專利名稱：焊接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接設(shè)備，尤其涉及一種用于選擇性焊接設(shè)備的噴嘴。
背景技術(shù)：
公知的選擇性焊接設(shè)備中，焊料被從熔化的焊料的料室抽吸至噴嘴出 口，印刷電路板上的部件導(dǎo)線浸入到焊料中，以將其焊接在印刷電路板的軌 道上。焊料可以被抽吸到溢出噴嘴出口，回到焊料室。可以改變抽吸速度， 以調(diào)節(jié)噴嘴出口處的焊料的高度?？梢蚤g歇性地增大抽吸速度，以清潔或清 理噴嘴出口處的焊料表面。還可以降低抽吸速度或停止抽吸，以使焊料表面 降低，例如在從焊料收回導(dǎo)線時，將焊料拖離導(dǎo)線。
制造商需要在含氧量很低的氮氣環(huán)境下進行焊接。這樣能夠改善焊接接 頭的質(zhì)量并有助于防止形成焊料的氧化熔渣。形成熔渣是實質(zhì)性問題，因為 這會導(dǎo)致大量必須進行回收的廢棄焊料，并且如果形成的熔渣污染焊料流， 將會導(dǎo)致不良的焊接接頭。熔渣的形成會通過抽吸焊料和焊料通過焊料噴嘴 流動并回到料室而加劇。焊料進入料室時的飛濺會加劇熔渣形成。
對于大型焊料室，在必須清理料室表面和/或更換料室內(nèi)的焊料之前， 可以在一定時間內(nèi)允許熔渣的形成。
但是，我們提供一種小型料室，該料室尤其適于選擇性焊接操作，其中， 電路板靜止，而料室垂直且水平地移動以將部件焊接在該電路板上。使用小 尺寸料室，最大限度地減少熔渣形成變得特別重要，否則必須頻繁地清理料 室，導(dǎo)致焊接設(shè)備和相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)線的工作時間顯著下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個方面在于，提供一種焊接噴嘴，該焊接噴嘴具有噴 嘴主體，該噴嘴主體具有內(nèi)孔，焊料穿過該內(nèi)孔被抽吸至溢出噴嘴出口。所 述噴嘴主體周圍設(shè)置有套筒以形成封閉空間，該封閉空間的上端開放以容納 溢出的焊料，所述封閉空間的下端與料室內(nèi)的熔化的焊料連通。所述封閉空 間內(nèi)設(shè)置有螺旋形通道，使得所述焊料從所述通道流下到所述焊料的料室 內(nèi)。所述螺旋形通道的下端可以延伸至所述料室內(nèi)所述焊料的表面或延伸至 該表面以下，以提供進入到所述料室的所述焊料內(nèi)的連續(xù)通道。因此，溢出 的焊料可以在不飛濺到所述料室內(nèi)的所述焊料的表面上的情況下回到所述 焊料室內(nèi)。
氮氣通過護套流入到所述噴嘴出口區(qū)域。所述護套圍繞所述套筒的上端 并在所述噴嘴出口的水平線或該水平線下方終止，從而不會限制所述噴嘴接 近部件的導(dǎo)線。所述氮氣抑制熔渣形成并降低所述焊料的表面張力以改善所 述焊料的流動性。所述氮氣可以降低所述焊料的溫度。因此，本發(fā)明的另一 方面在于，通過使所述氮氣沿與所述焊料室熱接觸的蜿蜒管道穿過而預(yù)熱所 述氮氣，特別地，所述蜿蜒管道可以安裝在所述料室的壁的外表面上。
我們發(fā)現(xiàn)，使氮氣流入到所述噴嘴主體和所述套筒之間的所述螺旋形通 道存在特殊的問題。該區(qū)域內(nèi)的氮氣不足會導(dǎo)致所述焊料流下所述螺旋形通 道時在所述焊料上形成表皮，這可能會最終導(dǎo)致所述螺旋形通道的堵塞。因 此，本發(fā)明的另一方面提供位于所述套筒下端的端口，用于使氮氣流入或流 出所述螺旋形通道，因此可以用氮氣來清潔所述通道的全長。焊料可以從所 述端口離開，因此，優(yōu)選在所述套筒周圍的所述端口處設(shè)置杯形件以收集所 述焊料。該杯形件的下端可以具有孔以使所述焊料流回到所述焊料室。
所述焊料處于所需焊接溫度并起動所述設(shè)備時，所述氮氣流清潔所述噴 嘴主體和所述套筒之間的空間。焊料繼而被抽吸通過所述噴嘴主體至溢出所述噴嘴出口并流下到所述螺旋形通道內(nèi)。所述噴嘴主體由尖嘴形成，該尖嘴 在所述噴嘴主體上形成懸掛件。這與所述氮氣氣氛一起削弱了所述焯料滴落 到所述螺旋形通道時所述焊料的表皮張力，以提供快速、平穩(wěn)的焊料流動。 所述焊料流下所述螺旋形通道并從所述螺旋形通道的底部流出到所述焊料 室內(nèi)和/或流出所述端口并通過所述杯形件流入所述料室內(nèi)。
本發(fā)明的另一方面提供一種選擇性焊接設(shè)備，該焊接設(shè)備包括具有徑向 式葉輪的焊料泵，該葉輪位于基本為圓形截面的葉輪泵室內(nèi)，其中，所述泵 室的直徑上形成有出口 。所述出口沿半徑而不是與所述半徑成角度地遠離所 述泵室。我們認為這可以非常好地控制焊料的流動并有助于減少焊料粉塵的 形成。


下面將參照附圖通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，在附圖中:
圖1是本發(fā)明的焊接設(shè)備的截面圖2是圖1的焊接設(shè)備的焊料室的外部視圖3是圖1的實施方式的泵沿III一III線的水平截面圖。
具體實施例方式
參照圖1，選擇性焊接設(shè)備1包括用于容納熔化的焊料5的料室3。焊 料5被電加熱器7加熱。葉輪泵9容納在焊料室3內(nèi)，位于焊料5的上表面 11的下方并通過牽引帶15被電動機13驅(qū)動。泵9抽吸熔化的焊料，使其穿 過導(dǎo)管17至噴嘴19。
噴嘴19包括具有內(nèi)孔22的噴嘴主體21，該內(nèi)孔22與導(dǎo)管17流體連通。 噴嘴主體21被向下延伸至焊料表面11的套筒23包圍。在噴嘴主體21的外 表面27上形成有位于噴嘴主體21和套筒23之間的空間26內(nèi)的螺旋形通道25。該空間在其上端28開放。應(yīng)該理解的是，通道25可以形成在套筒23 的內(nèi)表面29上，或設(shè)置為分離的單元。螺旋形通道25的下端31向下延伸 至焊料表面11。該螺旋形通道的上端32止于噴嘴出口 33下方。噴嘴出口 33由可拆卸的鐵制尖嘴35形成，該鐵制尖嘴35擰入噴嘴主體部分21a的上 端內(nèi)。鐵制尖嘴35在噴嘴主體21的外表面27上形成懸掛件(overhang) 37， 螺旋形通道25的上端26位于該懸掛件37下方。鄰近螺旋形通道25的下端， 在套筒23的下端55上形成有多個(在本實施方式中為8個)端口 39。在套 筒23的上端45上還設(shè)置有孔43。
在套筒23的下端55周圍安裝有杯形件57。杯形件57的底壁61上具有 槽59。杯形件57定位為使得其底壁61剛好進入熔化的焊料5的表面11。
護套41設(shè)置在蓋23的上端45周圍并位于噴嘴出口 33的下方。該護套 44與料室蓋47連接以形成位于熔化的焊料5上方的封閉體，因此焊料5上 方的空間63可以用氮氣進行凈化。氮氣通過金屬管49流入到蓋47下方， 金屬管49安裝在料室3的外表面51上(參見圖2)。料室3被絕熱件53包 圍。因此，氮氣在經(jīng)過管49時被預(yù)熱。
使用時，將焊料5加熱至需要的焊接溫度。低速運轉(zhuǎn)泵9，使得焊料不 會溢出噴嘴出口 33。氮氣流入空間63并通過位于噴嘴出口 33的水平線下方 的所述護套的上端65流出。氮氣清除了空間63內(nèi)的空氣，特別是氧氣。可 以在護套41內(nèi)設(shè)置氮氣專用管67以將預(yù)熱的氮氣導(dǎo)向正好位于出口 33上 方的位置，使得該預(yù)熱的氮氣被導(dǎo)向到將要焊接的接頭處。容納有螺旋形通 道25的噴嘴主體21和蓋23之間的區(qū)域也被進入或離開端口 39的氣體清潔。 清潔后，氮氣繼續(xù)流動并提高泵速以致使焊料溢出噴嘴出口 33。焊料從噴嘴 尖嘴35的外側(cè)流下并從懸掛件37滴落在螺旋形通道25上。焊料快速流下 到通道25的下端并繼而通過該螺旋形的底部進入焊料室或通過端口 39流出 到杯形件57內(nèi)并進而通過槽59流入料室3。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，可以開始焊接操作。只要焊料流動減速使得溢出噴嘴出口 33的焊料流出現(xiàn)中斷， 通道25就能夠清空焊料并繼而使氮氣通過所述蓋的上端和/或端口39流入所 述通道。
參照圖3，該圖顯示了穿過泵9的水平橫截面，通向?qū)Ч?7的出口71 形成在容納有徑向式葉輪75的泵室73的直徑上。因此，導(dǎo)管17遠離室壁 77沿泵室73的徑向延伸。我們認為這樣可以非常好地控制焊料的流動，并 有助于減少焊料粉塵的形成。
權(quán)利要求
1. 一種選擇性焊接設(shè)備，該設(shè)備包括用于熔化的焊料的料室、焊料噴嘴和通過所述噴嘴抽吸熔化的焊料的泵，所述噴嘴包括具有內(nèi)孔的噴嘴主體，焊料被抽吸穿過所述內(nèi)孔至溢出噴嘴出口，所述噴嘴主體周圍設(shè)置有套筒以形成封閉空間，該封閉空間的上端向從所述噴嘴出口溢出的焊料開放，蓋的下端鄰近所述料室內(nèi)的熔化的焊料的表面，其中，所述封閉空間內(nèi)設(shè)置有螺旋形通道，使得所述溢出的焊料從所述通道流下到所述焊料的料室內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述螺旋形通道的下端延伸至所述料室內(nèi)的所述焊料的表面或延伸至所述表面以下，以提供進入到所述料室 的所述焊料內(nèi)的連續(xù)通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，該設(shè)備在所述噴嘴的上端的 和所述蓋的周圍設(shè)置有護套，該護套鄰近所述噴嘴出口；并且該設(shè)備還設(shè)置 有用于通過所述護套將氮氣或其它惰性氣體供給至所述噴嘴出口的區(qū)域的 第一惰性氣體供給裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的設(shè)備，其中，該設(shè)備設(shè)置有用于引導(dǎo) 預(yù)熱的氮氣或其它惰性氣體至所述噴嘴出口上方的點的第二惰性氣體供給 裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其中，所述第一惰性氣體供給裝置 和/或第二惰性氣體供給裝置包括與所述焊料的料室熱接觸的導(dǎo)熱管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，在所述焊料的料室的壁的外表面 上安裝有導(dǎo)熱管或所述導(dǎo)熱管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的設(shè)備，其中，所述套筒的下端 設(shè)置有端口，用于使惰性氣體流入或流出所述螺旋形通道。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的設(shè)備，其中，在所述套筒周圍 的所述端口處設(shè)置有杯形件，以收集通過所述端口離開所述護套的所述焊 料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述杯形件的下端具有孔，以使 所述焊料流回所述焊料的料室。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的設(shè)備，其中，所述噴嘴主體 的外側(cè)上設(shè)置有懸掛件，該懸掛件位于所述尖嘴的下方并位于所述螺旋形通 道的上方。
11. 權(quán)利要求7所述的設(shè)備的操作方法，其中，當(dāng)所述焊料處于所需的 焊接溫度并起動所述設(shè)備時，惰性氣體流清潔所述噴嘴主體和所述套筒之間 的空間，隨后焊料被抽吸通過所述噴嘴主體至溢出所述噴嘴出口并流下到所 述螺旋形通道內(nèi)。
12. —種選擇性焊接設(shè)備，該設(shè)備包括具有徑向式葉輪的焊料泵，該徑 向式葉輪位于基本為圓形截面的葉輪泵室內(nèi)，其中，所述泵室的直徑上形成 有出口。
全文摘要
一種選擇性焊接設(shè)備，包括用于熔化的焊料(5)的料室(3)、焊料噴嘴(19)和用于經(jīng)過噴嘴(19)抽吸熔化的焊料(5)的泵(9)。所述噴嘴具有帶有內(nèi)孔(22)的噴嘴主體(21)，焊料經(jīng)過該內(nèi)孔(22)被抽吸以溢出噴嘴出口(33)。噴嘴主體(21)周圍設(shè)置有套筒(23)以形成封閉空間(26)，該封閉空間(26)的上端(28)向至從噴嘴出口(33)溢出的焊料開放，蓋的下端鄰近所述料室內(nèi)熔化的焊料的表面(11)，其中，封閉的空間(26)內(nèi)設(shè)置有螺旋形通道(25)，使得所述溢出的焊料從所述通道流下到焊料的料室(3)內(nèi)。所述套筒的下端設(shè)置有端口(39)，用于使氣體流入或流出所述螺旋形通道，從而在焊料不流過所述通道時用氣體清潔所述通道。
文檔編號B23K1/08GK101454109SQ200780019908
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者M·圖姆斯 申請人:皮樂豪斯國際有限公司