CN1258427C - 从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置，其是在熔融槽的附近设置可自由转动的铸模。因此本发明的分离装置，不仅能够将从熔融槽中舀出的熔融焊料安全且容易地进行浇注，而且由于在铸模一面沟槽的浇注过程中，另一面会被冷却，所以能进行连续浇注。从而克服了现有氧化物的分离装置所存在的技术缺陷，即：在熔融槽内将熔渣分离成氧化物和焊料后，将增多的焊料用长把杓舀出时，由于须从高处的熔融槽舀到置于地面的铸锭模，当长把杓从熔融槽降低到铸锭模时，熔融焊料会从长把杓溢出，或附着于地面，或烫到操作人员的脚等的问题。

Description

从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置

技术领域

本发明涉及一种从自动焊接装置的喷流焊料槽所产生的熔渣中将焊料和氧化物分离的装置。

背景技术

印刷基板的焊接，是采用设置有焊剂机、预热器、喷流焊料槽、冷却机等的自动焊接装置来进行的。自动焊接装置的喷流焊料槽，是借由使印刷基板接触从喷嘴中喷出的熔融焊料，来使焊料附着于焊接部。

喷流焊料槽中设有喷嘴，该喷嘴的下部和导管相连，在该导管的端部装设有泵。喷流焊料槽内的熔融焊料的移动，首先是被导管端部的泵吸入导管内，在导管内流动并从喷嘴上方喷流。

喷流焊料槽中的熔融焊料，由于其液面经常接触空气，故不断进行着氧化，液面将被该氧化物覆盖，但氧化物下的熔融焊料则保持着清净状态。在喷流焊料槽的液面下，清净的熔融焊料会被泵吸入导管内，当其从喷嘴喷出时，因在此会接触空气进行氧化，而产生新的氧化物。并且喷流后的熔融焊料从喷嘴落下时，将扰乱熔融焊料的液面，将液面的氧化物推开而使清净的熔融焊料露出，该露出的清净的熔融焊料将接触空气，在此也会产生氧化。因此，在喷流焊料槽中，除喷出的熔融焊料的氧化外，因喷流后的熔融焊料的落下所造成的液面搅拌也会引起氧化，所以在所有的场所都在进行着氧化。

然而，一般将喷流焊料槽产生的物质简称为氧化物，但在此的氧化物，并非完全都是氧化物的浮游，而是氧化物和熔融焊料所混合成的呈冰沙状的所谓熔渣的浮游。随着时间的推移该熔渣会大量的产生，将覆盖到整个喷流焊料槽，如此一来，最终熔渣将从喷流焊料槽溢出。如上所述，由于熔渣为熔融焊料和氧化物的混合物，因此当其从喷流焊料槽溢出时，熔渣中的熔融焊料将烫伤操作人员的脚，或使地板产生焦黑等，并且熔渣会被吸入喷流泵中，从喷流喷嘴喷出而附着在印刷基板上等，而造成问题。

于是，在焊接的作业现场，操作人员不断地监视喷流焊料槽，当喷流焊料槽中开始有熔渣积存时，就用长把杓舀取，再丢弃到一斗罐般的空罐容器中。这样被丢弃的熔渣，由废弃物回收人员回收。也即，过去必须是由废弃物回收人员将含有大量高价的熔融焊料的熔渣回收去。

这样，熔渣中大量含有尚可使用的焊料，但因在焊接现场无法从焊渣中分离焊料，故造成将高价的焊料和氧化物一起丢弃的现状。有鉴于该经济上的损失，日本特开2001-234258号专利申请中提出了在焊接现场从熔渣中除去氧化物而取出焊料的分离装置。另外，日本特开2000-190073号专利申请中提出，在自动焊接装置的喷流焊料槽中撒布芝麻、米糠、菜籽等的糖类，将喷流焊料槽所产生的熔渣在喷流焊料槽内分离成氧化物和焊料的方法、装置。

特开2001-234258号专利申请的分离装置，是在用来使焊料熔融的熔融槽上部设置罩，在该罩上装设有用来搅拌熔融焊料和熔渣的刀片，并在该罩上装设有非氧化性气体供给口。用该分离装置来从熔渣中分离氧化物时，须另行将自动焊接装置的焊料槽所产生的熔渣从喷流焊料槽中舀取，再将其置于在分离装置的熔融槽内呈熔融状态的焊料之上。接着用罩将熔融槽覆盖，并使非氧化性气体流入熔融槽内而形成非氧化性环境气氛后，使装设于罩上的搅拌刀片转动。如此一来，放在熔融焊料上的熔渣将会和熔融焊料接触。由于该熔渣为熔融焊料和氧化物所混合而成的物体，一旦经搅拌刀片的作用而和熔融槽内的熔融焊料接触时，熔渣中的熔融焊料会和熔融槽内的熔融焊料融合而和氧化物分离。这时由于罩内形成非氧化性环境气氛，焊料不致产生再氧化。

另外，特开2000-190073号专利申请的焊料回收装置，是具有将氧化分离剂撒布在自动焊接装置的喷流焊料槽内的撒布机构的设备。在此，由于在喷流焊料槽内将熔渣分离成焊料和氧化物并将氧化物丢弃，故喷流焊料槽内的焊料不会增多。

然而特开2001-234258号专利申请的氧化分离装置，当熔渣中的熔融焊料与熔融槽内的熔融焊料融合时，熔融槽内的熔融焊料会增多。于是将分量增多的熔融焊料用长把杓舀出，注入摆在地上的铸锭模内而形成铸锭。因此，操作人员从氧化分离装置的熔融槽中用长把杓舀出熔融焊料后，将装有熔融焊料的长把杓降低到摆在地上的铸锭模，再使长把杓内的熔融焊料流入铸锭模。然而，将长把杓从熔融槽降低到地上的铸锭模时，若长把杓碰撞到其他物品、或长把杓中装有太大量的熔融焊料，在降低长把杓的途中有时熔融焊料会从长把杓溢出。溢出的熔融焊料会散到地面，附着在地面上而使地面焦黑。再有，当溢出的熔融焊料接触操作人员的脚部而进入操作人员的鞋内时，操作人员会发生严重烫伤而造成很大的危险。

另外，熔融槽内的熔融焊料流入铸锭模时，因铸锭模很大，要使熔融焊料完全固化需相当的时间。而且要将固化后的焊料从铸锭模取出时，必须将大型的铸锭模翻转，将铸锭模扔到地上而施加冲击才能取出焊料。将大而重的铸锭模举起后取出焊料的作业不仅相当费事，且要处理从铸锭模取出的热焊料的铸块也伴随有危险。

并且，当将铸块放回喷流焊料槽内再度使用时，由于铸块很大，将会使喷流焊料槽内的熔融焊料的温度降低，而造成焊接不良的原因。

特开2000-190073号专利申请的焊料回收装置，由于是在自动焊接装置的喷流焊料槽中从熔渣中分离氧化物，因此并不需要另外设置分离装置。然而，就算在喷流焊料槽内产生大量的熔渣，若处于焊接作业中，由于印刷基板是不断地行走于自动焊接装置内，所以无法进行氧化物的分离作业。因此，特开2000-190073号专利申请的焊料回收装置，在喷流焊料槽内将积存大量的熔渣，有时会发生前述般的熔渣溢出喷流焊料槽的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一氧化物的分离装置，可将从熔融槽中所舀出的焊料在当场就处理而方便成形为棒状焊料，且不致对自动焊接装置的作业产生任何的妨碍。

本发明人等着眼于，只要以可自由旋转的方式在使焊料熔融的熔融槽附近设置可将焊料浇铸成棒状的铸模，就不须将由长把杓所舀出的熔融焊料降低到地面，并且铸模所铸造出的棒状焊料的处理也变得很容易，从而来完成本发明。

本发明的氧化物的分离装置，其特征在于：在本体设置熔融槽，该熔融槽在熔融焊料的同时可从熔渣中将氧化物和焊料分离，且在该熔融槽附近，以可自由转动的方式设置有能够将熔融焊料铸造成棒状焊料铸模。

本发明所使用的铸模，是以可翻转的方式设置成可自由转动的形式。一旦以能够转动的方式来设置铸模，则利用铸模所形成的棒状焊料将可容易地取出。如果将铸模设在熔融槽附近的熔融槽前方，即当操作人员站在分离装置之前时是将铸模设在位于熔融槽和操作人员之间的话，当操作人员用长把杓从熔融槽中舀出熔融焊料后再倒入铸模内时，握往长把杓的手便无须大幅度地上下移动，且不致受到其他物品的干扰而能够容易地进行铸模作业。

另外，本发明所使用的铸模，一旦在两面刻设沟槽的话就能够连续地进行铸模作业。即，由于在铸模的单面进行浇铸的期间，相反面会被冷却，因此上侧完成浇铸后，只要焊料固化即可将铸模翻转而使浇铸于上面的焊料落下，使冷却后的相反侧成为上侧而可马上进行浇铸作业。

并且，本发明所使用的铸模，可在沟槽内装设为区别浇铸后的棒状焊料的记号。这是因为，由于最近的地球环境问题，而变成使用Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn系、Sn-Bi系等的各种无铅焊料，它们必须依组成的不同而区别。用氧化物分离装置来分离各种无铅焊料的氧化物的场合，在用铸模铸成棒状焊料时，由于形状全部相同，将无法分辨其组成。于是可依无铅焊料种类的不同在棒状焊料上加上记号而加以区别。为了在棒状焊料加上记号，是在铸模上安装可拆装的构成记号的突状物。该突状物既可依突状物的形状来决定组成、也可依突状物的数目来决定组成，或还可以将突状物作成附有焊料元素名的刻印。

下面结合实施例及其附图来详细说明本发明的氧化物的分离装置(以下简称分离装置)。

附图说明

图1是本发明的分离装置的本体罩及熔融槽罩打开状态的立体图；

图2是本发明的分离装置的熔融槽罩闭合状态的立体图；

图3是本发明的分离装置的本体罩及熔融槽罩闭合状态的立体图；

图4是本发明的分离装置的本体罩及熔融槽罩打开状态的侧面截面图；

图5是本发明的分离装置的本体罩及熔融槽罩闭合状态的侧面戳面图；

图6是在铸模的单面浇注有焊料状态的侧面截面图；

图7是将浇注了焊料后的铸模翻转过程中的侧面截面图；

图8是将浇注了焊料后的铸模翻转后的状态的侧面截面图；

图9是铸模的局部放大立体图。

具体实施方式

图1是本发明的分离装置的本体罩及熔融槽罩打开状态的立体图；图2是熔融槽罩闭合状态的立体图；图3是本体罩及熔融槽罩闭合状态的立体图；图4是本发明的分离装置的本体罩及熔融槽罩打开状态的侧面截面图；图5是本体罩及熔融槽罩闭合状态的侧面截面图；图6是在铸模的单面浇注有焊料状态的侧面截面图；图7是将浇注了焊料后的铸模翻转过程中的侧面截面图；图8是将浇注了焊料后的铸模翻转后的状态的侧面截面图；图9是铸模的局部放大立体图。

本发明的分离装置，在本体1上设置有熔融槽2和铸模3。熔融槽2用未图示的加热器使置入其内部的焊料S熔融并保持于既定温度。另外，熔融槽2上设置有如箭头A那样的开闭自由的熔融槽罩4。在罩4的内侧架设有2根轴5、5，该轴上隔着一定间隔安装有多数个叶片6…，且以各叶片的前端位置描绘出螺旋状的方式加以安装。轴5、5的一端突出于熔融槽罩4的外部，在该突出部上装设有齿轮7、7。这些齿轮卡合于未图示的链条，该链条和未图示的马达形成运动，马达运转时，齿轮7、7转动且多数个叶片6…也同时转动。由于多数个叶片6…固定在轴5、5上，该轴设置于熔融槽罩4上，借助开闭熔融槽罩，可使叶片6…上下移动，而当闭合熔融槽罩时，可使其浸渍于熔融槽2的熔融焊料S中。

铸模3上刻设有复数个浇铸用的沟槽8…。如图9所示，该沟槽内一旦依焊料种类的不同而用螺钉10装设有可装卸的突起物9，则焊料的种类将不会弄错。也即依焊料种类而决定突起物的形状、数量、元素记号等，或在突起物附上焊料的元素符号。

铸模3设置于本体1上的熔融槽2的前方，即设置于当操作人员用分离装置进行作业时所站的位置和熔融槽2之间。若将铸模3设于熔融槽2的前方，当操作人员从熔融槽2中用长把杓舀出熔融焊料并浇注在铸模内时，无须大幅度地移动从熔融槽举起的长把杓即可送到铸模的上方。

铸模3的两端以在铸模的横宽方向形成偏心的方式被轴支于轴11上，在一轴上装设有旋钮12。铸模3以可自由转动的方式设置于收纳箱13的上部。收纳箱13的横宽、纵长均较铸模3为大，由于铸模3以在横宽方向形成偏心的方式来安装，用旋钮12转动铸模时，其一侧将抵接于收纳箱的一侧而停止转动。另外，在收纳箱13上设置有抽屉14。

再有，符号15代表用来将从熔渣分离出的氧化物落至本体1下部的斜槽，16代表用来盛装从斜槽落下的氧化物的罐，17代表用来载罐的台车，18代表用来置放用于处理从熔渣中分离的氧化物的长把杓或筛等的置物室，19代表覆盖本体上部的本体罩，20代表安装于本体罩的排气口，21代表用来将氧化分离剂从熔融槽罩投入熔融槽内的投入孔，22为投入孔的盖。

接着说明上述构成的本发明的分离装置的氧化物的分离作业。首先使分离装置的熔融槽2内的焊料S熔融并保持于既定温度。这时当喷流焊料槽所使用的焊料为Sn-3Ag-0.5Cu的无铅焊料时，在熔融槽内先放入同一组成的无铅焊料，并将熔融焊料的温度保持于比该无铅焊料的熔点高约50℃的270℃。接着如图1、4所示，将本体罩19和熔融槽罩4打开，将未图示的自动焊接装置的喷流焊料槽所产生的熔渣D投入熔融槽2内的熔融焊料3上。然后如图2所示，闭合熔融槽罩4而使叶片6…浸在熔融焊料8中后，打开熔融槽罩4的盖22，从投入孔21将芝麻那样的氧化分离剂少量地撒布在熔融槽2内的熔渣上。将芝麻撒布在熔渣上之后，如图3、5所示，闭合盖22，再闭台本体罩19后，使叶片6转动，用连接于排气口20的未图示的导管吸引本体罩内的烟、粉尘等。这时浮游于熔融焊料上的熔渣D被多数个叶片6…所搅拌，利用搅拌来将氧化物和焊料分离，并利用芝麻的分离作用来使氧化物和焊料形成大致完全分离。

这样，利用叶片搅拌所产生的分离作用及分离剂的分离作用来从熔渣中将氧化物和焊料分离后，停止叶片的转动，打开本体罩19和熔融槽罩4。在熔融槽2内，原先加入的焊料中融合从熔渣分离出的焊料，而使焊料量增加。于是将增加分量的焊料用长把杓舀取，浇注于铸模3的沟槽8。如图6所示，在所有沟槽8内浇注熔融焊料S并使焊料固化后，如图7所示，用旋钮12将铸模3转动，使铸模3的内面成为上侧的方式进行翻转。铸模翻转成如图8所示的铸模3一侧撞击收纳箱13的边缘时，利用该冲击会使铸模3的沟槽8内所浇注的焊料落至收纳箱13的抽屉14内。

这样，进行从自动焊接装置的喷流焊料槽所产生的熔渣中分离出氧化物和焊料的作业，当抽屉中堆积满了棒状焊料时，打开抽屉并取出棒状焊料，将其投入因取走熔渣而使焊料量变少的喷流焊料槽内。

以上所说明的本发明的分离装置，因可将熔渣在熔融槽中分离成氧化物和焊料，且将熔融槽内增多的熔融焊料在设置于熔融槽附近的铸模内浇注成捧状焊料，故其浇注作业既容易又安全。另外，本发明的分离装置，由于将铸模设置成可自由转动的形式，在铸模的单面浇注熔融焊料，在焊料固化后仅须翻转铸模即可简单地使焊料从铸模的沟槽中落下，且由于在一面的沟槽内浇注熔融焊料的过程中，另一面的沟槽会被冷却，因此能进行连续浇注，而发挥以往所没有的优异效果。

Claims (6)

1、一种从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置，其特征在于：在本体(1)设置熔融槽(2)，该熔融槽在熔融焊料的同时可从熔渣中将氧化物和焊料分离，且在该熔融槽附近，以可自由转动的方式设置形成有能够将熔融焊料铸造成棒状的细长的浇铸槽(8)的铸模(3)。

2、如权利要求1所述的从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置，其特征在于：所述的铸模(3)设置于熔融槽(2)前方的本体(1)上。

3、如权利要求1所述的从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置，其特征在于：所述的铸模(3)在两面形成有细长的浇注槽(8)。

4、如权利要求1或3所述的从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置，其特征在于：所述的铸模(3)上，以可装卸的方式装设有突状物(9)，以在浇注后的棒状焊料上附加记号。

5、如权利要求1所述的从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置，其特征在于：所述的铸模(3)的下部设置有棒状焊料收纳用的抽屉(14)。

6、如权利要求1所述的从熔渣中分离焊料和氧化物的分离装置，其特征在于：在所述的熔融槽(2)中架设的轴(5)上，间隔一定距离地安装有多个叶片(6)的同时，以可浸渍于熔融焊料(S)中的方式设置所述叶片(6)。

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