TWI600490B - 用於各別施放焊接材料堆的設備 - Google Patents

Description

用於各別施放焊接材料堆的設備

本發明係一種用於各別施放焊接材料堆(solder material deposits)，尤其是焊接球的設備，設備具有用於將焊接材料堆從焊接材料儲庫各別輸送至施放裝置的輸送裝置，其中輸送裝置具有構成為穿通孔的運輸容納部，運輸容納部能夠分別從容納位置運動到轉送位置中，在容納位置中容納來自於焊接材料儲庫中的焊接材料堆，在轉送位置中焊接材料堆被用壓縮氣體載入並且焊接材料堆從轉送位置中轉送到施放裝置上和施放位置中。

開始所述類型的設備從DE 195 41 996 A1中已知。所述設備實際上被長期證實為是可行的並且通常無故障地運行。由於從焊接材料儲庫傳遞給輸送裝置的焊接材料堆和運輸容納部之間的在設備中進行的相對運動能夠造成焊接材料在輸送設備上的積聚並且尤其造成在穿通孔的邊緣處的材料堆積，其在設備維護不充分的情況能夠引起：各別設置在輸送裝置的運輸容納部中的焊接材料堆不從轉送位置中轉送到施放位置中，而是保持附著在運輸容納部中。原則上也可能的是，由於沒有專業地實施設備安裝而緊接著在維護過程之後由於在運輸裝置和設備殼體之間的缺陷地設定的公差在輸送裝置的運輸容納部中 容納焊接材料堆時造成剪斷單個的焊接材料堆，使得焊接材料堆或者焊接材料堆的部分以卡緊的方式容納在運輸容納部中，並且由此在轉送位置中為了轉送給施放裝置而不能夠透過壓縮氣體載入完全地從運輸容納部中被移除。

儘管存在下述可行性：以時鐘脈衝的方式驅動設備或者尤其驅動設備的輸送裝置，使得在檢測透過壓縮氣體載入而不能完全地從運輸容納部中移除的焊接材料堆時輸送設備以一定的節距預先運動，即預先運動至後續的運輸容納部，以便代替不可施放的焊接材料堆而將後續的焊接材料堆轉送到施放裝置中。當然在此與下述缺點聯繫在一起，即一方面不能夠完全地利用輸送設備的生產能力，並且另一方面由於借助輸送裝置需要用於將有缺陷的焊接材料堆進一步輸送的週期時間而出現時間損失。

當焊接材料堆的數量在設備運行時達到使得設備的有效運行是不可行時的量級時，這種有缺陷的且不可借助於壓縮空氣載入從運輸容納部中移除的焊接材料堆當然尤其負面地作用。最遲除了為了得到設備的通常的運行能力而總歸需要進行的維護之外需要對設備進行拆卸和維護，因此相應的產品故障與其聯繫在一起。

因此本發明基於下述目的，進一步改進已知的設備，使得能夠總體上降低維護耗費。

所述目的透過根據本發明的用於各別施放焊接材料堆，尤其是焊接球的設備來實現，設備具有用於將焊接材料堆從焊接材料儲庫各別輸送至施放裝置的輸送裝置，其中輸送裝置具有構成為穿通孔的運輸容納部，運輸容納 部能夠分別從容納位置運動到轉送位置中，在容納位置中容納來自焊接材料儲庫中的焊接材料堆，在轉送位置中焊接材料堆被用壓縮氣體載入並且焊接材料堆從轉送位置中轉送到施放裝置上和施放位置中，其中，在輸送方向上，以設置在轉送位置下游的方式在提取位置中設有取出裝置用於從設置在提取位置中的運輸容納部中移除焊接材料堆，其中取出裝置與檢測裝置連接以用於觸發提取功能，檢測裝置在轉送位置中檢查所述運輸容納部的狀態。

借助根據本發明的設備，借助於構成在設備上的取出裝置在確定運輸容納部的故障狀態之後，即在檢測運輸容納部中的焊接材料堆或者焊接材料堆的部分之後，緊隨對設置在轉送位置中的運輸容納部進行壓力載入之後將焊接材料堆從運輸容納部中提取或者移除是可行的，而為此不必將設備的拆卸作為用於清潔或維護輸送裝置的前提。更確切地說，在設備運行期間，即在原位在轉送位置中能夠檢查運輸容納部的狀態並且緊隨確定運輸容納部的堵塞之後而同樣在原位在提取位置中從運輸容納部中移除焊接材料堆。

尤其有利的是，檢測裝置具有壓力感測器，壓力感測器測量施放裝置中的在運輸容納部和施放裝置的施放嘴件中的施放開口之間的氣體壓力。由此可行的是，不僅為了在施放位置中對焊接材料堆的鐳射載入，而且還為了檢查運輸容納部的狀態應用同一壓力感測器，以至於對於取出裝置運行不需要單獨的感測器，在施放位置中在施放開口處存在焊接材料堆。

尤其有利的是，取出裝置具有：提取通道以用於與設置在提取位置中的運輸容納部同軸地設置提取通道的通道端部；以及用於用負壓載入提取通道的負壓介面和用於連接到能量源上的耦聯裝置，能量源用於載入設置在運輸容納部中的焊接材料堆。由此，設置在運輸容納部中的焊接材料堆透過同一 提取通道不僅能夠用能量載入以用於熔化焊接材料堆而且還能夠用負壓載入以用於從運輸容納部中移除已熔化的焊接材料堆。

較佳地，提取通道構成在取出裝置的連接件中，連接件實現將取出裝置與設備殼體可鬆開地機械連接，使得提取通道設置成與設置在提取位置中的運輸容納部同軸。借此，模組化地構造取出裝置是可行的，取出裝置能夠作為模組添加給設備並且不強制整體地構成在設備中。因此，設備的操作員能夠在需要時為了各別施放焊接材料堆而事後用取出裝置補充標準地或者批量地構成的設備。

尤其有利的是，耦聯裝置構成為，使得其不僅用於連接到能量源上，而且同時也構成負壓介面用於用負壓載入提取通道。

尤其有效的是，當耦聯裝置實現將取出裝置與發射激光輻射的鐳射源耦聯時，能夠對焊接材料堆進行能量載入以用於從運輸容納部中移除，鐳射源實現在運輸容納部中快速地加熱和液化焊接材料堆，焊接材料堆能夠緊接著透過負壓載入從運輸容納部中被移除。

此外，耦聯裝置原則上實現獨立於發射激光輻射的另一鐳射源地將能量源或者發射激光輻射的鐳射源連接到取出裝置上，所述發射激光輻射的另一鐳射源用於載入施放裝置中的焊接材料堆。因此可行的是，取出裝置並行於施放裝置運行。

較佳地，耦聯裝置構成為，使得實現與鐳射源以無接觸的方式耦聯，以至於在拆卸或維護用於各別施放焊接材料堆的設備時不需要將鐳射源與設備手動地脫耦，即例如移除連接裝置。

然而替選地也可行的是，耦聯裝置構成為連接裝置用於傳遞鐳射源的激光輻射的光導纖維。

10‧‧‧設備

11‧‧‧焊接材料堆

12‧‧‧焊接材料儲庫

13‧‧‧上側

14‧‧‧殼體上部件

15‧‧‧設備殼體

16‧‧‧連接開口

17‧‧‧焊接材料通道

18‧‧‧運輸容納部

19‧‧‧輸送裝置

20‧‧‧殼體下部件

21‧‧‧圓形輸送腔

22‧‧‧殼體環

23‧‧‧驅動端部

24‧‧‧輸送軸

25‧‧‧輸出端部

26‧‧‧驅動栓

27‧‧‧接合開口

28‧‧‧旋轉軸線

29‧‧‧輸送圓

30‧‧‧控制圓

31‧‧‧控制孔

32‧‧‧輸送方向

33‧‧‧施放裝置

34‧‧‧輸出端部

35‧‧‧施放通道

36‧‧‧施放嘴件

37‧‧‧施放開口

38‧‧‧耦聯裝置

39‧‧‧耦聯面

40‧‧‧激光輻射

41‧‧‧輸入通道

42‧‧‧壓縮氣體介面

43‧‧‧壓縮氣體通道

44‧‧‧壓力感測器

45‧‧‧壓力孔

46‧‧‧取出裝置

47‧‧‧提取通道

48‧‧‧通道端部

49‧‧‧耦聯裝置

50‧‧‧徑向軸線

51‧‧‧接觸面

52‧‧‧基座

53‧‧‧焊接材料堆容納腔

54‧‧‧連接件

55‧‧‧激光輻射

56‧‧‧負壓

57‧‧‧密封件

58‧‧‧密封件

60‧‧‧封閉件

61‧‧‧壓力腔

62‧‧‧鎖緊螺母

P1‧‧‧容納位置

P2‧‧‧轉送位置

P3‧‧‧施放位置

P4‧‧‧提取位置

t‧‧‧節距

下面，參考附圖詳細闡明該設備的一個較佳的實施形式。

其示出：第1圖示出用於各別施放焊接材料堆的設備的等軸圖；第2圖示出在第1圖中示出的設備的剖面圖；第3圖示出第2圖中示出的設備的輸送裝置的俯視圖；第4圖示出第1圖和第2圖中示出的設備的設備殼體的俯視圖；第5圖示出第1圖中示出的設備的取出裝置的剖面圖；第6圖示出第5圖中示出的取出裝置的等軸圖。

在第1圖和第2圖中示出用於各別施放焊接材料堆11的設備10，其中焊接材料堆11在當前的情況下構成為焊接材料球，焊接材料球為了儲存而容納在焊接材料儲庫12中，焊接材料儲庫設置在設備殼體15的殼體上部件14的上側13上。在殼體上部件14中，焊接材料通道17構成在連接開口16(第4圖)之下，焊接材料通道實現：如在第1圖中示出，焊接材料堆11從焊接材料儲庫12到達到構成為圓形輸送盤的輸送裝置19的構成為穿通孔的運輸容納部18中(第3圖)，輸送裝置在殼體上部件14和殼體下部件20之間容納在圓形輸送腔21中。為了構 成圓形輸送腔21在殼體上部件14和殼體下部件20之間與輸送裝置19同心地設置有殼體環22。

在殼體上部件14中存在有在其驅動端部23處可與在此沒有詳細示出的馬達驅動器耦聯的輸送軸24，輸送軸經由設置在其輸出端部25處的驅動栓26實現輸送裝置19圍繞旋轉軸線28的轉動驅動，驅動栓26接合在第3圖中示出的輸送裝置19的接合開口27中。

如第3圖中示出，輸送裝置19除了等間距地設置在輸送裝置19的輸送圓29上的運輸容納部18之外，具有控制圓30，控制圓30同心地且在當前情況下設置在輸送圓29之內，並且在與運輸容納部18共同的徑向軸線50上分別具有控制孔31。控制孔31與設置在設備殼體15中的，在此沒有詳細示出的光柵裝置共同作用並且實現對輸送裝置19圍繞旋轉軸線28的被時鐘控制的圓形輸送運動進行控制，使得在輸送裝置19的輸送方向32上從容納位置P1中在與焊接材料儲庫12連接的焊接材料通道17下方分別沿輸送方向32向前運動了輸送圓29的節距t，並且到達到轉送位置P2中，在轉送位置中運輸容納部18與構成在殼體下部件20中的輸入通道41同軸或者對齊地設置，輸入通道41從轉送位置P2延伸至施放裝置33並且以輸出端部34通入施放裝置33的施放通道35中。

施放裝置33在其下端部處具有可更換地設置在殼體下部件20上的帶有施放開口37的施放嘴件36，施放開口37的直徑在當前的情況下小於焊接材料堆11的直徑，使得從轉送位置P2轉送至施放嘴件36的焊接材料堆11到達施放位置P3中以接觸施放開口37的開口邊緣。施放嘴件36在當前的情況下借助於鎖緊螺母62與殼體下部件20旋緊，其中施放嘴件36到殼體下部件20的介面具有密封件58以用於相對於殼體下部件20進行密封。

以設置在施放通道35的上端部處且以設置在設備10的殼體上部件14中的方式存在耦聯裝置38，耦聯裝置38在當前的情況下在殼體上部件14的上側13處設有透明的耦聯面39。透過耦聯面39能夠借助激光輻射40載入設置在施放位置P3中的焊接材料堆11，激光輻射由在此沒有詳細示出的鐳射源發射。

耦聯裝置38構成為是套筒形的並且在其下部的，伸入到殼體下部件20中的端部處借助在此構成為O形環的密封件57相對於殼體下部件20密封。耦聯裝置38的下端部還設有透明的，氣密的封閉件60，封閉件向上對在施放通道35中構成在施放開口37之上的壓力腔61限界。

由於焊接材料堆11的鐳射載入而至少部分地熔化焊接材料堆11，使得借助於對焊接材料堆11的壓縮氣體載入，焊接材料堆11能夠經由通入施放通道35中的輸入通道41穿過施放嘴件36的施放開口37被射出並且能夠施放到基座52的接觸面51。

為了進行壓縮氣體載入，殼體上部件14具有在第1圖和第4圖中示出的壓縮氣體介面42，壓縮氣體介面42經由壓縮氣體通道43與焊接材料堆容納腔53連接，焊接材料堆容納腔53在殼體上部件14中在轉送位置P2之上與構成在殼體下部件20中的輸入通道41的上端部相對置地構成。借助於設置在焊接材料堆容納腔53中的焊接材料堆11的壓縮氣體載入來不僅將焊接材料堆11轉移到施放嘴件36的施放開口37上的施放位置P3中而且還間接地經由壓力感測器44觸發設置在施放位置P3中的焊接材料堆11的鐳射載入。為此，壓力感測器44經由壓力孔45與在施放裝置33的施放通道35中限定在施放開口37和耦聯裝置38的封閉件60之間的壓力腔61連接。壓力感測器44檢測在壓力腔61中構成的超壓，超壓在透過設置在施放位置P3中的焊接材料堆11封閉施放開口37時形成。因此，當 焊接材料堆11位於施放位置P3中時，才經由壓力感測器44控制的方式進行鐳射載入的觸發。

壓力感測器44在當前的情況下不僅用於觸發位於施放位置P3中的焊接材料堆11的鐳射載入，而且也用於觸發或者啟動取出裝置46，取出裝置，如尤其能夠從第1、4、5和6圖的概覽中可見，借助連接件54設置在設備10的殼體上部件14上，使得取出裝置46的提取通道47與輸送裝置19的設置在提取位置P4中的運輸容納部18同軸地或者對齊地設置。在此，提取通道47的通道端部48直接地設置在運輸容納部18之上。取出裝置46在提取通道47的上端部處具有耦聯裝置49，耦聯裝置49在當前的情況下不僅用於連接沒有詳細示出的負壓裝置以及用於連接將激光輻射導入到提取通道47中的且在此同樣沒有詳細示出的光導纖維。

在當緊隨著對設置在轉送位置P2中的焊接材料堆11的壓縮氣體載入之後透過壓力感測器44而沒有檢測到限定大小的壓力上升的情況下，透過壓力感測器44進行取出裝置46的觸發或啟動，壓力上升對於之前設置在轉送位置P2中的焊接材料堆11到達施放位置P3中且堵塞施放嘴件36的施放開口37的情況是典型的。如果沒有檢測到壓力上升，那麼這表示：在轉送位置P2中容納在運輸容納部18中的焊接材料堆11沒有或者沒有完全地從運輸容納部18中排出，即由於焊接材料堆11或者焊接材料堆11的組成部分而存在對運輸容納部18的阻塞並且不能夠進行焊接材料堆11到施放位置P3中的轉移。

現在，基於該確定，能夠以節距t對輸送裝置19進行進一步時鐘控制，使得能夠重複焊接材料堆11的施放。由於沿輸送方向32對輸送裝置19進行持續的時鐘控制，被阻塞的運輸容納部18隨焊接材料堆11在限定數量的時鐘間 距之後最終在取出裝置46之下到達到提取位置P4中，使得在實施限定數量的時鐘之後緊隨著運輸容納部18的透過壓力感測器44檢測的阻塞之後而能夠啟動取出裝置46，並且經由耦聯裝置49用激光輻射55載入阻塞運輸容納部18的鐳射材料堆11因此熔化焊接材料堆11。與此同時或者之後立刻用負壓56載入熔化的焊接材料堆11，使得從運輸容納部18中移除焊接材料堆11並且又在轉移到容納位置P1中之後運輸容納部用於容納來自焊接材料儲庫12中的焊接材料堆11。

10‧‧‧設備

46‧‧‧取出裝置

54‧‧‧連接件

42‧‧‧壓縮氣體介面

38‧‧‧耦聯裝置

33‧‧‧施放裝置

36‧‧‧施放嘴件

44‧‧‧壓力感測器

Claims (7)

1. 一種用於各別施放焊接材料堆(11)，尤其是焊接球的設備(10)，該設備具有用於將該焊接材料堆從焊接材料儲庫各別輸送至施放裝置(33)的輸送裝置(19)，其中該輸送裝置具有構成為穿通孔的運輸容納部(18)，該運輸容納部能夠分別從容納位置P1運動到轉送位置P2中，在該容納位置中容納來自該焊接材料儲庫中的該焊接材料堆，在該轉送位置中該焊接材料堆被壓縮氣體載入並且該焊接材料堆從該轉送位置中轉送到該施放裝置上和施放位置P3中，其特徵在於，在輸送方向(32)上，以設置在該轉送位置及施放位置下游的方式設有提取位置P4以及用於從位於該提取位置P4中的該運輸容納部中移除該焊接材料堆的取出裝置(46)，其中該取出裝置與檢測裝置連接以用於觸發提取功能，該檢測裝置在該轉送位置中檢查該運輸容納部的狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中該檢測裝置具有壓力感測器(44)，該壓力感測器測量該施放裝置(33)中的在設置在該轉送位置P2中的該運輸容納部(18)和施放嘴件(36)中的施放開口(37)之間的氣體壓力。
3. 如申請專利範圍第2項所述的設備，其中該取出裝置(46)具有：提取通道(47)，以用於與設置在該提取位置P4中的該運輸容納部(18)同軸地設置提取通道的通道端部(48)；用於用負壓(56)載入該提取通道的負壓介面；和用於連接到能量源上的耦聯裝置(49)，該能量源用於載入設置在該運輸容 納部中的該焊接材料堆(11)。
4. 如申請專利範圍第3項所述的設備，其中該提取通道(47)構成在該取出裝置(46)的連接件(54)中，該連接件實現將該取出裝置與該設備(10)的設備殼體(15)能鬆開地機械連接，使得該提取通道設置成與設置在該提取位置P4中的該運輸容納部(18)同軸。
5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的設備，其中該耦聯裝置(49)實現該取出裝置(46)與發射激光輻射(55)的鐳射源耦聯。
6. 如申請專利範圍第5項所述的設備，其中該耦聯裝置(49)實現與該鐳射源以無接觸的方式耦聯。
7. 如申請專利範圍第5項所述的設備，其中該耦聯裝置(49)構成為連接裝置用於傳輸該鐳射源的該激光輻射的光導纖維。