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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Löten eines verschiedene Lötverbindungen aufweisenden Gegenstands, welches Verfahren die nachfolgenden Schritte umfaßt: das maschinelle Löten von wenigstens einem Teil der gelöteten Verbindungen; die visuelle Beurteilung der gelöteten Verbindungen und das korrektive Löten der visuell beurteilten Lötverbindungen, die nicht den gestellten Qualitätsanforderungen entsprechen, wobei die visuelle Beurteilung mittels einer Videokamera und eines mit der Videokamera verbundenen Rechners erfolgt, in dem die Beurteilungskriterien für die Lötverbindungen gespeichert sind.Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
    公开号:DE102004004279A1
    申请号:DE102004004279
    申请日:2004-01-28
    公开日:2004-08-12
    发明作者:Johannes Coleta Maria Van Den Broek；Gerardus Johannes Adrianus Maria Diepstraten；Lambertus Petrus Christinus Willemen
    申请人:Vitronics Soltec BV；
    IPC主号:B23K1-00
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung beziehtsich auf ein Verfahren zum Löteneines verschiedene Lötverbindungenaufweisenden Gegenstands, welches Verfahren die nachfolgenden Schritteumfaßt: Dasmaschinelle Lötenvon wenigstens einem Teil der gelöteten Verbindungen; die visuelleBeurteilung der gelötetenVerbindungen; und das korrektive Löten der visuell beurteiltenLötverbindungen,die nicht den gestellten Qualitätsanforderungenentsprechen.
    [0002] Ein solches Verfahren ist allgemeinbekannt. Nach diesen bekannten Verfahren werden die gelöteten Gegenstände vonPersonen visuell überprüft, undwenn die die Überprüfung vornehmendePerson festgestellt hat, daß eineoder mehrere solcher Lötverbindungennicht den gestellten Anforderungen entsprechen, wird die betreffendeLötverbindungvon Hand, zum Beispiel mit einem Lötkolben neu verlötet.
    [0003] Es dürfte offensichtlich sein, daß ein solches Verfahrenviel menschlichen Arbeitsaufwand erfordert, wobei es schwierig ist,die gestellten Qualitätskriterienzu einzuhalten, zumal die visuelle Überprüfung der Qualität der LötverbindungenFachkönnen erfordert.
    [0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindungist die Schaffung eines solchen Verfahrens, bei dem der humane Beurteilungsfaktorweitestgehend ausgeschaltet wird, und wobei möglichst wenig menschlicherArbeitsaufwand eingesetzt wird.
    [0005] Diese Aufgabe wird dadurch erreicht,daß die visuelleBeurteilung mittels einer Videokamera und eines mit der Videokameraverbundenen Rechners erfolgt, in dem die Beurteilungskriterien für die Lötverbindungengespeichert sind.
    [0006] Diese Maßnahmen führen dazu, daß die Beurteilungskriterienim Speicher des Rechners festgelegt. sind, so daß sie reproduzierfähig sind.Dabei wird der humane Beurteilungsfaktor weitestgehend ausgeschaltet.
    [0007] Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfallsvon einer Vorrichtung zum Lötenvorschiedene Lötverbindungenumfassender Gegenständegelöst,welche Vorrichtung eine Transportvorrichtung zur Zufuhr der zu verlötenden Gegenstände undzur Abfuhr der gelötetenGegenständeumfaßt,eine Lötvorrichtung zumLöten derzu verlötendenGegenstände,die durch eine Videokamera zur Aufnahme von wenigstens einem Bildvon wenigstens einem Teil der von der Lötvorrichtung gemachten Lötverbindungenund durch einen mit der Videokamera verbundenen Rechner zum Empfangder von der Videokamera stammenden, die von der Videokamera erfaßten Bilderdarstellenden Signale gekennzeichnet ist, womit der Rechner dazuausgelegt ist, die Signale mit Signalen zu vergleichen, die für korrekteLötverbindungenrepräsentativsind.
    [0008] Die obigen Maßnahmen schalten die Variationin der humanen Beurteilung aus. Trotzdem wird die Korrektivverlötung vonHand ausgeführtwerden müssen.
    [0009] Dies erfordert selbstverständlich aucheinen erheblichen Arbeitsaufwand, während das Ergebnis außerdem starkvon der Art und Weise abhängigist, in der der korrektive Lötvorgangdurchgeführtwird.
    [0010] Eine weitere Aufgabe der vorliegendenErfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung,wobei auch die Qualitätdes korrektiven Lötvorgangsmöglichstwenig Variationen unterliegt.
    [0011] Diese Aufgabe wird von einem Verfahrengelöst,bei dem das korrektive Lötender Lötverbindungen,die nicht den gestellten Anforderungen genügen, automatisch mit Ansteuerungseitens des Rechners erfolgt.
    [0012] Diese Aufgabe wird ebenfalls voneiner solchen Vorrichtung gelöst,die mit einer korrektiven Lötvorrichtungzum korrektiven Lötenvon Lötverbindungenversehen ist, von denen festgestellt worden ist, daß sie nichtden im Rechner gespeicherten Kriterien genügen.
    [0013] Vorzugsweise wird für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrensund fürdie erfindungsgemäße Vorrichtungeine Vorrichtung verwendet, die Gegenstand der niederländischenPatentanmeldung mit der Nummer 1017843 ist.
    [0014] Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtungzum Lötenvon Platinen geeignet. Platinen stellen ja den Großteil dereinem Lötverfahrenzu unterziehenden Gegenständedar.
    [0015] Andere attraktive bevorzugte Ausführungsformengehen aus den Unteransprüchenhervor.
    [0016] Nunmehr wird die vorliegende Erfindungan Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen darstellen:
    [0017] 1:eine perspektivische, schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,die vorzugsweise bei der Ausführungdes erfindungsgemäßen Verfahrenseingesetzt wird;
    [0018] 2:eine waagerechte, Schnittansicht der in 2 dargestellten Vorrichtung; und
    [0019] 3:eine schematische, perspektivische Detailansicht des Transportsystemsder erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    [0020] In 1 isteine insgesamt mit 1 bezeichnete Lötmaschine dargestellt. DieLötmaschineumfaßteinen schematisch dargestellten Rahmen 2, auf dem das Gehäuse 3 befestigtist, wie auch die verschiedenen zu der Lötmaschine gehörenden Komponenten.
    [0021] So umfaßt die Maschine, die in 1 dargestellt ist, zweiLötvorrichtungen, 4,5 undzwar vorzugsweise der Gattung, die in der niederländischen Ratentanmeldung1017843 beschrieben ist. Diese Lötvorrichtungensind insbesondere geeignet fürdas sogenannte selektive Löten,das heißt,daß nuran den Stellen gelötetwird, an denen eine tatsächliche Lötverbindunghergestellt werden muß.
    [0022] Es ist allerdings ebenfalls möglich, wenigstenseine dieser in der erfindungsgemäbenMaschine angewandten Lötvorrichtungen 4, 5 durcheine allgemein bekannte Wellenlötmaschinezu ersetzen, die dazu eingerichtet ist, den zu lötenden Gegenstand über dessengesamte Flächehinweg zu verlöten.In der Vorrichtung ist weiter eine Kamera 6 vorgesehen sowieeine Transportvorrichtung fürdie Zu- und Abfuhr der zu verlötendenbzw. der verlötetenGegenstände.
    [0023] Weiter umfaßt die Vorrichtung eine Hantiervorrichtung,die zum Beispiel als Roboter 8 ausgeführt sein kann. An der Außenseiteder Maschine ist weiter ein Rechner 9 mit Bildschirmgerät 10 undTastatur 11 vorgesehen.
    [0024] Die Hantiervorrichtung 8 istin der 3 mehr im Detaildargestellt. Daraus geht hervor, daß das Robotersystem 2 sichin der Längsrichtungder Maschine erstreckende Trageschienen umfaßt, von denen nur eine, mitdem Bezugszeichen 12, dargestellt ist. Längs dieserSchienen sind zwei sich in der Querrichtung der Maschine erstreckendeQuerschienen 13,14 angebracht, die in der Längsrichtungan den Trageschienen 12 entlang bewegbar sind.
    [0025] Der Wagen 15 ist mit einerTrägerplatte 16 verbunden,die mittels eines nicht in der Zeichnung dargestellten linearenVerstellungselements mit einer an sich vorwiegend in der Senkrechtensich erstreckenden Konstruktion 17 verbunden ist. DieseKonstruktion 17 ist somit in senkrechten Richtungen bewegbarrelativ zu dem senkrechten Arm 16.
    [0026] An der Unterseite ist die Konstruktion 17 gelenkigverbunden mit einer Trägerplatte 18,an der eine Trägerkonstruktion 19 verbundenist. Mittels eines linearen Betätigungsorgans 20 kanndie Trägerplatte 18 zusammenmit der Trägerkonstruktion 19 umdie waagerechte Achse gekippt werden.
    [0027] weiter ist der Trägerrahmen 19 um einewaagerechte Achse relativ zu der Konstruktion 17 hantierbarals Folge der Wirkung eines Elektromotors 21. Weiter zeigt 3 die Kamera 6 mehrim Detail. Die Kamera 6 ist in einem Gehäuse 25 untergebracht, während dasGehäusean seiner Oberseite von einem beweglichen Deckel 26 verschlossenwerden kann. Dieser Deckel ist im Zusammenhang mit der ziemlichverunreinigten Umgebung als Folge von Lötspritzern, Fluxspritzern unddergleichen von Bedeutung.
    [0028] Unterhalb der Transportvorrichtungsind der Reihe nach die Vorbehandlungsvorrichtungen angebracht,und zwar ein Fluxer 32, und zwei Vorerhitzungsvorrichtungen 33, 34.Die Position 35 ist die Position, von der aus die gelöteten Gegenstände weiter befördert werden.
    [0029] Nachstehend wird die Wirkung dererfindungsgemäßen Vorrichtungbeschrieben. Der Lötbehandlungzu unterziehende Gegenstände,wie Platinen 27 werden auf der Transportvorrichtung 7 angeführt. Vonder Transportvorrichtung 7 werden sie von der Hantiervorrichtung 8 aufgehobenund anschließendauf den Fluxer 31 gestellt, wo sie an ihrer gelöteten Seitemit Flux versehen werden. Vorzugsweise wird dabei eine Spritzvorrichtungder Art eines Tintenstrahlers verwendet.
    [0030] Danach wird der zu verlötende Gegenstand aufeine Vorerhitzungsvorrichtung 33 oder 34 gestellt,um erhitzt zu werden, und wird danach gemäß den Pfeilen 28 bis über derLötvorrichtung 5 geführt.
    [0031] Dazu wird angemerkt, daß in demvorliegenden Fall nur eine einzige Lötvorrichtung vorliegt, die sowohlfür die normaleverlötungals auch fürdie korrektive verlötungverwendet wird, gebildet wird von einer Vorrichtung zum selektivenLöten,damit nämlichnur beim korrektiven Lötendie Lötverbindungen erreichtwerden, die bei der vorhergehenden Qualitätsüberprüfung sich als unzureichendherausgestellt haben. Nachdem der verlötende Gegenstand dem Lötvorgangbei der Lötvorrichtung 5 unterzogenworden ist, wird der Gegenstand bis über der Kamera 6 geführt. Dabeimacht die Kamera eine Aufnahme der gesamten gelöteten Fläche, wobei das somit erfaßte Bildin elektronischer Form dem Rechner 9 übermittelt wird.
    [0032] In dem Rechner 9 wird dasBild, oder wenn mehrere Aufnahmen gemacht worden sind, werden dieBilder einem Kriterienvergleich unterzogen, aus dem hervorgehensoll, ob eine Reihe, häufigdie kritischsten, von Lötverbindungenden gestellten Anforderungen entsprechen. Wenn der Rechner feststellt, daß die Lötverbindungenden gestellten Qualitätsnormengenügen,so nimmt die Hantiervorrichtung den gelöteten Gegenstand 27 aufund stellt ihn wieder auf die Transportvorrichtung 7.
    [0033] Wenn dagegen die Lötverbindungennicht den gestellten Anforderungen genügen, wird erneut ein Lötvorgangdurchgeführt.Dabei kann dieselbe Lötvorrichtungverwendet werden, wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel, es kann aberauch eine andere Lötvorrichtungverwendet werden. Es dürfte klarsein, daß für das korrektiveLöten vorzugsweise eineVorrichtung zum selektiven Lötenverwendet wird, wie sie in der niederländischen Patentanmeldung Nummer1017843 beschrieben ist. Denn damit ist es bekanntlich möglich, nureinen Teil der Lötverbindungenzu löten.
    [0034] Dabei wird keineswegs ausgeschlossen, daß es zumBeispiel möglichist, eine Wellenlötmaschinezum korrektiven Löteneinzusetzen. Dabei ergibt sich allerdings das Problem, daß der gesamtezu verlötendeGegenstand erneut gelötetwird, wodurch möglicherweiseneue Lötverbindungenentstehen, die nicht den gestellten Qualitätsanforderungen genügen.
    [0035] Beim vorliegenden Ausführungsbeispielhandelt es sich um eine einzelne Lötvorrichtung, die zum normalenLöten undzum korrektiven Lötenverwendet wird. Es ist jedoch ebenfalls möglich, jeweils eine gesonderteVorrichtung zum normalen Lötenund zum korrektiven Lötenzu verwenden. Dabei kann zum normalen Löten zum Beispiel eine wellenlötmaschineund zum korrektiven Löteneine Vorrichtung zum selektiven Löten verwendet werden.
    [0036] Die Vorrichtung zum selektiven Löten bietet weiterdie Möglichkeit,Platten, die selbstverständlich denbetreffenden zu verlötendenStellen angepaßt sind,den Lötverbindungenanzupassen, die korrektiv verlötetwerden müssen.Es ist ja möglich,daß ineiner ersten Situation eine erste Lötverbindung nicht den gestelltenQualitätsanforderungenentspricht und bei einem folgendem Lötvorgang eine andere Verbindungnicht den gestellten Qualitätsanforderungengenügt.Durch Austausch der betreffenden Platten ist es möglich eineWahl hinsichtlich der neu zu verlötenden Verbindungen zu treffen.
    [0037] Man kann jedoch auch von der Situationausgehen, in der eine beschränkteAnzahl von Lötverbindungenzu potentiellen Fehlern führenkann. Es ist dann klug, eine Platte zu verwenden, die dazu ausgelegtist, jede dieser schwierigen Lötverbindungenneu zu verlöten.
    [0038] Weiter liegt bei der vorstehendenAusführungsformeine einzige Hantierungsvorrichtung in Form einer Roboterkonstruktionvor. Es wird klar sein, daß dafür zahlloseKonstruktionen verwendet werden können, wie andere roboterartigeKonstruktionen oder ganz andere Konstruktionen.
    权利要求:
    Claims (16)
    [1] Verfahren zum Löten eines verschiedene Lötverbindungenaufweisenden Gegenstands, welches Verfahren die nachfolgenden Schritteumfaßt: – Das maschinelleLöten vonwenigstens einem Teil der gelötetenVerbindungen; – dievisuelle Beurteilung der gelötetenVerbindungen; – unddas korrektive Lötender visuell beurteilten Lötverbindungen,die nicht den gestellten Qualitätsanforderungenentsprechen. dadurch gekennzeichnet, daß die visuelleBeurteilung mittels einer Videokamera und eines mit der Videokameraverbundenen Rechners erfolgt, in dem die Beurteilungskriterien für die Lötverbindungengespeichert sind.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß daskorrektive Lötender Lötverbindungen,die nicht den gestellten Anforderungen entsprechen, automatischerfolgt unter Ansteuerung durch den Rechner.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß daskorrektive Lötenmit denselben Lötmittelnwie das maschinelle Lötenerfolgt.
    [4] Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß dasLöten ineiner Vorrichtung erfolgt, die Gegenstand der niederländischenPatentanmeldung nr. 1017843 ist.
    [5] Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß derTransport mittels eines Roboters erfolgt.
    [6] Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieVorrichtung zum Lötenvon Platinen geeignet ist.
    [7] Vorrichtung zum Lötenvon verschiedene Lötverbindungenumfassenden Gegenständen,welche umfaßt: – eine Transportvorrichtungfür dieZufuhr zu lötender Gegenstände undfür dieAbfuhr der gelötetenGegenstände;und – eineLötvorrichtungzum Lötender zu lötendenGegenstände, gekennzeichnetdurch: – eineVideokamera zur Aufnahme von wenigstens einem Bild von wenigstenseinem Teil der von der Lötvorrichtunggemachten Lötverbindungen; – einenmit der Videokamera verbundenen Rechner zum Empfang der von derVideokamera stammenden, die von der Videokamera erfaßten Bilderdarstellenden Signale, womit der Rechner dazu ausgelegt ist, dieSignale mit Signalen zu vergleichen, die für korrekte Lötverbindungenrepräsentativsind.
    [8] Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durcheine korrektive Lötvorrichtungzum korrektiven Lötenvon Lötverbindungen,von denen festgestellt worden ist, daß sie nicht den im Rechnergespeicherten Kriterien entsprechen.
    [9] Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,daß diekorrektive Lötvorrichtung dazuausgelegt ist, nur diejenigen Lötverbindungen korrektivzu löten,von denen festgestellt worden ist, daß sie nicht den gestelltenKriterien entsprechen.
    [10] Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,daß diekorrektive Lötvorrichtungvon der Lötvorrichtunggebildet wird.
    [11] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet,daß dieVorrichtung eine Hantiervorrichtung umfaßt, um unter Ansteuerung durchden Rechner: – diezu lötendenGegenständevon der Transportvorrichtung zu der Lötvorrichtung zu bewegen; – die gelöteten Gegenstände vonder. Lötvorrichtung bisin den Aufnahmebereich der Videokamera. zu bewegen; – die gelöteten Gegenstände ausdem Aufnahmebereich der Videokamera zu der Transportvorrichtung zubewegen; und – diegelötetenGegenständevon der Videokamera zu der korrektiven Lötvorrichtung und wieder zurück zu bewegen,wenn das erfaßteBild dazu Anlaß bietensollte.
    [12] Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,daß dieHantiervorrichtung von einem Roboter gebildet wird, der vorn Rechnergesteuert wird.
    [13] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet,daß dieVorrichtung zum Hantieren von Platinen geeigt ist.
    [14] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-13, dadurch gekennzeichnet,daß diekorrektive Lötvorrichtungdazu ausgelegt ist, unter der Ansteuerung durch den Rechner. lediglicheine einzelne oder eine Gruppe von Lötverbindungen zu löten.
    [15] Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,daß diekorrektive Lötvorrichtungvon einer in der niederländischenPatentanmeldung Nr. 1017843 beschriebenen Lötvorrichtung gebildet wird.
    [16] Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,daß dieHantiervorrichtung dazu geeignet ist, unter der Ansteuerung durchden Rechner Abdeckplatten auszutauschen.
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    引用文献:
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    法律状态:
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    2011-04-28| 8141| Disposal/no request for examination|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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