DE4314027A1

DE4314027A1 - Soldering head for use in modular positioning systems - comprises at least one soldering iron and solder feed movable on vertical axis and rotatable on same axis by means of adjustment drive motors

Info

Publication number: DE4314027A1
Application number: DE19934314027
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing Kroes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-04-29
Publication date: 1993-11-11
Also published as: ATA94192A; AT398921B

Abstract

Soldering head for use in modular systesm comprises at least one soldering iron and solder feed movable along the vertical axis (Z-axis) and rotatable about the same axis by means of adjustment drive motors (7, 10, 19, 19'), mounted on the soldering head. The soldering iron (1, 1') and solder feed (2, 2') are fixed on a mounting plate (29) which moves together with a plate (13) driven along the Z-axis by an adjusting motor (10) and one of the plates (13, 29) is provided with a distance sensor, pref. magnetic, relative to the other plate. Two opposite soldering irons (1, 1') are equippped with at least one solder feed (2, 2') each. A freely programmable control for the adjustment motors (6, 6', 7, 10, 19, 16') and for all parameters such as soldering tmep. and time, solder quantity etc. is built into the soldering head. A soldering system incorporating at least one soldering head and a 2-axis (X-Y) positioning system linked to a centralised electronic controller is also claimed. USE/ADVANTAGE - The claimed soldering head is used in conjunction with modular positioning systems for spot soldering of electrical and electronic components and facilitates integration in automated lines.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lötkopf zur Anwendung in modularen Systemen, mit Anbringung an einem Ständer, Träger, Robotarm, etc. auf einem Lötplatz, umfassend zumindest einen Lötkolben und eine Lötzinnzuführung, die beide entlang einer vorzugsweise vertikalen Achse verschiebbar am Lötkopf montiert sind, sowie ein Lötsystem mit zumindest einem Lötkopf.The invention relates to a soldering head for use in modular systems, with attachment on a stand, carrier, robot arm, etc. on a soldering station, comprising at least one Soldering iron and a solder lead, both along a preferably vertical axis are slidably mounted on the soldering head, and a soldering system with at least one soldering head.

Prinzipiell gibt es zwei Lötverfahren für die Fertigung von elektrischen oder elektronischen Baugruppen. Massenlötverfahren wie beispielsweise Schwall-, Wellen-, Reflow-Löten werden angewandt, um Elektronikbaugruppen mit dem Prinzip zweidimensionaler Lage der Lötpunkte in großen Stückzahlen anzufertigen. Ihr Vorteil liegt im großen Durchsatz der Kostengünstigkeit und der sehr guten Lötqualität bei Einhaltung der Lötparameter. Anderseits sind aber auch die Nachteile nicht zu übersehen, die darin liegen, daß etwa die Lötobjekte vorwiegend rechteckig sein müssen, daß keine Doppelbestückung möglich ist, die Lötstellen in einer Ebene liegen müssen, die Bauteile während des Lötvorganges mechanisch fixiert werden müssen und darüberhinaus einer hohen Temperaturbelastung unterliegen. Nicht zu verlötende Stellen oder Lötaugen müssen mit Masken abgedeckt werden. Bei kleinen und mittleren Stückzahlen entstehen große Rüstkosten dadurch, daß für jede Art von Lötobjekt die optimalen Lötparameter, wie etwa Temperatur, Vorheizen, Flußmittel- Lötgeschwindigkeit etc. ermittelt werden müssen. Darüberhinaus ergibt sich bei nicht kontinuierlichem Betrieb ein relativ hoher Ausschuß in der Anlaufphase, der durch schlechte Lötstellen, Zinnbrücken, temperaturbelastete Bauteile und mangelnde Lötzinnreinheit bewirkt wird. Insgesamt ist mit hohen Investitionskosten, einem großen Platzbedarf sowie hohem Energieverbrauch zu rechnen.In principle there are two soldering processes for the production of electrical or electronic Assemblies. Mass soldering processes such as wave, wave, reflow soldering applied to electronic assemblies using the principle of two-dimensional location of the solder points to manufacture in large numbers. Your advantage lies in the high throughput of the Cost-effectiveness and the very good soldering quality while observing the soldering parameters. On the other hand However, the disadvantages that lie in the fact that the soldering objects, for example, cannot be overlooked predominantly have to be rectangular so that double mounting is not possible must lie on one level, the components are mechanically fixed during the soldering process must and are also subject to a high temperature load. Not to be soldered Places or pads must be covered with masks. For small and medium-sized Large setup costs arise from the fact that the for each type of soldering object optimal soldering parameters, such as temperature, preheating, flux soldering speed etc. must be determined. In addition, there is a non-continuous operation relatively high scrap in the start-up phase, which is caused by bad solder joints, tin bridges, temperature-stressed components and insufficient solder purity is caused. Overall is with high investment costs, a large space requirement and high energy consumption count.

Einzellötverfahren, wie etwa die Handlötung oder der Einsatz von Lötautomaten, sind dagegen sehr flexibel und werden bei der Fertigung von Elektronikbaugruppen als Ergänzung zu Massenlötverfahren angewendet. Auch bei Anwendungen, die eine selektive Anpassung an die Lötstellen erfordern, wird auf diese Verfahren zurückgegriffen. Beispiele hiefür wären schwer zugängliche Lötpunkte in dreidimensionaler Anordnung, eine geringe Anzahl von Lötstellen, jedoch kompliziertes Handling des Lötobjektes oder auch Temperaturempfindlichkeit der anzubringenden Bauteile. Weitere Einsatzgebiete für die Einzellötverfahren betreffen das Löten von Anschlüssen an Spulen und Relais, das Löten der Verbindungen zwischen Kabel und Stecker sowie die doppelseitige Bestückung von Leiterplatten zur Erhöhung der Packungsdichte. Den oben genannten Vorteilen, zu denen noch hinzukommt, daß praktisch keine Rüstzeiten anfallen, nur ein geringer Energiebedarf besteht und die Einzellötverfahren im Anschluß an Bestückungsplätze in Fertigungslinien integrierbar sind sowie eine optische Kontrolle der Lötstelle noch während des Lötvorganges ermöglichen, stehen die Nachteile (hauptsächlich der Handlötung) entgegen, daß im Vergleich zur Massenlötung nur geringe Lötgeschwindigkeiten erzielbar sind, die Lötstellen nicht direkt in eine Automatisierungskette integrierbar sind und hohe Kosten pro Lötstelle anfallen. Bei der Handlötung ist darüberhinaus eine Einschulung der Lötperson notwendig, was weitere Kosten und Personalprobleme aufwirft und wobei anderseits die Qualität der Lötung nicht objektivierbar ist.Individual soldering methods, such as hand soldering or the use of automatic soldering machines, are against this very flexible and are used as a supplement in the manufacture of electronic assemblies Mass soldering process applied. Even for applications that selectively adapt to the If solder joints are required, these methods are used. Examples of this would be difficult accessible soldering points in three-dimensional arrangement, a small number of soldering points, however complicated handling of the soldering object or temperature sensitivity of the components to be attached. Further areas of application for the individual soldering processes concern soldering of connections to coils and relays, soldering the connections between cables and Plug and the double-sided assembly of printed circuit boards to increase the Packing density. The advantages mentioned above, to which is added that practically none Setup times are incurred, there is only a low energy requirement and the individual soldering processes in the Connection to assembly stations in production lines can be integrated as well as an optical Allowing control of the soldering point during the soldering process, the disadvantages are (mainly the hand soldering) contrary to the fact that only small in comparison to the mass soldering Soldering speeds can be achieved, the solder joints are not directly in an automation chain can be integrated and incur high costs per solder joint. With hand soldering is beyond that a training of the soldering person is necessary, which further costs and personnel problems raises and on the other hand the quality of the soldering cannot be objectified.

Bei praktisch allen derzeit existierenden Lötköpfen ist dieser mit zumindest einem Lötkolben, einer Lötzinnzufuhr, der Zirnhalterung sowie einem Befestigungsflansch versehen. Teilweise ist der Lötkolben federnd befestigt, wobei jedoch je nach der relativen Position von Lötobjekt und Lötkopf die auf das Lötobjekt ausgeübte Kraft unterschiedlich ist. Um nur die einfachsten Bewegungen durchzuführen, beispielsweise den Lötkopf zum Lötobjekt hin abzusenken und wieder abzuheben, ist eine externe Positioniereinrichtung erforderlich, die bei einfachen Systemen oft pneumatisch betätigt ist. Bei Bewegungen in und um mehrere Achsen wird die Positioniereinrichtung schon sehr groß und muß relativ genau arbeiten, da sich die Einzeltoleranzen der Komponenten addieren. Die Größe resultiert daraus, daß alle Achsen den schweren Lötkopf bewegen müssen und die Grundeinheit daher ein mehrfaches des Lötkopfgewichtes verarbeiten muß.With practically all currently existing soldering heads, this has at least one soldering iron, a solder supply, the pear holder and a mounting flange. Partially the soldering iron is spring-mounted, but depending on the relative position of the object to be soldered and solder head the force exerted on the solder object is different. To only the simplest Carry out movements, for example lowering the soldering head towards the soldering object and To take off again, an external positioning device is required Systems are often pneumatically operated. For movements in and around several axes, the Positioning device is already very large and has to work relatively precisely since the Add individual component tolerances. The size results from the fact that all axes have the need to move heavy soldering head and therefore the base unit a multiple of Must handle solder head weight.

So beschreibt die EP-PS 2 15 122 eine Lötanlage, bestehend aus einem Lötkopf, der auf einem einstellbaren Trägerarm angebracht ist, einer getrennt davon angeordneten Anlage zur Lötzinnspeicherung und zur gesteuerten Zufuhr desselben zum Lötkopf sowie einer getrennt von beiden zuvor genannten Anlageteilen angeordneten Reinigungseinrichtung mit zugehöriger Steuerelektronik. Der Lötkolben selbst sowie ein Halter für die Lötzinnführung sind auf einer Basisplatte einstellbar befestigt, wobei diese Basisplatte selbst durch einen Pneumatikzylinder entlang einer einzigen Achse verschiebbar ist.For example, EP-PS 2 15 122 describes a soldering system consisting of a soldering head on one adjustable support arm is attached, a separately arranged system for Soldering tin and for the controlled supply of the same to the soldering head and one separately of the two above-mentioned parts of the system arranged cleaning device with associated Control electronics. The soldering iron itself and a holder for the solder guide are on one Base plate adjustable, this base plate itself by a pneumatic cylinder is slidable along a single axis.

Auch bei der Konstruktion des Lötkopfes gemäß der DE-OS 39 28 091 bilden Lötkolben und Lötzinnzuführung eine entlang einer Achse verschiebbare Einheit, wobei diese Einheit gegenüber einer Trägerplatte verschiebbar ist, an der sie als auch der die Verschiebung bewerkstelligende Antrieb befestigt sind.Also in the construction of the soldering head according to DE-OS 39 28 091 form soldering iron and Solder lead a unit that can be moved along an axis, this unit is displaceable relative to a carrier plate on which it as well as the displacement accomplishing drive are attached.

Bei den meisten Systemen sind die einzelnen Komponenten mit halbautomatischen Steuerungen versehen, so daß bei einer Koppelung zu einem Lötsystem nur sehr schwer eine komplette Programmierbarkeit (Systemdurchgriff) gewährleistet wird. Die Erstellung eines Programmes für eine Lötaufgabe ist demnach auch sehr kompliziert, da durch die vielen Komponenten keine einheitliche lötaufgabenspezifische Programmierbarkeit gegeben ist. In most systems, the individual components are semi-automatic Provide controls so that a coupling to a soldering system is very difficult complete programmability (system penetration) is guaranteed. The creation of a Programs for a soldering task is therefore also very complicated because of the many Components there is no uniform soldering task-specific programmability.

Daher wird meist der Lötkopf nur als Zusatzwerkzeug für bestehende Roboter in Montagestraßen verwendet. Ein geeigneter Montageroboter ist jedoch relativ schwer (ca. 100 kg), die Steuerung ist nahezu ebenso schwer, so daß ein eigenes Fundament benötigt wird. Darüberhinaus ist die Programmierung sehr schwierig und die Systemkosten für eine derartige Anlage sind sehr hoch. Daher ist ein solches System ungeeignet, einzelne Lötarbeitsplätze lokal zu automatisieren, da große bauliche und logistische Maßnahmen und hohe Investitionen notwendig sind.Therefore, the soldering head is usually only used as an additional tool for existing robots Assembly lines used. However, a suitable assembly robot is relatively difficult (approx. 100 kg), the control is almost as heavy, so that a separate foundation is required. In addition, programming is very difficult and the system costs for such Plant are very high. Such a system is therefore unsuitable, individual soldering workstations locally to automate because of large structural and logistical measures and high investments are necessary.

Zwar existieren kleine Lötsysteme im Niedrigkostenbereich, die geringen Platzbedarf und geringes Gewicht aufweisen, sowie lediglich den üblichen Stromanschluß benotigen. Diese beinhalten jedoch keine Sensorik, besitzen nur geringe Modularität, wodurch insbesondere bei geometrisch kompliziert gestalteten Lötobjekten das Einsatzgebiet sehr eingeengt ist.Small soldering systems exist in the low-cost range, which require little space and have low weight and only need the usual power connection. These However, do not contain any sensors, have only a low level of modularity, which means that in particular geometrically complicated designed soldering objects the area of application is very narrow.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, einen Lötkopf dahingehend zu gestalten, daß beim Einzellötverfahren die Handlötung mit ihren Vorteilen möglichst optimal nachgebildet wird, jedoch die dabei beschriebenen Nachteile weitestgehend vermieden werden können. Der Lötkopf sollte imstande sein, die Lötkolbenpositionierung und die Zinnzuführung so selektiv wie möglich der Lötstelle anzupassen. Dabei soll der Lötkopf die Integrierung in Automatisierungsketten ermöglichen und in möglichst einfacher Weise mit anderen Systemkomponenten dieser Kette verwendbar sein.The object of the present invention was to provide a soldering head design that the individual soldering process with its advantages as optimal as possible is reproduced, but the disadvantages described are largely avoided can. The soldering head should be able to position the soldering iron and the tin feed adapt to the solder joint as selectively as possible. The soldering head should be integrated in Enable automation chains and in the simplest possible way with others System components of this chain can be used.

Weiters sollte ein Lötsystem unter Verwendung eines derartigen Lötkopfes angegeben werden, das ebenfalls der soeben genannten Aufgabenstellung entspricht und in einfacher Weise die gegenseitige Abstimmung der Systemkomponenten aufeinander und das Zusammenwirken mit den anderen Systemen der Automatisierungskette gestattet. Auch bei Erweiterungen sollen dabei keine Begrenzungen hinsichtlich der Komplexität auftreten.Furthermore, a soldering system should be specified using such a soldering head, which also corresponds to the task just mentioned and in a simple manner mutual coordination of the system components and the interaction with the other systems in the automation chain. Even with extensions there are no limits in terms of complexity.

Zur Lösung der ersten Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß lediglich der Lötkolben und die Lötzinnzuführung um eine parallel zur Verschiebungsachse liegende Achse, vorzugsweise dieselbe Achse, verdrehbar am Lötkopf montiert sind, wobei die Bewegungen von am Lötkopf angebrachten Stellmotoren bewerkstelligbar sind. Es müssen also nur relativ leichte Teile bewegt werden, während die schweren Zinnrollen und die Befestigungsmechanik fix bleiben. Dadurch verringert sich die Antriebsleistung der Stellmotoren auf einige wenige Watt. Das Gesamtgewicht des Lötkopfes wird nur geringfügig erhöht, jedoch steigt die Flexibilität durch die Beweglichkeit unter Einbeziehung der Verdrehung des Lötkolbens und der Lötzinnzuführung enorm an. Schon der einzelne Lötkopf ist daher für wesentlich komplexere Aufgaben geeignet als die bisher üblichen Konstruktionen. Bei Einbindung in ein komplexeres System können zusätzlich vorgesehene Positioniereinrichtungen wesentlich einfacher und leichter ausfallen, wobei an deren Genauigkeit wesentlich geringere Ansprüche gestellt werden als bei den üblichen Lötköpfen.To solve the first problem, the invention provides that only the soldering iron and the solder lead around an axis parallel to the axis of displacement, preferably the same axis, are rotatably mounted on the soldering head, the movements of servomotors attached to the soldering head. So it just has to be relative light parts are moved while the heavy tin rolls and the fastening mechanism stay fixed. This reduces the drive power of the servomotors to a few Watt. The total weight of the soldering head is increased only slightly, but it increases Flexibility through the mobility including the twist of the soldering iron and the solder supply enormously. The single soldering head is therefore essential suitable for more complex tasks than the usual constructions. When integrated into a More complex system can additionally provided positioning devices significantly turn out to be simpler and easier, with their accuracy being much lower be put as with the usual soldering heads.

Um Beschädigungen sowohl des Lötobjektes als auch des Lötkopfes zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Lötkolben und die Lötzinnzuführung an einer Montageplatte befestigt sind, die mit einer durch einen Stellmotor entlang einer Achse verschiebbaren Platte zusammenwirkt, wobei an einer der Platten ein Abstandssensor zur anderen Platte, vorzugsweise auf Magnetbasis, vorgesehen ist.In order to avoid damage to both the soldering object and the soldering head According to the invention provided that the soldering iron and the solder lead on one Mounting plate are attached with an actuator along an axis slidable plate cooperates, with a distance sensor on one of the plates another plate, preferably on a magnetic basis, is provided.

Vorteilhafterweise sind die Anbringungselemente für den zumindest einen Lötkolben frei beweglich angebracht und sie wirken mit einem durch einen Stellmotor betätigten Mitnehmer zusammen, wobei die Anbringungselemente auf den Mitnehmer hin von einer Feder beaufschlagt und mit einem Abstandssensor zum Mitnehmer, vorzugsweise auf Magnetbasis, versehen sind. Wenn nach dem Absenken des Lötkopfes zur Lötebene oder dem Aufsetzen des Lötkolbens auf die Lötstelle der entsprechende Stellmotor weiter aktiviert bleibt, entfernen sich die beiden Platten voneinander bzw. entfernt sich der Mitnehmer von den Anbringungselementen des Lötkolbens und das dabei sich ändernde Signal des Abstandssensors kann zur Steuerung, insbesondere zum Stoppen des Stellmotors, verwendet werden. Somit wird vermieden, daß das Lötobjekt und die Lötstelle einer zu hohen Belastung durch den Lötkolben ausgesetzt ist. Gleichzeitig wird durch diese Anordnung die Lötstelle, gleich in welcher absoluten Position sie sich auch befindet, immer der gleichen Behandlung ausgesetzt, so daß durch die oben genannten Merkmale sowohl eine Sensorik zur Erkennung der Lötebene in Richtung der Z-Achse der Verschiebung des Lötkolbens als auch eine Sensorik zur Erkennung des Lötpins und damit ein Toleranzausgleich für die Anbringung des Lötkopfes, die Feineinstellung des Lötkolbens selbst, die Anbringung des Lötobjektes als auch die allfällige Positionierung mittels zusätzlicher Positioniereinrichtungen gegeben ist.The attachment elements for the at least one soldering iron are advantageously free movably attached and they act with a driver operated by a servomotor together, the attachment elements towards the driver by a spring acted upon and with a distance sensor to the driver, preferably on a magnetic basis, are provided. If after lowering the soldering head to the soldering level or putting the Soldering iron on the soldering point the corresponding servomotor remains activated, move away the two plates from each other or the driver moves away from the Attachment elements of the soldering iron and the changing signal of the Distance sensor can be used for control, in particular for stopping the servomotor will. It is thus avoided that the object to be soldered and the solder joint are subjected to excessive stress exposed by the soldering iron. At the same time, this arrangement makes the solder joint no matter in which absolute position it is, always the same treatment exposed so that by the above features both a sensor system for detection the solder plane in the direction of the Z axis of displacement of the soldering iron as well Sensor technology for detection of the solder pin and thus a tolerance compensation for the attachment of the Soldering head, the fine adjustment of the soldering iron itself, the attachment of the soldering object as well the possible positioning is provided by means of additional positioning devices.

Um eine größere Breite an verschiedenen Lötstellen an einem Lötobjekt abdecken zu können bzw. für mechanisch komplizierte und sehr große Lötstellen einen guten Wärmeübertrag und damit kurze Lötzeiten zu erreichen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß am Lötkopf zwei einander gegenüberliegende Lötkolben mit zumindest je einer Lötzinnzuführung vorgesehen sind. Dadurch können Lötstellen zangenartig umschlossen werden, um in relativ kurzer Zeit relativ große Wärmemengen übertragen zu können.To be able to cover a larger width at different solder points on a solder object or for mechanically complicated and very large solder joints a good heat transfer and thus achieving short soldering times is according to a further feature of the invention provided that on the soldering head two opposing soldering irons with at least each a solder lead are provided. As a result, solder joints can be enclosed like pliers to be able to transfer relatively large amounts of heat in a relatively short time.

Vorteilhafterweise sind Drehbereiche der Lötkolben, um ±180° für die bestmögliche räumliche Anpassung an die Lötstellen an allfällige Hindernisse bzw. allgemein die Geometrie des Lötobjektes vorgesehen. Advantageously, the range of rotation of the soldering iron is ± 180 ° for the best possible spatial Adaptation to the solder joints on any obstacles or generally the geometry of the Soldering object provided.

Um den Lötkopf für sich autark in einer Assembling-Linie einsetzen zu können, wobei er lediglich an einem Ständer montiert sein muß, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß eine vorzugsweise frei programmierbare Steuerung für die Stellmotore der Lötkolben und der Lötzinnzuführungen sowie für alle Parameter wie Löttemperatur, Lötzeit, Zinnmenge usw. im Lötkopf eingebaut ist. Das für ein bestimmtes Lötobjekt benötigte Arbeitsprogramm kann verlustsicher in der Steuerschaltung des Lötkopfes selbst gespeichert sein, vorzugsweise in einem EEPROM und braucht jedesmal bei Eintreffen eines Lötobjektes am Lötplatz lediglich automatisch gestartet werden. Die spezifische und echtzeitmäßig kritische Steuerung des einzelnen Lötkopfes wird vor Ort durchgeführt, wobei wegen der begrenzten Datenmengen sehr preisgünstige Microcontroller eingesetzt werden können. Durch die hohen Integrationsdichten, die etwa durch die SMD-Technik auch bei den Leistungshalbleitern große Packungsdichten erreichbar machen, sind die Störprobleme dieser Teile viel leichter beherrschbar. Die empfindlichen Sensorsignale müssen also nicht wie bei herkömmlichen Systemen zusammen mit Stellsignalen mit Leistung, z. B. von Motoren, im selben Kabel geführt werden. So bräuchte beispielsweise jeder Lötkopf alleine einen etwa 50- poligen Anschluß zur kompletten Steuerung, was zu erheblichen Abschirm- und Isolationsproblemen führt, wobei diese vielpoligen Kabel durch die ständigen mechanischen Beanspruchungen überdies ein problematischer Verschleißfaktor sind. Auch die Raumprobleme durch die naturgemäß begrenzte Kabellänge derartiger Verbindungen ist zu beachten. All diese Probleme können durch die erfindungsgemäßen Merkmale vermieden werden.In order to be able to use the soldering head autonomously in an assembling line, whereby he only has to be mounted on a stand is, according to a further feature Invention provided that a preferably freely programmable control for Actuators of the soldering iron and the solder feeds as well as for all parameters such as Soldering temperature, soldering time, amount of tin etc. is built into the soldering head. That for a specific one The work program required for the object to be soldered can be loss-protected in the control circuit of the soldering head be stored, preferably in an EEPROM and needs each time it arrives of a soldering object at the soldering site can only be started automatically. The specific and Real-time critical control of the individual soldering head is carried out on-site, whereby Because of the limited amount of data, very inexpensive microcontrollers can be used can. Due to the high integration densities, which is also the case with the SMD technology Making power semiconductors reach high packing densities is the problem with this Parts much easier to control. The sensitive sensor signals do not have to be the same as for conventional systems together with control signals with power, e.g. B. of engines in same cable. For example, each soldering head alone would need about 50- pin connection for complete control, which leads to considerable shielding and Isolation problems leads, these multipole cables due to the constant mechanical Stresses are also a problematic wear factor. Also the space problems due to the naturally limited cable length of such connections, please note. All these Problems can be avoided by the features according to the invention.

Zur einfachen, wiederholt möglichen und kontrollierbaren Programmierung ist der Lötkopf gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einem Anschluß für eine Programmier- und Kontrolleinrichtung versehen. Damit ist eine einfache und effiziente Programmierung und Anpassung an die Lötobjekte möglich, wobei das Lötprogramm jedes einzelnen Lötkopfes rasch an Änderungen der Lötobjekte angepaßt werden kann, ohne daß andere Systemkomponenten davon betroffen sind. Dies bedeutet natürlich einen erheblichen Zeit- und Kostenvorteil bei Änderungen am Lötobjekt, am Fertigungsablauf und bei der Fehlersuche und -korrektur.The soldering head is for simple, repeatedly possible and controllable programming according to a further feature of the invention with a connection for a programming and Control device provided. This makes programming simple and efficient Adaptation to the objects to be soldered is possible, with the soldering program for each individual soldering head can be quickly adapted to changes in the soldering objects without others System components are affected. Of course, this means a considerable amount of time and effort Cost advantage for changes to the soldering object, the production process and for troubleshooting and correction.

Vorteilhafterweise ist ein Anschluß für eine Steuerleitung zur Beeinflussung des Programmablaufes von außen vorgesehen. Dadurch ist der einzelne Lötkopf in Abhängigkeit von den tatsächlichen Gegebenheiten der Assembling-Linie ansteuerbar, um das Lötprogramm bei Vorhandensein eines neuen Lötobjektes von neuem zu beginnen, wobei jedoch das Programm selbst im Lötkopf gespeichert ist und keine weiteren Steuerdaten übertragen werden müssen. Advantageously, a connection for a control line to influence the Program run provided from the outside. As a result, the individual soldering head is dependent can be controlled by the actual conditions of the assembling line to the soldering program to start anew when a new soldering object is present, but this Program itself is stored in the soldering head and no further control data are transferred have to.

Vorzugsweise ist die Steuerleitung ein genormter 2-Draht-Bus, der den Vorteil hat, daß er hardwaremäßig bereits genormt ist und auch softwaremäßig auf dem Weg dorthin ist. Die gesamte Verdrahtung ist also standardisiert und durch die störsichere symmetrische Ausführung sind auch sehr große Entfernungen (bis 2km) überbrückbar. Es lassen sich nahezu unbegrenzt Module einfügen und auch die Einbindung von Fremdfabrikaten ist durch die Normung der Schnittstellen in einfacher Weise möglich.The control line is preferably a standardized 2-wire bus, which has the advantage that it is already standardized in terms of hardware and software is also on the way there. The All wiring is standardized and due to the interference-free symmetrical Very large distances (up to 2 km) can be bridged. It can be almost insert unlimited modules and the integration of third party products is also possible through the Standardization of the interfaces possible in a simple manner.

Bei Einbindung in ein gesamtes Lötsystem ist der zumindest eine bislang beschriebene Lötkopf steuerungsmäßig mit einer Steuerelektronik, vorzugsweise mit einem Microcontroller, über eine Steuerleitung, vorzugsweise einen 2-Draht-Bus, verbunden. Dies gestattet eine höchstmögliche Entkoppelung der einzelnen Module und der von diesen durchgeführten einzelnen Lötprogramme, so daß eine hohe Systemlebensdauer zu erwarten ist. Bei Modernisierung einzelner Module sind die anderen Teile des Systems praktisch nicht betroffen. Da die gesamte Systemverwaltung der einzelnen Module durch die in diesen integrierte Steuerung durchgeführt wird, hat der Benutzer den vollkommenden Systemdurchgriff von der zentralen Steuerelektronik bis hin zur Lötstelle, ohne sich jedoch um die genaue Umsetzung kümmern zu müssen. Dadurch kann sich der Anwendung voll auf die Lötaufgabe konzentrieren. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zumindest ein Lötkopf, wie zuvor beschrieben, auf einer Halterung in Richtung zweier nicht zueinander und nicht zur Bewegungsrichtung des zumindest einen Lötkolbens paralleler Achsen bewegbar auf einer Positioniereinrichtung montiert, wobei vorzugsweise jede Bewegung über Steuerleitungen von der zentralen Steuerelektronik beeinflußbar ist. Dies ergibt eine größere räumliche Flexibilität, wobei jedoch an die Positioniergenauigkeit wegen der vorhandenen Ausgleichsmöglichkeit der Toleranzen durch den Lötkopf selbst keine sehr großen Anforderungen gestellt werden. Dadurch können sehr kostengünstige Positioniereinrichtungen verwendet werden.When integrated into an entire soldering system, the at least one soldering head described so far is in terms of control with control electronics, preferably with a microcontroller, via a control line, preferably a 2-wire bus, connected. This allows one highest possible decoupling of the individual modules and the ones carried out by them individual soldering programs, so that a long system life can be expected. At Modernization of individual modules practically does not affect the other parts of the system. Since the entire system management of the individual modules through the integrated in them Control is carried out, the user has complete system access from the central control electronics right down to the solder joint, but without worrying about the exact implementation to take care of. This allows the application to fully focus on the soldering task focus. According to a further feature of the invention, at least one soldering head is like previously described, on a bracket in the direction of two not to each other and not to Direction of movement of the at least one soldering iron movable on a parallel axis Positioning device mounted, preferably each movement via control lines from the central control electronics can be influenced. This gives greater spatial flexibility, however, to the positioning accuracy because of the existing possibility of compensation Tolerances by the soldering head itself are not very demanding. As a result, very inexpensive positioning devices can be used.

Schließlich kann die Steuerelektronik wahlweise Anschlüsse für eine Programmier- und Kontrolleinrichtung, für einen Drucker, einen Computer etc. sowie zumindest ein austauschbares Speichermedium für unterschiedliche Löt- und/oder Steuerprogramme aufweisen. Dadurch erhöht sich als wesentlicher Vorteil die Bedienungsfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Lötsystems, aufbauend auf dem PC-Industriestandard. Für die Benutzeroberfläche wird ein Höchstmaß an Einfachheit geboten. Wenn beispielsweise Bohrdaten der Leiterplatten von einem CAD-System vorhanden sind, reduziert sich die Programmierung auf ein Minimum, da alle spezifischen Parameter für die Positionierung errechnet werden können. Sollte das nicht der Fall sein, so kann im Teach-In oder durch Eingabe der Koordinaten die Lötposition programmiert werden. Die relativ aufwendig zu programmierenden Lötparameter wie Zinnmenge, Löttemperatur, Lötzeit etc. werden nur durch Eingabe der Geometrie mittels einer Lötparameter-Datenbank errechnet. Durch die austauschbaren Speichermedien für die unterschiedlichen Programme ist es möglich, rasch und einfach zwischen bestimmten Produktgruppen zu wechseln und das System dahingehend anzupassen. Mittels eines Druckers könnte beispielsweise eine Zustands- und Fehlerprotokollierung erfolgen.Finally, the control electronics can optionally have connections for a programming and Control device, for a printer, a computer etc. and at least one exchangeable storage medium for different soldering and / or control programs exhibit. This increases the user-friendliness of the Soldering system according to the invention, based on the PC industry standard. For the The user interface is extremely simple. If, for example Drilling data of the printed circuit boards from a CAD system is reduced, the Programming to a minimum as all specific parameters for positioning can be calculated. If this is not the case, it can be done in teach-in or through Entering the coordinates, the soldering position can be programmed. The relatively elaborate too Programming soldering parameters such as amount of tin, soldering temperature, soldering time etc. are only calculated by entering the geometry using a soldering parameter database. Through the removable storage media for different programs, it is possible to quickly and simply switch between certain product groups and the system accordingly adapt. A status and Error logging is done.

Nachfolgend sollen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft näher erläutert werden. Dabei zeigtBelow are preferred with reference to the accompanying drawings Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail by way of example. It shows

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Lötkopfes, Fig. 1 is a schematic overall view of a soldering head according to the invention,

Fig. 2 eine schematische Ansicht des Oberteiles eines erfindungsgemäßen Lötkopfes, Fig. 2 is a schematic view of the upper part of a soldering head according to the invention,

Fig. 3 und 4 Ansichten des Unterteiles eines erfindungsgemäßen Lötkopfes aus zwei verschiedenen Richtungen und Fig. 3 and 4 are views of the lower part of a soldering head according to the invention from two different directions, and

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lötsystems unter Einbindung der erfindungsgemäßen Lötköpfe. Fig. 5 is a schematic representation of a soldering system according to the invention incorporating the soldering heads according to the invention.

Der in Fig. 1 dargestellte Lötkopf weist zwei einander gegenüberliegende Lötkolben 1, 1′ auf, die durch zwei Lötzinnzuführungen 2, 2′ mit Lötzinn versorgt werden. Das Lötzinn ist auf zwei Rollen 3, 3′ im Oberteil des Lötkopfes aufgewickelt und wird durch eine Hohlwelle 4, welche gleichzeitig die Drehachse für den unteren Teil des Lötkopfes bildete zu Lötzinntransporteinrichtungen 5 mit eigenen Motoren 6 geleitet. Die Drehung um die Hohlwelle 4 wird durch einen Motor 7 bewirkt, dessen Welle einen Zahnriemen 8 bewegt. Zusätzlich befindet sich noch eine programmierbare Steuer- und Leistungselektronik für alle Motoren und Lötparameter des dargestellten Lötkopfes unter einer Abdeckung 9 im oberen Bereich des Lötkopfes.The soldering head shown in Fig. 1 has two opposing soldering irons 1 , 1 ', which are supplied by two solder leads 2 , 2 ' with solder. The solder is wound on two rolls 3 , 3 'in the upper part of the soldering head and is passed through a hollow shaft 4 , which simultaneously formed the axis of rotation for the lower part of the soldering head, to solder transport devices 5 with their own motors 6 . The rotation around the hollow shaft 4 is effected by a motor 7 , the shaft of which moves a toothed belt 8 . In addition, there is a programmable control and power electronics for all motors and soldering parameters of the soldering head shown under a cover 9 in the upper area of the soldering head.

Die Bewegung der Lötkolben 1, 1′ und der Lötzinnzuführungen 2, 2′ in Richtung der durch die Hohlwelle 4 gegebenen Drehachse, welche gleichzeitig die Z-Achse darstellt, wird durch einen Motor 10 bewirkt, der über einen Zahnriemen 11 einen Gewindetrieb 12 dreht. Dieser Gewindetrieb 12 hebt oder senkt je nach Drehsinn eine Platte 13. Mit dieser Platte 13 wirkt eine Montageplatte 29 derart zusammen, daß letztere Platte 29, an der die Lötkolben 1, 1′, die Lötzinnzuführungen 2, 2′ und die zugeordneten Motore 6, 6′, 19, 19′ Anbringungseinrichtungen usw. befestigt sind, vom Gewicht der daran befestigten Bauteile gegen die Platte 13 gedrückt wird. Diese durch das Gewicht der Bauteile ausgeübte Wirkung wird vorteilhafterweise noch durch eine Feder 31 verstärkt. Die Anordnung der beiden Platten 13, 29 könnte auch umgedreht sein, wobei dann die Feder 31 erst die gemeinsame Bewegung nach oben ermöglicht.The movement of the soldering iron 1 , 1 'and the solder feeds 2 , 2 ' in the direction of the axis of rotation given by the hollow shaft 4 , which also represents the Z axis, is effected by a motor 10 which rotates a screw drive 12 via a toothed belt 11 . This screw drive 12 raises or lowers a plate 13 depending on the direction of rotation. With this plate 13, a mounting plate 29 cooperates such that the latter plate 29 , to which the soldering iron 1 , 1 ', the solder leads 2 , 2 ' and the associated motors 6 , 6 ', 19 , 19 ' attachment devices, etc. are attached, is pressed against the plate 13 by the weight of the components attached to it. This effect exerted by the weight of the components is advantageously reinforced by a spring 31 . The arrangement of the two plates 13 , 29 could also be reversed, in which case the spring 31 only enables the joint movement upwards.

An einer der beiden Platten 13, 29 ist ein Abstandssensor, vorzugsweise auf Magnetbasis, vorgesehen. Seine Funktion wird später näher erläutert.A distance sensor, preferably on a magnetic basis, is provided on one of the two plates 13 , 29 . Its function will be explained in more detail later.

Fig. 2 zeigt eine schematische Vorderansicht des oberen Teiles des Lötkopfes in einer etwas abgeänderten Ausführung, wobei jedoch die wesentlichen Grundzüge beibehalten wurden. So sind die Rollen 3, 3′ für das Lötzinn zu erkennen, von welchen dieses durch die Hohlwelle 4 weiter zu den Lötzinnzuführungen (hier nicht dargestellt) geführt wird. Auf der linken Seite befindet sich der Motor 7 zur Drehung des Unterteiles um die durch die Hohlwelle 4 gebildete Achse mittels des Zahnriemens 8. Rechts unten befindet sich der Motor 10 für die Bewegung entlang der Z-Achse, der über den Zahnriemen 11 auf den Gewindetrieb 12 einwirkt. Weiters sind auch stabförmige Führungen für die Platten 13, 29 in Z-Richtung vorhanden, von denen die vordere zu sehen und mit 14 bezeichnet ist. Zur Erfassung der Bewegung entlang der Z-Achse ist ein Sensor 15 vorgesehen und zur Erfassung der Drehung ein Sensor 16 im oberen Bereich des Oberteiles des Lötkopfes. Schließlich sind im Oberteil auch noch Anschlüsse 17, 17′ für die Versorgung und die Verbindung mit einer Programmier- und Kontrolleinrichtung bzw. eine Steuerleitung vorgesehen. Fig. 2 shows a schematic front view of the upper part of the soldering head in a slightly modified version, but the essential basic features have been retained. Thus, the rollers 3 , 3 'for the solder can be seen, from which this is further guided through the hollow shaft 4 to the solder feeds (not shown here). The motor 7 for rotating the lower part about the axis formed by the hollow shaft 4 by means of the toothed belt 8 is located on the left side. At the bottom right is the motor 10 for movement along the Z axis, which acts on the screw drive 12 via the toothed belt 11 . There are also rod-shaped guides for the plates 13 , 29 in the Z direction, of which the front one can be seen and is designated by 14 . A sensor 15 is provided for detecting the movement along the Z axis and a sensor 16 in the upper region of the upper part of the soldering head for detecting the rotation. Finally, connections 17 , 17 'are also provided in the upper part for the supply and connection to a programming and control device or a control line.

An der in Z-Richtung beweglichen Montageplatte 29 sind, wie wieder in Fig. 1 zu erkennen ist, neben den Lötkolben 1, 1′ und Lötzinnzuführungen 2, 2′ mit den dazugehörigen Lötzinntransporteinrichtungen 5, 5′, 6, 6′ auch die Anbringungselemente 18, 18′ für die Lötkolben 1, 1′ und die Stellmotore 19, 19′ für die Feinpositionierung der Lötkolben 1,1′ angebracht. Eine vorteilhafte Ausführungsvariante des unteren Teiles des Lötkopfes ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Anbringungselemente 18, 18′ des Lötkolbens 1 sind frei drehbar auf den Wellen 20, 20′ der Motoren 19, 19′ (hier nicht sichtbar) angebracht. Das Anbringungselement 18 besteht aus zwei übereinander liegenden und voneinander beabstandeten Platten 21 (vom Mitnehmer 24 verdeckt und daher strichliert dargestellt) und 22, deren gegenseitige Lage durch Stellschrauben 23 justierbar ist. Der Lötkolben 1 ist an der unteren Platte 22 befestigt, während die Platte 21 auf der Welle 20 drehbar angebracht ist. Auf der selben Welle 20 ist ein Mitnehmer 24 drehfest befestigt, so daß er bei Betätigung des Motors 19 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt werden kann. Mit einer Art Zunge 25 greift der Mitnehmer 24 in den Zwischenraum zwischen den Platten 21 und 22 ein und mittels einer Feder 26 wird die obere Platte 21 gegen die besagte Zunge 25 des Mitnehmers 24 gedrückt. Das Anbringungselement 18′ ist analog aufgebaut. On the mounting plate 29 movable in the Z direction, as can be seen again in Fig. 1, in addition to the soldering iron 1 , 1 'and solder feeds 2 , 2 ' with the associated solder transport devices 5 , 5 ', 6 , 6 ' and the attachment elements 18 , 18 'for the soldering iron 1 , 1 ' and the servomotors 19 , 19 'for the fine positioning of the soldering iron 1.1 ' attached. An advantageous embodiment of the lower part of the soldering head is shown in FIGS . 3 and 4. The attachment elements 18 , 18 'of the soldering iron 1 are freely rotatable on the shafts 20 , 20 ' of the motors 19 , 19 '(not visible here). The attachment element 18 consists of two superposed and spaced apart plates 21 (covered by the driver 24 and therefore shown in broken lines) and 22 , the mutual position of which can be adjusted by means of adjusting screws 23 . The soldering iron 1 is fixed to the lower plate 22 , while the plate 21 is rotatably mounted on the shaft 20 . On the same shaft 20 , a driver 24 is fixed in a rotationally fixed manner so that it can be moved clockwise or counterclockwise when the motor 19 is actuated. With a kind of tongue 25 the driver 24 engages in the space between the plates 21 and 22 and by means of a spring 26 the upper plate 21 is pressed against said tongue 25 of the driver 24 . The attachment element 18 'is constructed analogously.

Fig. 4 zeigt dieselbe Anordnung wie Fig. 3, jedoch aus einer 90° gedrehten Richtung. Dabei ist deutlich der Mitnehmer 24 auf der Welle 20 des Motors 19 zu sehen, gegen dessen Zunge 25 die obere Platte 21 des Anbringungselementes 18 für den Lötkolben 1 mittels der Feder 26 gedrückt wird. Weiters ist zu erkennen, daß die Lötzinntransporteinrichtungen 5 und 5′ aus zwei gegenüberliegenden Rollen bestehen, die vom jeweiligen Motor 6, 6′ angetrieben sind und das Lötzinn durch die verstellbaren Zuführungen 2 und 2′ zu den Spitzen der Lötkolben 1 und 1′ (letzterer hier vom Lötkolben 1 verdeckt) transportieren. Auch die Lötzinntransporteinrichtungen 5 und 5′ sind feinjustierbar an der Montageplatte 29 befestigt. An der oberen Platte 21 ist weiters noch ein Abstandssensor 27 vorgesehen, der vorzugsweise auf magnetischer Basis funktioniert und ein dem Abstand zwischen der Platte 21 und dem Mitnehmer 24 proportionales Ausgangssignal liefert. Die Funktionsweise der lötspezifischen Sensorik unter Verwendung der Abstandssensoren 27 und 28 soll nachfolgend beschrieben werden. Fig. 4 shows the same arrangement as Fig. 3, but from a direction rotated 90 °. The driver 24 on the shaft 20 of the motor 19 can clearly be seen, against the tongue 25 of which the upper plate 21 of the attachment element 18 for the soldering iron 1 is pressed by means of the spring 26 . It can also be seen that the solder transport devices 5 and 5 'consist of two opposite rollers which are driven by the respective motor 6 , 6 ' and the solder through the adjustable feeds 2 and 2 'to the tips of the soldering iron 1 and 1 ' (the latter here covered by the soldering iron 1 ). The solder transport devices 5 and 5 'are finely adjustable attached to the mounting plate 29 . A distance sensor 27 is also provided on the upper plate 21 , which preferably functions on a magnetic basis and delivers an output signal proportional to the distance between the plate 21 and the driver 24 . The functioning of the solder-specific sensors using the distance sensors 27 and 28 will be described below.

Zum Absenken der Lötkolben 1, 1′ an eine Lötstelle, d. h. in eine bestimmte Lötebene,wird der Motor 10 betätigt und setzt die Gewindespindel 12 in Drehung, so daß die Platte 13 in Richtung der Lötebene abgesenkt wird. Durch ihr eigenes und das Gewicht der daran befestigten Bauteile bzw. unter der Wirkung der Federkraft der Feder 31, wird die Montageplatte 29 gegen die Platte 13 gedrückt. Die Montageplatte 29 ist dabei durch an der Platte 13 befestigte Führungssäulen 30 geführt. Nach Erreichen der Lötebene vergrößert sich bei weiterer Betätigung des Motors 10 durch die Abbremsung der Lötkolben 1, 1′ der Abstand zwischen der Montageplatte 29 und der Platte 13 und das dieser Abstandsänderung proportionale Ausgangssignal des Abstandssensors 28 kann verwendet werden, um den Stellmotor 10 anzuhalten. Damit kann eine Beschädigung des Lötobjektes oder auch des Lötkopfes selbst durch zu schnelles oder übermäßiges Absenken und eine Fehlbetätigung des Stellmotors 10 vermieden werden.To lower the soldering iron 1 , 1 'to a solder joint, ie in a certain soldering plane, the motor 10 is actuated and sets the threaded spindle 12 in rotation, so that the plate 13 is lowered in the direction of the soldering plane. The mounting plate 29 is pressed against the plate 13 by its own weight and the weight of the components attached to it or under the action of the spring force of the spring 31 . The mounting plate 29 is guided by guide columns 30 fastened to the plate 13 . After reaching the soldering level increases with further actuation of the motor 10 by braking the soldering iron 1 , 1 ', the distance between the mounting plate 29 and the plate 13 and the output signal of the distance sensor 28 proportional to this change in distance can be used to stop the servomotor 10 . Damage to the object to be soldered or even to the soldering head itself due to the rapid or excessive lowering and incorrect actuation of the servomotor 10 can thus be avoided.

Zum Annähern eines Lötkolbens 1 an eine Lötstelle (Lötpin) wird der Motor 19 derart betätigt, daß sich die Welle 20 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Durch sein Eigengewicht und zusätzlich durch die Wirkung der Feder 26, welche die Platte 21 gegen die Zunge 25 des Mitnehmers 24 drückt, wird auch das Anbringungselement 18 des Lötkolbens 1 in gleicher Weise bewegt. Wenn nun der Lötkolben 1 an der Lötstelle aufliegt, was durch Fortsetzen der Betätigung des Motors 19 erfolgt, entfernt sich die Zunge 25 des Mitnehmers 24 entgegen der Wirkung der Feder 26 von der oberen Platte 21. Der Abstandssensor 27 gibt ein dieser Entfernung proportionales Ausgangssignal, das dazu verwendet werden kann, den Stellmotor 19 anzuhalten. Der Kontakt mit dem Lötobjekt ist daher kraftmäßig immer durch die Feder 26 bestimmt und es ist daher immer und unter allen Bedingungen ein gleichbleibend optimaler Kontakt des Lötkolbens 1 mit dem Lötobjekt zu erzielen. Anderseits kann auch hier eine Beschädigung durch Fehlbetätigung der Stellmotoren vermieden werden. Das ergibt wiederum bei hoher Sicherheit eine sehr hohe Lötqualität bei kurzen Taktzeiten, den möglichen Ausgleich von Positioniertoleranzen und einer einfachen Halterungsanordnung, was besonders bei Anwendungen im Niedrigkostenbereich in der Konsumelektronik und Haushaltstechnik von Bedeutung ist. Bei den Lötplätzen für Kleinserienbestückung kann dabei auf handelsübliche Lötrahmen zurückgegriffen werden, was solche Arbeitsplätze ökonomisch interessant macht.To bring a soldering iron 1 closer to a soldering point (solder pin), the motor 19 is actuated in such a way that the shaft 20 rotates counterclockwise. Due to its own weight and additionally through the action of the spring 26 , which presses the plate 21 against the tongue 25 of the driver 24 , the attachment element 18 of the soldering iron 1 is also moved in the same way. If the soldering iron 1 now rests on the soldering point, which is done by continuing to actuate the motor 19 , the tongue 25 of the driver 24 moves away from the upper plate 21 against the action of the spring 26 . The distance sensor 27 gives an output signal proportional to this distance, which can be used to stop the servomotor 19 . The contact with the object to be soldered is therefore always determined in terms of force by the spring 26 and it is therefore always and under all conditions possible to achieve a consistently optimal contact of the soldering iron 1 with the object to be soldered. On the other hand, damage due to incorrect actuation of the servomotors can also be avoided here. In turn, this results in a very high level of soldering quality with short cycle times, the possible compensation of positioning tolerances and a simple mounting arrangement, which is particularly important for applications in the low-cost range in consumer electronics and household technology. For the soldering stations for small series assembly, customary soldering frames can be used, which makes such workplaces economically interesting.

Nach Beendigung der Lötung wird der Motor 19 derart betätigt, daß sich die Welle 20 und damit auch der Mitnehmer 24 im Uhrzeigersinn (Fig. 3) bewegen. Durch die Zunge 25 wird auch die Platte 21 und damit die Platte 22 und der Lötkolben 1 in die selbe Richtung bewegt und nach links vom Lötpin weg abgehoben. Danach wird auch der Stellmotor 10 in entgegengesetztem Sinn wie zuvor beschrieben, betätigt, so daß die Platte 13 und schließlich auch die Montageplatte 29 mit der daran befestigten Anordnung der Lötkolben 1, 1′ und der Lötzinnzuführungen 2, 2′ nach oben hin vom Lötobjekt weg bewegt werden.After completion of the soldering, the motor 19 is actuated in such a way that the shaft 20 and thus also the driver 24 move clockwise ( FIG. 3). Through the tongue 25 , the plate 21 and thus the plate 22 and the soldering iron 1 is moved in the same direction and lifted away from the solder pin to the left. Thereafter, the servomotor 10 is operated in the opposite sense as described above, so that the plate 13 and finally the mounting plate 29 with the attached arrangement of the soldering iron 1 , 1 'and the solder leads 2 , 2 ' upwards away from the object to be soldered be moved.

In Fig. 5 ist schließlich ein Beispiel für eine mögliche Konfiguration eines erfindungsgemäßen Lötsystems dargestellt. Der Lötkopf K1 zur Bearbeitung des Lötobjektes O1 ist auf einem Ständer S montiert, so daß nur die zuvor in Verbindung mit dem Einzellötkopf beschriebenen Bewegungsmöglichkeiten gegeben sind. Das Lötobjekt O2 erfordert-durch seine größeren Dimensionen eine Anbringung des Lötkopfes K2 mit zusätzlichen Positioniermöglichkeiten, so daß dieser Lötkopf K2 durch die Positioniereinrichtungen X und Y entlang aufeinander senkrecht stehenden Richtungen in der Ebene des Lötobjektes O2 bewegbar ist. Natürlich ist der Lötkopf K2 ebenso mit den oben beschriebenen Stellmotoren zur Bewegung der einzelnen Lötkolben als auch für die Bewegung normal zur Ebene des Lötobjektes 02 versehen.In FIG. 5, an example of a possible configuration, finally, shows a soldering system according to the invention. The soldering head K1 for processing the soldering object O1 is mounted on a stand S, so that only the movement possibilities previously described in connection with the individual soldering head are given. Due to its larger dimensions, the soldering object O2 requires an attachment of the soldering head K2 with additional positioning options, so that this soldering head K2 can be moved in the plane of the soldering object O2 by the positioning devices X and Y along mutually perpendicular directions. Of course, the soldering head K2 is also provided with the servomotors described above for moving the individual soldering irons as well as for the movement normal to the plane of the soldering object 02 .

Die zentrale Komponente des Lötsystems ist der Controller C, der über die Verbindungsleitungen L, vorzugsweise einen genormten 2-Draht-Bus, sowohl die Steuer- und Leistungselektronik der Positioniereinrichtungen X und Y als auch die Steuer- und Leistungselektronik der Lötköpfe K1 und K2 ansteuert. Im gezeigten Beispiel ist der Controller C weiters mit einer Einrichtung P mit Tastatur zur Programmierung und Mittel zur Kontrolle der jeweiligen Steuerelektronik der Positioniereiirrichtungen X und Y sowie der Lötköpfe K1 und K2 verbunden. Weiters ist ein Drucker D für die Zustands- und Fehlerprotokollierung sowie ein Computer R mit dem Controller C verbunden, der eine CAD- ähnliche Programmierung und Bedienung gestattet. The central component of the soldering system is the controller C, which over the Connection lines L, preferably a standardized 2-wire bus, both the control and Power electronics of the positioning devices X and Y as well as the control and Controls the power electronics of the soldering heads K1 and K2. In the example shown is the Controller C further with a device P with keyboard for programming and means for Control of the respective control electronics of the positioning devices X and Y and the Soldering heads K1 and K2 connected. Furthermore, there is a printer D for the status and Error logging and a computer R connected to the controller C, which is a CAD Similar programming and operation allowed.

Der Controller C ist darüberhinaus mit einem austauschbaren Speichermedium M zur Speicherung und zum Abruf unterschiedlicher Löt- und/oder Steuerprogramme versehen.The controller C is also with an exchangeable storage medium M. Storage and to call up different soldering and / or control programs provided.

Schließlich können auch weitere Anschlüsse für zusätzliche Feldbus-compatible Meß- und Automatisierungsmodule bis zu einer maximalen Anzahl von 25 vorgesehen sein.Finally, other connections for additional fieldbus-compatible measuring and Automation modules can be provided up to a maximum number of 25.

Claims

1. Soldering head for use in modular systems, with attachment to a stand, carrier, robot arm, etc. on a soldering station, comprising at least one soldering iron and a soldering lead, both of which are displaceably mounted on the soldering head along a preferably vertical axis (Z axis) , characterized in that only the soldering iron ( 1 , 1 ') and the solder feed ( 2 , 2 ') are rotatably mounted on the soldering head about an axis lying parallel to the displacement axis (Z axis), preferably the same axis, the movements of on the soldering head mounted servomotors ( 7 , 10 , 19 , 19 ') can be accomplished.

2. Soldering head according to claim 1, characterized in that the soldering iron ( 1 , 1 ') and the soldering lead ( 2 , 2 ') are attached to a mounting plate ( 29 ) which with an actuator ( 10 ) along an axis ( Z-axis) displaceable plate ( 13 ) cooperates, a distance sensor ( 28 ) to the other plate, preferably on a magnetic basis, being provided on one of the plates ( 13 , 29 ).

3. Soldering head according to claim 1 or 2, characterized in that the mounting elements ( 18 , 18 ') for the at least one soldering iron ( 1 , 1 ') are freely movable and with a driver actuated by a servomotor ( 19 , 19 ') ( 24 , 24 ') cooperate, the attachment elements ( 18 , 18 ') acting on the driver ( 24 , 24 ') by a spring ( 26 ) and with a distance sensor ( 27 ) to the driver ( 24 , 24 '), preferably on a magnetic basis.

4. Soldering head according to one of claims 1 to 3, characterized in that two opposing soldering irons ( 1 , 1 ') are provided, each with at least one solder lead ( 2 , 2 ').

5. Soldering head according to one of the preceding claims, characterized in that a preferably freely programmable control for the servomotors ( 6 , 6 ', 7 , 10 , 19 , 19 ') and for all parameters such as soldering temperature, soldering time, amount of tin, etc. is installed in the soldering head.

6. Soldering head according to claim 5, characterized in that at least one connection ( 17 ) for a programming and control device (P) is provided.

7. Soldering head according to claim 5, characterized in that a connection ( 17 ') for a control line (L) is provided to influence the program flow from the outside.

8. Soldering head according to claim 7, characterized in that the control line (L) is a standardized 2-wire bus is.

9. Soldering system comprising a soldering head according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the at least one soldering head (K1, K2) has a central control Control electronics (C), preferably a microcontroller, via a control line (L), preferably a 2-wire bus.

10. Soldering system according to claim 9, characterized in that at least one soldering head (K2) according to one of the preceding claims on at least one positioning device (X, Y) in Direction of two not to each other and not to the direction of movement of the soldering iron Soldering head (K2) of parallel axes is movably mounted, preferably any movement the positioning device (X, Y) via control lines (L) from central control electronics (C) can be influenced.

11. Soldering system according to claim 9 or 10, characterized in that the control electronics (C) optional connections for a programming and control device (p), for one Printer (D), for a computer (R), etc. and at least one interchangeable Has storage medium (M) for different soldering and / or control programs.