DE9111192U1 - Auftragsvorrichtung mit Stiftübertragungstechnik - Google Patents

Description

Auftragvorrichtung mit Stiftübertragungstechnik

Die Erfindung betrifft eine Auftragvorrichtung mit Stift- bzw. Nadelübertragungstechnik zum Auftragen kleiner Tropfen oder Mengen flüssiger bzw. fließfähiger Materialien auf ein Werkstück.

Bei automatischen Fertigungsprozessen wird oftmals eine Auftragvorrichtung verwendet, mit der kleine Tropfen bzw. Punkte flüssigen oder fließfähigen Materials auf ein Werkstück aufgetragen werden. Beispielsweise können automatische Einrichtungen zur Montage gedruckter Leiterplatten eine Auftragvorrichtung enthalten, die kleine Tropfen flüssigen (eventuell als schwerflüssige Paste vorliegenden) Lötmaterials auf Leiter von IC-Schaltungen oder anderer fester Einrichtungen an Stellen auftragen, an denen sich die Anschlußstifte durch die Leiterbahnen oder Zwischenverbindungen der Leiterplatte hindurch erstrecken. Wenn die Tropfen des Lötmaterials korrekt positioniert sind, werden die Tropfen erwärmt und geschmolzen, so daß das Lötmaterial nach dessen Abkühlung die Anschlußstifte mechanisch und elektrisch mit den Leiterbahnen verbindet.

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Bestimmte automatische Auftragvorrichtungen für Lötmaterialtropfen weisen einen Behälter zur Speicherung von flüssigem Lötmaterial und ein Rohr oder eine Nadel zum gezielten Aufbringen des Lötmaterials auf das Werkstück auf. Falls erforderlich, kann die Nadel an einem bewegbaren Arm einer programmierbaren 3-Achsen-Robotervorrichtung montiert sein, z.B. einem System vom Typ Otto-A9 von 3M. Die Robotervorrichtung kann so programmiert sein, daß sie den Arm zu verschiedenen Positionen bewegt, um kleine Tropfen von Lötmaterial oder anderen Materialien an mehreren vorgewählten Stellen auf dem Werkstück zu plazieren.

Bisher erfolgte bei automatischen Systemen die Ausgabe flüssigen Lötmaterials häufig mittels Druckluft, die in den Lötmaterialbehälter eingeleitet wird, um Lötmaterial aus dem Behälter und durch die langgestreckte schmale Ausgabenadel hindurch herauszudrücken. Die schmalen Durchlässe der Nadeln können jedoch gelegentlich aufgrund von Lötmaterialpartikeln verstopfen, besonders wenn das Lötmaterial als schwerflüssige, relativ zähe fließfähige Paste oder Suspension vorliegt. Ferner ergibt sich häufig eine Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt der Druckluftzufuhr zum Behälter und dem Zeitpunkt des Ausstoßens des Lötmaterials aus dem Auslaß der Nadel, so daß derartige Systeme bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb nicht vollkommen zufriedenstellend arbeiten.

Ein weiterer bekannter Typ einer Auftragvorrichtung für Lötmaterialtropfen wird häufig als Stiftübertragungs-Auftragvorrichtung bezeichnet und weist eine Anzahl paralleler, vertikaler Auftragstifte auf, die von einem bewegbaren Rahmen herabhängen. Die Auftragstifte sind in einem Muster angeordnet, das mehreren mit Abstand

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voneinander angeordneten Stellen auf der Leiterplatte entspricht.

Bei Betrieb der Vorrichtung wird zunächst der Rahmen zu einer flüssiges Lötmaterial enthaltenden Schale bewegt, und die Enden der Auftragstifte werden in das Lötmaterial eingetaucht und dann zurückgezogen, wodurch ein kleiner Tropfen Lötmaterial an dem Ende eines jeden Auftragstiftes anhaften bleibt. Anschließend wird der Rahmen zu der Leiterplatte bewegt, und die Enden bestimmter Auftragstifte werden zu entsprechenden vorgewählten Stellen auf der Leiterplatte vorbewegt, bis zwischen jedem Lötmaterialtropfen und den betreffenden Stellen auf der Leiterplatte gleichzeitig Kontakt hergestellt ist. Schließlich wird der Rahmen von der Leiterplatte wegbewegt, wobei die Lötmaterialtropfen von den Auftragstiften auf die Leiterplatte übertragen werden.

Diese Stiftübertragungs-Auftragvorrichtung ist jedoch insofern unbefriedigend, als die Konfiguration des Auftragstiftmusters fixiert ist und zur Bearbeitung bestimmter Typen von Leiterplatten manuell angepaßt werden muß. Zudem ist diese Auftragvorrichtung aufgrund der Zeitdauer, die zum Bewegen des die Auftragstifte haltenden Rahmens zwischen der Schale und der Leiterplatte erforderlich ist, für bestimmte Hochgeschwindigkeits-Montagevorgänge nur unzureichend geeignet.

Die Erfindung soll die genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Auftragvorrichtung zu schaffen, bei der ein durch Lötmaterialpartikel verursachtes Verstopfen der für die Nadeln vorgesehenen Durchlässe verhindert wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Auftragvorrichtung mit Stiftübertragungstechnik mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Es wird eine zum Auftragen flüssiger bzw. fließfähiger Auftragmaterialien vorgesehene Auftragvorrichtung mit Stiftübertragungstechnik vorgeschlagen, die eine mit einem Durchlaß versehene Auftrageinheit aufweist. Der Durchlaß hat einen Einlaß zur Einführung einer Menge von aufzutragendem Material und einen mit Abstand von dem Einlaß angeordneten Auslaß. Die Auftrageinheit weist einen Auftragstift und eine Einrichtung auf, die den Auftragstift wahlweise relativ zu dem Durchlaß zu einer Ausfahrposition bewegt, um die über den Einlaß in den Durchlaß eingebrachte Menge an Auftragmaterial durch den Auslaß aus- und auf das Werkstück aufzutragen. Die Vorrichtung weist ferner eine Haltevorrichtung zum Halten des Werkstücks auf. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, die die Auftrageinheit relativ zu der Haltevorrichtung längs eines Bewegungsweges bewegt, um den Auftragstift in seiner ausgefahrenen Position derart in eine nahe an dem Werkstück befindliche Position zu bringen, daß mindestens ein Teil der Menge des aufzutragenden Materials von dem Auftragstift auf das Werkstück übertragen wird.

Die Auftragvorrichtung ist besonders zweckmäßig zum Auftragen kleiner Tropfen bzw. Mengen von Lötmaterial auf eine Schaltungsplatine bei verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit, da der bewegbare Auftragstift das Auftrag- (Lot- )Material zwingend bzw. körperlich durch das Herausschieben einer kleinen Menge (eines kleinen Trop-

fens) an Auftragmaterial austrägt und die Bewegung des Lötmaterials durch den Durchlaß nicht den durch die Luftdruckkräfte gegebenen Beschränkungen unterliegt. Falls gewünscht, kann die Auftrageinheit zwecks automatischen Auftragens an einem bewegbaren Arm einer programmierbaren 3-Achsen-Robotervorrichtung montiert sein. Eine weitere Alternative besteht darin, daß eine Anzahl gleichartiger Auftrageinheiten in einer über einem Förderer verlaufenden ortsfesten Reihe angeordnet sind und die Auftrageinheiten individuell oder gleichzeitig betätigbar sind, um Lötmaterialtropfen auf bestimmte Stellen auf der Schaltungsplatine bzw. Leiterplatte aufzutragen, während der Förderer diese vorbewegt.

Die erfindungsgemäße Auftragvorrichtung ist für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb geeignet, wobei sich die Konfiguration des Auftragstiftmusters unabhängig von der Auftraggeschwindigkeit auf effiziente Weise bestimmten Typen von Leiterplatten anpassen läßt.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen genauer erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Stiftauftrageinheit,

Fig. 2 eine Fig. 1 gleichende Ansicht, bei der der

Auftragstift der Auftrageinheit in die ausgefahrene Position bewegt worden ist,

Fig. 3 eine vergrößerte geschnittene Teilansicht des

Auftragstiftes von Fign. 1 und 2, der zum Über-

tragen eines Lötmaterialtropfens auf die Leiterplatte nahe an diese bewegt worden ist,

Fig. 4 eine perspektivische schematische Teilansicht

einer automatischen Auftragvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit mehreren, in einer Reihe angeordneten Auftrageinheiten, die jeweils den in Fign. 1 und 2 gezeigten Auftrageinheiten gleichen, und

Fig. 5 eine perspektivische schematische Ansicht einer automatischen Auftragvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, weist die für Stiftübertragungstechnik vorgesehene Auftrageinheit 10 ein Gehäuse 12 auf, in dem eine Kammer 14 ausgebildet ist. Ein länglicher zylindrischer Durchlaß 16 führt von der Kammer 14 zu einem Ende des Gehäuses 12. In der Kammer 14 ist ein Kolben 18 aufgenommen, der durch eine schraubenförmige Druckfeder 20 in einer dem Durchlaß 16 entgegengesetzten Richtung vorgespannt ist. An dem vorderen Ende des Kolbens 18 ist ein länglicher, massiver zylindrischer Auftragstift 22 gelagert, wobei ein Teil des Auftragstiftes 22 passend derart in dem Durchlaß 16 aufgenommen ist, daß er entlang der Längsachse des Durchlasses 16 hin- und hergleiten kann.

Ein Rohr 24 ist mit einem (nicht gezeigten) Steuerventil verbunden, das betätigbar ist, um das Rohr 24 mit einer Druckluftquelle zu verbinden und von dieser wieder zu trennen. Das Rohr 24 führt zu einem in dem Gehäuse 12 ausgebildeten Ventilkammer 26, welche durch einen Lüftungskanal 2 8 mit der Atmosphäre und durch einen Durchlaß 30 mit der Kammer 14 in Verbindung steht.

Ein Kolbenventil 32 ist gleitbar in der ihm angepaßten Kammer 2 6 aufgenommen und durch eine schraubenförmige Druckfeder 34 zu dem bei Betrachtung der Figuren 1 und 2 linken Kammerende hin vorgespannt. Bei Einführung von Druckluft in das Rohr 24 wird das Ventil 32 aus der in der Figur 1 gezeigten Position gegen die durch die Feder 34 erzeugte Vorspannung zu der in der Figur 2 gezeigten Position bewegt und schließt den Lüftungskanal 28, so daß die aus dem Rohr 24 strömende Druckluft durch den Durchlaß 30 in die Kammer 14 geleitet wird, in der sie gegen die hintere Fläche des Kolbens 18 drückt. Dabei bewegt sich der Kolben 18 zusammen mit dem an diesem befestigten Auftragstift 22 aus der in der Figur 1 gezeigten eingefahrenen Position gegen die Vorspannung der Feder 20 zu der in der Figur 2 gezeigten ausgefahrenen Position.

Wenn der in dem Rohr 24 herrschende Luftdruck durch das externe Steuerventil abgelassen wird, drückt die Feder

34 das Ventil 32 aus der in der Figur 2 gezeigten Position zu der in der Figur 1 gezeigten Position, wodurch auch der Luftdruck in der Kammer 18 abgelassen wird, indem der Durchlaß 30 mit dem Entlüftungskanal 28 verbunden wird. Zu diesem Zeitpunkt drückt die Feder 20 den Kolben 18 und den an diesem befestigten Auftragstift 22 aus der in der Figur 2 gezeigten ausgefahrenen Position in die in der Figur 1 gezeigte eingefahrene Position, in der die hintere Fläche des Kolbens 18 durch Auftreffen gegen die ihr gegenüberliegende Wand

35 der Kammer 14 angehalten wird. Ein einstellbarer Anschlag für den Kolben 18 kann fakulativ (an einer von dessen beiden Seiten) vorgesehen sein; ebenfalls kann eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Position des Auftragstiftes 22 relativ zu dem Kolben 18 vorgesehen sein.

Ein Behälter 36 zur Aufnahme einer Menge von flüssigem Material ist mit einer Leitung 38 verbunden, die ihrerseits in Verbindung mit einem Einlaß 40 des Durchlasses 16 steht. Der Behälter 36 ist durch ein Rohr 42 mit einer Druckluftquelle verbunden. Wenn sich der Kolben 18 wie in der Figur 1 gezeigt in seiner eingefahrenen Position befindet, wird aufgrund des in dem Behälter 36 herrschenden Luftdrucks das in diesem enthaltene flüssige Material durch die Leitung 38 und den Einlaß 40 hindurch gedrückt, und zwar bis zu einer Position innerhalb des Durchlasses 16 direkt vor dem vorderen Ende 44 des Auftragstiftes 22.

Wenn Druckluft in das Rohr 24 gelangt, um das Ventil 32 zu öffnen und den Kolben 18 in seine ausgefahrene Position zu bewegen, drückt das vordere Ende 44 des Auftragstiftes 22 das in dem Durchlaß 16 befindliche flüssige Material durch einen im vorderen Ende des Gehäuses 12 ausgebildeten Auslaß 46. Wenn das vordere Ende 44 des Auftragstiftes 22 an dem Einlaß 40 vorbei vorrückt, blockiert der Auftragstift 22, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Durchlasses 16 angepaßt ist, den Einlaß 40 und verhindert dadurch im wesentlichen den Eintritt weiterer flüssiger Materialien in den Durchlaß 16. Wenn der Kolben 18 und der Auftragstift 22 in ihre in der Figur 2 gezeigten ausgefahrenen Positionen bewegt werden, wird die zuvor in dem Durchlaß 16 befindliche verhältnismäßig kleine Menge bzw. der Tropfen 48 flüssigen Materials von dem vorderen Ende 44 des Auftragstiftes 22 durch den Auslaß 46 gedrückt und haftet dabei zunächst weiterhin an dem vorderen Ende 44 an, bis er, wie im folgenden erläutert wird, auf ein Werkstück oder einen anderen Gegenstand aufgetragen wird. Durch anschließenden Druckabbau in dem Rohr 24 und die damit einhergehende Bewegung des Auftragstiftes 22 in seine

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eingefahrene Position wird der Einlaß 40 zum Durchlaß 16 hin wieder geöffnet, so daß eine weitere Menge flüssigen Materials aus dem Behälter 36 in den Durchlaß 16 gelangen kann.

Die Wand 35 bildet einen positive Begrenzung für die rückwärtige Bewegung des Kolbens 18, und folglich gelangt das vordere Ende 44 des Auftragstiftes 22 jedes Mal, wenn der Auftragstift 22 in seine Einfahrposition bewegt wird, an derselben Stelle oberhalb des Einlasses 40 zum Stillstand. Somit ist das in den Durchlaß 16 eintretende Volumen von flüssigem Material während jedes Arbeitszyklus bzw. jeder Vor- und Zurückbewegung des Auftragstiftes 22 im wesentlichen gleich groß, so daß die Abmessungen bzw. das Volumen der Tropfen 48 von Zyklus zu Zyklus im wesentlichen gleich sind. Bei Bedarf kann zur Veränderung des Volumens des Tropfens 48 die Dicke des Kolbens 18 oder die Position der Wand 35 geändert werden. Wenn bei bestimmten Arbeitsbedingungen das flüssige Material zu dem Zeitpunkt, zu dem der Auftragstift 22 während seines Vorschub-Hubes den Einlaß 40 schließt, immer noch in den Durchlaß 16 eintritt, läßt sich die Menge des während jedes Hubes des Auftragstiftes 22 in den Durchlaß 16 ausgetragenen flüssigen Materials teilweise durch die Zeitdauer steuern, in der sich der Auftragstift 22 oberhalb des Einlasses 40 befindet (vgl. Fig. 1).

Der in dem Behälter 36 herrschende Druck ist groß genug, um, wenn der Auftragstift 22 zurückgefahren ist, das in dem Behälter enthaltene flüssige oder fließfähige Material unverzüglich durch die Leitung 38 und in den Durchlaß 16 strömen zu lassen; der Druck ist jedoch nicht groß genug, um das flüssige Material ohne die mechanische Hilfe des Auftragstiftes 22 aus dem

Durchlaß 16 heraus zu drücken. Diesbezüglich wird der Druck in dem Behälter 3 6 in Abstimmung mit dem Durchmesser des Durchlasses 16 und der Viskosität der flüssigen Materials gewählt (bei denen es sich um zähflüssige Pasten oder Suspensionen einschließlich herkömmlicher Lötpasten handeln kann). Der in dem Behälter 36 herrschende Druck ist gleichbleibend und muß während des Arbeitszyklus des Auftragstiftes 22 nicht aufgehoben oder in sonstiger Weise geändert werden, da der Auftragstift 22 den Einlaß 40 schließt, wenn er sich an diesem vorbeibewegt. Der Querschnittsbereich der Leitung 38 ist groß genug, um ein Verstopfen im wesentlichen zu verhindern, welches bei Verwendung von Leitungen mit kleinerem Querschnittsbereich auftreten würde.

Die Figur 4 zeigt eine Auftragvorrichtung 50 mit Auftragstiftübertragungstechnik, die eine Vielzahl von Auftrageinheiten 10 aufweist, die in einer Reihe an einem horizontalen Trägerbalken 52 montiert sind, welcher an seinen beiden Enden jeweils durch einen vertikalen Arm 54 gehalten ist. Dabei ist die Leitung 38 jeder Auftrageinheit 10 mit einer (nicht gezeigten) Sammel-Leitung verbunden, die ihrerseits mit einem gemeinsamen Behälter für druckbeaufschlagte Flüssigkeiten verbunden ist, welcher dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Behälter 36 gleicht. Die jeweils zu den Auftrageinheiten 10 führenden Rohre 24 sind mit (nicht gezeigten) separaten, elektrisch betätigbaren Luftventilen verbunden, die durch ein programmierbares Steuersystem 56 wahlweise geöffnet oder geschlossen werden können.

Ein Förderband 58 ist versehen mit einer Stütze oder Halterung zum Halten eines Werkstücks, etwa einer

Leiterplatte 60. Vorzugsweise werden mehrere Leiterplatten 60 mit gegenseitigem Abstand in Längsrichtung des Bandes 58 plaziert. Das Steuersystem 56 ist so betätigbar, daß es das Band 58 schrittweise in Längsrichtung bewegt. Somit kann das Band 58 bei Steuerung durch das Steuersystem 56 gewählte Stellen auf der Leiterplatte 60 zu einer Position direkt unterhalb der Reihe von Auftrageinheiten 10 vorbewegen.

Das Steuersystem 56 ist so programmierbar, daß es eine oder mehrere Auftrageinheiten 10 betätigt, sobald sich eine oder mehrere gewählte Stellen unterhalb der Auftragstifte 22 der Auftrageinheiten 10 befinden. Bei Betätigung irgendeiner Auftrageinheit 10 wird das vordere Ende 44 des betreffenden Auftragstiftes 22 in eine Position bewegt, die einen sehr geringen Abstand von der darunter gelegenen Position auf der Leiterplatte 56 aufweist, so daß der an dem vorderen Ende 44 anhaftende Tropfen 48 (Fig. 2) flüssigen Materials (in diesem Fall Lötpaste) die gewünschte Stelle auf der Leiterplatte 60 berührt. Wenn daraufhin der Auftragstift 22 zurückgezogen wird, bleibt die Tropfenmenge 48 an der gewählten Stelle zurück und wird von einer an dem vorderen Ende 44 verbleibenden Restmenge des Tropfens 48 abgezogen bzw. getrennt.

Die Figur 3 zeigt exemplarisch und in vergrößertem Maßstab die Leiterplatte 60 und die Übertragung des Tropfens 48 auf diese. Ein elektrisches Bauteil 62 weist einen elektrisch leitenden Anschlußstift 64 auf, der sich durch eine in der Leiterplatte 60 ausgebildete Öffnung erstreckt. Der Anschlußstift 64 verläuft ferner durch eine Öffnung in einer Zwischenverbindung oder Leiterbahn 66 der Schaltung, die auf der dem Hauptteil des Bauteils 62 entgegengesetzten Seite der Leiterplat-

te 60 angeordnet ist. Das vordere Ende 44 des Auftragstiftes 22 wird auf der gleichen Seite der Leiterplatte 60, auf der sich die Leiterbahn 66 befindet, auf den Anschlußstift 64 zu bewegt, so daß der Tropfen 48 derart auf dem Ende des Anschlußstifts 64 plaziert wird, daß er dessen Ende umgibt und die benachbarten Bereiche der Leiterbahn 66 kontaktiert. In der Praxis sollte das vordere Ende 44 des Auftragstiftes 22 hinreichend nahe an die Leiterplatte 60 vorbewegt werden, daß der in der Figur 3 gezeigte Abstand A zwischen dem vorderen Ende 44 und der oberen Fläche der Leiterbahn 66 kleiner ist als die vertikale Abmessung (Fig. 3) des Tropfens 48, bevor dieser in Kontakt mit der Leiterbahn 6 6 gelangt.

Wenn der Auftragstift 22 zurückgezogen wird, bleibt ein Teil der Tropfen 48 einerseits an dem vorderen Ende 44 des Auftragstiftes 22 und andererseits an der Leiterbahn 66 bzw. dem Anschlußstift 64 haften. Im weiteren Verlauf der Rückzugsbewegung des Auftragstiftes 22 übersteigen die Adhäsionskräfte zwischen dem Lötmaterial und dem Auftragstift 22 sowie zwischen dem Lötmaterial und der Leiterbahn 66 die inneren Kohäsivkräfte des Lötmaterials selbst und bewirken somit, daß der Tropfen in zwei Teile getrennt wird, von denen einer am vorderen Ende 44 des Auftragstiftes 22 und der andere an der Leiterbahn 66 anhaftet. Das Phänomen des Anhaftens des Teiles des Lötpastentropfens 48 an der Leiterbahn 66 ist nicht vollständig erklärbar, läßt sich jedoch zurückführen auf das Prinzip der Kapillaranziehung, Oberflächenenergieerscheinungen, physikalische Anziehung, chemische Anziehung oder eine Kombination aus diesen Faktoren.

In der Praxis können die Auftrageinheiten mit sehr hohen Geschwindigkeiten in einer vorbestimmten Zeit-

beziehung zur schrittweisen Bewegung des Förderbandes 58 betrieben werden, so daß sich z.B. Lötmaterial an Stellen, an denen sich Bauteile - Anschlußstifte durch die Leiterbahnen der Leiterplatte 60 erstrecken, direkt auf Anschlußstifte, z.B. von zuvor auf den Leiterplatten 60 plazierten IC-Schaltungen, aufbringen läßt. Außerdem kann das Steuersystem 5 6 so programmiert sein, daß entsprechend der Positionen der gewählten Stellen auf der Leiterplatte 60 lediglich eine bestimmte Anzahl von Auftrageinheiten 10 in irgendeiner der Längspositionen des Bandes 58 betätigt wird. Bei Bedarf kann der Balken 52 in einem anderen Winkel als 90° relativ zu dem Förderband 5 8 bewegt werden, um den effektiven Abstand der Auftrageinheiten 10 in Querrichtung des Bandes 58 zu verringern, so daß sehr gering voneinander beabstandete Stellen auf der Leiterplatte 60 wie gewünscht jeweils mit separaten Lötmaterialtropfen versehen werden können, ohne daß eine Miniaturisierung der einzelnen Auftrageinheiten 10 nötig ist.

Die Figur 5 zeigt schematisch eine Auftragvorrichtung 150 mit Stiftübertragungstechnik gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei der die Auftrageinheit 110 der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Auftrageinheit 10 im wesentlichen gleicht. Die Auftrageinheit 110 ist an einem vertikal bewegbaren Halter 170 montiert, der an einem Ende eines in einer horizontalen Richtung bewegbaren Armes 172 gehalten ist. Der Arm 172 ist verschiebbar an einem Trägerarm 174 montiert, der in einer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Armes 172 verlaufenden horizontalen Richtung bewegbar ist.

Jeweilige (nicht gezeigte) Schrittmotoren steuern individuelle, wahlweise Bewegungen des Halters 170, des Armes 172 und des Trägerarms 174, um die Auftrageinheit

110 präzise längs einer oder mehrerer von drei zueinander rechtwinkligen Referenzachsen zu bewegen. Ein Steuersystem 15 6 kann programmiert werden zur wahlweisen Aktivierung der Motoren, die die Bewegung des Halters 170, des Armes 172 und des Trägerarms 174 durchführen, so daß die Auftrageinheit 110 von einer gewünschten Position zur nächsten versetzt wird, wobei die Positionen gewählten, im Abstand voneinander befindlichen Stellen auf einer Leiterplatte 160 entsprechen. Es ist ein Tisch 176 vorgesehen, der eine Stütze zum Halten der Leiterplatte 160 darstellt.

Das Steuersystem 156 ist so programmiert, daß es bei Betrieb das vordere Ende eines Auftragstiftes 122 der Auftrageinheit 110 hintereinander direkt über gewünschte Stellen auf der Leiterplatte 160 bewegt. Wenn die Auftrageinheit 110 in eine Position über einer Stelle bewegt worden ist, öffnet das Steuersystem 156 das Luftventil zum Einlassen von Druckluft in das Rohr 124, durch welche schließlich das vordere Ende des Auftragstiftes 122 in eine mit geringem Abstand über der gewünschten Stelle angeordnete Position ausgefahren wird. Dabei gelangt ein zuvor am vordere Ende des Auftragstiftes 122 anhaftender kleiner Tropfen 148 von Lötmaterial in Kontakt mit der Leiterplatte 160, und wenn der Auftragstift 122 von der Leiterplatte 160 weg in seine Einfahrposition bewegt wird, bleibt ein Teil des Tropfens 148 an der Leiterplatte 160 haften. Dann bewegt das Steuersystem 156 die Auftrageinheit 110 in eine andere mit Abstand über einer gewünschten Stelle auf der Leiterplatte 160 angeordnete Position, und der erläuterte Auftragvorgang wird wiederholt, bis jede gewünschte Stelle auf der Leiterplatte 160 einen Tropfen Lötmaterial erhalten hat.

Claims (11)

Ansprüche

1. Auftragvorrichtung mit Stiftübertragungstechnik zum Auftragen flüssiger oder fließfähiger Auftragmaterialien auf ein Werkstück, mit

- mindestens einer Auftrageinheit (10;110) mit einem Durchlaß (16), der einen Einlaß (40) zum Einbringen einer aufzutragenden Menge an Auftragmaterial in den Durchlaß (16) und einen mit Abstand von dem Einlaß (40) angeordneten Auslaß (46) aufweist, und mit einem in dem Durchlaß (16) angeordneten Auftragstift (22;122) sowie einer Einrichtung (14,18,20) zum Bewegen des Auftragstiftes (22;122) in dem Durchlaß (16) in eine Ausfahr-Position zum Aufbringen der in dem Durchlaß (16) befindlichen Menge an Auftragmaterial durch den Auslaß (46) heraus;

- einer Haltevorrichtung (58;176) zum Halten des Werkstücks (60); und

- einer Einrichtung, die die mindestens eine Auftrageinheit (10;110) und/oder die Haltevorrichtung (58;17 6) derart relativ zueinander bewegt, daß der Auftragstift (22; 122) in seiner Ausfahr-Position in eine eng an dem Werkstück (60) befindliche Position gelangt, so daß mindestens ein Teil der Menge des Auftragmaterials von dem Auftragstift (22;122) auf das Werkstück (60) aufgebracht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (36) zur Aufnahme des Auftragmaterials vorgesehen ist, daß eine Leitung (38) den Behälter (36) und den Einlaß (40) des Durchlasses (16) miteinander verbindet und daß eine Ein-

richtung (42) vorgesehen ist, die den Behälter (36) derart druckbeaufschlagt, daß das Auftragmaterial in den Einlaß (40) des Durchlasses (16) eingebracht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrageinheit (10;110) einen hydraulisch oder pneumatisch bewegbaren Kolben (18) aufweist, an dem der Auftragstift (22) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrageinheit (10; 110) eine Feder (20) aufweist, die den Kolben (18) in Richtung von dem Durchlaß (16) weg vorspannt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Auftragstiftes (22) dem Durchlaß (16) angepaßt ist, vorzugsweise derart, daß der Auftragstift (22) längsverschiebbar und dabei dichtend in dem Durchlaß (16) bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragstift (22) mit seinem vorderen Ende (44) an dem Einlaß (40) vorbei bewegbar ist und bei am Einlaß (40) vorbei bewegtem vorderen Ende (44) den Einlaß (40) im wesentlichen verschließt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (58) ein Förderband aufweist und daß die Einrichtung zum Bewegen der Auftrageinheit (10) und/ oder der Haltevorrichtung relativ zueinander eine Steuereinrichtung (56) zum Steuern der Bewegung des

Förderbandes relativ zu der Auftrageinheit (10) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (56) programmierbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (17 6) einen stationären Tisch aufweist und daß ein relativ zu dem Tisch bewegbarer Arm (172) vorgesehen ist, an dem die Auftrageinheit (110) befestigt ist und der die Auftrageinheit (110) relativ zu dem Tisch in einer zu diesem parallelen Ebene bewegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen der Auftrageinheit (110) und/oder der Haltevorrichtung (176) eine programmierbare Steuereinrichtung (156) zur Steuerung der Bewegung des Arms (172) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen der Auftrageinheit (10;110) und/oder der Haltevorrichtung (58;17 6) relativ zueinander einen automatischen, programmierbaren Roboterarm aufweist.