專利名稱：氧化物的分離方法及氧化物的分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從焊接用的噴流焊料槽所產(chǎn)生的熔渣中將焊料和氧化物分離的方法及裝置。
噴流焊料槽中設(shè)有噴嘴，該噴嘴的下部和導(dǎo)管相連，在該導(dǎo)管的端部裝設(shè)有泵。噴流焊料槽內(nèi)的熔融焊料的移動，首先是被導(dǎo)管端部的泵吸入導(dǎo)管內(nèi)，在導(dǎo)管內(nèi)流動并從噴嘴上方噴流。
噴流焊料槽中的熔融焊料，由于其液面經(jīng)常接觸空氣，故不斷進(jìn)行著氧化，液面將被該氧化物覆蓋，但氧化物下的熔融焊料則保持著清凈狀態(tài)。在噴流焊料槽的液面下，清凈的熔融焊料會被泵吸入導(dǎo)管內(nèi)，當(dāng)其從噴嘴噴出時，因在此會接觸空氣進(jìn)行氧化，而產(chǎn)生新的氧化物。并且噴流后的熔融焊料從噴嘴落下時，將擾亂熔融焊料的液面，將液面的氧化物推開而使清凈的熔融焊料露出，該露出的清凈的熔融焊料將接觸空氣，在此也會產(chǎn)生氧化。因此，在噴流焊料槽中，除噴出的熔融焊料的氧化外，因噴流后的熔融焊料的落下所造成的液面攪拌也會引起氧化，所以在所有的場所都在進(jìn)行著氧化。
然而，一般將噴流焊料槽產(chǎn)生的物質(zhì)簡稱為氧化物，但在此的氧化物，并非完全僅僅都是氧化物的浮游，而是氧化物和熔融焊料所混合成的呈冰沙狀的所謂熔渣的浮游。隨著時間的推移該熔渣會大量的產(chǎn)生，將覆蓋到整個噴流焊料槽，如此一來，最終熔渣將從噴流焊料槽溢出。如上所述，由于熔渣為熔融焊料和氧化物的混合物，因此當(dāng)其從噴流焊料槽溢出時，熔渣中的熔融焊料將燙傷操作人員的腳，或使地板產(chǎn)生焦黑等，并且熔渣會被吸入噴流泵中，從噴流噴嘴噴出而附著在印刷基板上等，而造成問題。
于是，在焊接的作業(yè)現(xiàn)場，操作人員不斷地監(jiān)視噴流焊料槽，當(dāng)噴流焊料槽中開始有熔渣積存時，就用長把杓舀取，再丟棄到一斗罐般的空罐容器中。這樣被丟棄的熔渣，被精煉業(yè)者用便宜的價格買去，運(yùn)回精煉工廠后從熔渣中回收焊料。也即，在焊接現(xiàn)場，含有高價的熔融焊料的熔渣會被精煉業(yè)者以低廉的價格買去。
這樣，熔渣中大量含有尚可使用的焊料，但因在焊接現(xiàn)場無法從焊渣中分離焊料，故造成將高價的焊料和氧化物一起丟棄的現(xiàn)狀。有鑒于該經(jīng)濟(jì)上的損失，有人提出，在焊接現(xiàn)場從熔渣中除去氧化物而取出焊料的分離劑、方法、容器(參照日本專利第2899584號，以下稱584專利)。該584專利，作為分離劑，是在熔渣中使用米糠、麩、麥糠、豆類、芝麻、向日葵、椰子、菜籽、植物油、木粉等的糖類等；作為分離方法，是在網(wǎng)篩或沖孔金屬制的籃狀容器中的熔渣上撒布該分離劑后，在噴流焊料槽內(nèi)提起容器、或浸漬容器。
584專利中的分離劑，即使撒在高溫熔融焊料上也不會產(chǎn)生引起環(huán)保問題的化學(xué)物質(zhì)，且具有可從熔渣中分離氧化物的特性。然而，584專利中的方法和容器，并無法使分離效果優(yōu)異的分離劑的效果充分地發(fā)揮。也即，584專利的分離方法，是將籃沉入到加有熔融焊劑的噴流焊料槽的空的間隔中，將分離劑撤布在進(jìn)入該籃中的熔渣中后，從噴流焊料槽中提起該籃、或浸漬該籃，而從熔渣中分離氧化物，但用該方法分離后的廢棄氧化物中，仍含有多量的尚可使用的成分。
另外，584專利中，是將籃沉入噴流焊料槽的空的間隔中，使熔渣和氧化分離劑浮游于該籃上方的熔融焊料上，在此狀態(tài)下提起籃或浸漬籃。因此，提起籃時熔渣將會和籃一起從熔融焊料中被提起，浸漬籃時僅使籃沉到熔融焊料中而熔渣則浮游在熔融焊料之上。這樣將熔渣從熔融焊料中取出時，熔渣整體將被空氣冷卻，并且熔渣置于熔融焊料上時，僅是熔渣下部接觸熔融焊料，上部呈突出，仍會被空氣冷卻。這樣，在熔渣被冷卻的狀態(tài)下，由于混有氧化物的焊料無法到達(dá)熔融溫度，并無法和氧化物作充分的分離。
本發(fā)明的第1發(fā)明，是一種氧化物的分離方法，其特征在于通過將浮游于熔融焊料上的熔渣細(xì)碎地進(jìn)行分割的同時，將分割后的熔渣浸漬于熔融焊料中，借此從熔渣中將焊料和氧化物分離。
另外，本發(fā)明的第2發(fā)明，是一種氧化物的分離方法，其特征在于在浮游于熔融焊料上的熔渣上撒布氧化分離劑后，通過將該熔渣細(xì)碎地進(jìn)行分割的同時，將分割后的熔渣浸漬于熔融焊料中，借此從熔渣中將焊料和氧化物分離。
接著，本發(fā)明的第3發(fā)明，是一種氧化物的分離裝置，其特征在于多數(shù)個葉片將其平面相對于熔融焊料液面以正交的方式設(shè)置在軸上，將軸安裝于葉片的部分可沒入熔融焊料中的位置，并使該軸連動于馬達(dá)來進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
由噴流焊料槽所產(chǎn)生的熔渣，其產(chǎn)生初期雖然很小，但會集中在一起而變成大塊。這樣的塊象冰山一樣浮游于熔融焊料上，塊的下部雖然會接觸熔融焊料而呈加熱狀態(tài)，但因熔渣上部會被空氣冷卻，熔渣中的焊料也被冷卻。然而在本發(fā)明中，將變成了大塊的熔渣用多數(shù)個葉片分割成細(xì)碎。這樣，一旦將熔渣弄得細(xì)碎，則細(xì)碎后的熔渣與熔融焊料的接觸面積變多，能夠一直充分加熱到內(nèi)部，因此熔渣中的焊料會熔融，而與浮游著熔渣的熔融焊料融合。雖然僅將熔渣分割成細(xì)碎時在熔渣中仍會殘留有焊料，但一旦將其浸漬在熔融焊料中的話，熔渣中的焊料會進(jìn)一步溶入周圍的熔融焊料中。
本發(fā)明中，在將熔渣分割并將其浸漬在熔融焊料中時，如果使用氧化分離劑，則可更具效果地進(jìn)行氧化的分離。作為本發(fā)明所使用的氧化分離劑，可以是米糠、麩、麥糠、豆類、芝麻、向日葵、椰子、菜籽、植物油、木粉等的糖類，或者可以是松脂、氯化銨、胺的鹵化物等的焊接用焊劑成分等。糖類因含有脂肪酸酯，若和熔渣一起沉入熔融焊料中，加熱后脂肪酸酯會活化，將氧化物還原而使焊料恢復(fù)原狀。另外，焊接用焊劑的成分，由于具有較強(qiáng)的還原作用，若和熔渣一起沉入熔融焊料中，將能從氧化物有效地使焊料恢復(fù)原狀。
本發(fā)明的氧化物分離裝置(以下簡稱分離裝置)，可設(shè)置在專用于分離的熔融焊料槽上，或設(shè)置在自動焊接裝置的噴流焊料槽上。設(shè)置有分離裝置的專用于分離的熔融焊料槽，是置于自動焊接裝置的附近，用長把杓舀取噴流焊料槽所產(chǎn)生的熔渣，將該熔渣投入熔融焊料槽而進(jìn)行分離作業(yè)。而設(shè)置有分離裝置的自動焊接裝置的噴流焊料槽，則在焊接作業(yè)時，一旦噴流焊料槽中有熔渣的堆積，只要運(yùn)轉(zhuǎn)分離裝置就會進(jìn)行分離作業(yè)。
本發(fā)明的分離裝置，是在軸上留出適當(dāng)間隔將多數(shù)個葉片設(shè)置在軸上而形成的，該軸為1根也可，但是裝設(shè)有復(fù)數(shù)根時則可加強(qiáng)分離效果。另外，在裝設(shè)了復(fù)數(shù)根軸的情況下，若使所有軸的轉(zhuǎn)動均朝同一方向，且每隔一定時間就改變軸的正反轉(zhuǎn)，則可毫無遺漏地分離熔融焊料槽內(nèi)的熔渣。
設(shè)置于本發(fā)明的分離裝置的葉片，只要能分割熔渣、且能使分割成細(xì)碎的熔渣沉到熔融焊料中，無論是采用何種形狀均可。作為該葉片的形狀，可列舉出一字狀、十字狀等等。
以下，根據(jù)具體實(shí)施例及其附圖
，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
分離裝置1由本體2、蓋3、軸4、葉片5、馬達(dá)6等構(gòu)成。
本體2為有底的箱型物，在內(nèi)部或外部設(shè)置有未圖示的加熱器。本體2內(nèi)收容有焊料7，該焊料利用未圖示的加熱器而在使用時形成熔融狀態(tài)。本體內(nèi)收容的焊料量，至少須使后述軸上所裝設(shè)的葉片沒入1/4以上，但不致使軸沒入。
蓋3是通過軸8而以可自由開閉的方式裝設(shè)于本體2上。與該蓋3相對向的位置上設(shè)置有一對框架9、9，另外，蓋3的上部鉆設(shè)有孔，該孔上連接著排氣導(dǎo)管10。
復(fù)數(shù)個軸4…架設(shè)于上述一對框架9、9間。如圖4所示，所有的軸4…的端部均安裝有二個鏈輪11、11，鄰接的鏈輪彼此經(jīng)由未圖示的皮帶來形成連動。并且最側(cè)端的軸上所裝設(shè)的鏈輪是和設(shè)置于蓋3上的馬達(dá)6的鏈輪形成連動。因此，若使馬達(dá)6運(yùn)轉(zhuǎn)，由于相鄰的鏈輪彼此會經(jīng)由皮帶而連動，因此所有的軸均會朝同一方向轉(zhuǎn)動。
實(shí)施例所示的葉片5是呈一字狀，以軸4插通于葉片中心的方式，留出一定間隔安裝在軸上。在相鄰的軸間，葉片分別是以位于相鄰軸上的葉片間的方式來安裝，就算軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，相鄰軸上的葉片彼此間也絕不產(chǎn)生碰撞。葉片在軸上的安裝狀態(tài)是設(shè)成，相對于相鄰的葉片其安裝角度逐一錯開，而使各葉片的一端所連成的線形成螺旋狀的軌跡。這樣，使葉片的安裝位置形成描繪出螺旋狀的話，靠近葉片的熔渣將被葉片卷入，并且一旦葉片的轉(zhuǎn)動為同一方向，被卷入的熔渣將依序往鄰接軸的方向送出。
接著，對使用了上述分離裝置的分離方法加以說明。首先使分離裝置的本體2內(nèi)的焊料7形成熔融狀態(tài)，較佳為以熔點(diǎn)+50℃左右的高溫形成熔融狀態(tài)。然后將未圖示的自動焊接裝置的噴流焊料槽內(nèi)所積存的熔渣用長把杓舀出，并投入本體內(nèi)。接著閉合蓋2之后，使馬達(dá)6運(yùn)轉(zhuǎn)。于是，所有的軸4…將朝同一方向轉(zhuǎn)動，并以多數(shù)個葉片5…將熔渣予以分割。熔渣變得細(xì)碎后，由于其和熔融焊料的接觸面積會變大，因此熔渣內(nèi)的焊料將溶出而和本體內(nèi)的熔融焊料成為一體。另外，被分割后的熔渣會在多數(shù)葉片的作用下而沉入熔融焊料中，一旦變細(xì)碎的熔渣沉入熔融焊料中的話、熔渣中的焊料更加易于和本體內(nèi)的焊料融合。并且，當(dāng)焊料從熔渣中離開后將產(chǎn)生氧化物的殘留。反復(fù)數(shù)次該分割及沉入熔融焊料中的操作，借此進(jìn)行分離作業(yè)。這時若軸朝同一方向轉(zhuǎn)動，熔渣和氧化物將送往同一方向，依序反復(fù)地進(jìn)行該作業(yè)。也即，形成了大塊的熔渣將從設(shè)于一端的軸之處被送出而依序通過軸的葉片時被細(xì)碎地分割，與此同時被葉片帶入熔融焊料中，因此其間即從熔渣中將氧化物和焊料分離。變得細(xì)碎的熔渣依序被送到另一端的軸處。在此，若使所有的軸反轉(zhuǎn)，變得細(xì)碎的熔渣將從另一端返回原先的軸的位置，也就是說，利用其間的多數(shù)個葉片的作用，進(jìn)一步細(xì)碎地分割的同時，被帶入熔融焊料中而將氧化物和焊料分離。這時若將氧化分離劑撒布在熔渣上再進(jìn)行熔渣的分割及浸漬，則可加強(qiáng)分離效果。
在此顯示用本發(fā)明的分離方法及分離裝置來實(shí)際從熔渣中分離焊料和氧化物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。首先從噴流焊料槽中用長把杓舀取1kg熔渣，將其投入前述分離裝置的本體內(nèi)。封蓋后分別進(jìn)行分離裝置的軸的正反旋轉(zhuǎn)各1分鐘，打開蓋后測定殘留氧化物的重量，其結(jié)果是熔渣幾乎都消失了，殘留下的氧化物的重量為400g。接著，同樣地將1kg熔渣投入分離裝置的本體內(nèi)，并且在其上方撒布50g氧化分離劑的芝麻后封蓋，分別進(jìn)行分離裝置的軸的正反旋轉(zhuǎn)各5分鐘，其結(jié)果是熔渣完全都消失了。打開蓋后測定殘留氧化物的重量時，氧化物為150g。
另一方面，作為本發(fā)明的比較例，將1kg的熔渣投入熔融焊料槽中，在其上方撒布50g芝麻后，用籃將熔渣進(jìn)行10次的提起和放低，其結(jié)果是熔渣并沒有完全消失。熔渣和氧化物的合計(jì)重量的測定結(jié)果為300g。
接著，針對設(shè)置于噴流焊料槽的本發(fā)明的分離裝置加以說明。圖5是將本發(fā)明的分離裝置設(shè)置于噴流焊料槽的平面圖，圖6是圖5的B-B線截面圖。
設(shè)置于噴流焊料槽的分離裝置，在蓋3的上部鉆設(shè)有開口，該開口上連接著導(dǎo)管10。蓋3呈截面呈匚字形，一側(cè)載置于噴流焊料槽的本體，另一側(cè)則和熔融焊料槽7的液面稍許隔著間隙。另外，在蓋3內(nèi)并排設(shè)置有2根軸4、4，在該軸上隔著一定間隔安裝有多數(shù)個葉片5…。各葉片5…的端部所連成的線描繪成螺旋狀，二根軸4、4上所安裝的葉片5…，被安裝于互相錯開的位置，并在轉(zhuǎn)動時使葉片彼此間不致發(fā)生碰撞。
設(shè)置于一軸4的一端的齒輪和設(shè)置于蓋3上部的馬達(dá)6形成連動，一對軸4、4的另一端設(shè)置有皮帶輪11、11，該皮帶輪通過未圖示的皮帶形成連動。
在噴流焊料槽的槽部12放入熔融焊料7，槽部的一端形成為熔渣積存部13。另外，槽部12內(nèi)設(shè)置有一次噴流噴嘴14和二次噴流噴嘴15。一次噴流噴嘴的噴流口狹小，在噴嘴內(nèi)部設(shè)有擾亂熔融焊料的機(jī)構(gòu)，被擾亂的熔融焊料從這里被噴流出。二次噴流噴嘴15的噴流口寬廣，在此熔融焊料是形成平穩(wěn)的噴流。在一次噴流噴嘴14和二次噴流噴嘴15的縱長方向兩側(cè)設(shè)置有導(dǎo)流管16、16。這些導(dǎo)流管朝熔渣積存部13方向傾斜。因此，從噴流噴嘴噴流出的熔融焊料和熔渣會沿著導(dǎo)流管16、16向熔渣積存部13方向流動。
各噴流噴嘴14、15上連接有導(dǎo)管17，在該導(dǎo)管的端部設(shè)置有噴流泵18。設(shè)置有噴流泵18的導(dǎo)管17的下部形成有吸引口19，另外，導(dǎo)管的上部鉆設(shè)有與噴流泵18的軸20相通的孔。該軸的上端與未圖示的馬達(dá)形成連動。
在此對設(shè)置有分離裝置的噴流焊料槽中的熔渣的分離狀態(tài)加以說明。一旦由未圖示的馬達(dá)來轉(zhuǎn)動噴流泵18時，熔融焊料7將從導(dǎo)管17的吸引口19流入導(dǎo)管17內(nèi)，再從一次噴流噴嘴14(以下簡稱噴嘴)噴出。從該噴嘴中噴出的熔融焊料，將接觸通過其上方的未圖示的印刷基板的背面，并使焊料附著在焊接部上。
從噴嘴14噴出的熔融焊料，將落至噴嘴14的兩側(cè)。在噴嘴14兩側(cè)，由于設(shè)置有向熔渣積存部方向傾斜的導(dǎo)流管16、16，因此從噴嘴14噴出并落下的熔融焊料將由導(dǎo)流管16導(dǎo)流而流入熔渣積存部13。熔融焊料從噴嘴噴出并落下時會產(chǎn)生氧化，而與焊料一起變成熔渣。該熔渣也會經(jīng)由導(dǎo)流管16流入熔渣積存部13而形成大的熔渣D。
分離裝置1的蓋3的一側(cè)以裝載于熔渣積存部13的狀態(tài)來設(shè)置，另一側(cè)則稍離開熔融焊料的液面。因此，噴嘴所產(chǎn)生的，經(jīng)導(dǎo)流管16導(dǎo)流的熔渣D將流入熔渣積存部13。
流入熔渣積存部13的熔渣D，經(jīng)轉(zhuǎn)動的多數(shù)個葉片5…分割成細(xì)碎后，再經(jīng)轉(zhuǎn)動的葉片的作用而浸漬于熔融焊料7中，而被分離成氧化物和焊料。
如以上所說明的那樣，依據(jù)本發(fā)明，由于能從以往被當(dāng)作廢棄物來丟棄的熔渣中將焊料和氧化物予以完全分離，因此其經(jīng)濟(jì)性效果非常明顯。另外，本發(fā)明僅通過將浮游于熔融焊料上的熔渣經(jīng)轉(zhuǎn)動葉片的作用而浸漬于熔融焊料中的簡單作業(yè)，即可有效地將焊料和氧化物予以分離，因此其作業(yè)性相當(dāng)優(yōu)異。
權(quán)利要求
1.一種氧化物的分離方法，其特征在于通過將浮游于熔融焊料上的熔渣細(xì)碎地進(jìn)行分割的同時，將分割后的熔渣浸漬于熔融焊料中，借此從熔渣中將焊料和氧化物分離。
2.一種氧化物的分離方法，其特征在于在浮游于熔融焊料上的熔渣上撒布氧化分離劑后，通過將該熔渣細(xì)碎地進(jìn)行分割的同時，將分割后的熔渣浸漬于熔融焊料中，借此從熔渣中將焊料和氧化物分離。
3.如權(quán)利要求2所述的氧化物的分離方法，其特征在于所述的氧化分離劑為米糠、麩、麥糠、豆類、芝麻、向日葵、椰子、菜籽、植物油、木粉等的糖類，或?yàn)樗芍?、氯化銨、胺的鹵化物等的焊接用焊劑成分。
4.一種氧化物的分離裝置，其特征在于多數(shù)個葉片將其平面相對于熔融焊料液面以正交的方式設(shè)置在軸上，將軸安裝于葉片的部分可沒入熔融焊料中的位置，并使該軸連動于馬達(dá)來進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
5.如權(quán)利要求4所述的氧化物的分離裝置，其特征在于所述的軸為復(fù)數(shù)根，軸上所設(shè)置的葉片設(shè)置于鄰接軸上所設(shè)置的葉片之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氧化物的分離方法及氧化物的分離裝置，所述裝置是以葉片的平面正交于熔融焊料液面的方式在軸上設(shè)置多數(shù)個葉片，將葉片的一部分沒入熔融焊料中，并使該軸連動于馬達(dá)來進(jìn)行轉(zhuǎn)動。另外，所述方法是將熔渣用轉(zhuǎn)動葉片分割成細(xì)碎，并將分割后的熔渣經(jīng)由轉(zhuǎn)動葉片帶入熔融焊料中，借此從熔渣中將焊料和氧化物分離。這時若在熔渣上撒布米糠、芝麻等的糖類，松脂、氯化銨等的焊劑成分后，再進(jìn)行熔渣的分割和浸漬，將可更加提升分離效果。本發(fā)明能夠簡單地從熔渣中將焊料和氧化物進(jìn)行分離，可以有效利用噴流焊料槽所產(chǎn)生的含有大量的熔融焊料的熔渣，避免了經(jīng)濟(jì)上的損失。
文檔編號B23K3/06GK1405339SQ02124409
公開日2003年3月26日 申請日期2002年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月7日
發(fā)明者馬渡祥平 申請人:千住金屬工業(yè)株式會社