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Schlepplötmaschine Die Erfindung betrifft eine Schlepolötmaschine
mit entlang einer Transport- und Führungsvorrichtung bewegbaren Lötrahmen, die in
an ihnen angebrachten mötmasken die zu verlötenden Gegenstände tragen, und mit einem
Lötbad, in dessen Bereich die Lötrahmen mittels der Transport- und Führungsvorrichtung
soweit abgesenkt werden, da die Gegenstände in einer vorbestimmten Tiefe durch das
Lötbad geschleppt werden.
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Bei bekannten Schlepplötmaschinen dieser Art dienen die fest eingebauten
Lötmasken der Halterung von Bauteilen oder Leiterplatten. Die Lötrahmen selbst übernehmen
die Führung und den Transport der Lötmasken, indem sie beispielsweise in Kettenfördersysteme
eingehängt werden, die sich entlang der Maschine oder sogar über ganze Fertigungsstraßen
erstrecken können. Entlang der Fertigungsstraße können außer dem eigentlichen
Schlepplötvorgang
auch noch andere Arbeitsgange wie Vorbehandeln, t2Irocknen, Reinigen, usw. durchgeführt
werden. Des weiteren besitzen die Lötrahmen im allgemeinen Nocken, Lage nete oder
Reflexstreifen, mit denen sie entlang ihrer Bewegungsbahn Schaltvorgänge auslösen
können, die beispielsweise ein Bremsen des Bewegungsvorganges auslösen und den Bewegungsvorrrang
erneut einsetzen lassen, wenn der günstigste Zeitpunkt beispielsweise für das Einlaufen
in ein anderes Förderkettensystem erreicht ist. Die Lötrahmen und Fördervorrichtungen
bilden also ein in sich abgeschlossenes System, wobei die Schwierir,kei-t besteht,
dal3 beim Einfügen weiterer Baugruppen in eine Fertigungsstraße nicht nur das gleiche
Fördersystem vorliegen muß, sondern auch Arbeitshöhe, Durchlaufzeit, usw. aufeinander
abgestimmt werden müssen. Im allgemeinen muß eine Pufferzone mit Blockierung gegen
falschen Einlauf geschaffen werden. Bei sehr langen Kettenzügeii sind Störungen
meist zeitraubend und kostspielig.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schlepplötmaschine
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche besonders universell verwendbar
ist, indem ohne weiteres mehrere Baugruppen miteinander verbunden bzw. aneinander
angeschlossen werden können. Außerdem soll der Aufwand für die Anordnung der Transnort-
und Führungsvorrichtuw# am Maschinengestell möglichst gering sein. Gleichwohl soll
eine hohe Betriebssicherheit verbunden mit einer rationellen Arbeitsweise gewährleistet
sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Lötrahmen
als selbstfahrende Wagen und die Transport- und Führungsvorrichtung als Führungsschienen
ausgebildet sind.
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Auf diese Weise brauchen am Maschinengestell praktisch nur sehr einfache
Schienenführungen z.B. aus Flacheisen oder U-Blechen oder sogar nur aus Runjjrähten
von etwa 6 mm Durchmesser angeordnet zu werden. Höhenunterschiede zwischen aufeinanderfolgenden
Arbeitsstationen (z.B. Löten und Reinigen)
stellen ebenso wenig
ein Problem dar wie ein seitlicher Versatz oder unterschiedliche Winkelstellungen
benachbarter Stationen der Maschine, da derartige Abweichungen mittels geeignet
geformter Schienen ohne weiteres überbrückt werden können. Da der Antrieb sich an
den Lötwagen selbst befindet, stellt auch das Einfügen weiterer Baugruppen in eine
Fertigungsstraße kein Problem dar, denn es muß nur für geeignete passende Anschlüsse
der Fiihrungsschienen gesorgt werden, was ohne großen Aufwand möglich ist. Eine
weitere, durch die Erfindung gegebene Möglichkeit besteht darin, durch Seiten- und
Höhenweichen mit anschließendem Rückwärtslauf durch einfaches Polumschalten die
Universalität der erfindungsgemäßen Schlepplötmaschine noch wesentlich zu erweitern.
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So kann z.B. durch einen mittels Polumschaltens herbeigeführten Rücklauf
ein zweiter Durchlauf durch ein Reinigungsbad herbeigeführt werden. Da dieser Durchlauf
in entgegengesetzter Richtung erfolgt, werden in vorteilhafter Weise sogenannte
Abschattungen vermieden.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß beidseite
des Lötbades je eine Führungsschiene angeordnet ist und der Lötrahmen an å jeder
Seite zwei auf den Schienen geführte Laufräder aufweist.
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In den Lötrahmen ist zweckmäßig eine Lötmaske lösbar einsetzbar. Auf
diese Weise kann eine Vielzahl von relativ billigen Lötmasken z.B. in Vorratsstapeln
oder an Bestiickungsplätzen vorrätig gehalten werden, während eine wesentlich kleinere
Anzahl von selbstfahrenden Lötrahmen im Maschinenbereich verbleibt, um die jeweils
erforderlichen Lötmasken mit den daran angebrachten zu lötenden Gegenständen aufzunehmen.
Auf diese Weise werden die selbstfahrenden Lötrahmen laufend benutzt, während ein
Teil der Lötmasken beispielsweise in besonderen Waschanlagen von Flußmittelresten
befreit wird.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Lötrahmen U-förmig ausgebildet
ist, wobei an den Schenkeln die Laufrollen und an dem Steg der Antriebsmotor angeordnet
ist. Der Motor befindet sich dabei vorzugsweise auf der Oberseite des Steges, so
daß er möglichst weit von dem Lötbad entfernt ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lötmaske im wesentlichen horizontal
in den Lötrahmen einschiebbar ist. Vorzugsweise wird die Lötmaske dabei von der
offenen Seite des Lötrahmens her eingeschoben. Hierbei wirkt sich der durch die
U-Form bedingte offene Rahmen deswegen vorteilhaft aus, weil die nach unten vorstehenden
Lötgegenstände nicht mit Teilen des Rahmen kollidieren können.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ist so ausgebildet, daß
die Lötmaske vorzugsweise als Tragrollen ausgebildete seitliche Vorsprünge aufweist,
die mit dazu passenden Ausnehmungen an den Schenkeln des Lötrahmens zusammenwirken.
Die Ausnehmungen können dabei in Einschubrichtung gesehen am Ende oben abgedeckt
sein. Aufgrund dieser Ausführung werden die Lötmasken auch gegen ein Abheben nach
oben festgehalten, was z.B. dann von Vorteil ist, wenn die in die Lötmasken eingebrachten
Bauteile von unten mittels seiner Bürste gereinigt werden sollen. Bei sehr starkem
Bürstendruck von unten kann auch der Lötwagen selbst noch von oben durch Gegenschienen
gehalten werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Vorsprünge
der Lötmaske in ihrer eingeschobenen Lage durch federndes Einschnappen der Vorsprünge
zwischen dem Boden der Ausnehmungen und der Abdeckung gehalten. Hierdurch ist ein
besonders einfaches Einsetzen und Herausnehmen der Lötmasken aus den Lötrahmen gewährleistet.
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Die Abdeckung besteht zweckmäßig aus am Lötrahmen befestigten Blattfedern.
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Zwischen der Lötmaske und dem Lötrahmen kann aber auch eine in der
eingeschobenen Lage wirksame lösbare Verriegelung vorgesehen sein.
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Die Vorsprünge sind vorteilhafterweise an sich von dem eigentlichen
Maskenteil nach oben erstreckenden Winkelplatten befestigt. Hierdurch wird insbesondere
die Stabilität der eigentlichen Maske gesteigert. Je höher die Winkelplatten ausgebildet
sind, umso größer kann der Abstand des Lötrahmens von der Oberfläche des Lötbades
gewählt werden.
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Der Antriebsmotor ist zweckmäßig ein Elektromotor, z.B. ein Glockenankermotor
mit eingebautem Getriebe oder ein gewöhnlicher Scheibenwischermotor, wie er bei
Kraftfahrzeugen Verwendung findet.
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Da die beim Schlepplöten zu überwindenden Widerstände relativ gering
sind und auch die bei derartigen Maschinen vorkommenden Steigungen nicht übermäßig
groß sind, geniigt es, wenn der Motor nur die in der Verlängerung des Steges angeordneten
beiden Laufrollen antreibt.
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Zweckmäßig ist zwischen den Motor und die angetriebenen Laufrollen
ein Untersetzungsgetriebe geschaltet.
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Die beiden angetriebenen Laufrollen sitzen vorzugsweise auf einer
gemeinsamen Antriebswelle.
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Die Stromzufuhr zum Elektromotor kann nach einer ersten vorteilhaften
Ausführungsform von außen erfolgen. Dabei wird der Strom vorzugsweise über die gegeneinander
isolierten Laufschienen zugeführt, wobei zumindest der Steg des Lötrahmens
aus
Isoliermaterial besteht. Einfacher ist es Jedoch, wenn parallel zu den Führungsschienen
eine besondere Stromschiene verläuft, die mit einem am Lötrahmen angebrachten Stromabnehmer
zusammenarbeitet. Die Führungsschienen bilden dabei den Masseanschluß für den Elektromotor.
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Um eine besondere Stromzuführung neben den Führungsschienen zu vermeiden,
sieht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform vor, daß am Lötrahmen eine wiederaufladbare
Batterie zur Speisung des Elektromotors angeordnet ist. Der Lötrahmen ist auf diese
Weise nicht nur selbstfahrend, sondern ist auch auf keine Energiezufuhr von außen
angewiesen. Der Aufbau des Maschinengestells ist somit nochmals ganz wesentlich
vereinfacht.
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Um nun aber bei dieser Ausführungsform die selbstfahrenden Lötrahmen
während des Aufladens der Batterien nicht zeitweise ihrer eigentlichen Bestimmung
zu entziehen, sieht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vor,
da es sich bei den Batterien um schnellaufladbare Zellen handelt, wobei an den Enden
der Schienen zwei feststehende, eine Ladesoannung führende Kontakte angeordnet sind,
gegen die beim Erreichen des Endes der Laufbahn am Lötrahmen befestigte, dazu passende
Kontakte stoßen, welche zu den beiden Klemmen der Batterien führen. In analoger
Weise können auch entlang irgendeines vorbestimmten Bereiches der Schlepplötmaschine
kurze Kontaktbahnen vorgesehen werden, bei deren Überfahren den Zellen während einer
vorbestimmten kurzen Zeit ein Ladestrom zugeführt wird. Bei dem relativ kurzen Ladestromstoß
handelt es sich um eine Schnelladung mit Spannungsbegrenzung.
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Schließlich ist es auch noch möglich, die Lötwagen durch durchhängend
oder federnd angeordnete isolierte Kabel mit Strom zu versorgen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform, die allgemeine Bedeutung
hat, ist für eine Lötmaschine mit einem in Fahrtrichtung vor der Lötmaske am Lötrahmen
angebrachten Abstreifer für die auf der Oberfläche des Lötbades sich sammelnde Krätze
vorgesehen. Mit Krätze bezeichnet man allgemein einen metallhaltigen Abfall und
bei einem Lötbad insbesondere die sich auf dem Lötbad mit der Zeit bildende Oxidschicht.
Diese soll vor dem eigentlichen Lötvorgang durch den voranlaufenden Abstreifer entfernt
werden. Der Abstreifer transportiert die Krätze entlang des Lötbades bis zu einem
Rückschmelzhafen, der durch einen querliegenden Balken vom eigentlichen Lötbad abgetrennt
ist.
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Bei einer derartigen Schlepplötmaschine sieht die Erfindung vor, daß
der Abstreifer um eine Querachse pendelnd derart aufgehängt ist, daß er nur beim
Vorwärtsfahren über das Lötbad streift, auf dem Rückweg dagegen einen Abstand von
der Oberfläche des Lötbades aufweist. Auf diese Weise wird vermieden, daß der Abstreifer
beim Zurückfahren des selbstfahrenden Lötrahmens auf den Schienen die zum Rückschmelzhafen
beförderte Krätze zumindest teilweise wieder zurück auf das Lötbad befördert. Eine
besonders einfache praktische Lösung kennzeichnet sich dadurch, daß der Abstreifer
seitlich einen bezüglich seiner Abstreifkante abgekröpften Führungsanschlag aufweist,
der auf dem Rand des Lötbadshälters gleitet. Aufgrund der Abkröpfung liegt der Abstreifer
bei der Vorwärtsfahrt etwas tiefer als bei der Rückwärtsfahrt. Durch geeignete Dimensionierung
der Abkrqfung kann so erreicht werden, daß der Abstreifer nur beim Vorwärtsfahren
mit der Oberfläche des Lötbades in Berührung kommt.
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Hinter dem Lötbad verlaufen die Schienen im allgemeinen nach oben,
so daß hier der Führungsanschlag außer Eingriff mit dem Rand des Lötbades kommt
und so frei nach unten durchhängt. Durch die Bewegungsumkehr und das erneute Absenken
des Lötwagens durch die nach unten laufenden Führungsschienen kommt der Führungsanschlag
jetzt erneut in Kontakt mit dem Rande des Lötbades, wobei
er Jedoch
Jetzt durch die mit ihrer entgegengesetzten Seite in Berührung mit dem Rand des
Lötbadbehälters kommende Abkröpfung höher angehoben wird und nicht mehr in Kontakt
mit der Oberfläche des Lötbades kommt.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung
beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines bei einer
erfindungsgemäßen Schlepplötmaschine verwendbaren selbstfahrenden Lötrahmens einschließlich
der Führungs- und Stromschienen, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten
Ausführungsform einer bei dem Lötrahmen nach Fig. 1 verwendbaren Lötmaske, Fig.
3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen selbstfahrenden Lötrahmens, Fig. 4 einen schematischen Teil-Vertikallängsschnitt
einer erfindungsgemäßen Schlepplötmaschine im Bereich der Oberfläche des Lötbades,
wobei ein Lötrahmen nach Fig. 3 verwendet wird und die Vorwärtsbewegung des Lötrahmens
veranschaulicht ist, und Fig. 5 eine zu Fig. 4 analoge Ansicht für die entgegengesetzte
Bewegungsrichtung des Lötrahmens.
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Nach Fig. 1 ist ein U-förmiger Lötrahmen 1 mit Schenkeln 41, 42 und
einem Steg 8 mittels Laufrollen 2,3 auf Führungsschienen 7 angeordnet. Während die
Laufrollen 2 frei drehbar an den Schenkeln 41 bzw. 42 angebracht sind, sitzen die
Laufrollen 3 drehfest auf einer sich durch den Steg 8 erstreckenden starren Antriebswelle
4, welche mittels eines Kegelräderpaares 5 an einen Getriebemotor 6 mit vertikaler
Antriebsachse angekuppelt ist. Der Getriebemotor 6 sitzt auf der Oberseite des Steges
8.
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Parallel zu der in Fig. 1 linken Führungsschiene 7 erstreckt sich
eine durch Isoliermaterial von der Schiene 7 getrennte Stromschiene 9, auf der gleitend
ein am Lötrahmen 1 angeordneter Stromabnehmer 10 angeordnet ist. Von dem Stromabnehmer
10 führt ein Kabel zu der einen Klemme des Getriebemotors 6, dessen andere Klemme
bei 11 mit der Masse des Lötrahmens 1 verbunden ist. Die Stromrückführung erfolgt
über die Laufrollen und die geerdeten Führungsschienen 7.
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Erfindungsgemäß ist am Lötrahmen 1 ein Schalter 13 mit einem nach
außen vorstehenden Schaltarm 13a angebracht, welcher z.B.
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bei Betätigung einen Vorwiderstand einschalten kann, um die Fahrt
z.B. fiir die Dauer des Lötprozesses zeitweilig zu verlangsamen. Der Schaltarm 13a
arbeitet mit einem maschinenfesten Schaltnocken 12 zusammen, wird also beim Betrieb
automatisch betätigt.
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Außer den Schienen 7 sind vom Maschinengestell der Schlepplötmaschine
keine Teile dargestellt.
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In den Schenkeln 41, 42 des Lötrahmens 1 sind in der aus Fig.1 ersichtlichen
Weise Ausnehmungen 14, 15 vorgesehen, wobei die Ausnehmung 14 an ihrem zur offenen
Rahmenseite hinweisenden Ende offen ist, während die Ausnehmung 15 an diesem Ende
durch nach oben laufende Schrägflächen 16 abgeschlossen ist. Die in der normalen
Fahrtrichtung F2 angeordneten Enden der Ausnehmungen 14,. 15 sind durch Abdeckfederbleche
17 von oben abgeschlossen.
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In die Ausnehmungen 14, 15 ist mittels Tragrollen 18 die in Fig. 2
dargestellte Lötmaske 20 in Richtung des Pfeiles F2 so weit einschiebbar, bis die
Tragrollen 18 unterhalb der Abdeckfederbleche 17 zu liegen kommen. Die Tragrollen
18 befinden sich an seitlich an der Lötmaske 20 befestigten Winkelplatten 19, welche
gleichzeitig die Längsstabilisierung der Maske 20 übernehmen. Im hinteren Bereich
der Lötmaske 20 befindet sich eine nach oben gerichtete Leiste 21, die gleichzeitig
als Handgriff dient und die Querstabilität der Maske 20 sicherstellt.
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An der Leiste 21 ist außerdem ein durch eine Taste 24 zu betätigender
Riegel gelenkig angeordnet, welcher mit einem Einschnitt 23 am Lötrahmen 1 derart
zusammenwirkt, daß beim Loslassen der federninach oben gedrückten Taste 24 der Riegel
22 in den Einschnitt 23 einrastet, wenn die Tragrollen 18 in den Ausnehmungen 14,
15 bis zum Ende eingeschoben sind.
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Durch Zuführung eines Betriebsstromes für den Motor 6 durch die Stromschiene
9 kann der selbstfahrende Lötwagen 1 in der gewünschten Fahrtrichtung mit einer
gewünschten Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Herausnahme der in Fahrtrichtung
F2 eingesetzten Lötmaske 20 erfolgt durch Herausziehen in Richtung des Pfeiles F1,
wobei zuvor der Riegel 22 durch Drücken der Taste 24 aus dem Einschnitt 23 herauszuheben
ist.
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In der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 5 kennzeichnen gleiche
Bezugszahlen die entsprechenden Teile wie in Fig.1.
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Die Lötmaske nach Fig. 2 ist auch bei der Ausführungsform nach den
Fig. 3 bis 5 verwendbar.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Motor 6 mit dem dazugehörigen
Getriebe querliegend in einem abgeschlossenen
Gehäuse 27 angeordnet.
Neben dem Motor befinden sich wiederaufladbare Batterien 25 60+wie ein Regelwiderstand
26, der von oberhalb des Gehäuses 27 aus verstellbar ist.
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An der vorn liegenden Seite des Gehäuses 27 sind parallel zueinander
verlaufende Tragstangen 28 angeordnet, die an ihren Vorderseiten vorstehende Kontakte
32 aufweisen, welche durch eine im Innern verlaufende isolierte Zuleitung mit den
beiden Klemmen der wiederaufladbaren Batterien 25 verbunden sind.
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An den Enden der Führungsschienen 7 in Fahrtrichtung ist masc lne
ester ein uerbalken 33 vorgesehen, der genau gegenüber den Kontakten 32 liegende,
durch Federn 35 abgefederte Kontakte 34 trägt, welche über isolierte Zuleitungen
36 mit einer Ladespannung versorgt werden.
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Sobald der selbstfahrende Lötwagen 1 das Ende seiner Laufbahn erreicht
hat, stoßen die Kontakte 32 mit den Kontakten 34 zusammen. In diesem Augenblick
wird ein Ladestromstoß mit Spannungsbegrenzung auf die Batterien 25 gegeben. Der
Wagen 1 kann dann entweder abgehoben und wieder auf den Anfang seiner Laufbahn umgesetzt
werden, oder er wird durch Umsteuern des Motors 6 wieder in seine Ausgangsposition
verfahren. Die Aufladeanordnung nach Fig. 3 gewährleistet, daß die Batterien 25
stets betriebsbereit sind.
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Für den Fall, daß der Wagen in seine Ausgangsposition zurückverfahren
wird, ist an einer an den Tragstangen 28 angebrachten Querwelle 29 ein Abstreifer
30 angebracht, dessen Funktion sich besonders deutlich aus den Fig. 4 und 5 ergibt.
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Der deutlicheren Darstellung halber sind die Führungsschienen 7, auf
denen die Laufrollen 3 sitzen, in den Fig. 4 und 5 weggelassen. Stattdessen ist
das Lötbad 38 mit seinem Rand 37 dargestellt
Der Abstreifer 30
weist gemäß den Fig. 3 bis 5 an seinem in Vorwärtsfahrtrichtung F2 gesehen rechten
Ende einen abgekröpften Führungsanschlag 31 auf, dessen aus der Zeichnung ersichtliche
Form erfindungswesentlich ist. Der F~uhrungsanschlag 31 arbeitet mit dem Rand 37
des Behälters des Lötbades 38 in der aus den Fig. 4 und 5 ersichtlichen Weise zusammen.
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Beim Vorwärtsfahren gemäß Fig. 4 reicht die Abstreifkante des Abstreifers
30 etwas tiefer, so daß der Abstreifer etwas in das Lötbad 38 eintaucht. Er kann
Jetzt die bei 43 angedeutete Krätze vor sich herschieben und über den Querbalken
40 in den Rückschmelzhafen 39 befördern. Nach diesem Vorgang gleitet der Abstreifer
30 entweder über den vorderen Rand 37 des Lötbadbehälters hinaus und pendelt in
seine freihängende senkrechte Richtung. Die Lösung des Führungsanschlags 31 von
dem Rand 3/ kann aber auch durch ein Ansteigen der nicht dargestellten Führungsschienen
erzielt werden.
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Wird der Lötrahmen 1 Jetzt in seine entgegengesetzte Rückfahrtrichtung
F1 umgesteuert, so pendelt der Abstreifer 30 nach erneutem Ineingriffkommen mit
dem Rand 37 in seine entgegengesetzte Bp, wobei er aufgrund des abgekröpften Führungsanschlages
31 nunmehr eine etwas höhere Lage einnimmt, in der er nicht mehr mit der Oberfläche
des Lötbades 38 in Berührung kommt. Auf diese äußerst einfache Weise wird vermieden,
daß beim Rückfahren des Rahmens 1 in seine Ausgangsposition die im Rückschmelzhafen
39 befindliche Krätze in unerwünschter Weise wieder mitzurückgenommen wird.
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Die Tragrollen 18 gemäß Fig. 2 sind gegenüber der Lötebene relativ
hoch angeordnet, so daß eine funktionsstörende Verschmutzung durch Badrückstände,
Flußmittelreste und dergl. wirksam vermieden ist. Sie gestatten ferner das Einhängen
in einen Bestückungsband-Schienenzug, wofür sich die Maske 20 wegen ihrer gegenüber
üblichen
Rahmen besonders flachen Bauweise und damit guten Zugänglichkeit anbietet. Die besonderen
Vorteile der Brfindung zeigen sich also insbesodEre dort, wo eine große Flexibilität
bei geringen Investitionen gefordert wird, z.B. bei Versuchsanlagen-, die schnellen
Aufbau und Umbau notwendig machen sowie bei Fertigungsstraßen im Winkelzug, bei
denen andere Systeme viel zu aufwendig wären. Besondere Bedeutung kommt dabei der
schnellen Auswechselbarkeit der Lötmaske 20 zu.
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- Patentansprüche -