WO2005107991A1

WO2005107991A1 - Wellenlötanlage und verfahren zum wellenlöten

Info

Publication number: WO2005107991A1
Application number: PCT/EP2004/003814
Authority: WO
Inventors: Ernst Walter WERTHMÜLLER
Original assignee: Kirsten Soldering Ag
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2005-11-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wellenlötanlage mit einer Fördereinrichtung (12) für zu lötende Gegenstände und einer in Schwerkraftrichtung unterhalb der Fördereinrichtung angeordneten Lotfördereinrichtung zum Erzeugen einer die zu lötenden Gegenstände mit Lot benetzenden Lotwelle. Hierbei weist die Lotfördereinrichtung zwei oder mehr Lotpumpen (14, 15, 16), die eine jeweilige Lotwelle erzeugen, mit jeweils getrennten Lotbehältern und Wellendüsen auf, wobei in den separaten Lotbehältern wenigstens zwei verschiedenartige Lote eingefüllt sind.

Description

Wellenlotanlage und Verfahren zum Wellenlöten

Die Erfindung betrifft eine Wellenlotanlage mit einer Fördereinrichtung für zu lötende Gegenstände und einer in Schwerkraftrichtung unterhalb der Fördereinrichtung angeordneten Lotfördereinrichtung zum Erzeugen einer die zu lötenden Gegenstände mit Lot benetzenden Lotwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wellenlöten von zu lötenden Gegenständen mit der vorgenannten Wellenlotanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Bei der Wellenlöttechnik zum Löten von Gegenständen, insbesondere Leiterplatten, werden die zu lötenden Unterseiten der zu lötenden Gegenstände, beispielsweise Leiterplatten, über (oberhalb) eine Wellenlötpumpe fortbewegt. Eine Wellenlotanlage weist eine Wellenlötpumpe mit Lotbehälter auf, in welchem geschmolzenes, metallisches Lot mittels einer Pumpe im Stand-by-Betrieb in ständigem Um- lauf gehalten werden kann, wobei mittels der Pumpe durch gesteuerte Erhöhung der Leistung im Arbeitsbetrieb eine Lotwelle erzeugbar ist, um mit dieser Welle über diese geführte, zu lötende Gegenstände auf ihrer Unterseite mit flüssigem Lot zu benetzen. Oberhalb der Wellenlötpumpe ist eine Fördereinrichtung für die zu lötenden Gegenstände angeordnet. Das überschüssige Lot der Lotwelle wird mittels einer Prallplatte aufgefangen und in den Lotbehälter zurückgeleitet sowie von dort mittels einer Pumpe (Linearpumpe) erneut zu der Wellendüse geführt. Die Lötpumpe kann im Stand-by-Betrieb arbeiten, wobei lediglich das Lot in Bewegung gehalten wird, jedoch keine Welle erzeugt wird Ein derartiges Lötverfahren mittels einer Wellenlotanlage ist beispielsweise aus der DE 33 00 153 bekannt und wird beispielsweise zum Löten von Leiterplatten dort eingesetzt, wo oft rasch variierende Kundenaufträge auszuführen sind. Bei den eingesetzten Loten handelt es sich üblicherweise um das SnPb-Lot. In der EU wurde ein neues Gesetz verabschiedet, das ab dem Jahr 2006 die Umstellung auf bleifreies Lot verlangt. Während einer Übergangszeit von 4 bis 5 Jahren wird sowohl konventionelles SnPb-Lot wie auch neues bleifreies Lot eingesetzt werden. Die prozentualen Anteile von bleihaltigen zu bleifreien Loten könnten in dieser Zeit von 100/0 über 90/10, 80/20 bis 20/80, 10/90 und schlußendlich 0/100 gehen. Da zudem damit zu rechnen ist, daß auftragsabhängig verschiedene bleifreie Lote zum Einsatz gelangen werden, wird das Problem für Kleinbetriebe, die damit arbeiten müssen, noch größer. Das Problem läßt sich durch folgende Lösungsmöglichkeiten angehen:

- Jeweils Austauschen des Lotbades, beispielsweise wöchentlich, was jedoch unflexibel und aufwendig ist. Austausch der Lottiegel, beispielsweise wöchentlich, was ebenfalls nicht sehr flexibel ist. Einsatz von zwei oder mehreren Lötmaschinen in individuellen Anlagen, was jedoch platzraubend und teuer ist, wobei zusätzlich die Auslastung sehr variabel ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenlotanlage sowie ein Wellen- lötverfahren der o.g. Art derart auszugestalten, daß die zu erwartenden Umstel- lungen des Lotes auf relativ einfache Weise und kostenfreundlich realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wellenlotanlage der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 9 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. Bei einer Wellenlotanlage der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Lotfördereinrichtung zwei oder mehr Lotpumpen, die eine jeweilige Lotwelle erzeugen, mit jeweils getrennten Lotbehältern und Wellendüsen aufweist.

Zweckmäßigerweise sind in den separaten Lotbehältern wenigstens zwei verschiedenartige Lote, beispielsweise mit unterschiedlichem Bleigehalt, eingefüllt.

Dies hat den Vorteil, daß in einer einzigen Wellenlotanlage verschiedene zu lötende Gegenstände für verschiedene Lote gleichzeitig bearbeitet werden können, indem für einen bestimmten zu lötenden Gegenstand lediglich diejenige Lotpumpe aktiviert wird, deren Lot auf diesen zu lötenden Gegenstand anzuwenden ist.

Es ist vorteilhafterweise eine Erkennungseinrichtung für von der Fördereinrichtung bewegte zu lötende Gegenstände vorgesehen, welche beim Transport dieser zu lötenden Gegenstände über die Wellenlotanlage in Abhängigkeit von dem erkannten zu lötenden Gegenstand jeweils nur diejenige Lotpumpe aktiviert, die das für diesen zu lötenden Gegenstand geeignete Lot enthält. Hierdurch ist es möglich, die zu lötenden Gegenstände bzgl. ihrer Zuordnung zu einem bestimmten Lot ungeordnet über die Wellenlotanlage laufen zu lassen.

Die Erkennungseinrichtung weist beispielsweise einen Barcodeleser auf.

Zweckmäßigerweise sind die Lotpumpen in Förderrichtung der Fördereinrichtung hintereinander angeordnet.

Die zu lötenden Gegenstände sind beispielsweise Leiterplatten.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Lotpumpen als elektrodynamische Linear-Pumpen ausgebildet.

Bei einem Verfahren der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß beim Fördern der zu lötenden Gegenstände an den Lotpumpen vorbei immer nur diejenige Lotpumpe aktiviert wird, welche das für den jeweils zu lötenden Gegenstand geeignete Lot enthält. Dies hat den Vorteil, daß auf einer einzigen Wellenlotanlage gleichzeitig zu lötende Gegenstände bearbeitet werden können, die verschiedenartige Lote erfordern, ohne dafür die gesamte Wellenlotanlage auf eine andere Lotart umrüsten zu müs- sen.

Zweckmäßigerweise wird jeder von der Fördereinrichtung transportierte zu lötende Gegenstand erkannt und die für diesen zu lötenden Gegenstand geeignete Lotart sowie die diese Lotart enthaltende Lotpumpe bestimmt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wellenlotanlage schematisch in Seitenansicht.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt die dargestellte Wellenlotanlage einen Maschinensockel 10, auf dem eine Fördereinrichtung 12 für nicht dargestellte, auf ihrer Unterseite zu lötende Gegenstände angeordnet ist. Bei der erfindungsgemäßen Wellenlotanlage sind mehrere Lotpumpen 14, 15 und 16 in Förderrichtung hintereinander in Serie unterhalb der Fördereinrichtung 12 angeordnet. Jede der Lotpumpen 14, 15 und 16 enthält dabei ein bestimmtes Lot bzw. eine bestimmte Lotart bzw. eine bestimmte Lotlegierung, so daß die zu lötenden Gegenstände mit dem jeweils gewünschten bzw. erforderlichen bzw. geeigneten Lot bzw. Lotart gelötet werden können. Dazu werden die in Serie angeordneten Lotpumpen 14, 15 und 16 jeweils im Stand-by-Betrieb gehalten, und es wird nur jene Lotpumpe in Arbeitsbetrieb (Erzeugung einer Lotwelle) genommen, welche für den bestimmten Gegenstand das gewünschte Lot enthält.

Die zu lötenden Gegenstände sind beispielsweise mit Steuerbefehlen, beispielsweise in Form von Barcodes, ausgerüstet. Am Beginn der durch die Fördereinrich- tung 12 gebildeten Lötstraße ist eine entsprechende Erkennungseinrichtung 18 mit einem Barcodeleser angeordnet. Diese Erkennungseinrichtung 18 erkennt den von der Fördereinrichtung 12 in Pfeilrichtung vorbei transportierten zu lötenden Gegenstand und bestimmt daraus die für diesen Gegenstand geeignete Lotart. Hieraus bestimmt die Erkennungseinrichtung 18 diejenige Lotpumpe 14, 15 oder 16, welche eben diese Lotart enthält und aktiviert diese eine Lotpumpe. D.h. es wird eine Lotwelle von dieser Lotpumpe erzeugt. Alle anderen Lotpumpen werden deaktiviert, d.h. alle anderen Lotpumpen erzeugen keine Lotwelle, sondern befinden sich im Stand-by-Betrieb, bei dem das Lot lediglich umgewälzt wird.

Die beschriebene Anlage ermöglicht es, zu lötende Gegenstände in beliebiger Reihenfolge bzgl. der zu verwendenden Lotart mit unterschiedlichem Lot zu löten. Bei praktisch gleichem Platzbedarf wie bei bisherigen Anlagen mit nur einer einzigen Lötpumpe lassen sich in einer Maschine (eine Fördereinrichtung, mehrere Lötpumpen) unterschiedliche Anforderungen bewältigen, was aus Kosten- und Platzgründen vor allem für kleinere Betriebe von großem Vorteil ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Wellenlotanlage mit einer Fördereinrichtung für zu lötende Gegenstände und einer in Schwerkraftrichtung unterhalb der Fördereinrichtung angeordneten Lotfördereinrichtung zum Erzeugen einer die zu lötenden Gegens- tände mit Lot benetzenden Lotwelle, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lotfördereinrichtung (12) zwei oder mehr Lotpumpen (14, 15, 16), die eine jeweilige Lotwelle erzeugen, mit jeweils getrennten Lotbehältern und Wellendüsen aufweist.

2. Wellenlotanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in den separaten Lotbehältern wenigstens zwei verschiedenartige Lote eingefüllt sind.

3. Wellenlotanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erkennungseinrichtung (18) für von der Fördereinrichtung (12) bewegte zu lötende Gegenstände vorgesehen ist, welche beim Transport dieser zu lötenden Gegenstände über die Wellenlotanlage in Abhängigkeit von dem erkannten zu lötenden Gegenstand jeweils nur diejenige Lotpumpe ak- tiviert, die das für diesen zu lötenden Gegenstand geeignete Lot enthält.

4. Wellenlotanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinrichtung (18) einen Barcodeleser aufweist.

5. Wellenlotanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotpumpen (14, 15, 16) in Förderrichtung der Fördereinrichtung (12) hintereinander angeordnet sind.

6. Wellenlotanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die verschiedenartigen Lote durch ihren Bleianteil unterscheiden.

7. Wellenlotanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu lötenden Gegenstände Leiterplatten sind.

8. Wellenlotanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotpumpen (14, 15, 16) als elektrodynamische Linear-Pumpen ausgebildet sind.

9. Verfahren zum Wellenlöten von zu lötenden Gegenständen mit einer Wellenlotanlage gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim Fördern der zu lötenden Gegenstände an den Lotpumpen vorbei immer nur diejenige Lotpumpe aktiviert wird, welche das für den jeweils zu lötenden Gegenstand geeignete Lot enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder von der Fördereinrichtung transportierte zu lötende Gegenstand erkannt und die für diesen zu lötenden Gegenstand geeignete Lotart sowie die diese Lotart enthaltende Lotpumpe bestimmt wird.