DE3942650C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein manuell handhabbares Dosier- und/oder Löt- und/oder Bestückungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei bekannten, manuell betätigbaren Dosiergeräten wird zum Auftragen von Klebstoffpunkten in der SMD-Technik eine Klebstoffkartusche mit Druckluft beaufschlagt und danach entlüftet. Dabei wird die erforderliche Druckluft ständig einem Druckreservoir entnommen. Dies bedeutet, daß Geräte dieser Art nur im Zusammenhang mit einem Druckluftsystem eingesetzt werden können. Derartige Druckluftsysteme sind aber sehr teuer.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein wie eingangs bereits genanntes manuell betä­ tigbares Dosier- und/oder Bestückungsgerät dahingehend zu verbessern, daß es unabhängig von einem bestehenden oder zu installierenden Druckluftsystem einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein manuell betätigbares Do­ sier- und/oder Löt- und/oder Bestückungsgerät der eingangs genannten Art gelöst, das durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeich­ net ist.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Dosier- und/oder Löt- und/oder Bestückungsgerätes besteht darin, daß es selbständig arbeiten kann, ohne daß es auf ein vorhandenes Druckluftsystem angewiesen ist, so daß die Investitionskosten für ein derartiges Druckluftsystem entfallen können.

Vorteilhaftrweise weist das erfindungsgemäße Gerät einen einfachen, kleinen und schnellaufenden Elektromotor auf, der dank der starken Untersetzung des aus der Motordrehung die axiale Hin- und Herbewegung des Kolbens erzeugenden Schraubtriebes hinreichend hohe Drücke oder Unterdrücke in einer hinreichend kurzen Zeit und auch für eine hinreichend lange Zeit erzeugen kann. Vorteilhafterweise liegt dabei die zum Druckaufbau erforderliche Zeit in einem Bereich, der für Handdosiergeräte völlig ausreichend ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gerätes besteht darin, daß es an beliebigen Orten einsetzbar ist, weil es nicht an den Ort eines Druckluftanschlusses eines Druckluftsystems gebunden ist.

Vorteilhafterweise kann bei dem vorliegenden Gerät der Druck für das Setzen von Klebstoffpunkten ebenso erzeugt werden, wie er momentan für die Dosierung erforderlich ist. Das Gerät zur Druckerzeugung ist nur dann aktiv, wenn tatsächlich Druck benötigt wird. Dies gilt auch für den Druckabbau.

Vorteilhafterweise kann das vorliegende Gerät sowohl zum Dosieren als auch zum Bestücken, d.h. sowohl zum Betrieb einer Klebstoffkartusche als auch einer Vakuum­ pipette, und gegebenenfalls auch zur Lufterzeugung für Lötoperationen mittels Heißluft verwendet werden, ohne daß der Druckluftanschluß eines Druckluftsystems erfor­ derlich wäre.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsge­ mäßen Dosier- und/oder Löt- und/oder Bestückungsgerätes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestal­ tungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau einer ersten Ausführungsform des vorliegenden Gerätes, das nur einen Arbeitsraum aufweist und zum SMD-Dosieren, d.h. zum Setzen von Klebstoffpunkten einsetzbar ist;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des bei dem erfin­ dungsgemäßen Gerät erzielbaren Druckaufbaues sowie des Entlüftungsvorganges;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes zum Bestücken, wobei das Gerät nur einen Arbeitsraum aufweist;

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Gerätes, das zwei Arbeitsräume aufweist und zum Bestücken einsetzbar ist;

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform der Erfindung, die zwei Arbeitsräume zur Erzeugung von Heißluft für Lötoperationen bzw. von Druckluft zum Dosieren aufweist; und

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Gerätes mit zwei Arbeitsräumen, das zum Dosieren, zum Bestücken und zur Erzeugung von Heißluft für Lötoperationen einsetzbar ist, wobei jeweils mehrere Bestückungs-, Dosier- und Heißluftstationen möglich sind.

Fig. 7 und 8 eine Weiterbildung der Erfindung.

In der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise besteht eine erste Ausführungsform des vorliegenden Gerätes, das zum Setzen von SMD-Klebstoffpunkten geeignet ist, im wesent­ lichen aus einem Elektromotor 1, dessen Abtriebswelle 2 über einen Mechanismus 3, durch den eine Hin- und Her­ drehung der Abtriebswelle 2 (Pfeil 12′) in eine axiale Hin- und Herbewegung einer Kolbenstange 4 (Pfeil 12′′) umsetzbar ist, einem Kolben 5, einem Zylinder 6, einem Pneumatikschlauch 7 zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Zylinder 6 und einer an sich bekannten Klebstoffkartusche 8, aus der der zu dosierende Kleb­ stoff über eine Düse 9 abgegeben wird, und einem Rückschlagventil 10.

Der Mechanismus 3, der auch in Verbindung mit den später beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung einsetz­ bar ist, weist vorzugsweise die Form einer an sich bekannten Kugelumlaufspindel auf, die im wesentlichen aus einem Gewindeteil und einem Kugelmutterteil besteht. Dabei ist entweder das Gewindeteil oder das Kugelmutter­ teil vorzugsweise direkt in die Kolbenstange 4 inte­ griert. Das Kugelmutterteil 11 wird durch die Abtriebs­ welle 2 in der Richtung des Pfeiles 12′ hin- und herge­ dreht. Zu diesem Zweck ist es drehfest mit der Abtriebs­ welle 2 verbunden und gegen eine axiale Verschiebung in bezug auf die Abtriebswelle 2 festgelegt. Da die Kolben­ stange 4 und der Kolben 5 so ausgebildet sind, daß sie der Drehung der Abtriebswelle 2 und des Kugelmuttertei­ les 11 in der Richtung des Pfeiles 12′ nicht folgen können, wird diese Drehung in die axiale Hin- und Herbe­ wegung (Pfeil 12′′) der Kolbenstange 4 und des Kolbens 5 übertragen. Der Kolben 5 wird daher in dem Zylinder 6 hin- und herbewegt, so daß der vom Zylinder 6 und vom Kolben 5 umschlossene Arbeitsraum 15 aufeinanderfolgend verkleinert und vergrößert wird. Dies hat zur Folge, daß die im Arbeitsraum 15 befindliche Luft zur Erzeugung eines Druckes bei den den Arbeitsraum 15 verkleinernden Kolbenbewegungen komprimiert wird.

Zur Steuerung der Hin- und Herbewegung des Kolbens 5 sind Fühler 13, 14 vorgesehen die jeweils ein Signal zur Umkehrung der Drehrichtung des Elektromotors 1 er­ zeugen, wenn der Kolben 5 bzw. ein am Kolben 5 vorgese­ hener Indikator von ihnen erfaßt wird. Beispielsweise handelt es sich bei den Fühlern 13, 14 um elektroopti­ sche Sensoren.

Es ist auch denkbar, den Zylinder 6 in bezug auf den Kolben 5 durch den beschriebenen Mechanismus zu bewegen.

Die den Arbeitsraum 15 verkleinernde Bewegung des Kol­ bens 5 kann gemäß Fig. 1 dazu verwendet werden, um über den Pneumatikschlauch 7 in der Klebstoffkartusche 8 einen für die Dosierung erforderlichen Druckaufbau zu erreichen. Dabei ist in der Fig. 2 dargestellt, wie der Druck im Arbeitsraum 15 und über die Leitung 7 in der Kartusche 8 aufgebaut wird, während der Kolben 5 die den Arbeitsraum 15 verkleinernde Bewegung ausführt, die zur Zeit t₀ beginnt. Von diesem Zeitpunkt ausgehend wird der Druck entsprechend der Kurve 16 aufgebaut. Wenn der Wert des Druckes dem Wert p_x entspricht, der beispiels­ weise durch einen nicht dargestellten Drucksensor ermit­ telt wird, wird ein Ventil geöffnet, so daß über die Düse 9 Klebstoff abgegeben wird.

An der Stelle der Vorsehung des genannten Drucksensors kann, da der Verlauf der Kurve 16 bekannt ist, die Steuerung des genannten Ventiles auch zeitabhängig er­ folgen. Genauer gesagt wird nach Ablauf einer vorgege­ benen Zeitdauer (z.B. etwa 100 ms) und bei bei Erreichen der Zeit t₁ und damit bei Erreichen des Druckes p_x die Setzoperation automatisch ausgelöst.

Nachfolgend führt der Kolben 5 eine den Arbeitsraum 15 vergrößernde Bewegung aus, wobei der Druck gemäß der punktierten Linie 17 im Raum 15 abgebaut wird.

Um eine Beschleunigung dieses Druckabbaues zu erreichen, d.h. um eine möglichst schnelle nachfolgende Setzopera­ tion zu ermöglichen, kann ein Ventil 40 vorgesehen sein, das bei Arbeitsbeginn zum Zeitpunkt t₀ (Verbinden der Kartusche 8 mit dem Arbeitsraum 15) geschlossen und durch das bei erfolgter Setzoperation (Zeitpunkt t₁) die Kartusche 8 entlüftet wird. Der schnellere Druckabbau im Arbeitsraum 15 entspricht dann etwa der punktierten Linie 19 in Fig. 2. Er ist in beispielsweise etwa 10 ms möglich.

Aus der Fig. 3 geht eine Weiterbildung der Erfindung hervor, bei der die den Arbeitsraum 15 vergrößernde Bewegung 13′ zum Betrieb einer Ansaugpipette 20, die über einen Schlauch 18 mit dem Arbeitsraum 15 über das Ventil 10 verbunden ist, verwendet wird. Einzelheiten der Fig. 3, die bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläutert wurden, sind in der entsprechenden Weise be­ zeichnet. Der Kolben 5 wird vorzugsweise ebenfalls über den in der Fig. 1 dargestellten Elektromotor 1 und den Kugelspindelmechanismus 3 betrieben.

Bei der Bewegung des Kolbens 5 in der Richtung des Pfeiles 13′ wird am Saugende der Saugpipette 20 sofort nach dem Öffnen des Ventiles 10 ein Unterdruck erzeugt, der zum Ansaugen eines Bauteiles für eine Bestückungs­ operation verwendet werden kann. Um eine Entlüftung des Arbeitsraumes 15 bei einer Bewegung des Kolbens 5 in der Richtung des Pfeiles 13′′ zu ermöglichen, ist ein Rückschlagventil 21 vorgesehen, das sich bei der genannten Bewegung des Kolbens 5 in der Pfeilrichtung 13′′ öffnet.

Mit dem Ventil 21 können zum Dosieren der Schlauch 7, das Ventil 40 und die Klebstoffkartusche 8 der Fig. 1 verbunden werden, wobei beim Nichtdosieren die Kartusche 8 über das betätigte Ventil 40 entlüftet wird. Es ist auch denkbar, mit dem Schlauch 7 ein Heißluft-Lötgerät zu verbinden, dem die für Lötoperationen erforderliche Luft aus dem Arbeitsraum 15 zugeführt wird.

Während die bisher im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 3 beschriebenen Ausführungsformen lediglich einen Arbeits­ raum 15 aufweisen, werden im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 6 Ausführungsformen beschrieben, bei denen dem Kolben 5 zwei Arbeitsräume zugeordnet sind. Der Vorteil besteht dabei darin, daß eine Bewegung des Kolbens 5 in jeder Richtung zur Erzeugung eines Unter- bzw. Über­ druckes herangezogen werden kann.

In der aus der Fig. 4 ersichtlichen Weise ist, ist wie auch bei der Ausführungsform der Fig. 3, die Saugpipette 20 über den Schlauch 18 und das Ventil 10 mit dem Ar­ beitsraum 15, der auf der einen Seite des Kolbens 5 durch den Kolben 5 und den Zylinder 6 bestimmt wird, verbunden. In der ersichtlichen Weise wird auf der ande­ ren Seite des Kolbens 5 durch den Kolben 5 und den Zylinder 6 ein weiterer Arbeitsraum 23 bestimmt, der über ein weiteres Rück­ schlagventil 22, das bei einer den weiteren Arbeitsraum 23 vergrößernden Bewegung des Kolbens 5 (Pfeilrichtung 13′) geöffnet wird, mit einem Punkt des Schlauches 18 verbunden ist, der sich zwischen dem Rückschlagventil 10 und der Saugpipette 20 befindet.

Mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird er­ reicht, daß bei der Bewegung des Kolbens 5 in jeder Richtung die Saugpipette 20 eine Saugwirkung entfaltet. Beispielsweise wird bei der Bewegung des Kolbens 5 in der Richtung des Pfeiles 13′ der Arbeitsraum 15 ver­ größert, wobei über das geöffnete Ventil 10 (das Ventil 21 ist geschlossen) und den Schlauch 18 in der Saugpi­ pette 20 eine Saugwirkung entfaltet wird. Während dieses Vorganges wird der Arbeitsraum 23 bei geschlossenem Ventil 22 verkleinert. Da ein ebenfalls mit dem Arbeits­ raum 23 verbundenes Rück­ schlagventil 24, bei der Bewegung des Kolbens 5 in der Richtung des Pfeiles 13′ geöffnet wird, kann der Ar­ beitsraum 23 entlüftet werden.

Wenn anschließend der Kolben 5 in der entgegenge­ setzten Richtung (Pfeil 13′′) bewegt wird, wird bei ge­ schlossenem Ventil 24 im Arbeitsraum 23 ein Unterdruck erzeugt, der über das geöffnete Ventil 22 an die Saugpi­ pette 20 übertragen wird. Während dieses Vorganges ist das mit dem Arbeitsraum 15 verbundene Ventil 10 ge­ schlossen. Der im Arbeitsraum 15 erzeugte Überdruck wird über das Ventil 21 entlüftet.

Fig. 5 zeigt, daß mit den Ventilen 21 und 24 der Anord­ nung mit den zwei Arbeitsräumen 15, 23 der Fig. 4 über einen Schlauch 7 eine Heißluft-Löteinrichtung 25 verbun­ den werden. Das Ventil 24 ist zwi­ schen den Arbeitsraum 23 und einen Punkt der Leitung 7 zwischen dem Ventil 21 und der Löteinrichtung geschal­ tet. Bei Lötoperationen wird bei einer Bewegung des Kolbens 5 in der Richtung des Pfeils 13′ die zur Betätigung der Löteinrichtung 25 erforderliche Druckluft in dem Arbeitsraum 23 erzeugt und über das Ventil 24 an den Schlauch 7 geliefert, wobei die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 15 und dem Schlauch 7 durch das Ventil 21 geschlossen wird. Bei einer Bewegung des Kolbens 5 in der Richtung des Pfeiles 13′′ wird die Druckluft für die Löteinrichtung 25 im Arbeitsraum 15 aufgebaut und über das geöffnete Ventil 21 an den Schlauch 7 angelegt, wobei die Verbindung zwischen dem Schlauch 7 und dem Arbeitsraum 23 durch das geschlossene Ventil 24 unter­ brochen ist.

Bei der Anordnung der Fig. 5 kann jeder Hub des Kolbens 5 auch zur Drucklufterzeugung zum Dosieren herangezogen werden kann. An der Stelle der Löteinrichtung 25 wird in diesem Fall eine Klebstoff-Kartusche 8 mit dem Schlauch 7 verbunden (strichlierte Linie), der die Druckluft über die Schlauchleitung 7 in der im Zusammenhang mit dem Löten bereits beschriebenen Weise zugeführt wird.

In der Fig. 6 ist eine Weiterbildung der Erfindung dargestellt, die in allen wesentlichen Einzelheiten den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 entspricht. Es werden daher die Erzeugung der Druckluft in der Leitung 7 und die Erzeugung des Unterdruckes in der Leitung 18 nicht näher erläutert. In der ersichtlichen Weise sind an die Leitung 18 mehrere Saugpipetten 20 und an die Leitung 7 mehrere Kartuschen 8 und/oder Löteinrichtungen 25 anschaltbar. Die Saugpipetten 20 sind vorzugs­ weise über Umschaltventile 26 an die Leitung 18 an­ schaltbar, die jeweils so ausgestaltet sind, daß sie in ihrer einen Stellung wie dargestellt, die Verbindung 28 zu einer Saugpipette 20 durch Verbinden mit einem An­ schluß 27, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht, belüften und gleichzeitig die Leitung 18 durch Verbinden eines Einganges 29 mit einem Ausgang 30 überbrücken, und in der anderen Stellung eine Saugverbindung von den Ventilen 10 und 22 bzw. vom Eingang 29 zur Saugpipette 20 herstellen. Entsprechende Ventile 26 sind vorzugs­ weise auch an der Druckleitung 7 vorgesehen, derart, daß sie, wie dargestellt, in der einen Stellung jeweils eine Verbindung zwischen einer Kartusche 8 bzw. einer Heiß­ luft-Löteinrichtung 25 und dem Anschluß 27, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht, zur Entlüftung der Kar­ tusche 8 bzw. zum Abschalten der Luft von der Lötein­ richtung 25 herstellen und jeweils den Eingang 29 und den Ausgang 30 zur Überbrückung der Leitung 7 verbinden, und in der anderen Stellung eine Verbindung zwischen der Leitung 7 (Eingang 29) und der Kartusche 8 bzw. der Löteinrichtung 25 herstellen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß in den einen Stellungen der entspre­ chenden Ventile 26 die Kartuschen 8 entlüftet und die Saugpipetten 20 belüftet werden und daß in den jeweils anderen Stellungen der Ventile 26 durch die genannten Überbrückungen Verbindungen der Ventile 20 und 22 bzw. 21 und 24 zu den nachfolgenden Saugpipetten 20 bzw. Kartuschen 8 und/oder Löteinrichtungen 25 hergestellt werden. Das jeweils letzte Ventil 26 in der Ventilreihe der Leitung 18 bzw. der Leitung 7 stellt in seiner dargestellten einen Stellung eine Verbindung zwischen der Leitung 18 bzw. 7 und der Atmosphäre her, da sein Anschluß 30 mit dieser verbunden ist.

Im folgenden wird im Zusammenhang mit der Fig. 7 eine Weiterbildung der Erfindung beschrieben, bei der belie­ big viele Dosier-, Löt- und Bestückungsgeräte auch gleichzeitig in Betrieb setzbar sind. Um ein gleichzeitiges Löten bzw. Dosieren und Bestücken zu ermöglichen, d.h. also um gleichzeitig in der Leitung 7 (Druckseite) einen Druck und in der Leitung 18 (Saugseite) einen Unterdruck herzustellen, sind weitere Ventile 40, 41, 42 und 43 vorgesehen. Einzelheiten der Fig. 7, die bereits im Zusammenhang mit den anderen Figuren erläutert wurden, sind in der entsprechenden Weise bezeichnet.

Dabei ist das Ventil 40 mit der Leitung 7 einerseits und andererseits mit einer Druckleitung 44 verbunden. Das Ventil 40 ist so geschaltet, daß es geöffnet wird, wenn der Druck an der Leitung 7 größer ist als in der Druck­ leitung 44 und daß es schließt, wenn der Druck an der Druckleitung 44 größer ist als an der Leitung 7. In der entsprechenden Weise ist das Ventil 41 mit der Leitung 18 verbunden. Andererseits ist das Ventil 41 mit einer Saugleitung 45 verbunden. Das Ventil 41 ist so geschal­ tet, daß es geöffnet wird, wenn der Unterdruck in der Leitung 18 größer ist als der Unterdruck in der Sauglei­ tung 45 und daß es geschlossen wird, wenn der Unterdruck in der Saugleitung 45 größer ist als in der Leitung 18.

Entlang der Druckleitung 44 sind verschiedene Druckan­ schlüsse 46 vorgesehen, die wahlweise mit Dosier- und/oder Heißluft-Lötgeräten verbindbar sind. Entlang der Saugleitung 45 sind mehrere Vakuumanschlüsse 47 vorgese­ hen, an die wahlweise Bestückungsgeräte anschließbar sind. In der ersichtlichen Weise ist vorzugsweise zwi­ schen einem Druckanschluß 46 bzw. einem Vakuumanschluß 47 und dem entsprechenden Dosier- oder Lötgerät bzw. Bestückungsgerät (nicht dargestellt) ein Stellventil 51 bzw. 52 angeordnet, dessen Funktion darin besteht, im Normalzustand eine Verbindung zwischen dem jeweiligen Gerät und dem Druckluftanschluß 46 bzw. dem Vakuuman­ schluß 47 herzustellen und im betätigten Zustand die genannte Verbindung zu unterbrechen, derart, daß ein angeschlossenes Dosier- oder Lötgerät keine Luft mehr fördert bzw. daß das Vakuum in einem angeschlossenen Bestückungsgerät abfällt. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 7, im dargestellten Normalzustand, ein Eingang 2, der mit einem Vakuumanschluß 47 bzw. einem Druckluftanschluß 46 verbunden ist, mit einem mit den entsprechendes Gerät verbundenen Eingang 1 verbunden. Im betätigten Zustand ist der genannte Eingang 1 mit einem Eingang 3 verbun­ den, der mit der Umgebungsluft in Verbindung steht, und wird der Eingang 2 verschlossen.

Vorzugsweise sind die Stellventile 51 bzw. 52 in die jeweiligen Geräte integriert und beispielsweise durch Knopfdruck gegen die Kraft der dargestellten Feder aus der Normallage in den betätigten Zustand verstellbar.

Mit der Druckleitung 44, zweckmäßigerweise mit einem Druckanschluß 46 ist eine Druckmeßeinrichtung 48 verbun­ den, mit deren Hilfe der in der Druckleitung 44 herr­ schende Druck meßbar ist. Genauer gesagt, zeigt die Druckmeßeinrichtung 48 an, wenn in die Leitung 18 keine Luft einströmt, wenn alle Vakuumanschlüsse 47 der Saug­ leitung 45 verschlossen sind. In diesem Fall gibt die Druckmeßeinrichtung 48 an der elektrischen Leitung 49 ein Stellsignal p aus, das an eine Betätigungseinrich­ tung 50 für das Stellventil 43 angelegt wird. Die Betätigungseinrichtung 50 erzeugt ein Stellsignal s, durch das das Stellventil 43 aus der dargestellten Lage heraus, in der sein Eingang 1, der mit der Leitung 18 verbunden ist, geschlossen ist, derart verstellt wird, daß die Leitung 18 mit dem zur Umgebung führenden Ausgang 2 des Stellventils 43 verbunden wird, so daß Umgebungsluft in die Leitung 18 eintreten kann. Vorzugs­ weise handelt es sich bei dem Stellventil 43 um ein elektromagnetisch betätigbares Ventil und bei dem Schaltsignal s um ein elektrisches Signal.

Das Ventil 41 trägt dafür Sorge, daß in dem Moment, in dem die Umgebungsluft durch das Stellventil 43 in die Leitung 18 einströmt, die Saugleitung 45 von der Leitung 18 abgetrennt wird, da das Vakuum in der Saugleitung 45 größer ist als in der Leitung 18. Auf diese Weise können während des Einströmens der Umgebungsluft die mit den Anschlüssen 47 verbundenen Bestückungsgeräte, deren Ausgangsöffnungen durch angesaugte Bauelemente ver­ schlossen sind, weiter gehandhabt werden.

In dem Fall, in dem nur über die Druckleitung 44 gear­ beitet wird, d.h. also, daß nur Heißluft-Lötgeräte und/oder Dosiergeräte betrieben werden sollen, wird dem Stellventil 43 das Stellsignal s permanent zugeführt, so daß dessen Eingänge 1 und 2 miteinander verbunden werden und die Umgebungsluft andauernd in die Leitung 18 einströmt.

Ein Vorteil der Vorsehung der Druckleitung 44 und der Saugleitung 45 besteht darin, daß die an diesen Leitungen angeschlossenen Verbraucher nicht wie beispielsweise bei der Fig. 6 in Reihe geschaltet sind. Dadurch kann der bei der Fig. 6 entlang der Verbraucher auftretende Druck- bzw. Vakuumabfall vermieden werden.

Wenn nur Bestückungsgeräte betrieben werden sollen, d.h., wenn nur über die Saugleitung 45 gearbeitet wird, kann das Stellventil 42 permanent betätigt werden, so daß der in der Leitung 7 aufgebaute Druck zur Umgebung entspannt wird. Zu diesem Zweck ist der Eingang 1 des Stellventiles 42, der gemäß der Darstellung der Fig. 7 normalerweise verschlossen ist, mit der Leitung 7 ver­ bunden. Wenn dem Stellventil 42 ein Stellsignal zuge­ führt wird, wird dieses so betätigt, daß der Eingang 1 mit dem Eingang 2 verbunden wird, der mit der Umgebung in Verbindung steht. Auf diese Weise kann aus der Leitung 7 über das Stellventil 42 Druckluft austreten.

Aus der Fig. 8 geht eine Ausführungsform des vorliegen­ den Gerätes hervor, bei der vorzugsweise alle Ventile 10, 21, 22, 24, 41, 40 sowie vorzugsweise auch die Druckleitung 44 und/oder die Vakuumleitung 45 in einem Gehäuseblock 55 integriert sind, in dem zweckmäßiger­ weise auch der Zylinder 6 als Hohlraum angeordnet ist. Dabei sind vorzugsweise die jeweils einem Arbeitsraum 15 bzw. 23 zugeordneten Ventile 10, 21 bzw. 22, 24 zu einer Einheit zusammengefaßt. Genauer gesagt sind die zu einer Einheit zusammengefaßten Ventile 10, 21, deren Aufbau nachfolgend noch näher erläutert werden wird, in einem Hohlraum 56 des Gehäuseblockes 55 angeordnet. Entspre­ chend sind die zu einer Einheit zusammengefaßten Ventile 22, 24, die gleich aufgebaut sind, wie die die Ventile 10 und 21 umfassende Einheit, in einem Hohlraum 57 des Gehäuseblockes 55 angeordnet. Entsprechend sind die Ventile 40 und 41, deren Aufbau nicht mit dem der die Ventile 10, 21 bzw. 22, 24 bildenden Einheiten überein­ stimmt, in einem Hohlraum 58 des Gehäuseblockes 55 angeordnet. Die Leitungen 7, 18, die Druckleitung 44 und die Vakuumleitung 45 sind durch den Gehäuseblock 55 durchsetzende Durchgänge gebildet, die in der Fig. 8 entsprechend bezeichnet sind. Die die Ventile 10 und 21 mit dem Arbeitsraum 15 verbindenden Leitungen sind durch einen in dem Gehäuseblock 55 vorgesehenen Durchgang 59 gebildet. Entsprechend sind die die Ventile 22 und 24 mit dem Arbeitsraum 23 verbindenden Leitungen in dem Gehäuseblock 55 durch einen Durchgang 60 gebildet. Die die Druckleitung 44 mit dem Ventil 40 verbindende Lei­ tung ist im Gehäuseblock 55 durch einen Durchgang 61 und die die Vakuumleitung 45 mit dem Ventil 41 verbindende Leitung durch einen Durchgang 62 gebildet.

Die Einheiten für die Ventile 10, 21 bzw. 22, 24 beste­ hen jeweils aus einem rohrförmigen Zylinder 70, in dem durch zwei Trennwände 71, 72 zwei voneinander getrennte Hohlräume 73, 74 gebildet sind. Durch eine Einengung des Hohlraumes des Zylinders 70 wird von der ersten Wand 71 beabstandet ein Sitz 75 für eine erste Kugel 76 gebil­ det, die durch eine zwischen der ersten Wand 71 und der Kugel 76 befindliche Feder 77 gegen den Ventilsitz 75 gedrückt wird. In den ersten Hohlraum 73 führt eine den Zylinder 70 durchsetzende erste Bohrung 78. Durch eine Bohrung 79, die sich auf der dem ersten Hohlraum 73 abgewandten Seite der ersten Kugel 76 befindet und vorzugsweise eine den Zylinder 70 abschließende Deckel­ wand 80 durchsetzt, kann die erste Kugel 76 gegen die Kraft der Feder 77 so beaufschlagt werden, daß eine Verbindung zwischen der Öffnung 79 und dem ersten Hohl­ raum 73 und somit der Öffnung 78 hergestellt wird. Im Normalzustand, d.h. also wenn der Druck im ersten Hohl­ raum 73 größer oder gleich ist wie an der Öffnung 79, wird die erste Kugel 76 durch die Feder 77 gegen den Kugelsitz 75 gepreßt, wobei die Verbindung zwischen dem ersten Hohlraum 73 und der Öffnung 79 unterbrochen wird. In dem zweiten Hohlraum 74 ist durch eine Einengung des Hohlraumes des Zylinders 70 zwischen der ersten Wand 71 und der zweiten Wand 72 ein Kugelsitz 81 für eine zweite Kugel 82 gebildet. Die Kugel 82 wird durch eine zweite Feder 83, die sich zwischen der zweiten Wand 72 und der zweiten Kugel 82 befindet, gegen den zweiten Kugelsitz 81 gedrückt. In den zweiten Hohlraum 74 mündet eine den Zylinder 70 durchsetzende Öffnung 84. In den Raum zwi­ schen dem zweiten Ventilsitz 81 und der ersten Wand 71 mündet eine den Zylinder 70 durchsetzende Öffnung 85. Die Öffnungen 85 und 78 stehen miteinander in Verbin­ dung. Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, daß eine die Öffnungen 78 und 85 überdeckende Zone 86 geschaffen wird, in der der Zylinder 70 einen kleineren Durchmesser aufweist als in seinem restlichen Bereich. Dadurch wird erreicht, daß nach dem Einsetzen des Zylinders 70 in den Hohlraum 56 bzw. 57 der in die Zone 86 führende Durch­ gang 59 bzw. 60 unabhängig von der Drehlage des Zylin­ ders 70 im Hohlraum 56 bzw. 57 eine Verbindung gleich­ zeitig zur Öffnung 85 und 78 herstellt. Durch eine Zone 87, die die Öffnung 84 überdeckt, in der der Durchmesser des Zylinders 70 kleiner ist als der normale Durchmes­ ser, wird sichergestellt, daß automatisch, unabhängig von der Drehlage des Zylinders 70 in dem Hohlraum 56 bzw. 57 immer eine Verbindung zwischen der Öffnung 84 und den in die Zone 87 mündenden Durchgang 7 hergestellt wird.

Um eine Abdichtung der Zonen 87 und 86 voneinander und in bezug auf die Endbereiche des Zylinders 72 zu errei­ chen, ist dafür Sorge getragen, daß der Zylinder in den Bereichen seines normalen Durchmessers dicht an der Innenwand des Hohlraumes 56 bzw. 57 anliegt. Dies kann beispielsweise durch O-Ringdichtungen in diesem Bereich bewirkt werden. Um den Zylinder 70 in eine definierte Lage zu bringen, in der die Durchgänge 7 bzw. 59 in die Zonen 87 bzw. 86 münden, wird vorzugsweise dadurch Sorge getragen, daß die Länge des Zylinders 70 der Länge des Hohlraumes 56 bzw. 57 entspricht.

Die die Ventile 40, 41 bildende Einheit entspricht im wesentlichen den bereits beschriebenen Einheiten. Lediglich die die Öffnungen 78 und 85 verbindende Zone 86 ist nicht vorgesehen, so daß die Öffnungen 78 und 85 getrennt voneinander beaufschlagt werden können. Jeder Öffnung 78, 85 ist vorzugsweise eine eigene Zone 95, 96 eines verminderten Durchmessers zugeordnet.

Die Öffnung 84 der im Hohlraum 56 befindlichen, die Ventile 20 und 21 bildenden Einheit ist mit dem Durchgang 7 verbunden, der in die Zone 87 mündet. Die Zone 86 dieser Einheit ist mit dem Durchgang 59 verbunden. Die Öffnung 79 steht mit dem Durchgang 18 in Verbindung.

Bei der die die Ventile 22, 24 bildenden Einheit stehen der Durchgang 60 mit der Zone 86, der Durchgang 18 mit der Öffnung 76 und der Durchgang 7 mit der Zone 87 in Verbindung.

Bei der die Ventile 40, 41 bildenden Einheit stehen der Durchgang 7 mit der Öffnung 79, der Durchgang 61 mit der Öffnung 78, der Durchgang 62 mit der Öffnung 85 und der Durchgang 18 mit der Öffnung 84 in Verbindung.

Es wird darauf hingewiesen, daß in Fig. 8 die Darstellungen der die Ventile bildenden Einheiten zum Zwecke der Erläuterung lediglich jeweils nur eine Hälfte der Zylinder 70 zeigen.

Die Vakuumanschlüsse 45 und die Druckanschlüsse 46 sind in Öffnungen 90 bzw. 91 einer Oberfläche des Gehäuseblockes 55 angeordnet. Jede Öffnung 90 bzw. 91 steht über einen Verbindungsdurchgang 92 bzw. 93 mit dem Durchgang 45 bzw. 44 in Verbindung. Der Einfachheit halber ist in der Fig. 8 pro Durchgang 44 bzw. 45 nur eine Öffnung 90 bzw. 91 und ein Verbindungsdurchgang 92 bzw. 93 eingezeichnet.

Der Vorteil der Anordnung der Fig. 8 besteht darin, daß infolge der Integration der genannten Ventile und Verbindungsleitungen in dem Gehäuseblock eine besonders einfache und daher kostengünstige Montage möglich ist. Zudem ist das so beschaffene Gerät relativ wenig störanfällig, da eine Beschädigung von freiliegenden Leitungen nicht möglich ist.

Es ist auch denkbar, die Anordnung der Fig. 8 so auszugestalten, daß der Zylinder 6 in einem Gehäuseblock und die Ventile, die Verbindungsleitungen und die Druck- und Vakuumleitung vorzugsweise in ihrer Gesamtheit in einem weiteren Gehäuseblock angeordnet sind. Lediglich die Leitungen 59 und 60 sind dann teilweise als die beiden Gehäuseblöcke verbindende nicht integrierte Leitungen ausgebildet.

Es wird darauf hingewiesen, daß anstelle der Ventilkugeln 76, 82 auch anders geformte Ventilkörper verwendet wer­ den können.

Claims (24)

1. Manuell handhabbares SMD-Dosier- und/oder Löt- und/oder Bestückungsgerät zur Bearbeitung von Baugruppen elektrischer Schaltelemente, mit einer Klebstoffkartusche (8), aus deren Düse (9) dosierte Klebstoffmengen abgebbar sind, und/oder mit einer Heißluft-Löteinrichtung (25) zum Löten von Bauelementen und/oder mit einer Saugpipette (20) zum Ansaugen von Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gerät ein Zylinder (6) und ein Kolben (5) einen Arbeitsraum (15) bilden, mit dem die Klebstoffkartusche (8) und/oder die Löteinrichtung (25) und/oder die Saugpipette (19) verbunden sind und der bei einer durch eine Antriebseinrichtung (1, 2, 3) bewirkten Relativbewegung zwischen dem Kolben (5) und dem Zylinder (6) vergrößerbar oder verkleinerbar ist, daß die Antriebseinrichtung (1, 2, 3) einen Elektromotor (1) und einen Mechanismus (3) umfaßt, durch den eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehung der Abtriebswelle (2) des Elektromotors (1) in eine axiale Hin- und Herbewegung des Kolbens (4) im Zylinder (6) umsetzbar ist, und daß der Mechanismus (3) ein Spindeltrieb mit einem drehfest mit der Abtriebswelle (2) gekoppelten und in axialer Richtung festgelegten Mutterteil (11) (oder Spindel) und mit einer an den Kolben (5) gekoppelten, drehfest angeordneten Spindel (oder Mutterteil) ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (4) (oder das Mutterteil) integraler Bestandteil der Kolbenstange (4) des Kolbens (5) ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindeltrieb als Kugelumlaufspindel ausgebildet ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei die Bewegung des Kolbens (5) erfassende Sensoren (13, 14) vorgesehen sind, die die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung der Abtriebswelle (2) steuern.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren elektrooptische Sensoren vorgesehen sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (15) über eine Leitung (7) mit der Klebstoffkartusche (8) und/oder der Löteinrichtung (25) verbunden ist und daß der Arbeitsraum (15) ferner mit einem in Ansaugrichtung durchlässigen ersten Rückschlagventil (10) in Verbindung steht.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (7) ein Entlüftungsventil (40) zur Entlüftung der Kartusche (8) angeordnet ist.

8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugpipette (20) über das erste Ventil (10) mit dem Arbeitsraum (15) verbunden ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (15) auf der einen Seite des Kolbens (5) angeordnet ist und daß auf der anderen Seite des Kolbens (5) ein zweiter Arbeitsraum (23) zwischen dem Zylinder (6) und dem Kolben (5) bestimmt wird, daß dem zweiten Arbeitsraum (23) ein zweites in Ansaugrichtung durchlässiges Rückschlagventil (22) zugeordnet ist, das mit einem Punkt der Verbindung (18) zwischen dem ersten Ventil (10) und dem Ort für eine Saugpipette (20) verbunden ist, und daß dem zweiten Arbeitsraum (23) ein drittes (24) und dem ersten Arbeitsraum (15) ein viertes (21) in Auslaßrichtung durchlässiges Rückschlagventil zugeordnet sind, die beide über eine Leitung (7) mit dem Ort für eine Kartusche (8) und/oder eine Löteinrichtung (25) verbunden sind.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten und zweiten Ventil (10, 22) mehrere Saugpipetten (20) nachgeschaltet sind, von denen jede über ein Umschaltventil (26) zuschaltbar ist, das in seiner ersten Stellung die Saugpipette (20) mit dem ersten und zweiten Ventil (10, 22) verbindet und in seiner zweiten Stellung die Saugpipette (20) belüftet.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (26) in seiner zweiten Stellung die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Ventil (10, 22) und dem nachfolgenden Umschaltventil (26) oder der Atmosphäre herstellt.

12. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem dritten und vierten Ventil (24, 21) mehrere Kartuschen (8) und/oder Löteinrichtungen (25) nachgeschaltet sind, von denen jede über ein weiteres Umschaltventil (26) zuschaltbar ist, und daß das weitere Umschaltventil (26) in seiner einen Stellung eine Verbindung zwischen dem dritten und vierten Ventil (24, 21) und der Kartusche (8) bzw. der Löteinrichtung (25) herstellt, und in seiner zweiten Stellung die Kartusche (8) bzw. die Löteinrichtung (25) entlüftet.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Umschaltventil (26) in seiner zweiten Stellung die Verbindung zwischen dem dritten und vierten Ventil (24, 21) und der jeweils nachfolgenden Kartusche (8) bzw. Löteinrichtung (25) oder der Atmosphäre herstellt.

14. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Leitung (7) zwischen dem dritten (24) und vierten (21) Ventil eine Druckverteilerleitung (44) verbunden ist, an der mehrere Druckanschlüsse (46) zur Verbindung mit je einem Dosiergerät oder einem Lötgerät vorgesehen sind.

15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverteilerleitung (44) über ein fünftes Rückschlagventil (40) mit der Leitung (7) verbunden ist.

16. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Verbindungsleitung (18) zwischen dem ersten und zweiten Ventil (22) eine Vakuumverteilerleitung (45) verbunden ist, an der mehrere Vakuumanschlüsse (47) zur Verbindung mit einem Bestückungsgerät vorgesehen sind.

17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (18) über ein sechstes Rückschlagventil (41) mit der Vakuumverteilerleitung (45) verbunden ist.

18. Gerät nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Bestückgerät, jedem Dosiergerät und jedem Lötgerät ein Stellventil (51, 52) zugeordnet ist, das in seiner einen Stellung die Verbindung zwischen dem Vakuum- bzw. Druckanschluß (47 bzw. 46) und dem jeweiligen Gerät herstellt und in seiner anderen Stellung die Verbindung zum Vakuum- bzw. Druckanschluß (47 bzw. 46) verschließt und das jeweilige Gerät mit der Umgebung verbindet.

19. Gerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Druckanschluß (46) eine Druckmeßeinrichtung (48, 50) verbunden ist, die ein Stellsignal (s) erzeugt, wenn der Druck in der Druckleitung (44) auf einen vorgegebenen Wert abfällt, und daß das Stellsignal (s) an ein weiteres Stellventil (43) anlegbar ist, das in seiner dann eingenommenen Stellung die Verbindungsleitung (18) mit der Umgebung verbindet und das in seiner anderen Stellung die Verbindung zwischen der Verbindungsleitung (18) und der Umgebung unterbricht.

20. Gerät nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Vakuumanschluß (47) eine Druckmeßeinrichtung verbunden ist, die ein Stellsignal erzeugt, wenn das Vakuum in der Vakuumleitung einen vorgegebenen Wert nicht erreicht, und daß das Stellsignal an ein noch weiteres Stellventil (42) anlegbar ist, das in seiner dann eingenommenen Stellung die Leitung (7) mit der Umgebung verbindet und in seiner anderen Stellung die Verbindung zwischen der Leitung (7) und der Umgebung unterbricht.

21. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (6) als Hohlraum in einem Gehäuseblock (55) ausgebildet ist, daß das erste (10) und zweite (22) und/oder das dritte (24) und vierte (21) Ventil in Hohlräumen (56, 57) des Gehäuseblockes (55) oder eines weiteren Gehäuseblockes einsetzbar sind und daß die das erste (10) und zweite (22) Ventil verbindende Verbindungsleitung (18) und/oder die das dritte (24) und vierte (21) Ventil verbindende Leitung (7) sowie die Verbindungen (59, 60) zwischen dem ersten (10) und vierten (21) Ventil und dem Arbeitsraum (15) und/oder zwischen dem dritten (24) und zweiten (22) Ventil und dem zweiten Arbeitsraum Arbeitsraum (23) als den Gehäuseblock (55) oder als wenigstens teilweise den Gehäuseblock (55) und den weiteren Gehäuseblock durchsetzende Durchgänge ausgebildet sind.

22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das fünfte Ventil (40) und/oder das sechste Ventil (41) in Hohlräumen des Gehäuseblockes oder des weiteren Gehäuseblockes angeordnet und über im Gehäuseblock (55) oder im weiteren Gehäuseblock ausgebildete Durchgänge mit der Druckverteilerleitung (44) bzw. der Vakuumverteilerleitung (45), die ebenfalls die Form von Durchgängen in dem Gehäuseblock (55) oder dem weiteren Gehäuseblock aufweisen, und über weitere Durchgänge mit den die Leitung (7) und die Verbindungsleitung (18) darstellenden Durchgängen verbunden sind.

23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckanschlüsse (46) und/oder die Vakuumanschlüsse (47) Öffnungen (91 bzw. 92) umfassen, die in einer Außenfläche des Gehäuseblockes (55) oder des weiteren Gehäuseblockes liegen und daß die Öffnungen (91 bzw. 90) über Durchgänge (92, 93) mit den die Druckleitung (44) bzw. die Vakuumverteilerleitung (45) bildenden Durchgängen in Verbindung stehen.

24. Gerät nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und vierte Ventil (10, 21) und das zweite und dritte Ventil (22, 24) und/oder das fünfte und sechste Ventil (40, 41) jeweils zu einer Einheit zusammengefaßt sind, die in einem Hohlraum (56, 57, 58) angeordnet ist.