专利名称：自洁式锡锅装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于印制电路专用设备，具体讲是一种用于热风整平机的自洁式锡锅装置。
在印制电路专用设备热风整平机中锡锅装置是重要部件之一，它是焊料的容器，通过其内部的电加热器将焊料(铅锡合金焊料)熔化并恒温保持，在锡泵的作用下，使锅内焊料表面保持干净，即无锡渣，达到浸锡工艺的质量要求。在美国专利4083323“用于焊料整平机中的气动装置”(Pneumatic system for solder leveling Appasatus)中所述的锡锅装置可以满足热风整平过程中的浸铅锡焊料的工序的质量要求，但是尚有一些不足之处需要改进。如锡锅上部开口边缘两边不等高，一边略低，致使翻滚的焊料溶液不能向两边溢出，只能向一边溢流，这样液体表面上总有一部分液面不流动成为“死区”，自清洁效果受到影响，锡锅内的泵箱内部设有测温元件，没有温度信号输给控制系统，这样就不能确保铅锡焊料溶液在最佳工艺所需的温度下运行，也不利于设备的安全；锡锅敞口部位也没有抽烟雾机构，操作时的烟雾危害操作人员健康，影响环境。
本实用新型的目的是设计一种锡锅内焊料液面均在流动状态，设有“死区”自清洁效果好，焊料温度处于良好的调控状态，有利于操作人员和设备安全的自洁式锡锅装置。
本实用新型自洁式锡锅装置由锡锅、电机、锡泵、定位机构和烟道等组成，锡锅是扁形槽体，烟道挂接在锡锅两侧，烟道的抽风口挂接在锡锅边沿上，定位机构由螺钉固定在两抽风口中间的锡锅上方，电机安装在锡锅一端的锅体外壁上，锡泵安装在靠近电机的锅内，锅体为多夹层结构，并分为内锅体和外锅体，内锅体和外锅体之间用若干个连接柱焊接在一起，内、外锅体同焊在一块底板上，内锅体的四周与外锅体之间留有间隙，形成外锅空腔，它在靠近电机一端的上半部向外伸出一个方形空腔，方形空腔内安装锡泵，所以这部位也称泵箱，内锅体所包容的区域为锅内腔，内锅体上部为敞口，内锅体边沿等高，并低于外锅体边沿，锅体用碳钢或不锈钢等金属材料制成。锡泵的输出口与一根管子相接，这根管子的另一端穿过内锅体的壁通到锅内腔的底部，并在底部的管子上开有若干个孔，并与锅内腔相通，在外锅空腔的两端都装有温度传感器，外锅体的外侧依次装有电加热器、保温层、外壳等。电加热器通电加热升温，热量经外锅体传入外锅体空腔中的焊料升温并且还经内锅体传到内锅腔中的焊料，加热一定时间后内外空腔中的焊料都熔化，锡泵在电机的驱动下高速旋转，把泵箱内已熔化的焊料经管道泵到内锅体底部，并由孔进入内锅空腔，使焊料液面逐渐上升，而且翻花滚动的焊料溶液不断从内锅体上部边沿向四周外溢，流入外锅空腔。不停转动的锡泵从液体的中部位置(不是表面)抽取焊料，再经管道进入内锅空腔，如此形成焊料的循环运行，浸锡工艺过程中形成的锡渣比重轻，浮在溶液表面上，它随着从内锅空腔外溢的溶液流入外锅空腔，并停留在表面上，由于锡泵从溶液的中间部位抽取焊料，所以锡渣不能进入循环，这样使得内锅空腔内的焊料是干净的，没有锡渣，所以这是一种自清洁式锡锅，又由于翻动的溶液从锅内腔表面中间部位向外翻滚溢流，内锅体边沿等高，液面上不存在“死区”，此种结构的锡锅自清洁效果更好，外部控制系统根据温度传感器的温度信号控制电加热器和电机的工作，这样既能使焊料保持在工艺要求的温度范围内，保证工艺质量，又能保证设备的安全。
以下结合附图详细叙述实施例附
图1是锡锅剖视图。
附图2是自清洁式锡锅装置剖视图。
附图3是附图2中的工局部放大图。
附图4 a)是锡泵剖视图；b)是(a)的A－A仰视图。
附图5是定位机构18的放大图。
附图6是定位机构18的俯视图(旋转90°)。
在附图1、2中可看到内锅体8置于外锅体9之内，两者均为扁平槽桶，它们的下底部同焊接在底板14上，且有若干个连接柱15经焊接使内锅体8固定在外锅体9中间，并形成外锅空腔11，内锅空腔1，外锅体9的外侧面装有数排电加热器21(见附图3)，它是在耐热且绝缘的基板上环绕电阻丝，外面再包上云母片，电加热器在电气接线时分成两组，每个加热器21外面有压板22，加强筋板23是焊接在外锅体9上的，通过螺钉24和加强筋板23的配合作用，把压板22和电加热21固定并压紧，加强筋板23外面是保温层10，最外面是金属材料做成的外壳25，泵箱3内装有锡泵4，它的输出口32与管道2相接，管道2的另一端穿过内锅体8通到锅内腔1的底部，并有3到10个孔径为φ10～φ15的孔13与内锅空腔1相通，锅体两端各有一个放焊料阀12分别通向外锅空腔11和锅内腔1，用于更换焊料。电加热器21通电加热升温，并使锡锅内的铅锡合金焊料熔化，电机5经活络皮带6带动锡泵4高速转动，锡泵4的胶木轮33代替普通的金属皮带轮，以减少热传导，并用耐热性能好的活络皮带代替普通三角皮带，泵轮29顺时针转动(图4b)，泵轮29与泵轴28连成一体，熔化的焊料按箭头方向进入泵轮29的输入口31，经泵轮侧孔30甩出，并经泵输出口32送到管道2，经孔13进入内锅空腔1，再经内锅体上边沿向外溢流入外锅空腔11，回到泵箱3形成铅锡焊料的循环，锡泵内用耐高温的石墨轴承26代替普通金属型轴承，泵轮29为圆柱体，上接泵轴28，下端中央开口31(即泵输入口)泵轮的侧壁开有多个孔30，侧孔的中心与泵轮的径向方向成0～30°夹角，外锅空腔11和泵箱3内各装有一只温度传感器7，外部控制系统根据温度传感器7的信号，控制电加热器21和电机5的工作。烟道16安装在锡锅的两侧，烟道16底部各有一个排废液孔17(烟雾冷凝的液体)，印制板20在浸锡和经热风刀19吹风整平过程中产生的烟雾由抽风机(图中未标注)经烟道16排送到室外，有效地保护操作人员的健康，有利于环境卫生。
在附图2和附图5、6中，定位机构18，由导向滚轮34、42、拉簧38、扇形齿轮37、39和长杆43等组成，多对导向滚轮把印制板20压紧，使其保持在平衡位置，若印制板20因故向左边偏了，则压向左导向滚轮42，而右杆35、右簧拉杆36与扇形齿轮37的相对位置是固定不变的，左杆41、左簧拉杆40与齿轮39的相对位置也是固定的，所以左齿轮29反时针转过一定角度，而拉杆40把拉簧38拉长了，并增大了左导向滚轮42向印制板20的压力，而与左齿轮39相啮合的右齿轮37顺时针也转过一定角度，这又使右导向滚轮34有向右运动的趋向，减小了向印制板20的压力，这样形成一个合力向右推印制板20，使其恢复到平衡位置，偏离越大，压向平衡位置的合力也越大，若向右偏离，则同理有一个合力把印制板20向左推向平衡位置。
综上所述，本实用新型自清洁式锡锅装置自清洁效果好，有利于环境卫生，装置内的温度传感器通过控制系统后可有效地把锡温控在最佳状态下，本装置应用于我国第一批生产的RZP－600型热风整平机中。当锡锅内的焊料温度低于221℃时(即焊料尚未熔化时)，全部电加热器通电加热升温，并且断开了电机的电源，使之不能转动，保护电机和锡泵。当温度大于221℃时只有一半的电加热器通电加热升温或保温，当温度超过调定的温度工作区高端点时，控制系统切断全部电加热器的电源，停止加热，并开始降温，如当遇到某种特殊情况温度达到报警工作点时(高于正常的工作温度)，控制系统会自动关机，以保护机器设备，使用了本装置的RZP－600型热风整平机，整平效果良好，经整平的印制板，板上线条、焊盘上涂覆均匀，光滑，线条的分辨率完全能满足SMT工艺要求，最小孔径为φ0.4mm，孔壁光亮，孔壁焊料厚度在0.04mm以下。
权利要求1.一种自洁式锡锅装置由锡锅、电机5、锡泵4、定位机构18和烟道16组成，锡锅为扁形槽体，烟道16挂接在锡锅两侧，烟道的抽风口挂接在锡锅边沿上，定位机构18由螺钉固体在两抽风口中间的锡锅上方，电机5安装在锡锅一端的锅体外壁上，锡泵4安装在靠近电机的锅内，其特征在于锅体分为内、外锅体，内锅体8和外锅体9之间用若干个连接柱15焊接在一起，内、外锅体的底同焊在底板14上，内锅体8四周留有外锅空腔11，它在靠近电机一端的上半部向外凸出一个方体空腔，内装锡泵4，锡泵的输出口32与管子2相接，管子2的另一端穿过内锅体到达锅内腔1的底部，并开有若干个孔13与内锅腔相通，外锅体9的外侧面上安装有电加热器21，外锅空腔的两端装有温度传感器7。
2.根据权利要求1所述的自洁式锡锅装置，其特征在于外锅体9的外侧面安装的电加热器21，外面有压板22，加强筋板23焊接在外锅体9上，螺钉24通过与加强筋板23的配合作用，把压板22和电加热器21压紧在外锅体9的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的自洁式锡锅装置，其特征在于锡泵4的泵轮29上端与泵轴28相连接，下端中央开口31，侧壁上开有数个侧孔30，并与输入口31相通。
专利摘要本实用新型所说的自洁式锡锅装置是热风整平机中关键部件之一，锡锅装置内配有锅体、电加热器、电机、锡泵、温度传感器、定位机构和烟道等组件，锅体分内锅体和外锅体，焊料熔化后在电机、锡泵的驱动下进行循环，特殊的锅体结构使内锅体表面的焊料始终保持清洁干净无锡渣，在外部控制系统的控制下焊料温度可控制在最佳的工艺条件下，以保证浸锡工艺的质量水平，本实用新型用于RZP—600型热风整平机上取得了很好的效果。
文档编号H05K3/00GK2120423SQ92214509
公开日1992年10月28日 申请日期1992年4月27日 优先权日1992年4月27日
发明者王德杰, 刘成发, 张洁 申请人:中国工程物理研究院材料研究所