Установка для очистки изделий Советский патент 1989 года по МПК B08B3/12 

1

Изобретение относится к области очистки различных изделий, а именно узлов печатного монтажа с навесными электрорадиозлементами радиозлектрон- ной аппаратуры j РЭА ; от остатков флюсов -носле пайки.

Целью изобретения является повьппе- ние качества очистки и расширение технологических возможностей установки.

На фиг.1 изображена принципиальная схема установки для очистки изделий; на фиг.2 - ванна ультразвуковой очистки; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид Б на фиг.З;

Установка для очистки изделий (см.фиг.1 и 2) имеет последовательно расположенные технологические позиции мойки, содержащие ультразвуковые ванны Ц2 и 3 с моющими жидкостями и размещенные вдоль вертикально замкнутого двухконтурного конвейера 4 с рабочими ветвями, позицию 5 сушки, позиции 6 загрузки и 7 выгрузки и дополнительный двухконтурный вертикально замкнутый конвейер 8 с паралт- лельными горизонтальными рабочими ветвями, размещенный под основным конвейером ниже ультразвуковых ванн.

Конвейеры 4 и 8 содержат по два вертикально замкнутых цепных контура 9, встроенных в направляющих 10, которые смонтированы на общем основании, и держатель 11 изделий, установленный на обеих горизонтальных рабочих ветвях конвейера 4.

Каждая из ванн 1-3 ультразвуковой обработки размещена между цепными . контурами 9 конвейера 4 и выполнена в виде трех камер: передней 12, средг- ней 13 и задней 14.

со ю

Держатель I 1 - изделий служит для перемещения изделий (группы изделий) по конвейеру 4 через технологические позиции и возврата их по конвейеру 8.

Ванна делится на три камеры 12, 13 и 14 двумя водосливами 15, вьтол- ненными каждый в виде полой стенки с -наклонным лотком,, имеющей каналы 16 для подачи моющей жидкости в зоны Q обработки камеры 13 и служащей для образования порога при свободном -переливе жидкости в камеры 12 и 14. Канал 16 сверху .заканчивается устьем 17, а снизу сообщается с ресивером 15 18.

В дно средней камеры 13 встроены . последовательно активаторы, выполненные в виде блока торцовьпс щеток 19 и блока ультразвуковых пьезокерами- 20 ческих преобразователей 20, которые условно делят камеры 13 на области механического и акустического воздействия. Плоскость обрабатьгааемых изделий 21 и рабочая .плоскость тор- 25 цовых щеток 19 находятся выще устья 17 щелевых канапов 16, а расстояние от излучающей поверхности блока УЗ- преобразователей 20 до плоскости обрабатьюаемых изделий 21 кратно ЗО длине полуволны ультразвуковых колебаний. Моющая жидкость подается через ресивер 18 в каналы 16 электронасосом 22 по магистрали 23 подвода моющей ..жидкости из блока подготовки моющей жидкости (не показан) соеди- с камерами 12 и 14 сливными патрубкнми 24.

Установка работает следующим образом.40

Обрабатываемое изделие 21 (или группа изделий) в держателе 11 изделий после автоматизированной пайки электрорадиоэлементов ЭРЭ поступает

водой с температурой 30±5 С в ванне 3. Ноющая жидкость (ТМС, водопроводная и деионизованная вода) из блоков подготовки моющей жидкости насосами 22 через магистрали 23 подвода моюще жидкости подается под давлением в ресиверы 18 для сглаживания колебани давления, а оттуда жидкость по щелевым каналам 16 водосливов 15 через устья 17, ширина каждого из которых равца максимальной щирине обрабатыва емого изделия 21, поступает в камеры 13 ванн 1,2 и 3, постоянно их наполняя.

Водослив 15 образует порог, способствующий задержке свободного пере лива моющей жидкости и превышению (при постоянном подпоре жидкости через устье 17) уровня жидкости в зоне обработки над краем устья 17.

При этом жидкости контролируется и регулируется таким об- разом, чтобы высота столба жидкости от устья 17 до зеркала жидкости составляла h а„„н+ t + Ь, где - расстояние от верхней плоскости подложки (платы) изделия 21 до корпуса наиболее низкого электрорадиоэлемента ( мм); t - толщина подложки (платы) изделия (t 0,5-4 мм); b - величина зазора между устьем 17 и нижней плоскостью подложки (платы) изделия 21 ( мм).

Моющая жидкость, переливающаяся через порог (водослив 15) , поступае в камеры 12 и 14 и через сливные па рубки 24 сливается в блоки подготовки моющей жидкости для отстоя, филь рации и рециркуляции. Установка мож обеспечиваться моющей жидкостью и централизовано с подключением к маг стральной раздаче.

Установленный на конвейере 4 дер

на приемный участок рабочего конвейе- 45 жатель 11 с закрепленными в нем из- ра 4 позиции 6 загрузки. Непрерьгоно делиями 21 с позиции 6 загрузки пеперемещаемый держатель 1.1 с изделием 21 последовательно проходит обработку (очистку) в ваннах i,2 и 3, затем сушится в блоке 5 сушки и вьщается на позицию 7 разгрузки.

Технологический процесс очистки остатков флюсов после пайки заключается в последовательной обработке изделий 21 водньм раствором технического моющего средства (ТМС), нагретым до 50t5 C в ванне 1, водопровод-, ной водой с температурой не более в ванне 2 и деионизованной

50

55

ремещается в ультразвуковую ванну 1 проходя последовательно камеры 12, 13 и 14. Камеры 12 и 14 служат, кро ме того, для предотвращения смешива ния моющих жидкостей, выполняя роль тамбуров. В камере 13 последователь но воздействуют на изделие замочкой механической обработкой и акустичес ким полем.

На первой позиции / предварительная очистка) в камере 13 ванны происходит удаление флюсов и прочих заг рязнений водным раствором ТМС за сч

водой с температурой 30±5 С в ванне 3. Ноющая жидкость (ТМС, водопровод ная и деионизованная вода) из блоков подготовки моющей жидкости насосами 22 через магистрали 23 подвода моющей жидкости подается под давлением в ресиверы 18 для сглаживания колебаний давления, а оттуда жидкость по щелевым каналам 16 водосливов 15 через устья 17, ширина каждого из которых равца максимальной щирине обрабатываемого изделия 21, поступает в камеры 13 ванн 1,2 и 3, постоянно их наполняя.

Водослив 15 образует порог, способствующий задержке свободного перелива моющей жидкости и превышению (при постоянном подпоре жидкости через устье 17) уровня жидкости в зоне обработки над краем устья 17.

При этом жидкости контролируется и регулируется таким об- разом, чтобы высота столба жидкости от устья 17 до зеркала жидкости составляла h а„„н+ t + Ь, где - расстояние от верхней плоскости подложки (платы) изделия 21 до корпуса наиболее низкого электрорадиоэлемента ( мм); t - толщина подложки (платы) изделия (t 0,5-4 мм); b - величина зазора между устьем 17 и нижней плоскостью подложки (платы) изделия 21 ( мм).

Моющая жидкость, переливающаяся через порог (водослив 15) , поступает в камеры 12 и 14 и через сливные патрубки 24 сливается в блоки подготовки моющей жидкости для отстоя, фильтрации и рециркуляции. Установка може обеспечиваться моющей жидкостью и централизовано с подключением к магистральной раздаче.

Установленный на конвейере 4 дер45 жатель 11 с закрепленными в нем из- делиями 21 с позиции 6 загрузки пе50

55

ремещается в ультразвуковую ванну 1, проходя последовательно камеры 12, 13 и 14. Камеры 12 и 14 служат, кроме того, для предотвращения смешивания моющих жидкостей, выполняя роль тамбуров. В камере 13 последовательно воздействуют на изделие замочкой, механической обработкой и акустическим полем.

На первой позиции / предварительная очистка) в камере 13 ванны происходит удаление флюсов и прочих заг рязнений водным раствором ТМС за сче

омыления погруженных на глубину, равную a+t, поверхностей обрабатываемо го изделия 2 и применения физико-. механических активаторов, которыми являются вращающиеся в различных направлениях торцовые щетки 19 (механическое воздействие), блок УЗ-пре- образователей 20 (акустическое воздействие) и температурное влияние нагретой .жидкости.

Ни второй позиции (окончательная очистка) в камере 13 ванны 2 осуще- ствляе тся удаление остатков tMC и

10

составляет 5:1. Последовательная трехступенчатая (ТМС, водопроводная и деионизованная вода) ультразвуковая обработка гарантирует высокое качество очистки, при этом 80-90% флюсовых загрязнений, находящихся на обращенной к У -излучателям поверхности (со стороны пайки)удаляются прямым воздействием акустического поля, а 20-10% флюсовых загрязнений, находящихся со стороны ЭРЭ, удаляются при ультразвуковом воздействии, составляюр ем 30-35% от прямо

Изобретение позволяет повысить качество очистку и расширить технологические возможности при очистке различных изделий, в частности узлов печатного .монтажа с навесными злект рорадиоэлементами. Очистка указанных изделий осуществляется при движении изделий путем первоначальной отмочки жидкостью, переливающейся из ванч ны по специальному водосливу, затем воздействием на изделия торцовьти вращающимися щетками с последующим воздействием ультразвуковых колебаний и затем промывкой моющей жидкостью, переливающейся из ванны по второму водосливу. Указанная последователь- . ность обеспечивается за счет расположения ванны под держателями изделий, снабжения ее торцовыми приводными щетками, специальными водосливами, соединенными с ресиверами. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л

предварительное ополаскивание обраба- is воздействия.

тываемых поверхностей водопроводной водой с использованием активаторов. Финишная очистка изделий 21 происходит в камере 13 ванны 3 с использованием активаторов ..и реакции замещения при обработке химически активной деионизованной водой для получения необходимого качества очистки, характеризз щегося высоким электрическим сопротивлением изоляции изделия РЭА. В каждой камере 13 ультразвуковых ванн 1,2 и 3 изделие 21 про ходит через три области: замочки, механического и акустического воздействия. В области замочки происходит смачивание погруженных в жидкость поверхностей, набухание флюса или других загрязнений, разрушение связей между фтшсом или остатками предыдущей моющей жидкости и очищаемыми поверхностями и частичное удаление загрязнений. В области механического воздействия торцовыми щетками происходит полное разрушение связей между

20

25

30

35

Завершается обработка сушкой изделий на позиции 5 сущки. Промытые и сухие изделия 21 в держателях 11 изделий подаются конвейером на позицию 7 разгрузки , откуда они лифтовьм устройством перемещаются на дополнительный конвейер 8 для возврата держателя изделий, а изделия 21 поступают в накопитель либо на следующую операцию.

Изобретение позволяет использовать установку в комплексе оборудования в условиях гибких производственных систем, что существенно расширяет ее технологические возможности, зна- чительно повысить качество очистки, которое обеспечивается дифференциро - ванным воздействием на обрабатываемое изделие замочкой, механической обработкой и акустическим полем с применением последовательной трек- стадийной обработки различными моющими жидкостями, очистка осуществляется в мягком (щaдяo eм) режиме, легко очищаемой поверхностью и загрязнения- 40 контролируемом, .и управляемом в ши- ми и их удаление при совместном влия- роком диапазоне. 11овьш1ение качества НИИ активной жидкости и скребующего и расширение технологических возмож- эффекта вращающихся торцовых щеток костей обусловлено конструктивно и 19. Вращающиеся в противоположных направлениях торцовые щетки (не ме- 45 нее двух) обеспечивают многократное разнонаправленное воздействие щетины на все точки обращенной к щеткам поверхности,изделия 21, не повреждая при этом электрических проводников 50 печатной платы.

Заключительная стадия очистки в камере 13 ванн 1,2 и 3 осуществляется в области акустического поля, где предварительно очищенное изделие под- gg между контурами конвейера исключает вергается влиянию акустических и гид- попадание загрязнений с ветвей конв.е- равлических течений. При автомати- йера в зону очистки и допускает изго- зиррванной пайке соотношение флюса товление конвейера из некоррозионно- со стороны пайки и со стороны ЭРЭ. стойких материалов.

возможностью обработки изделий РЭА как с герметичными, так и с негерметичными элементами. Применение в качестве моющих жидкостей воды и водных растворов тоже положительно влйяет- на повышение качества и расширение технологических возможностей и, кроме того, ведет к существенной эконо-. мни светлых нефтепродуктов.

Размещение ультразвуковых ванн

Установка исключает возможность повреждения маркировки, защитных покрытий корпусов ЭРЭ и проводников печатной платы и появления скрытых дефектов в изделии.

Формула

изобретения

22 cftue.f

2 Г8

г/г2 Т

магистралью подвода моющей жидкости, а каждый из водосливов выполнен в виде наружного бокового относительно ванны канала с наклонным лотком, причем каждый канал сообщается с соответствующим ресивером для обеспечения истечения моющей жидкости из ванны по наклонным лоткам, при

этом торцовые приводные щетки уста- новлены по ходу движения конвейера перед ультразвуковыми преобразователями и их рабочие торцовые поверхности расположены выше верхнего среза

ванны и водосливов,а ванна размещена между рабочими ветвями конвейера под держателями изделий.

22

15 ГЗ - ГЗ 1

(fJueA

А

21 //

7

,Л1

9 -70