandsbrücke 64 bildet wie dieses in Fig. 7 A dargestellt ist. Die anderen Zweige der Widerstandsbrücke können Festwiderstände 66,68 und 70 enthalten. Es ist durchaus möglich, die gesamte Widerstandsbrücke am Anschlußpunkt 12a anzuordnen oder dort einzubetten, wobei der Widerstand 70 ebenfalls als Thermistor ausgebildet werden könnte. Eine Festspannung von üblicherweise 5VoIt wird zwischen einem Anschluß 72 und Masse angelegt die über Widerstände 74 bzw. 76 mit gegenüberliegenden Anschlußpunkten der Widerstandsbrücke verbunden sind. Mit einem weiteren Anschlußpunkt der Widerstandsbrücke ist ein Potentio meter 78 über einen Widerstand 80 verbunden. Der Ausgangsanschluß der Widerstandsbrücke ist mit Komparatoren 82, 84 und 86 (vergleiche F i g. 7B) über einen Relais-Anker 88 verbunden. Die jeweils zweiten Eingangsanschlüsse der Komparatoren sind mit Poten tiometern 90, 92 bzw. 94 verbunden, wobei die Spannung über die Potentiometer durch Spannungsteilerwiderstände 96, 98, 100, 102, 104, 106 und 108 eingestellt wird. Die Ausgänge der Komparatoren 82,84 und 86 sind mit einer üblichen 5-Volt-Bezugsspannungs quelle über Widerstände 110,112 bzw. 114 verbunden. Die Ausgänge der Komparatoren 84 und 86 sind mit dem Rücksetz- bzw. Setzeingang eines mit 116 bezeichneten selbsthaltenden elektronischen Schalters verbunden. Mit dem Schalter 116 kann die Zeitspanne gemessen werden, die zum Aufheizen der jeweiligen Verbindungsstelle auf der gedruckten Schaltplatte bis auf eine gewünschte Endtemperatur notwendig ist Hienär wird dss Potentiometer 92 auf einen Wert entsprechend der gewünschten Endtemperatur einge stellt z. B. auf die Temperatur von 2301C entsprechend Fig.2. Das Potentiometer 94 wird auf eines Wert entsprechend einer Temperatur eingestellt, die geringfügig über der Temperatur der Verbindungsstelle vor
der Zufuhr von Wärme, d. h. dem Verlöten liegt. Dies geschieht durch einen Drehmelder 118, wie nachfolgend in Verbindung mit der F i g. 8 näher erläutert wird. Wenn demnach die Spannung am Ausgang der Widerstandsbrücke aufgrund einer Erhöhung der Temperatur an der Verbindungsstelle ansteigt, wird durch den Komparator 86 zunächst der Schalter 116 gesetzt; wenn J.ie Temperatur schließlich die gewünschte, durch das Potentiometer 92 eingestellte Temperatur erreicht, wird durch den Komparator 84 der Schalter 116 rückgesetzt. So entspricht die Zeitspanne, während der der Schalter 116 gesetzt ist, der Zeit, die notwendig ist, um die Temperatur der Verbindungsstelle bzw. Anschlußpunkte 12 von dem Anfangs- zu dem gewünschten Endtemperaturwert anzuheben.
Der Setzausgang des Ausgangs des Schalters 116 wird mit einem UND-Gatter 120 verbunden; mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters ist der Ausgang eines Impulsgenerators 122 verbunden, der in bekannter Weise eine Folge von Impulsen mit jeweils gleichem Abstand zueinander erzeugt. Solange der Schalter 116 gesetzt ist, werden die Ausgangsimpulse des Generators 122 einem Zähler 124 zugeführt. Zur Erläuterung soll hier angenommen werden, daß der Zähler 124 lediglich zwei Ausgänge 126 und 128 aufweist, die in binärer Notation die Zustände 0,1, 2 und 3 einnehmen können. Ferner soll hier zur Erläuterung angenommen werden, daß die Wiederholungsfrequenz der Ausgangsimpulse des Generators 122 so ist, daß keine Ausgangsimpulse gezählt werden, während der Schalter 116 gesetzt ist, wenn der Verlauf der Temperatur am Verbindungs-bzw. Anschlußpunkt so ansteigt, daß er links von den Linien in Fig.2 verläuft. Das heißt: es kann sein, daß die Geschwindigkeit des Temperaturanstieges innerhalb den erforderlichen, zwischen den Linien M und N in F i g. 2 definierten Bereich fällt, oder es kann sein, daß der Temperaturanstieg zu schnell ist, wie dies durch die eine zu schnelle Schmelze darstellende Gerade in F i g. 2 gezeigt ist. Die Schaltung wird im folgenden so beschrieben, um zwischen einer »zu schnellen« Schmelze und einer Schmelze zu unterscheiden, die durch die Geraden M und N begrenzt ist. Wenn am Ausgang des Zählers 124 ein oder mehrere Zählimpulse auftreten, kann dies eine Anzeige dafür sein, daß die Geschwindigkeit der Wärmezufuhr zu langsam war, wie dies durch die eine zu langsame Schmelze darstellende Gerade in F i g. 2 angezeigt ist. Wie weiter unten näher beschrieben, hängt dies davon ab, wie hoch die Anfangstemperatur an der Verbindungsstelle in dem Moment war, als Wärme von dem Lötkolben der Verbindungsstelle zugeführt wurde. Dementsprechend sind Ausgangsleitungen 126 und 128 des Zählers 124 jeweils verbunden mit
a) einem NAND-Gatter 130 über Inverter 132 bzw. 134,
b) einem NAND-Gatter 136 über den Inverter 132 bzw. eine direkt Leitung 138 und
c) einem NAND-Gatter 140 über eine direkte Leitung 144 bzw. über den Inverter 134 und eine Leitung 142.
Die NAND-Gatter 130,136 und 140 sprechen auf den Zählerausgang 3,2 bzw. 1 an. Schalter 146,148 bzw. 150 sind mit den Ausgängen der NAND-Gatter 13C, 136 bzw. 140 verbunden. Die Ausgänge dieser drei Schalter werden zu einem ODER-Gatter 152 verbunden, dessen Ausgang wiederum einem ODER-Gatter 153 zugeführt wird, das seinerseits einen Transistor 154 treibt, der zwischen dor 5-Volt-Spannungsquelle und einem Widerstand 156, einer lichtemittierenden Diode (LED) 158 und eine? akustischen Alarmvorrichtung 160 verbunden ist. Die Einschaltung des Transistors 154 durch jedes beliebige NAND-Gatter 130, 136 bzw. 140 läßt ein Licht auf einem Bedienungspult, d. h. die LED 158 aufleuchten, wodurch eine »zu langsame« Schmelze bzw. Lötung angezeigt wird. Zusätzlich kann noch die Alarmvorrichtung 160 betätigt werden, um einen charakteristischen Signalton zu erzeugen.
Um die Auswerteschaltung in Tätigkeit zu setzen, drückt der Auszubildende, bevor er den Lötkolben an eine zu lötende Verbindungs- bzw. Anschlußstelle setzt, den Knopf eines Schalters 162 (vergleiche Fig. 7A), wobei dieser Schalter ein am Boden montierter Fußschalter oder ein Schalter auf dem Bedienungspult sein kann. Durch das Schließen des Schalters 162 wird ein Einzelimpulsgenerator 164 betätigt, der beispielsweise ein monostabiles Flip-Flop sein kann. Der Ausgangsimpuls des Generators 164 wird dem Rücksetz-Eingang eines selbsthaltenden Schalters 166 zugeführt, wobei dessen (^-Ausgang wechselt und einen Transistor 168 schaltet. Dieser Transistor ist zwischen der 5-Volt-Spannungsquelle und einem Widerstand 170 sowie einer Relais-Spule 172 angeordnet. Wenn demnach der Transistor 168 eingeschaltet wird, wird auch die Spule 172 erregt, wodurch die Relais-Anker 88 und 89 in die Stellung gemäß der Fig. 7A geschaltet werden. Der Reiais-Anker 89 ist hierbei dem Temperaturmeßkreis 61Z) zugeordnet. Dementsprechend wird die Ausgangsspannung der Widerstandsbrücke 64 anfangs dem Drehmelder 118 über eine Summenschaltung 115 sowie eine Abtast- und Halteschaltung 117 und außerdem dem Analog-Digital-Wandler 174 zugeführt. Der Ausgang des Drehmelders 118 verstellt mechanisch den Angriff des Potentiometers 54, um so das Potentiometer auf einen Wert entsprechend einer Temperatur einzustellen, die ein wenig höher als die Anfangstemperatur der Verbindungs- bzw. Anschlußstelle liegt. Derartige Drehmelder sind z. B. in »Radar Circuit Analysis«, Air Force Manual No. 52-8, 1951, S. 13-1 bis S. 13-18 beschrieben. Wenn demnach die Schaltungspiatte 14 zum ersten Mal gebraucht wird, werden alle darauf befindlichen Anschluß- bzw. Vsrbindungspunkte 12 anfangs auf einer Temperatur entsprechend der umgebenden Raumtemperatur, z. B. auf 210C liegen. Sobald jedoch die erste Verbindungsstelle bzw. der erste Verbindungspunkt gelötet worden ist, wird auch ein Teil der hier angewandten Wärme über die Schaltplatte zu benachbarten Anschlußpunkten übertragen. Entsprechend wird auch die Anfangstemperatur dieser letzteren Anschlußpunkte nicht mehr der Raumtemperatur gleichen, sondern ein wenig höher liegen. Wenn mit dem Löten an verschiedenen Anschlußpunkten fortgefahren wird, so wird die Temperatur an den noch zu verlötenden Anschlußpunkten weiter steigen. Dementsprechend wird auch weniger ZeH no^endig sein, um die Temperatur einer derartigen Anschlußstelle auf die gewünschte EndHTnperatur. d.h. z.B. 230°C, anzuheben, wenn die Temperatur dieses durchmetallisierten Loches bereits anfangs gegenüber der umgebenden Raumtemperatur erhöbt ist Diesem Zustand wird durch die Voreinstelhing des Potentiometers 94 durch den Drehmelder 118 und den Wandler 174 sowie die durch diesen gesteuerte Schaltung Rechnung getragen, wie dieses nachfolgend näher erklärt wird.
De. Wandler 174 spricht ebenfalls auf die Anfangstemperatur am durchmetallisierten Loch 12a an und gibt ein entsprechendes digitales Ausgangssignal an einen Dekoder 176 ab, dessen drei Ausgänge jeweils mit einem der NAND-Gatter 130,136 bzw. 140 in Fi g. 7B über Leitungen 178.180 bzw. 182 verbunden sind. Wenn, wie in Verbindung mit F i g. 8 erklärt werden soll, die Umgebungstemperatur des Loches 12a innerhalb eines vorbestimmten mit der Raumtemperatur beginnenden Bereiches liegt, wird die Leitung 178 aktiviert, um das NAND-Gatter 130 in Bereitschaft zu bringen. Auf diese Weise kann lediglich ein Ausgangszählwert von 3 oder mehr am Zähler 124 eine Betätigung der LED-Anzeige und der Alarmvorrichtung 160 auslösen. Wenn die Anfangstemp^ratur des Loches 12a in einem Bereich oberhalb des erwähnten Bereiches liegt, wird die Leitung 180 aktiviert, um das NAND-Gatter 136 in Bereitschaft zu bringen. Dementsprechend würde in diesem Fall bei einem Ausgangszählwert von 2 oder mehr die LED-Anzeige 15» und die Alarmvorrichtung 160 betätig? werden können. Wenn die Anfangstemperatur noch höher liegt, wird über die Leitung 182 das NAND-Gatter 140 in Bereitschaft gebracht, wobei dann ein Ausgangszählwert von lediglich 1 ausreicht, um die Anzeige 158 und die Alarmvorrichtung 160 zu betätigen.
Sobald das Potentiometer 94 durch den Drehmelder 118 voreingestellt ist, wird der Schalter 166 über den eigenen Q-Ausgang über eine Verzögerungsschaltung 184 gesetzt, wobei die Verzögerung dieser Schaltung 184 so gewählt ist, daß der Drehmelder 118 genügend Zeit hat, den Abgriff des Potentiometers 94 über den gesamten Bereich zu verstellen, falls dieses notwendig sein sollte.
Sobald der Schalter 166 über den Ausgang der Verzögerungsschaltung 184 gesetzt ist, wird die Relais-Spule 172 entregt, wodurch die Relais-Anker 88 und 89 in Kontakt mit Anschlüssen 83 und 85 gelangen. Das vorhergehende Einstellen des Potentiometers 94 erfolgt nahezu unmittelbar nach dem Zeitpunkt, in dem der Auszubildende den Schalter 162 schließt Dementsprechend wird dem Auszubildenden praktisch keine Möglichkeit gegeben, die Verbindungsstelle 12a mit dem Lötkolben zu berühren, bevor nicht der Anker 88 auf den Anschluß 83 geschaltet ist Aus diesem Grunde wird der Anker 88 mit dem Anschluß 83 verbunden sein, wenn der Auszubildende die Verbindungsstelle mit dem Lötkolben bzw. einem Entlöter berührt.
Wie oben beschrieben, steigt die Spannung am Ausgang der Widerstandsbrücke 64 an, wenn sich die Temperatur an der Verbindungsstelle erhöht. Wenn die Temperatur während des Anstiegs die durch die Potentiometer 92 und 94 gegebenen Schweüwerte überschreitet, wird der Schlüter 116 gesetzt bzw. rückge>u*t>:*, «ne dies .oben beschrieben worden ist Wenn der Verbindungsstelle zu schnell Wärme zugeführt wird, überschreitet die Temperatur ein durch das Potentiometer 90 vorgegebenes Maximum, insoweit als der Auszubildende nicht fähig ist, einen Temperaturanstieg jenseits des Maximums zu verhindern, der auf die hohe Wärmezufuhr an der Verbindungsstelle in einer sehr kurzen Zeit zurückzuführen ist Wenn uQmRädi das durch das Potentiometer 90 vorgegebene Potential überstiegen wird, wird vcn dem Komparator 82 die LED-Anzeige i26 und/oder die Alarmvorrichtung 187 über das QDER-Gatter 185, den Transistor 188 und den Widerstand i90 betätigt. Die LED-Anzeige 186 kann einer Anzeige für eine »zu schnelle« Schmelze auf einem Kontrollbedienungspult zugeordnet sein, v?h rend die Alarmvorrichtung 187 einen charakteristische /i Ton abgibt.
Der Ausgang des Komparator 82 ist über einen Inverter 194, der Ausgang des Komparator 84 über eine Verzögerungsschaltung 196 einem UND-Gatter 192 zugeführt. Der Ausgang des UND-Gr-tters {«12 ist mit einein Transistor 198 verbunden Der Transistorkanal liegt zwischen einer 5-Volt-Spannungsquellfi sowie einem Widerstand 200, einer LED-Anzeige 202 und einer Alarmvorrichtung 204. Der Zweck der LED-Anzeige und der Alarmvorrichtung 204 ist, dem Auszubildenden anzuzeigen, daU er eine Verbindungsstelle mit hoher Qualität gelötet hat, d. h. daß er einen Wärmeanstieg an der Verbindungsstelle erzielt hat der
π in dem durch die Linien Mund Ndefinierten Gebiet der F i g. 2 liegt, und daß die Temperatur nicht die vorbestimmte, durch das Potentiometer 90 eingesttllte Maximaltemperatur überschritten liat — d. h. daß der Temperaturanstieg nicht zu schnsli war. Wenn demnach das Ausgangssignai des !Comparators 54 wechselt ui'iu damit anzeigt, daß die gewünschte Temperatur von ca. 230° C erreicht ist, so wird dieses Ausgangssignai über die Verzögerungsschaltung 1% dem UND-Gatter 192 zugeführt. Solange das Ausgangssignal des Kompara tors 82 nicht wechselt ist auch die Eingangsbedingung für das UND-Gatter 192 erfüllt und die LED-Anzeige 202 sowie die Alarmvorrichtung 204 werden betätigt, um eine gute Lötung anzuzeigen.
Wenn jedoch das Ausgangssignal des Komparators
82 aufgrund einer »zu schnellen« Schmelze wechselt, wird das Ausgangssignal des Inverters 194 einen niedrigen Pegel annehmen; dadurch wird die Eingangsbedingung für das UND-Gatter 192 nicht mehr erfüllt auch wenn das Ausgangssignal des Komparators 84 an dem UND-Gatter über die Verzögerungsschaltung anliegt. Dementsprechend werden auch nicht die Anzeige 202 und die Alarmvorrichtung 204 betätigt: hingegen werden die Anzeige 186 und die Alarmvorrichtung 187 betätigt wie dies oben beschrieben worden
Bislang wurde die Beschreibung lediglich auf den Anschlußpunkt 12a beschränkt Jedoch ist die Schaltung in den Fig.7A und 7B so ausgeführt, daß der Auszubildende eine Lötverbindung an jedem Anschluß punkt 12 der Schaltungsplatte t4 ausführen kann. Dementsprechend ist auch in F i g. 7A ein Temperaturmeßkreis 616 gezeigt der dem Meßkreis 61a entspricht. Wie bereits oben erwähnt, ist der Relais-Anker 89 mit dem Anker 88 mechanisch gekuppelt und verbindet somit anfangs den Meßkreis 61 fc mit em-τη Drehmelder 118a und einem Analog-Digital-Wandler 174a in der glichen Weise, wie der Anker 88 mit dem Drehmelder 118 bzw. dem Wandler 174 verbunden ist, wie dies oben beschrieben wurde. Die Ausgänge der Dekoder 116a, des Drehmelders 118a sowie der Anschluß 85 sind mit einer Logikschaliang 210a verbunden, die der beschriebenen Schaltung sntsprieht die in Fig.7B von der gestrichelten Linie umfaßt und mit 250 bezeichnet ist Die Schaltung 210a entspricht exakt der Schaltung 210, so daß ζ, B. ein hier nicht dargestelltes ODER-Gaiter 152a der Schaltung 210s dem ODSR-Gatvsi1 152 der Schaltung 210 entspricht Das ÖDSR-Gaüer i52a der SchaKuEg 210a ist mit dem ODER-Gatter 153 in F i g. 7B verbunden. Ferner sind da? Komp*ra.ör SZs
S3 mit dem ODER-Gatter 185 und Aas UND-Gatter 152a ίϊίϊί dem GDER-Gatter 203 ' (veF^esc&e Fig.;Bj verbunden. Da άβί TemnsraturmeßVreb Si a in F i g. 7A' &: VerWrKter-gsstdU iia. entsprechend Fig.5 c-^-er-
wacht, während der TemperaturraeSkreis 616 die Verbindungsstelle 126 überwacht, und da die beiden Logikschaltungen 210 und 210a mit dem ODER-Gatr.er 153 (Fig.7B) verbunden sind, spricht die Anzeige 158 auf den thermischen Zustand sowohl der Verbindungsstelle 12a als auch der Verbindungsstelle 126 an, um hierfür eins Anzeige einer »zu langsamen« Schmelze anzugeben. Die vorhergehende Beschreibung gilt auch für die eine »zu schnelle« Schmelze angebende Anzeige 186 und die eine »korrekte« Schmelze angebende Anzeige 204.
Obwohl die Vorrichtung im Vorhergehenden nur für die zwei Anschlußpunkte 12a und 126 beschrieben und dargestellt worden ist, wird selbstverständlich die in den F i g. 7A und 7B gezeigte Schaltung η-mal vorgesehen, wenn π Anschlußpunkte vorhanden sind; sämtliche Schaltungen sind dabei identisch mit der Schaltung für den Anschluß 126, der wiederum identisch mit der Schaltung für den AnschluBpunkt 12a ist.
Zusätzlich zu den aufgeführten Anzeigen kann noch eine weiiere Anzeige vorgesehen werden, um z. B. dsm Auszubildenden anzuzeigen, daß er eine bestimmte Anzahl von Verbindungspunkten korrekt gelötet hat Wenn man z. B. annimmt, daß die Schaltungsplatte 14 32 Anschlußpunkte aufweist und daß in diesem Falle der Auszubildende erfolgreich 28 der 32 Anschlußpunkte löten sollte, so könnte ihm dann angezeigt werden, daß er einen gewissen Grad von Können erreicht hat Hierfür wird ein Zähler 205 (F i g. 7B) jedesmal um eine Stelle weitergestellt, wenn eine erfolgreiche Verbindung hergestellt worden ist, die durch ein Ausgangssignal des NAND-Gatters 192 bzw. 192a, 1926, etc. angezeigt wird. Eine entsprechende Anzeige 207 wird so eingestellt, daß sie auf den Ausgang des Zählers dann anspricht und ein entsprechendes Anzeigesignal abgibt, wenn 28 erfolgreiche Verbindungen hergestellt worden sind. Die Anzeige 207 kann von einer Art entsprechend den Invertern 132 und 134 und dem NAND-Gatter 130 sein. Dementsprechend sind die Zähler 205 und 207 gemeinsam mit den Anzeigen 158,160,186,187,202 und 204 ein Mittel, um erfolgreiche Arbeiten positiv zu bestärken; gleichzeitig wird hierdurch Unterstützung und Ansporn gegeben, falls die Arbeiten noch nicht erfolgreich sind
Wie zuvor erwähnt, sind die Anzeigen 158, 186, 202 und 207 üblicherweise mit den Verbindungs- bzw. Anschlußpunkten 12a bis 12/über die Logikschaltung 210a bis 210/ verbunden. Entsprechend müssen auch Einrichtungen vorgesehen werden, damit sichergestellt ist, daß die Anzeigen zu jeder beliebigen Zeit nicht auf den thermischen Zustand an mehr als einem Verbindungspunkt ansprechen. Aus diesem Grund ist die Arbeitsweise der Schaltung gemäß den F i g. 7A und 7 B so ausgelegt, daß ein Auszubildender die Anschluß- bzw. Verbindungspunkte auf der Schaltungsplatte in jeder beliebigen Reihenfolge zu löten versuchen kann. Das heißt daß z. B. in bezug auf F i g. 5 der Auszubildende zunächst versucht, eine Verbindung an dem Anschlußpunkt 126 zu löten. Danach versucht er, eine Verbindung bei 12a und danach eine bei 12/ &o herzustellen. Wie oben erwähnt wird die Anfangstemperatur der Schaltungsplatte 14 üblicherweise auf Raumtemperatur, d.h. etwa 21°C liegen. Dementsprechend ist auch die Anfangstemperatur an dem Anschlußpunkt 126 ebenso wie an den Punkten 12a und 12c bis 12/ annähernd 21°C. Wenn demnach der Schalter 162 (Fig. 7A und 7B) geschlossen wird, so erscheinen an den Ausgängen der Temperaturmeßkreise 61a und 616 Ausgangssignale, die der Raumtemperatur entsprechen. In diesem Moment wird dem Zähler 124 über das ODER-Gatter 121 (und auch 12IaJ sowie den Schaltern 146,148 und 150 (und auch 146a bis 150a; über die Leitung i23 (bzw. 123aJ ein LÖSCH-Signal zugeführt, wodurch diese Schaltungskreise gelöscht and für die nächste Lötoperation vorbereitet werden. Einem Schalter 216, der weiter unten beschrieben wird, wird ebenfalls ein LÖSCH-Signal zugeffihrt Wie oben beschrieben, wird der Monoimpulsgenerator 164 ebenfalls zu diesem Zeitpunkt betätigt, wodurch der Schalter 166 rückgesetzt und die Relais-Anker 88 und 89 über die Relais-Spule 172 in die in der F i g. 7A gezeigten Lagen geschaltet werden. Dadurch verstellen die Drehgeber 118 bzw. 118a die Abgriffe der Potentiometer 94 bzw. 94a jeweils in eine Stellung, die mit der anfänglichen Umgebungstemperatur der Verbindungspunkte 12a und 126 in Verbindung stehen. Wie ausgeführt, werden die Potentiometerabgriffe auf einen Wert eingestellt der um einen vorgegebenen Betrag höher als derjenige den tatsächlich gemessenen Temperaturen entsprechende Wert ist Dieser Betrag kann etwa knapp 17° C gewählt werden. Wenn demnach die Anfangstemperatur an den Verbindungspunkten 12a und 126 zu etwa 21°C angenommen wird, so werden die entsprechenden Potentiometerabgriffe durch die Drehmelder 118 und 118a auf einen Wert entsprechend etwa 38° C eingestellt Wenn die Abgriffe der Potentiometer so eingestellt werden, kann über die Schaltung gemäß den Fig.7A und 7B bestimmt werden, an welchen der Anschlußpunkte der Auszubildende den Lötkolben angelegt hat indem dasjenige Potentiometer erfaßt wird, dessen Schwellwert zuerst überschritten wird Nach der obigen Annahme versucht der Auszubildende zunächst eine Verbindung am Anschlußpunkt 126 zu löten. Dementsprechend wird der Temperaturanstieg an dem Anschlußpunkt 126 größer sein als derjenige am Anschlußpunkt 12a Infolgedessen wird die Ausgangsspannung des Temperaturmeßkreises 616 schneller ansteigen als die Ausgangsspannung des Meßkreises 61a. Wenn die Ausgangsspannung des Meßbereiches 616 ansteigt überschreitet sie bald die durch das Potentiometer 94a bestimmte Schwelle; hierdurch kann allein die Logikschaltung 210a eine oder mehrere der Anzeigen 158, 186, 202 und 207 betätigen. Obwohl als Temperaturdifferenz in dem obigen Beispiel ca. 17° C gewählt worden ist kann diese Differenz so gewählt werden, daß sichergestellt wird, daß die Temperatur an keinem anderen Anschlußpunkt die Temperaturschwelle Oberschreitet und daß der Schwellwert lediglich an einem der Potentiometer 94 überschritten wird. Um sicherzustellen, daß lediglich eine Anzeige und ein Zählimpuls für den Zähler 205 pro Lötversuch abgegeben werden, kann noch eine in Fig.7B dargestellte Schutzmaßnahme erfolgen: hier wird über den Setzausgang des Schalters 116 (bzw. U6a) der erwähnte selbsthaltende Schalter 216 (bzw. 216a; gesetzt, der daraufhin eine Spannungsüberlagerungsschaltung 218 (bzw. 218a; betätigt. Der Ausgang dieser Spannungsüberlagerungsschaltung kann z, B, eine Gleichspannung sein, die dem größtmöglichen Wert entspricht, auf den die Potentiometer 94 eingestellt werden können, wobei dieses Maximum höher als jede zu erwartende Temperatur ist, auf die die Anschlußpunkte 12 ansteigen können, selbst wenn diese extrem überhitzt werden. Die Überlagerungsspannung wird dem Drehmelder 118« (bzw. 118, vergleiche Fig. 7A) über die Summenschaltung 113a (bzw. 115) und die
Abtast- und Halteschaltung 117a (bzw. 117) zugeführt, um den Abgriff 94a (bzw, 94) aus der anfänglichen, der Umgebungstemperatur entsprechenden Stellung in die Endstellung des Potentiometers zu verstellen. Wenn dann die Temperatur am benachbarten Anschlußpunkt 12a mehr als etwa 17°C aufgrund der Wärmeleitung von dem Anschlußpunkt 126 Ober die AKsiigiieinpsran!'· steigt, so wird trotzdem nicht der Kompaidiur 86a den Schalter 116a setzen, da die Schwelle, die nunmehr durch das Potentiometer 942 eingestellt ist, die Temperatur an der Verbindungs-bzw. Anschlußstelle 12a wesentlich, übersteigt Auf diese Weise wird lediglich eine Anzeige und ein Zählimpuls pro Lötversuch bewirkt Nur durch eine erneute Betätigung des Schalters 162 durch den Auszubildenden kann eine weitere Anzeige oder ein Zählimpuls auftreten. Wenn die Schaltungsplatte 14 eine große Anzahl von Anschlußpunkten aufweist, wird die Oberlagerungsspannung der Spannungsüberlagerungsschaltung 218a allen Drehmelder^ zugeführt, die den übrigen Anschlußpunkten zugeordnet sind. Das eben Gesagte gilt auch für die Spannungsüberlagerungsschaltung 218 (falls diese als erste betätigt worden wäre), wobei dann deren Ausgangssignal dem Drehmelder 118 und allen weiteren außer dem eigenen Drehmelder zugeführt werden würde.
Sobald eine Verbindung an dem Anschlußpunkt 126 gelötet worden ist, wird mit der obigen Annahme als nächstes versucht, eine Verbindung an dem Anschlußpunkt 12a herzustellen. Die Umgebungstemperatur an der Verbindungsstelle 12a entspricht nicht mehr der Raumtemperatur, wenn man annimmt, daß der Auszubildende zum Verbindungspunkt 12a vorschreitet, kurz nachdem er die Verbindung bei 126 hergestellt hat Dies wäre normal der Fall, wo der Arbeiter üblich schnell von einem Verbindungspunkt zu dem nächsten vorschreitet, wenn er eine Schaltung zusammensetzt oder repariert Entsprechend wird hier angenommen, daß die Temperatur an dem Verbindungspunkt 12a auf etwa 93° C angestiegen ist Der Wert dieser Temperatur ist hier nur für die leichtere Darstellung gewählt Wenn demnach der Auszubildende den Schalter 162 betätigt so gibt der Temperaturmeßkreis (6IaJ über den Relais-Anker 88 eine Spannung an den Drehmelder 118 ab, durch die das Potentiometer 94 auf einen Wert entsprechend etwa 110° C eingestellt wird. Die Oberlagerungsspannung aus der Spannungsüberlagerungsschaltung 218a ist nicht mehr vorhanden, da der selbsthaltende Schalter 216a durch das LÖSCH-Signai rückgesetzt worden ist, das bei der Betätigung des Schalters 162 erzeugt worden ist Auch der thermische Zustand an dem Verbindungspunkt 126 stört die Messung an dem Verbindungspunkt 12a nicht Das kommt daher, daß die Temperatur an dem Verbindungspunkt 12a üblicherweise sehr rasch abfällt, wenn der Lötkolben von der Verbindungsstelle 126 entfernt und art die Stelle 12a gelegt ist Obwohl die Anfangstemperatur, die am Potentiometer 94a eingestellt ist, zum Zeitpunkt der Betätigung des Schalters 162 verhältnismäßig hoch ist, und zwar speziell dann, wenn der Auszubildende von der Verbindungsstelle 126 unverzüglich zu der Verbindungsstelle 12a vorschreitet, so verbleibt die Tatsache, daß die Temperatur an der Verbindungsstelle 126 weiter absinkt. Hierbei betteht nur eine kleine oder überhaupt keine Wahrscheinlichkeit, daß die dortige Temperatur wiederum (infolge Wärmeflusses von der Verbindungsstelle 12a^ bis zum an den Potentiometer 94a eingestellten Temperaturschwellwert ansteigt, bevor die Schwelle am Potentio meter 94 überschritten ist Zudem wird, wie oben ausgeführt, dann, wenn die Schwelle des Potentiometers 94 überschritten ist, durch die Oberlagerungsspannung aus der Schaltung 218 das Potentiometer 94a auf seine maximale Endstellung eingestellt, wodurch sichergestellt wird, daß der Schalter 116a nicht wieder gesetzt wird — es sei denn, der Lötkolben wird wiederum in Kontakt n?it dem Anschlußpunkt 126 gebracht, nachdem die Schaltung 162 bciäiigt worden ist
Wie oben angenommen, soll die Anfangstemperatur an dem Verbindungspunkt 122 etwa S3" C betragen. Dieser Temperaturwert ist in F i g. 8 dargestellt, wobei darauf hingewiesen wird, daß dieser Wert in den Bereich B fällt, der seitlich an dem Diagramm aufgeführt
is ist Wie oben erläutert, ändert sich die Höhe der dem Auszubildenden zugewiesenen Zeit in Abhängigkeit von der Anfangstemperatur der Verbindungsstelle. Anders ausgedrückt bat er mehr Zeit, um die Endtempt/atur auf etwa 23O°C zu bringen, wenn die Anfangstemperatur
μ 21°C beträgt, als wenn sie etwa 930C ist Wenn die Anfangstemperatur im Bereich A zwischen 21eC bis 77° C liegt so hat der Auszubildende etwa 1,8 Sekunden, um den erforderlichen Temperaturanstieg zu bewirken. Liegt die Anfangstemperatur im Bereich zwischen 21° C und 77° C (Bereich Λ), so hat der Auszubildende 1,8 Sekunden, um den erforderlichen Temperaturanstieg zu bewirken; wenn die Anfangstemperatur zwischen 77" C und 1100C (Bereich B) liegt, beträgt die erlaubte Zeit 1,4 Sekunden; wenn schließlich die Anfangstemperatur oberhalb 110° C (Bereich C) liegt so hat er nur eine Sekunde, um den gewünschten Temperaturanstieg zu bewirken.
Die genannten Temperaturbereiche und Zeiten sind in F i g. 8 im Hinblick auf die Gerade Λ/dargestellt; es ist selbstverständlich, daß die gewählten Werte nur zum Zwecke der Erläuterung dienen. Wie oben beschrieben, spricht der Dekoder 176 und die damit verbundene Schaltung auf die Anfangstemperatur an, um zu bestimmen, welche der in Fig.8 dargestellten Zeiten ausgewählt werden soll — d.h. wieviel Zeit dem Auszubildenden gegeben wird, um die Verbindung auf die Endtemperatur zu bringen. Der Analog-Digital-Wandler 174 kann z.B. so ausgeführt sein, daß an seinem Ausgang bei Werten, die im Bereich A liegen, eine bestimmte Binärzahl anliegt, während andere Werte für die Bereiche D und C gelten. Der Dekoder 176 gibt auf diese Weise einfach nur ein Ausgangssignal auf eine der Leitungen 178,180 bzw. 182, und zwar in Abhängigkeit von der am Ausgang des Wandlers 174
so anliegenden Binärzahl. Der Dekoder 17b kann z. B. so ausgebildet sein, wie es in dem Buch »How to Use Integrated Circuit Logic Elements« von Jack W. Streater, Howard W. Sams und Co, 1976, Inc, S. 66 ff beschrieben ist So wird z. B. die vom Temperaturmeß kreis 61 β erfaßte Temperatur von ca. 93° C vom Dekoder 176 so dekodiert, daß die Leitung 180 aktiviert und dadurch das NAND-Gatter 136 in Bereitschaft gebracht wird. Sobald das NAND-Gatter 136 so vorbereitet und das Potentiometer 94 (wie oben angenommen) auf 110° C eingestellt ist, wird der selbsthaltende Schalter 166 wie oben beschrieben gesetzt, wodurch der Relais-Anker 88 schaltet und in Kontakt mit dem Anschluß 83 gelangt. Dies erfolgt relativ sofort, nachdem der Auszubildende den Schalter 162 betätigt hat. Der Auszubildende bringt dann den Lötkolben in Kontakt mit dem Anschlußpunkt 12a und beginnt, den Bestückungsdraht 10 zu verlöten. Wenn er mehr als 1,4 Sekunden dazu braucht, um die Temperatur
an dem Verbindungspunkt von 930C bis 2300C zu bringen, erreicht der Zähler 124 einen AusgangKählwert von 2, wodurch die Eingangsbedingungen für das NAND-Gatter 136 erfüllt werden. Hierdurch wird wiederum der Schalter 148 gesetzt und aktiviert seinerseits die LED-Anzeige 158 sowie die Alarmvorrichtung 160, um anzuzeigen, daß das Lötzinn »zu langsam« geschmolzen ist
Der Auszubildende wird durch die für ihn nachteilige ;u.-zeige bestärkt, in Zukunft nicht mehr so langsam zu arbeiten.
Wenn der auszubildende Arbeiter die Temperatur an der Verbindungsstelle erfolgreich auf 2300C von den anfänglichen 92° C innerhalb der Zeitspanne von 1,4 Sekunden bringt, so wird der Ausgangszählwert des is Zählers 124 entweder 0 oder 1 sein. Lediglich das NAND-Gatter 140 spricht auf den Zählwert 1 an, während keines der NAND-Gatter 130, Ϊ36 und 140 auf den Zählwert 0 anspricht Das NAND-Gatter 140 war jedoch zu dieser Zeit noch nicht durch den Dekoder 176 in Bereitschaft gesetzt Selbst wenn der Zähler 124 den Zählwert 1 aufweist, wird daher am Ausgang des NAND-Gatters 140 kein Ausgangssignal erscheinen, mit dem die LED-Anzeige 158 und die Alarmvorrichtung 160 betätigt werden könnten. Wenn demnach die gewünschte Endtemperatur von 23O0C entsprechend der Einstellung des Potentiometers 92 erreicht worden ist, wird der Schalter 116 zurückgesetzt wodurch verhindert wird, daß weitere Impulse vom Generator 122 den Zähler 124 erreichen. Dementsprechend wird auch die Betätigung der eine »zu langsame« Schmelze angebenden LED-Anzeige 158 und der Alarmvorrichtung 160 verhindert, wenn dti- Auszubildende die Temperatur an der Verbft.drjigsstelle innerhalb von 1,4 Sekunden auf 2300C bringt Es t A\ darauf hingewiesen werden, daß die Zählwerte, auf die die NAND-Gatter ansprechen, d.h. 1, 2 und 3, hier lediglich zur Erleichterung der Darstellung gewählt worden sind und daß andere Logikschaltungen verwendet werden können, die auch auf größere Zählwerte ansprechen.
Sobald die Temperatur an dem Verbindungspunkt 230° C erreicht hat, werden üblicherweise die eine »korrekte« Lötung angebende LED-Anzeige 202, die Alarmvorrichtung 204 und der Zähler 205 über das UND-Gatter 192 betätigt, wie dies oben beschrieben worden ist Der Ausgang des UND-Gatters 192 wird jedoch von dem Gatter 193 gesperrt, wenn eine »zu langsame« Lötung erfolgte. Das Gatter 193 seinerseits wird aktiviert durch ein Ausgangssignal vom ODER-Gatter 152 Sobald demnach ein Ausgangssignal am ODER-Gatter 142 auftritt, wird das Gatter 193 gesperr;, und verhindert demnach die Abgabe eines Signals vom UND-Gatter 192 zur Betätigung der LED-Anzeige 202, der Alarmvorrichtung 204 und des Zählers 205, wenn eine zu langsame Lötung erfolgte. ss
Wenn hingegen der Auszubildende die Temperatur an dem Verbindungspunkt zu schnell ansteigen läßt, so wird rasch eine Überhitztemperatur erreicht, da mit unkontrolliertem Maß Wärme abgegeben wird. Diese Überhitztemperatur ist hier mit 2750C in Fig.8 angegeben, wobei diese Temperatur ebenfalls nur zur Erleichterung der Erläuterung dargestellt ist. Aus diesem Grund wird das Potentiometer 90 auf einen Wert entsprechend 2750C eingestellt. Da dieser eingestellte Wert rasch überschritten wird, wenn die Verbindungsstelle zu schnell aufgeheizt wird, werden die LED-Anzeige 186 und die Alarmvorrichtung 187 betätigt, wie dies oben beschrieben worden ist. Es soll noch erwähnt werden, daß es verschiedene Anwendungsarten gibt bei denen die gewünschte Endtemperatur im Bereich von 275 bis 30Ü"C liegt und wobei dann die Überhitztemperatur erheblich höher als 3000C liegen müßte.
Die anfängliche Justierung der Auswerteschaltung kann durch eine justierung der Potentiometer 78,90,92 und 94 erfolgen, womit derartige Faktoren, wie etwa die Art des verwendeten Lotes, berücksichtigt werden können. Außerdem können die Ausgänge der Thermoelemente in den F i g. 3 und 4 selbstverständlich ebenso mit den Schaltungen gemäß den Fig.7A und 7B verwendet werden.
In der F i g. 9 ist ein Blockschaltbild dargestellt mit dem mehr als ein Parameter pro Anschlußpunkt überwacht werden kann. Hierdurch kann für einige Situationen eine genauere Messung der thermischen und/oder Spannungszustände an einem Verbindungspunkt erfolgen. In Fig.9 ist zunächst wiederum ein Temperaturmeßkreis 61a entsprechend dem in F i g. 7A dargestellt Ein entsprechender Spannungsmeßkreis 62a ist für den Piezowidersland 62a in Fig.5 aufgebaut Dies bedeutet daß der Piezowiderstand 62a den Platz des Thermistors 60a in dem Spannungsmeßkreis 61a (vergleiche Fig.7A) einnimmt In Fig.5 ist ferner gestrichelt ein zweiter Thermistor 60a'gezeigt mit dem die Temperatur an einem anderen Punkt als an dem Punkt gemessen wird, an dem die Temperatur mit dem Thermistor 60a gemessen wird. Dieser andere Punkt kann entweder innerhalb der Schaltungsplatte oder neben dem Bestückungsdraht 10 etc. liegen. Wie in Fig.9 gezeigt sind die Ausgänge der Schaltkreise 61a und 61a' mit einer Bearbeitungsschaltung 220 verbunden. Die Ausgangssignale von den Schaltkreisen 61a und 61a' können z. B. typischerweise so bearbeitet werden, daß von ihnen der Mittelwert gebildet wird. Dementsprechend werden die Signale in einer Summierschaltung 222 summiert und anschließend in einer Divisionsschaltung 224 durch 2 geteilt Der Ausgang der Bearbeitungsschaltung 220 wird dann dem Relais-Anker 88 (Fig.7A) zugeführt. Die Funktionsweise der restlichen Schaltungen ist in diesem Fall die gleiche wie oben beschrieben. Zusätzlich zu einer Verarbeitung der thermischen Zustände kann die Bearbeitungsschaltung 220 noch ansprechen auf eine Zug- oder Druckspannung angebende Werte, die von dem Spannungsmeßkreis 62a geliefert werden. Die Art der Bearbeitung, der in der Bearbeitungsschaltung 220 die zugeführte Eingangsinformation ausgesetzt wird, kann variieren und hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Dementsprechend ist es möglich, auch Computertechnologie einschließlich digitaler Mikroprozessortechnologie zu verwenden, um nicht nur die Funktionen der Bearbeitungsschaltung 220 (22OaJ sondern auch jene der Logikschaltungen 210 (210a) und der damit verbundenen Schaltkreise zu erfüllen.
Ebenfalls ist es möglich, ein Aufzeichnungsgerät 21 (siehe Fig. 1) am Ausgang der Aufnehmer 20 vorzusehen, wodurch die elektrischen Ausgangssignale von den jeweiligen Aufnehmern für eine spätere Verarbeitung durch die Auswerteschaltung 22 aufgenommen werden können. Wenn eine Standardschaltungsplatte des in den F i g. 3 und 5 dargestellten Typs verwendet wird, so kann eine einzelne Schaltungsplatte von jedem Auszubildenden oder einer anderen Person benutzt werden, deren Lötfertigkeit gewertet werden soll, ebenso wie von einer in der Reparatur tätigen Person, der ein erneutes Zeugnis über die Lötfähigkeit
ausgestellt werden soll. Die Daten an sämtlichen Schaltungsplatten, die jeweils an einer Person bearbeitet werden, werden mit dem oben erwähnten Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet, wobei dieses Gerät von jeder beliebigen herkömmlichen Art sein kann, z.B. ein Bandgerät, ein Scheibenspeinher oder ein Speiche: m.K integrierten Schaltkreisen.
Eine einzige Auswerteschaltung 22 kann dann dazu verwendet werden, die aufgezeichneten Bewertungsergebnisse 231 bearbeiten, wobei diese Ergebnisse von entfernen Stefien zu einer zentral gelegenen Auswerteschaltung übermittelt werden können.
Ebenso ist es möglich, andere Mittel als den Schalter 162 vorzusehen, um die Auswertung eines Lötversuches an jedem Verbindungspunkt zu starten. So könnten z. B. Schalter verwendet werden, die bei Kontakt des Lötkolbens mit der Schaltungsplatte 14 betätigt werden. Derartige Schalter können entweder elektrisch oder magnetisch betätigt werden. So könnte z. B. ein elektrisches Potential an die Lötkolbenspitze von einer Spannungsquelle gelegt werden, die entfernt von der Lötspitze gelegen ist Der Schaltkreis für die Spannungsquelle würde dann jedesmal geschlossen, wenn die Lötspitze z. B. die Anschlußfläche 24a in F i g. 4 berührt. Ferner könnten Einzelschalter an jedem Anschlußpunkt vorgesehen sein, wodurch jeweils der Anschlußpunkt, der gerade verlötet wird, sofort identifiziert werden könnte. Auch andere Vorrichtungen zum Start der Auswertung der Lötung an den Verbindungspunkten und zum Identifizieren der einzelnen verlöteten Anschlußpunkte sind verwendbar.
Ebenso können Anzeige« vorgesehen werden, inwieweit die Temperatur und/oo«? s.u. die Spannung Bflißrschiedliche Beschädigungen an einer gedruckten SchsrftiFgsplatte oder dgl. verursacht, um so die Kenntnisse des Auszubildenden noch weiter zu •«•-bessern. Wenn z.B. der Auszubildende mit dzva Lötkolben einen zu hohen Druck auf die Schaltungsplatte ausübt, so kann die Anschlußfläche oder ein anderes Teil aus der Schaltungsplatte ausbrechen. Wenn ferner zu viel Hitze angewandt wird, können auch deren leitende Teile oder die Schichten einer Mehrschichtplatte sich abheben oder die Platte selbst kann fleckig werden etc. Entsprechend können geeignete Meßgeräte, wie das Meßgerät 228 in F i g. 7B verwendet werden, um eine Anzeige der Temperatur und/oder des Druckes zu liefern, an denen verschiedene Arten von Schäden auftreten. Diese Meßgeräte können herkömmliche Spannungs- und/oder Strommeßgeräte sein, die zur Anzeige von Temperatur- und/oder Druckwerten geeicht shid. Derartige Informationen geben einem Auszubildenden Richtlinien für einLiiialtende Grenzen, die nicht überschritten werden dürfen, am Schaden an der Schaltungsplatte oder einer anderen Schaltungskonstruktion zu vermeiden; auch durch diese Information wird die Kenntnis des Auszubildenden verbessert Anstatt eine kontinuierlichen Anzeige wie in der F i g. 7B vorzusehen, kann das Meßgerät 228 z. B. durch hier nicht gezeigte Mittel lediglich dann betätigt werden, wenn am Komparator 82 ein Ausgangssignai anliegt, d. h. lediglich dann, wenn die dortige Schwelle überschritten worden ist
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Unterrichten von Auszubildenden in einer an einem Werkstück durchzuführenden manuellen Tätigkeit, mit einer Trägerplatte:, auf der mehrere AnschJuBpunkte angebracht mind, mehreren Fühlern, die den Anschlußpunkten zugeordnet sind und abhängig von einer vom Auszubildenden mittels eines Handgeräts veränderbaren physikalischen Größe ein elektrisches Aus- gangssig'ial abgeben, und einer Auswerteschaltung für die von den Fühlern erzeugten elektrischen Signale, dadurch gekennzeichnet, dall das Handgerät ein Lötkolben (16) ist mit dessen Hilfe zur Herstellung einer Lötverbindung zu einem Anschlußpunkt (12) auf der Trägerplatte (14) die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Anschlußpunktes (12) verändert werden kann, und dall die Auswerteschaltung (22) derart ausgebildet isi, daß sie anhand der von den Fühlern erzeugten elektrischen Signale feststellt, ob die Zeitdauer, in der sich die Temperatur an einem Anschlußpunkt (12) von einem Anfangswert zu einem Endwert ändert, innerhalb eines einer gewünschten Änderungsgeschwindigkeit entsprechenden Bereichs liegt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Trägerplatte (14) eine gedruckte Schaltungsplatte ist in der die Anschlußpunkte regelmäßig angeordnete Löcher (12) sind, die mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet sind, in deren unmittelbarer Nähe jeweils die Fühler angebracht sind.
3. Vorrichtung nach Kncpruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußpvnkte (12) in einem rechtwinkligen Gitter mit M Reihen und N Spalten angeordnet sind, wobei M und N mindestens den Wert 1 haben.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elektrische Leiter (30) vorgesehen sind, dia die einzelnen Fühler (32,60,62) mit Anschlußklemmen (46) an mindestens einer Seitenkante (36,37) der Trägerplatte (14) verbinden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurchgekennzeichnet, daß für die Anschlußklemme (46) der einzelnen Fühler an einer Seitenkante (36) der Trägerplatte (14) ein gemeinsamer Verbindungsstekker (40) vorgesehen ist, mit dem die Auswerteschaltung (22) anschließbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden ao Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler Thermistoren (60) sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler Thermoelemente (32,54) sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Anzeige (202, 204), die anzeigt, ob die gewünschte elektrische Lötverbindung hergestellt worden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (22) einen Zähler (205) aufweist, der die Anzahl der vom Auszubildenden an den Anschlußpunkten hergestellten Lötverbindungen zählt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (22) eine zweite Anzeige (207) aufweist, die dem Auszubildenden anzeigt, wenn er eine vorbestimmte Anzahl von gewünschten Lötverbindungen an den Ansohlußpunkten hergestellt hat
11. Vorrichtung nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet daß die Auswerteschaltung (22) eine dritte Anzeige (138,160) aufweist, die anzeigt, daß das zur Herstellung der Lötverbindung verwendete Lot zu langsam geschmolzen ist
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet da3 Schaltungselemente (.93) vorgesehen sind, die verhindern, daß die erste Anzeige (202, 204) betätigt wird, wenn die dritte Anzeige (158,160) betätigt worden ist
13. Vorrichtung nach Ansprach 12, dadurch gekennzeichnet daß die Auswerteschaltung (22) Schaltungselemente (124,130,136,140) aufweist die bestimmen, ob die Temperatur in der Nähe des Anschlußpunktes (12) einem vorbestimmten Maximalwert entsprechend einer für die Büdung der gewünschten Lötverbindung zu schnellen Schmelze des Lots (18) überschreitet und daß die Auswerteschaltung (22) eine vierte Anzeige (186, 187) aufweist die anzeigt, daß das Lot zu schnell geschmolzen ist
14. Vorrichtung nach Ansprach 13, dadurch gekennzeichnet daß die Schaltungselemente (193) derart ausgebildet sind, daß sie eine Betätigung der ersten Anzeige (202) verhindern, wenn die vierte Anzeige (186,187) betätigt ist
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß Einrichtungen (60) zum Messen des Anfangswerts der Temperatur vorgesehen sind und daß die Auswerteschaitung (22) auf den gemessenen Anfangstemperaturwert ansprechende Einrichtungen zum Bestimmen der Zeitdauer aufweist, die für den Anstieg der Temperatur von dem Anfangswert bis zu dem Endwert benötigt wird.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Anschlußpunkte (12) vorgesehen sind, wobei der Auszubildende verbucht an jedem der beiden Anschlußpunkte eine Lötverbindung herzustellen, daß ein Schaltkreis mit mindestens zwei Meßfühlern (60) zur Abgabe elektrischer Signale entsprechend der jeweiligen Temperatur in der Nähe der beiden Anschlußpunkte und eine Diskriminatorschaltung (61, 218) vorgesehen sind, um zu bestimmen, an welchen der beiden Anschlußpunkte der Lötkolben \16) angelegt worden ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (22) auf die beiden Meßfühler (60) an den Anschlußpunkten (12) und auf die Diskriminatorschaltung (61, 218) anspricht, um Änderungen der Temperatur in der Nähe desjenigen Anschlußpunktes zu bestimmen, an dem der Lötkolben (16) angelegt worden ist.
18. Vorrichtung nach Ansprach 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlußpunkte (12) nahe beieinander angeordnet sind, daß die Auswerteschaltung (22) derart ausgebildet ist, daß sie lediglich auf einen der zwei Meßfühler (60) an den Anschlußpunkten anspricht, und daß dieser eine Meßfühler (60a;dem Anschlußpunkt (12.j;zugehörig ist, an den der Lötkolben (16) angelegt worden ist, wobei die Wärme, die von dem einen Anschlußpunkt zu dem anderen Anschlußpunkt (i2b) fließt und wodurch die Temperatur an diesem anderen Anschlußpunkt erhöht wird, die Funktion der
Auswerteschaltung nicht beeinflußt
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Meßfühler (60s, 6Ob) jeweils eine Auswerteschaliung (210, 210a/vorgesehen ist
20. Vorrichtung nach einem der AasprEcbe 1 th If, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe eines Anschlußpunktes (12) an unterschiedlichen Stellen mindestens zwei Meßfühler (61 a, %\a') vorgesehen sind, daß eine Bearbeitungsschaltung (220) für die eh'k'nscussa Ausgangssignale der beiden Meßfühler vorgesehen ist, um aus den beiden Signalen mindestens ein weiteres Signal zu erzeugen, das einen bestimmten Zustand in der Nähe des Anschlußpunktes angibt, und daß die Auswerteschaltung (22) auf dieses weitere Signal anspricht und bestimmt, ob die gewünschte elektrische Lötverbindung an dem Anschlußpunkt hergestellt worden ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Signal der Mittelwert der beiden elektrischen Ausgang?signate der Meßfühler(61a,61a'Jist
DE2832200A 1978-05-12 1978-07-21 Vorrichtung zum Unterrichten von Auszubildenden in einer an einem Werkstück durchzuführenden manuellen Tätigkeit Expired DE2832200C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/905,336 US4224744A (en) 1978-05-12 1978-05-12 Circuitry for teaching soldering and practice circuit board for use therewith

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2832200A1 DE2832200A1 (de) 1979-11-15
DE2832200C2 true DE2832200C2 (de) 1982-11-25

Family

ID=25420643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2832200A Expired DE2832200C2 (de) 1978-05-12 1978-07-21 Vorrichtung zum Unterrichten von Auszubildenden in einer an einem Werkstück durchzuführenden manuellen Tätigkeit

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4224744A (de)
JP (2) JPS54147886A (de)
CA (1) CA1118592A (de)
DE (1) DE2832200C2 (de)
FR (1) FR2425685A1 (de)
GB (1) GB1600753A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4103348A1 (de) * 1991-02-05 1992-08-06 Weidmueller C A Gmbh Co Lehrgeraet fuer das einstellen exakter mechanischer maschinenablaeufe

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4657169A (en) * 1984-06-11 1987-04-14 Vanzetti Systems, Inc. Non-contact detection of liquefaction in meltable materials
US4696101A (en) * 1985-06-07 1987-09-29 Vanzetti Systems, Inc. Method and apparatus for placing and electrically connecting components on a printed circuit board
JPH0829406B2 (ja) * 1986-09-26 1996-03-27 アイシン精機株式会社 自動ろう付装置
JPH0648418B2 (ja) * 1987-01-21 1994-06-22 株式会社日立製作所 操作技能評価装置
DE3812139A1 (de) * 1988-04-12 1989-10-26 Sachs Ersa Kg Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer loetstation
US5180440A (en) * 1988-11-23 1993-01-19 Pace Incorporated Printed circuit thermocouple arrangements for personnel training and equipment evaluation purposes
CA2003202A1 (en) * 1988-11-23 1990-05-23 William J. Siegel Printed circuit thermocouple arrangements for personnel training and equipment evaluation purposes, and methods of making and using same
US4944447A (en) * 1989-03-29 1990-07-31 Motorola, Inc. Bonding verification process incorporating test patterns
US5223689A (en) * 1989-06-13 1993-06-29 Metcal, Inc. Profiles to insure proper heating function
US5489843A (en) * 1991-07-23 1996-02-06 Vlsi Technology, Inc. Apparatus and method for testing the calibration of electronic package lead inspection system
US5608172A (en) * 1995-03-16 1997-03-04 Texas Instruments Incorporated Die bond touch down detector
US5767424A (en) * 1996-12-23 1998-06-16 Electronic Controls Design, Inc. Wave solder analyzer
US6033226A (en) * 1997-05-15 2000-03-07 Northrop Grumman Corporation Machining tool operator training system
US6672500B2 (en) * 1998-06-25 2004-01-06 International Business Machines Corporation Method for producing a reliable solder joint interconnection
US6138893A (en) * 1998-06-25 2000-10-31 International Business Machines Corporation Method for producing a reliable BGA solder joint interconnection
JP2001205450A (ja) * 2000-01-19 2001-07-31 Nadex Co Ltd 溶接装置
DE10004663A1 (de) * 2000-02-03 2001-08-09 Iwka Ag Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen einer Person bei der Ausführung Genauigkeit erfordernder Arbeitsvorgänge
EP1162021B1 (de) * 2000-06-06 2005-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Verfahren zum Einschätzen der Qualität eines bleifreien Lötmaterials und Verfahren zum Schwall-Löten
JP2006106154A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Shinko Gijutsu Kenkyusho:Kk 被験者の技能評価システム
DE202005009258U1 (de) * 2005-06-13 2006-10-19 Cooper Tools Gmbh Löttestvorrichtung
DE102006007801A1 (de) * 2006-02-20 2007-08-30 Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg Füllstandssensor und zugehöriges Betriebs- und Herstellungsverfahren sowie entsprechende Verwendung
US7494341B2 (en) * 2007-04-20 2009-02-24 Wesley Jon Champagne Farrier training system
US7699208B2 (en) 2007-11-30 2010-04-20 Nordson Corporation Soldering tip, soldering iron, and soldering system
JP5323522B2 (ja) * 2009-02-06 2013-10-23 株式会社東海理化電機製作所 手作業はんだ付け工程の時間管理装置
WO2020100555A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 ロウ付け作業支援方法、プログラム及びロウ付け作業支援システム
CN111069809A (zh) * 2019-12-24 2020-04-28 宁波市镇海大来智能科技有限公司 一种焊接练习板自动检测系统及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3211001A (en) * 1961-08-01 1965-10-12 Barber Colman Co Temperature sensing device
FR1398552A (fr) * 1964-06-12 1965-05-07 North American Aviation Inc Appareil de soudage
BE669255A (de) * 1964-09-11
US3562927A (en) * 1967-10-30 1971-02-16 Multisensory Systems Visual education device
US3675343A (en) * 1971-04-26 1972-07-11 Us Navy Fire fighting and control simulator
US3778581A (en) * 1972-08-03 1973-12-11 Hughes Aircraft Co Time-at-temperature a-c reflow soldering power supply
DE7425411U (de) * 1974-07-25 1974-11-14 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Lötplatte
GB1455972A (en) * 1975-01-07 1976-11-17 Schow H B Simulator trainer
US4013208A (en) * 1976-03-08 1977-03-22 The Singer Company Soldering mechanism for soldering electronic component leads to conductors on a printed circuit board, and the like
JPS569056Y2 (de) * 1976-03-16 1981-02-27
JPS52125378A (en) * 1976-04-14 1977-10-21 Hitachi Ltd Temperature measuring method
US4041615A (en) * 1976-08-03 1977-08-16 Joseph Whitehill Small-motion test device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4103348A1 (de) * 1991-02-05 1992-08-06 Weidmueller C A Gmbh Co Lehrgeraet fuer das einstellen exakter mechanischer maschinenablaeufe

Also Published As

Publication number Publication date
US4224744A (en) 1980-09-30
FR2425685A1 (fr) 1979-12-07
CA1118592A (en) 1982-02-23
JPS54147886A (en) 1979-11-19
DE2832200A1 (de) 1979-11-15
JPS6116073B2 (de) 1986-04-28
FR2425685B1 (de) 1982-05-28
GB1600753A (en) 1981-10-21
JPS61233351A (ja) 1986-10-17
JPH028310B2 (de) 1990-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2832200C2 (de) Vorrichtung zum Unterrichten von Auszubildenden in einer an einem Werkstück durchzuführenden manuellen Tätigkeit
DE3003091A1 (de) Anlage zur steuerung einer schaltung
EP3817881B1 (de) Verfahren zur herstellung einer hochtemperaturfesten bleifreien lotverbindung und anordnung mit einer hochtemperaturfesten bleifreien lotverbindung
EP1989922A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung eines an eine steuerung angeschlossenen temperatursensors
DE112021002813T5 (de) Nebenschlusswiderstand und Verfahren zum Herstellen von diesem
DE102020003458A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Messung von Stromstärken und Vorrichtung zur Messung von Stromstärken
DE4123870C2 (de)
DE4316964C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer heizbaren Verbundglasscheibe mit in der thermoplastischen Zwischenschicht angeordneten Metalldrähten und Verwendung einer elektronischen Schaltung zur Durchführung des Verfahrens
DE3134498C2 (de) Verfahren zur Verbindung von Einzelteilen durch Schweißen und gleichzeitiges Verlöten oder nur Verlöten
DE3824865A1 (de) Herstellen von loetflaechen
AT12738U1 (de) Verfahren und system zum bereitstellen eines insbesondere eine mehrzahl von leiterplattenelementen enthaltenden plattenförmigen gegenstands
EP2418925A1 (de) Flexfolienkontaktierung
DE3313456C2 (de) Impuls-Lötverfahren
EP1879005B1 (de) Verfahren zur Überprüfung eines Temperatursensors mit mindestens zwei temperatursensitiven Widerständen
DE4122777C2 (de)
DE102007026700A1 (de) Schichtdickenmessgerät und Verfahren zur Schichtdickenmessung für verzinnte Metallbänder als elektrische Verbinder
EP1475623A1 (de) Druckmessvorrichtung mit Durchkontaktierung sowie Kontaktierungsverfahren
DE4328337C1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Temperatur an einer Punktschweißverbindung sowie Anwendung des Verfahrens zur Beurteilung der Qualität der Punktschweißverbindung
DE1648307A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung elektromagnetischer Strahlungsenergie
EP4075456B1 (de) Verfahren zum herstellen eines lötbaren bauelement und feldgerät mit bauelement
DE102009002288A1 (de) Verfahren zur Fixierung von THT-Bauteilen und zur Herstellung von Leiterplatten mit darauf fixierten THT-Bauteilen
DE3938847A1 (de) Thermoelementanordnung und verfahren zu ihrer herstellung
DE19840306A1 (de) Ausrichtleiste
DE2713874C2 (de) Kalorimeter zum schnellen Messen der Schweißenergie eines Laserstrahls
DE2811154C2 (de) Einrichtung zur manuellen Herstellung und elektrischen Prüfung von Schaltverbindungen

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee