DE3638553A1 - Automatische loetzinn-zufuehrung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Zuführen oder Vorschieben eines Löt­ drahtes oder eines anderen Bindemitteldrahtes zu einer Befesti­ gungs- oder Verbindungsstelle und zum automatischen Überwachen der Lötstelle. Die Lötzuführung besteht aus einem Vorschubmotor und einem Reibantrieb, z. B. einem Ritzel, sowie einer Hülse zur Führung des Lötdrahtes.

Beim automatischen Löten wird derzeit vorwiegend mit starren Löt­ zuführsystemen gearbeitet. Das bedeutet, daß nach einer bestimm­ ten Verweilzeit der Wärmequelle (meist Lötkolben) auf der Löt­ stelle das Zinn unter der Annahme zugeführt wird, daß die Löt­ stelle ausreichend erwärmt wurde und daß Lötzinn aufschmelzen kann. Diese Methode hat sich bei Anwendungen mit immer gleichen geometrischen und wärmetechnischen Verhältnissen als brauchbar erwiesen. Bei Lötstellen, deren Erwärmung unterschiedliche Zei­ ten in Anspruch nimmt, ist die Zuverlässigkeit dieser Methode, die in der DE-OS 24 27 390 beschrieben ist, nicht ausreichend.

In der DE-OS 24 27 390 ist eine Lötvorrichtung mit einem auto­ matischen Lötdrahtvorschub beschrieben. Im einzelnen hat diese Vorrichtung einen Schlitten, der sich mittels eines Antriebsmo­ tors zur Lötstelle hin und von dieser fortbewegen läßt. Am Schlitten ist eine elektromotorisch gesteuerte Drahtvorschub­ einrichtung angeordnet. Ein Steuersystem mit Gegenstandsfühl­ schaltern für den Antriebsmotor des Schlittens und den Elektro­ motor des Drahtvorschubs sorgt dafür, daß der Schlitten in sei­ ne Lötstellung gelangt, anschließend eine bestimmte, abzuschmel­ zende Lotdrahtlänge an die erhitzte Lötstelle herangeführt wird und nach erfolgter Lötung der Lotdraht zurückgezogen und der Schlitten zurückgeführt wird. Damit ist gewährleistet, daß die Vorrichtung in einer automatisch gesteuerten Taktfolge arbeitet, wobei der Löstelle bei jedem Lötvorgang stets die gleiche Löt­ drahtmenge zugeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Erkennen nicht aufgeschmolzener Lötstellen bei einer Löteinrichtung zu auto­ matisieren.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin begründet, daß der sich auf der Lötstelle abstützende nicht abgeschmol­ zene Lötdraht zur Auslösung eines Gebers führt und dadurch eine Korrekturroutine einleitet oder zumindest eine Erkennung der fehlerhaften Lötung ermöglicht. Damit ist eine automatische, personalfreie Erkennung fehlerhafter Lötungen konzipiert.

Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Lötstelle mit einem Bauteilbeinchen,

Fig. 2 eine Löstelle ohne Bauteilbeinchen und

Fig. 3 eine automatische Zinnzuführung.

In den Fig. ist mit 1 z. B. eine Flachbaugruppenrückseite mit jeweils nur einem Pad (Lötauge) 2 bezeichnet. Ein Bauteilbein­ chen 3 ist von Zinn 4 umgeben. Eine Wärmequelle, z. B. eine Lötkolbenspitze, trägt das Bezugszeichen 5. Die automatische Zinnzuführung 6 ist zum Lötobjekt geneigt. Diese Vorrichtung ist im Detail seitenverkehrt in der Fig. 3 gezeigt.

Nach der Darstellung in der Fig. 1 soll zum Beispiel ein pa­ rallel zur Oberfläche des Pads 2 verlaufender, nicht darge­ stellter Draht an das Anschlußbeinchen 3 angelötet werden. Der Aufbau nach Fig. 2 dient zum Beispiel zum Anlöten eines eben­ falls nicht gezeigten Drahtes auf dem Pad 2.

In der Fig. 3 ist ferner mit 7 ein Lötdraht bezeichnet, der in einem dem Zinn die Führung gebenden Teflonröhrchen 8 geführt ist. Statt Teflon kann auch jedes andere Material Verwendung finden, das möglichst wenig Abrieb erzeugt. Dieser Lötdraht wird beispielsweise von einer nicht dargestellten Rolle abge­ spult. Der Innendurchmesser des Teflonröhrchens ist zum Bei­ spiel 0,15 mm größer als der Außendurchmesser des Lötdrahtes.

Das Zinnzuführsystem ist in einem Leichtmetallgehäuse 9 und das wiederum in einer parallel zum Zinnvorschub angeordneten Füh­ rung, z. B. einer Kugelführung, 10 befestigt. Auf der bewegten Seite dieser Führung befindet sich die Antriebseinrichtung für den Zinnvorschub. Sie besteht z. B. aus einem rechts und links laufenden Gleichstrommotor 11, einem Antriebs- 12 und einem ge­ federten Konterrädchen 13. Im Bereich der Führung 10 ist ein verschiebbarer Geber, zum Beispiel ein Näherungsinitiator 14, angebracht. 15 bezeichnet die maximal zulässige Auslenkung der Führung.

Funktion:

Beim Einschalten wird die Vorrichtung durch den nicht darge­ stellten Schlitten an die Lötstelle transportiert und an­ schließend der Zinnvorschubmotor 11 angesteuert. Sobald das vorgeschobene Zinn die Lötstelle kontaktiert, wird es im Regel­ fall durch die Wärme der Löteinrichtung 5 sofort aufgeschmol­ zen. Nach einer programmierten Zeit (diese Zeit bestimmt die Lötmenge) wird der Antriebsmotor 11 umgepolt und so der Löt­ draht aus der Lötstelle herausgezogen. Über den nicht darge­ stellten, z. B. pneumatisch angetriebenen Schlitten wird die Lötzinnzuführung von der Lötstelle zurücktransportiert. Gleich­ zeitig wird die Löteinrichtung zurückgezogen. Anschließend wird die gesamte Vorrichtung über eine Steuerung zum nächsten Löt­ punkt gebracht, wo sich der Vorgang wiederholt.

Würde hingegen die Lötstelle z. B. nicht ausreichend erwärmt, wird das Zinn nicht aufgeschmolzen. Der nicht aufgeschmolzene Lötdraht stützt sich auf der Lötstelle ab und der Motor bewegt die Führung entgegen der Lötzinnvorschubrichtung von der Löt­ stelle weg und betätigt den Geber 14. Der Geber (Lichtschranke, induktiver Weggeber, Endschalter o. ä.) wird von einer Steue­ rung (zum Beispiel Simatic S5) kontinuierlich abgefragt und schaltet, so bald der zusätzliche Schlitten einen einstellbaren Verfahrweg zurückgelegt hat, den Vorschubmotor 11 für die Zinn­ führung ab. Das ist ein Kriterium für eine fehlerhafte Lötstel­ le, das entweder nur registriert wird oder einen Korrekturlauf auslöst.

In einer Korrekturroutine kann ein erneuter Lötversuch mit ver­ änderten Positionsdaten erfolgen.

Claims (5)

1. Automatische Lötzinn-Zuführung mit einem, an einer Halterung befestigten, z. B. pneumatisch angetriebenen, Schlitten, der über eine Steuerung die Lotzuführung in die Arbeitsposition bringt und mit einem Zinnvorschubmotor, der den in einer Führungshülse verlaufenden Lötdraht über einen Reibantrieb, z. B. ein Ritzel, zur Lötstelle führt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich ein zusätzlicher, in einer Kugelführung (10) gelagerter, nicht angetriebener Schlitten, auf dem der Zinnvorschubmotor (11) mit Ritzel (12) und Führungshülse (8) angeordnet sind, im Betriebszu­ stand in seiner Endlage gegenüber der Lötstelle 2 befindet und daß ferner ein Geber, z. B. ein Näherungsinitiator (14), vorgesehen ist, der ein Signal an die Steuerung (z. B. Simatic S5) abgibt, wenn der zusätzliche Schlitten durch das nicht aufgeschmolzene Zinn aus dieser Endlage verschoben, z. B. angehoben, wird.

2. Lötzinn-Zuführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungshülse (8) aus einem, dem Zinn die Führung gebenden Teflonröhrchen besteht, das in einem stabilisierenden Leichtmetall-Gehäuse (9) an einer Führung (10), z. B. einer Kugelführung, befestigt ist.

3. Lötzinn-Zuführung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der bewegten Seite der Führung (10), z. B. einer Kugelführung, eine an sich bekannte Antriebseinheit für den Zinnvorschub befindet.

4. Lötzinn-Zuführung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abfrage des beweg­ ten Teiles (10) der Führung, z. B. der Kugelführung, ein verstellbarer Geber (14) vorgesehen ist.

5. Lötzinn-Zuführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Geber (14), eine Lichtschranke, ein induktiver Weggeber, ein Endschalter oder dgl. dienen und daß mit Beaufschlagung dieses Gebers der Vorschubmotor (11) für das Zinn (7) stillgesetzt oder umgepolt wird.