УСТАНОВКА ДЛЯ ПАЙКИ Советский патент 1958 года по МПК B23K3/06 

Предметом изобретения является установка для пайки расплавленным припоем, выполненная в виде многопозиционного полуавтомата карусельного типа и предназначенная для одновременной пайки выводов деталей, установленных в отверстиях печатных плат электрорадиоаппаратов.

Недостатком известных установок такого рода является низкая производительность, большой расход припоя и недостаточно высокое качество пайки. Для устранения указанных недостатков предлагается снабдить установку паяльной ванной с нагревательными элементами, из которой расплавленный припой подается к изделию по каналам под давлением. Флюс из флюсовочной ванны также подается по каналам под давлением. При этом используется струйная подача растворителя на изделие, а сушка производится обдувом изделия подогретым воздухом. Поворотный механизм установки выполнен в виде поворотной колонны с крестовиной, несущей прижимные плиты и обеспечивающей при своем вращении перемещение паяемого изделия в заданном режиме времени относительно флюсовочной ванны, паяльной ванны, промывочной и сушильного устройства. Для поддержания стабильности уровня жидкого припоя и сокращения длительности пайки паяльная ванна может быть снабжена стабилизатором уровня припоя в виде электрода, взаимодействующего с поверхностью ванны, а также электромагнитным вибратором, воздействующим на ванну припоя, через поршень. Для плотного прижима заготовок различной толщины к рабочим поверхностям флюсовочной и паяльной ванн прижимные плиты могут быть подпружинены, соединены с рычагами крестовины вертикальным штоком и снабжены упорными шпильками.

По сравнению с применяющейся в настоящее время пайкой печатных плит, которая осуществляется путем погружения в расплавленный припой, предлагаемая установка обеспечивает сокращение времени пайки, уменьшение расхода припоя и вспомогательных материалов, исключает необходимость защиты печатных проводников платы маской или термостойким лаком. В результате сокращается время подготовки платы к пайке, а также обеспечивается высокое качество пайки, поскольку отсутствует перегрев проводников, не подвергающихся прогреву, вследствие чего не изменяется их прочность сцепления с материалом платы.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - паяльная ванна в разрезе.

На основании 1 (фиг. 1) смонтирована колонна 2, внутри которой вращается и перемещается в осевом направлении вал 3 с жестко закрепленной на конце крестовиной 4. Крестовина несет пять радиально расходящихся рычагов 5, на конце которых закреплены прижимные плиты 6. Вокруг колонны размещены пять тумб; флюсовочная 7, паяльная 8, промывочная 9 и сушильная 10. На четырех тумбах монтированы рабочие ванны, пятая тумба служит для загрузки кассет с заготовками в прижимное устройство и снятия кассет с пропаянными плитами.

Паяльная ванна (фиг. 2) состоит из закрытого крышкой 11 со сменной рабочей панелью 12 резервуара 13 с расплавленным припоем, помещенным в соляную ванну 14 с электронагревателями.

В соответствии с местами лаек на плате располагаются паяльные каналы 15, через которые подается под давлением расплавленный припой. На крышке ванны расположен шприц-демпфер 16, стабилизатор уровня припоя 17 и электромагнитный вибратор 18.

Шприц-демпфер состоит из электромагнита 19, перемещающего поршень 20 и осуществляющего таким образом давление на припой, вытесняемый через каналы панели в пропаиваемые отверстия. Плавность хода поршня обеспечивается воздушным демпфером 21. Доза припоя регулируется за счет изменения хода поршня.

Электромагнитный вибратор предназначен для обеспечения вибрации припоя, сокращающего время пайки, и состоит из электромагнита, штока с закрепленным на нем якорем и поршня, создающего колебание с частотой 100 гц в припое ванны..

Стабилизатор уровня припоя обеспечивает постоянство уровня припоя в ванне и состоит из электрода, электромотора 22, посредством которого вращаются ролики, подающие оловянную проволоку с катушки. 23 в расплавленный припой. Пуск и остановка электромотора производятся периодическим замыканием и размыканием цепи, образованной электродом и припоем ванны. Внутрь ванны с припоем введена термопара 24. Флюсовочная ванна по своей конструкции и принципу действия аналогична паяльной ванне, но выполнена без электромагнитного вибратора. Стабилизатор уровня флюса выполнен в виде поплавковой камеры.

Прижимная плита 25, обеспечивающая плотный прижим обрабатываемой платы к рабочим панелям, паяльной и флюсовочной ванн, снабжена пружиной 26, упорными шпильками 27, которые располагаются в соответствии с конструкцией обрабатываемых плат, и соединена с рычагом крестовины вертикальным штоком 28, имеющим возможность перемещаться вертикально в определенных пределах, что позволяет производить обработку плат различной толщины.

Промывочная ванна (фиг. 1) состоит из резервуара с отверстиями в дне, через которые растворитель насосом 29, приводимым от электродвигателя 30, подается под давлением в ванну и удаляет остатки флюса с платы. Отработанный растворитель через боковые отверстия ванны стекает обратно в резервуар 31 через фильтр 32.

В сушильной ванне плата обдувается горячим воздухом, нагретым до температуры 50-60° калорифером, состоящим из электронагревателя 33 и электродвигателя 34 с вентилятором, подающим воздух через отверстия в дне ванны.

Процесс пайки состоит из операций обработки отверстий с выходными концами деталей на печатных платах спиртово-канифольным флюсом, пропайки этих отверстий расплавленным припоем, смывания растворителем остатков флюса с поверхности плат и просушки промытых плат. Этот процесс в устройстве автоматизирован. Вручную производится укладка плат в кассеты, установка их на штифты прижимных плит и снятие кассет с обработанными платами.

Цикл обработки платы проходит за один оборот крестовины, причем крестовина для осуществления отдельной операции поднимается из нижнего положения в верхнее, поворачивается на полного оборота, после чего опускается в нижнее положение.

Поворот крестовины осуществляется от электродвигателя 35 через редуктор и шестерню 36 и регулируется с помощью реле времени 37, при этом контактное устройство 38 включает электродвигатель, а контактное устройство 39 включает электромагнитный тормоз 40, после чего крестовина останавливается.

Подъем и опускание крестовины осуществляется с помощью гидравлической системы. Масляный насос с электродвигателем 41, управляемым реле времени 42, перекачивает масло из резервуара 43, через клапан 44 в цилиндр 45, поднимая поршень и вместе с ним вал с крестовиной. При открытии перепускного клапана 46 масло из цилиндра под давлением силы тяжести вала с крестовиной вытесняется в резервуар и крестовина опускается в нижнее положение. Скорость опускания крестовины регулируется вентилем 47.

Открытие и закрытие перепускного крана осуществляется контактным устройством 39, замыкающим и размыкающим цель питания электромагнита.

В процессе обработки одновременно находятся пять плат.

1. Установка для пайки печатных плат, изготовляемых по печатным схемам, карусельного типа с поворотным механизмом, перемещающим заготовку относительно рабочих агрегатов в заданном режиме времени, отличающаяся тем, что, с целью сокращения времени пайки и сокращения расхода припоя, а также повышения качества пайки, установка снабжена паяльной ванной с нагревательными элементами, осуществляющей пайку расплавленным припоем с подачей его под давлением по каналам, флюсовочной ванной с подачей флюса под давлением по каналам, промывочной ванной со струйной подачей растворителя и сушильной ванной, обдувающей заготовки подогретым воздухом, причем поворотный механизм установки выполнен в виде поворотной колонны с крестовиной, несущей прижимные плиты, обеспечивающей при своем вращении и движении верх и вниз подачу и загрузку заготовок в указанные ванны.

2. Форма выполнения установки по п. 1, отличающаяся тем, что паяльная ванна для подачи припоя под давлением, в целях поддержания стабильности уровня жидкого припоя и сокращения длительности пайки, соответственно снабжена электромагнитным шприцем с демпфером, стабилизатором уровня припоя, выполненным в виде электрода, взаимодействующего с уровнем припоя ванны, и электромагнитным вибратором, сообщающим вибрации припою посредством поршня, взаимодействующего с электромагнитом.

3. Форма выполнения установки по п. 1, отличающаяся тем, что прижимные плиты, в целях плотного прижима заготовок различной толщины к рабочим поверхностям флюсовочной и паяльной ванн, подпружинены, соединены с рычагами крестовины вертикальным штоком и снабжены упорными шпильками.