专利名称：根据被钎焊构件温度控制加热量的钎焊装置和钎焊方法
技术领域：
本发明涉及钎焊装置，特别是关于可控制影响钎焊质量的温度要素的钎焊装置。
背景技术：
图8中示出了现有自动钎焊装置概要，是加热、送钎料(供给)工位的侧视图；图9是图8自动钎焊装置的俯视图。参照这两图，自动钎焊装置由夹持被接合构件使其正确定位的钎焊夹具部件A、预热燃烧器部件B、送料部件C、和供给钎焊焊丝、燃烧气体的供给部件D构成。
在钎焊夹具部件A上，间歇地驱动分度工作台36的驱动马达38、和连接于该驱动马达38的驱动轴并正确定位分度工作台36的分度齿轮37固定于钎焊装置固定工作台51下部。在构成夹具台的分度工作台36中心上方，通过以O形环密封轴外周并可转动的密封环35连接空气管73，向夹具夹子等的驱动源供给压缩空气。
在分度工作台36上配置着可同时同轴心地夹接合构件71与被接合构件72的夹具75。在预热燃烧器部件B上，向着与分度工作台36中心靠近和离开方向可前后移动地配置着预热用燃烧器39。在加热注钎料部件C上，连结着固定于钎焊装置固定工作台51上的驱动作动筒48与钎焊部件构架47，钎焊部件构架47向着分度工作台36中心靠近与离开方向可前后移动地配置在一对导轨76上。
在移动构架50的分度工作台36侧的侧壁部上，作为燃烧器42其前端叉形气体喷嘴43连接于气管77上。在气体喷嘴43的前端，一一相对地安装着多对加热用焊矩69。而在钎焊部件构架47上，喷嘴驱动作动筒45可调整倾斜度地连结于固定件59上，钎焊焊丝供给喷嘴44安装于喷嘴驱动圆筒45上，其前端方向对准加热用焊矩69的加热片中心点地固定着。
在钎焊焊丝、燃气供给部件D上，由喷嘴驱动作动筒(钎焊焊丝圆筒)45的驱动，钎焊焊丝供给喷嘴44前进、并接近接合构件71与被接合构件72的注料部分，由焊丝供给马达52从各钎焊焊丝卷线筒58a、58b抽出规定量的钎焊焊丝。燃烧气体是将可燃性气体与助燃性气体(氧气)按一定比例混合后供给。
以下参照图8与图9，对钎焊动作作以简单说明。
首先，将要钎焊的接合构件71与被接合构件72组合进去保持于夹具75上，分度工作台36按图9中顺时针方向转90°，朝向预热燃烧器部件B工作台。使预热用燃烧器39前进，使其前端位于接合构件71与被接合构件72的周边处，进行预热。预热结束后预热用燃烧器39后退，分度工作台36再向顺时针方向转90°，被预热的接合构件71与被接合构件72朝向加热注钎料部件C工位。于是，以规定的时间，送出气体喷嘴43，以“强焰”状态开始对接合构件71与被接合构件72的接合部分进行加热。
另一方面，钎焊焊丝供给喷嘴44比气体喷嘴43加热开始稍晚送出。在其后规定时间，从钎焊焊丝供给喷嘴44将丝状钎焊焊丝46供向接合构件71与被接合构件72的接合部，进行钎焊。其后从气体喷嘴43喷出的火焰，在规定时间加热接合部后从“强焰”变换到“弱焰”状态，随着“弱焰”状态的结束，燃烧器42后退、钎焊结束。而钎焊焊丝供给喷嘴44在气体喷嘴43的火焰从“强焰”切换到“弱焰”状态的前后进行后退。
钎焊一结束，分度工作台36再转90°，取出作为钎焊制品的接合构件71与被接合构件72。像上述这样，一组钎焊构件，分度工作台36每转过90°转移到装入、预热、钎焊、取出工序进行钎焊；但实际上对多组钎焊构件，在分度工作台36每转过90°的时间装入，并顺序并行地在工序中进行钎焊处理。
在上述这样的现有钎焊装置中，如投入的被钎焊构件的温度与环境气温等经常是一定的话，没有太大的问题，但比如由于季节的变化、一日之内运转开始时、运转中、从运转中断再开始等原因发生变动，容易产生钎焊不良。即，这些条件一变化，预热量与加热量一定情况下钎焊时的被钎焊构件的温度上升有偏差，钎焊质量不稳定。
另外，即使使预热量与加热量分别为可变地对应于被钎焊构件进行加热，由于无法取得作为其加热量根据的正确信息，仍然难以使得被钎焊构件温度上升为一定值。
还有，即使对一种形状、和材质的被钎焊构件可凭经验确定对加热量的控制，当投入不同被钎焊构件时，上升温度有变化，也会使钎焊质量下降。
发明目的本发明的目的即在于提供钎焊质量不受所投入被钎焊构件温度条件等影响的钎焊质量与钎焊方法。
技术方案为了达到上述目的，本发明第一方面的钎焊装置具有预热被钎焊构件的预热装置，检测预热后的被钎焊构件温度的检测装置，加热被预热了的被钎焊构件的加热装置，根据检测出的温度控制加热装置以将预热了的被钎焊构件成为规定温度的控制装置，钎焊达到规定温度的被钎焊构件的钎焊装置。
如这样构成，可根据加热装置加热前的被钎焊构件的温度来控制加热装置。
本发明第二个方面的钎焊装置是在第一方面发明的构成中，控制装置具有依据对每种不同形状或不同材质被钎焊构件求出的变换数据计算出基于其温度将被钎焊构件加热到规定温度所需加热量的计算装置，根据所算出的加热量来控制加热装置。
如这样构成，可算出对每种被钎焊构件适当的加热量。
本发明第三方面的钎焊装置为在第二方面发明构成中，计算装置为在试验运转时准备多个相同形状、相同材质的被钎焊构件，由预热装置将其预热为分别不同温度，以检测装置测出各温度，并分别测定从预热的温度到由加热装置加热到规定温度所需要的各时间，将由测出的各温度和与其对应的各加热时间确定的数据作为变换数据，由计算装置基于变换数据从通常运转时检测出的被钎焊构件温度计算出加热量。
如这样构成，可由与实际被钎焊构件相同的构件规定变换数据。
本发明第四方面的钎焊装置，是在第三方面的发明构成中，变换数据包含了近似式或变换表。如这样构成，可有效算出加热量。
本发明第五方面的钎焊方法具有检测被钎焊构件温度的温度检测工序，基于检测出温度将被钎焊构件加热到规定温度的加热工序，以及钎焊加热后的被钎焊构件的钎焊工序。
如这样构成，则其于加热前的被钎焊构件温度进行加热。
本发明第六方面的钎焊方法具有预热被钎焊构件的预热工序，用于检测预热后的被钎焊构件温度的温度检测工序，基于检测出的温度将预热后的被钎焊构件加热到规定温度的加热工序，钎焊加热后的被钎焊构件的钎焊工序。
如这样构成，可基于由预热上升的被钎焊构件加热前的温度进行加热。
发明效果如上说明，本发明第一方面的钎焊装置，由于基于加热前的被钎焊构件的温度控制加热装置，可将被钎焊构件准确加热到规定温度，提高钎焊质量。
本发明第二方面的钎焊装置，由于在第一方面发明效果基础上，可对每组被钎焊构件计算出适当的加热量，可实现对加热装置稳定控制。
本发明第三方面的钎焊装置，由于是在第二方面发明效果基础上，由与实际被钎焊构件相同的构件取得变换数据，即使在通常运转时也可将被钎焊构件准确加热到规定温度。从而，即使加热前的被钎焊构件温度有波动，也不会引起钎焊质量下降。
本发明第四方面的钎焊装置，由于是在第三方面发明效果的基础上，可高效率地算出加热，可望实现钎焊装置自动化。
本发明第五方面的钎焊方法，由于是基于加热前的被钎焊构件温度进行加热，故可准确地进行加热，提高了钎焊质量。
本发明第六方面的钎焊方法， 由于是基于预热后上升了的加热前被钎焊构件温度进行加热，故同样可准确加热，并提高钎焊质量。
附图简要说明
图1是表示本发明第一实施例的钎焊装置控制构成的方决图；图2是本发明第一实施例钎焊装置侧视图；图3是图2所示钎焊装置俯视图；图4是表示本发明第一实施例的钎焊装置试验运转时的处理流程的流程图；图5表示用于计算出图4所示之试验运转时取得的将被钎焊构件加热到规定温度所需要的热量的变换数据的图；图6是表示本发明第一实施例的钎焊装置的预热工序与加热钎焊工序中的各动作的1个循环时间的时间表的图；图7是表示本发明第一实施例的钎焊装置中通常运转时的处理流程的流程图；图8是现有钎焊装置侧视图；图9是图8钎焊装置的俯视图。
发明最佳实施例图1是表示本发明第一实施例的钎焊装置构成的方块图。
参照该图，该钎焊装置以控制部53为中心并由以下各部分构成由控制部53控制其各种动作的钎焊装置动作部54，用于测定对象物的温度的温度传感器30，用于输入将钎焊目的物加热到规定温度状态的时刻的输入部55，用于显示由输入部55输入的时刻的显示部56，作为用于测定输入部55输入时刻的经过时间的基准的时钟60，以及用于保存由温度传感器30测定的数据和由输入部55输入的各种数据等的储存部57。
在这里，更具体而言，控制部53以CPU(中央处理机)为中心构成；钎焊动作部54对应于现有用例中图8、图9所示的钎焊装置。而且，如图2、图3的本实施例钎焊装置所示出的那样，安装有温度传感器30，它用于测定作为钎焊对象物的被钎焊构件的接合构件71与被接合构件72的温度。作为温度传感器30的具体用例，可以是辐射式温度计或接触式温度计等。输入部55在本实施例中对应于遥控操作开关。关于该开关的操作时序待后述。
作为显示部56，例如相当于液晶板的显示画面，可显示对每个钎焊构件依次地确认由输入部55输入的时刻。储存部57，比如可以是DRAM(数字储存器)、磁盘、硬盘等，最好是易于进行数据改写与保存的储存件。
图2表示了本发明第一实施例的自动钎焊装置概要，是加热、注钎料工位的侧视图；图3是图2的自动钎焊装置俯视图。
这些都对应于现有例中所示图8、图9，在本实施例中，在热注钎料部件C中，安装着用于测定作为被钎焊构件的接合构件71与被接合构件72的温度的温度传感器30。其他构造部分由于与现有例中相同，这里省去重复说明。
下边，对使用本发明第一实施例钎焊装置收集控制数据的试验运转进行说明。
图4是表示该试验运转处理流程的流程图。
参照该图，首先对预热工序进行说明。
将投入的被钎焊构件71、72夹入夹具75中，分度工作台36转到预热燃烧器部件B的位置后停止。当有确认该转盘转动停止的信号输入时，在步骤S10设定预热定时器。像后边要叙述的那样，预热定时器对试验运转时的同一形状与同一材质的各被钎焊构件可设定出多个时间。
其次，在步骤S11预热定时器开始动作，预热开始。预热定时器结束动作时结束预热终了(S12)。由此完成预热工序(S13)。在该状态下被钎焊构件温度上升，而这种温度上升由于设定的预热定时器的设定时间不同温度升高也不同。
由于被预热而温度升高了的被钎焊构件的工件71、72，由于分度工作台36的转动而移动到加热注钎料部件C侧。当输入确认该转盘停止转动的信号时即进入加热工序，首先在步骤S20中测定由预热使温度升高了的工件的温度。每一工件的该测定温度储存入储存部57中。
而后在步骤S21中对加热燃烧器给予前进指令，且燃烧器被设定于“强焰”状态(S21)，当加热燃烧器前进停止时，开始用于计量使用于进行钎焊焊丝供给的钎焊焊丝供给喷嘴待机的时间之钎焊焊丝供给喷嘴的送出待机定时器的计数(S22)。
接着，在步骤S23中，当使用者判断由加热燃烧器的加热而使被钎焊构件的表面变化到适合钎焊的温度时，通过输入部55进行用于指令由焊丝作动筒的驱动而使钎焊焊丝供给喷嘴开始送出的开关操作。由此，使前述定时器的定时结束，规定钎焊焊丝供给喷嘴的送出时间。即，在该时刻的由定时器计量的计量时间储存入储存部57。而后钎焊焊丝供给喷嘴前进被送出。
钎焊焊丝供给喷嘴的前进一结束，钎焊焊丝即被供给。在该时刻，规定焊丝供给时间的定时器开始动作(S24)。而后，规定焊丝供给时间的定时器的时间一到，钎焊焊丝供给喷嘴开始后退。对于加热室从“强焰”变化其火焰到“弱焰”的同时，对加热燃烧器发出回复到原位的指令(S25)。
燃烧器一回到初始位置，燃烧器即变为点火状态，由此结束加热工序(S26)。
在试验运转中，对多个同一形状、同一材质的被钎焊构件进行了基于上述预热工序与加热工序的处理。由此，可取得包含下述计算装置的变换数据，该计算装置用来基于加热前的使被钎焊构件升温到规定温度所必须的加热量。
图5是示出该变换数据之一例的图。
参照该图，横轴取为时间轴，纵轴取为温度轴。例如，在试验运转时，对于最初一组的被钎焊构件，是在不进行实际预热工序预热的温度t1状态下进入加热工序。这时，适合钎焊的温度取为t。当由使用者观察被钎焊构件表面温度状态并判断到达该温度状态时，操作焊丝作动筒驱动开始开关。而后，将从钎焊焊丝供给喷嘴的送出待机定时器的计数开始到该开关的操作所需要的时间定为A1，如图所示，该被钎焊构件即在点P1的位置。
其次，对第二组被钎焊构件进行预热，加热工序的加热开始前的温度是t2，如将到开关操作需要的时间定为A2，被钎焊构件将处于点P2。同样，如将第三组被钎焊构件的点定在P3，第四组被钎焊构件的点定在P4，第五组被钎焊构件的点定在P5，则作为变换数据可得到连结以上各点与表示适合于最终钎焊的温度的位置Z的曲线20。这样取得的曲线成为对全部与前述同样组合的被钎焊构件同样形状、同样材质组可适用的加热计算装置的变换数据。而后，从取得的曲线求出近似式，或求出变换表，将其存入储存部57。
即使对其他形式和其他材质的被钎焊构件组也可以以同样的顺序分别求出以上这样的变换数据并储存起来。另外，由于夏季与冬季等季节的不同，环境气温有很大的变化；即使由相同加热量的加热燃烧器进行加热，其温度上升也不同，在这种情况下，如要相应各种环境气温取得同样的变换数据，可进行更细致的加热控制。
图6是表示本发明第一实施例钎焊装置的预热工序和钎焊加热工序中各动作的1个循环时间的时序表的图。
参照该图，如将钎焊加热工序中由钎焊焊丝作动筒驱动进行的钎焊焊丝供给喷嘴的送出待机基点定为T1，将钎焊焊丝供给喷嘴送出开始的时刻定为T2，在图4中的步骤S23中操作开关的时间即成为了T2。另外，由于钎焊供给喷嘴送出待机时间的开始时刻成为T1，在步骤S23中储存的定时器的计数时间对应于图6中的T时间。尚且，钎焊焊丝供给喷嘴的送出一开始，到钎焊焊丝供给时间T3所需要的时间S由装置设定为一定时间。从而，通过规定时间T，加热燃烧器成强焰状态后到供给钎焊焊丝的时间实际上已被确定。
图7是表示基于由试验运转得到的数据进行控制的通常运转流程的流程图。
参照图7，在预热工序中，在步骤S30预热开始，在步骤S31结束预热而完成预热工序(S32)。在该预热工序中不需要特别的控制，与装置环境气温等无关，只要由一定加热量的预热用燃烧器39进行一定时间的预热就行。
而后进入加热工序，由温度传感器30测定在预热工序中温度某种程度上升了的被钎焊构件的温度。这时的温度设为x，如图5所示，该被钎焊构件的点成为曲线20与温度x的交点P的位置。该点P一经确定，在到达适合钎焊的温度t之前所需要的时间x即可从该曲线20算出。由此，即设定了钎焊焊丝供给喷嘴送出待机时间T(S40)。
接着，在步骤S41中对加热燃烧器发出前进指令，火焰被设定为“强焰”。在步骤S42中当燃烧器移动到前端时，钎焊焊丝供给喷嘴的送出待机定时器开始计时。当一直计数到步骤S40中设定的时间T，时间已到时，钎焊焊丝供给喷嘴开始前进(S43)。
钎焊焊丝供给喷嘴一移动到前端，即供给焊丝(S44)；当焊丝供给定时器时间已到时，钎焊焊丝供给喷嘴开始后退，且其火焰被设定为“弱焰”(S45)。而后对加热燃烧器发出回复到原位的指令，在步骤S46中加热燃烧器回复到原位之后，火焰变化为点火状态，加热工序结束。
这样，测定每组被钎焊构件加热前的温度，由图5的变换数据自动设定钎焊焊丝供给喷嘴开始送出时间，由此控制钎焊。从而，在供给钎焊焊丝时刻，被钎焊构件的温度已达到规定温度，不必担心钎焊质量的降低。而且，由于该送出时刻对应了到达适于钎焊温度的时刻，不会进行多余的加热，可以适当缩短钎焊需要的时间。因此，由于没有加热燃烧器之不必要的加热，故可压缩向加热燃烧器供给的可燃性气体的无谓的消耗。
另外，在被钎焊构件的形状与材质等有变化的情况下，借从储存部57读取对应该被钎焊构件的数据，可控制适当的钎焊定时。
在上述实施例中，为得到图5所示的曲线20使用了5组被钎焊构件，但也未必需要5组，也可以使用由近似式规定曲线的所需最少组数被钎焊构件。与此相关连，如使用更多组数的被钎焊构件，自然可取得更高精度的控制。
还有，在上述实施例中，是以预热工序为前提的钎焊装置作为对象，但在加热前测定被钎焊构件的温度、基于该温度控制加热的想法，同样也适用于无预热工序的钎焊装置。
再有，在上述实施例中，是加热燃烧器的加热强度为一定，以加热时间进行控制，也可以不这样，而控制加热强度或控制加热强度与加热时间而使被钎焊构件上升到规定温度。因此，也可以从在试验运转中取得的变换数据，运算可用来计算使被钎焊构件上升到规定温度所需要的加热量的数据，并将其保存起来。
权利要求
1.一种钎焊装置，其特征在于，它具有对被钎焊构件进行预热的预热装置(39)，用于检测前述被预热的被钎焊构件温度的检测装置(30)，用于加热前述被预热的被钎焊构件的加热装置(43)，基于前述检测出的温度、控制前述加热装置而将前述被预热的被钎焊构件加热到规定温度的控制装置(53)，用来钎焊加热到上述规定温度的被钎焊构件的钎焊装置(54)。
2.按权利要求1所记述的钎焊装置，其特征在于，前述控制装置，具有基于对每个不同形状或不同材质的被钎焊构件求出的数据依据其温度使被钎焊构件上升到规定温度所必需的加热量的计算装置；基于前述计算出的加热量来控制前述加热装置。
3.按权利要求2所记述的钎焊装置，其特征在于，前述计算装置是在试验运转时准备下多个相同形状、相同材质的被钎焊构件，由前述预热装置将其预热到分别不同的温度并由前述检测装置检测出其温度，分别测定由前述加热装置从前述预热温度加热到前述规定温度所需要的加热时间，规定的数据作为前述变换数据(20)取得由前述检测出的各温度和对应于这些温度的前述各加热时间，前述计算装置基于前述变换数据从通常运转时检测出的被钎焊构件的温度计算出前述加热量。
4.按权利要求3所记述的钎焊装置，其特征在于，前述变换数据包含近似式或变换表。
5.一种钎焊方法，其特征在于，它包括有检测被钎焊构件的温度的温度检测工序；基于前述检测的温度将前述被钎焊构件加热到规定温度的加热工序，和钎焊前述被加热的被钎焊构件的钎焊工序。
6.一种钎焊方法，其特征在于，它包括有预热被钎焊构件的预热工序；检测前述被预热的被钎焊构件温度的温度检测工序，基于前述检测出的温度将前述被预热的被钎焊构件加热到规定温度的加热工序，钎焊前述被加热的被钎焊构件的钎焊工序。
全文摘要
测定在预热工序中预热而温度上升的被钎焊构件71、72的温度。参照对每个被钎焊构件所保存的变换数据20、基于该测定温度设定对应于应供给钎焊焊丝的时刻的钎焊焊丝供给喷嘴送出待机时间(S40)。加热燃烧器43一前进,即开始计算钎焊焊丝供给喷嘴送出待机定时器的计时。经过设定时间一到该待机定时器时间已到,钎焊焊丝供给喷嘴44前进、供给焊丝46、进行钎焊(S43～45)。由此,在钎焊焊丝供给时刻,被钎焊构件可由加热燃烧器加热到适合钎焊的温度。
文档编号B23K3/00GK1337290SQ0112455
公开日2002年2月27日 申请日期2001年8月2日 优先权日2000年8月3日
发明者石田一隆, 高桥光雄 申请人:株式会社大进工业研究所