CN110172660A - 一种镀锡焊带冷却系统及其冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镀锡焊带冷却系统及其冷却方法，包括：锡炉、镀锡模具、空气放大器、转向轮、牵引轮和机架；其中，所述机架的底端固定有锡炉，所述锡炉内设置有过线轮，所述锡炉的上方从下往上依次设置镀锡模具、空气放大器、转向轮和牵引轮，所述转向轮和牵引轮分别转动固定在机架的上端；铜线依次穿过锡炉内的过线轮、镀锡模具、空气放大器、转向轮和牵引轮。该镀锡焊带冷却系统通过空气放大器的高速、大容量气流和冷却机构的热传导对镀锡焊带进行快速降温冷却，保证镀锡焊带具有较好的品质；其冷却方法简单，可将镀锡焊带的温度从235℃‑255℃快速降低至28‑32℃。

Description

一种镀锡焊带冷却系统及其冷却方法

技术领域

本发明涉及镀锡焊带领域，具体涉及一种镀锡焊带冷却系统及其冷却方法。

背景技术

在镀锡焊带物理和电性能满足组件厂使用的前提下，表面质量越来越受到重视，其中，焊带产品表面擦伤尤为关键，表面若擦伤不仅影响产品外观而且起不到保护铜基材防氧化的功能。目前市场对于焊带镀锡冷却有3种方式：1)用轴流风机吹刷焊带表面进行冷却；2)加装工业冷风机，对从锡炉到导线轮这段焊带进行局部降温冷却；3)在驱动导轮处加长鼓风机对驱动轮进行降温冷却。此外，将3种冷却方式组合进行冷却。轴流风机和鼓风机受制于环境温度，降温冷却不稳定，冬夏反差大；在降温不充分的情况下，镀锡铜带到后端工艺环节极易划伤。

现有技术主要通过间接冷却的方式对焊带进行降温冷却，其热交换效率低，在有限的距离下不能将焊带温度降低到室温，当焊带在80℃左右的温度下持续牵引下会伤害到表面的锡层。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种镀锡焊带冷却系统及其冷却方法，该镀锡焊带冷却系统通过空气放大器的高速、大容量气流和冷却机构的热传导对镀锡焊带进行快速降温冷却，保证镀锡焊带具有较好的品质；其冷却方法简单，可将镀锡焊带的温度从235℃-255℃快速降低至28-32℃。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

(一)一种镀锡焊带冷却系统，包括：锡炉、镀锡模具、空气放大器、转向轮、牵引轮和机架；其中，所述机架的底端固定有锡炉，所述锡炉内设置有过线轮，所述锡炉的上方从下往上依次设置镀锡模具、空气放大器、转向轮和牵引轮，所述转向轮和牵引轮分别转动固定在机架的上端；铜线依次穿过锡炉内的过线轮、镀锡模具、空气放大器、转向轮和牵引轮。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，从前端退火出来的铜线依次穿过锡炉内的过线轮、镀锡模具、空气放大器、转向轮和牵引轮，从牵引轮出来的镀锡铜线进入下一环节。在正常镀锡过程中，锡炉设定温度在235℃-255℃之间，常规的镀锡焊带用铜线由于尺寸截面比较小(≦1.2X0.25mm²)、导热率高，在≦0.5s的时间里被加热到和锡液同等温度，铜基材表面附着锡液的铜线经过镀锡模具垂直向上牵引，经过空气放大器的高速高压气流对铜线表面进行持续快速冲刷，带走镀锡铜线的热量，快速降低镀锡铜线的温度，再经过空气放大器上方1.5米的冷却区，镀锡铜线温度降为60℃-80℃(表面硬化)后进入转向轮和牵引轮。

其中，空气放大器的降温原理为：对镀锡焊带用铜线进行初步冷却，空气放大器用少量压缩空气作为动力源，带动周围空气流动形成高压、高速气流，流量为耗气量的50倍，压缩空气经进气口流入环形腔后，高速流过环形喷嘴，这股初级气流吸附在轮廓的表面，于是在空腔中心产生一低压区，因而周围大量的空气被吸入，初级气流和周围气流汇合后就形成高速、大容量的气流从空气增强器流出，强对流空气能带走镀锡铜线表面大量的热辐射能量，从而降低铜线线材温度。本发明的镀锡焊带冷却系统通过空气放大器的高速、大容量的气流对镀锡焊带进行冷却，达到快速降低镀锡焊带温度的作用，保证镀锡焊带具有较好的品质。

优选的，所述空气放大器为多个。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，空气放大器可为多个，纵向均匀布置，如空气放大器为3个，穿过镀锡模具的镀锡铜线经过第一个空气放大器时温度高达160℃(锡层基本凝结，无流动性)，依次经过第二、第三个空气放大器，再经过第三个空气放大器上方1.5米的冷却区，镀锡铜线温度降为60℃-80℃(表面硬化)后进入转向轮和牵引轮。通过3个空气放大器高速高压气流对铜线表面进行持续快速冲刷，带走镀锡铜线的热量，降低镀锡铜线的温度。

优选的，还包括冷却机构，所述冷却机构设置于所述牵引轮上。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，牵引轮上的冷却机构内有冷却水，通过冷却水的循环对牵引轮直接进行热传导冷却，从而降低牵引轮上缠绕的镀锡铜线的温度，使镀锡铜线的出线温度保持在30℃±2℃，保证了镀锡焊带的充分冷却。

优选的，所述冷却机构包含驱动装置、空心转轴、法兰管、进水管、盖板、分水器和喷流管；所述机架上固定有法兰管，所述法兰管内套设有空心转轴，所述空心转轴与所述法兰管通过轴承连接，所述驱动装置用于驱动所述空心转轴转动；所述空心转轴的右端内壁上设置有回水槽，所述空心转轴内套设有进水管，所述进水管的右端外侧壁通过轴承与所述空心转轴的右端内侧壁转动连接；所述回水槽沿空心转轴轴向的长度大于所述轴承的高度；所述空心转轴的右端外侧壁通过固定装置与所述牵引轮固定连接，所述牵引轮右侧设置有凹槽，所述凹槽内装配有分水器和喷流管，所述凹槽的端部固定有盖板；所述进水管的右端纵向对称依次连通有分水器和喷流管，所述进水管的外侧壁与所述空心转轴的内侧壁之间形成回水通道。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，机架上固定有法兰管，法兰管内套设有空心转轴，空心转轴与法兰管通过轴承连接，驱动装置用于驱动空心转轴转动。空心转轴内套设有进水管(进水管固定不动)，进水管的右端外侧壁通过轴承与空心转轴的右端内侧壁转动连接。空心转轴的右端内壁上设置有回水槽，回水槽沿空心转轴轴向的长度大于轴承沿空心转轴轴向的高度，使进水管的外壁、空心转轴的内壁之间的回水通道与牵引轮上的凹槽相连通，使回水通畅。空心转轴的右端外侧壁通过固定装置与牵引轮固定连接，牵引轮右侧设置有凹槽，凹槽的端部密封固定有盖板，盖板和凹槽之间形成密封的空腔，进水管的右端纵向对称依次连通有分水器和喷流管，分水器和喷流管位于密封的空腔内。

冷却机构的冷却方法为：具体如图2，冷却水(冷却水由工业冷水机提供)从进水管的内部导流到上下两侧的分水器，通过喷流管喷射到牵引轮的侧壁上，对牵引轮上缠绕的镀锡铜线进行降温，通过与牵引轮进行热交换后的水通过密封的空腔，接着通过回水通道流出，冷却水循环如图2中的箭头所示。

优选的，所述牵引轮上周向设置有多个齿槽。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，牵引轮上周向设置有多个齿槽，对镀锡铜线进行多次缠绕，增大镀锡铜线与牵引轮的接触面积，能够对镀锡铜线进行快速降温，效率更高。

优选的，所述驱动装置包含电机、主动带轮、从动带轮和传送带；所述电机的输出轴上固定有主动带轮，所述空心转轴的左端固定有从动带轮，所述主动带轮和从动带轮通过传动带连接。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，电机输出轴上的主动带轮通过传动带，带动从动带轮的转动，从动带轮与空心转轴键连接，从动带轮的转动带动空心转轴的转动，进而带动与从动带轮固定连接的牵引轮的转动，实现对镀锡铜线的缠绕。

优选的，所述主动带轮和从动带轮分别为齿形带轮，所述传送带为齿形皮带。

优选的，还包括双通道旋转接头，所述空心转轴的左端外侧壁上具有外螺纹，所述双通道旋转接头的螺纹端和空心转轴的外螺纹端通过螺母连接；所述进水管穿过所述双通道旋转接头并伸出所述双通道旋转接头外。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，冷却水通过双通道旋转接头的进水口进入进水管内部，热交换后的回水通过双通道旋转接头的出口流出；即双通道旋转接头内的两条通道，一条通道用于冷却水进水，另一条通道用于热交换后的回水流出。

优选的，所述固定装置包含法兰、固定螺栓；所述空心转轴的右端固定有法兰，所述法兰上均匀设置有多个固定螺孔，所述牵引轮上设置有相对应的固定螺孔，所述固定螺孔内装配有固定螺栓，所述固定螺栓依次穿过牵引轮和法兰上的相对应的固定螺孔，将空心转轴与牵引轮固定连接。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，空心转轴的右端固定有法兰，法兰和牵引轮相对应的位置均匀开设四个固定螺孔，固定螺栓依次穿过牵引轮和法兰上的相对应的固定螺孔将空心转轴与牵引轮固定连接，使牵引轮随空心转轴的转动而转动。

优选的，所述凹槽上设置有多个螺孔，所述盖板上设置有相对应的螺孔，所述螺孔内装配有螺栓，所述螺栓依次穿过盖板和凹槽上相对应的螺孔，将盖板与牵引轮固定连接。

根据本发明的镀锡焊带冷却系统，盖板盖合在凹槽上，使盖板和凹槽之间形成密封的空腔；盖板和凹槽上开设有相对应的四个螺孔，螺栓依次穿过盖板和凹槽上相对应的螺孔，将盖板与牵引轮固定连接，使空腔密封，保证热交换的水顺利回流至回水通道内。

(二)一种镀锡焊带冷却方法，包括以下步骤：

铜线依次穿过锡炉内的过轮、镀锡模具、空气放大器、转向轮和牵引轮；其中，空气放大器和牵引轮上的冷却机构分别对铜线进行冷却。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明的镀锡焊带冷却系统的结构示意图；

图2是本发明的冷却机构的立体结构示意图；

图3是图2的剖视图；

图4是图2中空心转轴的结构示意图。

在以上图中：1锡炉；101过线轮；2镀锡模具；3空气放大器；4转向轮；5牵引轮；501齿槽；502凹槽；6机架；7铜线；8空心转轴；801回水槽；9法兰管；10进水管；11盖板；12分水器；13喷流管；14轴承；15从动带轮；16键；17双通道旋转接头；18法兰；19螺栓；20回水通道。

具体实施方式

参考图1-4，根据本发明的内容的实施例所提出的一种镀锡焊带冷却系统，包括：锡炉1、镀锡模具2、空气放大器3、转向轮4、牵引轮5和机架6；其中，所述机架6的底端固定有锡炉1，所述锡炉1内设置有过线轮101，所述锡炉1的上方从下往上依次设置镀锡模具2、空气放大器3、转向轮4和牵引轮5，所述转向轮4和牵引轮5分别转动固定在机架6的上端；铜线7依次穿过锡炉1内的过线轮101、镀锡模具2、空气放大器3、转向轮4和牵引轮5。

在以上实施例中，从前端退火出来的铜线7依次穿过锡炉1内的过线轮101、镀锡模具2、空气放大器3、转向轮4和牵引轮5，从牵引轮5出来的镀锡铜线7进入下一环节。在正常镀锡过程中，锡炉1设定温度在235℃-255℃之间，常规的镀锡焊带用铜线7由于尺寸截面比较小(≦1.2X0.25mm²)、导热率高，在≦0.5s的时间里被加热到和锡液同等温度，铜基材表面附着锡液的铜线7经过镀锡模具2垂直向上牵引，经过空气放大器3的高速高压气流对铜线7表面进行持续快速冲刷，带走镀锡铜线7的热量，快速降低镀锡铜线7的温度，再经过空气放大器3上方1.5米的冷却区，镀锡铜线7温度降为60℃-80℃(表面硬化)后进入转向轮4和牵引轮5。

其中，空气放大器3的降温原理为：对镀锡焊带用铜线7进行初步冷却，空气放大器3用少量压缩空气作为动力源，带动周围空气流动形成高压、高速气流，流量为耗气量的50倍，压缩空气经进气口流入环形腔后，高速流过环形喷嘴，这股初级气流吸附在轮廓的表面，于是在空腔中心产生一低压区，因而周围大量的空气被吸入，初级气流和周围气流汇合后就形成高速、大容量的气流从空气增强器流出，强对流空气能带走镀锡铜线7表面大量的热辐射能量，从而降低铜线7线材温度。本发明的镀锡焊带冷却系统通过空气放大器3的高速、大容量的气流对镀锡焊带进行冷却，达到快速降低镀锡焊带温度的作用，保证镀锡焊带具有较好的品质。

参考图1，根据本发明的一个实施例，所述空气放大器3为多个。

在以上实施例中，空气放大器3可为多个，纵向均匀布置，如空气放大器3为3个，穿过镀锡模具2的镀锡铜线7经过第一个空气放大器3时温度高达160℃(锡层基本凝结，无流动性)，依次经过第二、第三个空气放大器3，再经过第三个空气放大器3上方1.5米的冷却区，镀锡铜线7温度降为60℃-80℃(表面硬化)后进入转向轮4和牵引轮5。通过3个空气放大器3高速高压气流对铜线7表面进行持续快速冲刷，带走镀锡铜线7的热量，降低镀锡铜线7的温度。

参考图1-4，根据本发明的一个实施例，还包括冷却机构，所述冷却机构设置于所述牵引轮5上。

在以上实施例中，牵引轮5上的冷却机构内有冷却水，通过冷却水的循环对牵引轮5直接进行热传导冷却，从而降低牵引轮5上缠绕的镀锡铜线7的温度，使镀锡铜线7的出线温度保持在30℃±2℃，保证了镀锡焊带的充分冷却。

参考图2-4，根据本发明的一个实施例，所述冷却机构包含驱动装置、空心转轴8、法兰管9、进水管10、盖板11、分水器12和喷流管13；所述机架6上固定有法兰管9，所述法兰管9内套设有空心转轴8，所述空心转轴8与所述法兰管9通过轴承14连接，所述驱动装置用于驱动所述空心转轴8转动；所述空心转轴8的右端内壁上设置有回水槽801，所述空心转轴8内套设有进水管10，所述进水管10的右端外侧壁通过轴承14与所述空心转轴8的右端内侧壁转动连接；所述回水槽801沿空心转轴8轴向的长度大于所述轴承14的高度；所述空心转轴8的右端外侧壁通过固定装置与所述牵引轮5固定连接，所述牵引轮5右侧设置有凹槽502，所述凹槽502内装配有分水器12和喷流管13，所述凹槽502的端部固定有盖板11；所述进水管10的右端纵向对称依次连通有分水器12和喷流管13，所述进水管10的外侧壁与所述空心转轴8的内侧壁之间形成回水通道20。

在以上实施例中，机架6上固定有法兰管9，法兰管9内套设有空心转轴8，空心转轴8与法兰管9通过轴承14连接，驱动装置用于驱动空心转轴8转动。空心转轴8内套设有进水管10(进水管10固定不动)，进水管10的右端外侧壁通过轴承14与空心转轴8的右端内侧壁转动连接。空心转轴8的右端内壁上设置有回水槽801，回水槽801沿空心转轴8轴向的长度大于轴承14沿空心转轴8轴向的高度，使进水管10的外壁、空心转轴8的内壁之间的回水通道20与牵引轮5上的凹槽502相连通，使回水通畅。空心转轴8的右端外侧壁通过固定装置与牵引轮5固定连接，牵引轮5右侧设置有凹槽502，凹槽502的端部密封固定有盖板11，盖板11和凹槽502之间形成密封的空腔，进水管10的右端纵向对称依次连通有分水器12和喷流管13，分水器12和喷流管13位于密封的空腔内。

冷却机构的冷却方法为：具体如图2，冷却水(冷却水由工业冷水机提供)从进水管10的内部导流到上下两侧的分水器12，通过喷流管13喷射到牵引轮5的侧壁上，对牵引轮5上缠绕的镀锡铜线7进行降温，通过与牵引轮5进行热交换后的水通过密封的空腔，接着通过回水通道20流出，冷却水循环如图2中的箭头所示。

参考图3，根据本发明的一个实施例，所述牵引轮5上周向设置有多个齿槽501。

在以上实施例中，牵引轮5上周向设置有多个齿槽501，对镀锡铜线7进行多次缠绕，增大镀锡铜线7与牵引轮5的接触面积，能够对镀锡铜线7进行快速降温，效率更高。

根据本发明的一个实施例，所述驱动装置包含电机、主动带轮、从动带轮15和传送带；所述电机的输出轴上固定有主动带轮，所述空心转轴8的左端固定有从动带轮15，所述主动带轮和从动带轮15通过传动带连接。

在以上实施例中，电机输出轴上的主动带轮通过传动带，带动从动带轮15的转动，从动带轮15与空心转轴8键16连接，从动带轮15的转动带动空心转轴8的转动，进而带动与从动带轮15固定连接的牵引轮5的转动，实现对镀锡铜线7的缠绕。

参考图2-3，根据本发明的一个实施例，所述主动带轮和从动带轮15分别为齿形带轮，所述传送带为齿形皮带。

参考图1，根据本发明的一个实施例，还包括双通道旋转接头17，所述空心转轴8的左端外侧壁上具有外螺纹，所述双通道旋转接头17的螺纹端和空心转轴8的外螺纹端通过螺母连接；所述进水管10穿过所述双通道旋转接头17并伸出所述双通道旋转接头17外。

在以上实施例中，冷却水通过双通道旋转接头17的进水口进入进水管10内部，热交换后的回水通过双通道旋转接头17的出口流出；即双通道旋转接头17内的两条通道，一条通道用于冷却水进水，另一条通道用于热交换后的回水流出。

参考图2-3，根据本发明的一个实施例，所述固定装置包含法兰18、固定螺栓19；所述空心转轴8的右端固定有法兰18，所述法兰18上均匀设置有多个固定螺孔，所述牵引轮5上设置有相对应的固定螺孔，所述固定螺孔内装配有固定螺栓19，所述固定螺栓19依次穿过牵引轮5和法兰18上的相对应的固定螺孔，将空心转轴8与牵引轮5固定连接。

在以上实施例中，空心转轴8的右端固定有法兰18，法兰18和牵引轮5相对应的位置均匀开设四个固定螺孔，固定螺栓19依次穿过牵引轮5和法兰18上的相对应的固定螺孔将空心转轴8与牵引轮5固定连接，使牵引轮5随空心转轴8的转动而转动。

参考图3，根据本发明的一个实施例，所述凹槽502上设置有多个螺孔，所述盖板11上设置有相对应的螺孔，所述螺孔内装配有螺栓19，所述螺栓19依次穿过盖板11和凹槽502上相对应的螺孔，将盖板11与牵引轮5固定连接。

在以上实施例中，盖板11盖合在凹槽502上，使盖板11和凹槽502之间形成密封的空腔；盖板11和凹槽502上开设有相对应的四个螺孔，螺栓19依次穿过盖板11和凹槽502上相对应的螺孔，将盖板11与牵引轮5固定连接，使空腔密封，保证热交换的水顺利回流至回水通道20内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种镀锡焊带冷却系统，其特征在于，包括：锡炉(1)、镀锡模具(2)、空气放大器(3)、转向轮(4)、牵引轮(5)和机架(6)；其中，所述机架(6)的底端固定有锡炉(1)，所述锡炉(1)内设置有过线轮(101)，所述锡炉(1)的上方从下往上依次设置镀锡模具(2)、空气放大器(3)、转向轮(4)和牵引轮(5)，所述转向轮(4)和牵引轮(5)分别转动固定在机架(6)的上端；铜线(7)依次穿过锡炉(1)内的过线轮(101)、镀锡模具(2)、空气放大器(3)、转向轮(4)和牵引轮(5)。

2.根据权利要求1所述的镀锡焊带冷却系统，其特征在于，所述空气放大器(3)为多个。

3.根据权利要求1所述的镀锡焊带冷却系统，其特征在于，还包括冷却机构，所述冷却机构设置于所述牵引轮(5)上。

4.根据权利要求3所述的镀锡焊带冷却系统，其特征在于，所述冷却机构包含驱动装置、空心转轴(8)、法兰管(9)、进水管(10)、盖板(11)、分水器(12)和喷流管(13)；

所述机架(6)上固定有法兰管(9)，所述法兰管(9)内套设有空心转轴(8)，所述空心转轴(8)与所述法兰管(9)通过轴承(14)连接，所述驱动装置用于驱动所述空心转轴(8)转动；

所述空心转轴(8)的右端内壁上设置有回水槽(801)，所述空心转轴(8)内套设有进水管(10)，所述进水管(10)的右端外侧壁通过轴承(14)与所述空心转轴(8)的右端内侧壁转动连接；所述回水槽(801)沿空心转轴(8)轴向的长度大于所述轴承(14)的高度；

所述空心转轴(8)的右端外侧壁通过固定装置与所述牵引轮(5)固定连接，所述牵引轮(5)右侧设置有凹槽在(502)，所述凹槽在(502)内装配有分水器(12)和喷流管(13)，所述凹槽在(502)的端部固定有盖板(11)；

所述进水管(10)的右端纵向对称依次连通有分水器(12)和喷流管(13)，所述进水管(10)的外侧壁与所述空心转轴(8)的内侧壁之间形成回水通道(20)。

5.根据权利要求4所述的镀锡焊带冷却系统，其特征在于，所述牵引轮(5)上周向设置有多个齿槽(501)。

6.根据权利要求4所述的镀锡焊带冷却系统，其特征在于，所述驱动装置包含电机、主动带轮、从动带轮(15)和传送带；所述电机的输出轴上固定有主动带轮，所述空心转轴(8)的左端固定有从动带轮(15)，所述主动带轮和从动带轮(15)通过传动带连接。

7.根据权利要求4所述的镀锡焊带冷却系统，其特征在于，还包括双通道旋转接头(17)，所述空心转轴(8)的左端外侧壁上具有外螺纹，所述双通道旋转接头(17)的螺纹端和空心转轴(8)的外螺纹端通过螺母连接；所述进水管(10)穿过所述双通道旋转接头(17)并伸出所述双通道旋转接头(17)外。

8.根据权利要求4所述的镀锡焊带冷却系统，其特征在于，所述固定装置包含法兰(18)、固定螺栓(19)；所述空心转轴(8)的右端固定有法兰(18)，所述法兰(18)上均匀设置有多个固定螺孔，所述牵引轮(5)上设置有相对应的固定螺孔，所述固定螺孔内装配有固定螺栓(19)，所述固定螺栓(19)依次穿过牵引轮(5)和法兰(18)上的相对应的固定螺孔，将空心转轴(8)与牵引轮(5)固定连接。

9.根据权利要求4所述的镀锡焊带冷却系统，其特征在于，所述凹槽在(502)上设置有多个螺孔，所述盖板(11)上设置有相对应的螺孔，所述螺孔内装配有螺栓(19)，所述螺栓(19)依次穿过盖板(11)和凹槽在(502)上相对应的螺孔，将盖板(11)与牵引轮(5)固定连接。

10.一种镀锡焊带冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

铜线依次穿过锡炉内的过轮、镀锡模具、空气放大器、转向轮和牵引轮；其中，空气放大器和牵引轮上的冷却机构分别对铜线进行冷却。