(19)中华人民共和国国家知识产权局
*CN1020793A*
(10)申请公布号 CN 1020793 A(43)申请公布日 2011.06.01
(12)发明专利申请
(21)申请号 200910224951.6(22)申请日 2009.11.26(71)申请人株式会社电装
地址日本国爱知县(72)发明泽拓也 三治真佐树
(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任
公司 11021
代理人王新华(51)Int.Cl.
B23K 1/08(2006.01)B23K 3/06(2006.01)H05K 3/34(2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 4 页
(54)发明名称
喷射型焊接系统和设置有喷射型焊接系统的印刷电路板制造系统(57)摘要
本发明涉及喷射型焊接系统和设置有喷射型焊接系统的印刷电路板制造系统，一种喷射型焊接系统设置有能够根据将要焊接的工件(W)的焊接位置的尺寸来改变喷射宽度的喷射喷嘴(21)，焊接部件(4)安装了根据将要焊接的工件(W)的焊接位置可以在预定的范围内移动的多个喷射焊接料沉积装置(7)，每个喷射喷嘴(21)设置有扁平孔形状的喷嘴孔(21h)，其能够通过转动来调整，以匹配工件(W)的焊接位置的焊接宽度。
CN 1020793 ACN 1020793 ACN 1020796 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种使用喷射焊接料沉积装置的喷射型焊接系统，其中，
所述喷射焊接料沉积装置设置有能够根据将要焊接的工件(W)的焊接位置的尺寸来改变喷射宽度的喷射喷嘴。
2.如权利要求1所述的喷射型焊接系统，其中，所述喷射焊接料沉积装置和工件被设计为能够沿预定的方向相对移动，以便在工件上以焊接料的所述喷射宽度形成焊接区域，所述喷射喷嘴围绕焊接料的喷射方向的轴线能够旋转地设置在喷射焊接料沉积装置上。
3.如权利要求1所述的喷射型焊接系统，其中，焊接部件安装了多个所述喷射焊接料沉积装置，以能够根据将要焊接的工件的焊接位置在预定的范围内移动。
4.如权利要求1所述的喷射型焊接系统，其中，所述喷射喷嘴设置有扁平孔形状的喷嘴孔，所述喷嘴孔能够被旋转和调整以与将要焊接的工件的焊接位置的焊接宽度相匹配。
5.一种印刷电路板作为将要焊接的工件的印刷电路板制造系统，所述印刷电路板制造系统设置有喷射型焊接系统，
所述喷射型焊接系统设置有：焊剂涂敷器，其用于将焊剂涂覆到将要焊接的印刷电路板上，预热部件，其用于加热其上涂覆了焊剂的印刷电路板，焊接部件，其设置有用于焊接所述预热的印刷电路板的喷射焊接料沉积装置，和冷却部件，其用于冷却已被焊接的印刷电路板，
所述喷射焊接料沉积装置设置有能够根据将要焊接的所述印刷电路板的焊接位置的尺寸来改变喷射宽度的喷射喷嘴。
6.如权利要求5所述的设置有喷射型焊接系统的印刷电路板制造系统，其中，所述喷射焊接料沉积装置和所述印刷电路板被设计为能够在预定方向上相对移动，以便在印刷电路板上以焊接料的所述喷射宽度形成焊接区域，所述喷射喷嘴围绕焊接料的喷射方向的轴线能够旋转地设置在所述喷射焊接料沉积装置上。
7.如权利要求5所述的设置有喷射型焊接系统的印刷电路板制造系统，其中，焊接部件安装了多个所述喷射焊接料沉积装置，以能够根据将要焊接的印刷电路板的焊接位置在预定的范围内移动。
8.如权利要求5-7中任一项所述的设置有喷射型焊接系统的印刷电路板制造系统，其中，所述喷射喷嘴设置有扁平孔形状的喷嘴孔，所述喷嘴孔能够旋转和调整以与将要焊接的所述印刷电路板的焊接位置的焊接宽度相匹配。
2
CN 1020793 ACN 1020796 A
说 明 书
1/5页
喷射型焊接系统和设置有喷射型焊接系统的印刷电路板制
造系统
技术领域
本发明涉及具有能够改变喷射宽度的喷嘴的喷射型焊接系统和设置有喷射型焊
接系统的印刷电路板制造系统。
[0001]
背景技术
过去，在单个电路板的多个区域需要部分焊接时，惯常的做法是为所述电路板专
门准备一个焊接料箱，其具有在布局上与电路板的焊接部分相同的多个喷嘴，并使得从所有喷嘴喷射出的熔化的焊接料同时与所有用于焊接的焊接位置接触。[0003] 例如，日本专利公开(A)No.2005-205479提出了使用电磁泵的焊接系统，电磁泵用于将焊接料供给到工件上，其目的是减小焊接料箱的体积和使得焊接系统紧凑。[0004] 另外，日本专利公开(A)No.11-284326提出了一种将整个电路板浸渍到焊接料中的流体焊接系统，其中，喷射喷嘴被旋转以抑制搭接(bridging)。[0005] 另外，日本专利公开(A)No.2008-87068旨在减小焊接系统的尺寸，实现了焊接不同的焊接位置上的诸多类型的工件而没有准备步骤，以及也能够改善生产率。[0006] 然而，日本专利公开(A)No.2005-205479每次改变产品时需要准备以改变至优化的喷嘴，但仅有一个喷嘴，所以生产率低。如果布置多个焊接系统以获得期望的生产率，整个生产系统可能变大。另一方面，如果仅使用小的焊接料箱，难以处理许多不同类型的产品，因此生产率维持很低。
[0002]
发明内容
提出本发明，用于改善上述问题和提供喷射型焊接系统的目的，该系统使得喷射喷嘴在用于焊接的预定范围上移动，此时，使得喷射喷嘴位移，以使得焊接的宽度可变，另外使得工件同时被多个喷嘴焊接，以使得能够处理各种类型的工件和改善生产率，并提供设置有喷射型焊接系统的印刷电路板制造系统。[0008] 为了解决上述问题，在本发明的第一方面中，提供了一种使用喷射焊接料沉积装置的喷射型焊接系统，其中，喷射焊接料沉积装置设置有能够根据将要焊接的工件的焊接位置的尺寸来改变喷射宽度的喷射喷嘴。[0009] 由此，可以根据将要焊接的工件的焊接位置的尺寸调整喷射喷嘴以改变喷射宽度，且可以在各种类型的焊接位置上沉积熔化的焊接料，而没有遗漏。[0010] 在本发明的第二方面中，喷射焊接料沉积装置和工件被设计为沿预定的方向能够相对移动，以便在工件上以焊接料的喷射宽度形成焊接区域，喷射喷嘴围绕焊接料的喷射方向的轴线能够旋转地设置在喷射焊接料沉积装置上。[0011] 由此，可以使得喷射喷嘴根据焊接位置的焊接宽度围绕焊接料的喷射方向的轴线旋转，以便使得喷射喷嘴的喷射宽度匹配工件上的焊接区域。[0012] 在本发明的第三方面中，焊接部件安装了多个喷射焊接料沉积装置，以能够根据
[0007]
3
CN 1020793 ACN 1020796 A
说 明 书
2/5页
将要焊接的工件的焊接位置在预定的范围内移动。[0013] 由此，可以同时通过多个装置焊接工件，可以处理各种类型的焊接位置以及可以改善生产率。
[0014] 在本发明的第四方面中，喷射喷嘴设置有平坦的孔形的喷嘴孔，其能够被旋转和调整以与将要焊接的工件的焊接位置的焊接宽度匹配。[0015] 由此，通过旋转和调整喷射喷嘴的喷嘴孔，以与将要焊接的工件的焊接位置的焊接宽度匹配，可以在焊接位置没有遗漏地沉积焊接料。[0016] 在本发明的第五方面，提供了一种印刷电路板作为要将焊接的工件的印刷电路板制造系统，其设置有喷射型焊接系统，这种喷射型焊接系统设置有焊剂涂敷器，其用于将焊剂涂覆到将要焊接的印刷电路板上；预热部件，其用于加热其上涂覆了焊剂的印刷电路板；焊接部件，其设置有用于焊接所述预热的印刷电路板的喷射焊接料沉积装置；和冷却部件，其用于冷却被焊接的印刷电路板，所述喷射焊接料沉积装置设置有能够根据将要焊接的印刷电路板的焊接位置的尺寸来改变喷射宽度的喷射喷嘴。[0017] 由此，可以根据将要焊接的印刷电路板的焊接位置的尺寸来调整喷射喷嘴以改变喷射宽度和可以在各种类型的焊接位置上沉积熔化的焊接料而没有遗漏。[0018] 在本发明的第六方面中，喷射焊接料沉积装置和印刷电路板被设计以在预定方向上可以相对移动，以便在印刷电路板上以焊接料的所述喷射宽度形成焊接区域，喷射喷嘴围绕所述焊接料的喷射方向的轴线能够旋转地设置在喷射焊接料沉积装置上。[0019] 由此，可以使得喷射喷嘴根据焊接位置的焊接宽度围绕焊接料的喷射方向的轴线旋转，以便使得从喷射喷嘴喷射的范围匹配印刷电路板上的焊接区域。[0020] 在本发明的第七方面中，焊接部件安装了多个喷射焊接料沉积装置，以能够根据将要焊接的印刷电路板的焊接位置在预定的范围内移动。[0021] 由此，可以同时通过多个装置焊接印刷电路板，可以处理各种类型的焊接位置以及可以改善生产率。[0022] 另外，在本发明的第八方面中，喷射喷嘴设置有扁平孔形状的喷嘴孔，其能够被旋转和调整以与将要焊接的印刷电路板的焊接位置的焊接宽度匹配。[0023] 由此，通过旋转和调整喷射喷嘴的喷嘴孔，以与将要焊接的印刷电路板的焊接位置的焊接宽度匹配，可以在焊接位置沉积焊接料而没有遗漏。[0024] 可以在焊接位置沉积焊接料而没有遗漏。不需要像过去一样布置大量的喷嘴从而导致系统尺寸变大。可以减小尺寸，可以降低资本成本，可以处理各种宽度的焊接位置，可以预期改善工件(也就是印刷电路板)的生产率。
附图说明
[0025] 假定参考附图，根据下述的对优选实施例的描述本发明的这些和其它目的和特征将变得更清楚，其中：
[0026] 图1是显示根据本发明的喷射型焊接系统的整体配置的侧视图；[0027] 图2是图1中显示的自动焊接系统的平面视图；
[0028] 图3是显示在图1中显示的自动焊接系统中使用的喷射焊接料沉积装置的例子的横截面说明性视图；
4
CN 1020793 ACN 1020796 A[0029]
说 明 书
3/5页
图4是图3中显示的喷射焊接料沉积装置中的喷射喷嘴的平面视图；
[0030] 图5是说明图3中显示的喷射焊接料沉积装置中的喷射喷嘴的作用的示意图；[0031] 图6是说明图3中显示的喷射焊接料沉积装置中的喷射喷嘴的作用的示意图；[0032] 图7是说明图3中显示的喷射焊接料沉积装置中的喷射喷嘴的作用的示意图；以及
[0033]
图8是具有各种焊接宽度的焊接位置的示意图。
具体实施方式
[0034] 图1和图2显示喷射型焊接系统1的实施例。喷射型焊接系统1大致设置有：焊剂涂敷器2，该焊剂涂敷器2沿涂覆焊剂的传送路径布置在将要焊接的工件W上；用于加热其上涂覆了焊剂的工件W的预热部件3；设置有喷射焊接料沉积装置(之后说明)用于焊接预热工件W的焊接部件4；和用于冷却已焊接的工件W的冷却部件5。注意，例如，这种类型的焊接系统1可以用于印刷电路板制造系统。在这种情形中，工件W显示为印刷电路板Cb。
[0035] 焊剂涂敷器2设置有涂覆喷嘴6，用于在预定位置涂覆焊剂。设计涂覆喷嘴6，以通过未示出的驱动机构沿垂直和水平方向移动涂覆喷嘴6以在工件W的期望的位置上对在焊剂涂敷器2处保持的工件W进行涂覆。
[0036] 预热部件3设置有成预定间隔的多个加热器h1至h4，用于预热工件W上的焊接位置。
[0037] 焊接部件4，如之后详细说明的，具有两个喷射焊接料沉积装置7，其设置有喷射喷嘴(之后说明)，用于在预定位置沉积熔化的焊接料。在本例中，喷射焊接料沉积装置7，虽然没有具体示出，被安装在已知配置的单轴线台8和两轴线台9上。在需要时，使得喷射焊接料沉积装置7在单轴线台8和两轴线台9上沿一个轴线方向和两个轴线方向移动，并在需要的位置沉积熔化的焊接料。注意，在此处喷射焊接料沉积装置7是一个例子。其它的熔化焊接料沉积装置也是可以的，只要能够起到使得喷射宽度(之后说明)可变化的喷射喷嘴在预定位置沉积熔化的焊接料的作用即可。[0038] 另外，冷却部件5设置有冷却风扇10，用于吹送空气以冷却经过的焊接工件W。[0039] 接下来，在下文将对上述的这种喷射类型的焊接系统1中的焊接部件4所使用的喷射焊接料沉积装置7的一个例子进行详细地显示和说明。喷射焊接料沉积装置7接收从未示出的焊接料熔化箱供给的熔化的焊接料，并朝焊接位置连续地喷出熔化的焊接料，以在该位置沉积熔化的焊接料，以及在焊接料排出/再循环过程中收回多余的焊接料，以在再加热状态下在焊接位置排出和沉积熔化的焊接料。这种喷射焊接料沉积装置7的大体配置类似于已知的装置(日本专利公开(A)No.2008-87068)。在此处，如以上所说明的，焊接部件4将喷射焊接料沉积装置7安装到单轴线台8和两轴线台9上，以能够分别沿一个轴线方向和两个轴线方向移动。另外，喷射焊接料沉积装置7被安装到单轴线台8和两轴线台9上，以能够通过未示出的机构围绕它们的支撑轴线旋转。在此处的喷射焊接料沉积装置7上，如图3所示，被设定沿垂直方向取向的外部管子11分成电机腔12和焊接料箱13。电机腔12设置有由电机14构成的驱动源。第一转子15设置在沿外部管子11的中心轴线取向的输出轴上。这种第一转子15具有位于其上
[0040]
5
CN 1020793 ACN 1020796 A
说 明 书
4/5页
的永久磁铁m1。另外，在焊接料箱13一侧，轴流式叶轮17被布置，以便经由第二转子16跨过分割电机腔12和焊接料箱13的壁而面向第一转子15。在轴流式叶轮17处的第二转子16具有位于其上的永久磁铁m2，以便跟随第一转子15的旋转。注意，优选地永久磁铁m2是性质即使在高温下也不变差的磁铁，也就是，高温不劣化型。[0041] 另外，围绕焊接料箱13的外部管子11由热绝缘材料来构造，用于防止熔化的焊接料的凝固。此外，在焊接料箱13内部，内置用于熔化焊接料和将其保持处于高温的加热器(未示出)。注意，在轴流式叶轮17处的第二转子16容纳在内部管子18中，该内部管子18设置在围绕焊接料箱13的外部管子11的内部。这种内部管子18形成有焊接料吸入孔18a，用于吸入在围绕在第二转子16附近的轴流式叶轮17的侧壁处在由外部管子11围绕内部管子18的外侧的空间中循环的焊接料。[0042] 另外，在内部管子18内部，在轴流式叶轮17上方，引导叶片19和引导件20固定到内部管子18的壁上。它们引导由于轴流式叶轮17而涡漩的熔化的焊接料，从内部管子18的顶侧将处于升高的排出压力状态的焊接料作为焊接料喷射流排出。另外，内部管子18的顶部敞开端形成狭窄的形状，形成在其前端具有喷嘴孔21h的喷射喷嘴21。设置在外部管子11的前端上的回流引导件22设置在这种喷射喷嘴21的近旁，以便围绕喷射喷嘴21的外侧。
[0043] 在此处，将更加详细地对喷射喷嘴21进行说明。喷射喷嘴21射出焊接料，以使得焊接料在被保持在喷射焊接料沉积装置7的上方的工件W中的焊接位置上沉积。注意，喷射喷嘴21的喷嘴孔21h形成扁平孔形状，通过未示出的机构使得喷射焊接料沉积装置7作为整体在单轴线台9和两轴线台9上围绕它们的支撑轴线旋转，从而使得喷射喷嘴21的喷嘴孔21h的纵向尺寸(喷射范围)与工件W上的焊接宽度匹配(参见图5-7)。注意，在图5-7显示的工件W，也就是印刷电路板Cb中，显示出这种状态：将要被安装的器件的导线(lead，未示出)被插入到焊接区(land)L中，焊接区L和安装的器件的导线被焊接在一起。也就是，显示出焊接区域依赖于焊接区L的数量而不同，也就是，安装的器件的数量(参见图8)。
[0044] 接下来将对使用以上述方式构造的喷射焊接料沉积装置7的喷射型焊接系统1的焊接处理的程序进行说明。工件W装载到通向喷射型焊接系统1的焊剂涂敷器2的传送路径中。在传送至焊剂涂敷器2时，涂覆喷嘴6用于用焊剂来涂覆工件W。[0045] 接下来，用焊剂涂覆的工件W被传送至预热部件3。在预热部件3处，工件W上的焊接位置被加热器h1至h4预热。接下来，预热的工件W被传送至焊接部件4。另外，在焊接部件4处，通过驱动单轴线台8和两轴线台9，以沿一个轴线方向(垂直于传送方向的方向)和两轴线方向移动喷射焊接料沉积装置7，使得安装到单轴线台8和两轴线台9上的喷射焊接料沉积装置7将焊接料沉积到焊接位置上且没有遗漏。[0046] 在这种情形中，可以根据焊接位置的焊接宽度使得喷射焊接料沉积装置7围绕单轴线台8和两轴线台9的支撑轴线旋转，以便使得喷射喷嘴21的喷嘴孔21h的纵向尺寸(喷射范围)匹配工件W的焊接宽度。这样，可以在将喷射喷嘴21的喷嘴孔21h的纵向尺寸和工件W的焊接宽度相匹配的状态下在所述台上移动喷射焊接料沉积装置7，以便覆盖焊接范围。
[0047] 在以上述方式完成焊接时，工件W被传送至冷却部件5。在冷却部件5处，可以通
6
CN 1020793 ACN 1020796 A
说 明 书
5/5页
过冷却扇10吹风到经过的工件W上，以将其冷却，之后可以排放已完成的焊接工件W。[0048] 根据本发明，射出熔化的焊接料，以使得焊接料在焊接位置沉积。此时，具有扁平孔形状的喷嘴孔的喷射喷嘴旋转，以使得喷嘴孔的纵向方向与用于焊接的焊接位置的宽度匹配，从而焊接料可以在焊接位置处沉积，而没有遗漏(参见图8)。不需要像过去一样布置大量的喷嘴，从而导致系统的尺寸变大。可以减小尺寸，可以降低资本成本，可以处理各种宽度的焊接位置，以及可以预期工件W(也就是，印刷电路板Cb)的生产率的改进。[0049] 在上文，对喷射型焊接系统1的例子进行了说明，但如上所说明的，喷射焊接料沉积装置不限于这种实施例。也就是，可以适当地配置喷射焊接料沉积装置，只要能够连续地压力供给熔化的焊接料和使得它在焊接位置沉积即可。另外，还可以将所述喷射型焊接系统1应用至用于制造其它装置的系统中。
7
CN 1020793 ACN 1020796 A
说 明 书 附 图
1/4页
图1
8
CN 1020793 ACN 1020796 A
说 明 书 附 图
2/4页
图2
9
CN 1020793 ACN 1020796 A
说 明 书 附 图
3/4页
图4
图3
图5
图6
10
CN 1020793 ACN 1020796 A
说 明 书 附 图
4/4页
图7
图8
11
