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Einrichtung zum automatischen Transport von gedruckten
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Leiterplatten Es ist bekannt, bestückte gedruckte Leiterplatten durch
Lötverfahren wie eine Lötwelle, ein Schleppbad oder ein Tauchbad automatisch zu
löten. Um reproduzierbare Verfahrensparanieter zu erzielen, müssen die Leiterplatten
in einer definierten Lage über die einzelnen Behandlungsstationen transportiert
werden. Hierzu ist es bekannt (DE-AS 11 95 829), die Leiterplatte mit einem Lötrahmen
zu umgeben, der entweder an der Leiterplatte verbleibt oder nach dem Behandlungsvorgang
wieder abgenommen wird. Das Einsetzen in die Lötrahmen und das Übergeben auf die
Tragelemente geschieht manuell oder automatisch.
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Die Lötrahmen sind insbesondere notwendig, um der Leiterplatte eine
genügende Stabilität zu geben und ein Durchbiegen zu verhindern. Wenn die Leiterplatte
durchbiegt, hat sie nicht über ihre ganze Fläche den gleichen Abstand zu dem Lötbad.
Der Abstand kann an einer Stelle zu gering werden.
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Dann besteht die Gefahr, daß das Lötzinn einer Lötwelle -durch
Öffnungen
der Leiterplatte hindurchdringt und auf der gegenüberliegenden, mit Bauteilen bestückten
Seite große Lötflecken bildet Derartige Lötrahmen haben verschiedene Nachteile.
Sie müssen in der notwendigen Größe und Anzahl verfügbar gehalten werden.
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Die Lötrahmen unterliegen außerdem einer Verschmutzung durch die zur
Vorbereitung des Lötvorganges dienenden Fl##mittel, so daß eine regelmäßige oder
sporadische Reinigung notwendig ist. Bei größeren Leiterplatten können sich die
Leiterplatten trotz des Lötrahmens in der Mitte durchbiegen, insbesondere wenn auf
der Leiterplatte schwere Bauteile angeordnet sind.
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Dieses Durchbiegen kann durch Verspannen der Leiterpiattenränder im
Lötrahmen gering gehalten werden. Dabei darf andererseits aber die Wärmeausdehnung
der Leiterplatte nicht blockiert werden. Es ist auch bekannt, für den Lötvorgang
zusätzliche Haltebügel vorzusehen, die die Leiterplatte gegen Durchbiegen schützen.
Die Gefahr des Durchbiegens ist deshalb besonders groß, weil die Leiterplatte beim
Lötvorgang einer beträchtlichen Erwärmung unterworfen wird. Ein automatisierter
Ablauf der Behandlung der Leiterplatten ist daher bei der Verwendung derartiger
Lötrahmen schwierig oder nur mit einem hohen technischen Aufwand realisierbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum automatischen
Transport der Leiterplatten zu schaffen, die ohne den genannten Lötrahmen auskommt
und eine einwandfreie Behandlung der Leiterplatten bei den verschiedenen Behandlungsstationen
sicherstellt.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird also der bisher
benötigte
Lötrahmen eingespart. Die Einrichtung kann mit handelsüblichen Naschinenelementen
aufgebaut werden. Es besteht nicht die Gefahr einer Verschmutzung durch die Fluxmittel.
Die bisher aufgetretene Verschmutzung durch das Fluxmittel kann sich nur an den
die Leiterplatte erfassenden Teilen des Transportwagens auswirken und ist auf keinen
Fall betriebs störend. Durch das ständige Eintauchen in das Fluxmittel kann an diesen
Teilen kein Schichtaufbau entstehen.
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Vorzugsweise sind diese Teile so ausgebildet, daß sie das Lötzinn
nicht annehmen. Durch den Fortfall des Transportrahmens, in dem die Leiterplatte
bisher manuell eingelegt und verriegelt werden mußte, kann der gesamte Vorgang der
Behandlung der Leiterplatten weitestgehend automatisiert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Darin zeigen Figur 1 im Prinzip den Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung, Figur
2 das Stützelement und die Leiterplatte im nicht verriegelten Zustand und Figur
3 das Stützelement und die Leiterpiatte im verriegelten Zustand.
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In Figur 1 wird die vollständig oder teilweise mit Bauteilen bestückte
Leiterplatte 1 auf dem Transportband 2 mit dem Bestückungsschlitten 3 in Richtung
4 bis in die Präsentierstation A gefahren. Die Leiterplatte 1 liegt lose auf dem
Schlitten 3 auf. Oberhalb der Präsentierstation A ist ein durch die Stangen 5 und
das Fahrgerät 6 angedeutetes Transportsystem vorgesehen. Das Fahrgerät 6 ist in
Richtung 7 verschiebbar. An dem Gerät 6 ist die Platte 8 befestigt. Die Platte 8
wird abgesenkt, wobei zwei klammerförmige Halte elemente 9,10 zunächst nach außen
gefahren sind. Wenn die in den Halteelementen 9,10 vorhandenen Schlitze die Höhe
der
Leiterplatte 1 erreicht haben, werden die ijalteelemente 9,10
wieder zusammengefahren5 so daß sie die Leiterplatte 1 an ihrem Rand klammerförmig
mit Spiel umfassen. Die Halteelemente 9,10 sind in einer bestimmten Zahl über den
Rand der Leiterplatte 1 verteilt. Außerdem greift eine als Stützelement dienende
Stange 11 etwa in der Mitte in die Leiterplatte 1 formschlüssig ein, so daß diese
gegen Durchbiegen gesichert ist.
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Durch das Fahrgerät 6 wird die Leiterplatte 1 in Richtung 7 zur Station
B transportiert und gelangt dort zu der Fluxwelle 14. Dort wird die mit den zu verlötenden
Leiterzügen versehene Unterseite der Leiterplatte 1 mit einem für den Lötvorgang
notwendigen Fluxmittel benetzt. Dabei wird die Leiterplatte 1 kontinuierlich in
1Richtung 7 bewegt. Die Platte 8 kann auch eine Hubbewegung ausführen und dabei
die Leiterplatte 1 in der Station B von oben in ein Fluxbad eintauchen. Dabei wird
dann die horizontale Bewegung in Richtung 7 vorübergehend unterbrochen. Anschließend
wird die Leiterplatte 1 durch das Fahrgerät 6 zur Station C bewegt und dort durch
Öffnen der Halteelemente 9,10 abgelegt. In dieser Station erfolgt ein Trockenvorgang
der Leiterplatte 1 durch Wärmestrahler 12.
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Das Fahrgerät 6 fährt jetzt entgegen der Richtung 7 zur Station A
zurück, um die nächste Leiterplatte 1 in der beschriebenen Weise zu transportieren.
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Ein zweites Fahrgerät 13 nimmt die Leiterplatte 1 aus der Station
C wieder auf und bewegt sie in der beschriebenen Weise zur Station D, wo die Leiterplatte
1 bei einer kontinuierlichen horizontalen Bewegung über die Zinnwelle 18 geführt
wird. Bei Verwendung eines Tauch-Lötbades wird die Leiterplatte 1 durch eine Senk-Hubbewegung
des Platte 8 ohne horizontale Bewegung kurzzeitig in das Lötbad eingetaucht. Anschließend
wird die Leiterplatte 1 durch das Fahrgerät 13 zur Station E transportiert und dort
für eine Weiterverarbeitung abgelegt. Das Fahrgerät 13 fährt dann in die Station
C zurück, um die nächste Leiterplatte 1 zu transportieren.
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Figur 2 zeigt die Wirkungsweise des Stützelementes. Dieses enthält
eine an der Platte 8 in senkrechter Richtung und drehbar gelagerte Stange 11, die
an ihrem unteren Ende ein Querstück 15 aufweist. Bei der Aufnahme der Leiterplatte
1 in der Station A oder C wird die Stange 11 in wichtung 16 nach unten bewegt. Das
Querstück 15 greift dabei durch das Langloch 17 der Leiterplatte 1. Anschließend
wird die Stange 0 11 um 90 gedreht.
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0 In Figur 3 ist die Stange 11 um 90 gedreht. Das Querstück 15 hintergreift
jetzt die Leiterplatte 1 formschlüssig und verhindert ein Durchbiegen der Leiterplatte
1 nach unten bei den Behandlungsvorgängen in den Stationen B und D.
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Je nach Größe der Leiterplatte 1 können mehrere der beschriebenen
Stützelemente 11,15 über den Bereich der Leiterplatte 1 verteilt vorgesehen sein.
Zum Eingreifen der Stützelemente können ohnehin in der Leiterplatte 1 vorhandene
Löcher ausgenutzt werden. Vorzugsweise werden die Stützelemente an solchen Stellen
vorgesehen, wo auf der Leiterplatte 1 besonders schwere Bauteile angeordnet sind
und somit die Gefahr einer Durchbiegung der Leiterplatte besonders groß ist.
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Die gesamte Einrichtung für den Transport der Leiterplatte 1 kann
auch eine Schrägstellung aufweisen zum Überfahren von sogenannten Schräg-Lötwellen.
Das Fahrgerät 13 kann mit einer Temperaturmeßeinrichtung versehen sein, um nur richtig
vorgewärmte Leiterplatten aus der Station C zu entnehmen und dem Lötvorgang in der
Station D zuzuführen. Es kann auch ein weiteres Fahrgerät zur Durchführung von Waschvorgängen
vorgesehen sein.
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In Figur 1 erfolgt die Behandlung der Leiterplatten 1 mit insgesamt
sei Fahrgeräten 6,13. Grundsätzlich kann die Behandlung der Leiterplatte 1 in den
verschiedenen Stationen auch
mit einem einzigen Fahrgerät durchgeführt
werden, in dem die Leiterplatte 1 verbleibt. Im vorliegenden Fall wurden zwei Fahrgeräte
6,13 verwendet, weil ein einziges Fahrgerät wegen des relativ langen Trocknungsvorganges
in Station C zu lange blockiert wäre.