噴射型焊接系統和設置有噴射型焊接系統的印刷電路板製造系統的製作方法

2023-09-18 08:16:30 4

專利名稱：噴射型焊接系統和設置有噴射型焊接系統的印刷電路板製造系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有能夠改變噴射寬度的噴嘴的噴射型焊接系統和設置有噴射型焊接系統的印刷電路板製造系統。
背景技術：
過去，在單個電路板的多個區域需要部分焊接時，慣常的做法是為所述電路板專 門準備一個焊接料箱，其具有在布局上與電路板的焊接部分相同的多個噴嘴，並使得從所 有噴嘴噴射出的熔化的焊接料同時與所有用於焊接的焊接位置接觸。例如，日本專利公開(A)No. 2005-205479提出了使用電磁泵的焊接系統，電磁泵 用於將焊接料供給到工件上，其目的是減小焊接料箱的體積和使得焊接系統緊湊。另外，日本專利公開(A)No. 11-284326提出了一種將整個電路板浸漬到焊接料中 的流體焊接系統，其中，噴射噴嘴被旋轉以抑制搭接(bridging)。另外，日本專利公開(A)No. 2008-87068旨在減小焊接系統的尺寸，實現了焊接不 同的焊接位置上的諸多類型的工件而沒有準備步驟，以及也能夠改善生產率。然而，日本專利公開(A)No. 2005-205479每次改變產品時需要準備以改變至優化 的噴嘴，但僅有一個噴嘴，所以生產率低。如果布置多個焊接系統以獲得期望的生產率，整 個生產系統可能變大。另一方面，如果僅使用小的焊接料箱，難以處理許多不同類型的產 品，因此生產率維持很低。

發明內容
提出本發明，用於改善上述問題和提供噴射型焊接系統的目的，該系統使得噴射 噴嘴在用於焊接的預定範圍上移動，此時，使得噴射噴嘴位移，以使得焊接的寬度可變，另 外使得工件同時被多個噴嘴焊接，以使得能夠處理各種類型的工件和改善生產率，並提供 設置有噴射型焊接系統的印刷電路板製造系統。為了解決上述問題，在本發明的第一方面中，提供了一種使用噴射焊接料沉積裝 置的噴射型焊接系統，其中，噴射焊接料沉積裝置設置有能夠根據將要焊接的工件的焊接 位置的尺寸來改變噴射寬度的噴射噴嘴。由此，可以根據將要焊接的工件的焊接位置的尺寸調整噴射噴嘴以改變噴射寬 度，且可以在各種類型的焊接位置上沉積熔化的焊接料，而沒有遺漏。在本發明的第二方面中，噴射焊接料沉積裝置和工件被設計為沿預定的方向能夠 相對移動，以便在工件上以焊接料的噴射寬度形成焊接區域，噴射噴嘴圍繞焊接料的噴射 方向的軸線能夠旋轉地設置在噴射焊接料沉積裝置上。由此，可以使得噴射噴嘴根據焊接位置的焊接寬度圍繞焊接料的噴射方向的軸線 旋轉，以便使得噴射噴嘴的噴射寬度匹配工件上的焊接區域。在本發明的第三方面中，焊接部件安裝了多個噴射焊接料沉積裝置，以能夠根據將要焊接的工件的焊接位置在預定的範圍內移動。由此，可以同時通過多個裝置焊接工件，可以處理各種類型的焊接位置以及可以
改善生產率。 在本發明的第四方面中，噴射噴嘴設置有平坦的孔形的噴嘴孔，其能夠被旋轉和 調整以與將要焊接的工件的焊接位置的焊接寬度匹配。由此，通過旋轉和調整噴射噴嘴的噴嘴孔，以與將要焊接的工件的焊接位置的焊 接寬度匹配，可以在焊接位置沒有遺漏地沉積焊接料。在本發明的第五方面，提供了一種印刷電路板作為要將焊接的工件的印刷電路板 製造系統，其設置有噴射型焊接系統，這種噴射型焊接系統設置有焊劑塗敷器，其用於將焊 劑塗覆到將要焊接的印刷電路板上；預熱部件，其用於加熱其上塗覆了焊劑的印刷電路板； 焊接部件，其設置有用於焊接所述預熱的印刷電路板的噴射焊接料沉積裝置；和冷卻部件， 其用於冷卻被焊接的印刷電路板，所述噴射焊接料沉積裝置設置有能夠根據將要焊接的印 刷電路板的焊接位置的尺寸來改變噴射寬度的噴射噴嘴。由此，可以根據將要焊接的印刷電路板的焊接位置的尺寸來調整噴射噴嘴以改變 噴射寬度和可以在各種類型的焊接位置上沉積熔化的焊接料而沒有遺漏。在本發明的第六方面中，噴射焊接料沉積裝置和印刷電路板被設計以在預定方向 上可以相對移動，以便在印刷電路板上以焊接料的所述噴射寬度形成焊接區域，噴射噴嘴 圍繞所述焊接料的噴射方向的軸線能夠旋轉地設置在噴射焊接料沉積裝置上。由此，可以使得噴射噴嘴根據焊接位置的焊接寬度圍繞焊接料的噴射方向的軸線 旋轉，以便使得從噴射噴嘴噴射的範圍匹配印刷電路板上的焊接區域。在本發明的第七方面中，焊接部件安裝了多個噴射焊接料沉積裝置，以能夠根據 將要焊接的印刷電路板的焊接位置在預定的範圍內移動。由此，可以同時通過多個裝置焊接印刷電路板，可以處理各種類型的焊接位置以
及可以改善生產率。另外，在本發明的第八方面中，噴射噴嘴設置有扁平孔形狀的噴嘴孔，其能夠被旋 轉和調整以與將要焊接的印刷電路板的焊接位置的焊接寬度匹配。由此，通過旋轉和調整噴射噴嘴的噴嘴孔，以與將要焊接的印刷電路板的焊接位 置的焊接寬度匹配，可以在焊接位置沉積焊接料而沒有遺漏。可以在焊接位置沉積焊接料而沒有遺漏。不需要像過去一樣布置大量的噴嘴從而 導致系統尺寸變大。可以減小尺寸，可以降低資本成本，可以處理各種寬度的焊接位置，可 以預期改善工件(也就是印刷電路板)的生產率。


假定參考附圖，根據下述的對優選實施例的描述本發明的這些和其它目的和特徵 將變得更清楚，其中圖1是顯示根據本發明的噴射型焊接系統的整體配置的側視圖；圖2是圖1中顯示的自動焊接系統的平面視圖；圖3是顯示在圖1中顯示的自動焊接系統中使用的噴射焊接料沉積裝置的例子的 橫截面說明性視圖4是圖3中顯示的噴射焊接料沉積裝置中的噴射噴嘴的平面視圖；圖5是說明圖3中顯示的噴射焊接料沉積裝置中的噴射噴嘴的作用的示意圖；圖6是說明圖3中顯示的噴射焊接料沉積裝置中的噴射噴嘴的作用的示意圖；圖7是說明圖3中顯示的噴射焊接料沉積裝置中的噴射噴嘴的作用的示意圖；以 及圖8是具有各種焊接寬度的焊接位置的示意圖。
具體實施例方式圖1和圖2顯示噴射型焊接系統1的實施例。噴射型焊接系統1大致設置有焊劑塗敷器2，該焊劑塗敷器2沿塗覆焊劑的傳送路徑布置在將要焊接的工件W上；用於加熱 其上塗覆了焊劑的工件W的預熱部件3 ；設置有噴射焊接料沉積裝置(之後說明)用於焊 接預熱工件W的焊接部件4 ；和用於冷卻已焊接的工件W的冷卻部件5。注意，例如，這種類 型的焊接系統1可以用於印刷電路板製造系統。在這種情形中，工件W顯示為印刷電路板 Cb0焊劑塗敷器2設置有塗覆噴嘴6，用於在預定位置塗覆焊劑。設計塗覆噴嘴6，以 通過未示出的驅動機構沿垂直和水平方向移動塗覆噴嘴6以在工件W的期望的位置上對在 焊劑塗敷器2處保持的工件W進行塗覆。預熱部件3設置有成預定間隔的多個加熱器hi至h4，用於預熱工件W上的焊接位置。焊接部件4，如之後詳細說明的，具有兩個噴射焊接料沉積裝置7，其設置有噴射 噴嘴(之後說明)，用於在預定位置沉積熔化的焊接料。在本例中，噴射焊接料沉積裝置7， 雖然沒有具體示出，被安裝在已知配置的單軸線臺8和兩軸線臺9上。在需要時，使得噴射 焊接料沉積裝置7在單軸線臺8和兩軸線臺9上沿一個軸線方向和兩個軸線方向移動，並 在需要的位置沉積熔化的焊接料。注意，在此處噴射焊接料沉積裝置7是一個例子。其它 的熔化焊接料沉積裝置也是可以的，只要能夠起到使得噴射寬度(之後說明)可變化的噴 射噴嘴在預定位置沉積熔化的焊接料的作用即可。另外，冷卻部件5設置有冷卻風扇10，用於吹送空氣以冷卻經過的焊接工件W。接下來，在下文將對上述的這種噴射類型的焊接系統1中的焊接部件4所使用的 噴射焊接料沉積裝置7的一個例子進行詳細地顯示和說明。噴射焊接料沉積裝置7接收從 未示出的焊接料熔化箱供給的熔化的焊接料，並朝焊接位置連續地噴出熔化的焊接料，以 在該位置沉積熔化的焊接料，以及在焊接料排出/再循環過程中收回多餘的焊接料，以在 再加熱狀態下在焊接位置排出和沉積熔化的焊接料。這種噴射焊接料沉積裝置7的大體配 置類似於已知的裝置(日本專利公開(A)No. 2008-87068)。在此處，如以上所說明的，焊接 部件4將噴射焊接料沉積裝置7安裝到單軸線臺8和兩軸線臺9上，以能夠分別沿一個軸 線方向和兩個軸線方向移動。另外，噴射焊接料沉積裝置7被安裝到單軸線臺8和兩軸線 臺9上，以能夠通過未示出的機構圍繞它們的支撐軸線旋轉。在此處的噴射焊接料沉積裝置7上，如圖3所示，被設定沿垂直方向取向的外部管 子11分成電機腔12和焊接料箱13。電機腔12設置有由電機14構成的驅動源。第一轉 子15設置在沿外部管子11的中心軸線取向的輸出軸上。這種第一轉子15具有位於其上的永久磁鐵ml。另外，在焊接料箱13—側，軸流式葉輪17被布置，以便經由第二轉子16跨 過分割電機腔12和焊接料箱13的壁而面向第一轉子15。在軸流式葉輪17處的第二轉子 16具有位於其上的永久磁鐵m2，以便跟隨第一轉子15的旋轉。注意，優選地永久磁鐵m2 是性質即使在高溫下也不變差的磁鐵，也就是，高溫不劣化型。另外，圍繞焊接料箱13的外部管子11由熱絕緣材料來構造，用於防止熔化的焊接 料的凝固。此外，在焊接料箱13內部，內置用於熔化焊接料和將其保持處於高溫的加熱器 (未示出)。注意，在軸流式葉輪17處的第二轉子16容納在內部管子18中，該內部管子 18設置在圍繞焊接料箱13的外部管子11的內部。這種內部管子18形成有焊接料吸入孔 18a，用於吸入在圍繞在第二轉子16附近的軸流式葉輪17的側壁處在由外部管子11圍繞 內部管子18的外側的空間中循環的焊接料。

另外，在內部管子18內部，在軸流式葉輪17上方，引導葉片19和引導件20固定 到內部管子18的壁上。它們引導由於軸流式葉輪17而渦漩的熔化的焊接料，從內部管子 18的頂側將處於升高的排出壓力狀態的焊接料作為焊接料噴射流排出。另外，內部管子18 的頂部敞開端形成狹窄的形狀，形成在其前端具有噴嘴孔21h的噴射噴嘴21。設置在外部 管子11的前端上的回流引導件22設置在這種噴射噴嘴21的近旁，以便圍繞噴射噴嘴21 的外側。在此處，將更加詳細地對噴射噴嘴21進行說明。噴射噴嘴21射出焊接料，以使 得焊接料在被保持在噴射焊接料沉積裝置7的上方的工件W中的焊接位置上沉積。注意， 噴射噴嘴21的噴嘴孔21h形成扁平孔形狀，通過未示出的機構使得噴射焊接料沉積裝置7 作為整體在單軸線臺9和兩軸線臺9上圍繞它們的支撐軸線旋轉，從而使得噴射噴嘴21的 噴嘴孔21h的縱向尺寸(噴射範圍)與工件W上的焊接寬度匹配(參見圖5-7)。注意，在 圖5-7顯示的工件W，也就是印刷電路板Cb中，顯示出這種狀態將要被安裝的器件的導線 (lead，未示出)被插入到焊接區(Iand)L中，焊接區L和安裝的器件的導線被焊接在一起。 也就是，顯示出焊接區域依賴於焊接區L的數量而不同，也就是，安裝的器件的數量(參見 圖8)。接下來將對使用以上述方式構造的噴射焊接料沉積裝置7的噴射型焊接系統1的 焊接處理的程序進行說明。工件W裝載到通向噴射型焊接系統1的焊劑塗敷器2的傳送路 徑中。在傳送至焊劑塗敷器2時，塗覆噴嘴6用於用焊劑來塗覆工件W。接下來，用焊劑塗覆的工件W被傳送至預熱部件3。在預熱部件3處，工件W上的 焊接位置被加熱器hi至h4預熱。接下來，預熱的工件W被傳送至焊接部件4。另外，在焊 接部件4處，通過驅動單軸線臺8和兩軸線臺9，以沿一個軸線方向(垂直於傳送方向的方 向)和兩軸線方向移動噴射焊接料沉積裝置7，使得安裝到單軸線臺8和兩軸線臺9上的噴 射焊接料沉積裝置7將焊接料沉積到焊接位置上且沒有遺漏。在這種情形中，可以根據焊接位置的焊接寬度使得噴射焊接料沉積裝置7圍繞單 軸線臺8和兩軸線臺9的支撐軸線旋轉，以便使得噴射噴嘴21的噴嘴孔21h的縱向尺寸 (噴射範圍)匹配工件W的焊接寬度。這樣，可以在將噴射噴嘴21的噴嘴孔21h的縱向尺 寸和工件W的焊接寬度相匹配的狀態下在所述臺上移動噴射焊接料沉積裝置7，以便覆蓋 焊接範圍。在以上述方式完成焊接時，工件W被傳送至冷卻部件5。在冷卻部件5處，可以通過冷卻扇10吹風到經過的工件W上，以將其冷卻，之後可以排放已完成的焊接工件W。根據本發明，射出熔化的焊接料，以使得焊接料在焊接位置沉積。此時，具有扁平 孔形狀的噴嘴孔的噴射噴嘴旋轉，以使得噴嘴孔的縱向方向與用於焊接的焊接位置的寬度 匹配，從而焊接料可以在焊接位置處沉積，而沒有遺漏(參見圖8)。不需要像過去一樣布置 大量的噴嘴，從而導致系統的尺寸變大。可以減小尺寸，可以降低資本成本，可以處理各種 寬度的焊接位置，以及可以預期工件W(也就是，印刷電路板Cb)的生產率的改進。

在上文，對噴射型焊接系統1的例子進行了說明，但如上所說明的，噴射焊接料沉 積裝置不限於這種實施例。也就是，可以適當地配置噴射焊接料沉積裝置，只要能夠連續地 壓力供給熔化的焊接料和使得它在焊接位置沉積即可。另外，還可以將所述噴射型焊接系 統1應用至用於製造其它裝置的系統中。
權利要求
1.一種使用噴射焊接料沉積裝置的噴射型焊接系統，其中，所述噴射焊接料沉積裝置設置有能夠根據將要焊接的工件(W)的焊接位置的尺寸來 改變噴射寬度的噴射噴嘴。
2.如權利要求1所述的噴射型焊接系統，其中，所述噴射焊接料沉積裝置和工件被設 計為能夠沿預定的方向相對移動，以便在工件上以焊接料的所述噴射寬度形成焊接區域， 所述噴射噴嘴圍繞焊接料的噴射方向的軸線能夠旋轉地設置在噴射焊接料沉積裝置上。
3.如權利要求1所述的噴射型焊接系統，其中，焊接部件安裝了多個所述噴射焊接料 沉積裝置，以能夠根據將要焊接的工件的焊接位置在預定的範圍內移動。
4.如權利要求1所述的噴射型焊接系統，其中，所述噴射噴嘴設置有扁平孔形狀的噴 嘴孔，所述噴嘴孔能夠被旋轉和調整以與將要焊接的工件的焊接位置的焊接寬度相匹配。
5.一種印刷電路板作為將要焊接的工件的印刷電路板製造系統，所述印刷電路板製造 系統設置有噴射型焊接系統，所述噴射型焊接系統設置有焊劑塗敷器，其用於將焊劑塗覆到將要焊接的印刷電路板上，預熱部件，其用於加熱其上塗覆了焊劑的印刷電路板，焊接部件，其設置有用於焊接所述預熱的印刷電路板的噴射焊接料沉積裝置，和冷卻部件，其用於冷卻已被焊接的印刷電路板，所述噴射焊接料沉積裝置設置有能夠根據將要焊接的所述印刷電路板的焊接位置的 尺寸來改變噴射寬度的噴射噴嘴。
6.如權利要求5所述的設置有噴射型焊接系統的印刷電路板製造系統，其中，所述噴 射焊接料沉積裝置和所述印刷電路板被設計為能夠在預定方向上相對移動，以便在印刷電 路板上以焊接料的所述噴射寬度形成焊接區域，所述噴射噴嘴圍繞焊接料的噴射方向的軸 線能夠旋轉地設置在所述噴射焊接料沉積裝置上。
7.如權利要求5所述的設置有噴射型焊接系統的印刷電路板製造系統，其中，焊接部 件安裝了多個所述噴射焊接料沉積裝置，以能夠根據將要焊接的印刷電路板的焊接位置在 預定的範圍內移動。
8.如權利要求5-7中任一項所述的設置有噴射型焊接系統的印刷電路板製造系統，其 中，所述噴射噴嘴設置有扁平孔形狀的噴嘴孔，所述噴嘴孔能夠旋轉和調整以與將要焊接 的所述印刷電路板的焊接位置的焊接寬度相匹配。
全文摘要
本發明涉及噴射型焊接系統和設置有噴射型焊接系統的印刷電路板製造系統，一種噴射型焊接系統設置有能夠根據將要焊接的工件(W)的焊接位置的尺寸來改變噴射寬度的噴射噴嘴(21)，焊接部件(4)安裝了根據將要焊接的工件(W)的焊接位置可以在預定的範圍內移動的多個噴射焊接料沉積裝置(7)，每個噴射噴嘴(21)設置有扁平孔形狀的噴嘴孔(21h)，其能夠通過轉動來調整，以匹配工件(W)的焊接位置的焊接寬度。
文檔編號B23K3/06GK102078993SQ20091022495
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月26日 優先權日2009年11月26日
發明者三治真佐樹, 大澤拓也 申請人:株式會社電裝