CN2815576Y - 电磁推进式波峰焊接锡炉 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种电磁推进式波峰焊接锡炉,包括电磁泵、锡槽及喷嘴,所述电磁泵包括铁芯、设置在铁芯内的线包及泵沟,所述泵沟与喷嘴连通,所述线包包括分别接入相位差互为120°的三相交流励磁电源的三个线圈。本实用新型不包括任何运动部件、无磨损,不仅克服了现有机械式波峰焊接锡炉磨损大、易腐蚀、焊料氧化损耗大的缺点,还可以彻底消除了交变磁场中反向磁场带来的功率损耗,充分利用交变磁场的能量,而且由于在降低 50%能耗的同时,增加 2倍以上的推力及流量,可完全取代传统的机械泵,达到实际生产的要求。

Description

电磁推进式波峰焊接锡炉
技术领域
本实用新型涉及一种应用于电子产品生产中使用液态金属焊料的焊接设备,尤其涉及一种电磁推进式波峰焊接锡炉,及用于上述焊接锡炉中以驱动液态金属焊料的波峰驱动电磁泵。
背景技术
在表面安装技术(SMT)中印刷板的双波峰焊接及表面元件(SMC)电路板的单波峰焊接工艺中,均需应用液态钎料的波峰焊接技术及波峰焊接锡炉。
常用的波峰焊机大部分是机械泵式波峰焊机,由于机械泵叶片在高温下(250℃左右)旋转,快速磨损,不仅对焊料有污染,而且还要定期维修,更换磨损的叶片及磨损件,为用户带来不便,另外,由于机械泵旋转运动,造成锡面的扰动,使得氧化增加,形成大量的锡渣。为了克服上述缺陷,相继出现了应用传导式电磁泵(如美国专利第3,797,724号及中国专利第8620924号)的波峰焊接锡炉或采用单向电磁泵(如中国专利第93246899.3和91058162号)的波峰焊接锡炉,二者虽然克服了机械泵的磨损问题,但前者容易产生氧化渣附着和遮蔽电极,造成波峰不稳甚至大起大落,而后者利用电磁铁的磁程差产生相位差,形成前进磁场的分量,因此磁场分量非常有限,效率不高。
中国专利第96236223.9号及第00226351.3号公开了用于波峰焊接锡炉的三相电磁泵,该电磁泵比上述的传导式电磁泵及单相电磁泵在效能上有所提高,但是上述三相电磁泵需要使用小于90°的三相电源,而常用的三相电源均为相位差120°,需要配备特定的装置才可以得到小于90°相位差的三相电源,而该特定的装置不仅结构复杂而且成本昂贵,因此不利于降低该波峰焊接锡炉的成本;另外,由于相位差小于90°,反向磁场的矢量和不为零,形成与推动金属钎料的直线推力相抵消的力,因此该三相电磁泵不能彻底消除反向磁场带来的功率损耗,三相交变磁场能量利用率不高,推力、流量均有限,因此在实际使用中不能完全取代传统的机械泵,达不到实际生产的要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种具有降低能耗、增加推力的电磁泵的电磁推进式波峰焊接锡炉。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:本实用新型电磁推进式波峰焊接锡炉,包括至少一个电磁泵、锡槽及喷嘴,所述每一个电磁泵包括两个铁芯、设置在两个铁芯之间的线包及泵沟,所述泵沟与喷嘴连通,所述线包包括三个线圈,所述三个线圈的沿泵沟方向相互错开1/3单个线圈的圈边距,且上述3个线圈分别接入相位差互为120°的三相交流励磁电源。
优选的,线包的三个线圈轴线与泵沟垂直。
优选的,同一电磁泵的泵沟两侧的两个铁芯也可做成一体,所述铁芯上开设有分别容纳三个线圈的三个环槽。
优选的,所述三个环槽位于泵沟单侧的铁芯上。
优选的,所述三个环槽位于泵沟两侧的铁芯上。
优选的,所述同一电磁泵的泵沟两侧的两个铁芯紧密接触并且在电气及磁路上相通,上述三个环槽至少两个设置在同一个铁芯上。
优选的,所述泵沟可由直线、或多段折线或曲线构设而成。
优选的,所述喷嘴位于泵沟的出口。
优选的,所述电磁泵位于锡槽的单侧或者下部。
优选的,所述电磁泵的个数为两个。
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点,本实用新型电磁推进式波峰焊接锡炉采用三相异步感应电磁泵产生直线推力,从而避免机械泵的叶片旋转,使得波峰稳定,锡槽液面振动小,氧化少,没有转动部件,无磨损,真正实现了免维护,省去了定期维修环节,节省了成本,而且还方便了使用者;另外,本实用新型的电磁推进式波峰焊接锡炉采用的是普通三相交变电压,电流相位差为120°,无需特定设备对电压进行转换即可直接使用,而且电磁泵的三个线圈的轴线距离为1/3单个线圈的圈边距,电流相位差为120°,因此正向磁场的矢量和推动液态金属沿泵沟向喷嘴运动,而负向磁场的矢量和为零,因此可以彻底清除反向磁场带来的功率损耗,从而充分利用三相交变磁场的能量,而且在降低50%能耗的同时,增加2倍以上的推力及流量,因此可以完全取代传统的机械泵,达到实际生产的要求。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型电磁推进式波峰焊接锡炉第一实施例的剖面示意图。
图2为沿图1中A-A线的剖视图。
图3为本实用新型电磁推进式波峰焊接锡炉第二实施例的剖面示意图。
图4为本实用新型电磁推进式波峰焊接锡炉第三实施例的剖面示意图。
具体实施方式
请参照图1、图2所示,本实用新型电磁推进式波峰焊接锡炉100包括第一电磁泵A、第二电磁泵B、锡槽6、6’及喷嘴7、8构成。所述第一电磁泵A包括铁芯1、2、激励线包3、泵沟5,第二电磁泵B包括铁芯1’、2’、激励线包3’、泵沟5’。由于第一电磁泵A与第二电磁泵B中的铁芯1、2与激励线包3与铁芯1’、2’与激励线包3’完全相同,以下仅就第一电磁泵A进行详细介绍。
所述铁芯1、2可以设计为一体,也可以是分开设置,如果铁芯1、2是分开设置,那么铁芯1、2必须可靠接触,以保证铁芯1、2在电气上和磁路上均是连通的。所述铁芯1上开设有多个环槽31、32、33,所述环槽31在横向上的深度大于环槽33的横向上的深度,环槽33在横向的上的深度大于环槽32在横向上的深度。所述线包3包括三个设置在铁芯2内的线圈3a、3b、3c,所述线圈3a、3b、3c分别套设在环槽31、32、33中,且线圈3a、3b、3c的中心线之间的间距为单个线圈圈边距的1/3,上述三个线圈3a、3b、3c中的电流相位依次滞后120°。即,线圈3b中电流相位比线圈3a中电流滞后120°,线圈3c中电流相位比线圈3b中电源相位滞后120°。
如图1、图2所示,所述泵沟5设置在铁芯1、2之间,泵沟5可以是直线构成,也可以是多段的折线或者曲线构成。上述线圈3a、3b、3c是在垂直于泵沟5的方向上任意排布的。所述第一、第二电磁泵A、B分别设置在锡槽6的下方,铁芯1、2在泵沟5的下方相连,泵沟5与锡槽6相连,且插入第一波峰喷嘴7中与第一波峰喷嘴7相通,液态金属4通过泵沟5进入第一波峰喷嘴7。同样,泵沟5’与锡槽6相连并插入第二喷嘴8中与第二喷嘴8相通,液态金属4’通过泵沟5’进入第二波峰喷嘴8。
图3、图4所示为本实用新型电磁推进式波峰焊接锡炉100另外两个实施方式的剖面图,其中相同的标号表示相同的元件。图3所示实施方式与图1不同之处在于,图1中线圈3c位于线圈3a、3b之间,线圈3a的中心线与线圈3b的中心线之间间隔1/3个线圈圈边距,线圈3b与线圈3c的中心线相距1/3个线圈圈边距,而在图3的实施方式中,线圈3b位于线圈3a与线圈3c之间,线圈3a、3b、3c的中心线间距依次间隔1/3个线圈圈边距。
图4所示实施方式与图1不同之处在于,在图4的实施方式中,铁芯1接近泵沟5的位置开设有沟槽12,线圈3b套设在铁芯1的沟槽12内,从而线圈3a、3c相邻地设置于铁芯2内,而线圈3b设置于铁芯1内。
请参照图1、图3、图4,工作时,在线包3、3’中接入普通三相交流电压,该交流电压的相位差为120°,线圈3a、3b、3c与线圈3’a、3’b、3’c中的电流分别沿泵沟5、5’到喷嘴7、8方向依次滞后120°相位,并且沿着泵沟5、5’的液态金属流的正方向,由于反向磁场相位差为120°,且线圈3a、3b、3c与线圈3’a、3’b、3’c分别沿泵沟5、5’方向彼此错开1/3个线圈圈边的距离,这样通电后的线圈3a、3b、3c与线圈3’a、3’b、3’c分别在泵沟5、5’中所产生的磁场相互叠加,其矢量和为零,因此其合成磁场完全是从泵沟5、5’指向喷嘴7、8的一个单向行波磁场,而且其幅值约为单个线圈磁场幅值的1.5倍,合成磁场的磁力线穿过泵沟5、5’后通过铁芯1、1’和铁芯2、2’形成环路。在单向行波磁场的作用下,导电的液态金属沿着泵沟5、5’到喷嘴7、8方向流动,液态金属由泵沟5、5’的两侧进入,在泵沟5、5’中被驱动流向喷嘴7、8,然后从喷嘴7、8落下后,又被抽吸进泵沟5、5’,如此循环。
优选的,所述第一、第二电磁泵A、B之间还可以电磁屏蔽板(未图示),阻隔第一、第二电磁泵A、B之间的电磁相互偶合干扰,提高电磁泵的效率。另外,所述第一、第二电磁泵A、B不仅可以设置在锡槽6的下方,还可以设置在锡槽6的侧面,且第一、第二电磁泵A、B的放置方向可以与喷嘴7、8的长度轴线方向平行或者垂直。
当然,本实用新型电磁推进式波峰焊接锡炉100也可以仅设置一个电磁泵及与其对应的泵沟与喷嘴。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电磁推进式波峰焊接锡炉,包括至少一个电磁泵、锡槽及喷嘴,所述每一个电磁泵包括两个铁芯、设置在两个铁芯之间的线包及泵沟,所述泵沟与喷嘴连通,其特征在于:所述线包包括三个线圈,所述三个线圈的沿泵沟方向相互错开1/3单个线圈的圈边距,且上述3个线圈分别接入相位差互为120°的三相交流励磁电源。
2.如权利要求1所述的电磁推进式波峰焊接锡炉,其特征在于:线包的三个线圈轴线与泵沟垂直。
3.如权利要求1所述的电磁推进式波峰焊接锡炉,其特征在于:上述同一个电磁的泵沟两侧的铁芯是一体的,所述铁芯上开设有分别容纳三个线圈的三个环槽。
4.如权利要求3所述的电磁推进式波峰焊接锡炉,其特征在于:所述三个环槽位于泵沟单侧的铁芯上。
5.如权利要求3所述的电磁推进式波峰焊接锡炉,其特征在于:所述三个环槽位于泵沟两侧的铁芯上。
6.如权利要求1所述的电磁推进式波峰焊接锡炉,其特征在于:所述同一电磁泵的两个铁芯是紧密接触并且在电气及磁路上相通,上述三个环槽中至少两个设置在同一个铁芯上。
7.如权利要求1-6中任一顶所述的电磁推进式波峰焊接锡炉,其特征在于:所述泵沟由直线、或多段折线或曲线构设而成。
8.如权利要求7所述的电磁推进式波峰焊接锡炉,其特征在于:所述喷嘴位于泵沟的出口。
9.如权利要求7所述的电磁推进式波峰焊接锡炉,其特征在于:所述电磁泵位于锡槽的单侧或者下部。
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