SE465713B - Anordning foer att utlaegga pastor och lim - Google Patents

Description

465 715 z i en kombinerad maskin, vilken är i stånd att först anbringa t ex lödpasta och sedan att montera komponenter på dessa lödöar eller -fläckar.

Utläggningsanordningen innefattar ett pumphus och material matas från en behållare till pumphuset medelst ett rör. Dessutom finns det ett munstycke för att mata ut materialet från pumphu- set. Inmatning av materialet åstadkoms lämpligen medelst ett tryck över atmosfärstrycket, vilket verkar på materialet inuti materialbehâllaren, och inmatningen till pumphuset styrs av en övre ventilanordning. Denna övre ventilanordning spärrar vid förutbestämda tidpunkter inmatningen av material till pumpkamma- ren, som är belägen inuti pumphuset. För att styra utmatningen från pumpkammaren kan en nedre ventilanordning finnas anordnad intill pumpanordningens utlopp; i många fall är emellertid en lämplig förträngningsanordning, vilken är belägen där, till- räcklig för att säkerställa en riktig funktion. De väsentliga delarna av pumphuset, som utför pumpfunktionen, uppbyggs av en yttre pumpcylinder och en inre kolv, vilken förflyttas av längd- förändringar hos en stång, som är gjord av ett material med stor magnetostriktiv effekt. Kring stången är en spole belägen. Genom att styra strömmen genom denna spole kan den inre volymen hos pumpkammaren styras, eftersom stångens längd ändras (ökas) med magnetfältet (med ökande magnetfält). Efter pumpanordning och den (valfria) nedre ventilanordningen finns ett utstötningsmun- stycke för att mata ut materialet från pumpsystemet. Denna upp- byggnad av anordningarna medger snabba förändringar av pumphu- sets inre volym. Detta gör för vissa material det möjligt att stöta ut separata droppar material från munstycket med en till- räckligt hög hastighet för att göra det möjligt att rikta mate- rialet direkt mot målytan, medan hela anordningens munstycke ligger på avstånd från målytan. Detta medger att systemet arbe- tar med höga materialpunktsfrekvenser, som ger en hög kapacitet.

Den övre ventilanordningen kan vara anordnad på flera sätt. I en utföringsform åstadkoms den övre ventilanordningen, genom att pumphuset (både cylinder och kolv) utför rörelser i vinkelled kring sin gemensamma längdaxel, varvid de kanaler, vilka möjlig- gör material från en hylsa, vilken omger pumphuset, är öppna (för att mata in material) för vissa vinklar och i andra fall är slutna (för att möjliggöra utstötningsrörelserna från pumpkol- 3 465 713 ven). I en annan utföringsform utför pumphuset linjära rörelser i förhållande till hylsan; i ett läge är de materialmatande ka- nalerna i hylsan i kontakt med de materialmottagande öppningarna i pumphuset (den övre ventilanordningen är öppen) och i ett an- nat läge är hela pumphuset innefattande utstötningsmunstycket förflyttat till ett läge, vilket är lämpligt för utstötning av materialet (den övre ventilanordningen är stängd). En tredje utföringsform innefattar ett tredje rörligt element, som kan förflyttas på ett sådant sätt, att det antingen öppnar eller stänger den övre ventilanordningen.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i samband med de bifogade ritningsfigurerna.

Fig. 1 visar en utföringsform av en maskin för utläggning av lim och lödpasta enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar en utföringsform av ett materialutläggande pumpsystem enligt uppfinningen, vid vilket den övre ventilfunk- tionen erhålls genom rörelser i vinkelled av pumphuset.

Fig. 3 visar en utföringsform av ett materialutläggande pumpsystem enligt uppfinningen, vid vilket den övre ventilfunk- tionen erhålls genom en linjär förflyttning av pumphuset.

Fig. 1 visar en möjlig utföringsform av en maskin enligt upp- finningen. Huvuddelen av maskinen är pumpsystemet 110. Detta är monterat på en släde 120, som är rörlig längs en bana 130 och kan förflyttas i X-riktningen längs denna med hjälp av en motor 131. Det exakta utförandet av dessa organ 130 - 131 är inte vä- sentliga för uppfinningen.

Materialet utstöts med hjälp av ett munstycke 111 mot målet 140, som kan vara en tryckt kretsplatta. Materialet förvaras i en behållare 112.

Uppenbarligen måsta plattan 140 vara i stånd att förflyttas Y-riktningen i förhållande till banan 130. Om detta åstadkoms genom att banan eller plattan är rörlig i Y-riktningen, är inte [-14 relevant för uppfinningen.

För en korrekt funktion är huvudet 110 rörligt i höjdrikt- ningen med hjälp av en motor 121. För att kunna direkt mäta plattans vertikala nivå finns en avståndsavkännare 150 anordnad.

I den visade utföringsformen finns ett känselorgan 181, som tem- porärt kan nedsänkas för att kontrollera avståndet mellan huvu- det och plattan 140. 465 715, 4 En kamera 190 används för att lokalisera referenspunkter på plattan, så att det tillhörande styrsystemet kan göra korrektio- ner för plattor, som har placerats snett eller som har monterats förskjutna i X- eller Y-riktningarna, eller för att göra korrek- tioner för att lödöarna inte är exakt orienterade i förhållande till plattans kanter.

Fig. 2 visar en utföringsform av uppfinningen med två vyer.

Den nedre vyn visar en sektion längs linjen A-A i den övre vyn och den övre vyn visar en sektion längs linjen B-B i den nedre vyn. I denna utföringsform finns inte någon nedre ventilanord- ning och den övre ventilanordningen är baserad på en rotations- rörelse hos pumphuset.

Pumpanordningens huvuddelar är hylsan 201, den magnetostrik- tiva stången 202, pumpcylindern 203, kolven 204 och utstötnings- munstycket 205. Stången 202 och cylindern 203 är mekaniskt väl- förbundna vid sina övre delar. Ovan och i det följande benämns delarna 202, 203, 204 och 205 “pumphuset". I hylsan finns en ma- terialinmatningskanal 206, till vilken material matas under övertryck från en behållare, ett rör eller något annat organ, vilket är irrelevant för uppfinningen, genom inloppet 219. Hyl- san 201 är mekaniskt förbunden med en del 207 och tillsammans bildar de pumpsystemets ram. Pumpfunktionen erhålls genom att ändra strömmen genom spolen 208, som medför en längdförändring av stången 202, varigenom kolvens 204 läge ändras och varigenom pumpkammarens 209 volym ändras. Stången 202 är företrädesvis gjord av ett material med en mycket hög magnetostriktiv effekt såsom Tb0'27Dy0,73Fe1'95.

I den i fig. 2 visade utföringsformen erhålls den övre ven- tilanordningen genom en rotationsrörelse för pumphuset 202 - 205. I den nedre vyn i fig. 2 är pumphusets vridningsvinkel så- dan, att material kan strömma genom pumphusöppningarna 210 till pumpkammaren 209. Genom att vrida pumphuset 202 - 205 approxima- tivt 90° kommer öppningarna 210 att ligga emot hylsans 201 vägg och verkar sålunda som en stängd ventil. Vridningen kan styras av en motor, som är förbunden med axeln 212 via en koppling, en kuggrem, ett drev eller någon annan monentöverförande anordning och är inte relevant för uppfinningen.

För de flesta tillämpningar är det nödvändigt att anordna en Z-rörelse för pumpanordningen, så att man blir i stånd att jus- 465 713 tera avståndet mellan pumpanordningens munstycke 214 och målet.

(I fig. 1 åstadkoms detta med motorn 121.) I fig. 2 visas målet som en tryckt kretsplatta 215 med en lödö 216. (140 i fig. 1.) Om man antar, att det nödvändiga utslaget i Z-riktningen är ganska litet, kan spolen 208 vara stationär och Z-rörelsen be- gränsad till pumphuset 202 - 205 och hylsan-ramen 201+207 och dennas tillhörande vridningsmekanism.

Hylsan 201, ramen 207 och stången 202 utgör en delvis sluten magnetisk krets.

Genom att avlägsna den materialmatningsanordning, som är för- bunden med materialinloppspumpen 219, genom att skruva ut mun- stycksdelen 205 och avlägsna tappen 218, kan hela pumpanord- ningen rengöras. För material, som erfordrar konstant temperatur kan hylsans 201 temperatur kontrolleras med användning av dennas kompakta form för att erhålla en jämn temperatur och genom att förbinda den med inre eller yttre kylluft eller fluidrör (inte medtagna i ritningarna).

Om spelet mellan hylsan 2016ch cylindern 203 är mycket litet, kommer till och med mycket små böjningar av pumphuset 202 - 205 att orsaka spänningar mellan lagret 213 och det lager, vilket utgörs av detta lilla spel. Detta kan förhindras genom att öka den inre radien hos hålet 214 i hylsan 201 i de delar, som inte är vitala för den övre ventilanordningens funktion, och genom att låta kullagret 213 ha ett stort spel.

I fig. 2 är öppningarna 210 cirkulära, två till antalet och är fullständigt öppna i förhållande till den motsvarande öpp- ningen i hylsan endast i två lägen under ett helt varv. Beroende på materialets egenskap kan öppningarna vara större och täcka en väsentlig del av ett halvt varv. Det är också möjligt att an- vända fyra eller sex öppningar 210. (Ett jämnt antal föredras för att underlätta rengöring genom att avlägsna tappen 218.) Fig. 3 visar en annan utföringsform av uppfinningen. Pumphu- set är nästan likadant; eftersom emellertid stångens rörelseut- slag är mycket litet (i storleksordningen 140 um för en stång med längd 100 mm), kan emellertid kolven 204 (301) utföras av ett elastiskt material som gummi med en tät övergång mot cylin- dern 203.

I fig. 2 är cylinderns 203 inre diameter densamma i den del, vilken utgör pumpkammaren 209, som i den del, vilken innehåller 465 713 stången 202. I andra utföringsformer av uppfinningen kan dessa 6 båda diametrar vara olika och detta visas också i fig. 3.

I fig. 3 är utförandet av den övre ventilanordningen olika, genom att den rörelse, som används för att öppna eller stänga den övre ventilen, är linjär. Detta åstadkoms i den i fig. 3 visade utföringsformen medelst ett kugghjul 302. Kugghjulet drivs av en motor (ej visad). Det exakta utförandet av systemet för förflyttning i höjdled är inte väsentligt för uppfinningen och kan åstadkommas med användning av roterande motorer och kugghjul på det visade sättet, ett manöverdon av voice-coiltyp, etc. Det exakta utförandet av de linjära lager, som styr pumphu- sets rörelser, är inte heller väsentligt för uppfinningen. I fig. 3 används två bussningar 303 och 304.

Om det vertikala rörelseslaget för munstycket, som erfordras för att undvika en skada, medan detta förflyttas över plattan, är litet, kan pumpanordningen enligt fig. 3 fastgöras i vertikal led i maskinen (på släden 120 i fig 1.) Detta minskar kostnaden, eftersom den annars nödvändiga motorn 121 kan elimineras.

Fig. 3 visar också en annan anordning för att kontrollera avståndet till plattan. I detta fall används en konventionell lasertrianguleringsanordning 305 (såsom t ex sådana som mark- nadsförs av Newport GmbH) för att finna avståndet från lödön 216 till hylsan/ramen 201. Användningen av en sådan avståndsmätande anordning tillsammans med utföringsformen av uppfinningen enligt fig. 3 ger också den fördelen, att munstycket snabbt kan sänkas ned för att nästan beröra målet 216, medan det hålls på ett li- tet avstånd, som är lämpligt för att sätta korta linjer av löd- pasta på de jämförelssevis långa lödöar, som används för integ- rerade kretsar av typ Quadpack. I ett sådant fall måste mun- stycket förflyttas i horisontell led över lödön och kolven 301 måste framföras långsamt i proportion till den horisontella rö- relsen. Detta kan åstadkommas genom att linjärt öka strömmen ge- nom spolen 208.

Claims (7)

7 465 713 Patentkrav

1. Anordning för att utlägga material, såsom lödpasta och lim, i diskreta punkter, särskilt för utläggning av lödpasta på elektroniska kretskort med ett pumphus (202-205), ett rör eller en kanal (200), varmed material leds till pumphuset, ett mun- stycke (111, 205) för utmatning av material från pumphuset (202- 205), en övre ventilanordning, som är anordnad att vid förut- bestämda tidpunkter spärra inmatningen av material till en pumpkammare (209) belägen inuti pumphuset (202-205), en nedre ventilanordning eller förträngningsanordning belägen vid pumphu- sets utlopp, varvid pumphuset (202-205) innefattar en yttre pumpcylinder (203) och en inre kolv (204, 301) k ä n n e t e c k n a d av att en magnetostriktiv stång (202) finns anordnad att med hjälp av sin längdförändring förflytta kolven (204, 301), varvid en spole (208) finns anordnad kring stången (202).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att kolven (204, 301) på sin ena sida avgränsar pumpkammaren (209) och på sin andra sida är förbunden med den magnetostrikti- va stången (202).

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att kolven (204, 301) och den magnetostriktiva stången (202) båda löper i pumpcylindern (203).

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att den magnotostriktiva stången (202) vid sin ena ände är förbunden med pumpcylindern.

5. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att spolen (208) är placerad, så att den omger även en del av pumpcylindern (203).

6. Anordning enligt ett av kraven 3 - 5, k ä n n e t e c k- n a d av att pumpcylinderns (203) inre diameter är olika i de båda de- lar, som utgör pumpkammaren (209) och som innehåller den magne- tostriktiva stången (202).

7. Anordning enligt ett av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k- n a d av att den övre ventilanordningen innefattar öppningar (210) genom pumphuset (202 - 205) in i pumpkammaren 465 715 s (209), en anordning för att vrida eller förskjuta pumphuset (202 - 205), så att öppningarna (210) i vissa lägen medger att material kan strömma från röret eller kanalen (206) in i pumpkammaren (209) och i andra lägen materialströmningen är spärrad.