DE102006036773A1

DE102006036773A1 - Vorrichtung zum gesteuerten Verschieben einer Spritzdüse zu einzelnen Spritzpunkten, insbesondere zum Aufspritzen von Flussmitteln in Schwalllötanlagen

Info

Publication number: DE102006036773A1
Application number: DE102006036773A
Authority: DE
Inventors: Rolf Diehm; Volker Liedke
Original assignee: Seho Systemtechnik GmbH
Current assignee: Seho Systemtechnik GmbH
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-02-14
Also published as: MX2009001302A; US20090308912A1; WO2008017367A1; EP2049298A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gesteuerten Verschieben einer aufwärts gerichteten Spritzdüse zu einzelnen Spritzpunkten, die voneinander beabstandet angeordnet sind, insbesondere zum Aufspritzen von Flussmittel in Schwalllötanlagen. Die Spritzdüse ist axial auf einer von einem Drehantrieb gedrehten Drehachse angeordnet, auf die eine radial zur Drehachse gerichtete Auslenkkraft derart wirkt, dass bei Drehung der Drehachse die Spritzdüse eine in sich geschlossene Ringbewegung ausführt, deren Kontur durch eine die Spritzdüse umgebende, ortsfeste Schablone in Radialrichtung begrenzt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gesteuerten Verschieben einer Spritzdüse zu einzelnen Spritzpunkten, die voneinander beabstandet angeordnet sind, insbesondere zum Aufspritzen von Flussmittel in Schwalllötanlagen. Bei derartigen Lötanlagen ergibt sich in Abhängigkeit von den jeweils zu bearbeitenden Flachbaugruppen das Erfordernis, selektiv zu einzelnen unregelmäßig über eine Flachbaugruppe verteilten Lötpunkten Flussmittel aufzutragen. Dies gilt insbesondere für Fälle, in denen einzelne, verteilte Kontaktstellen zu verlöten sind. Für die Zuführung von Flussmittel zu diesen Lötstellen verwendet man üblicherweise eine Spritzdüse, die durch einen Zwei-Koordinaten-Antrieb zu den einzelnen Lötstellen geführt wird, wo dann das Flussmittel aufgespritzt wird. Die Steuerung einer derartigen Apparatur erfordert den erheblichen Aufwand für die Bewegung in zwei Koordinaten und eine Programmierung dieser Apparatur, gemäß der in Bezug auf die einzelnen Lötstellen dann die jeweiligen Koordinaten errechnet und im Sinne einer Bewegung der Spritzdüse zur Ausführung gebracht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den erheblichen Aufwand einer Zwei-Koordinaten-Steuerung zu vermeiden und die Führung der Spritzdüse zu vereinfachen. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass die Spritzdüse axial auf einer von einem Drehantrieb gedrehten Drehachse angeordnet ist, auf die eine radial zur Drehachse gerichtete Auslenkkraft derart wirkt, dass bei Drehung der Drehachse die Spritzdüse eine in sich geschlossene Ringbewegung ausführt, deren Spur durch eine die Spritzdüse umgebende, ortsfeste Schablone in Radialrichtung begrenzt ist.
Bei dieser Art der Führung der Spritzdüse wird den einzelnen Lötstellen eine Spur für eine in sich geschlossene Ringbewegung zugeordnet, die so gestaltet ist, dass auf der Spur möglichst viele der zu lötenden und damit mit Flussmittel zu versehenden Lötstellen liegen. Bei der Ausführung der Ringbewegung gelangt dann die Spritzdüse in sicherer Führung zu den einzelnen Lötstellen, wobei lediglich die Spritzdüse, beeinflusst durch die Auslenkkraft, entlang dem Innenrand der Schablone läuft und die Auslenkkraft dafür sorgt, dass die Spritzdüse bzw. deren Halterung in Kontakt mit dem Innenrand der Schablone verbleibt. Damit entfällt die Notwendigkeit einer Zwei-Koordinaten-Steuerung, da die Spritzdüse durch die Schablone sicher geführt ihre geschlossene Ringbewegung ausführt, wobei sie auf ihrem Wege sämtliche in diese Ringbewegung einbezogenen Lötstellen abfährt.
Eine vorteilhafte Gestaltung der Drehachse mit der auf sie gerichteten Auslenkkraft ergibt sich dann, wenn man in die Drehachse zwischen Drehantrieb und Spritzdüse einen Gelenkwinkel mit einem im wesentlichen radialen Ausleger und einem mit dem Ausleger über ein Gelenk verbundenen Arm einfügt, dessen Armende die Spritzdüse trägt, die in der durch die Schablone begrenzten Ringbewegung geführt ist, wobei der Arm einen radialen Ansatz aufweist, an dem die Anlenkkraft ansetzt.
Bei dieser Gestaltung kann sich die Auslenkkraft dadurch günstig auf die Führung der Spritzdüse auswirken, dass der Gelenkwinkel benutzt wird, indem das Gelenk den radialen Ausleger mit dem Arm verbindet, so dass sich die Auslenkkraft auf den Arm in radialer Richtung nach außen auswirken kann, wobei durch das Gelenk dem Arm die notwendige Bewegungsfreiheit gegeben ist. Bei dieser Gestaltung kann man die Auslenkkraft im Falle aufwärtsgerichteter Spritzdüse dadurch in besonders einfacher Weise realisieren, dass zu ihrer Bildung an dem radialen Ansatz ein Gewicht eingehängt wird. Andererseits ist es auch möglich, an dem radialen Ansatz eine Feder einzuhängen, die den Arm radial nach außen zieht. In beiden Fällen, nämlich entweder dem Einsatz einer Feder oder eines Gewichtes, ergibt sich der Effekt, dass der Arm radial nach außen gezogen wird und damit die Auslenkkraft bewirkt.
Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass in die Drehachse zwischen Drehantrieb und Spritzdüse eine um ihre Längsachse vorgebogene, die Auslenkkraft bewirkende Feder eingefügt ist, die bei Drehung der Drehachse einen Bereich ihres Endes derart gegen den Innenrand der Schablone drückt, dass die Spritzdüse bei Drehung der Drehachse die durch die Schablone bestimmte Ringbewegung ausführt. Bei dieser Gestaltung wird die gebogene Feder, die in die Drehachse eingefügt ist, dazu benutzt, die Auslenkkraft zu erzeugen, wodurch dafür gesorgt ist, dass die Spritzdüse eine Ringbewegung ausführt, die durch den Innenrand der Schablone definiert ist. Die von der gebogenen Feder erzeugte Auslenkkraft sorgt dabei dafür, dass die Spritzdüse bei Drehung der Drehachse ständig gegen den Innenrand der Schablone gedrückt wird.
Um verschiedene Anordnungen von Lötstellen in der vorstehend beschriebenen Weise mit Flussmittel versehen zu können, kann man eine entsprechende Anzahl von Schablonen bereithalten, die beim Bearbeiten einer entsprechenden Flachbaugruppe in die Vorrichtung eingesetzt werden und damit eine jeweils gewünschte besondere Ringbewegung der Düse bewirken, die dabei über die betreffenden gewünschten Lötstellen geführt wird.
Um der Spritzdüse trotz der Drehung der sie tragenden Drehachse in einfacher Weise das Spritzgut zuführen zu können, wird zweckmäßig die Spritzdüse von einem in die Schablone hineinragenden, gegenüber der Drehachse verdrehbaren Rohr getragen, in das durch eine Öffnung in der Wandung des Rohres eine Zuleitung für das Flussmittel eingelassen ist. In diesem Falle kann sich die Drehachse drehen, ohne dabei die Spritzdüse mitzudrehen, da diese von dem verdrehbaren Rohr getragen wird, das bei der Drehung der Drehachse unverdreht gehalten wird, während sich die Drehachse im Inneren des Rohres verdreht, wobei die Drehachse in dem Rohr dafür sorgt, dass das Rohr genau die Ringbewegung ausführt, die von der Schablone vorgegeben ist.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 die Vorrichtung mit einer Feder zur Erzeugung der Auslenkkraft;
2 die Vorrichtung mit einem Gewicht zur Bildung der Auslenkkraft;
3 die Vorrichtung mit einer um ihre Längsachse vorgebogenen Feder zur Bildung der Auslenkkraft.
1 zeigt eine mit elektrischen Bauelementen bestückte Leiterplatte 1, von der nach unten hin Anschlüsse heraus ragen, die mit auf der Unterseite der Leiterplatte aufgebrachten Leiterbahnen zu verlöten sind. Dabei handelt es sich um eine übliche Technik, auf die es in diesem Zusammenhang nicht näher eingegangen zu werden braucht.
Unter der Leiterplatte 1 ist die Schablone 2 gehalten, in deren inneren Freiraum 3 die von dem Rohr 4 getragene Spritzdüse 5 hinein ragt. Das Rohr 4 ist in die Hülse 6 eingesetzt, die auf dem Achsstummel 7 aufsitzt. Aufgrund dieser Lagerung des Rohres 4 mit der Spritzdüse 5 kann das Rohr 4 mit der Spritzdüse 5 gegenüber dem Achsstummel 7 in jede beliebige Richtung gedreht werden. Dabei wird die Drehlage des Rohres 4 bei der weiter unten beschriebenen Bewegung des Rohres 4 entlang der Kontur des Innenraums 3 durch eine gewisse Spannung der Zuleitung 8 für das zu spritzende Flussmittel gehalten. Das Flussmittel gelangt somit über die Zuleitung 8 zu der Spritzdüse 5, die nach oben hin in Richtung auf die Leiterplatte 1 das Flussmittel verspritzt.
Der Achsstummel 7 wird von dem Armende 9 des Armes 10 getragen, der über das Gelenk 11 mit dem Ausleger 12 verbunden ist. Der Ausleger 12 sitzt auf der Drehachse 13, die von dem Rotorantrieb 14 heraus ragt und von diesem in Drehung versetzt wird.
Der vorstehend beschriebenen Vorrichtung liegt folgende Funktion zugrunde: Der Rotorantrieb 14 verdreht die Drehachse 13 und damit den Ausleger 12. Mitgedreht wird dabei aufgrund der Verbindung des Auslegers 12 über das Gelenk 11, den Arm 10 und das Armende 9 der Achsstummel 7. Die Bewegung des Achsstummels 7 wird dabei von der Innenkontur des inneren Freiraums 3 der Schablone begrenzt, wobei aufgrund der Wirkung des Gewichtes 15 in der in 1 dargestellten Lage Achsstummel 7, Hülse 6 und Rohr 4 nach links hin gezogen werden, bis das Rohr 4 an der Innenwand 16 der Schablone 2 zur Anlage kommt. Wenn jetzt der Antriebsrotor 14 seine Achse 13 und damit das Rohr 4 in Drehung versetzt, so muss das Rohr 4 dieser Drehbewegung in einer Weise folgen, dass das Rohr 4 an der Innenwandung 16 der Schablone 2 entlang gleitet, bis es bei Drehung der Achse 13 in Richtung des bei ihr eingezeichneten Pfeiles in Kontakt mit der Innenfläche 17 der Schablone 2 gelangt. Dabei nimmt der Achsstummel und damit das Rohr 4 jeweils eine etwas unterschiedliche Schräglage ein, was jedoch für das Versprühen von Flussmittel praktisch bedeutungslos ist. Auf jeden Fall gibt die dargestellte Konstruktion dem Rohr 4 mit der darauf sitzenden Düse 5 einen solchen Bewegungsspielraum, dass bei der Drehung der Achse 13 das Rohr 4 die Innenflächen der Schablone 2, also insbesondere die Flächen 16 und 17, abfährt, wobei die Düse 5 eine Ringbewegung ausführt, die sie gemäß der Schablone 2 über alle diejenigen Lötstellen auf der Leiterplatte 1 führt, die mit Hilfe der dargestellten Schablone 2 später zu löten sind. Die dabei von der Düse 5 abgefahrene Bahn ist oberhalb der Leiterplatte 1 als strichpunktierte, mit Pfeilen versehene Linie in Form eines rechteckigen Ringes 18 angedeutet (siehe 2).
Die bei der Vorrichtung gemäß 1 gegen die Innenflächen der Schablone 2 wirkende Andrückkraft wird von dem Gewicht 15 aufgebracht. Anstelle des Ge wichtes kann auch eine in 2 dargestellte Zugfeder 19 verwendet werden, die am Ausleger 12 und am Ende 9 des Armes 10 verankert ist und – wie die Wirkung des Gewichtes 15 gemäß 1 – den Arm 10 an den Ausleger 12 heran zieht. Dabei entsteht wie bei der Vorrichtung gemäß 1 die auf das Rohr 4 wirkende Andrückkraft in Richtung auf die Innenflächen der Schablone 2. Diese ist hier außer mit der den inneren Freiraum 3 einschließenden Bereich mit einem weiteren abzufahrenden Bereich 20 versehen, für dessen Abfahren durch das Rohr 4 die Schablone 2 entsprechend umzusetzen ist.
Bei der in 3 dargestellten Vorrichtung wird die Auslenkkraft durch die vorgebogene Feder 22 erzeugt, die gegen den Träger 23 drückt und damit das von dem Träger 22 getragene Rohr 4 gegen die Innenflächen der Schablone 2 drückt. Darüber hinaus stimmt die Funktion der Vorrichtung gemäß 3 mit den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen überein, so dass auf die diesbezüglichen Beschreibungen verwiesen wird.

Claims

Vorrichtung zum gesteuerten Verschieben einer aufwärts gerichteten Spritzdüse (5) zu einzelnen Spritzpunkten, die voneinander beabstandet angeordnet sind, insbesondere zum Aufspritzen von Flussmittel in Schwalllötanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüse (5) axial auf einer von einem Drehantrieb (14) gedrehten Drehachse (13, 7) angeordnet ist, auf die eine radial zur Drehachse (13, 7) gerichtete Auslenkkraft derart wirkt, dass bei Drehung der Drehachse (13, 7) die Spritzdüse (5) eine in sich geschlossene Ringbewegung (18) ausführt, deren Kontur durch eine die Spritzdüse (5) umgebende, ortsfeste Schablone (2) in Radialrichtung begrenzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Drehachse (13, 7) zwischen Drehantrieb (14) und Spritzdüse (5) ein Gelenkwinkel mit einem im wesentlichen radialen Ausleger (12) und einem mit dem Ausleger (12) über ein Gelenk (11) verbundenen Arm (10) eingefügt ist, dessen Armende (9) die Spritzdüse (5) trägt, die in der durch die Schablone (2) begrenzten Ringbewegung (18) geführt ist, wobei der Arm (10) einen radialen Ansatz (9) aufweist, an dem die Auslenkkraft ansetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Auslenkkraft an dem radialen Ansatz (19) ein Gewicht (15) eingehängt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Auslenkkraft eine Feder (19) an dem radialen Ansatz eingehängt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Drehachse (13, 7) und die Spritzdüse (5) eine um ihre Längsachse vorgebogene, die Auslenkkraft bewirkende Feder eingefügt ist, die bei Drehung der Drehachse (13, 7) einen Bereich ihres Endes derart gegen den Innenwand (16, 17) der Schablone (2) drückt, dass die Spritzdüse (5) bei Drehung der Drehachse (13, 7) die durch die Schablone (2) bestimmte Ringbewegung (18) ausführt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringbewegung (18, 20) der Spritzdüse (5) durch wahlweise eingesetzte unterschiedliche Schablonen (2) bestimmt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüse (5) von einem in die Schablone (2) hineinragenden, gegenüber der Drehachse (13, 7) verdrehbaren Rohr (4) getragen ist, in das durch eine Öffnung in der Wandung des Rohres (4) eine Zuleitung (8) für das Flussmittel eingelassen ist.