Устройство для нанесения флюса

Устройство для нанесения флюса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство относится к области пайки. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. Щелевое сопло , снабженное на выходе щетками, расположено в ванне (В) и жестко связано с корпусом. Вспенивающий элемент (ВЭ) смон тирован внутри сопла и подключен к воздушной магистрали. Дополнительная щетка для снятия излишков флюса установлена на выходе устройства. В закрыта сверху сеткой для ускорения превращения пены в жидкость . Датчики нижнего и верхнего положения В смонтированы внутри корпуса, а ограничители смонтированы на поддоне. Часть витков упругого элемента с одного конца ввинчена в гайку, которая вращается в плите корпуса. Внутри упругого элемента установлена труба, жестко соединенная с вторым его концом. Стержень ввинчен в резьбовое отверстие трубы и посредством сферической опоры, смонтированной в поддоне , контактирует с В. Устройство обеспечивает постоянную высоту пенной волны, автоматически поддерживая постоянный уровень раствора флюса в В и в щелевом „ сопле над ВЭ. Дополнительное к авт. Ш св. № 1172663. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л ГС со со со Го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН др4 В 23 КЗ/00

;. c

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ (61) 1172663 (21) 3922494/25-27 (22) 28.06.85 (46) 23.02.87. Бюл. № 7 (72) В. И. Нижансковский, В. В. Губанов, P. Ф. Исмагилов и В. П. Птюшкин (53) 621.791.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1172663, кл. В 23 К 3/06, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ

ФЛЮСА (57) Устройство относится к области пайки.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. Шелевое сопло, снабженное на выходе щетками, расположено в ванне (В) и жестко связано с корпусом. Вспенивающий элемент (ВЭ) смонтирован внутри сопла и подключен к воздушной магистрали. Дополнительная щетка для

ÄÄSUÄÄ 1291319 A 2 снятия излишков флюса установлена на выходе устройства. В закрыта сверху сеткой для ускорения превращения пены в жидкость. Датчики нижнего и верхнего положения В смонтированы внутри корпуса, а ограничители смонтированы на поддоне.

Часть витков упругого элемента с одного конца ввинчена в гайку, которая вращается в плите корпуса. Внутри упругого элемента установлена труба, жестко соединенная с вторым его концом. Стержень ввинчен в резьбовое отверстие трубы и посредством сферической опоры, смонтированной в поддоне, контактирует с В. Устройство обеспечивает постоянную высоту пенной волны, автоматически поддерживая постоянный уровень раствора флюса в В и в щелевом сопле над ВЭ. Дополнительное к авт. Ж св. № 1172663. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1291319

1

Изобретение относится к области пайки, а именно к вспомогательному оборудованию для нанесения флюса методом пенной волны на нижнюю поверхность монтажных плат и на выводы радио и электроэлементов, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1172663.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства для нанесения флюса, а также снятие излишков флюса и ускорение превращения пены в жидкость.

На фиг. 1 показано устройство для нанесения флюса; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — электрическая принципиальная схема устройства автоматического контроля и поддержания уровня флюса.

В корпусе 1 установлена ванна 2 с раствором флюса 3 с возможностью вертикального перемещения (фиг. 1). Щелевое сопло 4, снабженное на выходе щетками 5, расположено в ванне 2 с раствором флюса 3 и жестко связано с корпусом 1. Внутри сопла 4 смонтирован вспенивающий элемент 6, полость 7 которого подключена к воздушной магистрали (не показана). Щетка 8 для снятия излишков флюса установлена на выходе устройства и жестко связана с корпусом 1. Ванна 2 закрыта сверху сеткой 9 для ускорения превращения пены в жидкость.

Ванна 2 установлена на направляющих колонках 10 (условно показана одна колонка), закрепленных в поддоне 11. Каждая из направляющих колонок 10 размещена во втулке 12, смонтированной на плите 13 корпуса 1. В зазоре между колонкой 10 и втулкой 12 с натягом установлены шарики,14. Датчики 15 и 16 нижнего и верхнего положения ванны 2 смонтированы внутри корпуса 1, а ограничители 17 и 18 нижнего и верхнего положения ванны 2 смонтированы на поддоне 11.

Ванна 2 с раствором флюса 3 совместно с поддоном 11, установленная на колонках 10, подпружинена пружиной 19 (фиг. 1 и 2). Часть витков последней с одного ее конца ввинчена в гайку 20, установленную в плите 13 корпуса 1 с возможностью вращения. В гайке 20 расположены радиальные отверстия 21 под специальный ключ. Труба 22 установлена внутри пружины 19 и жестко соединена с вторым ее концом посредством разрезного кольца 23 и болтов 24. Труба 22 снабжена с одного конца резьбовым отверстием 25, а с второго — гладким отверстием 26. На наружной поверхности трубы 22 выполнены лыски 27 под ключ. Стержень 28 установлен в гладкое отверстие 26 трубы 22, ввинчен в резьбовое отверстие 25 трубы 22 и закреплен гайкой 29. Стержень 28 посредством сферической опоры 30, смонтированной в поддоне 11, контактирует с ванной 2. Стержень 28 снабжен квадратным хвостовиком 31 под ключ.

ЗО

Датчик 15 (16) нижнего (верхнего) положения ванны 2 может быть выполнен, например, в виде концевого выключателямикропереключателя (фиг. 1) . Размыкающий контакт 32 (фиг. 3) датчика 15 нижнего положения ванны 2 включен последовательно с замыкающим контактом 33 датчика 16 верхнего положения ванны 2 в цепь питания катушки контактора 34 (пускателя).

Последний служит для автоматического подключения питающей сети или к насосу перекачки раствора флюса в ванну 2 из резервуара, если последний расположен ниже ванны 2, или к электромагнитному клапану (золотнику) перелива раствора флюса в ванну 2 из резервуара (не показан), если последний расположен выше ванны 2. Замыкающий контакт 35 кнопки «Подача флюса» включен параллельно замыкающему контакту 33 датчика 16 и шунтирован замыкающим контактом 36 контактора 34.

Кнопка «Подача флюса» расположена на передней панели пульта управления устройством (не показано).

Для контроля давления воздуха в магистрали, подключенной к полости 7 вспенивающего элемента 6, а следовательно, для контроля высоты пенной волны над щелевым соплом 4, устройство дополнительно снабжено реле давления (не показано). Размыкающие контакты 37 и 38 реле давления, срабатывающие при отклонениях давления воздуха в полости 7, соответственно, в сторону уменьшения и увеличения, включены последовательно в цепь питания катушки про межуточного реле 39 (фиг. 3). Замыкающий контакт 40 промежуточного реле 39 включен последовательно в цепь питания электромагнита 41 пневмоклапана включения воздуха в полость 7 вспенивающего элемента 6.

Для включения пенной волны только в момент прохождения монтажной платы 42, подлежащей флюсованию, над щелевым соплом 4, а следовательно, для сокращения времени окисления раствора флюса, который значительно быстрее окисляется в пенной

«шапке» над вспенивающим элементом 6, устройство дополнительно снабжено путевым выключателем пенной волны, смонтированным на пути следования монтажной платы 42 на входе устройства (не показан).

Замыкающий контакт 43 путевого выключателя пенной волны включен последовательно в цепь питания катушки реле 44 времени. Замыкающий контакт 45 реле 44 времени (размыкающий с задержкой времени достаточном для прохождения монтажной платы 42 над щелевым соплом 4) включен последовательно с замыкающим контактом

40 промежуточного реле 39 в цепь питания электромагнита 4! пневмоклапана включения воздуха в полость 7 вспенивающего элемента 6. Параллельно замыкающему контакту 45 подключен замыкающий контакт 46

1291319 кнопки «Пенообразование». Последняя расположена на передней панели пульта управления устройством (не показан).

На передней панели пульта управления устройством также расположены сигнальные лампочки «Объем флюса» свидетельствующие: лампочка 47 — о наименьшем; лампочка 48 — о нормальном и лампочка 49— о наибольшем допустимом объеме раствора флюса 3 в ванне 2. Причем в цепь пйтания лампочки 47 включен замыкающий контакт

50 датчика 16 верхнего положения ванны

2, в цепь питания лампочки 49 — замыкающий контакт 51 датчика 15 нижнего положения ванны 2, а в цепь питания лампочки 48 последовательно включены размыкающие контакты 52 и 53 датчиков 15 и 16

15 нижнего и верхнего положения ванны 2 соответственно.

Кроме того, на передней панели пульта управления устройством расположены сигнальные лампочки «Давление», свидетельствующие: лампочка 54 зеленого света о нормальном давлении, а лампочка 55 красного света об отклонении давления от нормального в полости 7 вспенивающего элемента 6. Причем в цепь питания лампочки 54 включен замыкающий контакт 56 промежуточного реле 39, а в цепь питания лампочки 55 размыкающий контакт 57 реле 39.

Монтажная плата 42, подлежащая флюсованию, закреплена в технологическом спутнике на транспортном устройстве (конвейере), расположенном над устройством нанесения флюса.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения постоянного уровня раствора флюса 3 над вспенивающим элементом 6 в процессе работы устройства (в про35 цессе переноса флюса из ванны 2 на поверхность монтажных плат 42) необходимо, чтобы жесткость пружины 19 была пропорциональна массе столба раствора флюса единичной высоты. Регулировка жесткости пружины 19 осуществляется за 4р счет изменения рабочего цикла витков пружины 19 посредством ввинчивания (или вывинчивания) части витков пружины

19 с одного ее конца в гайку 20. Для этого в ванну 2 наливают раствор флюса 3 минимально допустимого объема, предвари- 45 тельно каким-либо образом застопорив ванну 2 от перемещения на направляющих колонках 10, замеряют массу налитого раствора флюса и расстояние от верхней кромки ванны 2 до уровня флюса в ванне 2. Затем доливают ванну 2 раствором флюса 3 до максимально допустимого объема, замеряют массу налитого раствора флюса и с расстояние от верхней кромки ванны 2 до уровня флюса в ванне. Раствор флюса сливают. Ванну 2 растормаживают. Подсчитывают разность уровней раствора флюса минимального и максимального допустимого объемов. Далее в ванну 2 первоначально кладут груз массой равной массе раствора флюса в ванне максимально допустимого объема. При этом ванна 2 перемещается вниз по направляющим колонкам 10, а пружина 19 сжимается. Замеряют расстояние от кромки корпуса 1 до верхней кромки ванны 2 (нижнее положение ванны). Потом в ванну 2 кладут груз массой равной массе раствора флюса в ванне минимально допустимого объема. При этом ванна 2 перемещается вверх по направляющим колонкам 10, а пружина 19 разворачивается.

Замеряют расстояние от кромки корпуса 1 до верхней кромки ванны 2 (верхнее положение ванны). Подсчитывают разность высот нижнего и верхнего положения ванны 2.

В том случае, если разность высот нижнего и верхнего положений ванны 2 больше разности уровней раствора флюса минимального и максимального допустимого объемов, то жесткость пружины 19 меньше необходимой. Необходимо увеличить жесткость пружины 19, уменьшить рабочее число ее витков путем ввинчивания части витков пружины 19 в гайку 20. В случае, если разность высот нижнего и верхнего положений ванны 2 меньше разности уровней раствора флюса минимального и максимального допустимого объемов, то жесткость пружины

19 больше необходимой. Необходимо уменьшить жесткость пружины 19, увеличить рабочее число ее витков путем вывинчивания части витков пружины из гайки 20. Таким образом, ввинчивая (или вывинчивая) часть витков пружины 19 с одного ее конца в гайку 20, добиваются равенства разности высот положений ванны 2 разности уровней. раствора флюса, т.е. пропорциональности жесткости пружины 19 массе столба раствора флюса единичной высоты. Аналогичная регулировка осуществляется при изменении концентрации раствора флюса или марки флюса, т.е. его удельной плотности, а также в процессе эксплуатации устройства из-за старения (усталости) пружины 19. После окончательной тарировки жесткости пружины 19 выставляют базовую высоту, т.е. расстояние от нижней поверхности монтажной платы 42 до зеркала раствора флюса 3 в ванне 2 посредством дополнительно введенного стержня 28, контактирующего с ванной 2 через сферическую опору 30 и поддон 11, путем его вывинчивания (или ввинчивания) из резьбового отверстия 25 трубы 22.

В связи с тем, что раствор флюса 3 является сравнительно быстро испаряющейся и затвердевающей жидкостью он подлежит сливу из ванны 2 в резервуар в конце рабочей смены (сливной трубопровод и резервуар не показаны). Для заполнения ванны 2 раствором флюса 3 необходимо нажать кнопку «Подача флюса» на передней панели пульта управления устройством. При этом замыкающий контакт 35 кнопки «Подача флюса» подключает питающее напряже129!319 ние к катушке контактора 34 по цепи: «плюс» источника питания, размыкающий контакт 32 датчика 15, замкнутый контакт 35 кнопки

«Подача флюса» катушки контактора 34, «минус» источника питания. Контактор срабатывает, его замыкающий контакт 36 шунтирует замыкающий контакт 35 кнопки «Подача флюса». Кроме того, замыкающие контакты контактора подключают напряжение питающей сети к насосу или электромагнитному клапану (в зависимости от конкретного исполнения устройства подпитки раствором флюса). При этом раствор флюса или перекачивается из резервуара в ванну 2 посредством включенного насоса, или вытека ет из резервуара в ванну 2 через открытый электромагнитный клапан.

По мере поступления в ванну 2 раствора флюса 3 из резервуара увеличивается нагрузка, действующая на пружину 19.

Под действием возрастающей нагрузки пружина 19 сжимается, вызывая перемещение ванны 2 вниз. При полном заполнении раствором флюса 3 ванны 2 последняя занимает крайнее нижнее положение. При этом толкатель воздействует на приводной элемент датчика 15 нижнего положения ванны 2.

Датчик 15 срабатывает и своим размыкающим контактом 32 размыкает цепь питания катушки контактора 34. Последний возвращается в исходное положение и своими замыкающими контактами размыкает цепь питания насоса (электромагнитного кла пана). Подача раствора флюса 3 в ванну 2 прекращается. Кроме того, замыкающий контакт 51 датчика 15 нижнего положения ванны 2 замыкает цепь питания сигнальной лампочки 49. Свечение последней на передней панели пульта управления устройством свидетельствует о наличии раствора флюса 3 в ванне 2 в полном наибольшем допустимом объеме.

При подаче через полость 7 вспенивающего элемента 6 сжатого воздуха из магистрали раствор флюса 3 внутри щелевого сопла 4 над вспенивающим элементом 6, изготовленного из пористой керамики, вспенивается выходящим из пор вспенивающего элемента 6 воздухом и в виде пенной волны поднимается над щетками 5 щелевого сопла 4. Высота пенной волны зависит от количества образующейся пены и регулируется изменением давления (расхода) сжатого воздуха, подаваемого в полость 7 вспенивающего элемента 6. Реле давления, включенное в воздушную магистраль на входе в полость 7 вспенивающего элемента 6, настраивается таким образом, что оно срабатывает при уменьшении высоты пенной волны меньше минимально допустимой (размыкается контакт 37) и при увеличении высоты пенной волны больше максимально допустимой (размыкается контакт 38). В случае, когда высота пенной волны в пределах допустимой, реле давления в исходном

10 состоянии, его размыкающие контакты 37 и 38 последовательно замыкают цепь питания промежуточного реле 39. Реле 39 срабатывает и его замыкающий контакт 40 подготавливает к включению цепь питания электромагнита 41 пневмоклапана включения сжатого воздуха в полость 7 вспенивающего элемента 6, а замыкающий контакт 56 подключает к питающей сети лампочку 54 зеленого света, свидетельствующую о нормальном давлении и высоте пенной волны в допустимых пределах. В противном случае, когда высота пенной волны низкая или высокая, т.е. высота пенной волны не в пределах допустимой, срабатывает реле давления и его размыкающий контакт 37 (ма15 лая высота волны) или размыкающии контакт 38 (большая высота волны) размыкают цепь питания промежуточного реле 39.

Замыкающий контакт 40 реле 39 размыкает цепь питания электромагнита 41 пневмокла20 пана, а размыкающий контакт 57 реле 39 подключает к питающей сети лампочку 55, красного света, свидетельствующую об отклонении давления и высоты пенной волны от допустимого предела.

Включение пенной волны при наладке реле давления осуществляется посредством нажатия на кнопку «Пенообразование», расположенную на передней панели пульта управления устройством. При этом электромагнит

41 пневмоклапана подключается к напряжению питаюш,ей сети по цепи: «плюс» источника питания, замкнутый контакт 46 кнопки

«Пенообразование», замкнутый контакт 40 промежуточного реле 39, электромагнит 41 пневмоклапана, «минус» источника питания.

В результате сжатый воздух из магистрали через пневмоклапан поступает в полость 7 вспенивающего элемента 6 — над щелевым соплом 4 образуется пенная волна флюса.

Для поддержания равномерного уровня поверхности пены над выходным отверстием щелевого сопла 4 н равномерного распре40 деления флюса на нижней поверхности монтажной платы 42 используются вертикальные щетки 5, смонтированные на выходе щелевого сопла 4. Весьма важным для образования равномерного по высоте гребня пенной волны является также однородность размеров ячеек пористого материала, из которого изготовлен вспенивающий элемент.

После выполнения указанных пусконаладочных работ, в том числе тарировки жесткости пружины 19, выставки базовой высоты ванны 2 относительно монтажной платы 42, заливки раствором флюса 3 и настройки реле давления на заданный предел высоты пенной волны, устройство нанесения флюса подготовлено к работе.

Монтажная плата 42, подлежащая флюсо55 ванию, закрепляется в технологическом спутнике на конвейере, при подходе к устройству нанесения флюса воздействует на путевой выключатель. Последний срабатывает и

1291319 его замыкающий контакт 43 подключает катушку реле 44 времени к питающей сети.

Реле времени срабатывает и его замыкающий контакт 45 подключает электромагнит 41 пневмоклапана к питающей сети. В результате сжатый воздух из магистрали через пневмоклапан поступает в полость 7 вспенивающего элемента 6 — над щелевым соплом 4 образуется пенная волна флюса. Нанесение флюса пенной волной осуществляется путем контакта нижней поверхности монтажной платы 42, совершающей поступательное движение, с гребнем пенной волны.

В результате указанного контакта происходит разрушение пузырьков флюса и покрьггие мест пайки тонким слоем флюсующего состава. При прохождении монтажной платы

42, подвергнутой флюсованию, над щеткой 8, установленной на выходе устройства, с поверхности монтажной платы снимается излишек флюса, который попадает обратно в ванну 2. Кроме этого, проходящая над устройством монтажная плата 42, создавая давление на «шапку» пены, разрушает нижние ее слои, опирающиеся на сетку 9, размеры ячеек которой несколько меньше среднего диаметра пузырьков пены, что способствует ускоренному превращению пены снова в жидкость и исключает переполнение ванны 2 вспененным раствором флюса 3.

После прохождения монтажной платы 42 над устройством замыкающий контакт 45 реле 44 времени, размыкающийся с задержкой времени, размыкается и отключает питающую сеть от электромагнита 41 пневмоклапана.

Подача сжатого воздуха в полость 7 вспенивающего элемента 6 прекращается до подхода к устройству следующей монтажной платы 42.

По мере переноса раствора флюса 3 на поверхность монтажных плат 42 объем раствора флюса 3 в ванне 2 уменьшается.

Также уменьшается нагрузка, действующая на пружину 19. В результате этого ванна 2 поднимается по направляющим колонкам 10, а уровень раствора флюса 3 в ванне 2 и щелевом сопле 4 над вспенивающим элементом 6 остается постоянным. Причем устройство реагирует на сравнительно малые изменения объема раствора флюса 3 благодаря малому сопротивлению перемещения, малым силам трения в шариковых направляющих (колонка 10 — шарик 14 — втулка 12), практически не изменяющихся в процессе эксплуатации устройства. Этим в устройстве достига тся постоянство высоты гребня пенной волны, а следовательно, толщина наносимого слоя флюса на поверхность плат не изеняется в процессе работы устройства. Повышается надежность работы устройства.

Ванна 2 в рабочем состоянии устройства занимает промежуточное положение.

При этом ни один из ограничителей 17 и 18 не воздействует на датчики 15 и 16. Пос5 I0

55 ледние находятся в исходном состоянии и своими размыкающими контактами 52 и 53 последовательно замыкают цепь питания сигнальной лампочки 48. Свечение последней на передней панели пульта управления устройством свидетельствует о наличии раствора флюса 3 в ванне 2 в нормальном (рабочем) объеме.

При достижении раствором флюса 3 в ванне 2 наименьшего допустимого объема ванна 2 занимает крайнее верхнее положение. При этом ограничитель 18 воздействует на приводной элемент датчика 16 верхнего положения ванны 2. Датчик 16 срабатывает и своим замыкающим контактом 33 подключает питающее напряжение к катушке контактора 34 по цепи: «плюс» источника питания, размыкающий контакт 32 датчика 15, замкнутый контакт 33 датчика 16, катушка контактора, «минус» источника питания. Контактор срабатывает, его замыкающий контакт шунтирует замыкающий контакт 33 датчика 16. Кроме этого, замыкающие контакты контактора подключают напряжение питающей сети или к насосу, или к электромагнитному клапану. Осуществляется заполнение ванны 2 раствором флюса 3 до срабатывания датчика 15 нижнего положения ванны 2.

Одновременно при срабатывании датчика 6 верхнего положения ванны 2 размыкается цепь питания сигнальной лампочки 48 посредством размыкающего контакта 50 датчика 16, а посредством замыкающего контакта 50 датчика 16 замыкается цепь питания сигнальной лампочки 47.

Свечение последней на передней панели пульта управления устройством свидетельствует о наличии раствора флюса 3 в ванне 2 в наименьшем допустимом объеме.

Наличие датчика 5 автоматического конт роля нижнего положения ванны 2 с раствором флюса 3 исключает возможность попадания раствора флюса на верхнюю сторону монтажной платы 42, так как исключена возможность перелива раствора флюса

3 в ванну больше допустимого объема.

Наличие датчика 16 автоматического контроля верхнего положения ванны 2 с раствором флюса 3 исключает возможность несмачивания раствором флюса нижней поверхности монтажной платы 42, так как исключена возможность расхода раствора флюса 3 ниже допустимого.

Датчики 15 и 16 автоматического контроля нижнего и верхнего положения ванны 2 с раствором флюса 3 смонтированы внутри корпуса 1 устройства. Полностью исключен контакт с агрессивной средой — раствором флюса 3 и его парами. Это повышает надежность срабатывания датчиков 15 и 16.

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения флюса по авт. св. № 1172663, отличающееся тем, 1291319

10 что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено установленной в каждом упругом элементе и жестко соединенной с одним его концом трубой с гайкой, в которую ввинчена часть другого конца упругого элемента, резьбовым стержнем, установленным в отверстие трубы с .возможностью взаимодействия с ванной, и расположенными под ванной направляющими колонками.

2. Устройство по и. 1,отличающееся тем, что, с целью снятия излишков флюса, оно снабжено размещенной на выходе из ванны дополнительной щеткой.

3. Устроиство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью ускорения превращения пены в жидкость, оно снабжено расположенной над ванной сеткой.

1291319

A-А

„0енпМуаи5ание

„Ойм рлюса"

Составитель Н. Кириллова

Редактор О. Бугир Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Заказ 81/15 Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4,5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4