HK1029075B

HK1029075B - Apparatus and method of welding or reflow soldering with automatically adjusted pressure

Info

Publication number: HK1029075B
Application number: HK00108350.7A
Authority: HK
Inventors: T‧M‧阿纳布利斯
Original assignee: Amada Miyachi America有限公司
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 2007-12-14

Claims

Vorrichtung (10) zum Schweißen oder Reflowlöten eines Werkstücks (16), umfassend:
Eine Elektrode (14);

einen Zylinder (12), der eine Betätigungsstange (26) umfasst, die wirkend mit der Elektrode (14) verbunden ist, um die Elektrode (14), als Reaktion auf eine Strömung unter Druckstehender Flüssigkeit im Zylinder (12) in einer ersten Richtung, auf das Werkstück (16) zu drücken und, als Reaktion auf eine Strömung einer unter Druck stehender Flüssigkeit im Zylinder (12) in einer entgegengesetzten Richtung, die Elektrode (14) vom Werkstück (16) zurückzuziehen;

einen elektrischen Schalter (40) mit einer offenen Position und einer geschlossenen Position, wobei sich der Schalter (40) in die geschlossene Position bewegt, wenn die Elektrode (14) das Werkstück (16) mit einer vorbestimmten Kraft zusammendrückt;

mindestens eine Feder (32), die an den elektrischen Schalter (40) gekoppelt ist, wobei die Feder angepasst ist, den elektrischen Schalter (40), als Reaktion auf die vorbestimmte Druckkraft der Elektrode (14) auf das Werkstück (16), zu schließen;

Mittel zur Versorgung elektrischer Energie zur Elektrode (14), wenn sich der Schalter (40) in die geschlossene Position bewegt;

Mittel zum Beibehalten eines erwünschten Drucks im Zylinder (12), der der vorbestimmten Kraft zwischen der Elektrode (14) und den Werkstück (16) entspricht, wenn sich der Schalter (40) in die geschlossene Position bewegt;

Mittel zum Zurückziehen der Elektrode (14) vom Werkstück (16) nach dem eine vorbestimmte Menge elektrischer Energie der Elektrode (14) zugeführt worden ist, wobei die Reaktion der Elektrode (14) bewirkt, dass sich der Schalter (40) in die offene Position bewegt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Lieferung elektrischer Energie an die Elektrode eine Stromversorgung (90) umfasst, die wirkend mit der Elektrode (14) verbunden ist, wobei die Stromversorgung (90) einen Microcontroller (92) umfasst, der auf die Bewegung des Schalters (40) in die geschlossene Position anspricht.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Zylinder (12) eine erste Flüssigkeitsleitung und eine zweite Flüssigkeitsleitung umfasst, wobei, wenn die Elektrode (14) auf das Werkstück (16) gedrückt wird, die erste Flüssigkeitsleitung unter Druck stehende Flüssigkeit zum Zylinder (12) mit einer erste Rate liefert und die zweite Flüssigkeitsleitung unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Zylinder (12) mit einer zweiten Rate ablässt, bis der erwünschte Druck im Zylinder (12) erreicht ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei das Mittel zum Beibehalten des erwünschten Drucks im Zylinder (12) umfasst:
Ein erstes Ventil (52), das wirkend mit der ersten Flüssigkeitsleitung verbunden ist und ein zweites Ventil (54), da wirkend mit der zweiten Flüssigkeitsleitung verbunden ist, wobei jedes der ersten und zweiten Ventile einen offenen Zustand und einen geschlossenen Zustand aufweist; und

Mittel zum Schließen sowohl des ersten Ventils (52) als auch des zweiten Ventils (54), während elektrische Energie zur Elektrode (14) geliefert wird.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei das Mittel zum Schließen der Ventile (52, 54) eine Ventilstromversorgung umfasst, die wirkend mit dem elektrischen Schalter (40) und den ersten und zweiten Ventilen (52, 54) verbunden ist, wobei die Ventilstromversorgung umfasst:
Ein Relais, das auf die Bewegung des elektrischen Schalters (40) in die geschlossene Position anspricht; und

einen Microcontroller, in elektrischer Schaltkreisbeziehung mit dem Relais, um zu bewirken, dass sich die ersten und zweiten Ventile schließen, wenn sich der Schalter schließt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, die weiter ein Umschaltventil (21) aufweist, das umfasst:
Einen Einströmanschluss (44);

einen Ausströmanschluss (46);

einen ersten Flüssigkeitsleitungsanschluss, der ein Zweiwegeventil umfasst, das wirkend mit der ersten Flüssigkeitsleitung verbunden ist; und

einen zweiten Flüssigkeitsleitungsanschluss, der ein Zweiwegeventil umfasst, das wirkend mit der zweiten Flüssigkeitsleitung verbunden ist, wobei jedes der Zweiwegeventile einen offenen Zustand und einen geschlossenen Zustand aufweist; und

Mittel zum Schalten jedes der Zweiwegeventile in den geschlossenen Zustand, wenn sich der Schalter in die geschlossene Position bewegt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei das Mittel zum Umschalten jedes der Zweiwegeventile (52, 54) eine Ventilstromversorgung umfasst, die wirkend mit dem elektrischen Schalter (40) und jedem der ersten und zweiten Ventile (52, 54) verbunden ist, wobei die Ventilstromversorgung umfasst:
Ein Relais, das auf die Bewegung des elektrischen Schalters (40) in die geschlossene Position anspricht; und

einen Microcontroller, in elektrischer Schaltkreisbeziehung mit dem Relais, zum Steuern jedes der ersten und zweiten Ventile, damit sich diese schließen, wenn sich der Schalter schließt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Zylinder (12) ein pneumatischer Zylinder ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei das Fluid Luft ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Zylinder (12) ein hydraulischer Zylinder ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei das Fluid (12) ein hydraulisches Fluid ist.
Schweißverfahren oder Reflowlötverfahren unter Einsatz eines Systems (10), das einen Zylinder (12) und eine Zylinderstange (26) umfasst, die durch Einführen eines unter Druck stehenden Fluids in den Zylinder betätigt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
1) Bewegen einer Elektrode (14) auf ein Werkstück (16) mit der Betätigungsstange (26);

2) Drücken der Elektrode (14) gegen das Werkstück (16) mit der Betätigungsstange (26);

3) Abtasten, wann eine vorbestimmte Kraft zwischen der Elektrode (14) und dem Werkstück (16) erreicht ist, unter Einsatz einer Feder (32), die an einen elektrischen Schalter (40) gekoppelt ist und abdichten des unter Druck stehenden Fluids im Zylinder (12) als Reaktion darauf;

4) Liefern elektrischer Energie zur Elektrode (14) auf dem Werkstück (16), um eine Schweißnaht oder Reflowlöten zu produzieren;

5) Bebehalten eines erwünschten Drucks im Zylinder (12), der der vorbestimmten Schweißkraft entspricht, während das Werkstück (16) geschweißt oder reflowgelötet wird;

6) Unterbrechen der Zufuhr elektrischer Energie zur Elektrode (14), wenn die Schweißung oder die Reflowlötung beendet ist; und

7) Freigeben der Dichtung des im Zylinder (12) unter Druck stehenden Fluids und Zurückziehen der Elektrode (14), nach dem die Schweißung oder die Reflowlötung beendet ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Zylinder (12) einen pneumatischen Zylinder umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Fluid Luft ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Zylinder (12) einen hydraulischen Zylinder umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Fluid (12) ein hydraulisches Fluid ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Feder (32) eine Schraubenfeder ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Feder (32) eine Schraubenfeder ist.