Устройство для пайки Советский патент 1985 года по МПК B23K3/00 

4

О

со о ot Изобретение относится к технологическим устройствам для выполнения процессов пайки, в том числе прецизионной, и может быть использовано при производстве изделий электронной и вычислительной техники и приборостроения. Для обеспечения высокой точности поддержания температуры в зоне пайки применяют сменные рабочие органы (например, жала, нагревательные столы), которые устанавливают в зависимости от времени пайки, массы припоя или массы объекта пайки. Смена рабочих органов увеличивает время подготовки к пайке и уменьшает производительность труда. Известно устройство для пайки, содержашее нагреватель, подключенный к источнику напряжения через регулятор, который соединен с термочувствительным элементом (терморезистором) и резистивным задатчиком температуры 1. Однако такое техническое решение при реализации в устройствах для пайки, работаюш,их в широком диапазоне рабочих температур, имеет ограниченное применение из-за низких технологических возможностей устройства, вызванных тем, что при включении или смене рабочей температуры время готовности устройства на низких и средних температурах много больше, чем на максимальных. Наиболее близким к изобретению является устройство для лайки, которое содержит нагреватель, соединенный через регулятор с сумматором, резистивный задатчик те.мпературы, подвижный контакт которого соединен с первыми входами первого и второго усилителей, второй вход первого усилителя соединен с нагревателем, второй вход второго усилителя соединен с неподвижным контактом резистивного задатчика температуры, а входы усилителей соединены с сумматором. Первый усилитель, включенный в цепь сигнала рассогласования датчика температуры и резистивного задатчика температуры, обеспечивает необходимую точность поддержания температуры рабочего органа. Второй усилитель ограничивает подводимую мошность к нагревателю после включения или после смены рабочей температуры, и это ограничение те.м больше, чем меньше величина установленной температуры. При этом скорость нагрева уменьшается и обш,ее время нагрева рабочего органа сохраняется примерно одинаковым во всем диапазоне рабочих температур. После включения устройства нагрев происходит под действием управляюш,его напряжения с выхода второго усилителя. При приближении температуры рабочего органа к заданной напряжение на выходе первого усилителя становится больше выходного напряжения второго усилителя, и выходное напряжение первого усилителя осушествляет дальнейший нагрев и стабилизацию те.мпературы рабочего органа 2. Однако для поддержания высокой точности температуры в зоне пайки применяют сменные рабочие органы. Этим обеспечивают согласование времени пайки, массы припоя и объекта пайки с одной стороны и массы pa6ociero органа с другой. Наличие сменных рабочих органов усложняет процесс подготовки к пайке исам процесс пайки, особенно при пайке в условиях мелкосерийного и, тем более, единичного производства. Сокрашение числа рабочих органов в процессе пайки приводит к уменьшению точности поддержания температуры в зоне пайки, что в свою очередь приводит к сужению технологических возможностей устройства. Уменьшение точности поддержания температуры происходит потому, что при отсутствии согласования массы рабочего органа и, например, массы объекта пайки в момент пайки температура рабочего органа понижается. При этом выходное напряжение первого усилителя уменьшается, увеличивая подводимую к нагревателю мощность для восполнения потерь тепла рабочим органом. При значительном уменьшении температуры рабочего органа выходное напряжение первого усилителя становится меньше выходного напряжения второго усилителя и для регулятора управляющим напряжением становится выходное напряжение второго усилителя, которое не позволяет увеличить подводимую мощность к нагревателю, а ограничивает ее на уровне, пропорциональном установленной задатчиком те.мпературе. Таки.м образом, быстрое восстановление температуры рабочего органа не обеспечивается, и поэтому теряется точность 1оддер 1 ;ания температуры в зоне пайки. Цель изобретения - повышение производительности процесса пайки за счет сокращения числа сменных рабочих органов при сохранении высокой точности стабилизации температуры и малого вре.мени готовности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для пайки, содержащее последовательно соединенные нагреватель, первый усилитель, сумматор и рег-улятор напряжения, выход которого соединен с входом нагревателя, первый вход второго усилителя соединен с неподвижным контактом резистивного задатчика температуры, подвижный контакт которого соединен с вторыми в.кодами первого и второго уси,;ктелей, введены пороговый элемент и ключ, при этом вход ключа подключен к выходу второго усилителя, а выход ключа соединен с вторым входом сумматор.а, к первому входу которого через пороговый элемент подключен управляющий вход ключа.

На чертеже представлена, блок-схема устройства для пайки.

Устройство содержит нагреватель 1, соединенный через регулятор 2 с сумматором 3, резистивный задатчик 4 температуры, подвижный контакт которого соединен с первым.и входами усилителя 5 и усилителя 6, второй вход усилителя 5 соединен с нагревателем 1, второй вход усилителя б соединен с неподвижным контактом задатчика 4 температуры, выход усилителя 5 соединен с первым входом сумматора 3, выход усилителя 6 соединен с вторым входом сумматора 3 через ключ 7, управляющий .вход ключа 7 соединен с выходом порогового элемента 8, вход которого соединен с выходом усилителя 5.

Устройство работает следующим образом

После включения устройства напряжение на выходе усилителя 5 мало и меньше выходного напряжения усилителя 6, а также меньше напряжения срабатывания порогового элемента 8, поэтому ключ 7 замкнут. Выходное напряжение усилителя 6 через ключ 7 и сумматор.3 поступает на регулятор 2, который подводит к нагревателю I мощность, пропорциональную установленной температуре резистивным задатчиком 4. По мере нагревания разность напряжений на входах усилителя 5 уменьшается, и при достижении определенной величины выходное напряжение усилителя 5 начинает увеличиваться, при достижении няпряжения срабатывания порогового элемента 8 последний срабатывает и размыкает ключ 1. Далее нагрев до температуры, равной заданной, а также стабилизация температуры осуществляются выходным напряжением усилителя 5.

В предлагаемом устройстве для пайки по сравнению с известным за счет дополнительного введ1ения ключа и порогового элемента (при этом выход второго усилителя соединен с вторым входом сумматора через ключ, а управляющий вход ключа соединен с выходом порогового устройства, вход которого соединен с выходом первого усилителя) удалось сократить число сменных жал с пяти до двух при сохранении точности поддержания температуры и времени готовности устройства и тем самым упростить технологический процесс пайки и подготовку к. нему.

Использование изобретения в установке для монтажа БИС и ГИС в микропаяльнике с рабочим диапазоном температур 50-300°С и с точностью поддержания температуры жала ±3°С, в газоструйном микропаяльн11ке с рабочим диапазоном температур 50-450 С с точностью поддержания температуры газовой струи на выходе сопла ±5°С, в нагревательном столе, предназначенном для пайки с предварительным подогревом объектов пайки, с диапазоном рабочих температур 50-h300°C с точностью поддержания температуры поверхности стола ±2,5°С за счет уменьшения числа смежных жал микропаяльника с пяти до двух за счет уменьщения числа сменных .наконечников газоструйных микропаяльников с трех до двух, за счет уменьщенич числа сменных нагревагельных столов с двух до одного позволит значительно упростить как процесс гюдготовки к пайке, так и сам процесс пайки, со.хранив заданные точность поддерл ания температуры и время готовности, либо при сохранении прежнего числа с.менных рабочих органов увеличить точность поддержа.ния температуры жала паяльника до , температуры газовой струи до ±2°С, температурь позер.чности стола до it 1,.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ, содержащее последовательно соединенные нагреватель, первый усилитель, сумматор и регулятор напряжения, выход которого соединен с входом нагревателя, первый вход второго усилителя соединен с неподвижным контактом резистивного задатчика температуры, подвижный контакт которого соединен с вторыми входами первого и второго усилителей, отличающееся тем, что, с цепью повышения производительности процесса пайки за счет сокращения числа сменных рабочих органов при сохранении высокой точности стабилизации температуры и малого времени готовности, в него введены пороговый элемент и ключ, при этом в.ход ключа подключен к выходу второго усилителя, а ключа соединен с вторым входом сумматора, к первому входу которого через пороговый элемент подключен управляющий вход ключа.