專利名稱：氧化物的分離裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種從自動焊接裝置的噴流焊料槽所產生的熔渣中將焊料和氧化物分離的裝置。
噴流焊料槽中設有噴嘴，該噴嘴的下部和導管相連，在該導管的端部裝設有泵。噴流焊料槽內的熔融焊料的移動，首先是被導管端部的泵吸入導管內，在導管內流動并從噴嘴上方噴流。
噴流焊料槽中的熔融焊料，由于其液面經常接觸空氣，故不斷進行著氧化，液面將被該氧化物覆蓋，但氧化物下的熔融焊料則保持著清凈狀態。在噴流焊料槽的液面下，清凈的熔融焊料會被泵吸入導管內，當其從噴嘴噴出時，因在此會接觸空氣進行氧化，而產生新的氧化物。并且噴流后的熔融焊料從噴嘴落下時，將擾亂熔融焊料的液面，將液面的氧化物推開而使清凈的熔融焊料露出，該露出的清凈的熔融焊料將接觸空氣，在此也會產生氧化。因此，在噴流焊料槽中，除噴出的熔融焊料的氧化外，因噴流后的熔融焊料的落下所造成的液面攪拌也會引起氧化，所以在所有的場所都在進行著氧化。
然而，一般將噴流焊料槽產生的物質簡稱為氧化物，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狀的所謂熔渣的浮游。隨著時間的推移該熔渣會大量的產生，將覆蓋到整個噴流焊料槽，如此一來，最終熔渣將從噴流焊料槽溢出。如上所述，由于熔渣為熔融焊料和氧化物的混合物，因此當其從噴流焊料槽溢出時，熔渣中的熔融焊料將燙傷操作人員的腳，或使地板產生焦黑等，并且熔渣會被吸入噴流泵中，從噴流噴嘴噴出而附著在印刷基板上等，而造成問題。
于是，在焊接的作業現場，操作人員不斷地監視噴流焊料槽，當噴流焊料槽中開始有熔渣積存時，就用長把杓舀取，再丟棄到一斗罐般的空罐容器中。這樣被丟棄的熔渣，由廢棄物回收人員回收。也即，過去必須是由廢棄物回收人員將含有大量高價的熔融焊料的熔渣回收去。
這樣，熔渣中大量含有尚可使用的焊料，但因在焊接現場無法從焊渣中分離焊料，故造成將高價的焊料和氧化物一起丟棄的現狀。有鑒于該經濟上的損失，日本特開號專利申請中提出了在焊接現場從熔渣中除去氧化物而取出焊料的分離裝置。另外，日本特開號專利申請中提出，在自動焊接裝置的噴流焊料槽中撒布芝麻、米糠、菜籽等的糖類，將噴流焊料槽所產生的熔渣在噴流焊料槽內分離成氧化物和焊料的方法、裝置。
特開號專利申請的分離裝置，是在用來使焊料熔融的熔融槽上部設置罩，在該罩上裝設有用來攪拌熔融焊料和熔渣的刀片，并在該罩上裝設有非氧化性氣體供給口。用該分離裝置來從熔渣中分離氧化物時，須另行將自動焊接裝置的焊料槽所產生的熔渣從噴流焊料槽中舀取，再將其置于在分離裝置的熔融槽內呈熔融狀態的焊料之上。接著用罩將熔融槽覆蓋，并使非氧化性氣體流入熔融槽內而形成非氧化性環境氣氛后，使裝設于罩上的攪拌刀片轉動。如此一來，放在熔融焊料上的熔渣將會和熔融焊料接觸。由于該熔渣為熔融焊料和氧化物所混合而成的物體，一旦經攪拌刀片的作用而和熔融槽內的熔融焊料接觸時，熔渣中的熔融焊料會和熔融槽內的熔融焊料融合而和氧化物分離。這時由于罩內形成非氧化性環境氣氛，焊料不致產生再氧化。
另外，特開號專利申請的焊料回收裝置，是具有將氧化分離劑撒布在自動焊接裝置的噴流焊料槽內的撒布機構的設備。在此，由于在噴流焊料槽內將熔渣分離成焊料和氧化物并將氧化物丟棄，故噴流焊料槽內的焊料不會增多。
然而特開號專利申請的氧化分離裝置，當熔渣中的熔融焊料與熔融槽內的熔融焊料融合時，熔融槽內的熔融焊料會增多。于是將分量增多的熔融焊料用長把杓舀出，注入擺在地上的鑄錠模內而形成鑄錠。因此，操作人員從氧化分離裝置的熔融槽中用長把杓舀出熔融焊料后，將裝有熔融焊料的長把杓降低到擺在地上的鑄錠模，再使長把杓內的熔融焊料流入鑄錠模。然而，將長把杓從熔融槽降低到地上的鑄錠模時，若長把杓碰撞到其他物品、或長把杓中裝有太大量的熔融焊料，在降低長把杓的途中有時熔融焊料會從長把杓溢出。溢出的熔融焊料會散到地面，附著在地面上而使地面焦黑。再有，當溢出的熔融焊料接觸操作人員的腳部而進入操作人員的鞋內時，操作人員會發生嚴重燙傷而造成很大的危險。
另外，熔融槽內的熔融焊料流入鑄錠模時，因鑄錠模很大，要使熔融焊料完全固化需相當的時間。而且要將固化后的焊料從鑄錠模取出時，必須將大型的鑄錠模翻轉，將鑄錠模扔到地上而施加沖擊才能取出焊料。將大而重的鑄錠模舉起后取出焊料的作業不僅相當費事，且要處理從鑄錠模取出的熱焊料的鑄塊也伴隨有危險。
并且，當將鑄塊放回噴流焊料槽內再度使用時，由于鑄塊很大，將會使噴流焊料槽內的熔融焊料的溫度降低，而造成焊接不良的原因。
特開號專利申請的焊料回收裝置，由于是在自動焊接裝置的噴流焊料槽中從熔渣中分離氧化物，因此并不需要另外設置分離裝置。然而，就算在噴流焊料槽內產生大量的熔渣，若處于焊接作業中，由于印刷基板是不斷地行走于自動焊接裝置內，所以無法進行氧化物的分離作業。因此，特開號專利申請的焊料回收裝置，在噴流焊料槽內將積存大量的熔渣，有時會發生前述般的熔渣溢出噴流焊料槽的問題。
本發明人等著眼于，只要以可自由旋轉的方式在使焊料熔融的熔融槽附近設置可將焊料澆鑄成棒狀的鑄模，就不須將由長把杓所舀出的熔融焊料降低到地面，并且鑄模所鑄造出的棒狀焊料的處理也變得很容易，從而來完成本發明。
本發明的氧化物的分離裝置，其特征在于在本體設置熔融槽，該熔融槽在熔融焊料的同時可從熔渣中將氧化物和焊料分離，且在該熔融槽附近，以可自由轉動的方式設置有能夠將熔融焊料鑄造成棒狀焊料鑄模。
本發明所使用的鑄模，是以可翻轉的方式設置成可自由轉動的形式。一旦以能夠轉動的方式來設置鑄模，則利用鑄模所形成的棒狀焊料將可容易地取出。如果將鑄模設在熔融槽附近的熔融槽前方，即當操作人員站在分離裝置之前時是將鑄模設在位于熔融槽和操作人員之間的話，當操作人員用長把杓從熔融槽中舀出熔融焊料后再倒入鑄模內時，握往長把杓的手便無須大幅度地上下移動，且不致受到其他物品的干擾而能夠容易地進行鑄模作業。
另外，本發明所使用的鑄模，一旦在兩面刻設溝槽的話就能夠連續地進行鑄模作業。即，由于在鑄模的單面進行澆鑄的期間，相反面會被冷卻，因此上側完成澆鑄后，只要焊料固化即可將鑄模翻轉而使澆鑄于上面的焊料落下，使冷卻后的相反側成為上側而可馬上進行澆鑄作業。
并且，本發明所使用的鑄模，可在溝槽內裝設為區別澆鑄后的棒狀焊料的記號。這是因為，由于最近的地球環境問題，而變成使用Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn系、Sn-Bi系等的各種無鉛焊料，它們必須依組成的不同而區別。用氧化物分離裝置來分離各種無鉛焊料的氧化物的場合，在用鑄模鑄成棒狀焊料時，由于形狀全部相同，將無法分辨其組成。于是可依無鉛焊料種類的不同在棒狀焊料上加上記號而加以區別。為了在棒狀焊料加上記號，是在鑄模上安裝可拆裝的構成記號的突狀物。該突狀物既可依突狀物的形狀來決定組成、也可依突狀物的數目來決定組成，或還可以將突狀物作成附有焊料元素名的刻印。
下面結合實施例及其附圖來詳細說明本發明的氧化物的分離裝置(以下簡稱分離裝置)。
具體實施例方式


圖1是本發明的分離裝置的本體罩及熔融槽罩打開狀態的立體圖；圖2是熔融槽罩閉合狀態的立體圖；圖3是本體罩及熔融槽罩閉合狀態的立體圖；圖4是本發明的分離裝置的本體罩及熔融槽罩打開狀態的側面截面圖；圖5是本體罩及熔融槽罩閉合狀態的側面截面圖；圖6是在鑄模的單面澆注有焊料狀態的側面截面圖；圖7是將澆注了焊料后的鑄模翻轉過程中的側面截面圖；圖8是將澆注了焊料后的鑄模翻轉后的狀態的側面截面圖；圖9是鑄模的局部放大立體圖。
本發明的分離裝置，在本體1上設置有熔融槽2和鑄模3。熔融槽2用未圖示的加熱器使置入其內部的焊料S熔融并保持于既定溫度。另外，熔融槽2上設置有如箭頭A那樣的開閉自由的熔融槽罩4。在罩4的內側架設有2根軸5、5，該軸上隔著一定間隔安裝有多數個葉片6…，且以各葉片的前端位置描繪出螺旋狀的方式加以安裝。軸5、5的一端突出于熔融槽罩4的外部，在該突出部上裝設有齒輪7、7。這些齒輪卡合于未圖示的鏈條，該鏈條和未圖示的馬達形成運動，馬達運轉時，齒輪7、7轉動且多數個葉片6…也同時轉動。由于多數個葉片6…固定在軸5、5上，該軸設置于熔融槽罩4上，借助開閉熔融槽罩，可使葉片6…上下移動，而當閉合熔融槽罩時，可使其浸漬于熔融槽2的熔融焊料S中。
鑄模3上刻設有復數個澆鑄用的溝槽8…。如圖9所示，該溝槽內一旦依焊料種類的不同而用螺釘10裝設有可裝卸的突起物9，則焊料的種類將不會弄錯。也即依焊料種類而決定突起物的形狀、數量、元素記號等，或在突起物附上焊料的元素符號。
鑄模3設置于本體1上的熔融槽2的前方，即設置于當操作人員用分離裝置進行作業時所站的位置和熔融槽2之間。若將鑄模3設于熔融槽2的前方，當操作人員從熔融槽2中用長把杓舀出熔融焊料并澆注在鑄模內時，無須大幅度地移動從熔融槽舉起的長把杓即可送到鑄模的上方。
鑄模3的兩端以在鑄模的橫寬方向形成偏心的方式被軸支于軸11上，在一軸上裝設有旋鈕12。鑄模3以可自由轉動的方式設置于收納箱13的上部。收納箱13的橫寬、縱長均較鑄模3為大，由于鑄模3以在橫寬方向形成偏心的方式來安裝，用旋鈕12轉動鑄模時，其一側將抵接于收納箱的一側而停止轉動。另外，在收納箱13上設置有抽屜14。
再有，符號15代表用來將從熔渣分離出的氧化物落至本體1下部的斜槽，16代表用來盛裝從斜槽落下的氧化物的罐，17代表用來載罐的臺車，18代表用來置放用于處理從熔渣中分離的氧化物的長把杓或篩等的置物室，19代表覆蓋本體上部的本體罩，20代表安裝于本體罩的排氣口，21代表用來將氧化分離劑從熔融槽罩投入熔融槽內的投入孔，22為投入孔的蓋。
接著說明上述構成的本發明的分離裝置的氧化物的分離作業。首先使分離裝置的熔融槽2內的焊料S熔融并保持于既定溫度。這時當噴流焊料槽所使用的焊料為Sn-3Ag-0.5Cu的無鉛焊料時，在熔融槽內先放入同一組成的無鉛焊料，并將熔融焊料的溫度保持于比該無鉛焊料的熔點高約50℃的270℃。接著如圖1、4所示，將本體罩19和熔融槽罩4打開，將未圖示的自動焊接裝置的噴流焊料槽所產生的熔渣D投入熔融槽2內的熔融焊料3上。然后如圖2所示，閉合熔融槽罩4而使葉片6…浸在熔融焊料8中后，打開熔融槽罩4的蓋22，從投入孔21將芝麻那樣的氧化分離劑少量地撒布在熔融槽2內的熔渣上。將芝麻撒布在熔渣上之后，如圖3、5所示，閉合蓋22，再閉臺本體罩19后，使葉片6轉動，用連接于排氣口20的未圖示的導管吸引本體罩內的煙、粉塵等。這時浮游于熔融焊料上的熔渣D被多數個葉片6…所攪拌，利用攪拌來將氧化物和焊料分離，并利用芝麻的分離作用來使氧化物和焊料形成大致完全分離。
這樣，利用葉片攪拌所產生的分離作用及分離劑的分離作用來從熔渣中將氧化物和焊料分離后，停止葉片的轉動，打開本體罩19和熔融槽罩4。在熔融槽2內，原先加入的焊料中融合從熔渣分離出的焊料，而使焊料量增加。于是將增加分量的焊料用長把杓舀取，澆注于鑄模3的溝槽8。如圖6所示，在所有溝槽8內澆注熔融焊料S并使焊料固化后，如圖7所示，用旋鈕12將鑄模3轉動，使鑄模3的內面成為上側的方式進行翻轉。鑄模翻轉成如圖8所示的鑄模3一側撞擊收納箱13的邊緣時，利用該沖擊會使鑄模3的溝槽8內所澆注的焊料落至收納箱13的抽屜14內。
這樣，進行從自動焊接裝置的噴流焊料槽所產生的熔渣中分離出氧化物和焊料的作業，當抽屜中堆積滿了棒狀焊料時，打開抽屜并取出棒狀焊料，將其投入因取走熔渣而使焊料量變少的噴流焊料槽內。
以上所說明的本發明的分離裝置，因可將熔渣在熔融槽中分離成氧化物和焊料，且將熔融槽內增多的熔融焊料在設置于熔融槽附近的鑄模內澆注成捧狀焊料，故其澆注作業既容易又安全。另外，本發明的分離裝置，由于將鑄模設置成可自由轉動的形式，在鑄模的單面澆注熔融焊料，在焊料固化后僅須翻轉鑄模即可簡單地使焊料從鑄模的溝槽中落下，且由于在一面的溝槽內澆注熔融焊料的過程中，另一面的溝槽會被冷卻，因此能進行連續澆注，而發揮以往所沒有的優異效果。
權利要求
1.一種氧化物的分離裝置，其特征在于在本體設置熔融槽，該熔融槽在熔融焊料的同時可從熔渣中將氧化物和焊料分離，且在該熔融槽附近，以可自由轉動的方式設置有能夠將熔融焊料鑄造成棒狀焊料鑄模。
2.如權利要求1所述的氧化物的分離裝置，其特征在于所述的鑄模設置于熔融槽前方的本體上。
3.如權利要求1所述的氧化物的分離裝置，其特征在于所述的鑄模在兩面形成有澆注槽。
4.如權利要求1或3所述的氧化物的分離裝置，其特征在于所述的鑄模上，以可裝卸的方式裝設有突狀物，以在澆注后的棒狀焊料上附加記號。
5.如權利要求1所述的氧化物的分離裝置，其特征在于所述的鑄模的下部設置有棒狀焊料收納用的抽屜。
6.如權利要求1所述的氧化物的分離裝置，其特征在于所述的熔融槽上，以可浸漬于熔融焊料中的方式設置數個葉片。
全文摘要
本發明提供了一種氧化物的分離裝置，其是在熔融槽的附近設置可自由轉動的鑄模。因此本發明的分離裝置，不僅能夠將從熔融槽中舀出的熔融焊料安全且容易地進行澆注，而且由于在鑄模一面溝槽的澆注過程中，另一面會被冷卻，所以能進行連續澆注。從而克服了現有氧化物的分離裝置所存在的技術缺陷，即在熔融槽內將熔渣分離成氧化物和焊料后，將增多的焊料用長把杓舀出時，由于須從高處的熔融槽舀到置于地面的鑄錠模，當長把杓從熔融槽降低到鑄錠模時，熔融焊料會從長把杓溢出，或附著于地面，或燙到操作人員的腳等的問題。
文檔編號C23C2/04GK1439731SQ0212440
公開日2003年9月3日 申請日期2002年6月27日 優先權日2002年2月18日
發明者禪三津夫, 馬渡祥平 申請人:千住金屬工業株式會社