DE3913143A1 - Loet- oder schweissvorrichtung - Google Patents
Loet- oder schweissvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Löt- oder Schweißvorrichtung
zur insbesondere automatischen Lötung oder Schweißung von
Kleinteilen, vorzugsweise zum Einsatz bei automatischen
Fertigungsmaschinen, wobei ein durch Zuführung von Energie
von außen erwärmtes Medium bevorzugt zusammen mit einem
Lot und einem Flußmittel durch relative Bewegung an eine
oder mehrere Löt- oder Schweißstellen des Kleinteiles
heranführbar ist, so daß das Lot an der Löt- oder Schweißstelle
verflüssigt und die vorgesehene Löt- oder Schweißverbindung
bewerkstelligt werden kann.
Zweck der Erfindung ist es, die Einsatzmöglichkeit von Löt-
oder Schweißvorrichtungen bei automatischen Fertigungsmaschinen,
die der Herstellung von Kleinteilen dienen, zu verbessern.
In der Technik der automatischen Fertigungsmaschinen ist es
beispielsweise bekannt, zur Durchführung von Lötvorgängen
Lötvorrichtungen zu verwenden, die die Vornahme sequentieller
Lötungen bei wechselnd zugeführten Arbeitsstücken gestatten.
Hierbei wird ein Lötkopf verwendet, der elektrisch beheizt
wird und alternierend an eine oder mehrere der Lötstellen
eines Arbeitsstückes , z.B. einer
gedruckten Leiterplatte, herangeführt wird.
Der Lötkopf weist hierbei ein Kolbenteil aus Kupfer auf,
welches zusammen mit dem Lot und dem Flußmittel auf die
jeweilige zu bearbeitende Lötstelle automatisch in einem
bestimmten Arbeitstakt zubewegt wird. Nach vollzogener
Lötung werden das Kolbenteil des Lötkopfes sowie die mit dem
Lot und dem Flußmittel ausgestattete Lotzuführung von dem
Arbeitsstück abgehoben und in eine Ruhestellung geführt,
falls nicht mehrere Lötstellen des Arbeitsstückes nacheinander
angefahren und bearbeitet werden müssen.
Hierbei ergeben sich jedoch eine Reihe von Problemen. Um die
feinen Lötstellen eines feintechnischen Arbeitsstückes gezielt
anfahren zu können, ist eine sehr schmale und pointierte
Ausbildung des Kolbenteiles des elektrischen Lötkopfes notwendig.
Das heißt aber, daß der die Wärmeenergie erzeugende Heizwider
stand örtlich entfernt im Kolbenteil von der eigentlichen
Lötspitze anzuordnen ist. Dadurch ist eine konzentrierte Wärme
zuführung zur Lötstelle, welche für eine befriedigende
Arbeitstaktfolge erforderlich wäre, nur bedingt oder gar nicht
möglich. Hinzu kommt, daß bei entsprechend starker Erhitzung
der Kolbenspitze das aus Kupfer bestehende Kolbenteil einer
starken Korrosion durch Luftsauerstoff ausgesetzt ist, welche
eine Verformung der Kolbenspitze zur Folge hat. Ein gleich
mäßiges Löten über einen längeren Zeitraum in der Serienfertigung
ist somit nicht möglich, sondern es ist von Zeit zu Zeit die
Kolbenspitze durch das die Montageeinrichtung überwachende
Personal auszutauschen.
Das aber bedeutet eine Unterbrechung der Serienfertigung und
hat auch Unterschiede in der Lötqualität der Lötvorrichtung
zur Folge.
Durch die bei dem Lötvorgang notwendige mechanische Berührung
der Kolbenspitze des elektrisch beheizten Kolbenteiles mit
der Lötstelle, ist ferner eine Verschleppung von der Lötspitze
anhängendem Zinn im Bereich der Lötstation der Fertigungsmaschine
nicht ausgeschlossen, wodurch Betriebsstörungen oder Ver
schmutzungen der Arbeitsstücke, z.B. der elektrischen Leiter
platten und dergleichen auftreten können. Dadurch können z.B.
unzulässige Leiterbahnüberbrückungen und Isolationsfehler bei
den belöteten Arbeitsstücken hervorgerufen werden.
Sind auf dem zu belötenden Arbeitsstück mehrere benachbart
zueinander angeordnete Lötstellen vorgesehen, so sind räumliche
Probleme bei der Heranführung der Kolbenspitze an die einzelnen
Lötstellen zu verzeichnen. Ferner besteht auch hier die Gefahr,
daß durch die Kolbenspitze des elektrisch beheizten Lötkopfes
ein Überfließen des zugeführten und geschmolzenen Lotes in die
Kontur benachbarter Lötstellen eintritt, wodurch Schaltungs
fehler hervorgerufen werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Löt-
oder Schweißvorrichtung zu schaffen, deren Löt- oder Schweiß
kopf eine gezielte, begrenzte und intensive Einwirkung auf die
einzelnen Löt- oder Schweißstellen ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem Patentanspruch 1
dadurch, daß das erwärmte Medium durch eine an einer Brenner
düse erzeugte und in ihrer Blasrichtung auf die Löt- oder
Schweißstelle gerichtete kleine Preßgasflamme gebildet ist.
Eine Anzahl von Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder
Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Merkmalen der dem
Patentanspruch nachgeordneten Unteransprüche zu entnehmen.
Die Erfindung hat eine Reihe von Vorteilen aufzuweisen:
So ist durch die Löt- oder Schweißvorrichtung nach der Erfindung
eine schnellere Durchführung der einzelnen Löt- oder Schweiß
vorgänge und dementsprechend eine beschleunigte Arbeitstaktfolge
in der Fertigung erzielbar.
Es ist ferner durch die Erfindung eine an die einzelnen Löt-
oder Schweißstellen besser angepaßte Dosierung des zuzuführenden
Schmelzlotes mit Flußmitteln durchführbar.
Die auf die Löt- oder Schweißstelle während des Arbeitsvorganges
einwirkende Temperatur ist ggf. an die Erfordernisse des
Arbeitsvorganges kurzzeitig anpaßbar.
Die Löt- oder Schweißstellen unterliegen während des Arbeitsvor
ganges keiner Oxydation.
Die einzelnen Teilphasen der Löt- oder Schweißvorgänge können
von einer elektronischen Gesamtsteuerung abgewickelt bzw.
kontrolliert werden. Die Bearbeitung der einzelnen Arbeitsstücke
ist deshalb mit hoher Genauigkeit reproduzierbar, so daß eine
einheitliche Fertigungsqualität erreichbar ist.
Die Erfindung ist in Form eines Ausführungsbeispieles in der
nachfolgenden Beschreibung im einzelnen erläutert und in den
nachfolgenden Zeichnungen wiedergegeben.
Es stellen dar:
Fig. 1 eine Vorderansicht der Löt- oder Schweißvorrichtung
nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Löt- oder Schweißvorrichtung
nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 4 die Vorrichtung nach Fig. 2 mit ergänzenden Einzel
heiten;
Fig. 5 eine Ergänzung in schematischer Darstellung zur
Vorrichtung nach Fig. 4;
Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 2 mit anderen ergänzenden
Einzelheiten;
Fig. 7 eine Schaltungsanordnung in schematischer Darstellung
zur Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2;
Fig. 8 eine Schaltungsanordnung in schematischer Darstellung
zur Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2;
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, wird der Aufbau
der Löt- oder Schweißvorrichtung nach der Erfindung zunächst
durch ein Gehäuse 1 gebildet, welches unten einen Ansatz 2
aufweist, wie aus Fig. 1 entnehmbar ist.
Der Ansatz 2, der mit dem Gehäuse 1 starr verbunden ist, dient
der Halterung des gesamten Aufbaues der Löt- oder Schweißvor
richtung nach der Erfindung an der mit dieser zu bestückenden
Fertigungsmaschine. Hierzu ist eine den Ansatz 2 umfassende
Trägerplatte 3 vorgesehen, welche in Fig. 1 strichliert
angedeutet ist und die der Halterung der Löt- oder Schweißvor
richtung nach der Erfindung dient.
Innerhalb des Gehäuses 1 ist nun ein Rohr 4 verschwenkbar
gelagert, das um seine Achse 5 verdrehbar ausgebildet ist.
Das Rohr 4 trägt unten ein Halteelement 6, das etwa kasten
förmig ausgebildet ist und mit seinem Kragen 7 mit dem Rohr 4
verbunden ist. Das Halteelement 6 ist zusammen mit dem Rohr 4
um dessen Achse 5 verschwenkbar und trägt seitlich ein nach
unten gerichtetes Rohrstück 8, welches an seinem unteren Ende
eine Brennerdüse 9 in Form eines verjüngten Endes aufweist.
Die Teile Rohr 4, Kragen 7, Halteelement 6 sowie das Rohrstück 8
dienen nun zur Zuführung eines Wasserstoff-Sauerstoffgemisches
nach der Brennerdüse 9. Hierzu ist in dem Gehäuse 1 ein nicht
dargestelltes sogenanntes Gasgelenk vorgesehen, welches eine
Verschwenkung des Rohres 4 samt Halteelement 6 und Brennerdüse 9
um die Achse 5 relativ zur Gaszuführung 10 ermöglicht.
Diese erfolgt über den seitlich oben am Gehäuse 1 angeordneten
Gasanschluß 10, welcher mit einem Gasregulierventil 11
versehen ist, das eine Regulierung des Gaszuflusses und dessen
Einstellung vermittels des Stellelementes 12 erlaubt.
Das Gasgelenk ermöglicht eine gasdichte Übertragung des Brenngas
stromes von dem festen Gasanschluß 10 auf das relativ zu
letzterem verstellbare gasführende Rohr 4 und die Brenndüse 9.
Das Rohr 4 ist im Gehäuse 1 nach oben über das Gasgelenk, das
nicht dargestellt ist, hinaus in Form einer Welle 13 verlängert
und trägt dort ein Zahnrad 14, das durch Muttern 15 fest mit
der Welle 13 verbunden ist. Dieses Zahnrad 14 ist von einem
Zahnriemen 16 umgeben, durch welchen in noch näher zu beschreiben
der Weise der Schwenkantrieb für das Rohr 4 und damit auch für
die Brennerdüse 9 übertragbar ist.
An der Brennerdüse 9 entsteht durch das über den Gasanschluß 10
herbeigeführte und über das Gasgelenk und das Rohr 4 mit Druck
übertragene Gasgemisch, nach Zündung, eine feine Preßgasflamme
100 laminarer Struktur mit einer Länge von ca. 5-10 mm, welche
in Blasrichtung verläuft.
Bei dem Brenngas handelt es sich vorteilhaft um ein Gasgemisch
aus Wasserstoff und Sauerstoff, das durch Elektrolyse einer
alkalischen Lösung erzeugt wird und in dem der Elektrolyse
entsprechenden Volumenverhältnis gemischt über Rückschlagven
tile dem Gasanschluß 10 zugeführt wird.
Vorher erfährt das Gas zweckmäßig eine Reinigung von Spuren
des Elektrolyten sowie ggf. eine Trocknung. Die Elektrolyse
der beiden Gaskomponenten selbst erfolgt durch galvanisches
Spalten von mit Alkalilauge angereichertem und somit
disosziertem mineralfreiem Wasser als Elektrolyten.
Durch das Zahnrad 14 der Welle 13 kann nun über den Zahnriemen 16
eine Verschwenkung des Rohres 4 und damit auch des Halteelementes
6 mit der Brennerdüse 9 am Rohrstück 8 erfolgen. Diese Ver
schwenkung ist dann zweckmäßig und notwendig, wenn zu Beginn
und am Ende eines Löt- oder Schweißvorganges das Arbeitsstück
in seine Arbeitsposition gebracht oder davon abgehoben bzw.
entfernt werden soll. Hierzu ist jeweils ein Ein- bzw.
Ausschwenken des Halteelementes 6 mit der Brennerdüse 9
zweckmäßig bzw. erforderlich.
Ein solcher Verschwenkvorgang ist auch dann zweckmäßig, wenn
im Rahmen der Arbeitstaktfolge der automatischen Fertigung
ein Absenken und darauffolgendes Anheben der Löt- oder
Schweißvorrichtung vorgesehen ist und hierbei die Beibehaltung
der Arbeitsposition des Halteelementes 6 mit der Brennerdüse 9
aus räumlichen Gründen störend wäre.
Zum Absenken und Anheben der Löt- oder Schweißvorrichtung auf
die und von der Löt- oder Schweißstelle erfolgt durch eine
geeignete Transportvorrichtung pneumatischer oder hydraulischer
Art, welche an einem mit der Trägerplatte 3 verbundenen Teil
oder Element angreift und ein örtliches Verstellen der Löt-
oder Schweißvorrichtung, insbesondere in der Vertikalen
ermöglicht. Gesteuert wird diese Verstellung durch an entsprechen
den Stellen vorgesehene geeignete Endschalter oder aber durch
die elektronische Steuerung.
Zur Vornahme der Verschwenkung des Rohres 4 mit dem Halteelement 6
und der Brennerdüse 9 ist nun seitlich an dem Gehäuse 1 ein
Servosystem 20 vorgesehen, welches im wesentlichen durch einen
Stellmotor 18 und ein Stellpotentiometer 19 gebildet ist. Diese
Teile sind an einer Halteplatte 17 montiert, die mit dem
Gehäuse 1 fest verbunden ist. Beide Teile (18, 19) sind mit
ihren Achsen parallel zum Rohr 4 bzw. zur Welle 13 angeordnet.
Der Stellmotor 18 und das Stellpotentiometer 19 sind nebeneinander
angeordnet und durchragen mit ihren Abtriebswellen 21, 22 die
Halteplatte 17. Oben an dieser sind diese Abtriebswellen 21, 22
mit Zahnrädern 23, 24 versehen, die zusammen mit dem Zahnrad 14
der Welle 13 alle miteinander durch den Zahnriemen 16 form
schlüssig verbunden sind, wie deutlich aus Fig. 3 entnehmbar
ist.
Dem Servosystem 20 ist nun eine elektronische Schaltungsan
ordnung zur Steuerung zugeordnet, welche in Fig. 8 dargestellt
ist und die dazu dient, den Stellmotor 18 in vorgegebene
und vom Stellpotentiometer 19 zu überwachende Winkelpositionen
zu führen, die einer oder mehrerer Arbeitsstellungen oder
einer oder mehrerer Ruhe- oder Parkpositionen der Brennerdüse 9
entsprechen, da die Stellbewegungen des Stellmotors 18 durch
den Zahnriemen 16 formschlüssig auf das Zahnrad 14 und somit
die Welle 13 bzw. das Rohr 4 übertragbar sind.
Die Art der Durchführung dieser Steuervorgänge für die Arbeits-
und Ruhepositionen der Brennerdüse 9 und ihres Halteelementes 6
ist aus der Schaltungsanordnung nach Fig. 8 prinzipiell
entnehmbar. Der Stellmotor 18 ist an die Eingänge 25 eines
Regelverstärkers 30 angeschlossen, während das Stellpotentio
meter 19 an dessen Ausgänge 26 gelegt ist, an welchen auch
zwei Potentiometer 27, 28 mit ihren festen Anschlüssen parallel
angeschaltet sind.
Die Mittenabgriffe der beiden Potentiometer 27, 28 sind über
einen Umschalter K 2 mit dem Eingang 29 des Regelverstärkers 30
verbunden. Dieser Umschalter K 2, der ein mechanischer Relais
wechselkontakt oder aber ein elektronischer Umschalter sein kann,
ist von der gemeinsamen Taktelektronik der Fertigungsmaschine
und der Löt- oder Schweißvorrichtung betätigt und veranlaßt die
Verschwenkvorgänge für die Brennerdüse 9 mit ihrem Halteteil 6
von wenigstens einer Ruhe- oder Rastposition in wenigstens
eine Arbeitsposition und wieder zurück.
Durch die Zuordnung weiterer Potentiometer (27′, 28′) und
weiterer Kontakte (K 2′), welche nicht dargestellt sind, ist
natürlich die Ansteuerung weiterer Ruhe- oder Arbeitspositionen
für die Brennerdüse 9 möglich und denkbar.
Abhängig von der über den gemeinsamen Ausgang des Umschalters K 2
nach dem Eingang 29 des Regelverstärkers 30 übertragenen
Spannung, die an einem der Potentiometer 27, 28 abgegriffen wird,
verabfolgt der Regelverstärker 30 eine Spannung an den
Stellmotor 18, der nun - je nach Vorzeichen - eine Drehbewegung
nach der einen oder der anderen Drehrichtung vollzieht und
hierbei über die Zahnräder 23, 24 und den Zahnriemen 16 das
Stellpotentiometer 19 mitverstellt, bis ein Abgleich über den
Eingang 31 dem Regelverstärker 30 gemeldet ist und der
Stellmotor 18 stillgesetzt wird.
Diese Drehbewegung des Stellmotors 18 wird durch den Zahn
riemen 16 auch auf das Zahnrad 14 und damit über die Welle 13
und das Rohr 4 auch auf die Brennerdüse 9 übertragen. Diese
Brennerdüse 9 kann somit programmiert in unterschiedlichste
Positionen taktweise verschwenkt werden, so daß die verschie
densten Arbeits- und Ruhestellungen von dieser eingenommen
werden können.
Wie Fig. 2 deutlich zeigt, ist hinten am Gehäuse 1 mit
Schrauben 34 ein länglicher Steg 35 angebracht, der oben einen
Bolzen 36 trägt, auf welchem eine Löt- oder Schweißmittelrolle 37
frei drehbar angebracht ist.
Diese Lotrolle 37 ist als Wechselmagazin ausgebildet,
sie kann durch Lösen der Griffmutter 38 vom Bolzen 36
abgenommen und gegen eine andere ausgetauscht werden. Die
Lotrolle 37 besteht aus dem Spulenkörper 39, auf welchem
das Lot 40 in Form eines Lotdrahtes lagenweise aufgebracht
ist. Es handelt sich hierbei in der Regel um ein sogenanntes
Hohl- oder Röhrenlot, welches in einer inneren Sele ein
Fluß- oder Reduktionsmittel trägt.
Seitlich am Gehäuse 1 der Löt- oder Schweißvorrichtung ist
ferner eine Stützplatte 45 angebracht, auf welcher ein oberer
Führungsklotz 46, ein unterer Führungsklotz 47 und ein Halte
klotz 48 befestigt sind. Alle 3 Teile 46, 47 und 48 sind
seitlich derart durchbohrt, daß ihre Löcher fluchten und
zur Führung des Lotstranges 41 dienen können, der von der
Lotrolle 37 hergeführt ist.
Der obere Führungsklotz 46 weist in seiner Bohrung ein Führungs
rohr 49 auf und der Halteklotz 48 trägt in seiner Bohrung ein
Lotführungsrohr 50. Der Lotstrang 41 verläuft von der Lotrolle 37
nach dem Führungsrohr 49 im Führungsklotz 46, von diesem nach
dem unteren Führungsklotz 47 und durch diesen hindurch nach
dem im Halteklotz 48 montierten Lotführungsrohr 50, bis zu
dessen Ausgang 51 an unteren Ende.
Der Lotstrang 41 wird von der Lotrolle 37 über die Führungen
der Teile 46 bis 48 und 50 hindurch nach der Brennerdüse 9
geleitet und während der Arbeitstakte der Löt- oder Schweiß
vorgänge nach der Löt- oder Schweißstelle am Arbeitsstück
intermittierend weiterbewegt.
Hierzu ist zwischen den oberen und unteren Führungsklötzen 46, 47
eine Klemmvorrichtung 55 vorgesehen, welche aus einem Durch
bruch 56 (Fig. 2) der Stützplatte 45 herausragt und den
Lotstrang 41 an dieser Stelle gabelartig umschließt. Die
Klemmvorrichtung 55 ist sowohl schließbar, so daß sie den
Lotstrang 41 umgreift als auch längs des Durchbruches 56 in
Richtung der Bewegung des Lotstranges 41 verschiebbar.
Oben am Gehäuse 1 der Löt- oder Schweißvorrichtung sind
Säulen 52, 53 vorgesehen, welche eine Führungsplatte 54 durch
ragen und sich über dieser durch Abstandsrohre 57, 58 hindurch
fortsetzen und über einer weiteren Führungsplatte 59 enden und
dort mit Hutmuttern verschraubt sind.
Im Inneren des Gehäuses 1 befindet sich ein weiterer Stell
motor 62 eines Servosystemes 60, das in der schematischen
Schaltungsanordnung nach Fig. 7 prinzipiell dargestellt ist.
Dieser Stellmotor 62 ist aus den zeichnerischen Darstellungen
nach Fig. 1 und 2 nicht ersichtlich. Der Stellmotor 62
trägt auf seiner verlängerten Achse Nockenscheiben 63, 64
und 65, welche einen Nockenscheibensatz 66 bilden und die der
Steuerung des Lotvorschubes (41) dienen.
Diese Nockenscheiben 63-65 sind zwischen dem Gehäuse 1 und
der Führungsplatte 59 angeordnet. Oberhalb der Führungsplatte 59
ist ein Stellpotentiometer 67 angebracht, dessen Stellachse mit
der den Nockenscheibensatz 66 durchragenden Abtriebswelle 62′
des Stellmotors 62 verbunden ist.
Das heißt, mit der Abtriebswelle 62′ des Stellmotors 62
werden der Nockenscheibensatz 62 und die Stellwelle des
Stellpotentiometers 67 mitbewegt.
Die untere Nockenscheibe 63 des Nockenscheibensatzes 66 weist
ein lateral nach unten weisendes Steuerprofil auf. An der
Stützplatte 45 sind oben und unten Abbiegungen 68, 69 vorge
sehen, wie Fig. 1 zeigt, und in diesen ist ein axial
verschiebbarer Bolzen 70 gelagert, welcher unter der Wirkung
einer ihn umgebenden Schraubenfeder 44 an das Profil der
Nockenscheibe 63 angedrückt wird. Der Bolzen 70 wird also
abhängig von der Position der Nockenscheibe 63 axial verstellt.
Dieser Bolzen 70 ist nun mit der Klemmvorrichtung 55 derart
verbunden bzw. formschlüssig gekoppelt, daß diese zusammen
mit dem Bolzen 70 eine Verschiebung in Richtung der Lotstrang
bewegung innerhalb der Ausnehmung 56 der Stützplatte 45
vollzieht. Diese Verschiebung ist also durch die Nockenscheibe
63 steuerbar.
Zusätzlich zur Längsbewegung der Klemmvorrichtung 55 in der
Ausnehmung 56 ist die gabelförmige Klemmvorrichtung 55 in
ihrer Gabelung schließ- und trennbar, so daß der Lotstrang 41
greifend umfaßt oder freigegeben werden kann. Diese Betätigung
der Klemmvorrichtung 55 erfolgt durch einen pneumatisch oder
hydraulisch betätigten Druckzylinder, der ebenfalls wie der
Stellmotor 62 im Gehäuse 1 der Löt- oder Schweißvorrichtung
angeordnet ist.
Durch seine Betätigung wird die Klemmvorrichtung 55 geschlossen
oder geöffnet gehalten. Er ist in den Figuren nicht dargestellt.
Anstelle eines pneumatisch oder hydraulisch betätigten Druck
zylinders könnte die Betätigung der Klemmvorrichtung 55 evtl.
auch durch einen Elektromagneten erfolgen.
Durch eine sinnvolle funktionelle Kopplung oder Verknüpfung
der Betätigungen des Servosystemes 60 zur Verstellung des
Nockenscheibensatzes 66 und damit durch den Bolzen 70 auch
der Klemmvorrichtung 55, sowie der Betätigung des Druckzylinders
für das Schließen und Öffnen der Klemmvorrichtung 55 für den
Lotstrang 41, wird nun ein im Takte der Arbeitsfolgen der
automatischen Fertigungsmaschine erfolgender schrittweiser
Vorschub des Lotstranges 41 und dessen Heranführung an die Löt-
oder Schweißstelle an der Brennerdüse 9 ermöglicht. Diese
funktionelle Kupplung der beiden geschilderten Betätigungen
erfolgt durch die gemeinsame elektronische Programmsteuerung
für die Arbeitsfolgen der Löt- oder Schweißvorrichtung und
der automatischen Fertigungsmaschine. Die Programmsteuerung wird
zweckmäßig durch einen Mikrocomputer gebildet, der entsprechend
programmiert ist.
In den Fig. 4 und 5 ist eine Ergänzung der Vorrichtung für
den Lotvorschub, so, wie diese vorstehend erläutert wurde,
offenbart.
In Fig. 4, welche die Löt- oder Schweißvorrichtung in der
Ansicht nach Fig. 2 darstellt, weisen der obere Führungs
klotz 46 und der untere Führungsklotz 47 für den Lotstrang
vorschub Gewindebohrungen 71, 72 auf, welche dem Anschluß
von pneumatischen Leitungen 71′, 72′ zur Betätigung des
Druckzylinders dienen. Bei den Gewindebohrungen 71, 72 handelt
es sich um normmäßige Pneumatikanschlüsse.
Der Pneumatikanschluß 71 dient der Belüftung, der Pneumatik
anschluß 72 der Entlüftung des Druckzylinders für die Betätigung
der Klemmvorrichtung 55 für den Vorschub des Lotstranges 41.
Bei der Belüftung des Druckzylinders erfolgt ein Schließen
der Klemmvorrichtung 55 und damit ein Umgreifen des Lotstranges 41,
wohingegen bei einer Entlüftung des Druckzylinders die Klemm
vorrichtung 55 öffnet und den Lotstrang 41 freigibt.
Die in Fig. 4, 5 schematisch dargestellten Pneumatikleitungen 71′,
72′ werden von einem Elektroventil 73 wechselweise gesteuert
bzw. belüftet oder entlüftet. Dieses wird seinerseits von der
den Arbeitstakt bestimmenden elektrischen Programmsteuerung
beschaltet.
Die Fig. 6 zeigt eine Weiterbildung der Löt- oder Schweiß
vorrichtung nach der Darstellung Fig. 2.
Hierbei ist dem Nockenscheibensatz 66 gegenüber ein Annäherungs
schalter 74 vorgesehen, welcher die Position der Nockenscheibe
65 abfühlt und z.B. dazu dienen kann, eine bestimmte
Ausgangsposition des Nockenscheibensatzes 66 für Kriterien
des Lotvorschubes festzulegen und zwar unabhängig von der
Einstellung des Stellpotentiometers 67. Diese Art der
Positionswahl für den Nockenscheibensatz 66 ist für
bestimmte Ausführungsformen bzw. Betriebsbedingungen der
Löt- oder Schweißvorrichtung nach der Erfindung vorteilhaft.
Der Annäherungsschalter 74 ist mit der elektronischen
Programmsteuerung verknüpft und beeinflußt deren Funktions
ablauf. Die Zuordnung weiterer Annäherungsschalter (74′, 74′′),
z.B. für die Abtastung der Nockenscheibe 64 des Nockenscheiben
satzes 66 zur Durchführung weiterer Steuermaßnahmen ist möglich.
In Fig. 7 ist nun die elektronische Steuerschaltung für das
Servosystem 60 schematisch dargestellt. Ähnlich wie bei der
Schaltungsanordnung für das Servosystem 20, welche in Fig. 8
niedergelegt ist, ist auch hier ein Regelverstärker 80
vorgesehen, an dessen Ausgänge 75 der Stellmotor 62 und an
dessen Eingänge 76 das Stellpotentiometer 67 sowie die
Potentiometer 77 und 78 angeschaltet sind. Der Mittelabgriff
des Stellpotentiometers 67 ist an den Eingang 81 geschaltet.
Das Potentiometer 78 dient zur Festlegung dieses Vorschubes
am Lotstrang 41, während das Potentiometer 77 zur Festlegung
oder zur Definition der Ausgangs- oder Nullage des Nocken
scheibensatzes 66 herangezogen wird.
Die Mittenabgriffe beider Potentiometer 77, 78 sind durch
einen Umschalter K 1 umschaltbar, dessen gemeinsamer Anschluß
an den Eingang 79 des Regelverstärkers 80 geschaltet ist.
Der Umschalter K 1 kann durch einen Wechselkontakt eines Relais
oder aber durch eine kontaktlose elektronische Anordnung
verwirklicht sein.
Betätigt wird der Umschalter K 1 jedenfalls durch die Programm
steuerung, welche den Ablauf der einzelnen Arbeitstakte an der
Löt- oder Schweißvorrichtung bzw. der damit bestückten
automatischen Fertigungsmaschine bestimmt.
Anstelle von jeweils nur einem Potentiometer 77, 78 können
deren jeweils mehrere vorgesehen sein, so daß durch die Wahl
unterschiedlicher Positionen des Nockenscheibensatzes 66 bzw.
der Nockenscheibe 63 unterschiedliche Lotverschübe erreichbar
sind. Es kann so die jeweils beizustellende Lotmenge für
einen jeden Lot- oder Schweißvorgang an die Notwendigkeit
und Gegebenheit einer jeden Löt- oder Schweißstelle angepaßt
werden. Das heißt z.B., bei mehreren örtlich unterschiedlich
positionierten Lötstellen oder Schweißstellen an ein und
demselben Arbeitsstück, können so für einen jeden Löt- oder
Schweißvorgang unterschiedliche Lotmengen zur Verfügung
gestellt werden, je nachdem, wie ausgedehnt die jeweils zu
bearbeitenden Löt- oder Schweißstellen sind. Dies läßt sich
dadurch verwirklichen, daß die mehreren Potentiometer 77, 78
durch die Programmsteuerung sukzessive umschaltbar sind, so
daß entsprechend von deren Voreinstellung unterschiedliche
Steuerpositionen des Stellmotors 62 bzw. des Nockenscheiben
satzes 66 resultieren.
Ein Löt- oder Schweißvorgang mit der Einrichtung nach der
Erfindung zerfällt in eine Anzahl von Einzelphasen,
nämlich:
- a) Heranfahren der Löt- oder Schweißvorrichtung an die Löt- oder Schweißstelle des Arbeitsstückes.
- b) Einschwenken der Brennerdüse 9 mit ihrer Halterung 6 durch den Stellmotor 18 und Ausrichtung der Brennerdüse 9 auf die Löt- oder Schweißstelle. Steuerung durch Servosystem 20.
- c) Vorwärmen der Löt- oder Schweißstelle auf Arbeitstemperatur; Dauer des Vorganges ist durch eine genaue zeitliche Vorgabe durch die elektronische Programmsteuerung bestimmt.
- d) Zustellung der genauen Lotmenge durch den Lotvorschub, Steuerung durch das Servosystem 80.
- e) Einschmelzen der zugeführten Lotmenge, Dauer des Vorganges ist auch hier durch eine genaue zeitliche Vorgabe von seiten der elektrischen Programmsteuerung bestimmt.
- f) Zurückziehen des Lotstranges von der Löt- oder Schweißstelle.
- g) Nachwärmen der Löt- oder Schweißstelle zum Einfließen des geschmolzenen Lotes über die Löt- oder Schweiß stellenkontur.
- Dauer dieses Vorganges ist auch hier durch eine genaue zeitliche Vorgabe der elektronischen Programmsteuerung bestimmt.
- h) Ausschwenken der Brennerdüse 9 mit ihrer Halterung 6 durch den Stellmotor 62 und Ausrichten der Brennerdüse 9 in eine Ruhe- oder Parkposition durch das Servosystem 20.
- i) Ausfahren der Löt- oder Schweißvorrichtung von der Löt- oder Schweißstelle des Arbeitsstückes.
Im einzelnen wäre zu den vorstehend geschilderten Einzelphasen
des Löt- oder Schweißvorganges noch folgendes zu ergänzen:
Zu a) Die Löt- oder Schweißvorrichtung wird hydraulisch
oder pneumatisch durch eine horizontale oder vertikale
Zustellbewegung in Position zum Arbeitsstück geführt.
Diese Position sowohl als auch die vorherige Ruhe
position werden durch Endschalter bestimmt. Die
Auslösung dieses Teilvorganges bestimmt die Programm
steuerung.
Zu b) Die Verschwenkung der Brennerdüse 9 mit der Halterung 6
erfolgt durch den Stellmotor 18 und wird durch die
Potentiometer 19 und 28 gesteuert. Das Potentiometer 28
ist auf die Arbeitsposition der Brennerdüse 9 voreinge
stellt. Die Auslösung dieses Teilprogrammes bewirkt ein
Endschalter und/oder die elektronische Programmsteuerung.
Zu c) Die Auslösung dieses Vorganges erfolgt entweder durch
das Servosystem 20 oder durch die elektronische
Programmsteuerung (zeitlich).
Zu d) Die Zustellung der Lotmenge erfolgt abhängig von der
Steigung des lateralen Profiles der Nockenscheibe 63
und von deren Verstellwinkel. Dieser wird durch das
Servosystem 60 bestimmt, und zwar durch die Voreinstel
lung der Potentiometer 77 und 78. Hierbei ist eine
Festeinstellung des Potentiometers 77 für die O-Stellung
der Nockenscheibe 63 vorgesehen, während das
Potentiometer 78 auf den erforderlichen Wert der
Verstellung der Nockenscheibe 63 und damit der Lot
zufuhr voreingestellt ist.
Gleichzeitig mit der Betätigung des Servosystemes 60
und damit der Nockenscheibe 63 schließt auch die
Klemmvorrichtung 55, so daß der Lotstrang 41 von dieser
umfaßt und bei der axialen Verschiebung des Bolzen 70
durch die Nockenscheibe 63 mit diesem in Richtung nach
dem Lotführungsrohr 50 verschoben wird.
Die Betätigung der Klemmvorrichtung 55 bzw. von deren
Druckzylinder wird durch die pneumatische Anordnung
nach den Fig. 4 und 5 ermöglicht, welche schon
zuvor erläutert worden sind und elektrisch ausgelöst
wird.
Die Auslösung des Servosystems 60 zusammen mit der die
Klemmvorrichtung 55 betätigenden Ventilanordnung 73
erfolgt in zeitlicher Abhängigkeit durch die
elektronische Programmsteuerung.
Zu f) Die Zurückziehung des Lotstranges 41 von der Löt- oder
Schweißstelle am Werk- oder Arbeitsstück ist notwendig,
um eine genaue Dosierung der geschmolzenen Lotmenge
an der Löt- oder Schweißstelle zu ermöglichen. Würde
nur der Vorschub einer entsprechenden Lotmenge an die
Brennerdüse 9 erfolgen, so wäre dies zu ungenau und
zu sehr von den thermischen Verhältnissen unmittelbar
in der Umgebung der Löt- oder Schweißstelle bzw. der
Brennerdüse 9 abhängig.
Zur Zurückziehung des Lotstranges 41 erfolgt eine
Rückstellung der Nockenscheibe 63 des Nockenscheiben
satzes 66 durch den Stellmotor 62 bei umgeschaltetem
Kontakt K 1.
Die Rückführung des Lotstranges 41 in das Lotführungs
rohr 50 erfolgt durch die Klemmvorrichtung 55, welche
hierzu über das Pneumatikventil 73 der Fig. 5
geschlossen gehalten bleibt, bei der Rückbewegung
der Klemmvorrichtung 55 in der Ausnehmung 56 durch
den Bolzen 70 und die Nockenscheibe 63 der Lotstrang 41
also mit nach rückwärts bewegt wird. Bei einer
bestimmten Stellung des Nockenscheibensatzes 66 wird
aber der Annäherungsschalter 74 durch die Nocken
scheibe 65 betätigt und dadurch das Pneumatikventil 73
der Fig. 5 abgeschaltet.
Der Druckzylinder im Gehäuse 1 der Löt- oder Schweiß
vorrichtung wird entlüftet und dadurch die Klemmvor
richtung 55 gelöst. Der Betätigungswinkel der
Nockenscheibe 65, bei welcher der Annäherungsschalter 74
betätigt wird, liegt zwischen den beiden Endstellungen
der Nockenscheibe 63. Das heißt aber, bei der Rück
stellung der Nockenscheibe 63 und damit der Rückführung
der Klemmvorrichtung 55 in ihre Ausgangslagen, die
durch das Potentiometer 77 der Fig. 7 bestimmt werden,
erfolgt eine Mitnahme des Lötstranges 41 nur bis zu
dem Punkt, an welchem der Annäherungsschalter 74 durch
die Nockenscheibe 65 betätigt wird.
Auf diese Weise kann sicher ein größerer Vorschubweg
für den Lotstrang 41 als dessen Rückschubweg entspricht,
erreicht werden.
Die Differenz der beiden Lotschubwege entspricht
dem an der Löt- oder Schweißstelle verbrauchten
Lotmaterial.
Die Auslösung des Rückführvorganges 41 geschieht
zeitlich durch die elektronische Programmsteuerung.
Zu h) Die Rückführung oder Verschwenkung der Brennerdüse 9
mit dem Halteelement 6 in die Ruhe- oder Parkstellung
im Anschluß an die Nachwärmung nach g) erfolgt bei
betätigtem Umschalter K 2 durch den Stellmotor 18
des Servosystems 20. Der Rückführwinkel wird hierbei
durch die Einstellung des Potentiometers 27, welches
auf die entsprechende Parkposition der Brennerdüse 9
fest voreingestellt ist, bestimmt.
Die Auslösung dieses Vorganges geschieht ebenfalls in
zeitlicher Abhängigkeit durch die elektronische
Programmsteuerung nach Ablauf der für die Nachwärmung
der Löt- oder Schweißstelle vorgesehenen zeitlichen
Frist.
Zu i) Die Löt- oder Schweißvorrichtung wird am Ende einer
Arbeitsfolge hydraulisch oder pneumatisch durch eine
horizontale oder vertikale Abstellbewegung in eine
Ruhe- oder Parkposition an der von ihr bestückten
automatischen Fertigungsmaschine geführt, so daß
z.B. ein automatischer Wechsel des Arbeitsstückes
erfolgen kann.
Die Auslösung dieses Vorganges wird durch die
elektronische Programmsteuerung und deren Ende durch
Endlagenschalter bestimmt, die die Einnahme der Ruhe-
oder Parkposition an die Gesamtsteuerung melden.
Die Zeitdauer der Ruhe- oder Parkposition selbst wird
von der elektronischen Programmsteuerung der Anlage
bestimmt. Danach erfolgt erneut eine Zustellung der
Löt- oder Schweißvorrichtung in eine Arbeitsposition.
In der Ruhe- oder Parkstellung der Brennerdüse 9 kann eine
Flammüberwachung auf thermischem oder besser auf elektronen
optischem Wege erfolgen. Denn dem das Preßgas darstellenden
Brenngas-Sauerstoffgemisch, welches aus Wasserstoff und
Sauerstoff besteht, ist vorteilhaft aus thermischen Gründen
ein Alkoholgas beigemischt. Diese Kohlenwasserstoff-Komponente
verleiht der Preßgasflamme eine gewisse Leuchtkraft durch die
verglühenden Kohlenstoffpartikel. Diese Leuchtfähigkeit kann
als Kriterium für die selbsttätige elektronenoptische Flamm
überwachung dienen.
Der elektronenoptischen Einrichtung zur Flammüberwachung
wird zweckmäßig eine Einrichtung zur automatischen Zündung
zugeordnet, welche induktiv oder piezoelektrisch funktioniert
und selbsttätig wirksam wird, wenn die Flammüberwachung bei
vorhandenem Gasstrom ein Erlöschen der Preßgasflamme melden
sollte.
Die Zündvorgänge werden solange wiederholt, bis die Preßgas
flamme 100 gezündet und die Einrichtung zur automatischen
Zündung durch die elektronenoptische Überwachungseinrichtung
wieder abgeschaltet wird.
Für die Zeitdauer der Erlöschung der Preßgasflamme 100 an
der Brenndüse 9 bleibt die Arbeitsfolge der Löt- oder
Schweißvorrichtung und der mit ihr bestückten automatischen
Fertigungsmaschine unterbrochen.
Die Brennerdüse 9 wird zweckmäßig so ausgebildet, daß die
Preßgasflamme 100 in Richtung des Gasstromes gesehen, einen
verflachten Querschnitt aufweist. Da der Kern der Preßgasflamme
100 durch die aus dem beigegebenen Alkoholgas stammenden
Kohlenstoffpartikel glüht oder leuchtet, der Saum der
Preßgasflamme 100 hingegen nicht, weist die Preßgasflamme
bei der durch die angesprochene Ausbildung der Brennerdüse 9
erhaltenen Querschnittsform eine laminare Struktur auf.
Zwei Mantelsaumschichten höherer Temperatur umgeben die
leuchtende Kernschicht mit geringerer Temperatur.
Zur Einstellung der Löt- oder Schweißvorrichtung auf den
jeweiligen Einsatzfall ist die Brennerdüse 9 verstellbar
angeordnet. Hierzu ist das die Brennerdüse 9 tragende
Rohrstück 8 innerhalb des Halteelementes 6 in Richtung seiner
Rohrachse verstellbar angeordnet.
Dies ist durch eine nicht dargestellte, am Halteelement 6
angeordnete Stellschraube möglich. Es ist ferner das Halte
element 6 mit seinem Kragen 7 auf dem Rohr 4 in der
vertikalen Richtung verstellbar. Auch hierzu ist eine
entsprechende Stellschraube am Kragen 7 vorgesehen, die jedoch
ebenfalls nicht dargestellt ist. Diese erlaubt auch eine Ver
schwenkung des Halteelementes 6 zusammen mit der Brennerdüse 9
um die Achse 5 des Rohres 4.
Ebenso ist eine Verstellung und Verschwenkung des Lotführungs
rohres 50 gegen den aufnehmenden Halteklotz 48 möglich. Hierzu
sind am Halteklotz Schrauben vorgesehen, durch welche eine
Korrektur oder Änderung der Position des Lotführungsrohres 50
relativ zum Arbeitsstück bzw. zur Brennerdüse 9 möglich wird.
Die erläuterten Ausgestaltungen der Löt- oder Schweißvorrichtung
nach der Erfindung gestatten somit eine weitgehende Anpassung
des Gerätes an die Besonderheiten seines Einsatzortes.
Die Brennerdüse 9 am Rohrstück 8 ist austauschbar. Dies geschieht
durch Abziehen der vorhandenen Brennerdüse 9 und Aufsetzen einer
neuen auf das freie Ende des Rohrstückes 8. Dadurch ist sowohl
ein Ersatz der Brennerdüse 9 als auch deren Austausch gegen eine
solche mit anderem Düsen-Durchmesser möglich. Hierzu wird das
Rohrstück 8 durch Lösen einer vorgesehenen Schraube (nicht
dargestellt) aus seiner Aufnahme im Halteteil 6 entnommen.
Wie die Fig. 2, 4 und 6 der zeichnerischen Darstellung
zeigen, ist seitlich am Steg 35, welcher die Lotrolle 37
mit dem Lot 40 trägt, ein elektrischer Steckanschluß 83
vorgesehen. Dieser Steckanschluß 83, welcher mehrere
einzelne Steckverbindungen umfaßt, dient der elektrischen
Verbindung der beiden Servosysteme 20 und 60, die die
Stellmotoren 18, 62 und die Stellpotentiometer 19, 67
umfassen mit der elektronischen Programmsteuerung der Anlage.
Ebenso ist über den Steckeranschluß 83 ein elektrischer
Annäherungsschalter 74 (Fig. 6) mit der elektronischen
Programmsteuerung verbunden.
Soll die Preßgasflamme 100 an der Brennerdüse 9 gelöscht werden,
so kann dies nicht durch Unterbrechung oder Abschaltung der
Preßgaszufuhr geschehen, da dies ein Einbrennen der Flamme
und damit ein Zerstören der Brennerdüse 9 zur Folge haben würde.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist deshalb
vorgesehen, zur Löschung der Preßgasflamme 100 eine Druckluft
düse zu verwenden, welche nahe einer Parkposition der
Brennerdüse 9 derart angeordnet ist, daß bei Betätigen eines
Druckluftstromes ein Verblasen der Preßgasflamme 100 eintritt.
Der Druckluftstrom zur Brennerdüse 9 wird vorteilhaft über
ein elektrisch betätigbares Druckluftventil gesteuert. Letzteres
wird zweckmäßig bei einem Abschaltevorgang an der mit der
Löt- oder Schweißvorrichtung bestückten automatischen Fertigungs
maschine selbsttätig kurzzeitig eingeschaltet.
Die kurzzeitige Einschaltung des Druckluftventiles kann
jedoch auch durch einen zusätzlich noch vorgesehenen
manuell betätigbaren Schalter erfolgen.
Claims (59)
1. Löt- oder Schweißvorrichtung zur insbesondere automati
schen Lötung oder Schweißung von Kleinteilen,
vorzugsweise zum Einsatz bei automatischen Fertigungs
maschinen, wobei ein durch Zuführung von Energie von
außen erwärmtes Medium bevorzugt zusammen mit einem
Lot und einem Flußmittel durch relative Bewegung an
eine oder mehrere Löt- oder Schweißstellen des
Kleinteiles heranführbar ist, so daß das Lot an der
Löt- oder Schweißstelle verflüssigt und die vorgesehene
Löt- oder Schweißverbindung bewerkstelligt werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erwärmte Medium durch eine an einer Brennerdüse
(9) erzeugte und in ihrer Blasrichtung auf die Löt-
oder Schweißstelle gerichtete kleine Preßgasflamme (100)
gebildet ist.
2. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennerdüse (9) durch das verjüngte Ende eines
Rohrstückes (8) gebildet ist, über welches das Preßgas
herangeführt wird.
3. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das die Preßgasflamme (100) speisende Preßgas
ein Gasgemisch aus einem Brenngas und Sauerstoff ist.
4. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Brenngas Wasserstoff ist.
5. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrstück (8) der Brennerdüse (9) an der
Löt- oder Schweißvorrichtung exzentrisch zu einer
senkrechten Achse (5), um diese verschwenkbar,
angeordnet ist.
6. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrstück (8) der Brennerdüse (9) mit dieser
in Richtung auf diese senkrechte Achse (5) geneigt
angeordnet ist.
7. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lot ein Drahtlot (41) ist und von einem an der
Löt- oder Schweißvorrichtung angebrachten Wechsel
magazin (37) durch einen automatischen Vorschub (55)
in den Bereich der an der Brennerdüse (9) gebildeten
Preßgasflamme (100) herangeführt ist.
8. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heranführung des Drahtlotes (41) in den Bereich
der Preßgasflamme (100) durch ein an der Löt- oder
Schweißvorrichtung angebrachtes Rohr (50) hindurch
erfolgt, welches mit seinem freien Ende (51) in den
Bereich der Preßgasflamme (100) ragt.
9. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1, 2, 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrstück (8) der Brenndüse (9) durch einen
von einem Servosystem (20) gebildeten Stellantrieb (18),
(19, 20, 27, 28, 30) um die senkrechte Achse (5)
verstellbar ausgebildet ist.
10. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellantrieb (18-20, 27, 28, 30) durch einen
Stellmotor (18) und ein Stellpotentiometer (19) gebildet ist.
11. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellmotor (18) und das Stellpotentiometer (19)
mit einer das Rohrstück (8) der Brennerdüse (9)
tragenden und die Achse (5) bildenden Welle (4, 15)
formschlüssig verbunden sind.
12. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die das Rohrstück (8) mit der Brennerdüse (9)
tragende Welle (4, 15), der Stellmotor (18) und das
Stellpotentiometer (19) achsparallel zueinander
angeordnet sind.
13. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die das Rohrstück (8) mit der Brennerdüse (9)
tragende Welle (4, 15), der Stellmotor (18) und das
Stellpotentiometer (19) achsparallel zueinander
angeordnet und miteinander durch Zahngetriebe (14, 16,
23, 24) verbunden sind.
14. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die das Rohrteil (8) mit der Brennerdüse (9)
tragende Welle (4, 15), der Stellmotor (18) und
das Stellpotentiometer (19) Zahnräder (14, 23, 24)
tragen, welche durch ein Profilband (16) miteinander
verbunden sind.
15. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die das Rohrstück (8) mit der Brennerdüse (9)
tragende Welle (4, 15) als ein Rohr (4) ausgebildet
ist, welche über ein gasdichtes Rohrgelenk mit dem
Anschluß (10) für das Brenngasgemisch verbunden ist.
16. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem gasdichten Rohrgelenk und dem
Anschluß (10) für das Brenngasgemisch ein voreinstell
bares (12) Regulierventil (11) vorgesehen ist.
17. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1-16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrstück (8) mit Brennerdüse (9) für sich
selbst und relativ zum tragenden Rohr (4, 15) sowohl
axial als auch radial manuell voreinstellbar ist.
18. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrstück (8) mit Brennerdüse (9) über ein
das Brenngasgemisch führendes Halteelement (6) mit
dem Rohr (4) verbunden ist.
19. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteelement (6) zusammen mit dem Rohrstück (8)
der Brennerdüse (9) relativ zum Rohr (4) sowohl axial
als auch radial justierbar ist, während das Rohrstück (8)
mit der Brennerdüse (9) relativ zum Halteteile (6)
in axialer Richtung voreinstellbar ist.
20. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Brenngasgemisch durch Elektrolyse von mineral
freiem Wasser erzeugt wird.
21. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromstärke der Wasserelektrolyse abhängig
vom Druck des erzeugten Brenngasgemisches regelbar ist.
22. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 1
oder 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Brenngasgemisch ein Kohlenwasserstoffgas zugesetzt
ist.
23. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kohlenwasserstoffgas ein Alkoholgas ist.
24. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 22
oder 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Kohlenwasserstoffgases im Brenngas
gemisch zur Einstellung der erwünschten Flammtemperatur
der Preßgasflamme (100) regelbar ist.
25. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lotvorschub durch ein Servosystem (60, 62, 67,
77, 78, 80) bewerkstelligt wird, das aus einem Stell
motor (62) und einem von diesem betätigten Stellpotentio
meter (67) besteht.
26. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lotvorschub (41, 55, 66, 70) durch eine schließ-
und trennbare Klemmvorrichtung (55) gebildet ist, welche
das Drahtlot (41) umschließt und unter dem Einfluß
eines vom Stellmotor (62) verstellbaren Nockenscheiben
satzes (63, 66) örtlich verstellbar angeordnet ist.
27. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die schließ- und trennbare Klemmvorrichtung (55)
mit einem von einer Nockenscheibe (63) des Nockenscheiben
satzes (66) entgegen der Wirkung einer Feder axial
verschiebbaren Bolzen (70) formschlüssig
gekoppelt ist.
28. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 26 oder 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Nockenscheibensatz (63, 66) mit seiner Dreh
achse parallel zur Richtung des Lotvorschubes (41)
angeordnet ist.
29. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Nockenscheibensatz (63, 66), der Stellmotor (62)
und das Stellpotentiometer (67) etwa axial in einer
Richtung hintereinander angeordnet sind.
30. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Lotvorschub dienende Klemmvorrichtung (55)
durch ein steuerbares Betätigungselement (71, 72, 73 -
Fig. 4 und 5) schließ- und trennbar ist.
31. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß das steuerbare Betätigungselement eine druck
fluidisch betätigbare Vorrichtung ist (71, 72 -
Fig. 4 und 5).
32. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungselement der Klemmvorrichtung (55)
für den Lotstrang (41) durch einen Elektromagneten
gebildet ist.
33. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungselement der Klemmvorrichtung (55)
für den Lotstrang (41) durch einen pneumatisch oder
hydraulisch betätigbaren Druckzylinder gebildet ist.
34. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die örtlich in Richtung der Lotstrangbewegung (41)
verstellbare Klemmvorrichtung (55) im Bereich zwischen
zwei Führungsstellen (46, 47) des Lotstranges (41)
angeordnet ist.
35. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1-34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Löt- oder Schweißvorrichtung durch eine
Transportvorrichtung an die Löt- oder Schweißstelle
des Arbeitsstückes heranführbar und von dieser wieder
fortbewegbar ist.
36. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transportvorrichtung druckfluidisch betätigt
ist und durch Endlagenschalter in ihrer Bewegung
begrenzbar ist.
37. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß die pneumatische oder hydraulische Betätigung
des Druckzylinders durch wenigstens ein elektrisch
betätigtes Ventil (73 - Fig. 4 und 5) steuerbar ist.
38. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil ein Mehrwegeventil (73 - Fig. 5) ist,
das über mehrere pneumatische oder hydraulische
Leitungen (85, 86) mit der Löt- oder Schweißvorrichtung
verbunden ist (Fig. 4, 5) .
39. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellmotor (62) und dessen Stellpotentiometer
(67) hintereinanderliegend angeordnet sind und daß
zwischen beiden der Nockenscheibensatz (63, 66)
angeordnet ist.
40. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet,
daß Stellmotor (62), Nockenscheibensatz (63, 66)
und Stellpotentiometer (67) koaxial zueinander
angeordnet sind.
41. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 39 oder 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellmotor (62), der Nockenscheibensatz (63, 66)
und das Stellpotentiometer (67) parallel zur Verschiebe
richtung der Klemmvorrichtung (55) für den Lotstrang (41)
angeordnet sind.
42. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Nockenscheibe (63) des Nockenscheibensatzes (63,
66) ein von einem Abtastglied (70) der Klemmvorrichtung
(55) abfühlbares laterales Nockenprofil aufweist.
43. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abtastglied durch einen von der Nockenscheibe
(63) in Verschieberichtung der Klemmvorrichtung (55),
entgegen der Wirkung einer Schraubenfeder verstellbaren
Bolzen (70) gebildet ist, der formschlüssig mit der
Klemmvorrichtung (55) verbunden ist und einseitig am
Nockenprofil der Nockenscheibe (63) anliegt.
44. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1-41,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Preßgasflamme (100) an der Brennerdüse (9)
eine elektrooptische Überwachungseinrichtung zugeordnet
ist, welche bei deren Erlöschen ein elektrisches Signal
verabfolgt.
45. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Brennerdüse (9) eine selbsttätig wirkende
elektrische Zündvorrichtung vorgesehen ist, welche
bei Erlöschen der Preßgasflamme (100) durch das Signal
der elektrooptischen Überwachungseinrichtung in
Wiederholung Zündvorgänge auslöst.
46. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 44 und 45,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch das von der elektrooptischen Überwachungsein
richtung bei Erlöschen der Preßgasflamme (100)
verabfolgte elektrische Signal die Arbeitsfolge der
Löt- und Schweißvorrichtung und der mit ihr bestückten
automatischen Fertigungsmaschine unterbrochen und erst
nach erfolgter Neuzündung der Preßgasflamme (100) durch
die elektrische Zündvorrichtung von der elektrooptischen
Überwachungseinrichtung wieder fortgesetzt wird.
47. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Preßgas der Brennerdüse (9) mit einem Gasdruck
von ca. 35-45 mbar zugeführt wird.
48. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennerdüse (9) eine solche Form besitzt,
daß die Preßgasflamme (100) einen verflachten
Querschnitt aufweist.
49. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 22 und 48,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in ihrem Querschnittsprofil verflachte Preßgas
flamme (100) eine laminare Struktur aufweist, derart,
daß eine vom Kohlenstoff des Kohlenwasserstoffanteiles
im Brenngasgemisch herrührende leuchtende Kernschicht
von nur schwach oder gar nicht leuchtenden Mantel
schichten umgeben ist.
50. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine über ein elektrisch betätigbares Druckluft
ventil steuerbare Druckluftdüse vorgesehen ist, welche
nahe der Parkposition der Brennerdüse (9) vorgesehen ist
und bei Betätigung ein Verblasen der Preßgasflamme (100)
zur Folge hat.
51. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem
der Ansprüche 9-14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennerdüse (9) durch das Servosystem (20)
aus einer Ruhe- oder Parkposition an eine Löt- oder
Schweißstelle des Arbeitsstückes um ihre (9) Achse (5)
heranschwenkbar und nach Beendigung des Löt- oder
Schweißvorganges wieder in eine Ruhe- oder Parkposition
rückschwenkbar ist.
52. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem
der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Löt- oder Schweißstelle vor und nach dem
Löt- oder Schweißvorgang eine Vor- und Nachwärmung
durch die Preßgasflamme (100) an der Brennerdüse (9)
erfährt.
53. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 52,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vor- und die Nachwärmephasen bezüglich ihrer
Dauer zeitabhängig gesteuert sind.
54. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem
der vorhergehenden Ansprüche
gekennzeichnet durch die Folge nachstehender
Teilvorgänge:
- a) Die Löt- oder Schweißvorrichtung wird bei Beginn des Löt- oder Schweißvorganges aus einer Ruhe- oder Parkposition an eine Löt- oder Schweißstelle des zu bearbeitenden Arbeitsstückes herangeführt;
- b) die zuvor in eine Ruhe- oder Parkposition geschwenkte Brennerdüse (9) wird aus dieser an die Löt- oder Schweißstelle des Arbeitsstückes herangeschwenkt;
- c) die Löt- oder Schweißstelle des Arbeitsstückes wird über einen bestimmten Zeitraum vorgewärmt;
- d) die Lötklemmung (55) wird geschlossen und eine den Lotvorschub vornehmende Nockenscheibe (63, 66) verstellt, und damit ein bestimmtes Stück des Lot stranges (41) an die Löt- oder Schweißstelle des Arbeitsstückes herangeführt und die Lötung oder Schweißung vollzogen;
- e) die Löt- oder Schweißstelle wird über einen bestimmten Zeitraum nachgewärmt;
- f) die den Lotvorschub bewirkende Nockenscheibe (63, 66) wird in eine Ausgangsstellung geführt und die Lotklemmung (55) wird gelöst;
- g) die Brennerdüse (9) wird von der Löt- oder Schweißstelle des Arbeitsstückes ab- und in eine Ruhe- oder Parkposition eingeschwenkt;
- h) die Löt- oder Schweißvorrichtung wird von der Löt- oder Schweißstelle wegbewegt und in eine Ruhe- oder Parkposition geführt.
55. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 54,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lotklemmung (55) bei der Verstellung der
Nockenscheibe (63) in eine Ausgangsstellung, über
einen Teilbetrag der Nockenscheibenbewegung
geschlossen bleibt und daß innerhalb dieses Teil
betrages der Verstellbewegung der Nockenscheibe (63)
durch letztere und die Lotklemmung (55) eine
entsprechende Lotrückführung erfolgt.
56. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 55,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bestimmung des Teilbetrages der Verstellbe
wegung der Nockenscheibe (63) innerhalb welchem die
Lotklemmung (55) geschlossen gehalten ist, eine mit
der Nockenscheibe (63) synchron laufende zweite
Nockenscheibe (65) und ein deren Peripherie abfühlender
Abtastsensor zugeordnet sind.
57. Löt- oder Schweißvorrichtung nach einem
der Ansprüche 54-56,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung der Folge der Teilvorgänge durch
eine elektronische Programmsteuerung erfolgt.
58. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 57,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Programmsteuerung durch
einen Mikrocomputer gebildet ist.
59. Löt- oder Schweißvorrichtung nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrisch betätigbare Druckluftventil der
Druckluftdüse entweder bei einem Abschaltvorgang
der mit der Löt- oder Schweißvorrichtung bestückten
Fertigungsmaschine selbsttätig oder durch einen
zugeordneten Schalter manuell auslösbar ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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DE19893913143 DE3913143C2 (de) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | Löt- oder Schweißvorrichtung |
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ID=6379152
Family Applications (1)
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DE19893913143 Revoked DE3913143C2 (de) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | Löt- oder Schweißvorrichtung |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ECOTEC AUTOMATIONS- UND VERFAHRENSTECHNIK GMBH, 78 |
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8331 | Complete revocation |