CN105163890B - 用于清洁焊接喷嘴的方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于清洁焊接喷嘴(3)连同焊接装置(1)的方法与设备(2)。为了方便彻底与容易清洁，在焊接喷嘴(3)上的杂质通过来自超声源的超声被移除。

Description

用于清洁焊接喷嘴的方法与设备

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于清洁焊接喷嘴的方法，根据权利要求8的前序部分的用于清洁焊接喷嘴的设备，以及根据权利要求15的焊接装置。

背景技术

从现有技术已经已知的是可用于将电子部件固定到印刷电路板的焊接装置的实例。例如从DE8408427U1已知这种焊接装置的基本结构。这里描述的焊接装置具有其中保存液态焊料的容器。设置在容器内部的是焊料压力室，向上指向的喷嘴安装在该焊料压力室上。在根据说明指令的使用中，通过泵将液态焊料泵入到焊料压力室中。由于那里出现的超压和通流，液态焊料流过喷嘴并且出现在其上端。出现的焊料然后流过喷嘴的外部并且返回到容器中。这导致了焊料波，待焊接的连接件被浸入到焊料波中，借此其被焊料润湿并且通过随后的冷却被焊接。

从现有技术中还已知的是用于超声焊接的装置的实例。

在D1(DE3218338A1)中描述的是焊接方法与焊接装置。在这里设定，位于待连接的部件的区域中的液态熔剂和/或焊剂还通过超声被置于振动中。根据该装置，焊料在反向波中流动到弯曲金属板(波形发生器)上，与提供的印刷电路板的传送方向相反。也可以设定，使焊料波沿着两个方向流动。超声源被设置在印刷电路板区域中的金属层下方。因此，波形发生器主要受到超声波。通过超声源，弯曲的金属板以及因此在其上流动的液态锡应该被置于振动中，使得在将部件电连接到焊接的印刷电路板的导体的焊接时，进行良好的清洁与润湿。这应该避免出现冷焊接点。

DE4432402A1公开了用于利用超声的无熔剂焊接的装置。根据该装置设定，印刷电路板在波峰焊喷嘴的焊料波上方引导，其中焊接装置通过至少一个超声电极(超声焊极：Sonotrode)被置于振动中。这涉及直接地通过焊料波覆盖超超声焊极的表面并且在超声焊极的表面上方紧密地引导印刷电路板。超声焊极是波形发生器与导向板的一部分。超声焊极的超声振动应确保待焊接的部件的表面的良好清洁与润湿。因此，利用熔剂待焊接部件的预处理应该不再是必需的。根据一个实施例，微型波被设置用于平面组件的逐个区域焊接。设置在焊料容器中的是超声焊极，该超声焊极是环形喷嘴的一部分。超声焊极与环形喷嘴设有竖直孔与水平连接孔，泵与其连接。通过泵，可以将焊料从焊料容器经过超声焊极泵送到喷嘴，以使焊料波在孔的焊料排出孔口处形成。焊料排出孔口居中地定位在环形喷嘴内，其中其角或圆弧形边缘区域形成焊料流的导向面以构成焊料波。根据该实施例，与超声焊极直接接触以及焊料在其中流动的喷嘴被置于振动中。

存在显著的考虑，可以将超声焊极集成在由液态焊料覆盖的小的波峰焊喷嘴的本体中，因为这涉及已知紧凑型超声焊极不能长期经受的温度。此外，超声焊极不能位于焊料浴外部并且与小的波峰焊喷嘴耦合，因为声波不仅被传送到小的波峰焊喷嘴，而且还被传送到整个焊料浴。声音到焊接区域的有目标的应用是不可能的。

JPH08-31703A公开了超声焊接装置(参见标题)。根据该装置，超声波的使用应该会提高焊接的质量，并且还使得能够通过使用熔剂进行分配。这里，超声源延伸到熔融焊料中。进行供给以使待焊接的部分受到超声波，并且用于通过气蚀移除气泡、油脂和油。还应借助超声波移除氧化层，由此增强焊接连接的质量。

JPH06-315765A公开了具有用于超声焊接的超声源的焊接装置。这里设定，待焊接的构件布置在焊接喷嘴的焊料浴中。在焊料浴中待焊接的构件的一侧上是超声源，并且与超声源相对安装的是反射器。从超声源到反射器的距离应该与使用的超声波的波长大致上相应。通过此种方式，待焊接的构件应该良好地布置在波的最大振幅的范围内。反射器旨在减小在超声焊接期间的能量消耗。

在JPH08-31703A和JPH06-315765A中公开的装置不适于选择性焊接，因为在这些类型的装置中，由于超声装置与焊接装置的结构，印刷电路板在这些装置上方的移动，以及此外此装置朝向印刷电路板的移动是不可能的。此外，超声波发生器也不可以定位在离开任意期望远处，因为超声不能在任意期望长度上方传送。

在JPS54/148137A中，超声波的目的是用于将焊料流动置于振动中，从而待焊接的物体与焊料之间的表面被活化，以便放弃使用熔剂。

在Leuze出版社的R.J.Klein的第二版的“电工程中的软焊接”的专业书籍第94到96页中，铝部件的软焊接被描述为超声焊接的唯一重要应用。这里还陈述“由于印刷电路板的质量不适于产生气蚀(在可接受的振幅与振动情况下)，因此在浴上或波上超声焊接是不可能的”。

上面描述的现有技术公开了超声焊接装置，其中通过超声产生的振动应产生然后局部地分离(气蚀)的液体的加速。特别地，待焊接的构件这里受到经由焊料传送的超声波。利用此装置应该能够放弃熔剂的使用，但是在实践中这从未实现。这在R.J.Klein的“电工程中的软焊接”的专业书籍中进行描述。

此外通过现有技术已知的是，其中焊料不在喷嘴的外侧上方流走。在这些喷嘴中设置有将喷嘴的内腔分开的例如以金属舌形式的插入件。当如按照规定使用时，焊料被传送通过喷嘴的内腔的一部分，在喷嘴的上端处排出，并且经由插入件流动到内腔的第二部分中并且然后可以被导走。

还存在不利用泵的焊接装置。在这些焊接装置中，焊接喷嘴的焊料冲压浸入到焊料浴中，同时在其上侧上以坑井的形式容纳一定数量的焊料。焊接喷嘴然后移动到待焊接的点处，其中此待焊接的点被浸入坑井中，使得其被润湿以焊料并且通过此种方式最终地被焊接。

全部类型的喷嘴都可以至少部分地是镀锡的，因为焊料优选地在镀锡表面上延伸，并且通过此种方式焊料可以被保持远离其它表面。在具有插入件的喷嘴的情形中，插入件是镀锡的，以使焊料沿着它延伸。在喷嘴不具有插入件的情形中，外表面至少部分地是镀锡的。

在此焊接装置的操作中发生的问题是形成所谓的焊瘤。这些焊瘤通常地包括熔剂残余物与从焊接物体洗刷掉的氧化物，其在焊料与大气氧的接触时形成。在DE8408427U1中已经描述了，必须不时地清洁喷嘴，以便确保焊料的连续流动。在此公开文献中提出，利用可以被引导到喷嘴内与外的针机械地不时地清洁喷嘴。然而，此清洁设备未充分地移除焊瘤并且还可能损坏喷嘴。还已知利用刷子从外部清洁喷嘴。

减少焊瘤形成的一个可能的方式是使用所谓的致动器。由EP0536472B1已知的是其中羧酸用作活化剂的焊接活塞。与活化剂混合的是在焊接点周围流动的保护性气体，这会导致在焊接点处以及周围区域没有形成焊瘤以及此外移除现有的焊瘤。此方法的弊端尤其是，需要使用另外的物质即活化剂。这些物质可以与焊料混合，其会影响焊接点的质量。活化剂还可能污染焊料在其中循环的焊接装置的焊料浴。最后，尽管使用活化剂，不可能完全地避免焊瘤的形成。

DE202009002666U1公开了用于利用清洁和/或活化剂清洁和/或活化焊接喷嘴的设备，其中通过控制单元将清洁和/或活化剂自动地供给到焊接喷嘴。

发明内容

因此本发明的目的是，提供用于清洁其中尽可能地移除焊瘤的焊接喷嘴的方法。

本发明的另一个目的是，提供用于清洁在焊接喷嘴的操作上具有最小可能影响的焊接喷嘴的方法。

根据权利要求1的方法达到了这些目的。

本发明的另一个目的是，提供用于清洁焊接喷嘴的设备，其使得能够以尽可能简单的方式尽可能最彻底地清洁焊接喷嘴。

本发明的另一个目的是，提供用于清洁焊接喷嘴的设备，其在焊接装置中的安装和使用，尽可能少地妨碍焊接装置的连续的操作。

通过根据权利要求的8用于清洁焊接喷嘴的设备达到这些目的。

本发明的另一个目的是，提供允许尽可能连续的操作的焊接装置。

通过按照权利要求15的焊接装置达到此目的。

有利的扩展方案是相应从属权利要求的对象。

根据本发明的用于清洁焊接喷嘴，尤其至少部分地镀锡的焊接喷嘴的方法，其特征特别是在于，借助声源的任意频率的声音从焊接喷嘴移除杂质，尤其是不期望的氧化物。已经表明的是，通过声音清洁焊接喷嘴尤其适于完全地从焊接喷嘴清除不期望的杂质。此特别有利的是，焊接喷嘴自身的材料不受损害。仅在喷嘴的表面上的杂质通过声音分离，并且喷嘴再次充分地起作用。

根据本发明的方法与根据本发明的设备尤其设计为用于选择性焊接。在选择性焊接中，液态焊料流动通过相对于组件可移动的最小波峰焊接喷嘴，并且在其上端排出。出现的焊料然后在喷嘴的外侧上流回到焊料浴中。通过这种方式形成焊料波，待焊接的组件连接的各个焊接区域或点浸入焊料波中，由此这些焊接区域或点通过焊料润湿并且通过随后的冷却焊接。

在本发明的范围中，声源理解为是用于产生16Hz到300kHz的频率以及由此用于产生声音和/或超声的声源。

特别地，使用用于产生至少100Hz或300Hz或600Hz或900Hz或1kHz或5kHz或10kHz或20kHz或25kHz或30kHz或35kHz直至40kHz或45kHz或50kHz或55kHz或60kHz并且优选地35kHz的频率。

在此频率范围内发生了气蚀，通过其实现了喷嘴表面的清洁。

为了清洁，声源被置于杂质的附近。这里特别有利的是，声源被置于与在焊接喷嘴的一端处形成的、尤其是焊料波的液态焊料接触。声音在液态焊料中显著更好地传播，则导致明显地更加彻底与更加完全地清洁。

在本发明的意义上的声源是用于产生可听到的声音和/或超声的装置，优选是一个或多个压电元件，如例如压电的石英或者陶瓷振荡器，或者如例如压电元件的超声源，或者线圈。术语“声音”不仅理解为能听到的声音而且理解为超声。

通过根据本发明的方法不再必要将清洁和/或活化剂供给到焊接喷嘴。根据现有技术，这些剂必须准备好并且如需要地计量。相反，本发明不需要消耗性材料。

如果焊接喷嘴进入操作中，那么在操作运行以后进行清洁，由于焊接喷嘴、尤其它们的镀锡部分在较长停机时间以后氧化并且形成焊瘤

当按照使用焊接喷嘴时通常的情形是处于连续操作中，即恒定地存在焊料波。

在操作中，由于燃烧的氧化物和/或熔剂的残余物而在焊接喷嘴的表面上，尤其在其外表面上发生结壳。

然而，待焊接的连接件或者电部件以及印刷电路板的一部分或者组件不在每个时间点浸入到焊料波中。这导致其中焊料波未润湿随后的焊接点的空闲时期。这些空闲时期可以用于执行清洁。由于此空闲时间本来在焊接喷嘴按照规定的使用中就发生，因此通过根据本发明方法的焊接喷嘴的清洁没有导致随后处理步骤的迟延。通过此种方式，尽管附加的清洁步骤，焊接过程的持续时间可以保持恒定。

两个或多个周期之间的时间间隔也限定为空闲时期。

组件的焊接以及焊接喷嘴的往返移动被描述为周期。此周期通常地持续30秒与10分钟之间或者1分钟与6分钟之间。尤其可以设定，在5-20个周期以后并且优选地在每第八到第十五周期以后清洁焊接喷嘴。

由于按照本发明设定在一个或多个周期以后清洁焊接喷嘴，免除了通过现有技术已知的耗时与成本强烈的清洁步骤，并且借助根据本发明的方法通过焊接喷嘴所必要的清洁，焊接过程仅略微地延迟。此外，可以通过产生清洁的和由此无故障的焊接区域或点的焊接喷嘴长久地执行焊接。

优选地通过声音或超声清洁焊接喷嘴大约3秒到1.5分钟，或者5秒到45秒并且尤其10秒到30秒。

此方法可以完全是自动的并且不要求焊接喷嘴的光学跟踪检查。

在根据本发明的方法的另一个有利扩展方案中，声源被引入到焊接喷嘴的至少一个孔口中。尤其在具有插入件的焊接喷嘴的情形中，杂质不仅发生在焊接喷嘴或插入件的最上边缘处，而且还在低洼区域中。通过将声源引入到焊接喷嘴的孔口中，这些杂质也可靠地被移除。与此同时，焊料通过焊接喷嘴的恒定流动确保杂质被带走。

为了即使在复杂结构的喷嘴情况下还可以确保完全清洁，在根据本发明的方法的有利的扩展方案中设定，声源在焊接喷嘴的至少一个孔口内部和/或沿着至少一个边缘和/或焊接喷嘴的一个插入件移动。如果焊接喷嘴例如设有细长的孔口，那么声源可以在孔口的一端处引入到孔口中并且然后沿着喷嘴的纵向延伸移动。通过此种方式，杂质在孔口的全部区域中被移除。在其中焊料在外侧流走的喷嘴的情形中，可以例如借助声源下方移动外表面，同时保持小的间距，从而按照简单的方式和方法并且通过材料的最小使用，可以将喷嘴的整个外表面消除杂质。

对于根据本发明的方法尤其优选的是，使用范围从30kHz到40kHz，尤其是35kHz的声音。这些频率范围已经表明对于焊接喷嘴的清洁来说是尤其有利的。在这种频率下有利的是，在穿过焊料传递的过程中很少氧进入焊料中，并且由此很少发生氧化。

对于根据本发明的方法尤其优选的是，使用范围从15kHz到2MHz，尤其是20kHz到300kHz的超声。这些频率范围已经表明对于焊接喷嘴的清洁来说是尤其有利的。

根据本发明的用于清洁焊接喷嘴尤其是至少部分镀锡的焊接喷嘴的设备，其特征尤其在于，设有至少一个声源。

用于清洁焊接喷嘴的设备被设置用于焊接装置中并且还在下面称为清洁设备。通过根据本发明的设备的超声源，焊接喷嘴的有效且彻底的清洁是可能的。

此声源优选地具有声音发生器与声音引导装置。这里声音发生器负责声音的实际产生，而声音引导装置将来自声音发生器的声音引导到焊料波或焊接喷嘴。声音发生器可以由此布置在距离焊接喷嘴一定距离处，这是有利的，因为声音发生器通常容易受到诸如其在焊接喷嘴中发生的较高温度。

此超声源优选地具有超声波发生器与超声波引导装置。这里超声波发生器负责超声的实际产生而同时超声波引导装置将来自超声波发生器的声音引导到焊料波或焊接喷嘴。超声波发生器可以由此布置在距离焊接喷嘴一定距离处，这是有利的，因为超声波发生器通常容易受到诸如其在焊接喷嘴中发生的较高温度。

声音或超声波引导装置可以设计成管状的，由于超声由管状可良好地引导。在声音或超声波引导装置的一端是声音或超声波发生器，另一端可以浸入到焊料波中。备选地，超声波引导装置还可以通过杆状本体引导声音或超声。即使在固体本体中，声音或超声也能够良好地传播。然后杆状本体同样可以保持在焊料波中或者直接地在焊接喷嘴上，以便去除杂质。

在根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的有利扩展方案中，声源或超声源可以在几个位置之间移动，其中，声源或超声源在第一清洁位置处能够接触焊料波并且在第二待命位置处不与焊料波接触。

设有移动装置以产生移动。

通过此种方式，根据本发明的设备可以在焊接喷嘴的进行的操作中安装。如果要焊接的组件或连接件位于焊接喷嘴上，尤其浸入到焊料波中，那么超声源处于此待命位置处。在此位置中其不阻挡此组件，从而可以完成如通过现有技术已知的焊接处理。如果现在组件不再处于焊接喷嘴的区域中，那么超声源可以被置于第一清洁位置中，在那里其消除掉焊接喷嘴的杂质。这些空闲阶段，其中因此没有待焊接的组件，可以由用于清洁焊接喷嘴的设备充分使用。在下一个组件达到焊接喷嘴的区域以前不久，根据本发明的设备重新被移动到待命位置中，从而下一个组件也可以如通常地并且没有延迟地焊接。

超声源也可以是固定的。然后焊接喷嘴或选择性焊接装置通过移动装置移动到声源或超声源以便清洁。

备选地，超声源也可以是固定的。然后焊接喷嘴并且如果必要地焊料浴是围绕超声源移动以便清洁。

在根据本发明的设备的有利的扩展方案中，该设备具有声源或超声源定位在其中的盖状元件。该盖状元件在此有利地如此设计为，使得其以最小间距抵靠在喷嘴的外部形状上。为了清洁焊接喷嘴，盖状元件被套到焊接喷嘴上。因此，盖状元件与焊接喷嘴的外部几何形状形成声音或超声可以在其中更容易地传播的间隙，由此确保焊接喷嘴的彻底清洁。声音通过位于间隙中的焊料传送。

在本发明的范围中设有多个声源或超声源也认为是特别有利的。通过这种方式能够同时地清洁焊接喷嘴的多个区域。对于具有插入件的喷嘴来说，具有两个声源或超声源的设备是尤其适合的，其中，分别有一个声源或超声源被插入到通过插入件分开的喷嘴的两个子孔口中的每个自孔口中。多个声源或超声源的使用与盖状元件的结合也是有利的，由于通过此种方式可以在无需移动盖状元件的情况下清洁喷嘴的整个外表面。然而，如果设有多个声源或超声源，那么此设备甚至可以然后执行移动。在此情形中，多个声源或超声源用于减少清洁时间。

为了即使在焊接喷嘴的孔口内部也能够实现彻底清洁，根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的有利的扩展方案设定，该设备具有至少一个杆状元件或者构成为杆状元件，使得声源或超声源布置在杆状元件上。这也使得能够清洁焊接喷嘴的低洼区域。然后，可以将杆状元件插入到焊接喷嘴的孔口中并且清洁低洼区域。

由此也可以彻底地并且在可接受的时间期间内清洁具有多个孔口的焊接喷嘴，在根据本发明的设备的有利的扩展方案中设定，本设备具有叉形区域。此种扩展方案的形式尤其适于具有多个彼此平行延伸的孔口的焊接喷嘴。当叉形区域具有多个尖头，超声源布置在至少两个尖头上时这是尤其有利的。这里，叉形区域可以如此地设计成，使得一个尖头浸入到焊接喷嘴的一个其他的孔口中并且另一个尖头浸入到焊接喷嘴的一个其他的孔口中，从而具有声源或超声源的尖头同时位于两个孔口中。通过此种方式，可以同时清洁两个孔口。如果存在有多于两个尖头，那么还能够在其它尖头上设有声源或超声源。优选地，在每个尖头上设置有声源或超声源。

优选地，根据本发明的设备的超声源产生15kHz到2MHz，尤其20kHz到300kHz的范围内的超声。这些频率范围对于焊接喷嘴的清洁来说是尤其有利的。

根据本发明的一种扩展方案，设有喷射保护装置用以在焊接喷嘴的清洁中将围绕喷射的焊料传导走。喷射保护装置构成为管状本体，从而在清洁中其微小间隔开距离地包围声源或超声源。声源或超声源优选地产生驻波。在驻波的零交叉区域中没有或者仅具有微小的振动。喷射保护装置由此优选地在零交叉的区域中固定在超声波引导装置上，以使其不振动并且由此不会松散。喷射保护装置还可以固定在超声焊接的上方。

在清洁中，围绕喷射的焊料对着管状本体的内衬里壁喷射并且从那里在重力下向下延伸到焊料中或者到焊料浴中，例如在喷嘴中为了选择性地焊接而存在的焊料浴，用于接收在喷嘴的外表面上方向下延伸的焊料。管状本体优选地是弹性玻璃纤维软管，其可以拉罩到在声源或超声源上，使其延伸从该声源或超声源伸出大约2mm到2.5mm或者5mm到1.5cm并且尤其7mm直至1cm。由于软管的弹性构成，喷射保护装置的此端部可以设计为朝向焊接喷嘴成锥形地逐渐缩小。能够实现焊料的导出的其它的适当材料也是可设想的。

喷射保护装置还可以由另一种适当的导出焊料的或者甚至吸收焊料的材料构成。

喷射保护装置的刚性构成也是可能的。

根据本发明的焊接装置具有至少一个焊接喷嘴与用于清洁根据上面描述的焊接喷嘴的至少一个设备。优选地，在此用于清洁焊接喷嘴的设备的超声源可以引入到焊接喷嘴的至少一个孔口中和/或盖状地包围它。

优选地，声源或超声源的数量与清洁设备的几何形状与存在的喷嘴匹配。在此，在具有多个焊接喷嘴的焊接装置中，可以设有中央的清洁设备，其可以如此设计成，使得通过该设备可以清洁全部的焊接喷嘴。备选地，可以设有多个清洁设备，尤其用于每个焊接喷嘴或每种焊接喷嘴形状设有特别地适配的清洁设备。对于DE10215963A1的焊接装置来说，例如可以设有两个清洁设备，一种用于管状的焊接喷嘴并且另一种用于细长的焊接喷嘴。

优选地，根据本发明的焊接装置是波焊接装置，尤其是小型波焊接装置和/或多波和/或选择性焊接装置，或者具有以焊接冲头形式的一个或多个焊接喷嘴的焊接装置。

在具有焊接喷嘴的选择性焊接装置中清洁设备是特别有利的，其中印刷电路板与焊接喷嘴相对于彼此移动并且通过坐标系控制。在这种焊接装置中，可以已经借助一个唯一的清洁设备来清洁各单个喷嘴，这又是特别经济的。

附图说明

借助下面九幅图通过实例示出和说明本发明，其中示出：

图1：具有根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的第一实施例的焊接喷嘴；

图2：具有根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的另一个实施例的图1的焊接喷嘴；

图3：具有插入件以及根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的另一个实施例的焊接喷嘴；

图4：具有根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的另一个实施例的图1的焊接喷嘴；

图5：根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的另一个实施例；

图6：根据本发明的用于清洁设备的超声源的实施例；

图7：根据本发明的用于清洁设备的超声源的另一个实施例；

图8：根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的另一个实施例；以及

图9：根据本发明的用于清洁焊接喷嘴的设备的又一个实施例。

具体实施方式

图1中以纵剖面示出的焊接装置1的焊接喷嘴3具有管状横截面。在焊接喷嘴3内部的是液态焊料，该液态焊料通过焊接装置(未示出)的其它部件传送通过焊接喷嘴3并且通过口6在其上端排出。这形成了液态焊料的焊料波(Lotwelle)5，待焊接的组件或连接件可以浸入其中以使其湿润并且通过这种方式焊接。

在焊接喷嘴3的上端设有或者可以设有用于清洁焊接喷嘴的设备(此后称为清洁设备2)。清洁设备2具有与焊接喷嘴3的形状相匹配的盖状元件7并且由此也具有管状横截面，其中，其内径略微地大于焊接喷嘴3的外径。

超声源4位于盖状元件7的中心区域。

盖状元件可以是作为超声源的一部分的超声波引导装置的形式。

为了实施根据本发明的方法，打开超声源4，从而其发射超声。超声源4同时与焊料波5接触。超声能够在盖状元件7与焊接喷嘴3之间形成的间隙11中传播，并且特别是在焊料波5中传播。以这种方式，超声达到特别存在于焊接喷嘴3的外表面上的杂质，并且使杂质从焊接喷嘴3分离。杂质被焊料的连续流带走，使得在清洁过程完成时，它们不再粘附在焊接喷嘴3上。

在图2中示出了根据本发明的清洁设备2的另一个实施例，在该清洁设备中不设有盖状元件。这里，清洁设备2包括臂12，在臂的端部设有超声源4。超声源4此时从臂12开始，对准到焊接喷嘴3的外表面。臂12可旋转地绕与焊接喷嘴3的中心轴线对应的轴线安装。如果臂12绕该旋转轴线旋转，那么超声源4逐渐地覆盖焊接喷嘴3的整个圆周。臂12是可伸缩的并且由此可适用于具有不同直径的焊接喷嘴。

在根据本发明的清洁设备2的该实施例中，超声源4同样浸入到焊料波5中。清洁由于超声源4的超声波能够特别良好地在液态焊料中传播，所以这会导致特别彻底的清洁。

图3中示出的焊接喷嘴3是具有插入件9的焊接喷嘴。在该焊接喷嘴3的情况下，液态焊料不会在焊接喷嘴3的外表面上流走，而是从第一子腔室13流入到第二子腔室14。两个子腔室13、14通过插入件9分离。这产生了在插入件9上方从第一子腔室13跳入第二子腔室14的焊料波5。在这样的喷嘴中插入件9通常是镀锡的。

尽管原则上也能够仅通过一个超声源4来清洁该喷嘴，其方式为：将该超声源首先引入到第一子腔室13并且然后引入到第二子腔室14，但是在图3中示出的根据本发明的清洁设备2的实施例中设有叉形区域10，在该叉形区域处设备2分成几个尖头15。在描述的实施例中有两个尖头15，其中，在两个尖头中的每个上都设有超声源4。一个超声源4被引入到第一子腔室13中并且第二超声源4被引入到第二子腔室14中。通过这种方式，这两个超声源4都与焊料波5接触。借此，可以同时地去除第一子腔室13与第二子腔室14中的杂质。

根据未示出但是与图3中所示类似的实施例，焊接喷嘴可以具有带有多个第一子腔室的镀锡插入件，其中，根据本实施例如上所述的插入件9形成溢出边缘。

同样在具有镀锡插入件的焊接喷嘴的情况下，可以由此在两侧上或者同时清洁这些焊接喷嘴。

在根据图4的根据本发明的清洁设备2的实施例中，还设有两个超声源4。清洁设备2具有套在焊接喷嘴3上方的盖状元件7。由于在这种类型的焊接喷嘴3中首先必须清洁外部，因此这样布置超声源4使得它们在焊接喷嘴3的外表面的区域中与焊料波5接触。以这种方式，外表面被彻底地清洁。

图5示出了根据本发明的清洁设备2的实施例，其可以用于清洁不同形状的焊接喷嘴。清洁设备2具有操纵臂16，在操纵臂的端部上设有超声源4。超声源4可以牢固地安装在操纵臂16上。可选地，操纵臂16可以装配有夹紧件(未示出)，借其可以可选地提起和放下超声源4。由于操纵臂16能够在间隙中自由地移动并且可以被适当地编程，因此可能的是，操纵臂16穿过不同的焊接喷嘴并且在各种情况下将超声源4浸入到焊料波中。以这种方式，能够彻底清洁不同类型的焊接喷嘴。

图6示出了根据本发明的用于清洁设备的超声源4的实施例。超声源4在一端具有产生超声的超声波发生器17。在产生以后，超声进入使超声放大的超声波放大器18中。然后超声沿着箭头所示的方向被引导穿过管状的超声波引导装置19以便由此集中地在超声源4的扩展端离开。在如所规定的那样使用的情况下，该端部与焊接喷嘴或者焊料波接触，借此超声进一步在焊料波或者焊接喷嘴中传播。

图7示出了超声源4的可选的设计方案，其中超声波引导装置是杆状的，即由固体材料制成的。超声从超声波发生器17被直接传送到在超声那里传播出来的超声波引导装置19。超声波引导装置19的自由端然后可以如所规定的那样使用的情况下与焊料波或者焊接喷嘴接触。

代替超声源，根据本发明还可以设置声源。

根据本发明还提供了焊接装置1(图9)。该焊接装置1包括至少一个焊接喷嘴3和至少一个用于清洁焊接喷嘴的设备2。

用于清洁焊接喷嘴的设备2包括具有超声波发生器17的超声源4，在该超声波发生器上设置超声波引到设备19。超声源4还可以具有超声波放大器(未示出)。超声波引导装置19是盖状元件的形式。

焊接喷嘴3和用于清洁焊接喷嘴的设备2可以通过移动装置相对地朝向彼此移动，以这种方式焊接喷嘴3可以被布置在用于清洁焊接喷嘴的设备2的下方的区域中，使得声音或超声波引导装置19与从焊接喷嘴、特别是最小波峰焊喷嘴出现的焊料接触。以这种方式，由声源或超声源发射的声波可经过焊料被传送朝向喷嘴3，特别是焊接喷嘴的外表面以便选择性焊接。

根据本发明还提供了焊接装置1(图8)。焊接装置1包括至少一个焊接喷嘴3和至少一个用于清洁焊接喷嘴的设备2。

用于清洁焊接喷嘴的设备2包括具有超声波发生器17的超声源4，在该超声波发生器17上安装超声波引到装置19。超声源4还可以具有超声波放大器18(未示出)。超声波引导装置19是杆状元件的形式。超声波引导装置19被盖状元件7围绕。

在本实施例中，用于清洁焊接喷嘴的设备2是不可移动的。具有焊料浴的波峰式焊接机的横移装置可以用于焊接喷嘴的相对移动，以使后者如上所述地被定位。

其中焊接喷嘴3是静止的并且用于清洁焊接喷嘴的设备2是可移动的反向布置也是可能的。此外，焊接喷嘴3和用于清洁焊接喷嘴的设备2借助移动装置都可以是可移动的。

焊接装置优选地是具有最小波峰焊接喷嘴的选择性焊接装置。

根据本发明的扩展方案，提供喷射保护装置20以在焊接喷嘴(图8)的清洁过程中带走围绕喷射的焊料。喷射保护装置20这样被设计为软管或管状本体使得在清洁过程中其以最小的间隙包围清洁设备，特别是超声波引导装置(，特别是该超声波引导装置是盖状元件的形式时)，或者还有声源或超声源以及焊接喷嘴。在清洁过程中，围绕喷射的焊料再次对着管状本体的内衬壁喷射，并且由于重力从那里向下跑到液态焊料中或者跑到单独的收集容器中。管状本体20优选地是玻璃纤维管。也可设想具有足够热阻并且方便带走焊料的其它适当材料。

声源或超声源优选地产生驻波。在驻波的零交叉区域中没有或者仅有最小振动。喷射保护装置20因此优选地在零交叉的区域中固定到超声波引导装置19上，使得后者不振动并且因此不会变得松弛。喷射保护装置也可以被固定在超声焊极上方。

用于清洁焊接喷嘴的设备2还可以是手持设备的形式用于手动清洁焊接喷嘴，使得在预定数量的周期之后手动地清洁焊接喷嘴。该手持设备包括具有超声波发生器和超声波引导装置、以及如果需要的话连同超声波放大器的至少一个超声源4。

根据本发明的清洁设备特别优选用于选择性焊接装置，因为该焊接装置具有单独的焊接喷嘴，通过根据本发明的清洁设备良好地清洁该焊接喷嘴。在具有单个大的细长焊料波的波峰焊接机的情况下，还仍可以使用根据本发明的清洁设备，但是清洁占用更多时间。

附图标记清单

1 焊接装置

2 清洁设备

3 焊接喷嘴

4 超声源

5 焊料波

6 孔口

7 盖状元件

8 边缘

9 插入件

10 叉形区域

11 间隙

12 臂

13 第一子腔室

14 第二子腔室

15 尖头

16 操纵器臂

17 超声波发生器

18 超声波放大器

19 超声波引导装置

20 喷射保护装置

Claims (51)

1.一种用于超声清洁至少部分地镀锡的焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，不期望的氧化物杂质在空闲期间通过来自超声源(4)的超声被移除。

2.根据权利要求1所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，所述超声源(4)被置于与液态焊料接触。

3.根据权利要求1所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，所述焊接喷嘴(3)被置于操作中，其中在焊接喷嘴(3)上产生清洁以便选择性地焊接。

4.根据权利要求2所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，所述焊接喷嘴(3)被置于操作中，其中在焊接喷嘴(3)上产生清洁以便选择性地焊接。

5.根据权利要求1所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，通过声音或超声清洁所述焊接喷嘴(3)3秒到1.5分钟。

6.根据权利要求4所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，通过声音或超声清洁所述焊接喷嘴(3)3秒到1.5分钟。

7.根据权利要求1所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，所述超声源(4)被引入到所述焊接喷嘴(3)的至少一个孔口(6)中。

8.根据权利要求6所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，所述超声源(4)被引入到所述焊接喷嘴(3)的至少一个孔口(6)中。

9.根据权利要求1所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，所述超声源(4)在所述焊接喷嘴(3)的至少一个孔口(6)内和/或沿着至少一个边缘(8)和/或沿着所述焊接喷嘴(3)的插入件(9)移动。

10.根据权利要求8所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，所述超声源(4)在所述焊接喷嘴(3)的至少一个孔口(6)内和/或沿着至少一个边缘(8)和/或沿着所述焊接喷嘴(3)的插入件(9)移动。

11.根据权利要求1所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，使用在至少5kHz到60kHz的范围内的超声。

12.根据权利要求10所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，使用在至少5kHz到60kHz的范围内的超声。

13.根据权利要求2所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，所述液态焊料是焊料波(5)。

14.根据权利要求5所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，通过声音或超声清洁所述焊接喷嘴(3)5秒到45秒。

15.根据权利要求5所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，通过声音或超声清洁所述焊接喷嘴(3)10秒到30秒。

16.根据权利要求6所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，通过声音或超声清洁所述焊接喷嘴(3)5秒到45秒。

17.根据权利要求6所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，通过声音或超声清洁所述焊接喷嘴(3)10秒到30秒。

18.根据权利要求11所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，使用在10kHz到50kHz的范围内的超声。

19.根据权利要求11所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，使用在15kHz到40kHz的范围内的超声。

20.根据权利要求11所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，使用至少35kHz的超声。

21.根据权利要求12所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，使用在10kHz到50kHz的范围内的超声。

22.根据权利要求12所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，使用在15kHz到40kHz的范围内的超声。

23.根据权利要求12所述的用于超声清洁焊接喷嘴(3)的方法，其特征在于，使用至少35kHz的超声。

24.一种用于清洁至少部分地镀锡的焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述设备包括至少一个声源(4)和移动设备，其中所述移动装置设计为，使得在清洁位置处所述设备以及所述焊接喷嘴布置为，使得所述焊接喷嘴可以是清洁的，并且在待命位置处所述设备与所述焊接喷嘴彼此如此隔开，使得可以焊接组件。

25.根据权利要求24所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源或所述焊接喷嘴(3)通过所述移动装置执行彼此的相对运动，能够在几个位置之间移动，其中在第一清洁位置处所述超声源(4)能够与焊料波(5)接触，并且在第二待命位置处不与所述焊料波(5)接触。

26.根据权利要求24所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述设备(2)具有所述超声源(4)定位在其中的盖状元件(7)，其中所述盖状元件是超声波引导装置(19)。

27.根据权利要求25所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述设备(2)具有所述超声源(4)定位在其中的盖状元件(7)，其中所述盖状元件是超声波引导装置(19)。

28.根据权利要求24所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述设备(2)具有至少一个杆状元件或者构成为杆状元件，其中所述超声源(4)可以安装在所述杆状元件上。

29.根据权利要求27所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述设备(2)具有至少一个杆状元件或者构成为杆状元件，其中所述超声源(4)可以安装在所述杆状元件上。

30.根据权利要求24所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述设备(2)具有叉形区域(10)。

31.根据权利要求29所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述设备(2)具有叉形区域(10)。

32.根据权利要求24所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述叉形区域(10)具有多个尖头，超声源(4)定位在至少两个尖头上。

33.根据权利要求31所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述叉形区域(10)具有多个尖头，超声源(4)定位在至少两个尖头上。

34.根据权利要求24所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源(4)产生在5kHz到60kHz范围的超声。

35.根据权利要求33所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源(4)产生在5kHz到60kHz范围内的超声。

36.根据权利要求24所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述声源具有用于带走焊料的管状喷射保护装置。

37.根据权利要求35所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述声源具有用于带走焊料的管状喷射保护装置。

38.根据权利要求34所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源(4)产生在10kHz到50kHz范围内的超声。

39.根据权利要求34所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源(4)产生在15kHz到40kHz范围内的超声。

40.根据权利要求34所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源(4)产生35kHz的超声。

41.根据权利要求35所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源(4)产生在10kHz到50kHz范围内的超声。

42.根据权利要求35所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源(4)产生在15kHz到40kHz范围内的超声。

43.根据权利要求35所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备，其特征在于，所述超声源(4)产生35kHz的超声。

44.一种焊接装置，其具有至少一个焊接喷嘴(3)与至少一个根据权利要求24所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备(2)。

45.根据权利要求44所述的焊接装置，其特征在于，所述超声源(4)可以引入到所述焊接喷嘴(3)的至少一个孔口(6)中或者包括以盖状形状的所述焊接喷嘴，使得通过所述超声源发射的声音传送到所述焊接喷嘴的内和/或外表面。

46.根据权利要求44所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置(1)是波焊接装置和/或冲孔焊接装置。

47.根据权利要求46所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置(1)是小型波焊接装置和/或多波和/或选择性焊接装置。

48.一种焊接装置，其具有至少一个焊接喷嘴(3)与至少一个根据权利要求37所述的用于清洁焊接喷嘴(3)的设备(2)。

49.根据权利要求48所述的焊接装置，其特征在于，所述超声源(4)可以引入到所述焊接喷嘴(3)的至少一个孔口(6)中或者包括以盖状形状的所述焊接喷嘴，使得通过所述超声源发射的声音传送到所述焊接喷嘴的内和/或外表面。

50.根据权利要求49所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置(1)是波焊接装置和/或冲孔焊接装置。

51.根据权利要求50所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置(1)是小型波焊接装置和/或多波和/或选择性焊接装置。