DE3936445C1

DE3936445C1 - Device for preventing blocking of gap by contamination - which applies flux at soldering position having tube tapering at end and forming an annular gap with an atomiser

Info

Publication number: DE3936445C1
Application number: DE19893936445
Authority: DE
Inventors: Ernst 6983 Kreuzwertheim De Hohnerlein
Original assignee: Ernst 6983 Kreuzwertheim De Hohnerlein
Current assignee: Seho Systemtechnik GmbH
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1990-12-13
Anticipated expiration: 2009-11-03

Abstract

Flux is applied at a soldering position by a device having a tube tapering at the end (12) and forming an annular gap (7) with an atomiser (8). Ultrasonic oscillations are transmitted from an oscillator in a housing (14) via a tube (15) on which an impeller wheel (16) can rotate. The wheel has passages for air blown from a separate device. A cleaning element (19) projects from the wheel into the annular gap and moves around its periphery. ADVANTAGE - Blocking of the gap by contamination etc. is avoided.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auf tragen eines Flußmittels auf eine Lötstelle mit einem Zer stäuber für das Flußmittel und einer Blaseinrichtung mit einer Ringdüse zum gezielten Transport des zerstäubten Flußmittelnebels zur Lötstelle.The invention relates to a device for apply a flux to a solder joint with a zer with dust for the flux and a blowing device an annular nozzle for the targeted transport of the atomized Flux mist to the solder joint.

Eine solche Vorrichtung ist bekannt (DE-OS 38 09 156). Dort werden zu lötende Werkstücke, namentlich Leiterplat ten, mit einem Schrittförderer in eine Bearbeitungsstation transportiert, in welcher das Flußmittel aufgetragen wird. Als Zerstäuber ist ein im wesentlichen drucklos arbeitender Ultraschallzerstäuber vorgesehen, der in der Auftragstation mittels eines Querförderers quer zur Transportrichtung des Werkstücks verfahrbar ist. In der Auftragstation be findet sich der Zerstäuber unterhalb des Werkstücks, wobei die Blasluft nach oben auf die Unterseite des Werk stücks gerichtet ist und den vom Ultraschallzerstäuber aufsteigenden Flußmittelnebel umschließt, wodurch das Flußmittel innerhalb eines eng umgrenzten Bereichs und mit weitgehend gleichmäßiger Verteilung aufgetragen wird.Such a device is known (DE-OS 38 09 156). There are workpieces to be soldered, namely printed circuit boards ten, with a step conveyor into a processing station transported in which the flux is applied. An atomizer is essentially a non-pressurized one Ultrasonic atomizer provided in the application station by means of a cross conveyor transversely to the transport direction the workpiece is movable. In the application station be the atomizer is located below the workpiece, with the blowing air pointing up to the bottom of the work is directed and that of the ultrasonic atomizer ascending flux mist encloses which Flux within a narrow range and is applied with a largely uniform distribution.

Diese bekannte Vorrichtung hat sich bewährt. Es wurde jedoch festgestellt, daß es zu Verstopfungen des Ringspalts der Düse und dadurch bedingt zu einem ungleichmäßigen und nicht mehr geometrisch genau definierten Flußmittelauftrag kommen kann.This known device has proven itself. However, it was found that there are blockages in the annular gap of the Nozzle and thereby caused an uneven and not more geometrically precisely defined flux application can.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so auszubilden, daß auf einfache Weise Ver stopfungen des Düsenringspalts durch Verunreinigungen bzw. Ablagerungen wirksam vermieden werden.Accordingly, the invention is based on the object train the device so that Ver Blockage of the nozzle ring gap due to contamination or Deposits can be avoided effectively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ringdüse ein Reinigungselement zugeordnet ist, das in den Ringspalt hinein ragt und mittels eines Antriebs über die Umfangslänge des Ringspalts bewegbar ist.This object is achieved in that the Ring nozzle is assigned a cleaning element that in the Annular gap protrudes and by means of a drive over the Circumferential length of the annular gap is movable.

Das durch den Ringspalt bewegte Reinigungselement wirkt bereits beginnenden Ablagerungen entgegen und hält den Ringspalt frei, so daß das Flußmittel auch nach langer Betriebszeit noch ordnungsgemäß aufgebracht wird.The cleaning element moved through the annular gap acts counteracts already beginning deposits and keeps the Annular gap free, so that the flux even after a long time Operating time is still properly applied.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dabei ist es besonders vor teilhaft, die ausströmende Blasluft oder aber die Querbe wegung des Zerstäubers zwischen seinen verschiedenen Auf tragstellungen zum Antreiben des Reinigungselements zu nutzen. Auf diese Weise entfällt ein gesonderter zusätzlicher Antrieb mit der Folge einer besonders einfachen Bauweise. Darüber hinaus bedarf es auch keiner Steuerungsmaßnahmen für den Antrieb. Bereits der bisher übliche Betrieb der Auftragvorrichtung löst selbsttätig den erstrebten Reinigungsvorgang aus, so daß die Düsen reinigung auch nicht verspätet einsetzt oder unbemerkt aus fällt.Appropriate refinements and developments result itself from the subclaims. It is especially before partial, the escaping blowing air or the Querbe movement of the atomizer between its various openings support positions for driving the cleaning element to use. In this way, a separate one is not required additional drive with the consequence of a special simple design. Beyond that, no one is needed Control measures for the drive. Already the one so far Normal operation of the application device triggers automatically the desired cleaning process, so that the nozzles cleaning does not start late or go unnoticed falls.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Two embodiments of the invention are as follows explained in more detail using a schematic drawing. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Flußmittel-Auftragvorrich tung; Figure 1 is a plan view of the flux application device.

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel mit Düsenrohr, Zer stäuber und Blasluftantrieb in einem vergrößerten axialen Teilschnitt; Figure 2 shows a first embodiment with nozzle tube, Zer dust and blowing air drive in an enlarged partial axial section.

Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 in Draufsicht; Fig. 3 shows the arrangement of Figure 2 in plan view.

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform mit Düsenrohr, Zer stäuber und Reibradantrieb in teilweise geschnitte ner Seitenansicht bei weiter vergrößerter Darstel lung; und Fig. 4 shows a second embodiment with nozzle tube, Zer dust and friction wheel drive in partially sectioned ner side view with further enlarged presen- tation; and

Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 4 in Draufsicht. Fig. 5 shows the arrangement of FIG. 4 in plan view.

Gemäß Fig. 1 ist eine Bodenplatte 1 vorgesehen, die Teil einer Lötvorrichtung ist, durch die sich ein Werkstück förderer in Richtung der gestrichelten Linie 2 bewegt und nicht dargestellte Werkstücke schrittweise in der durch den Pfeil 3 gekennzeichneten Richtung transportiert. Dabei werden die Werkstücke, beispielsweise Leiterplatten, in der Station 4 oberhalb der Bodenplatte 1 angehalten, damit dort ein Flußmittel auf eine Lötstelle aufgebracht wird.Referring to FIG. 1 a bottom plate 1 is provided which is part of a soldering apparatus, a workpiece is moved by the conveyor in the direction of the dashed line 2 and workpieces not shown stepwise in the direction indicated by the arrow 3 transported. The workpieces, for example circuit boards, are stopped in the station 4 above the base plate 1 so that a flux is applied to a solder joint there.

In einer Höhenlage zwischen der Bodenplatte 1 und dem Werk stückförderer 2 ist eine Vorrichtung 5 zum Auftragen des Flußmittels angeordnet. Die Auftragvorrichtung 5 weist ein vertikales Düsenrohr 6 auf, das an seinem oberen Ende eine Düsenöffnung aufweist, die unter Bildung eines Ringspalts 7 einen Flußmittelzerstäuber 8 umschließt. Des weiteren ist die Auftragvorrichtung 5 mit einer Tropfenauffangwanne 9 versehen. In a height position between the base plate 1 and the workpiece conveyor 2 , a device 5 for applying the flux is arranged. The application device 5 has a vertical nozzle tube 6 , which has a nozzle opening at its upper end, which encloses a flux atomizer 8 to form an annular gap 7 . Furthermore, the application device 5 is provided with a drip tray 9 .

Die Auftragvorrichtung 5 ist an einem schematisch gestri chelt angedeuteten Querförderer 10 befestigt, mit dem sie zum Auftragen des Flußmittels seitlich hin und her beweg bar ist, wie es der Doppelpfeil 11 andeutet.The applicator 5 is attached to a schematically dashed indicated cross conveyor 10 , with which it is laterally movable back and forth for applying the flux, as indicated by the double arrow 11 .

Aus Fig. 2 ist das Düsenrohr 6 mit der Rohrverjüngung 12 am oberen Rohrende zu ersehen. Diese bildet mit dem Zer stäuber 8 die Ringdüse 13 mit dem Ringspalt 7.From Fig. 2, the nozzle tube can be seen 6 with the tube taper 12 at the upper end of the tube. This forms with the Zer dust 8, the ring nozzle 13 with the annular gap 7th

Das Düsenrohr 6 nimmt ein Gehäuse 14 mit einem Schwingungs erzeuger auf, der zur Ultraschallzerstäubung des Flußmittels dient, das dem nach oben offenen Zerstäuber 8 durch ein koaxiales Zerstäuberrohr 15 zugeführt wird.The nozzle tube 6 accommodates a housing 14 with a vibration generator, which is used for the ultrasonic atomization of the flux, which is supplied to the open atomizer 8 through a coaxial atomizer tube 15 .

Auf dem Zerstäuberrohr 15 ist wie aus Fig. 2 zu ersehen ein Flügelrad 16 drehbar gelagert. Dieses Flügelrad 16 weist Durchtrittsöffnungen für die dem Düsenrohr 6 an seiner Unterseite mittels einer nicht dargestellten Blas einrichtung zugeführte Blasluft auf, die gemäß den Strö mungspfeilen 17 durch das Flügelrad 16 und den Ringspalt 7 ausströmt. Dabei trifft die Blasluft auf angestellte Flügel des Flügelrads 16 und versetzt somit das Flügelrad 16 in Drehung, wie es der Rotationspfeil 18 in Fig. 3 an deutet.As can be seen in FIG. 2, an impeller 16 is rotatably mounted on the atomizing tube 15 . This impeller 16 has through openings for the nozzle tube 6 on its underside by means of a blowing device, not shown, blowing air which flows according to the flow arrows 17 through the impeller 16 and the annular gap 7 . The blown air strikes the impellers of the impeller 16 and thus sets the impeller 16 in rotation, as indicated by the rotation arrow 18 in FIG. 3.

Vom Flügelrad 16 ragt ein fest mit ihm verbundenes Reini gungselement 19 auf, das sich durch den Ringspalt 7 er streckt und ein radial einwärts abgewinkeltes freies Ende 20 aufweist, das im Abstand vor der vertikalen Zerstäuber achse 21 endet. Das Flügelrad 16 kann statt eines einzigen Reinigungselements 19 auch zwei oder mehr Reinigungselemente aufweisen, die dann gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und zu einem ruhigen Lauf des Flügelrads 16 beitragen können. Das mit dem rotierenden Flügelrad 16 durch den Ringspalt 7 umlaufende Reinigungselement 19 hält den Ringspalt 7 von Ablagerungen und Verstopfungen frei.From the impeller 16 protrudes a fixedly connected cleaning element 19 , which he extends through the annular gap 7 and has a radially inwardly angled free end 20 which ends at a distance from the vertical atomizer axis 21 . Instead of a single cleaning element 19 , the impeller 16 can also have two or more cleaning elements, which are then arranged uniformly distributed in the circumferential direction and can contribute to a smooth running of the impeller 16 . The cleaning element 19 rotating with the rotating impeller 16 through the annular gap 7 keeps the annular gap 7 free of deposits and blockages.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 ist ein dem Düsenrohr 6 entsprechendes Düsenrohr 22 vorgesehen, das in gleicher Weise einen Zerstäuber 23 aufnimmt und mit diesem einen Ringspalt 24 bildet, in den ein Reinigungs element 25 hineinragt. Abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 wird dieses Reinigungselement 25 je doch nicht von einem Flügelrad bzw. von der Blasluft an getrieben.In the embodiment of Fig. 4 and 5, the nozzle pipe 6 corresponding nozzle pipe 22 is provided which receives in the same way an atomizer 23 and forms an annular gap 24, element 25 protrudes into the a cleaning. Deviating from the embodiment according to FIGS. 2 and 3, this cleaning element 25 is not driven by an impeller or by the blown air.

Vielmehr ist zum Antrieb des Reinigungselements 25 ein Tragkranz 26 vorgesehen, der gemäß Fig. 4 über ein Wälz lager 27, das durch einen Sprengring 28 gehalten ist, auf dem Düsenrohr 22 drehbar gelagert ist. Auf dem Tragkranz 26 ist mittels Schrauben 29 ein Tragarm 30 befestigt, welcher der Außenkontur des oberen Endes des Düsenrohrs 22 folgt und an seinem oberen radial innenliegenden Ende das Rei nigungselement 25 trägt, das sich von außen durch den Ringspalt 24 in das Düsenrohr 22 hineinerstreckt. Somit ist das Reinigungselement 25 zusammen mit dem Tragkranz 26 gegenüber dem Düsenrohr 22 frei drehbar.Rather, a drive ring 26 is provided for driving the cleaning element 25 , which is rotatably mounted on the nozzle tube 22 on the roller bearing 27 according to FIG. 4 via a roller bearing 27 , which is held by a snap ring 28 . On the support ring 26 , a support arm 30 is fastened by means of screws 29 , which follows the outer contour of the upper end of the nozzle tube 22 and carries the cleaning element 25 at its upper, radially inner end, which extends from the outside through the annular gap 24 into the nozzle tube 22 . Thus, the cleaning element 25 together with the support ring 26 can be freely rotated relative to the nozzle tube 22 .

Dem Antrieb des Reinigungselements 25 dient ein Reibungs ring 31 aus Gummi oder einem anderen verschleißfesten Material mit hohem Reibungskoeffizienten, der in einer Umfangsnut des Tragkranzes 26 aufgenommen ist und über dessen Umfang vorsteht. Dieser Reibungsring 31 liegt gemäß Fig. 5 an einer Abrollfläche 32 einer Wand oder Leiste 33 an, die sich parallel zum Querförderer 10 (Fig. 1) erstreckt. Bei der hin und her gehenden Querbewegung der Auftragvorrichtung 5 gemäß dem Doppelpfeil 11 führt daher der Tragkranz 26 mit dem Reinigungselement 25 eine hin und her gehende Drehbewegung entsprechend dem Rotations doppelpfeil 34 aus. Somit hält auch bei dieser Ausführungs form das durch den Ringspalt 24 bewegte Reinigungselement 25 den Ringspalt frei von Ablagerungen und Verstopfungen.The drive of the cleaning element 25 is a friction ring 31 made of rubber or another wear-resistant material with a high coefficient of friction, which is received in a circumferential groove of the support ring 26 and protrudes over the circumference. This friction ring 31 is shown in FIG. 5 on a rolling surface 32 of a wall or strip 33, which extends parallel to cross conveyor 10 (FIG. 1). During the reciprocating transverse movement of the application device 5 according to the double arrow 11 , the supporting ring 26 with the cleaning element 25 therefore executes a reciprocating rotary movement in accordance with the rotary double arrow 34 . Thus, even in this embodiment, the cleaning element 25 moved through the annular gap 24 keeps the annular gap free of deposits and blockages.

Claims

1. Device for applying a flux to a soldering point with an atomizer ( 8, 23 ) for the flux and a blowing device with an annular nozzle ( 13 ) for targeted transport of the atomized flux mist to the soldering point, characterized in that the annular nozzle ( 13 ) A cleaning element ( 19, 25 ) is assigned, which projects into the annular gap ( 7, 24 ) of the annular nozzle ( 13 ) and can be moved by means of a drive ( 16, 26 ) over the circumferential length of the annular gap ( 7, 24 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the annular gap ( 24 ) of an atomizer ( 23 ) receiving nozzle tube ( 22 ) is delimited, on which a drivable support ring ( 26 ) is rotatably mounted, on which via a support arm ( 30 ) the cleaning element ( 25 ) is BEFE Stigt, which extends opposite to the blowing direction in the annular gap ( 24 ).

3. Apparatus according to claim 2, which can be moved between different job positions, characterized in that the support ring ( 26 ) is rotationally driven by acting together with a stationary rolling surface ( 32 ) extending between the job positions.

4. The device according to claim 3, characterized in that the support ring ( 26 ) on its outer periphery with the rolling surface ( 32 ) engaging friction ring ( 31 ).

5. The device according to claim 1, characterized in that the annular gap ( 7 ) of an atomizer ( 8 ) receiving nozzle tube ( 6 ) is delimited, in which a rotationally driven by the blown air impeller ( 16 ) is mounted, on which Cleaning element ( 19 ) is attached, which extends in the blowing direction into the annular gap ( 7 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the impeller ( 16 ) on an atomizer tube ( 15 ) for the flux supply is gela Gert.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cleaning element ( 19, 25 ) is a brush.

8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cleaning element ( 19, 25 ) is a rigid scraper adapted to the annular gap width.