Устройство для пайки монтажных соединений

Устройство для пайки монтажных соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (11) (5D 4 В 23 К 3 00 йо „

" +" :.а.

/ ltd ., „g

Фаад

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3551857/25-27 (22) 15.02.83 (46) 07.06.86 ° Бюл. N 21 (72) В.Н.Гусев, Б.Н.Любавин, Б.П.Мазанько и В.Н.Шматок (53) 621.791.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 488664, кл. В 23 К 3/06, 25.10.75.

2. Авторское свидетельство СССР

11 7?1916, кл. Н 05 К 3/34, 12.01.79. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, содержащее координатный стол, размещенную над ним паяльную головку с механизмом ее вертикального перемещения и снабженную резервуаром для расплавленного припоя и наконечником со сквозным аксиальным отверстием для подачи припоя в зону пайки, и источник сжатого защитного газа, соединенный с резервуаром через элементы пневмоавтоматики, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения качества паяных соединений за счет автоматического доэирования припоя, оно дополнительно снабжено установленным коаксиально на наконечнике с зазором относительно его нижнего торца кожухом, соединенным через элементы пневмоавтоматики с Нс точником сжатого защитного газа, в дне кожуха выполнено сквозное отверстие, соосное отверстию наконечника, при этом величина указанного зазора должна быть не .меньше 0,25 от диаметра отверстия кожуха, а механизм перемещения головки кинематически связан с системой пневмоавтоматики.

1235678

Изобретение относится к пайке и может быть использовано при лужении концов проводов и выводов электрорадиоэлементов, а также пайке монтаж. ных соединений типа провод — штьфь, Известно устройство для дозированной подачи припоя,, содержащее резервуар с прицоем, соединенный с капилярным каналом для подачи припоя в зону пайки. Резервуар снабжен нагревателем и соединен трубопроводом с вакуум-насосом. Защита эоны пайки осуществляется подачей нагретого инертного газа. Дозированная подача припоя регулируется изменением разности давлений в резервуаре вакуум- насосом (1) .

Недостатком устройства является

"го высокая сложность и низкая на,нежность, а также низкое качество паяного соединения в связи с возможностью вытекания припоя иэ канала на паяное соединение.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для пайки, содержащее координатный стол, размещенную над ним паяльную головку, связанную с механизмом ее вертикального перемещения и снабженную резервуаром для расплавленного припоя и наконечником со сквозным аксиальным отверстием для подачи припоя в зону пайки, и источник сжатого защитного газа, соеди-, ненный с резервуаром через элементы пневмоавтоматики f2) .

Недостатком устройства является сложность его изготовления и низкое качество паяных соединениИ в связи с возможностью образования сосулек" и перемычек припоя, на паяных соединениях, а также вытекания припоя в процессе пайки.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства пайки и повышение качества паяных соединений за счет автоматического дозирования припоя, Поставленная цель достигается тем„ что устройство для пайки монтажных соединений, содержащее координатный стол, размещенную над ним паяльную головку, связанную с механизмом ее вертикального перемещения и снабженную резервуаром для расплавленного припоя и наконечником со сквозным аксиальным отверстием для подачи припоя в зону пайки, и источник сжатого

ЗО

$Q защитного газа, соединенный с резервуаром через элементы пневмоавтоматики, дополнительно снабжено установленным коаксиально на наконечнике с зазором относительно его нижнего торца кожухом, соединенным через элементы пневмоавтоматики с источником сжатого защитного rasa в дне кожуха выполнено сквозное отверстие, соосное отверстию наконечника, при этом величина указанного зазора составляет

0,25-0,50 от диаметра отверстия кожуха, а механизм перемещения головки кинематически связан с системой пневмоавтоматики.

На чертеже изображено устройство пайки монтажных соединений, общий вид .

На координатном столе, представляющем собой однокоординатный манипулятор 1 с приводом типа винт — гайка, закреппена контактная колодка 2 с монтажным соединением 3 типа провод— штырь. Над столом размещена головка

4 пайки, связанная при помощи кулачка 5 с механизмом 6 вертикального перемещения. В состав головки ч входят нагреватель 7, размещенный на ре зервуаре 8 для припоя, с которым соединен наконечник 9 с аксиальным отверстием 10 для подачи припоя в зону пайки, и закрытый кожух 11, закрепленный коаксиально на наконечнике с образованием зазора 12 между нижним торцом наконечника и дном кожуха. В ,цне кожуха выполнено отверстие 13, соосное с отверстием 10 наконечника

9. В боковой стенке резервуара 8 расположено отверстие 1ч для подачи припоя и выхода защитного газа. Резервуар 8 связан с источником сжатого газа (не показан) трубопроводом

l5. Кожух il соединен трубопроводом

16 с источником защитного газа. Имеется электропневмопреобразователь 17 для подачи избыточного давления, Обмотка электромагнита электропневмопреобразователя 17 включена последовательно с контактом 18, кинематически связана кулачком 19 с механизмом

6 перемещения головки. Для подачи нагретого газа в кожух ll с целью повышения качества паяного соединения в цепи трубопровода 16 размещен нагреватель 20 защитного газа.

Устройство работает следующим образом.

Припой в резервуаре 8 нагревается нагревателем 7 до требумой температу1235678

55 ры. При этом для защиты припоя от окисления в резервуар 8 кожух ll подается инертный газ под избыточным давлением Р, причем в кожух поступает нагретый нагревателем 20 защитный газ. Соотношение величины зазора и отверстия кожуха обеспечивает в кожухе необходимое избыточное давление газа под нижним зеркалом припоя.

По команде оператора однокоординатный манипулятор выводит колодку

2 в положение, при котором ось контактного штыря 3 совпадает с осью отверстия 13 кожуха 11. После этого включается механизм 6 вертикального перемещения головки 4 пайки, который посредством кулачка 5 опускает головку пайки на монтажное соединение.

В исходном состоянии избыточное давление газа Р,, необходимое для устойчивого удержания припоя в отверстии 10 наконечника 9, регулируется так, что при введении монтажного соединения 3 в отверстие 13 припой в отверстие 10 не поднимается.

После введения монтажного соединения с навитым проводом в отверстие

13 и далее в отверстие 10 припой смачивает поверхность монтажного соединения и стремится перетечь на него под влиянием гравитационных сил и сил адгезии со стороны соединения.

Чтобы препятствовать этому перетеканию включается избыточное давление

P, подаваемое по трубопроводу 16.

Величина его отрегулирована таким образом, что припой в отверстии 10 при отверстии 13, перекрытым монтажным соединением, поднимается, увлекая с собой за счет сил поверхностного натяжения и сил, возникающих за счет действия избыточного давления на поверхность припоя, избыток припоя с монтажного соединения. Благодаря этому формируется соединение, количество припоя на котором автоматически дозируется для однотипных соединений, если при регулировке подобрана неличина давления Р .

Дополнительно при перемещении припоя в канале происходит удаление продуктов разложения изоляции провода и флюса. Большая часть из продуктов разложения благодаря перемещению припоя всплывает на поверхность расплава, а оставшаяся часть сдувается к основанию штыря.

После выведения монтажного соединения из отверстия кожуха наконечника, отверстие, в кожухе открывается, давление в зазоре 12 падает, припой возвращается в исходное положение. Избыточное давление

P- снимается электропневмопреобразователем 17 через кулачок !9, при этом контакт 18 размыкается и под кожухом устанавливается избыточное давление Р . После этого однокоординатный манипулятор l перемещает колодку

2 на шаг, выводя очередной штырь под паяльную головку, и цикл пайки повторяется. Добавление припоя в резервуар 8 осуществляется через отверстие 14.

Удержание припоя в отверстии 10 и его подъем при доэировании осуществляется созданием избыточного давления в зоне торца наконечника 9 под мениском припоя.

Величина избыточного давления в этой зоне перед введением монтажного соединения в отверстие определяется отношением площади сечения кольцевого зазора между кожухом и торцом цилиндра вокруг отверстия в кожухе к площади отверстия в кожухе.

Минимальная площадь сечения кольцевого зазора, примыкающего к отверстию 10 наконечника 9 и отверстию кожуха 13, равна Dh, а сечение отверстия в кожухе 7i D /4, где D — диаметр отверстия в кожухе; h — высота зазора, определяемая как Ь = К 0; составляет 0,25-0,5. При с 0,25, площадь кольцевого зазора станет меньше площади открытого отверстия 13 ч в этом случае для эффективной защиты нижнего зеркала припоя необходимо новысить давление газа. Это приводит к тому, что, при перекрытии отверстия 13 в кожухе 11 монтажным соединением 3, давление под мениском припоя резко возрастает и припой по отверстию 10 поднимается вверх. В результате соединение не смочено припоем. Если выбрать о! > 0,5 то зона монтажного соединения, в которой происходит расплавление припоя, находится внутри зазора и часть монтажного соединения, находящаяся вне кожуха, не пропаяна, так как при практически применяемых временах пайки монтажное соединение прогревается до температуры пайки на расстояние порядка половины сечения монтажного штыря, а превьппение этого времени ве1235678

Составитель В.Белинкий

Редактор Н. Рогулич Техред И. Попович Корректор М.Максимишинец

Заказ 304б/12 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул. Проект ая, П оектная 4 дет к недопустимому растворению в припое материалов соединения.

Диаметр отверстия в кожухе выбирается таким, чтобы в отверстие проходило штыревое монтажное соединение с зазором, величина которого на 10-! 5X превышает погрешность совмещения оси отверстия с осью монтажного соединения. предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет существенно упростить его конструкцию пайки при одновременном улучшении качества дозирования припоя за счет исключения вакуум †насо и средств контроля и регулирования разряжения, повысить качество паяного соединения путем исключения образования дефектов типа "сосулька" и вытекания припоя на паяное соединение в процессе пайки, а также управлением формирования скелетности соединения, уменьшить рас1О ход припоя за счет точного дозирования припоя и защиты всей поверхности расплавленного припоя {в том числе и зоне пайки) от окисления.