專利名稱：液態(tài)金屬軟釬接的感應式四波段電磁泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泵送液態(tài)金屬軟釬料的感應式四波段電磁泵，特別涉及到插入安裝技術(IMT)和表面安裝技術(SMT)兼容的特寬型印制電路板(PCB)自動化焊接設備中，泵送液態(tài)金屬軟釬料的感應式四波段電磁泵。
專利CN2178581Y所涉及的電磁泵，當波峰寬度特寬時(例如＞400mm)，由于流體的邊緣效應，波峰沿寬度方向的中央部和兩端部，將出現(xiàn)高度差。即中段高，兩端低。因而對特寬型PCB的焊接中，將出現(xiàn)兩旁因波峰高度不夠，不能接觸釬料波峰而出現(xiàn)漏焊現(xiàn)像。
本發(fā)明的目的是提供一種新型的泵送液態(tài)金屬軟釬料的感應式四波段電磁泵，它由四段獨立的波峰組合而成，兩兩共同構成一個特寬的雙波峰結構，它消除了端部的邊緣效應，滿足了特寬型PCB焊接的要求，而且四個波段各自獨立調控和通斷，當焊接較窄的PCB時，可只啟動其中的一段或兩段波峰工作。以節(jié)約能耗和避免釬料不必要的浪費。只有在焊接特寬的SMT化的PCB時，才將四段波峰全啟動，以滿足其自動化軟釬接的要求。
本實用新型是通過下述技術方案來實現(xiàn)的設計的液態(tài)金屬軟釬接的感應式四波段電磁泵，是由內腔成王字形的釬料槽(1)、左上、左下、右上、右下四個泵溝，左上、左下、右上、右下四個波峰系統(tǒng)以及左上、左下、右上、右下四個單相交流電磁鐵組成。釬料槽(1)內的左、右兩側的垂直壁板(2)、(3)將釬料槽(1)的內腔分隔成一個大腔(4)和六個小腔(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)。垂直二壁板(2)(3)與各小腔相鄰的部分的底部留有窗口(11)、(12)，使小腔(5)、(6)(7)、(8)、(9)、(10)與大腔(4)連通。釬料槽(1)的大腔(4)內，由左、右噴嘴(13)、(14)，四個獨立的整流隱波系統(tǒng)以及抑制氧化隔渣結構等，分別構成對稱分布的，結構完全相同的四個獨立的波峰系統(tǒng)，四個整流穩(wěn)波系統(tǒng)分別由左上、左下、右上、右下混流腔(15)、(16)、(17)、(18)，整流導向板(19)、(20)、(21)、(22)組成。它們具有完全相同的結構。其下部分別與左上、左下、右上、右下泵溝(23)、(24)、(25)、(26)連通，整流導向板(19)、(20)、(21)、(22)各自相向，且上、下錯位分別裝在左上、左下、右上、右下混流腔(15)、(16)、(17)、(18)的垂直二壁上。左上、左下、右上、右下泵溝(23)、(24)、(25)、(26)形狀均為矩形管，它的上、下面為寬壁，左、右、后面為窄壁，前面為開口，左、右窄壁部分開口。釬料槽(1)中的小腔(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)分別通過右上、右下、左上、左下泵溝(25)、(26)、(23)、(24)的各自窄壁開口與相應的泵溝連通。抑制氧化隔渣結構由擋板(27)、(28)，變向板(29)、(30)及多孔濾板(31)構成，噴嘴(13)、(14)分別裝在左上、左下、右上、右下混流腔(15)、(16)、(17)、(18)的出口處。每個噴嘴沿噴口的中央分別由隔板(32)、(33)隔成兩段。擋板(27)、(28)分裝在左、右噴嘴(13)、(14)的兩側。變向板(29)、(30)分別裝在左、右噴嘴(13)、(14)下部流體出口的外側，多孔濾板(31)裝在左上、左下、右上、右下混流腔(15)、(16)、(17)、(18)與左、右噴嘴(13)、(14)之間。它將釬料槽(1)的大腔(4)分隔成上、下兩部分。波形調節(jié)桿(34)截面為指針狀，裝在左噴嘴(13)頂部出口處，波峰擴展彎板(35)焊裝在右噴嘴(14)的右壁外側，調節(jié)擋板(36)用螺釘固定在波峰擴展彎板(35)的右側壁的右側。左上、左下、右上、右下單相交流電磁鐵分別由開口鐵芯(37)、(38)、(39)、(40)和勵磁線包(41)、(42)、(43)、(44)構成。左上、左下、右上、右下泵溝(23)、(24)、(25)、(26)分別嵌裝在開口鐵芯(37)、(38)、(39)、(40)的開口氣隙中。勵磁線包(41)、(42)、(43)、(44)豎直地對應套裝在開口鐵芯(37)、(38)、(39)、(40)的相應鐵芯柱上。
當四個單相交流電磁鐵中的任何一個(或幾個)勵磁線包(例如(41))中，接入一定幅值或周波的單相交流電壓后，在各對應的開口鐵芯(例如(37))的氣隙中，各自激勵起在相位上和空間位置上均有差異的若干個磁通份量，使相應的泵溝(例如(23))內的液態(tài)金屬釬料受力，其大小與這些磁通的大小成正比，受力的方向是由超前磁通指向滯后磁通，從而驅動液態(tài)金屬軟釬料朝著規(guī)定的方向，向對應的混流腔(例如(15))方向流動。改變作用在勵磁線包(例如(41))中的交流電壓幅度或者周波數(shù)，即可調節(jié)作用力的大小，從而達到調節(jié)波峰高度的目的。
由左側泵溝(例如(23))噴流而出的液態(tài)軟釬料，進入左側混流腔(例如(16))后，經左側整流導向板(例如(19))整流導向流入左噴嘴(13)，在出口處經波形調節(jié)桿(34)的調節(jié)后，可以形成逆向單波、雙向雙波、順向單波三種波形中的任意一種。它不懂為SMT軟釬接時，助焊劑和SMC、SMD粘貼劑熱分解所產生的氣體提供逸散通道；也有效地消除了SMC、SMD沿背流方向所形成的陰影區(qū)。由於激勵磁場的周期性變化，使得液態(tài)釬料受力大小也是成周期性脈沖變化的，從而表現(xiàn)在波峰面上存在一個對應的微幅機械振動，這有利于液態(tài)釬料對釬接窄縫內的穿透和填充作用，確保了釬接部的透焊性。
由右側泵溝(例如(25))噴流出來的液態(tài)金屬軟釬料流體進入右側混流腔(例如(17))后，經右側整流導向板(例如(21))整流導向后，流向右噴嘴(14)，在噴嘴(14)的頂部形成雙向分流的寬平波。向右側分流的液態(tài)釬料經過波峰擴展彎板(35)和調節(jié)擋板(36)的調節(jié)，使得波面變得寬而平，增強了后熱效應，有利于PCB與液態(tài)釬料的剝離。
沿左、右噴嘴(13)、(14)噴出的液態(tài)釬料在下落過程中，首先分別濺落在擋板(27)和(28)上，緩沖后再進入液面內，這樣不僅保護了擋板(27)、(28)外圍主液面的靜止狀態(tài)不被破壞，而且縮短了波峰上釬料下落過程中的拋射距離，減小了波峰流動的暴露表面，減弱了處在融溶狀態(tài)釬料的氧化現(xiàn)像。以上端部為支點，分別改變擋板(27)、(28)各自的傾角，即可改變對應波峰面的形狀和流速，以達到最佳的釬接效果。
從左、右兩側波峰上濺落下來的液態(tài)金屬軟釬料，分別由擋板(27)、(28)導向，并各自經變向板(29)、(30)改變流向，方向偏向液面?zhèn)?，從而對夾混在流體內部的渣形成一種托力，與多孔濾板(31)的阻尼作用相結合，使得渣能充分分離而浮向液面，形成一薄薄的連續(xù)渣層覆蓋在液面，隔絕了位于其內部的釬料與空氣的接觸，保護了主液面釬料不被繼續(xù)氧化。
附圖是設計的感應式四波段電磁泵示意圖。



圖1是感應式四波段電磁泵的俯視圖(1)為釬料槽，(2)為釬料槽左側垂直壁板，(13)為左噴嘴，(32)為左噴嘴隔板，(4)為大腔，(33)為右噴嘴隔板，(14)為右噴嘴，(3)為釬料槽右側垂直壁板，(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、為小腔，(25)為右上泵溝，(26)為右下泵溝，(24)為左下泵溝，(23)為左上泵溝，(41)、(42)、(43)、(44)為勵磁線包，(37)、(38)、(39)、(40)、為開口鐵芯，(31)為多孔濾板。
圖2是感應式四波段電磁泵(A-A)剖面圖(37)、(39)為開口鐵芯，(41)、(43)為勵磁線包，(1)為釬料槽，(15)為左上混流腔，(31)為多孔濾板，(29)為左側變向板，(27)為左噴嘴擋板，(13)為左噴嘴，(34)為波形調節(jié)桿，(28)為右噴嘴擋板，(14)為右噴嘴，(35)為波峰擴展彎板，(36)為調節(jié)擋板，(30)為右側變向板，(17)為右上混流腔，(25)為右上泵溝，(21)為右上整流導向板，(19)為左上整流導向板，(23)為左上泵溝。
圖3是感應式四波段電磁泵結構(B-B)剖面圖(38)、(40)為開口鐵芯，(42)、(44)為勵磁線包，(1)為釬料槽，(16)為左下混流腔，(31)為多孔濾板，(13)為左噴嘴，(14)為右噴嘴，(18)為右下混流腔，(26)為右下泵溝，(22)為右下整流導向板，(20)為左下整流導向板，(24)為左下泵溝。
圖4是感應式四波段電磁泵結構(C-C)剖面圖(23)為左上泵溝、(15)為左上混流腔，(17)為右上混流腔，(25)為右上泵溝，(26)為右下泵溝，(18)為右下混流腔，(16)為左下混流腔，(24)為左下泵溝，(37)、(38)、(39)、(40)、為開口鐵芯，(41)、(42)、(43)、(44)、為勵磁線包。
圖5是感應式四波段電磁泵結構(D-D)剖面圖(2)為釬料槽左側垂直壁板，(11)、(12)為小腔，(24)為左下泵溝，(23)為左上泵溝，(37)、(38)為開口鐵芯。
圖6是泵溝結構的立體示意圖圖7是波形調節(jié)桿在左噴嘴(13)的噴口中的不同位置所形成的不同波峰形狀的示意圖(a)為逆向單波，(b)為雙向雙波，(c)為順向單波，(34)為波形調節(jié)桿，(13)為左噴嘴。
圖8是由左、右噴嘴所形成的液態(tài)軟釬料工作波峰形狀示意圖
圖1表示了由開口鐵芯(37)、(38)、(39)、(40)及其對應的勵磁線包(41)、(42)、(43)、(44)所組成的四個單相交流電流鐵，相向對稱地配置在王字形釬料槽(1)的四個角部，釬料槽內的左、右側垂直壁板(2)、(3)將釬料槽(1)的內腔分隔成一個大腔(4)和六個小腔(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)，左、右兩個噴嘴(13)、(14)沿縱向居中分布在大腔(4)內。左、右噴嘴(13)、(14)分別用隔板(32)、(33)各各從中間隔成兩段，形成四個各自獨立的液態(tài)釬料波峰噴口。
圖2表示了釬料槽(1)，左上、右上混流腔(15)、(17)，整流導向板(19)、(21)等均采用奧氐體不銹鋼制造并拼焊成一體。左上、右上混流腔(15)、(17)與對應的左上、右上泵溝(23)、(25)連通。左上、右上泵溝(23)、(25)分別嵌裝在開口鐵芯(37)、(39)的開口氣隙中。左上、右上泵溝(23)、(25)沿開口端相向放置，勵磁線包(41)、(43)分別豎直地嵌套在相應的開口鐵芯(37)和(39)的鐵芯柱上。左、右噴嘴(13)、(14)分別配裝在左上、右上混流腔(15)、(17)的出口上方。
圖3表示了左下、右下混流腔(16)、(18)，整流導向板(20)、(22)等均采用奧氐體不銹鋼制造并與釬料槽(1)拼焊成一體。左下、右下混流腔(16)、(18)與對應的左下、右下泵溝(24)、(26)連通。左下、右下泵溝(24)、(26)沿開口端相向放置，勵磁線包(42)、(44)分別豎直地嵌套在相應的開口鐵芯(38)、(40)的鐵芯柱上。左、右噴嘴(13)、(14)是位于左下、右下混流腔(16)、(18)的出口上方。
圖4表示了左上、左下、右上、右下混流腔(15)、(16)、(17)、(18)與對應的左上、左下、右上、右下泵溝(23)、(24)、(25)、(26)之間是通過喇叭狀的過渡段相連通。
圖5表示了左上、左下泵溝(23)、(24)窄邊開口與焊料槽(1)左側的三個小腔(8)、(9)、(10)之間是通過一個喇叭狀的過渡段相連通。喇叭狀過渡段的入口是處于整個釬料槽(1)內腔的最低水平位置，釬料槽(1)的左側垂直壁板(2)下部與小腔(8)、(9)、(10)相對段的下部設有窗口(11)、(12)。
同樣，右上、右下泵溝(25)、(26)與右側三個小腔(5)、(6)、(7)之間的連通及釬料槽(1)的右側垂直壁板(3)下部的窗口，有與左側完全相同的結構特征。
圖6表明了左上、左下、右上、右下泵溝結構都是成矩形管狀，沿縱向的兩個側面，一端封口，一端開口，而沿橫向的二對稱側壁均有開口。
圖7表明了旋動左噴嘴(13)上部的波形調節(jié)桿(34)時，可以獲得不同的波峰形狀。波形調節(jié)桿的指尖緊貼右側壁時，形成逆向(相對PCB的運動方向)單波，緊貼左側壁時，形成順向單波，指尖朝下居中時形成雙向雙波。圖中帶箭頭的實線表示PCB的運動方向。
圖8表示了由左、右噴嘴(13)、(14)所共同形成的工作波形，由右噴嘴(14)所形成的雙向寬平波，可以通過上、下移動調節(jié)擋板(36)，控制向噴嘴兩側分流的流量和流速，例如朝上移動調節(jié)擋板時，向左側分流的流量和流速均增大，這樣使得PCB被焊面的擦洗作用增強、有利於消除焊點間的拉尖和橋接。
附圖也是實施例DCB2Fs-250/500、DCB2FS-300/600等組合式感應雙波峰電磁泵波峰焊接機中所采用的四波段電磁泵的結構示意圖。它波峰寬度可以作的很大，且沿整個寬度上波峰不會出現(xiàn)高度差，消除了邊緣效應。它結構簡單，工作可靠，易于制造，使用方便，從而完全滿足了特寬型PCB的自動化軟釬接的要求。
權利要求1．一種由釬料槽、泵溝、混流腔、噴嘴及單相交流電磁鐵組成的感應式四波段電磁泵，其特征是a．釬料槽(1)內腔成王字形，釬料槽(1)的左、右兩側的垂直壁板(2)、(3)將其分隔成一個大腔(4)和六個小腔(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)，壁板(2)、(3)與各小腔相鄰部分的底部開有窗口(11)、(12)，使小腔(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)與大腔(4)連通；b．有四個混流腔左上混流腔(15)、左下混流腔(16)、右上混流腔(17)、右下混流腔(18)；c．有四個泵溝左上泵溝(23)、左下泵溝(24)、右上泵溝(25)、右下泵溝(26)，左上、左下、右上、右下泵溝(23)、(24)、(25)、(26)與左上、左下、右上、右下混流腔(15)、(16)、(17)、(18)相連通的部位是采用喇叭狀過渡段來實現(xiàn)，它們的窄壁開口與各小腔(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)之間也是通過喇叭狀過渡段相連通，其入口均處于釬料槽(1)內腔中的最低水平位置；d．左噴嘴(13)裝在釬料槽(1)的大腔(4)的左側和左上、左下混流腔(15)、(16)的出口上方，右噴嘴(14)裝在釬料槽(1)的大腔(4)的右側和右上、右下混流腔(17)、(18)的出口上方；e．左、右噴嘴(13)、(14)分別由隔板(32)、(33)沿噴口寬度方向中央，各隔成兩段；f．有四個單相交流電磁鐵、分別由開口鐵芯(37)、(38)、(39)、(40)和勵磁線包(41)、(42)、(43)、(44)組成，它們對稱地分布在釬料槽(1)的四個角部，左上、左下、右上、右下泵溝(23)、(24)、(25)、(26)分別嵌在開口鐵芯(37)、(38)、(39)、(40)的開口氣隙中；g．波峰調節(jié)桿(34)的截面為指針狀。
2．根據(jù)權利要求1的感應式四波段電磁泵，其特征是釬料槽(1)、左上、左下、右上、右下混流腔(15)、(16)、(17)、(18)，整流導向板(19)、(20)、(21)、(22)均用奧氏體不銹鋼制造并拼焊成一體。
專利摘要一種適應于插入安裝技術(IMT)和表面安裝技術(SMT)兼容的特寬型印制電路板的自動化焊接設備,用于液態(tài)金屬軟釬接的感應式四波段電磁泵。它是由釬料槽(1),四個單相交流電磁鐵及四段波峰系統(tǒng)組成。在釬料槽(1)中設置了左上、左下、右上、右下四個泵溝(23)、(24)、(25)、(26),左、右噴嘴(13)、(14)及相應的整流穩(wěn)波系統(tǒng)和抑制氧化隔渣等結構。它能有效地消除當要求波峰噴嘴特寬時,由于邊緣效應所導致的波峰沿寬度方向的中段和兩邊緣段之間出現(xiàn)的高度差,滿足了特寬型PCB的自動化軟釬接的要求。
文檔編號F04D7/00GK2327815SQ9723987
公開日1999年7月7日 申請日期1997年9月19日 優(yōu)先權日1997年9月19日
發(fā)明者樊融融 申請人:電子工業(yè)部第二十研究所