DE3722176A1 - Apparatus for producing soldered joints - Google Patents

Apparatus for producing soldered joints

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DE3722176A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/005Soldering by means of radiant energy

Abstract

The invention relates to an apparatus for producing soldered joints in workpieces, in which the soldering locations are heated by means of energy emissions to the working temperature required for the soldering operation. It has a working device with an assembly plate for the workpieces and a supporting and setting device for an optical head which can be adjusted perpendicularly to the assembly plate and can be set in the process and has focal-point setting for the spot heating of the workpieces. Furthermore, it has a programmable control unit controlling the optical head. The emission period and/or the emission intensity as well as the position of the optical head with regard to the individual workpieces can be set by the control unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Lötverbindungen bei Werkstücken, bei der die Lötstellen mittels Energiestrahlungen auf die für den Lötvorgang erforderliche Arbeitstemperatur erwärmt werden.The invention relates to a device for producing Solder connections for workpieces where the solder joints are made using Radiations of energy to those required for the soldering process Working temperature to be warmed.

Vorrichtungen zur Herstellung von Lötverbindungen mittels Energiestrahlungen sind bekannt. So ist z.B. in der DE-OS 34 36 626 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Punkterhitzen eines Gegenstandes beschrieben. Diese besteht im wesentlichen aus einer evakuierten Kammer mit einem Trägertisch für die Werkstücke. Für die Erwärmung und Erhitzung der Werkstücke ist eine Heizeinheit vorgesehen, die aus zwei Kupfergehäuseteilen mit Innenflächen besteht, vorgesehen. Die Werkstücke befinden sich während des Lötvorganges im Brennpunkt der Heizeinheit.Devices for the production of solder connections by means of Energy radiation is known. For example, in the DE-OS 34 36 626 a method and an apparatus for point heating described an object. This essentially exists from an evacuated chamber with a support table for the Workpieces. For heating and heating the workpieces a heating unit is provided which consists of two copper housing parts with inner surfaces is provided. The workpieces are during the soldering process at the focal point of the heating unit.

Diese Vorrichtung ist insbesondere mit dem Nachteil behaftet, daß einzelne Bauteile der Vorrichtung, insbesondere die Heizeinheit und der Werktisch, eine feste Position zueinander besitzen, so daß Besonderheiten der Werkstücke, z.B. deren Dicke, Material usw., nicht ohne weiteres berücksichtigt werden können. Sie ist daher nur für ganz bestimmte Werkstücke verwendbar. Darüber hinaus ist die Handhabung mit dieser Vorrichtung sehr umständlich, zumal dann, wenn binnen kurzer Zeit viel Werkstücke gelötet werden sollen.This device has the disadvantage in particular that that individual components of the device, especially the Heating unit and the work table, a fixed position to each other have so that special features of the workpieces, e.g. their Thickness, material, etc., are not readily taken into account can. It is therefore only for very specific workpieces usable. In addition, the handling with this Device very cumbersome, especially if within a short time Time a lot of workpieces should be soldered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ohne unangemessenen konstruktiven Aufwand so weiterzubilden, daß sie für beliebige Werkstücke verwendbar ist, und zwar unabhängig von deren Geometrie, Beschaffenheit und sonstiger, den Lötvorgang beeinflussender Parameter.The invention has for its object a device of the type mentioned at the outset without undue constructive To further develop effort so that it can be used for any work piece  can be used, regardless of their geometry, Condition and other factors influencing the soldering process Parameter.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Arbeitseinrichtung mit einer Montageplatte für die Werkstücke und einer Trag- und Einstellvorrichtung für einen senkrecht zur Montageplatte verstellbaren und hierbei einstellbaren Optikkopf mit Brennpunkteinstellung zum Punkterhitzen der Werkstücke und durch eine programmierbare, den Optikkopf steuernde Steuerungseinheit gelöst, durch welche die Strahlungsdauer und/oder die Strahlungsintensität, sowie die Position des Optikkopfes mit Bezug auf die einzelnen Werkstücke einstellbar ist.The object is achieved by a Work equipment with a mounting plate for the workpieces and a carrying and adjusting device for a vertical adjustable and adjustable to the mounting plate Optical head with focal point adjustment for heating the point Workpieces and through a programmable, the optical head controlling control unit solved by which the Radiation duration and / or the radiation intensity, as well as the Position of the optical head with reference to the individual workpieces is adjustable.

Man erkennt, daß die Erfindung sich die Tatsache zunutze macht, daß ein fokussierter, eine bestimmte Intensität aufweisender Lichtstrahl im Fokus eine Temperatur besitzt, die dazu geeignet ist, bei Werkstücken Lötverbindungen herzustellen. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist dabei die Tatsache, daß die durch das Werkstück und den Optikkopf definierte Geometrie, sowie die Intensität der im Optikkopf angeordneten Lichtquelle veränderbar sind, so daß mit einer derartigen Vorrichtung Lötverbindungen hergestellt werden können, die im wesentlichen unabhängig von der Geometrie und der Beschaffenheit des Werkstückes sind. Durch die Verstellung des Optikkopfes ist es möglich, die Größe des Brennpunktes zu verändern, so daß nicht nur punktförmige Lötverbindungen herstellbar sind. Soll z.B. eine flächenmäßig große, d.h. nicht punktförmige, Lötverbindung hergestellt werden, dann wird der Abstand zwischen dem Werkstück und dem Lötkopf so verändert, daß das Strahlenbündel die vorgesehene Lötstelle ganz abdeckt. Um hierbei die gewünschte Temperatur zu erreichen, kann entweder die Bestrahlungszeit oder die Bestrahlungsintensität erhöht werden. Aus der Zusammensetzung des Werkstückes seiner Geometrie und sonstiger Besonderheiten kann der Fachmann ohne weiteres die Bestrahlungsdauer bzw. die Bestrahlungsintensität ermitteln. Man erkennt also, daß durch die Vorrichtung nicht nur flache bzw. eine gute Geometrie aufweisende Werkstücke gelötet werden können, sondern im wesentlichen alle, da es ohne weiteres möglich ist, das Werkstück mit dem fokussierten Strahl zu bestrahlen. Mit den drei Parametern der Vorrichtung, nämlich der durch das Werkstück und den Lötkopf definierte Geometrie, die Bestrahlungszeit und die Bestrahlungsintensität, können daher alle Besonderheiten der Werkstücke berücksichtigt werden.It can be seen that the invention takes advantage of the fact that a focused one with a certain intensity The light beam in focus has a temperature that is suitable for this is to make soldered connections on workpieces. A an essential feature of the invention is the fact that that defined by the workpiece and the optical head Geometry, as well as the intensity of those arranged in the optical head Light source are changeable, so that with such Device solder connections can be made that essentially independent of the geometry and the Quality of the workpiece. By the adjustment of the optical head, it is possible to determine the size of the focal point to change, so that not only punctiform solder connections are producible. Should e.g. a large area, i.e. Not punctiform, soldered connection are then made Distance between the workpiece and the soldering head changed so that the bundle of rays completely covers the intended solder joint. To achieve the desired temperature, either the irradiation time or the irradiation intensity increases  will. From the composition of the workpiece, its geometry and other special features, the specialist can easily determine the radiation duration or the radiation intensity. It can thus be seen that the device not only flat or workpieces with good geometry are soldered can, but essentially all, as it is easily possible is to irradiate the workpiece with the focused beam. With the three parameters of the device, namely the through the workpiece and the solder head defined geometry that Irradiation time and the irradiation intensity can, therefore all special features of the workpieces are taken into account.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous and expedient configurations of the Invention emerge from the subclaims.

Ist die Montageplatte von einem Tisch getragen und arbeitet sie mit einem Stellmotor, der die Montageplatte in der rechtwinklig zur Verstellrichtung des Optikkopfes verlaufenden x-z-Ebene bewegt, zusammen, dann ist es möglich, auf der Montageplatte gleichzeitig mehrere Werkstücke anzubringen, um im Zuge der Bereitstellung der Vorrichtung sämtliche Besonderheiten der Werkstücke berücksichtigen zu können. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die den Optikkopf tragende Trag- und Einstellvorrichtung mit dem Tisch lösbar verbindbar und eine senkrecht zur Montageplatte verlaufende Traverse ausgebildet ist, entlang der der Optikkopf hin und her bewegbar ist. Für die genaue Einstellung der Größe des Fokusses ist es zweckmäßig, wenn die Trag- und Einstellvorrichtung eine manuell betätigbare Abstands- bzw. Höhenverstellung für den Optikkopf besitzt. Dies kann hierbei mittels einer Grob-Fein-Regelung erfolgen. Die vor dem Lötverfahren erfolgende Einstellung der Vorrichtung mit Bezug auf die einzelnen Werkstücke, die im wesentlichen darin besteht, daß bei jedem Werkstück die Größe des Fokusses, die Bestrahlungsdauer und Bestrahlungsintensität ermittelt und an die Steuerungseinheit geleitet wird, kann ferner dadurch verbessert werden, daß die Trag- und Einstellvorrichtung einen quer zur Traverse sich erstreckenden Arm besitzt, der in Richtung der Traverse verstellbar ist, den Optikkopf trägt und dessen eines Ende mit der Traverse zusammenarbeitet. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Arm eine in seiner Längsrichtung sich erstreckende Führungsschiene besitzt, entlang der der Optikkopf hin und her bewegbar ist. Ist hierbei der Optikkopf um die Längsachse des Armes verschwenkbar, dann kann das Werkstück nicht nur von oben, sondern auch seitlich bestrahlt werden. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn es sich um eine Lötstelle handelt, die z.B. in einer Ausnehmung eines Werkstückes angeordnet ist.Is the mounting plate carried by a table and working them with an actuator that fits the mounting plate in the perpendicular to the direction of adjustment of the optical head x-z plane moves together, then it is possible on the Mounting plate to attach several workpieces at the same time, to all in the course of the provision of the device To be able to take into account the special features of the workpieces. Here it is advantageous if the carrying and carrying the optical head Adjustment device releasably connectable to the table and one Traverse perpendicular to the mounting plate along which the optical head can be moved back and forth. For the exact setting of the size of the focus is advisable if the carrying and adjusting device is a manually operable Distance or height adjustment for the optical head has. This can be done using a coarse-fine control. The setting of the device before the soldering process with respect to the individual workpieces that are essentially is that the size of the focus, the radiation duration and radiation intensity are determined  and is routed to the control unit can also thereby be improved that the carrying and adjusting device one arm extending transversely to the crossbar, which in the direction the traverse is adjustable, carries the optical head and its one end cooperates with the traverse. Here it is advantageous if the arm is one in its longitudinal direction extending guide rail along which the optics head is movable back and forth. Here is the optical head around Longitudinal axis of the arm can be swiveled, then the workpiece not only be irradiated from above, but also from the side. This is particularly important if it is a Is a solder joint, e.g. in a recess of a workpiece is arranged.

Die Positionierung der Werkstücke in bezug auf den Optikkopf kann ferner dadurch verbessert werden, daß zwischen dem die Steuerungseinheit tragenden Tisch und der Montageplatte zwei Stellmotore angeordnet sind, von denen der eine die Montageplatte in x-Richtung und der andere dieselbe in z-Richtung hin- und herbewegen kann. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß die genaue Position der Lötstelle besonders schnell ermittelt und eingestellt werden kann. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß die aus den Werkstücken und dem Optikkopf bestehende Anordnung Bewegungen in mehreren Richtungen ausüben kann, wodurch die Zeit, bezogen auf die Einstellung eines einzelnen Werkstückes, merklich herabgesetzt werden kann, zumal dann, wenn es sich um eine Vorrichtung mit einer Montageplatte von mehreren Metern Länge handelt. Diese Zeitersparnis bringt zwangsläufig die Herabsetzung der Herstellungkosten mit sich.The positioning of the work pieces in relation to the optical head can be further improved by the fact that between the Control unit carrying table and the mounting plate two Servomotors are arranged, one of which is the mounting plate in the x direction and the other back and forth in the z direction can move. This has the particular advantage that the exact position of the solder joint is determined particularly quickly and can be adjusted. This results from the fact that the existing of the workpieces and the optical head Arrangement can exert movements in several directions, causing the time related to the attitude of an individual Workpiece, can be significantly reduced, especially since if it is a device with a mounting plate of several meters in length. This saves time inevitably the reduction in manufacturing costs.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, einen Optikkopf zu benutzen, der aus einem Gehäuse mit einer Punktlichtquelle mit einstellbarer Leistung und einer aus Linsen, Spiegeln und Blenden bestehenden Anordnung zur Fokussierung des Lichtstrahles besteht. Hierbei können die Maßnahmen auch so getroffen sein, daß die Punktlichtquelle im Fokus zweier Hohlspiegel angeordnet ist, von denen der erste Hohlspiegel das in Richtung der Linse abgestrahlte Licht in Richtung des zweiten Hohlspiegels reflektiert, von dem die reflektierten und annähernd parallel sich fortpflanzenden Lichtstrahlen zu den Linsen gelangen.An optical head has proven to be particularly useful to use, which consists of a housing with a point light source with adjustable power and one of lenses, mirrors and  Iris existing arrangement for focusing the light beam consists. The measures can also be taken that the point light source is arranged in the focus of two concave mirrors is, of which the first concave mirror is in the direction of the lens emitted light in the direction of the second concave mirror reflected from which the reflected and approximately parallel propagating rays of light get to the lenses.

Die Übertragung des Lichtes von der Punktlichtquelle zu dem Werkstück kann aber auch so erfolgen, daß der Optikkopf ein an eine optische Einrichtung anschließbares Glasfaserkabel ist. Dies hat den Vorteil, daß die eigentliche, für die Erzeugung des Lichtes vorgesehene Einrichtung mit Abstand zur Vorrichtung angeordnet werden kann.The transmission of light from the point light source to the Workpiece can also be done so that the optic head fiber optic cable connectable to an optical device is. This has the advantage of being the real one for generation the device provided at a distance from the device can be arranged.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Lötverbindungen mittels einer Vorrichtung. Hierbei wird zunächst die Montageplatte mit Werkstücken bestückt. Daraufhin wird die Montageplatte schrittweise so gesteuert, daß die einzelnen Werkstücke in der optischen Achse des Optikkopfes liegen. Hierbei wird die Lage des Optikkopfes so eingestellt, daß die Lötstelle im Brennpunkt liegt. Daraufhin wird die Bestrahlungsintensität und/oder -dauer, mit der das einzelne Werkstück bestrahlt werden soll, festgestellt und in die programmierbare Steuerungseinrichtung eingegeben. Daraufhin wird die Vorrichtung auf Betrieb eingeschaltet.The invention also relates to a method for producing Solder connections using a device. This will start with the mounting plate is equipped with workpieces. Thereupon will the mounting plate is gradually controlled so that the individual Workpieces lie in the optical axis of the optical head. Here the position of the optical head is adjusted so that the solder joint is in focus. Thereupon the radiation intensity and / or duration with which the individual workpiece is irradiated should, determined and in the programmable Control device entered. Then the device switched on for operation.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit relativ wenig Energie und in einer sehr kurzen Zeit Lötverbindungen bei Werkstücken mit unterschiedlichster Geometrie hergestellt werden können.The advantages achieved by the invention are in particular in that with relatively little energy and in a very short Time solder connections for workpieces with a wide variety Geometry can be made.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt The invention is illustrated schematically in the drawings illustrated embodiments explained in more detail. It shows  

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Lötverbindungen, Fig. 1 is a side view of an apparatus for the production of solder joints,

Fig. 2 eine weitere Vorrichtung zur Herstellung von Lötverbindungen und Fig. 2 shows a further device for producing soldered connections and

Fig. 3 eine Anordnung von Linsen, Reflektoren und Blenden innerhalb eines Optikkopfes. Fig. 3 shows an arrangement of lenses, reflectors and diaphragms within an optical head.

Aus den Fig. 1 und 2 geht eine Vorrichtung zur Herstellung von Lötverbindungen bei Werkstücken 10, 11, bei der die Lötstelle mittels Energiestrahlungen auf die für den Lötvorgang erforderliche Arbeitstemperatur erwärmt werden. Die Vorrichtung besteht aus einer Arbeitseinrichtung 13, 14 mit einer Montageplatte 16, 17 für die Werkstücke 10, 11 und einer Trag- und Einstellvorrichtung 19, 20 für einen senkrecht zur Montageplatte 16, 17 verstellbaren und hierbei einstellbaren Optikkopf 21 mit Brennpunkteinstellung zum Punkterhitzen der Werkstücke 10, 11. Ferner besteht die Vorrichtung aus einer programmierbaren, den Optikkopf 21 steuernden Steuerungseinheit 23, durch welche die Strahlungsdauer und/oder Strahlungsintensität sowie die Position des Optikkopfes 21 mit Bezug auf die einzelnen Werkstücke 10, 11 einstellbar ist. Die Montageplatte 16 ist von einem Tisch getragen und arbeitet mit zwei Stellmotoren 26, 27, die die Montageplatte 16, 17 in einer rechtwinklig zur Verstellrichtung des Optikkopfes verlaufenden x-z-Ebene bewegen, zusammen. Die den Optikkopf 21 tragende Trag- und Einstellvorrichtung 19 ist mit dem Tisch 25 lösbar verbindbar und als eine senkrecht zur Montageplatte 16 verlaufende Traverse ausgebildet, entlang der der Optikkopf 21 hin- und herbewegbar ist. Die Trag- und Einstellvorrichtung 19 besitzt ferner eine manuell betätigbare Abstand- bzw. Höhenverstellung für den Optikkopf 21, die eine nicht näher dargestellte Grob-Fein-Regelung besitzt. Die Einstellvorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß sie einen quer zur Traverse sich erstreckenden Arm besitzt, der in Richtung der Traverse 19 verstellbar ist, den Optikkopf 21 trägt und dessen eines Ende mit der Traverse zusammenarbeitet. Hierbei kann der Arm eine in seiner Längsrichtung sich erstreckende Führungsschiene besitzen, entlang der der Optikkopf hin- und herbewegbar ist.From Figs. 1 and 2, a device 11 is for the production of solder joints in workpieces 10, in which the solder is heated to the required operating temperature for the soldering operation by means of energy radiation. The device consists of a working device 13 , 14 with a mounting plate 16 , 17 for the workpieces 10 , 11 and a carrying and adjusting device 19 , 20 for a vertically adjustable to the mounting plate 16 , 17 and adjustable optical head 21 with focus adjustment for point heating of the workpieces 10 , 11 . Furthermore, the device consists of a programmable control unit 23 which controls the optical head 21 and by means of which the radiation duration and / or radiation intensity and the position of the optical head 21 with respect to the individual workpieces 10 , 11 can be adjusted. The mounting plate 16 is supported by a table and works with two servomotors 26 , 27 which move the mounting plate 16 , 17 in an xz plane perpendicular to the direction of adjustment of the optical head. The carrying and adjusting device 19 carrying the optical head 21 can be detachably connected to the table 25 and is designed as a traverse running perpendicular to the mounting plate 16 , along which the optical head 21 can be moved back and forth. The carrying and adjusting device 19 also has a manually operable distance or height adjustment for the optical head 21 , which has a coarse-fine control, not shown. The adjusting device can also be designed such that it has an arm extending transversely to the crossmember, which is adjustable in the direction of the crossmember 19 , carries the optical head 21 and one end of which cooperates with the crossmember. The arm can have a guide rail extending in its longitudinal direction, along which the optical head can be moved back and forth.

Man erkennt, daß der Optikkopf nicht nur in y-Richtung, d.h. in Richtung des Doppelpfeiles 30, sondern auch um eine Achse 31 in Richtung des Doppelpfeiles 33 verschwenkbar ist. Daher kann der Fokus des Strahles 35 im wesentlichen alle auf der Montageplatte 16 angeordneten Werkstücke, die zusätzlich eine Platine 37 trägt, bestrahlen. Zwischen dem die Steuerungseinheit 23 tragenden Tisch 25 und der Montageplatte 16 sind zwei Stellmotore 26, 27 angeordnet, von denen der eine die Montageplatte 16 in x-Richtung, d.h. in Richtung des Doppelpfeiles 40 und der andere dieselbe in z-Richtung hin und her bewegen kann.It can be seen that the optical head can be pivoted not only in the y direction, ie in the direction of the double arrow 30 , but also about an axis 31 in the direction of the double arrow 33 . Therefore, the focus of the beam 35 can irradiate essentially all workpieces arranged on the mounting plate 16 , which additionally carries a circuit board 37 . Between the table 25 carrying the control unit 23 and the mounting plate 16 , two servomotors 26 , 27 are arranged, one of which moves the mounting plate 16 in the x direction, ie in the direction of the double arrow 40, and the other moves it back and forth in the z direction can.

Man erkennt, daß in Fig. 2 das den Lichtstrahl 42 abgebende Teil des mit dem Tisch 25 verbundenen Optikkopfes 45 mittels eines Lichtleiters 47 verbunden ist. Auch dieses Teil 46 ist in Richtung des Doppelpfeiles 48, d.h. in y-Richtung, bewegbar. Darüber hinaus ist es in Richtung des Doppelpfeiles 50 verschwenkbar. Auch in diesem Falle kann die Montageplatte 17 in Richtung des Doppelpfeiles 40 abgetastet werden.It can be seen that in FIG. 2 the part of the optical head 45 which is connected to the table 25 and which emits the light beam 42 is connected by means of an optical fiber 47 . This part 46 is also movable in the direction of the double arrow 48 , ie in the y direction. In addition, it can be pivoted in the direction of the double arrow 50 . In this case too, the mounting plate 17 can be scanned in the direction of the double arrow 40 .

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung zeigt, daß der Optikkopf 21 im wesentlichen aus einer Punktlichtquelle 51 mit einstellbarer Leistung und einer aus Linsen 53, 54 und 55, Spiegeln 57 und 58, Blenden 61, 62 und 63 sowie einem Lichtleiter 65 bestehenden Anordnung zur Fokussierung des Lichtstrahles 68 besteht. Die Punktlichtquelle 51 ist im Fokus der beiden Hohlspiegel 57, 58 angeordnet, von denen der Hohlspiegel 58 das in Richtung der Linsen 53, 54 und 55 abgestrahlte Licht in Richtung des Hohlspiegels 57 reflektiert, von dem die reflektierten und annähernd parallel sich fortpflanzenden Lichtstrahlen 28 zu den Linsen 53, 54 und 55 gelangen.The arrangement shown in Fig. 3 shows that the optical head 21 consists essentially of a point light source 51 with adjustable power and an arrangement consisting of lenses 53 , 54 and 55 , mirrors 57 and 58 , apertures 61 , 62 and 63 and an optical fiber 65 for The light beam 68 is focused. The point light source 51 is arranged in the focus of the two concave mirrors 57 , 58 , of which the concave mirror 58 reflects the light emitted in the direction of the lenses 53 , 54 and 55 in the direction of the concave mirror 57 , from which the reflected and approximately parallel propagating light beams 28 the lenses 53 , 54 and 55 .

Bei dem Verfahren zur Herstellung von Lötverbindungen mittels einer oben beschriebenen Vorrichtung wird so vorgegangen, daß zunächst die Montageplatte 16 mit Werkstücken bestückt wird. Daraufhin wird die Montageplatte 16 schrittweise so gesteuert, daß die einzelnen Werkstücke 10, 24 in der optischen Achse des Optikkopfes liegen. Hierbei wird die Lage des Optikkopfes so eingestellt, daß die Lötstelle im Brennpunkt liegt. Dies kann z.B. so erfolgen, daß die Intensität des abgegebenen Lichtstrahles so herabgesetzt wird, daß der ausgestrahlte Lichtstrahl den Gegenstand kaum erwärmt. Er dient nur für das Lokalisieren des Brennpunktes. Die gewünschte Höheneinstellung kann mittels einer Grob-Fein-Regelung erfolgen. Da die Steuerungseinheit die Ortsveränderungen des Optikkopfes, d.h. seine (x, y, z)-Koordinaten, erkennen kann, werden diese, wenn der gewünschte Brennpunkt festgestellt und eingestellt wurde, in die Steuerungseinrichtung eingegeben. Der gleiche Vorgang erfolgt bei jedem Gegenstand. Handelt es sich allerdings um Gegenstände, deren äußere Form und materielle Beschaffenheit konstant ist, dann ist es ausreichend, wenn die y-Position des Optikkopfes nur einmal eingestellt wird. Ist also die Position des Optikkopfes eingestellt, dann wird die Bestrahlungsdauer und/oder -intensität des Lichtstrahles, mit der das Werkstück bestrahlt werden soll, ermittelt und in die Steuerungseinheit 21 eingegeben. Nachdem sämtliche Werkstücke erfaßt wurden, kann die Vorrichtung auf Betrieb geschaltet werden.In the method for producing soldered connections by means of a device described above, the procedure is such that the mounting plate 16 is first fitted with workpieces. Then the mounting plate 16 is controlled step by step so that the individual workpieces 10 , 24 lie in the optical axis of the optical head. The position of the optical head is adjusted so that the soldering point is in the focus. This can be done, for example, in such a way that the intensity of the emitted light beam is reduced in such a way that the emitted light beam scarcely heats the object. It only serves to locate the focal point. The desired height adjustment can be made using a coarse-fine control. Since the control unit can recognize the changes in location of the optical head, ie its (x, y, z) coordinates, these are entered into the control device when the desired focal point has been determined and set. The same process occurs for every item. However, if it is an object whose external shape and material properties are constant, it is sufficient if the y position of the optical head is set only once. If the position of the optical head is set, then the radiation duration and / or intensity of the light beam with which the workpiece is to be irradiated is determined and entered into the control unit 21 . After all workpieces have been gripped, the device can be switched to operation.

Man erkennt, daß durch die Vorrichtung und insbesondere durch das Verfahren Lötverbindungen herstellbar sind, und zwar nicht nur kostengünstig, sondern auch binnen sehr kurzer Zeit, da die Geometrie der Vorrichtung einen schnellen Ablauf der Lötvorgänge ermöglicht. Durch das kontinuierliche Einstellen des Abstandes des Optikkopfes von dem Werkstück und der Intensität des ausgestrahlten Lichtes kann besonders schnell die lokalisierte Lötstelle auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden.It can be seen that through the device and in particular through the method solder connections can be made, and not  only inexpensively, but also within a very short time, because the geometry of the device is a fast flow of Allows soldering processes. Through continuous adjustment the distance of the optical head from the workpiece and the Intensity of the emitted light can be particularly fast the localized solder joint is heated to the desired temperature will.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Lötverbindungen bei Werkstücken, bei der die Lötstellen mittels Energiestrahlungen auf die für den Lötvorgang erforderliche Arbeitstemperatur erwärmt werden, gekennzeichnet durch eine Arbeitseinrichtung (13, 14) mit einer Montageplatte (16, 17) für die Werkstücke (10, 11) und einer Trag- und Einstellvorrichtung (19, 20) für einen senkrecht zur Montageplatte (16, 17) verstellbaren und hierbei einstellbaren Optikkopf (21) mit Brennpunkteinstellung zum Punkterhitzen der Werkstücke (10, 11) und durch eine programmierbare, den Optikkopf (21) steuernde Steuerungseinheit, durch welche die Strahlungsdauer und/oder die Strahlungsintensität sowie die Position des Optikkopfes (21) mit Bezug auf die einzelnen Werkstücke (10, 11) einstellbar ist.1.Device for producing soldered joints on workpieces in which the soldering points are heated to the working temperature required for the soldering process by means of energy radiation, characterized by a working device ( 13 , 14 ) with a mounting plate ( 16 , 17 ) for the workpieces ( 10 , 11 ) and a carrying and adjusting device ( 19 , 20 ) for an optic head ( 21 ) that can be adjusted and adjusted vertically to the mounting plate ( 16 , 17 ) with focus adjustment for spot heating of the workpieces ( 10 , 11 ) and by a programmable optic head ( 21 ) controlling control unit, by means of which the radiation duration and / or the radiation intensity as well as the position of the optical head ( 21 ) can be adjusted with reference to the individual workpieces ( 10 , 11 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte (16) von einem Tisch getragen ist und mit einem Stellmotor (26, 27), der die Montageplatte (16, 17) in einer rechtwinklig zur Verstellrichtung des Optikkopfes (21) verlaufenden x-z-Ebene bewegt, zusammenarbeitet.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the mounting plate ( 16 ) is carried by a table and with an actuator ( 26 , 27 ) which the mounting plate ( 16, 17 ) in a perpendicular to the direction of adjustment of the optical head ( 21 ) xz plane moves, works together. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Optikkopf (21) tragende Trag- und Einstellvorrichtung (19) mit dem Tisch (25) lösbar verbindbar und als eine senkrecht zur Montageplatte (16) verlaufende Traverse ausgebildet ist, entlang der der Optikkopf (21) hin und her bewegbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the optical head ( 21 ) carrying and adjusting device ( 19 ) with the table ( 25 ) releasably connectable and designed as a perpendicular to the mounting plate ( 16 ) traverse, along which the optical head ( 21 ) can be moved back and forth. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag- und Einstellvorrichtung (19) eine manuell betätigbare Abstands- bzw. Höhenverstellung für den Optikkopf (21) besitzt.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrying and adjusting device ( 19 ) has a manually operable distance or height adjustment for the optical head ( 21 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands- bzw. Höhenverstellung eine Grob-Fein- Regelung besitzt.5. The device according to claim 4, characterized, that the distance or height adjustment is a coarse-fine Owns regulation. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag- und Einstellvorrichtung einen quer zur Traverse sich erstreckenden Arm besitzt, der in Richtung der Traverse verstellbar ist und den Optikkopf trägt und dessen eines Ende mit der Traverse zusammenarbeitet.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized, that the carrying and adjusting device transversely to Traverse arm that extends towards the crossbar is adjustable and carries the optics head and one end of which cooperates with the traverse. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm eine in seiner Längsrichtung sich erstreckende Führungsschiene besitzt, entlang der der Optikkopf hin und her bewegbar ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized, that the arm extends in its longitudinal direction Has guide rail along which the optics head and can be moved here.   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Optikkopf um die Längsachse des Armes verschwenkbar ist.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized, that the optical head can be pivoted about the longitudinal axis of the arm is. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Steuerungseinheit (23) tragenden Tisch (25) und der Montageplatte (16) zwei Stellmotoren (26, 27) angeordnet sind, von denen der eine die Montageplatte (16) in x-Richtung und der andere dieselbe in z-Richtung hin und her bewegen kann.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the control unit ( 23 ) supporting table ( 25 ) and the mounting plate ( 16 ) two servomotors ( 26 , 27 ) are arranged, one of which is the mounting plate ( 16 ) in the x direction and the other can move it back and forth in the z direction. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Optikkopf aus einem Gehäuse mit einer Punktlichtquelle (51) mit einstellbarer Leistung und einer aus Linsen (53, 54, 55), Spiegeln (57, 58) und Blenden (60, 61, 62) bestehenden Anordnung zur Fokussierung des Lichtstrahles (68) besteht.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the optical head from a housing with a point light source ( 51 ) with adjustable power and one of lenses ( 53 , 54 , 55 ), mirrors ( 57 , 58 ) and diaphragms ( 60 , 61 , 62 ) existing arrangement for focusing the light beam ( 68 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktlichtquelle (51) im Fokus zweier Hohlspiegel (57, 58) angeordnet ist, von denen der erste Hohlspiegel (58) das in Richtung der Linsen (53, 54, 55) abgestrahlte Licht in Richtung des zweiten Hohlspiegels (57) reflektiert, von dem die reflektierten und annähernd parallel sich fortpflanzenden Lichtstrahlen (68) zu den Linsen (53, 54, 55) gelangen.11. The device according to claim 10, characterized in that the point light source ( 51 ) is arranged in the focus of two concave mirrors ( 57 , 58 ), of which the first concave mirror ( 58 ) the light emitted in the direction of the lenses ( 53 , 54 , 55 ) reflected in the direction of the second concave mirror ( 57 ), from which the reflected and approximately parallel propagating light rays ( 68 ) reach the lenses ( 53 , 54 , 55 ). 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Optikkopf ein an eine optische Einrichtung anschließbares Glasfaserkabel ist. 12. The device according to one of claims 1 to 9, characterized, that the optical head one to an optical device connectable fiber optic cable.   13. Verfahren zur Herstellung von Lötverbindungen mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst die Montageplatte mit Werkstücken bestückt wird,
daß daraufhin die Montageplatte schrittweise so gesteuert wird, daß die einzelnen Werkstücke in der optischen Achse des Optikkopfes liegen,
daß hierbei die Lage des Optikkopfes so eingestellt wird, daß die Lötstelle im Brennpunkt liegt,
daß ferner die Bestrahlungsintensität und/oder -dauer, mit der das einzelne Werkstück bestrahlt werden soll, festgestellt und in die programmierbare Steuerungseinrichtung eingegeben wird und
daß schließlich die Vorrichtung auf Betrieb geschaltet wird.
13. A method for producing soldered connections by means of a device according to one of claims 1 to 12, characterized in that
that the mounting plate is first equipped with workpieces,
that the mounting plate is then controlled step by step so that the individual workpieces lie in the optical axis of the optical head,
that the position of the optical head is adjusted so that the soldering point is in the focus,
that furthermore the irradiation intensity and / or duration with which the individual workpiece is to be irradiated is determined and entered into the programmable control device and
that the device is finally switched to operation.
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