WO2012004313A2 - Anordnung, verfahren und steuerung zur zufuhr eines hilfsstoffs - Google Patents

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WO2012004313A2 PCT/EP2011/061431 EP2011061431W WO2012004313A2 WO 2012004313 A2 WO2012004313 A2 WO 2012004313A2 EP 2011061431 W EP2011061431 W EP 2011061431W WO 2012004313 A2 WO2012004313 A2 WO 2012004313A2
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    • B65H51/18—Gripping devices with linear motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/36—Wires

Definitions

  • excipient refers to in the production of working materials, which enter into the production of products only as an insignificant ingredient in a product.
  • excipients which are in solid and continuous form, for example welding wire, solder ribbon or solder wire.
  • a solder refers to a metal alloy that is suitable for soldering metals or alloys.
  • Lotband (Lotbandvorschubsysteme) known which have a com ⁇ plex construction and build correspondingly large volume. This entails a high expenditure on control and high toysskos ⁇ th to be.
  • the complex structure in the known Lotband- feed systems is due to the special requirements of high quality soldering processes.
  • an arrangement for the supply of an excipient which has a controllable drive means, which is set up to feed a loose part by a feed length ⁇ and for returning the loose part to a consumption length.
  • the arrangement further comprises a passive drive means, which is set up for returning the loose part by a tear-off length.
  • the arrangement includes a first controllable clamping means, which is adapted for clamping the excipient to the loose part.
  • the arrangement includes a second controllable Clamping means, which is adapted for clamping the excipient to a fixed part.
  • a controllable drive means advances a release part by a feed length.
  • a passive drive means returns the loose part by a tear-off length.
  • the controllable drive means returns the loose part by a consumption length.
  • a first êtba ⁇ res clamping means clamps the adjuvant temporarily participate in the Los.
  • a second controllable clamping means clamps the auxiliary material ⁇ temporarily to a fixed part.
  • the control of a supply of an adjuvant includes a microprocessor programmed to carry out the method just described.
  • the arrangement, the method and the control have numerous advantages, which are described below.
  • the return to the starting position is similar to the
  • the passive drive means has the advantage that, after the supply of the excipient, it can apply a pretension required for process analysis purposes to the excipient.
  • a total of two drive means are only required wel ⁇ che but at least three different positions ermögli ⁇ chen.
  • the reduction of construction on two driving means he ⁇ enables compared to the prior art, a much-reduced technical effort comparable for control and regulation.
  • Another consequence is a very compact design, which allows high accessibility at the Lotstelle and it ⁇ he leaves to use the arrangement in any mounting position. The compact design thus allows a universal use of the arrangement.
  • the arrangement has a control which is programmed for clamping the auxiliary substance to the loose part with the first controllable clamping means. Programming is hereby guarantees that the clamping during the advance of the Losteils using the controllable to ⁇ drove by and during the return of the Losteils done with the help of the passive ⁇ drive means.
  • the controller is further programmed, during the return of the Losteils using the controllable drive means clamping the excipient to the fixed part with the second controllable
  • a controller controls the first controllable clamping means so that the auxiliary material is clamped to the loose part. This takes place during the feed of the loose part by means of the controllable drive means, as well as during the return of the loose part by means of the passive drive means. Furthermore, the controller controls the second controllable clamping means so that the excipient is clamped to the fixed part, while the loose part is returned by means of the controllable drive means.
  • the controllable drive means is a double-acting pneumatic cylinder.
  • a front piston rod of the double-acting pneumatic cylinder is connected to the release part.
  • the controllable driving means a double-acting pneumatic cylinder, which has a front piston rod which is connected to the Los ⁇ part.
  • the double-acting pneumatic cylinder ei ⁇ ne rear piston rod which extends in a direction opposite to the Losteil direction. Furthermore, the arrangement includes a sensor which is arranged to monitor the rear piston rod. The controller is programmed to detect a faulty introduction or faulty melting of the auxiliary substance on the basis of a signal from the sensor.
  • a sensor monitors a rear piston rod of the double-acting pneumatic cylinder, which extends in a direction opposite to the loose part.
  • the controller detects a faulty insertion or faulty melting of the excipient on the basis of a signal from the sensor.
  • the passive drive means of the arrangement is a single-acting pneumatic cylinder, which is permanently acted upon for the return of the loose part by the tear length.
  • the passive drive means is a single-acting pneumatic cylinder, which is permanently acted upon and has a piston ⁇ rod, which is passed through the loose part.
  • a stop ⁇ flange abuts the end of the piston rod of the single-acting pneumatic cylinder on the loose part, whereupon the piston rod is taken to the Abr whatsoever.
  • the double-acting pneumatic cylinder is depressurized maral ⁇ tet.
  • the single-acting pneumatic cylinder returns the loose part by the tear-off length.
  • the double-acting pneumatic cylinder returns the loose part by the consumption length.
  • the arrangement comprises an adjusting screw which is arranged to shift Ver ⁇ a piston rod of the single-acting pneumatic cylinder.
  • the consumption length ie a consumable per soldering ⁇ de length of the excipient, can be easily adjusted by means of the adjusting screw.
  • the loose part on a removable and replaceable guide unit which provides a guide for the excipient.
  • the arrangement of the auxiliary material is a solder, especially a solder strip or lot ⁇ wire.
  • the arrangement is a Lotvorschub.
  • the controller detects a faulty introduction of the excipient and does not turn on a soldering current.
  • the transmitter does not signal that the back ⁇ tere piston rod moves back, whereupon the control switches on a soldering current, with the soldering is carried out of the workpieces.
  • two cases are distinguished after the soldering of the workpieces has already taken place.
  • the transmitter sor signals that the rear piston rod of the double acting pneu matic cylinder ⁇ returns because the single-acting pneumatic cylinder, the loose part to the back Abr discloseuben ⁇ leads.
  • the sensor does not signal that the rear piston rod is retracting, whereupon the controller recognizes a faulty melting of the auxiliary substance.
  • FIG. 4 shows operating states of an arrangement for supplying an auxiliary in a plan view, the four operating states of the arrangement in a side view, the time sequence of a pneumatic control during a complete feed cycle, a pneumatic circuit diagram,
  • FIG. 5 two views of the arrangement
  • 6 shows a plan view, a side view and a cross section of the arrangement ⁇
  • Figure 7 is an exploded view of the arrangement
  • Figure 8 another view of the arrangement.
  • FIG. 1 shows four operating states of an arrangement for supplying an auxiliary substance in a plan view, wherein a section through the arrangement is shown.
  • the four operating states are a first operating state 11, a second operating state 12, a third operating state 13 and a fourth operating state 14.
  • the arrangement which consists of a release part 7, a fixed part 8, a sensor 9, a first controllable clamping means 1, a second controllable clamping means 2, a controllable drive means 3 and egg ⁇ nem passive drive means 4 consists.
  • the arrangement may include other elements such as a controller, such as a pneumatic controller.
  • FIG. 1 also shows an adjuvant 5 which, although not belonging to the arrangement, is advanced by it.
  • the adjuvant 5 is for example a solder tape or a solder wire. In this case, the arrangement is a Lotvorschub.
  • the first controllable clamping means 1 is designed for example as a single-acting cylinder with return spring. In this case, a clamping of the excipient 5 to the loose part 7 is pneumatically by air pressure and opening on the return spring.
  • the second controllable clamping means 2 may be flat ⁇ if designed as single-acting cylinder. Here is a clamping of the excipient 5 to the fixed part 8 by a spring and opening pneumatically by air pressure.
  • the controllable drive means 3 is designed in figure 1 as a double-acting pneumatic cylinder ⁇ which a front piston rod 31 in the direction of Losteils 7 and a rear piston rod 32 in the direction of the sensor 9 has.
  • the front piston rod 31 is in this case connected to the release part 7.
  • This connection can be made, for example, by means of a clamping handle, whereby a feed length x, by which the loose part 7 can be advanced maximally with respect to the fixed part 8, is adjustable. Be set as the feed length x Kings ⁇ nen for example, 0-16 mm.
  • the controllable drive means 3 serves the advance of the Los ⁇ part 7 by the feed length x, as can be seen from the transition from the first operating state 11 to the second operating state 12 in Figure 1.
  • the sensor 9 is arranged so that it can monitor the rear piston ⁇ rod 32. For example, the sensor 9 generates a signal when the rear piston rod 32 is pushed into or in front of it. Based on the signals of the sensor 9, both a faulty introduction and a faulty melting of the excipient 5 can be detected, as will be explained below.
  • the passive drive means 4 is in Figure 1 is a single-acting pneumatic cylinder, which angeord ⁇ net for returning the loose part 7 by a tear length z and this is permanently applied.
  • the loose part is at a stop flange 42 of a piston rod 41 of the passive drive means 4 so that a further stroke of the controllable drive means 3, the loose part 7 continues to advance and thereby the piston rod 41 of the passive drive means 4 entrains the tear length z.
  • the controllable Antriebsmit ⁇ tel 3 and the loose part 7 has its maximum feed position he ⁇ reaches.
  • the auxiliary material 5 is located between two workpieces 50, which are also shown in Figure 1 in a plan view.
  • electrodes are closed, while the excipient 5 is clamped between the workpieces 50 to be soldered.
  • the controllable drive means 3 is depressurized.
  • the compressed air in the passive drive-medium 4 generates a belt tension in adjuvant 5 and tries to push back in the direction of the first Radiozu was ⁇ starting position shown 11, the loose part.
  • the passive drive means 4 succeeds in this situation in returning the loose part 7 by the tear-off length z. This is detected by the sensor 9, since it registers a corresponding return movement of the rear piston rod 32. In this case, no soldering current is released.
  • the sensor 9 registers no movement of the loose part 7, the soldering current is switched on and the soldering is carried out. In this case, the clamped excipient 5 melts off, whereupon the passive drive means 4 pushes the loose part 7 back by the tear-off length z. This prevents soldering of the excipient 5 on the workpieces 50.
  • the sensor 9 detects the return movement of the loose part 7 and serves in this case to check the melting of the excipient 5. Fin ⁇ det after the soldering in case of failure, no movement of the Los- part 7 instead, the excipient 5 is not melted off and the process is stopped.
  • a stable position of the loose part 7 is achieved by a compression spring 44 between the loose part 7 and the fixed part 8.
  • the excipient 5 in the fixed ⁇ part 8 by means of the second controllable clamping means 2 ge ⁇ clamped and released in the loose part 7.
  • the controllable drive means 3 now returns the loose part 7 to its original position, whereby a consumption length y is covered.
  • a catch movement between loose part 7 and auxiliary 5 is carried out, which compensates for the consumed consumption length y of the auxiliary substance 5 and again for the subsequent soldering operation defined length of the excipient 5 provides.
  • the fourth operating state 14 shows the return to the starting ⁇ position. Both the feed length x and the consumption length y are directly adjustable. The setting of the feed length x via a clamping handle has been described previously.
  • Figure 1 shows an adjusting screw 43, which is arranged for displacement of the piston ⁇ rod 41 of the passive drive means 4.
  • the consumption length y can be set directly.
  • FIG. 2 shows the first operating state 11, the second operating state 12, the third operating state 13 and the fourth operating state 14 of the arrangement in a side view. Also shown in Figure 2, the sensor 9 and a line along the sensor 9 scans and possibly the rear ⁇ re piston rod 32 registered. Only in the second operating state 12 does the rear piston rod 32 not intersect the scanning line of the sensor 9. FIG. 2 again shows the different positions of the loose part 7 relative to the fixed part 8, depending on the operating state. In the first operating state 11 and in the fourth operating state 14, the piston rod 41 projects with the stop flange 42 with respect to the release part 7. It can also be seen in Figure 2, as the excipient 5 is clamped between the workpieces 50. Furthermore, FIG. 2 shows a guide unit 51 which provides a guide for the auxiliary substance 5.
  • the first operating state 11 is a basic position.
  • two ⁇ th operation state 12 the excipient is clamped between the 5 to be soldered workpieces 50th Then, a voltage is applied to the excipient 5 via the loose part 7.
  • the third operating state 13 shows the end of a Abr michbewe ⁇ tion.
  • a follow-up movement for the consumption length y has already taken place.
  • Figures 1 and 2 thus show a complete feed cycle for the
  • FIG. 3 shows the chronological sequence of a pneumatic control during a complete supply cycle.
  • a first path-time diagram 71 relates here to the first controllable clamping means 1 and a second path-time diagram 72 to the second controllable clamping means 2.
  • the two path-time diagrams follow from left to right a temporal History and bewe ⁇ gen between an open state 63 and 64.
  • Figure 3 shows a third path-time diagram 73 for the controllable drive means 3 and a four-th path-time diagram 74 for the passive drive means 4 ,
  • FIG. 3 also shows time windows or times, during which the operating states shown in FIG. 1 and FIG. 2 apply.
  • the first operating state 11 applies at the beginning of the path-time diagrams
  • the second operating state 12 during the first time interval 81 and the second time interval 82
  • the third operating state 13 at the beginning of the third time interval 83
  • the fourth operating state 14 at the end of the third time interval 83.
  • the first operation state 11 refers here to a basic position, as can be seen also from the distance-time diagrams: In the initial position, both drive means are in a ⁇ up state 62.
  • the first controllable clamping means 1 is open and the second controllable Clamping means 2 is ge ⁇ clamped. Subsequently, the first controllable clamping means 1 is clamped in the loose part 7 before the second controllable clamping means 2 is released in the fixed part 8.
  • the first controllable drive means 3 is extended, wherein it entrains the passive drive means 4, as soon as the end face of the Losteils 7 abuts the stop flange 42 of the passive drive means 4. Finally, the controllable drive means 3 is fully extended, ie the loose part 7 has been advanced by the feed ⁇ length x maximum.
  • the second operating state 12 begins in FIG. 3 with the first time interval 81, in which the
  • Excipient is clamped between the workpieces 50 to be soldered, for example by electrodes are closed. Then the controllable drive means 3 is depressurized. Since ⁇ is waited and checked during the second time interval 82, whether the rear piston rod 32 as written down be ⁇ drives back, because the passive drive means 4 leads the loose part 7 by the Abr fabricatin z, whereupon detects a faulty introduction of the excipient 5 and no Lötstrom would be switched on.
  • the excipient 5 is first clamped with the second controllable clamping means 2 in the fixed part 8 and on ⁇ closing solved with the first controllable clamping means in the Losteil 7, whereby as shown in Figure 3, the third operating ⁇ state 13 is reached.
  • the conditions for the follow-up movement during the third time interval 83 are given, wherein the controllable drive means 3 is completely moved back into the retracted state 62 and thus into the fourth operating state 14.
  • FIG. 4 shows a pneumatic circuit diagram 100 for the basic position or the first operating state 11 of the arrangement.
  • a first section 110 and a second section 120 for the compressed air distribution are shown.
  • the first section 110 is located in front of a safety valve and the second section 120 behind a safety valve.
  • FIG. 4 shows a first valve 101, which is designed as a 3/2-way valve and can be actuated either by muscle power or series actuation (by means of electrical actuation and magnetic coil). that can.
  • the first valve 101 is provides ⁇ Kohlge by a spring. The same applies to a fourth valve 104 and a fifth valve 105.
  • a manual valve 102 is a 3/2-way valve which is actuated only with muscle force and serves for venting before the introduction of the auxiliary substance 5 into the arrangement ,
  • a shuttle valve 103 is arranged at a suitable position in front of the clamping means.
  • Figure 4 shows the second Ab ⁇ section 120 nor a flow control valve 106 and an air tank 107, which complement the driving of the third controllable drive means 3 via the fourth valve 104 and the fifth valve 105th
  • FIG. 5 shows u. A. the loose part 7, the fixed part 8, the guide unit 51, the adjusting screw 43, the rear piston rod 32 and the sensor 9. Also, the stop flange 42 can be clearly seen in the right-hand illustration.
  • FIG. 6 shows in the upper illustration a view of the arrangement from below, in the middle representation a side view of the arrangement and in the lower representation a view from above (with a section through the arrangement), which is again designed as a solder feed 6.
  • the loose part 7, the fixed part 8, the sensor 9 and the Philosophsein ⁇ unit 51 are shown.
  • the front piston rod 31 toward ⁇ tere piston rod 32, the piston rod 41, the stopper ⁇ flange 42 and the adjusting screw 43 can be seen in the upper and lower display.
  • the section of the lower illustration further allows an insight into the cylinders of the controllable drive means 3 and the passive drive means 4.
  • FIG. 7 shows an exploded view of the arrangement, which is again designed as a solder feed 6.
  • FIG 7 also shows a clamping handle for fast justage of the feed length x.
  • the clamping ⁇ handle results from the recess shown in Figure 7 in the loose part 7 and two screws 33. By tightening the screws 33, the front piston rod 31 to the loose part 7 ge ⁇ clamped.
  • FIG. 8 shows a further view of the arrangement, the perspective of which corresponds to the exploded view of FIG.
  • the Lotvorschub 6 is fully assembled here. Again clearly visible is the loose part 7, the fixed part 8, the sensor 9, the guide unit 51, the adjusting screw 43 and the rear piston rod 32nd

Abstract

Das sehr kompakte Lotbandvorschubsystem verarbeitet mit hoher Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit Lotbänder mit beliebigen Abmessungen. Es beinhaltet einen permanent beaufschlagten einfach wirkenden pneumatischen Zylinder, welcher eine zu Prozessanalysezwecken erforderliche Vorspannung auf ein Lotband aufbringt und eine Abreißbewegung mit definierter Kraft bewirkt. Zusätzlich wird lediglich ein steuerbarer doppeltwirkender pneumatischer Zylinder benötigt, mit welchem drei verschiedene Bewegungen bzw. Stellungen realisiert werden. Diese Reduktion zieht eine deutliche Verringerung des technischen Aufwands für Steuerung und Regelung und eine sehr kompakte Bauweise nach sich, welche eine hohe Zugänglichkeit an der Lotstelle sowie beliebige Einbaulagen ermöglicht. Abreißlänge und Verbrauchslänge pro Lötvorgang lassen sich definiert einstellen. Ein einziger Sensor kontrolliert sowohl die korrekte Zuführung des Lotbands als auch dessen Abschmelzen. Dies dient sowohl der Qualitätskontrolle als auch der Prozesssicherheit, da vor der Zuschaltung des Lötstroms überprüft wird, ob das Lotband korrekt zwischen die zu verlötenden Werkstücke geklemmt ist.

Description

Beschreibung
Anordnung, Verfahren und Steuerung zur Zufuhr eines Hilfsstoffs
Der Begriff "Hilfsstoff" bezeichnet in der Produktion Arbeitsmittel, welche bei der Herstellung von Produkten nur als unwesentlicher Bestandteil in ein Erzeugnis eingehen. Im Folgenden wird auf Hilfsstoffe Bezug genommen, welche in fester und kontinuierlicher Form vorliegen, beispielsweise Schweißdraht, Lotband oder Lotdraht. Ein Lot bezeichnet eine Metall- Legierung, welche geeignet ist, Metalle oder Legierungen zu verlöten . Aus dem Stand der Technik sind Anordnungen zur Zufuhr von
Lotband (Lotbandvorschubsysteme) bekannt, welche einen kom¬ plexen Aufbau haben und entsprechend großvolumig bauen. Dies zieht einen hohen Steuerungsaufwand sowie hohe Fertigungskos¬ ten nach sich. Der komplexe Aufbau in den bekannten Lotband- Vorschubsystemen ist auf die besonderen Anforderungen qualitativ hochwertiger Lötprozesse zurückzuführen.
Es stellt sich die Aufgabe, eine Anordnung, ein Verfahren so¬ wie eine Steuerung zur Zufuhr eines Hilfsstoffs anzugeben, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile ver¬ ringern und dennoch die Anforderungen qualitativ hochwertiger Lötprozesse erfüllen.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Zufuhr eines Hilfsstoffs gelöst, welche ein steuerbares Antriebsmittel aufweist, das zum Vorschub eines Losteils um eine Vorschub¬ länge und zur Rückführung des Losteils um eine Verbrauchslänge eingerichtet ist. Die Anordnung weist ferner ein passives Antriebsmittel auf, welches zur Rückführung des Losteils um eine Abreißlänge eingerichtet ist. Drittens beinhaltet die Anordnung ein erstes steuerbares Klemm-Mittel , welches zur Klemmung des Hilfsstoffs an das Losteil eingerichtet ist. Weiterhin beinhaltet die Anordnung ein zweites steuerbares Klemm-Mittel , welches zur Klemmung des Hilfsstoffs an ein Festteil eingerichtet ist.
Bei dem Verfahren zum Vorschub eines Hilfsstoffs schiebt ein steuerbares Antriebsmittel ein Losteil um eine Vorschublänge vor. Ein passives Antriebsmittel führt das Losteil um eine Abreißlänge zurück. Das steuerbare Antriebsmittel führt das Losteil um eine Verbrauchslänge zurück. Ein erstes steuerba¬ res Klemm-Mittel klemmt den Hilfsstoff zeitweise an das Los- teil. Ein zweites steuerbares Klemm-Mittel klemmt den Hilfs¬ stoff zeitweise an ein Festteil.
Die Steuerung einer Zufuhr eines Hilfsstoffs beinhaltet einen Mikroprozessor, welcher zur Ausführung des soeben beschriebe- nen Verfahrens programmiert ist.
Die Anordnung, das Verfahren sowie die Steuerung weisen zahlreiche Vorteile auf, welche im Folgenden beschrieben werden. Die Rückführung in die Ausgangsstellung gleicht mit der
Verbrauchslänge eine zuvor verbrauchte Länge des Hilfsstoffs wieder aus. Da die Rückführung des Losteils um die
Verbrauchslänge und die Rückführung des Losteils um die Ab¬ reißlänge unterschiedlichen Antriebsmitteln zugeordnet wird, lassen sich sowohl die Verbrauchslänge als auch die Abrei߬ länge durch Beeinflussung des jeweiligen Antriebsmittels definiert einstellen. So können unterschiedliche Verbrauchslängen bzw. Verbrauchsmengen des Hilfsstoffs eingestellt werden. Die Abreißlänge kann so eingestellt werden, dass ein sicheres Abschmelzen des Hilfsstoffs sichergestellt ist. Insgesamt er¬ gibt sich dadurch eine hohe Reproduzierbarkeit bei der Verar¬ beitung des Hilfsstoffs.
Das passive Antriebsmittel bietet den Vorteil, dass es nach der Zufuhr des Hilfsstoffs eine zu Prozessanalysezwecken erforderliche Vorspannung auf den Hilfsstoff aufbringen kann. Insgesamt werden lediglich zwei Antriebsmittel benötigt, wel¬ che jedoch mindestens drei verschiedene Stellungen ermögli¬ chen. Die Reduktion des Aufbaus auf zwei Antriebsmittel er¬ möglicht gegenüber dem Stand der Technik einen deutlich ver- ringerten technischen Aufwand für Steuerung und Regelung. Eine weitere Folge ist eine sehr kompakte Bauweise, welche eine hohe Zugänglichkeit an der Lotstelle ermöglicht und es er¬ laubt, die Anordnung in beliebiger Einbaulage zu verwenden. Die kompakte Bauweise ermöglicht somit einen universellen Einsatz der Anordnung.
In einer Weiterbildung weist die Anordnung eine Steuerung auf, welche zur Klemmung des Hilfsstoffs an das Losteil mit dem ersten steuerbaren Klemm-Mittel programmiert ist. Die Programmierung stellt hierbei sicher, dass die Klemmung während dem Vorschub des Losteils mithilfe des steuerbaren An¬ triebsmittels und während der Rückführung des Losteils mit¬ hilfe des passiven Antriebsmittels erfolgt. Die Steuerung ist ferner programmiert, während der Rückführung des Losteils mithilfe des steuerbaren Antriebsmittels eine Klemmung des Hilfsstoffs an das Festteil mit dem zweiten steuerbaren
Klemm-Mittel durchzuführen.
In der entsprechenden Weiterbildung des Verfahrens steuert eine Steuerung das erste steuerbare Klemm-Mittel so an, dass der Hilfsstoff an das Losteil geklemmt wird. Dies erfolgt während des Vorschubs des Losteils mithilfe des steuerbaren Antriebsmittels, sowie während der Rückführung des Losteils mithilfe des passiven Antriebsmittels. Weiterhin steuert die Steuerung das zweite steuerbare Klemm-Mittel so an, dass der Hilfsstoff an das Festteil geklemmt wird, während das Losteil mithilfe des steuerbaren Antriebsmittels zurückgeführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Anordnung ist das steuerbare Antriebsmittel ein doppeltwirkender pneumatischer Zylinder. Eine vordere Kolbenstange des doppeltwirkenden pneumatischen Zylinders ist mit dem Losteil verbunden. In der entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens ist das steuerbare An- triebsmittel ein doppeltwirkender pneumatischer Zylinder, welcher eine vordere Kolbenstange aufweist, die mit dem Los¬ teil verbunden ist. Diese Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass die Zu¬ fuhr des Hilfsstoffs mit lediglich einem steuerbaren pneumatischen Zylinder realisiert wird. Mit dem doppeltwirkenden pneumatischen Zylinder werden drei Bewegungen bzw. Stellungen erzielt, welche eine definierte Einstellung der Abreißlänge, der Vorschublänge und der Verbrauchslänge erlauben. Außerdem verringert die Verwendung von nur einem gesteuerten pneumatischen Zylinder die Anzahl der erforderlichen Pneumatik- Anschlüsse für die Anordnung. In einer Weiterbildung der zuvor genannten Ausführungsform der Anordnung weist das Losteil einen Klemmgriff auf, mit welchem die Vorschublänge durch Klemmung des Losteils an die vordere Kolbenstange des doppeltwirkenden pneumatischen Zylinders einstellbar ist. Dies ermöglicht eine einfache
Schnellj ustage einer individuellen Vorschublänge.
In einer anderen Weiterbildung der zuvor genannten Ausführungsform weist der doppeltwirkende pneumatische Zylinder ei¬ ne hintere Kolbenstange auf, welche sich in einer dem Losteil entgegengesetzten Richtung erstreckt. Ferner beinhaltet die Anordnung einen Sensor, welcher zur Überwachung der hinteren Kolbenstange angeordnet ist. Die Steuerung ist programmiert, anhand eines Signals des Sensors ein fehlerhaftes Einbringen oder ein fehlerhaftes Abschmelzen des Hilfsstoffs zu erken- nen.
In der entsprechenden Weiterbildung des Verfahrens überwacht ein Sensor eine hintere Kolbenstange des doppeltwirkenden pneumatisch wirkenden Zylinders, welche sich in einer dem Losteil entgegen gesetzten Richtung erstreckt. Die Steuerung erkennt anhand eines Signals des Sensors ein fehlerhaftes Einbringen oder ein fehlerhaftes Abschmelzen des Hilfsstoffs. Diese Weiterbildungen weisen den Vorteil auf, dass mit einem einzigen Sensor alle gewünschten prozessbegleitenden Überprüfungen ermöglicht werden. Für qualitativ hochwertige Lötpro¬ zesse ist es erforderlich, im Prozessablauf sowohl eine kon¬ stante und reproduzierbare Zuführung des Hilfsstoffs als auch dessen Abschmelzen zu kontrollieren. Sowohl die Zuführung als auch das Abschmelzen des Hilfsstoffs soll während des laufen¬ den Betriebs überprüfbar sein. Dies wird durch die zuvor beschriebenen Weiterbildungen ermöglicht.
In einer anderen Ausführungsform ist das passive Antriebsmit- tel der Anordnung ein einfach wirkender pneumatischer Zylin- der, welcher zur Rückführung des Losteils um die Abreißlänge permanent beaufschlagbar ist.
In der entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens ist das passive Antriebsmittel ein einfach wirkender pneumatischer Zylinder, welcher permanent beaufschlagt ist und eine Kolben¬ stange aufweist, welche durch das Losteil hindurchgeführt ist. Während des Vorschubs des Losteils schlägt ein Anschlag¬ flansch am Ende der Kolbenstange des einfach wirkenden pneumatischen Zylinders an dem Losteil an, woraufhin die Kolbenstange um die Abreißlänge mitgenommen wird. Anschließend wird der doppeltwirkende pneumatische Zylinder drucklos geschal¬ tet. Der einfach wirkende pneumatische Zylinder führt das Losteil um die Abreißlänge zurück. Abschließend führt der doppeltwirkende pneumatische Zylinder das Losteil um die Verbrauchslänge zurück.
Die soeben beschriebene Verwendung eines permanent beauf¬ schlagten, einfach wirkenden Zylinders als passives Antriebs¬ mittel zur Regelung eines Freifahrweges nach einem Abschmel¬ zen des Hilfsstoffs ermöglicht im Gegensatz zum Stand der Technik eine sehr kompakte Bauweise der Anordnung. Vorteil¬ haft wirkt sich auch aus, dass hierbei eine Abreißbewegung sowie eine Nachfassbewegung zum Ausgleich der beim Löten verbrauchten Verbrauchslänge miteinander kombiniert werden kön- nen. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Abreißbewe¬ gung mit definierter Kraft erfolgt.
In einer Weiterbildung der oben beschriebenen Ausführungsform weist die Anordnung eine Justierschraube auf, welche zur Ver¬ schiebung einer Kolbenstange des einfach wirkenden pneumatischen Zylinders angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich die Verbrauchslänge, also eine pro Lötvorgang zu verbrauchen¬ de Länge des Hilfsstoffs, einfach mittels der Justierschraube einstellen.
In einer anderen Weiterbildung der Anordnung weist das Losteil eine abnehmbare und austauschbare Führungseinheit auf, welche eine Führung für den Hilfsstoff bereitstellt. Dies er- möglicht einen schnellen Austausch der Führungseinheit und macht bei Einsatz entsprechend ausgestalteter Varianten der Führungseinheit eine Verwendung verschieden breiter und dicker Lotbänder möglich. Generell ermöglicht diese Weiterbil¬ dung beliebige Abmessungen für den Hilfsstoff.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anordnung ist der Hilfsstoff ein Lot, insbesondere ein Lotband oder ein Lot¬ draht. In diesem Fall ist die Anordnung ein Lotvorschub. In einer Weiterbildung des Verfahrens wird der Hilfsstoff nach dem Vorschub des Losteils zwischen zwei zu verlötende Werkstücke geklemmt. Daraufhin wird der doppeltwirkende pneu¬ matische Zylinder drucklos geschaltet. Anschließend werden zwei Fälle unterschieden. Im ersten Fall signalisiert der Sensor, dass die hintere Kolbenstange des doppeltwirkenden pneumatischen Zylinders zurückfährt, weil der einfach wirkende pneumatische Zylinder das Losteil um die Abreißlänge zu¬ rückführt. Daraufhin erkennt die Steuerung ein fehlerhaftes Einbringen des Hilfsstoffs und schaltet keinen Lötstrom zu. Im zweiten Fall signalisiert der Sender nicht, dass die hin¬ tere Kolbenstange zurückfährt, woraufhin die Steuerung einen Lötstrom zuschaltet, mit dem eine Verlötung der Werkstücke erfolgt . In einer anderen Weiterbildung des Verfahrens werden erneut zwei Fälle unterschieden, nachdem die Verlötung der Werkstücke bereits erfolgt ist. Im ersten Fall signalisiert der Sen- sor, dass die hintere Kolbenstange des doppeltwirkenden pneu¬ matischen Zylinders zurückführt, weil der einfach wirkende pneumatische Zylinder das Losteil um die Abreißlänge zurück¬ führt. Im zweiten Fall signalisiert der Sensor nicht, dass die hintere Kolbenstange zurückfährt, woraufhin die Steuerung ein fehlerhaftes Abschmelzen des Hilfsstoffs erkennt.
Diese beiden Weiterbildungen des Verfahrens ermöglichen es, im Interesse eines optimalen Lötvorganges sowohl die korrekte Zuführung des Hilfsstoffs als auch das korrekte Abschmelzen des zugeführten Hilfsstoffs zu überprüfen. Dies dient sowohl der Qualitätskontrolle als auch der Prozesssicherheit, da vor der Zuschaltung des Lötstroms überprüft wird, ob der Hilfs¬ stoff korrekt zwischen die zu verlötenden Werkstücke geklemmt ist. Auch das Abschmelzen des Hilfsstoffs wird überprüft.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren die gleichen Elemente und werden durchgängig verwendet, auch wenn sie in einzelnen Figuren nicht enthalten sind. Es zeigen: vier Betriebszustände einer Anordnung zur Zufuhr eines Hilfsstoffs in einer Aufsicht, die vier Betriebszustände der Anordnung in einer Seitenansicht, die zeitliche Abfolge einer Pneumatiksteuerung während eines vollständigen Zufuhrzyklus, einen Pneumatikschaltplan,
Figur 5 : zwei Ansichten der Anordnung, Figur 6: eine Aufsicht, eine Seitenansicht und einen Quer¬ schnitt der Anordnung, Figur 7: eine Explosionszeichnung der Anordnung, und
Figur 8: eine weitere Ansicht der Anordnung.
Figur 1 zeigt vier Betriebszustände einer Anordnung zur Zu- fuhr eines Hilfsstoffs in einer Aufsicht, wobei ein Schnitt durch die Anordnung gezeigt ist. Bei den vier Betriebszustän- den handelt es sich um einen ersten Betriebszustand 11, einen zweiten Betriebszustand 12, einen dritten Betriebszustand 13 sowie einen vierten Betriebszustand 14. Für jeden Betriebszu- stand ist in Figur 1 jeweils die Anordnung gezeigt, welche aus einem Losteil 7, einem Festteil 8, einem Sensor 9, einem ersten steuerbaren Klemm-Mittel 1, einem zweiten steuerbaren Klemm-Mittel 2, einem steuerbaren Antriebsmittel 3 sowie ei¬ nem passiven Antriebsmittel 4 besteht. Die Anordnung kann weitere Elemente wie beispielsweise eine Steuerung, etwa eine Pneumatiksteuerung, umfassen. Figur 1 zeigt weiterhin einen Hilfsstoff 5, welcher zwar nicht zu der Anordnung gehört, aber von dieser vorgeschoben wird. Der Hilfsstoff 5 ist beispielsweise ein Lotband oder ein Lotdraht. In diesem Fall ist die Anordnung ein Lotvorschub.
Das erste steuerbare Klemm-Mittel 1 ist beispielsweise als einfach wirkender Zylinder mit Rückhubfeder ausgeführt. In diesem Fall erfolgt eine Klemmung des Hilfsstoffs 5 an das Losteil 7 pneumatisch durch Luftdruck und ein Öffnen über die Rückhubfeder. Das zweite steuerbare Klemm-Mittel 2 kann eben¬ falls als einfach wirkender Zylinder ausgeführt sein. Hier erfolgt eine Klemmung des Hilfsstoffs 5 an das Festteil 8 durch eine Feder und ein Öffnen pneumatisch durch Luftdruck.
Das steuerbare Antriebsmittel 3 ist in Figur 1 als doppelt¬ wirkender pneumatischer Zylinder ausgeführt, welcher eine vordere Kolbenstange 31 in Richtung des Losteils 7 sowie eine hintere Kolbenstange 32 in Richtung des Sensors 9 aufweist. Die vordere Kolbenstange 31 ist hierbei mit dem Losteil 7 verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise mittels eines Klemmgriffs hergestellt werden, wodurch eine Vorschublänge x, um welche sich das Losteil 7 maximal gegenüber dem Festteil 8 vorschieben lässt, einstellbar ist. Als Vorschublänge x kön¬ nen beispielsweise 0-16 mm eingestellt werden. Entsprechend dient das steuerbare Antriebsmittel 3 dem Vorschub des Los¬ teils 7 um die Vorschublänge x, wie sich aus dem Übergang vom ersten Betriebszustand 11 zum zweiten Betriebszustand 12 in Figur 1 ersehen lässt.
Der Sensor 9 ist so angeordnet, dass er die hintere Kolben¬ stange 32 überwachen kann. Beispielsweise erzeugt der Sensor 9 ein Signal, wenn die hintere Kolbenstange 32 in seine Nähe oder vor ihn geschoben wird. Anhand der Signale des Sensors 9 kann sowohl ein fehlerhaftes Einbringen als auch ein fehlerhaftes Abschmelzen des Hilfsstoffs 5 erkannt werden, wie im Folgenden noch erläutert wird.
Bei dem passiven Antriebsmittel 4 handelt es sich in Figur 1 um einen einfach wirkenden pneumatischen Zylinder, welcher zur Rückführung des Losteils 7 um eine Abreißlänge z angeord¬ net und hierzu permanent beaufschlagt ist. Während des Vor¬ schubs des Losteils 7 durch das steuerbare Antriebsmittel 3 schlägt das Losteil 7 an einem Anschlagflansch 42 einer Kolbenstange 41 des passiven Antriebsmittels 4 an, so dass ein weiterer Hub des steuerbaren Antriebsmittels 3 das Losteil 7 weiter vorschiebt und dabei die Kolbenstange 41 des passiven Antriebsmittels 4 um die Abreißlänge z mitnimmt.
Im zweiten Betriebszustand 12 hat das steuerbare Antriebsmit¬ tel 3 bzw. das Losteil 7 seine maximale Vorschubposition er¬ reicht. In dieser Position befindet sich der Hilfsstoff 5 zwischen zwei Werkstücken 50, welche ebenfalls in Figur 1 in einer Aufsicht gezeigt sind. Für einen Lötvorgang werden nun Elektroden geschlossen und dabei der Hilfsstoff 5 zwischen die zu lötenden Werkstücke 50 geklemmt. Daraufhin wird das steuerbare Antriebsmittel 3 drucklos geschaltet. Die komprimierte Luft im passiven An- triebsmittel 4 erzeugt eine Bandspannung im Hilfsstoff 5 und versucht, das Losteil 7 in Richtung der im ersten Betriebszu¬ stand 11 gezeigten Ausgangsposition zurückzudrücken. Sofern der Hilfsstoff 5 nicht korrekt zurückgeführt und zwischen den Elektroden und Werkstücken 50 geklemmt ist, gelingt es dem passiven Antriebsmittel 4 in dieser Situation, das Losteil 7 um die Abreißlänge z zurückzuführen. Dies wird durch den Sensor 9 erkannt, da dieser eine entsprechende Rückbewegung der hinteren Kolbenstange 32 registriert. In diesem Fall wird kein Lötstrom freigegeben.
Sofern der Sensor 9 jedoch keine Bewegung des Losteils 7 registriert, wird der Lötstrom zugeschaltet und die Lötung durchgeführt. Dabei schmilzt der geklemmte Hilfsstoff 5 ab, woraufhin das passive Antriebsmittel 4 das Losteil 7 um die Abreißlänge z zurückdrückt. Dies verhindert ein Anlöten des Hilfsstoffs 5 an den Werkstücken 50. Der Sensor 9 erkennt hierbei die Rückbewegung des Losteils 7 und dient in diesem Fall zur Überprüfung des Abschmelzens des Hilfsstoffs 5. Fin¬ det nach dem Lötvorgang im Fehlerfall keine Bewegung des Los- teils 7 statt, ist der Hilfsstoff 5 nicht abgeschmolzen und der Prozess wird angehalten. Eine stabile Lage des Losteils 7 wird durch eine Druckfeder 44 zwischen dem Losteil 7 und dem Festteil 8 erreicht. Im dritten Betriebszustand 13 wird der Hilfsstoff 5 im Fest¬ teil 8 mithilfe des zweiten steuerbaren Klemm-Mittels 2 ge¬ klemmt und im Losteil 7 gelöst. Das steuerbare Antriebsmittel 3 führt nun das Losteil 7 in seine Ausgangsposition zurück, wobei eine Verbrauchslänge y zurückgelegt wird. Hierbei wird, da der Hilfsstoff 5 im Festteil 8 geklemmt ist, eine Nach- fassbewegung zwischen Losteil 7 und Hilfsstoff 5 ausgeführt, welche die abgeschmolzene Verbrauchslänge y des Hilfsstoffs 5 ausgleicht und für den nachfolgenden Lötvorgang wieder eine definierte Länge des Hilfsstoffs 5 zur Verfügung stellt. Der vierte Betriebszustand 14 zeigt die Rückkehr in die Ausgangs¬ position. Sowohl die Vorschublänge x als auch die Verbrauchslänge y sind direkt einstellbar. Die Einstellung der Vorschublänge x über einen Klemmgriff wurde zuvor beschrieben. Figur 1 zeigt eine Justierschraube 43, welche zur Verschiebung der Kolben¬ stange 41 des passiven Antriebsmittels 4 angeordnet ist. Mit- tels der Justierschraube 43 lässt sich die Verbrauchslänge y direkt einstellen. Die Abreißlänge z lässt sich indirekt über die anderen beiden Größen einstellen, da folgende Gleichung gilt : Abreißlänge z = Vorschublänge x - Verbrauchslänge y
In Figur 1 sind weiterhin auf der ersten Kolbenstange 31 sowie auf der Kolbenstange 41 Pfeile eingezeichnet, welche an¬ geben, in welcher Richtung der jeweilige Zylinder pneumatisch beaufschlagt ist. So ist das passive Antriebsmittel 4 in al¬ len Betriebszuständen zur Rückführung des Losteils 7 permanent beaufschlagt. Das steuerbare Antriebsmittel 3 ist im ersten Betriebszustand 11 und im vierten Betriebszustand 14 zur Rückführung des Losteils 7 beaufschlagt, und im zweiten Betriebszustand 12 zum Vorschub des Losteils 7 beaufschlagt. Im dritten Betriebszustand 13 ist das steuerbare Antriebsmit¬ tel 3 drucklos geschaltet.
Figur 2 zeigt den ersten Betriebszustand 11, den zweiten Be- triebszustand 12, den dritten Betriebszustand 13 sowie den vierten Betriebszustand 14 der Anordnung in einer Seitenansicht. Ebenfalls in Figur 2 gezeigt ist der Sensor 9 sowie eine Linie, entlang der Sensor 9 abtastet und ggf. die hinte¬ re Kolbenstange 32 registriert. Lediglich im zweiten Be- triebszustand 12 schneidet die hintere Kolbenstange 32 nicht die Abtastlinie des Sensors 9. Figur 2 können erneut die unterschiedlichen Positionen des Losteils 7 gegenüber dem Festteil 8 je nach Betriebszustand entnommen werden. Im ersten Betriebszustand 11 und im vierten Betriebszustand 14 steht die Kolbenstange 41 mit dem An- schlagflansch 42 gegenüber dem Losteil 7 hervor. Auch lässt sich in Figur 2 erkennen, wie der Hilfsstoff 5 zwischen die Werkstücke 50 geklemmt wird. Weiterhin zeigt Figur 2 eine Führungseinheit 51, welche eine Führung für den Hilfsstoff 5 bereitstellt .
Der erste Betriebszustand 11 ist eine Grundstellung. Im zwei¬ ten Betriebszustand 12 wird der Hilfsstoff 5 zwischen die zu verlötenden Werkstücken 50 geklemmt. Daraufhin wird über das Losteil 7 eine Spannung auf den Hilfsstoff 5 aufgebracht. Der dritte Betriebszustand 13 zeigt das Ende einer Abreißbewe¬ gung. Im vierten Betriebszustand 14 ist eine Nachfassbewegung für die Verbrauchslänge y bereits erfolgt. Die Figuren 1 und 2 zeigen somit einen vollständigen Zuführzyklus für den
Hilfsstoff 5.
Figur 3 zeigt die zeitliche Abfolge einer Pneumatiksteuerung während eines vollständigen Zufuhrzyklus. Ein erstes Weg- Zeit-Diagramm 71 betrifft hierbei das erste steuerbare Klemm- Mittel 1 und ein zweites Weg-Zeit-Diagramm 72 das zweite steuerbare Klemm-Mittel 2. Die beiden Weg-Zeit-Diagramme fol¬ gen von links nach rechts einem zeitlichen Verlauf und bewe¬ gen sich zwischen einem offenen Zustand 63 und einem geklemmten Zustand 64. Weiterhin zeigt Figur 3 ein drittes Weg-Zeit- Diagramm 73 für das steuerbare Antriebsmittel 3 und ein vier- tes Weg-Zeit-Diagramm 74 für das passive Antriebsmittel 4.
Diese beiden Diagramme geben ebenfalls von links nach rechts einen zeitlichen Verlauf wider, welcher mit den anderen Diagrammen korreliert, und wechseln zwischen einem eingefahrenen Zustand 62 sowie einem ausgefahrenen Zustand 61. Weiterhin sind in Figur 3 ein erstes Zeitintervall 81, ein zweites
Zeitintervall 82, ein drittes Zeitintervall 83, ein erster Zeitpunkt 91 sowie ein zweiter Zeitpunkt 92 gezeigt. Ab¬ schließend zeigt Figur 3 auch Zeitfenster bzw. Zeitpunkte, während derer die in Figur 1 und Figur 2 gezeigten Betriebs- zustände zutreffen. So gilt der erste Betriebszustand 11 am Anfang der Weg-Zeit-Diagramme, der zweite Betriebszustand 12 während des ersten Zeitintervalls 81 und des zweiten Zeitin- tervalls 82, der dritte Betriebszustand 13 am Anfang des dritten Zeitintervalls 83 und der vierte Betriebszustand 14 am Ende des dritten Zeitintervalls 83.
Der erste Betriebszustand 11 bezeichnet hierbei eine Grund- Stellung, wie sich auch aus den Weg-Zeit-Diagrammen ersehen lässt: In der Grundstellung sind beide Antriebsmittel im ein¬ gefahrenen Zustand 62. Das erste steuerbare Klemm-Mittel 1 ist offen und das zweite steuerbare Klemm-Mittel 2 ist ge¬ klemmt. Anschließend wird das erste steuerbare Klemm-Mittel 1 im Losteil 7 geklemmt, bevor das zweite steuerbare Klemm- Mittel 2 im Festteil 8 gelöst wird. Daraufhin wird das erste steuerbare Antriebsmittel 3 ausgefahren, wobei es das passive Antriebsmittel 4 mitnimmt, sobald die Stirnseite des Losteils 7 an den Anschlagflansch 42 des passiven Antriebsmittels 4 anschlägt. Schließlich ist das steuerbare Antriebsmittel 3 voll ausgefahren, d. h. das Losteil 7 wurde um die Vorschub¬ länge x maximal vorgeschoben.
Nach dem Vorschub beginnt in Figur 3 der zweite Betriebszu- stand 12 mit dem ersten Zeitintervall 81, in welchem der
Hilfsstoff zwischen die zu verlötenden Werkstücke 50 geklemmt wird, z.B. indem Elektroden geschlossen werden. Daraufhin wird das steuerbare Antriebsmittel 3 drucklos geschaltet. Da¬ nach wird während des zweiten Zeitintervalls 82 abgewartet und überprüft, ob die hintere Kolbenstange 32 wie oben be¬ schrieben zurückfährt, weil das passive Antriebsmittel 4 das Losteil 7 um die Abreißlänge z zurückführt, woraufhin ein fehlerhaftes Einbringen des Hilfsstoffs 5 erkannt und kein Lötstrom zugeschaltet würde.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies je¬ doch nicht der Fall, weshalb zum ersten Zeitpunkt 91 ein Löt¬ strom zugeschaltet wird. Nun erfolgt eine Verlötung der Werkstücke 50. Da der Hilfsstoff 5 hierbei abschmilzt, kann das passive Antriebsmittel 3 den Hilfsstoff 5 abreißen und das Losteil 7 um die Abreißlänge z zurückführen, wodurch die hintere Kolbenstange 32 des steuerbaren Antriebsmittels 3 ebenfalls zurückfährt, was durch den Sensor 9 signalisiert wird. Dieses Signal wird zum zweiten Zeitpunkt 92 abgefragt. Zu diesem Zeitpunkt ist das passive Antriebsmittel 4 bereits im vollständig eingefahrenen Zustand 62. Das steuerbare An¬ triebsmittel 3 ist teilweise eingefahren, wie in Figur 3 ge- zeigt.
Daraufhin wird der Hilfsstoff 5 zunächst mit dem zweiten steuerbaren Klemm-Mittel 2 im Festteil 8 geklemmt und an¬ schließend mit dem ersten steuerbaren Klemm-Mittel im Losteil 7 gelöst, wodurch wie in Figur 3 gezeigt der dritte Betriebs¬ zustand 13 erreicht wird. Damit sind die Voraussetzungen für die Nachfassbewegung während des dritten Zeitintervalls 83 gegeben, wobei das steuerbare Antriebsmittel 3 vollständig in den eingefahrenen Zustand 62 und damit in den vierten Be- triebszustand 14 zurückgefahren wird.
Sofern der Sensor 9 zum zweiten Zeitpunkt 92 nicht signalisiert, dass die hintere Kolbenstange 32 zurückgefahren ist, würde ein fehlerhaftes Abschmelzen des Hilfsstoffs 5 erkannt, woraufhin der Lötvorgang angehalten werden muss.
Figur 4 zeigt einen Pneumatik-Schaltplan 100 für die Grundstellung bzw. den ersten Betriebszustand 11 der Anordnung. Neben dem ersten steuerbaren Klemm-Mittel 1, dem zweiten steuerbaren Klemm-Mittel 2, dem steuerbaren Antriebsmittel 3 und dem passiven Antriebsmittel 4 ist ein erster Abschnitt 110 und ein zweiter Abschnitt 120 für die Druckluftverteilung gezeigt. Der erste Abschnitt 110 befindet sich hierbei vor einem Sicherheitsventil und der zweite Abschnitt 120 nach ei- nem Sicherheitsventil. Weiterhin zeigt Figur 4 ein erstes Ventil 101, welches als 3/2-Wegeventil ausgeführt ist und wahlweise durch Muskelkraft oder Serienbetätigung (mittels elektrischer Betätigung und magnetischer Spule) betätigt wer- den kann. Das erste Ventil 101 wird durch eine Feder rückge¬ stellt. Gleiches gilt für ein viertes Ventil 104 und ein fünftes Ventil 105. Demgegenüber handelt es sich bei einem Handschieber 102 um ein 3/2-Wegeventil, welches nur mit Mus- kelkraft betätigt wird und zur Entlüftung vor der Einbringung des Hilfsstoffs 5 in die Anordnung dient. Hierzu ist ein Wechselventil 103 an geeigneter Position vor den Klemm- Mitteln angeordnet. Abschließend zeigt Figur 4 im zweiten Ab¬ schnitt 120 noch ein Drosselrückschlagventil 106 sowie einen Luftbehälter 107, welche die Ansteuerung des dritten steuerbaren Antriebsmittels 3 über das vierte Ventil 104 und das fünfte Ventil 105 ergänzen.
In Figur 5 ist die Anordnung als Lotvorschub 6 ausgeführt und in zwei unterschiedlichen Ansichten gezeigt. Figur 5 zeigt u. A. das Losteil 7, das Festteil 8, die Führungseinheit 51, die Justierschraube 43, die hintere Kolbenstange 32 sowie den Sensor 9. Auch der Anschlagflansch 42 ist in der rechten Darstellung deutlich zu erkennen.
Figur 6 zeigt in der oberen Darstellung eine Ansicht der Anordnung von unten, in der mittleren Darstellung eine Seitenansicht der Anordnung und in der unteren Darstellung eine Ansicht von oben (mit Schnitt durch die Anordnung) , welche erneut als Lotvorschub 6 ausgeführt ist. Auch hier sind das Losteil 7, das Festteil 8, der Sensor 9 und die Führungsein¬ heit 51 gezeigt. Zusätzlich lassen sich in der oberen und unteren Darstellung auch die vordere Kolbenstange 31, die hin¬ tere Kolbenstange 32, die Kolbenstange 41, der Anschlag¬ flansch 42 sowie die Justierschraube 43 erkennen. Der Schnitt der unteren Darstellung ermöglicht weiterhin einen Einblick in die Zylinder des steuerbaren Antriebsmittels 3 und des passiven Antriebsmittels 4. Figur 7 zeigt eine Explosionszeichnung der Anordnung, welche erneut als Lotvorschub 6 ausgeführt ist. Deutlich zu erkennen sind das Losteil 7, das Festteil 8, der Sensor 9, die Zylin¬ der des steuerbaren Antriebsmittels 3 und des passiven An- triebsmittels 4, Ventile für das erste steuerbare Klemm- Mittel 1 sowie das zweite steuerbare Klemm-Mittel 2, die Füh¬ rungseinheit 51, die vordere Kolbenstange 31, die hintere Kolbenstange 32, die Kolbenstange 41, der Anschlagflansch 42 sowie die Justierschraube 43. Figur 7 zeigt weiterhin einen Klemmgriff zur Schnellj ustage der Vorschublänge x. Der Klemm¬ griff ergibt sich aus der in Figur 7 gezeigten Aussparung im Losteil 7 und zwei Schrauben 33. Durch Anziehen der Schrauben 33 wird die vordere Kolbenstange 31 an das Losteil 7 ge¬ klemmt .
Figur 8 zeigt eine weitere Ansicht der Anordnung, deren Perspektive der Explosionszeichnung aus Figur 7 entspricht. Der Lotvorschub 6 ist hierbei vollständig montiert. Erneut gut zu erkennen ist das Losteil 7, das Festteil 8, der Sensor 9, die Führungseinheit 51, die Justierschraube 43 sowie die hintere Kolbenstange 32.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Zufuhr eines Hilfsstoffs (5),
- mit einem steuerbaren Antriebsmittel (3) , das zum Vorschub eines Losteils (7) um eine Vorschublänge (x) und zur Rück¬ führung des Losteils (7) um eine Verbrauchslänge (y) ein¬ gerichtet ist,
mit einem passiven Antriebsmittel (4), das zur Rückführung des Losteils (7) um eine Abreißlänge (z) eingerichtet ist, mit einem ersten steuerbaren Klemm-Mittel (1), eingerich¬ tet zur Klemmung des Hilfsstoffs (5) an das Losteil (7), und
mit einem zweiten steuerbaren Klemm-Mittel (2), eingerich- tet zur Klemmung des Hilfsstoffs (5) an ein Festteil (8) .
2. Anordnung nach Anspruch 1,
mit einer Steuerung, welche programmiert ist zur Klemmung des Hilfsstoffs (5) an das Losteil (7) mit dem ersten steuerbaren Klemm-Mittel (1)
während dem Vorschub des Losteils (7) mithilfe des steuerbaren Antriebsmittels (3) , und
während der Rückführung des Losteils (7) mithilfe des passiven Antriebsmittels (4),
- und welche programmiert ist zur Klemmung des Hilfsstoffs
(5) an das Festteil (8) mit dem zweiten steuerbaren Klemm- Mittel (2)
während der Rückführung des Losteils (7) mithilfe des steuerbaren Antriebsmittels (3) .
3. Anordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche,
bei der das steuerbare Antriebsmittel (3) ein doppeltwir¬ kender pneumatischer Zylinder ist, und
bei der eine vordere Kolbenstange (31) des doppeltwirken- den pneumatischen Zylinders mit dem Losteil (7) verbunden ist . Anordnung nach Anspruch 3,
bei der das Losteil (7) einen Klemmgriff aufweist, mit welchem die Vorschublänge (x) durch Klemmung des Losteils (7) an die vordere Kolbenstange (31) einstellbar ist.
Anordnung nach Anspruch 2 und 3 oder 2 und 4,
bei der der doppeltwirkende pneumatische Zylinder eine hintere Kolbenstange (32) aufweist, welche sich in einer dem Losteil (7) entgegen gesetzten Richtung erstreckt, mit einem Sensor (9), welcher zur Überwachung der hinteren
Kolbenstange (32) angeordnet ist, und
bei der die Steuerung programmiert ist, anhand eines Sig¬ nals des Sensors (9) ein fehlerhaftes Einbringen oder Ab¬ schmelzen des Hilfsstoffs (5) zu erkennen.
Anordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche,
bei der das passive Antriebsmittel (4) ein einfach wirken¬ der pneumatischen Zylinder ist, welcher zur Rückführung des Losteils (7) um die Abreißlänge (z) permanent
beaufschlagbar ist.
Anordnung nach Anspruch 6,
mit einer Justierschraube (43) , welche zur Verschiebung einer Kolbenstange (41) des einfach wirkenden pneumatischen Zylinders angeordnet ist, wodurch die Verbrauchslän¬ ge (y) einstellbar ist.
Anordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche,
bei dem das Losteil (7) eine abnehmbare und austauschbare Führungseinheit (51) aufweist, welche eine Führung für den Hilfsstoff (5) bereitstellt.
Anordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche,
bei dem der Hilfsstoff (5) ein Lot, insbesondere ein Lot¬ band oder ein Lotdraht ist, und
bei dem die Anordnung ein Lotvorschub (6) ist.
10. Verfahren zum Vorschub eines Hilfsstoffs (5), bei dem ein steuerbares Antriebsmittel (3) ein Losteil (7) um eine Vorschublänge (x) vorschiebt,
bei dem ein passives Antriebsmittel (4) das Losteil (7) um eine Abreißlänge (z) zurückführt,
bei dem das steuerbares Antriebsmittel (3) das Losteil (7) um eine Verbrauchslänge (y) zurückführt,
bei dem ein erstes steuerbares Klemm-Mittel (1) den Hilfs¬ stoff (5) zeitweise an das Losteil (7) klemmt, und
bei dem ein zweites steuerbares Klemm-Mittel (2) den
Hilfsstoff (5) zeitweise an ein Festteil (8) klemmt.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
bei dem eine Steuerung das erste steuerbare Klemm-Mittel (1) so ansteuert, dass der Hilfsstoff (5) an das Losteil (7) geklemmt wird
während dem Vorschub des Losteils (7) mithilfe des steuerbaren Antriebsmittels (3) , und
während der Rückführung des Losteils (7) mithilfe des passiven Antriebsmittels (4),
und bei dem die Steuerung das zweite steuerbare Klemm- Mittel (2) so ansteuert, dass der Hilfsstoff (5) an das Festteil (8) geklemmt wird
während der Rückführung des Losteils (7) mithilfe des steuerbaren Antriebsmittels (3) .
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
bei dem das steuerbare Antriebsmittel (3) ein doppeltwir¬ kender pneumatischer Zylinder ist, welcher eine vordere Kolbenstange (31) aufweist, die mit dem Losteil (7) ver¬ bunden ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11 und 12,
bei dem ein Sensor (9) eine hintere Kolbenstange (32) des doppeltwirkenden pneumatischen Zylinders überwacht, welche sich in einer dem Losteil (7) entgegen gesetzten Richtung erstreckt, und bei dem die Steuerung anhand eines Signals des Sensors (9) ein fehlerhaftes Einbringen oder Abschmelzen des Hilfsstoffs (5) erkennt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
bei dem das passive Antriebsmittel (4) ein einfach wirken¬ der pneumatischer Zylinder ist, welcher permanent beaufschlagt ist und eine Kolbenstange (41) aufweist, welche durch das Losteil (7) hindurchgeführt ist,
bei dem während dem Vorschub des Losteils (7) ein An¬ schlagflansch (42) am Ende der Kolbenstange (41) des einfach wirkenden pneumatischen Zylinders an dem Losteil (7) anschlägt, woraufhin die Kolbenstange (41) um die Abreiß- länge (z) mitgenommen wird,
bei dem der doppeltwirkende pneumatische Zylinder drucklos geschaltet wird,
bei dem der einfach wirkende pneumatische Zylinder das Losteil (7) um die Abreißlänge (z) zurückführt, und bei dem der doppeltwirkende pneumatische Zylinder das Los¬ teil (7) abschließend um die Verbrauchslänge (y) zurück¬ führt .
15. Verfahren Anspruch 13 und 14,
bei dem der Hilfsstoff (5) nach dem Vorschub des Losteils (7) zwischen zwei zu verlötende Werkstücke (50) geklemmt wird, woraufhin der doppeltwirkende pneumatische Zylinder drucklos geschaltet wird, und
bei dem der Sensor (9) signalisiert, dass die hintere Kolbenstange (32) des doppeltwirkenden pneumatischen Zylinders zurückfährt, weil der einfach wirkende pneu¬ matische Zylinder das Losteil (7) um die Abreißlänge (z) zurückführt, woraufhin die Steuerung ein fehlerhaf¬ tes Einbringen des Hilfsstoffs (5) erkennt und keinen Lötstrom zuschaltet,
oder
bei dem der Sensor (9) nicht signalisiert, dass die hintere Kolbenstange (32) zurückfährt, woraufhin die Steuerung einen Lötstrom zuschaltet, mit dem eine Verlötung der Werkstücke (50) erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
bei dem nach der Verlötung der Werkstücke (50)
der Sensor (9) signalisiert, dass die hintere Kolben¬ stange (32) des doppeltwirkenden pneumatischen Zylinders zurückfährt, weil der einfach wirkende pneumati¬ sche Zylinder das Losteil (7) um die Abreißlänge (z) zurückführt ,
oder
der Sensor (9) nicht signalisiert, dass die hintere Kolbenstange (32) zurückfährt, woraufhin die Steuerung ein fehlerhaftes Abschmelzen des Hilfsstoffs (5) er¬ kennt .
17. Steuerung einer Zufuhr eines Hilfsstoffs (5),
mit einem Mikroprozessor, welcher zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 16 programmiert ist .
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