DE3623292C1 - Feed unit for wire-shaped material - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorschubeinheit für drahtförmiges Material mit einem angetriebenen Rad und einem mitgenommenen Gegenrad, zwischen denen das vorzu­ schiebende Material geführt ist.

Derartige Vorschubeinheiten werden beispielsweise in Lötstationen verwendet, bei denen Lötdrähte zum Weichlöten mit einem Durchmesser von etwa 0,3 mm bis 2 mm vorgescho­ ben werden sollen. Um ein gleichmäßiges Lötergebnis si­ cherzustellen, ist es erforderlich, daß der vorgegebene Vorschubweg und die vorgegebene Vorschubgeschwindigkeit genau eingehalten werden.

Bei den bekannten Vorschubeinheiten gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist es jedoch unsicher, ob tatsächlich Lötdraht vorgeschoben wird. Durch das Auftreten von Schlupf zwischen Antriebsrad und Lötdraht wird eine zu geringe Menge und im Extremfall überhaupt kein Lötdraht vorgeschoben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschub­ einheit für drahtförmiges Material anzugeben, bei der der Vorschubweg und die Vorschubgeschwindigkeit des vorgescho­ benen drahtförmigen Materials in einfacher Weise überwacht werden können.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zwischen dem sich ohne großen Widerstand drehendem Gegenrad, das von dem vorgeschobenen Material mitgenommen wird, und dem drahtförmigen Material kein Schlupf auftritt. Deshalb wird erfindungsgemäß nicht der Vorschubweg des drahtförmigen Materials direkt erfaßt, was einen erheblichen meßtechni­ schen Aufwand bedeuten würde, sondern die Drehung des mitgenommenen Gegenrades: Aus dem Drehwinkel des Gegenra­ des pro Zeiteinheit und dem Radius läßt sich sofort der Vorschubweg und die Vorschubgeschwindigkeit des drahtför­ migen Materials bestimmen. Die Erfassung des Drehwinkels des Gegenrades ist meßtechnisch einfach und kann in nahezu beliebiger Weise erfolgen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Selbstverständlich ist es möglich, daß das Ausgangssignal des Sensors ein Warnsignal auslöst, wenn aufgrund von Schlupf nicht der vorgegebene Vorschubweg pro Zeiteinheit erreicht wird. Darüberhinaus kann aber auch gemäß Anspruch 2 das Ausgangssignal des Sensors dazu verwendet werden, die beispielsweise einen Servomotor aufweisende Antriebs­ einheit des Antriebsrades so zu steuern, daß am mitgenom­ menen Rad die vorgesehene Drehung und damit der vorgegebe­ ne Vorschubweg erreicht wird. Damit ist die erfindungsge­ mäße Vorschubeinheit in der Lage, auch bei unterschiedli­ chem und wechselndem Schlupf immer das drahtförmige Mate­ rial um eine vorgegebene Länge vorzuschieben.

In jedem Falle ist es besonders vorteilhaft, wenn das mitgenommene Rad in Richtung auf das drahtförmige Material vorgespannt ist, da durch die Vorspannung das Auftreten von Schlupf zwischen dem drahtförmigen Material und dem mitgenommenen Rad mit Sicherheit vermieden wird.

Eine besonders einfache Realisierung der Vorspannung des mitgenommenen Rades ist im Anspruch 4 beansprucht: Das mitgenommene Rad ist gemäß der in Anspruch 4 gekennzeich­ neten Ausbildung an einem Hebel gehalten, den eine Feder in Richtung auf das drahtförmige Material belastet.

Selbstverständlich können als Sensoren, mit denen die Drehung des mitgenommenen Rades erfaßt wird, beliebige Drehgeber verwendet werden. Eine besonders einfache Aus­ bildung erhält man jedoch gemäß Anspruch 5 dann, wenn als Sensor ein handelsüblicher Glasfasertaster verwendet wird und an dem mitgenommenen Rad gleichmäßig über den Umfang Markierungen verteilt sind, die der Glasfasertaster als Hell/Dunkel-Wechsel erfaßt. Die Steuereinheit zählt die Hell/Dunkel-Wechsel und bestimmt hieraus die Länge des vorgeschobenen Drahtstücks.

Die erfindungsgemäße Vorschubeinheit ist selbstverständ­ lich für beliebiges drahtförmiges, gegebenenfalls auch bandförmiges Material verwendbar. In besonderem Maße kommen ihre Vorteile jedoch dann zum Tragen, wenn das drahtförmige Material Lötdraht ist, da aufgrund wechseln­ der Zusammensetzungen, Oberflächenhärten etc. in diesem Falle in besonderem Maße Schlupf auftreten kann; trotzdem kann durch die erfindungsgemäße Steuereinheit ein un­ gleichmäßiger Vorschub des Lötdrahts durch eine entspre­ chende Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit des An­ triebsrades vermieden werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, deren einzige Figur eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorschubeinheit zeigt.

Die in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellte erfindungsgemäße Vorschubeinheit weist auf einem Grundge­ stell 1 ein mit einer Rändelung 2 versehenes Antriebsrad 3 auf, das von einem Servomotor 4, dem gegebenenfalls ein Getriebe nachgeschaltet sein kann, in Richtung eines Pfeils 5 gedreht wird. Gegenüber von dem Antriebsrad 3 ist ein Gegenrad 6 angeordnet, zwischen dem ein drahtförmiges Material, beispielsweise Lötdraht 7 geführt ist. Ferner sind Führungsrohre 81 und 82 für den Lötdraht 7 vorgese­ hen.

Das Gegenrad 6 ist frei drehbar an einem Hebel 9 gelagert, der um eine Achse 10 schwenkbar und von einer Feder 11 in Richtung auf das drahtförmige Material 7 belastet wird.

Auf dem mitgenommenen Gegenrad 6 sind schlitzförmige Markierungen 121, 122 . . . 128 angebracht. Ferner ist ein Glasfasertaster 13 mit einem Photoempfänger 14 vorgesehen, der auf eine Stelle gerichtet ist, an der sich bei Drehung des mitgenommenen Gegenrades 6 die schlitzförmigen Markie­ rungen 121 . . . 128 vorbei drehen. Der hierdurch entstehen­ de Hell/Dunkel-Wechsel wird von dem Glasfasertaster 13 und dem Photoempfänger 14 erfaßt und ergibt ein schematisch an den Ausgangsanschlüssen 15 des Photoempfängers 14 angedeu­ tetes impulsförmiges Signal.

Die vorstehend beschriebene Vorschubeinheit arbeitet wie folgt:

Das in den Führungsrohren 81 und 82 geführte drahtförmige Material, beispielsweise Lötdraht 7 wird durch eine Dre­ hung des Antriebsrades 3 in Richtung des Pfeils 15 vorge­ schoben. Solange kein Schlupf auftritt, ist die vom An­ triebsrad 3 zurückgelegte Umfangstrecke gleich der Vor­ schublänge des drahtförmigen Materials 7. Durch den Vor­ schub des Materials wird das an dem drahtförmigen Material 7 unter Vorspannung anliegende Gegenrad 6 mitgenommen und in Richtung des Pfeils 16 gedreht. Durch die Drehung des Rades 6 wandern die einzelnen Markierungen 121 bis 128 unter dem Glasfasertaster 13 durch, so daß der Photoem­ pfänger 14 entsprechende Hell/Dunkel-Wechsel empfängt. Aus der Zahl der pro Zeiteinheit auftretenden Hell/Dunkel- Wechsel kann die zurückgelegte Umfangstrecke des mitgenom­ menen Rades 6 bestimmt werden. Wie erfindungsgemäß erkannt worden ist, ist diese Strecke auch dann, wenn zwischen dem Antriebsrad 3 und dem Draht 7 Schlupf auftritt, immer gleich der vorgeschobenen Drahtlänge, da zwischen dem unter Vorspannung an dem Draht anliegenden Rad 6, das sich leicht drehen kann, und dem Draht 7 kein Schlupf auftritt. Aus der Zahl der Hell/Dunkel-Wechsel pro Zeiteinheit kann damit direkt die vorgeschobene Drahtlänge berechnet wer­ den. Diese Berechnung kann mittels einer aus analogen oder digitalen Bauelementen aufgebauten Schaltung oder mittels eines Mikrocomputers ohne weitere Schwierigkeiten vorge­ nommen werden, so daß auf eine Beschreibung der Auswerte­ schaltung verzichtet werden kann.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens durch die Drehung des mitgenommenen Rades die vor­ geschobene Drahtlänge zu bestimmen - beschrieben worden. Innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens sind selbst­ verständlich die verschiedensten Abwandlungen möglich:

Beispielsweise kann die Drehung des mitgenommenen Rades 6 nicht nur mittels eines Glasfasertasters, sondern auch mittels anderer Drehgeber bestimmt werden.

Ferner kann das Ausgangssignal des Photoempfängers 14 nicht nur dazu verwendet werden, die vorgeschobene Draht­ länge zu bestimmen, sondern auch als "Ist-Größe" in einen Regelkreis eingegeben, der die Umdrehung des Servomotors 4 steuert. Durch eine derartige Regelschleife ist es auch bei Auftreten von wechselndem Schlupf möglich, immer pro Zeiteinheit die gleiche Drahtlänge vorzuschieben. Auch der Aufbau eines derartigen Regelkreises ist ohne weiteres aus handelsüblichen Bauelementen möglich, so daß auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Differenz zwischen den vom Antriebsrad 3 und vom Gegenrad 6 zurück­ gelegten Umfangstrecken zu bestimmen und hieraus auf das Auftreten von Schlupf zu schließen.

Claims (6)

1. Vorschubeinheit für drahtförmiges Material (7) mit einem angetriebenen Rad (3) und einem mitgenommenen Gegen­ rad (6), zwischen denen das vorzuschiebene Material (7) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (13, 14) die Dre­ hung des mitgenommenen Gegenrades (6) erfaßt und eine Steuereinheit zum Erkennen des Auftretens von Schlupf die vom Gegenrad zurückgelegte Umfangstrecke mit der Soll- Vorschublänge des drahtförmigen Materials vergleicht.

2. Vorschubeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Servomotor (4) das angetriebene Rad (3) antreibt, und daß die Steuereinheit zum Erzielen eines bestimmten Vorschubs die Drehung des Servomotors (4) entsprechend der erfaßten Drehung des mitgenommenen Gegenrades (6) steuert.

3. Vorschubeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mitgenommene Gegenrad (6) in Richtung auf das drahtförmige Material (7) vorgespannt ist.

4. Vorschubeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mitgenommene Gegenrad (6) an einem Hebel (9) gelagert ist, den eine Feder (11) in Richtung auf das drahtförmige Material (7) belastet.

5. Vorschubeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein handelsüblicher Glasfasertaster (13, 14) ist, der an dem mitgenommenen Gegenrad (6) über den Umfang gleichmäßig verteilte Markie­ rungen (121) als Hell/Dunkel-Wechsel erfaßt, und daß die Steuereinheit die Hell/Dunkel-Wechsel zur Bestimmung der Vorschublänge zählt.

6. Verwendung einer Vorschubeinheit nach einem der Ansprü­ che 1 bis 5 in einer Lötstation.