本發(fā)明涉及一種在成形為長條狀的由金屬、樹脂等構成的母材的表面通過浸漬來涂布液體的液體涂布裝置。具體地說,能夠應用于對作為母材而成形為長條狀的焊料的表面涂布焊劑(flux)的液體涂布裝置。另外,能夠在母材由金屬、樹脂等構成、對該母材的表面涂布涂料等液體時應用。
背景技術:
作為在成形為長條狀的由金屬、樹脂等構成的母材的表面通過浸漬來涂布液體的液體涂布裝置、使用該液體涂布裝置被涂布液體后的包覆構件的一例,在下面以焊接中使用的焊劑的涂布裝置、以及使用該焊劑涂布裝置被涂布焊劑后的焊料為例子進行說明。作為焊接處理工序的前處理,經(jīng)過焊劑涂布工序來涂布焊接中使用的焊劑。焊劑具有以化學方式去除焊料和焊接對象的金屬表面存在的金屬氧化物、防止由焊接處理時的加熱引起的再次氧化、使焊料的表面張力小來使?jié)櫇裥粤己玫茸饔眯Ч?。在焊接處理后,在焊料與焊接對象的金屬之間形成金屬間化合物,來得到強固的接合。
另外,提出了一種在成形為長條狀的焊料的表面涂布有焊劑的焊劑涂層預制焊料。焊接中使用的焊劑具有以下效果:防止由焊接時的加熱引起的再次氧化,使焊料的表面張力小來使?jié)櫇裥粤己?。焊劑涂層預制焊料在焊接前預先涂覆有焊劑,因此能夠刪除焊接時的焊劑涂布工序。另外,焊劑涂層預制焊料為長條狀,因此通過加工成顆粒狀、墊圈狀、盤狀等目標形狀,能夠應用于各種安裝工序。
在這樣的焊劑涂層預制焊料中,要涂布的焊劑需要在焊料的表面大致均勻地涂布。這是由于,若焊劑不均勻,則會成為焊接不良的原因。專利文獻1公開了如下一種焊劑涂布裝置,以在即將焊接之前對焊料線的表面涂布焊劑為前提,使焊料線通過裝入有熔融焊劑的槽,使用拉模來調(diào)節(jié)附著于該焊 料線的焊劑的涂布量,通過輥來抽出該焊料線。
專利文獻1:日本特開昭54-075452號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
但是,根據(jù)以往的焊劑涂布裝置,存在以下缺點。
1.當長期使用焊劑涂布裝置時,在用于調(diào)整焊劑涂布量的構件(拉模)上焊劑附著而固化,無法將焊劑涂布為均勻的厚度。
2.在想要變更對焊料涂布的焊劑的膜厚的情況下,需要更換用于調(diào)整焊劑涂布量的構件(拉模)本身。
因此,本發(fā)明解決了這樣的問題,其目的在于,在焊料的表面將焊劑涂布為均勻的厚度,并且即使長期使用焊劑涂布裝置也保持均勻度。
用于解決問題的方案
為了解決上述問題而采用的本發(fā)明的技術手段如下。
(1)液體涂布裝置具備:浸漬涂布單元,其將長條狀的包覆對象物浸漬在液體中來對包覆對象物的表面涂布液體;輸送單元,其以規(guī)定的速度輸送通過浸漬涂布單元被涂布液體后相對于液體的液面垂直地被上拉的包覆對象物;負荷單元,當將向浸漬涂布單元投入包覆對象物的一側設為上游側、將從浸漬涂布單元排出包覆對象物的一側設為下游側時,該負荷單元設置在比浸漬涂布單元靠上游側的位置,對利用輸送單元輸送的包覆對象物施加規(guī)定的負荷;干燥單元,其使被涂布液體后的包覆對象物干燥;冷卻單元,其對干燥后的包覆對象物進行冷卻;輸送速度測量單元,其測量包覆對象物的輸送速度;以及控制單元,其基于該輸送速度測量單元的測量結果來控制輸送單元,其中,至少浸漬涂布單元、干燥單元以及冷卻單元被收納在液體涂布室內(nèi),液體涂布室還具備排氣單元,該排氣單元與液體涂布室的外部連通,且將液體涂布室內(nèi)的熱氣向液體涂布室的外部排出。
(2)根據(jù)所述(1)所記載的液體涂布裝置,所述輸送單元具備用于放出所 述包覆對象物的放出單元,該放出單元具備所述負荷單元。
(3)根據(jù)所述(1)或(2)所記載的液體涂布裝置,輸送單元具備用于卷取所述包覆對象物的卷取單元,該卷取單元以使所述包覆對象物的輸送速度固定的方式卷取所述包覆對象物。
(4)根據(jù)所述(1)~(3)中的任一項所記載的液體涂布裝置,輸送單元具有一個以上的輸送輥,輸送輥具有夾住包覆對象物的兩個輥構件,輥構件夾持包覆對象物的寬度方向兩端。
(5)根據(jù)所述(3)所記載的液體涂布裝置,還具備層間紙供給單元,在利用卷取單元卷取包覆對象物時,該層間紙供給單元供給層間紙。
(6)根據(jù)所述(1)~(5)中的任一項所記載的液體涂布裝置,包覆對象物是焊料,所涂布的液體是焊劑。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明所涉及的液體涂布裝置,能夠以均勻且薄的膜厚對包覆對象物涂布液體。不需要用于均勻且薄地涂布液體的特殊的構件,因此能夠降低液體涂布裝置的制造成本。在想要變更對覆膜對象物涂布的液體的膜厚的情況下也不需要構件的配置變更或構件本身的變更。即使長期使用該液體涂布裝置也能夠得到該效果,因此能夠進行可靠性高的液體涂布。
附圖說明
圖1是表示作為本發(fā)明所涉及的液體涂布裝置的焊劑涂布裝置100的結構例的概要俯視圖。
圖2的A是表示輸送輥42的結構例的俯視圖,圖2的B是表示輸送輥42的動作例的右視圖,圖2的C是表示軸承構件47的結構例的側視圖。
圖3的A是表示輸送輥44的結構例的俯視圖,圖3的B是表示作為輸送輥44的變形例的輸送輥44’的結構例的俯視圖。
圖4是表示焊劑涂布裝置100的控制系統(tǒng)的結構例的框圖。
圖5的A是表示焊料9的結構例的截面圖,圖5的B是表示焊料9的形成例 的工序圖。
附圖標記說明
1:焊料供給部;2:液體涂布室;4:輸送部;5:控制部;6:卷取部;11:放出輥;13:放出緩沖傳感器;14:操作部;15:顯示裝置;20:加熱干燥爐;21:加熱器;24:遮熱空氣屏;25:排氣口;26:冷卻器;27:焊料用溫度傳感器;28:室內(nèi)溫度傳感器;30:焊劑槽;63:激光傳感器;64:速度探測輥;66:卷取器;100:焊劑涂布裝置。
具體實施方式
以下,參照附圖來對作為本發(fā)明所涉及的液體涂布裝置的例子的焊劑涂布裝置100以及通過焊劑涂布裝置100形成的焊劑涂層預制焊料的實施方式進行說明。
[焊劑涂布裝置100的結構例]
作為一例,圖1所示的焊劑涂布裝置100是以均勻的膜厚對具有規(guī)定的寬度且成形為長條狀的作為包覆對象物的焊料的表面涂布液體的焊劑3的裝置。對于焊料的輸送方向,放出(供給)成形為長條狀的焊料來向焊劑槽30投入的一側、即圖中左側為上游。另一方面,從焊劑槽30排出并卷取焊料的一側、即右側為下游。從上游向下游輸送焊料。
焊劑涂布裝置100具備:焊料供給部1、對焊料9a涂布焊劑3(圖中梨皮面)的液體涂布室2、用于輸送涂布焊劑3后的焊料9的輸送部4、用于測量焊料9的輸送速度的激光傳感器63、用于卷取所輸送的焊料9的卷取部6、以及用于控制焊劑涂布裝置100的各動作的控制部5。也可以在焊劑涂布裝置100中設置測定涂布焊劑3后的焊料9的膜厚的膜厚儀40。焊料9a通過焊料供給部1被供給,在液體涂布室2內(nèi)被涂布焊劑3而成為焊料9,經(jīng)由激光傳感器63、輸送部4而被卷取部6卷取。在本例中,將進行該焊料9、9a的輸送的構件設為輸送單元。
焊料供給部1例如具有輥狀地卷繞有焊料9a的放出輥11。
放出輥11是在焊料9a被放出時向焊料的輸送方向的相反側對焊料9a施加負荷(反張力)的單元,用于對以規(guī)定的速度輸送的焊料9a、9賦予規(guī)定的松緊度。
因此,對放出輥11賦予預先設定的轉矩,作為一例,能夠使用公知的磁粉制動器。另外,對于放出輥11,能夠使用金屬輥、耐熱性的橡膠輥、碳素輥、樹脂輥等輥構件。此外,在本例的情況下,放出輥11自身不具有驅動源,而利用輸送單元的其它驅動源從動,并通過磁粉制動器等單元對焊料9a賦予反張力,但是也可以如圖1所示那樣利用放出電動機11a進行驅動。在這樣構成的情況下,如以下那樣設置即可:預先編程為無論焊料9a對于放出輥11的卷繞直徑(卷繞量)如何均以固定圓周速度放出卷繞于放出輥11的焊料9a,并且使用后述的激光傳感器63來測定焊料9、9a的輸送速度,利用后述的控制單元對放出電動機11a指示焊料9a的放出速度,使得輸送速度成為固定的輸送速度或者成為為了對焊料9、9a賦予規(guī)定的反張力而比固定的輸送速度稍慢的輸送速度。
當焊料9、9a的輸送速度變化時,涂布于焊料9a的焊劑3的量變化,因此當輸送速度不均勻時,無法以均勻的厚度對焊料9a涂布焊劑3。例如,當焊料9a的輸送速度快時,焊劑3被較厚地涂布于焊料9a。另外,焊料9a的輸送速度慢時,焊劑3被較薄地涂布于焊料9a。即,為了對焊料9a涂布均勻的焊劑3,需要以固定速度輸送焊料9、9a。
也可以是,控制部5利用激光傳感器63測定焊料9、9a的輸送速度,對焊料9a的放出輥11的轉矩進行控制以使輸送速度成為固定的輸送速度。
液體涂布室2形成殼體。在液體涂布室2的上游側(圖中左)的壁的下方設置用于送入焊料9a的送入口38。在液體涂布室2的下游側(圖中右)的壁的上方設置送出口39。跨以送出口39為邊界的液體涂布室2的內(nèi)外地設置用于向輸送部4送出焊料9的輸送輥41。在液體涂布室2的內(nèi)部按照焊料9所經(jīng)過的順序(圖中從下至上)具備焊劑槽30、加熱干燥爐20、遮熱空氣屏24、排氣口25、冷卻器26、焊料用溫度傳感器27、室內(nèi)溫度傳感器28以及焊料用的上拉輥37。 液體涂布室2的外部具備操作部14、顯示裝置15等用戶接口。
焊劑槽30中裝入有包括有機酸等活性劑成分和溶劑(異丙醇等)等的液狀的焊劑3。焊劑槽30是將焊料9a浸漬在焊劑3中來對焊料9a的表面涂布焊劑3的浸漬涂布單元,在本例的情況下,其截面形成以左右對稱的斜邊切掉長方形的下邊的兩個角而得到的六邊形。設為該形狀是為了削減焊劑槽30內(nèi)貯存的焊劑3的量,但是并不限于此,也可以是長方形、正方形。
焊劑槽30與未圖示的冷機和加熱器連接。通過控制冷機和加熱器的運行來將焊劑3的溫度保持為作為一例的常溫的25℃左右。當焊劑3的溫度變化時,粘度變化,因此對焊料9a涂布的焊劑涂布量變化,從而對焊料9a涂布的焊劑3成為不均勻的膜厚。將焊劑3保持在25℃左右的固定溫度是為了防止上述情況。通過將焊劑3的溫度保持固定,能夠在穩(wěn)定的狀態(tài)下貯存焊劑3。
另外,當焊劑3的揮發(fā)性成分揮發(fā)時比重發(fā)生變化。由于該比重的變化而對焊料9a的涂布量也變化,成為導致對焊料9a涂布的焊劑3成為不均勻的膜厚的原因,因此焊劑槽30內(nèi)的焊劑3的比重管理也是重要的。
在該例子中,焊劑槽30的上部設置有上蓋32,上蓋32設置有開口部33、34。開口部33構成焊料9a進入焊劑槽30的入口部,開口部34構成焊料9離開焊劑槽30的出口部。
上蓋32的左上設置有從動式的輸送輥31。輸送輥31改變焊料9a的行進方向,使得焊料9a進入焊劑槽30時不與上蓋32、焊劑槽30等接觸。
焊劑槽30的內(nèi)部設置有從動于焊料9的輸送的輸送輥36。軸承構件36a設置成從焊劑槽30的上蓋32懸垂的形態(tài),對輸送輥36進行軸支承。輸送輥36使浸漬在焊劑槽30中的焊料9的輸送方向從向下U形彎轉為向上。輸送方向被輸送輥36改變?yōu)橄蛏系暮噶?從切點36b離開輸送輥36。
上拉輥37設置成軸承構件37a從液體涂布室2內(nèi)的頂部懸垂的形態(tài)。上拉輥37是從動于焊料9的輸送的輥。上拉輥37將浸漬在焊劑槽30中的焊料9垂直地上拉,因此上拉輥37被設置在輸送輥36的上部。從切點36b離開了輸送輥36的焊料9從與上拉輥37的切點37b被上拉。切點37b位于切點36b的鉛垂上 方。
輸送輥36和上拉輥37將浸漬在作為浸漬涂布單元的焊劑槽30中且被涂布了焊劑3的焊料9相對于焊劑3的液面垂直地上拉。
加熱干燥爐20是對被涂布焊劑3后的焊料9進行加熱/干燥的干燥單元。加熱干燥爐20是設置在焊劑槽30的上方的縱長的殼體,在加熱干燥爐20的頂部的中心和底部的中心具有焊料9的通路孔20a、20b。被涂布焊劑3后的焊料9從通路孔20b進入到加熱干燥爐20內(nèi),在加熱干燥爐20內(nèi)被加熱/干燥,并從通路孔20a被排出。
為了使包含在焊劑3中的溶劑揮發(fā)而將加熱干燥爐20的加熱溫度保持在90℃~110℃。加熱干燥爐20的殼體的壁內(nèi)具備未圖示的絕熱材料。利用該絕熱材料,能夠不放掉熱地高效地對焊料9進行加熱干燥。
加熱干燥爐20經(jīng)由管道22而與設置在液體涂布室2的外部的加熱器21相連接。加熱器21經(jīng)由管道22向加熱干燥爐20輸送熱風。在管道22的吹出口安裝有防風壁23以避免熱風直接吹到焊料9上而改變焊劑3的膜厚。
遮熱空氣屏24遮擋從加熱干燥爐20排出的熱氣和揮發(fā)的溶劑來防止它們流向遮熱空氣屏24的上部。在加熱干燥爐20的上方以焊料9的通路為中心左右設置遮熱空氣屏24。遮熱空氣屏24朝向從通路孔20a排出的被加熱后的氣體(圖中空心箭頭的方向)輸送空氣。作為一例,該氣壓為380L/min、0.56Mpa左右。
冷卻器26是對被加熱干燥后的焊料9進行冷卻的冷卻單元,在遮熱空氣屏24的上方以焊料9的通路為中心左右各設置一個冷卻器26。在冷卻器26中使用熱泵式的冷卻器、渦流型冷卻器等。冷卻器26對輸送的焊料9(圖中黑色箭頭方向)送風,將被加熱后的狀態(tài)的焊料9冷卻(到例如40℃以下)。作為一例,冷卻器26的風壓為250L/Min、0.2Mpa左右。經(jīng)過這樣對焊劑3進行加熱干燥、冷卻的工序,由此被涂布在焊料9a的焊劑3不會附著或固定于其它構件。因此,能夠穩(wěn)定地持續(xù)進行對焊料9a的焊劑涂布。
排氣口25是將處于作為干燥單元的加熱干燥爐20的外部且液體涂布室2 的內(nèi)部的熱氣排出的排氣單元。排氣口25在液體涂布室2的上下三處設置排氣用的孔,與液體涂布室2的外部連通。排氣口25是為了將殼體的液體涂布室2內(nèi)且加熱干燥爐20外的熱氣、揮發(fā)出的溶劑等排出到液體涂布室2外而設置的。排氣口25具備未圖示的風扇以及使風扇旋轉的電動機。當控制電動機進行旋轉時風扇旋轉,從而液體涂布室2內(nèi)的熱氣、揮發(fā)出的溶劑等被吸出。也可以在排氣口25具備防火風門。排氣口25并不限定于三處,通過設置多處,能夠促進加熱干燥爐20內(nèi)的氣體的循環(huán),并且能夠使溫度保持均勻。
焊料用溫度傳感器27是非接觸型的傳感器,設置在液體涂布室2內(nèi)的冷卻器26的上方。焊料用溫度傳感器27測定冷卻后的焊料9的表面溫度。例如,在焊料9的表面溫度為40℃以上的情況下,焊料用溫度傳感器27向控制部5發(fā)送警報信號S27。
室內(nèi)溫度傳感器28設置在液體涂布室2內(nèi)的上部。室內(nèi)溫度傳感器28測定液體涂布室2內(nèi)的溫度。例如,在液體涂布室2內(nèi)的溫度為60℃以上的情況下,室內(nèi)溫度傳感器28向控制部5發(fā)送警報信號S28。
操作部14具有未圖示的0~9數(shù)字鍵、觸摸面板等輸入部。操作部14用于設定焊劑涂布裝置100中的焊劑3的膜厚控制條件等。膜厚控制條件包括焊料9a和焊劑3各自的組成、大小、溫度等。
輸送輥41是從動于焊料9的輸送的從動輥。輸送輥41設置成跨以液體涂布室2的送出口39為基準的液體涂布室2的內(nèi)外地被未圖示的軸承構件軸支承。本例的輸送輥41為設置上下兩個輥構件的結構,但并不限于此。作為上下兩個輥構件,能夠利用后述的輥構件45、46。
輸送部4輸送被涂布焊劑后的焊料9。輸送部4具備具有上下兩個輥構件的輸送輥42、43以及具有一個輥構件的輸送輥44。在本例中,將輸送輥42、43、44設為從動輥,但是也可以被電動機驅動。在被電動機驅動的情況下,也可以用作用于進行焊料9的恒速輸送的輸送輥。并且,輸送部4所具備的輸送輥的個數(shù)以及各輸送輥的輥構件的個數(shù)不限于此。
輸送輥42、43是由上下的輥構件夾持焊料9的寬度方向兩端來與焊料9的 輸送速度一致地旋轉的從動輥。
參照圖2的A~圖2的C來說明具有上下兩個輥構件的輸送輥42的結構例和動作例。本例中的輸送輥41、43也被設為相同的結構。圖2的A所示的輸送輥42使用上下的輥構件45、46夾持焊料9的寬度方向兩端來輸送焊料9。
輥構件45具有凸緣45a、45b以及旋轉軸42a。輥構件46的左右端具有大凸緣46a、46b。輥構件46的大凸緣46a、46b的內(nèi)側具有比大凸緣46a、46b小的小凸緣46c、46d。
輥構件45、46和旋轉軸42a、42b的直徑是任意的。優(yōu)選的是,輥構件45、46的全寬w1相同。優(yōu)選的是,凸緣45a的端至凸緣45b的端之間的寬度w2與小凸緣46c的端至小凸緣46d的端之間的寬度相同。優(yōu)選的是,凸緣45a、45b的寬度w3與小凸緣46c、46d的寬度相同。由此,凸緣45a與小凸緣46c嚙合,凸緣45b與小凸緣46d嚙合。因此,凸緣45a和小凸緣46c夾持焊料9的寬度方向的一端并且凸緣45b和小凸緣46d夾持焊料9的寬度方向的另一端來輸送焊料9。
輸送輥42的軸承構件47為在矩形的上下具有支承凸部47’、47”的形狀。支承凸部47’具有孔47a。軸承構件47在其側面的上下具有兩處貫通孔47b、47c。貫通孔47b、47c用于使輥構件45、46的旋轉軸42a、42b貫通。圖2的C所示的貫通孔47b是縱長的圓角長方形。貫通孔47b的寬度w4比旋轉軸42a大一圈。貫通孔47b的縱向長度能夠設為輥構件45能夠沿相對于輥構件46接觸-分離的方向移動的任意的長度。在軸承構件47的底部設置用于將軸承構件47安裝于臺等的螺紋孔47d。貫通孔47c的直徑φ比輥構件46的旋轉軸42b大一圈。
軸承構件48是將與軸承構件47相同形狀的構件左右反轉地配置的,在矩形的上下具有支承凸部48’、48”。支承凸部48’具有孔48a。軸承構件48在其側面的上下兩處具有貫通孔48b、48c。貫通孔48b、48c用于使輥構件45、46的旋轉軸42a、42b貫通。在軸承構件48的底部設置用于將軸承構件48安裝于臺等的螺紋孔48d。
輥構件45的旋轉軸42a的兩端在其徑向上具有螺紋孔42c、42d。螺釘45c穿過軸承構件47的孔47a而緊固在旋轉軸42a的螺紋孔42c中。支承凸部47’與旋轉軸42a之間的螺釘45c被裝入到彈簧42e內(nèi)。螺釘45d穿過軸承構件48的孔48a而緊固在旋轉軸42a的螺紋孔42d中。支承凸部48’與旋轉軸42a之間的螺釘45d被裝入到彈簧42f內(nèi)。由此,輥構件45設置成以螺釘45c、45d、彈簧42e、42f為臂而懸垂的形態(tài)。
在圖2的B中,在焊料9經(jīng)過輥構件45、46之間時,焊料9的寬度方向的一端被夾持在輥構件45的凸緣45b與輥構件46的小凸緣46d之間。焊料9被從左向右(圖中黑色箭頭方向)輸送,在經(jīng)過輥構件46的圓周外被從上向下輸送時,隨著焊料9的輸送而如圖中箭頭所示那樣輥構件45逆時針旋轉,輥構件46順時針旋轉。
在圖2的A中,在焊料9經(jīng)過輥構件45、46之間時,輥構件45被抬起與焊料9的厚度相同的量。與輥構件45被抬起的量相應地,彈簧42e、42f對輥構件45施加向下的弾性力。由此,能夠在彈性地夾持所輸送的焊料9的同時輸送焊料9。并且,與使用一個圓柱狀的輥輸送時相比輸送過程中輥所接觸的焊料9的面積變小,因此能夠防止焊料9的延展、變形,能夠在維持品質的同時進行輸送。
圖1所示的輸送輥44是從動于焊料9的輸送的輥。圖3的A所示的輸送輥44與輥構件46為相同形狀,具備圓柱狀的輥主體44a、大凸緣44b、44c、各大凸緣的內(nèi)側的小凸緣44d、44e以及旋轉軸44f。輸送輥44的旋轉軸44f被插入到軸承構件49a、49b的旋轉軸插入用的孔49c、49d中。軸承構件49a、49b在矩形的底部具有支承凸部49a’、49b’。支承凸部49a’、49b’的螺紋孔49e、49f是為了將軸承構件49a、49b安裝于臺等而設置的。
輸送輥44將焊料9的寬度方向兩端搭在小凸緣44d、44e上來輸送焊料9,因此減小輸送過程中輥所接觸的焊料9的面積。由此,能夠在維持品質的狀態(tài)下輸送焊料9。
作為圖3的B所示的輸送輥44的變形例的輸送輥44’具備輥主體44a’、凸 緣44b’、44c’以及旋轉軸44f’,被未圖示的軸承構件軸支承。輥主體44a’具有大致砂漏狀。即,輥主體44a’成為以下形狀:兩端部寬,越靠近中心則直徑越小,中間部分的直徑最小。
輸送輥44’將焊料9的寬度方向兩端搭在輸送輥44’上來輸送焊料9。因此,與輥主體44a’接觸的焊料9的面積變小。由此,能夠在維持焊料9的品質的狀態(tài)下輸送焊料9。并且,與圖3的A所示的將焊料9搭在小凸緣44d、44e上的結構的輸送輥44不同,對輥主體44a’的形狀進行改進從而減小了與焊料9接觸的面積。因此,能夠與小凸緣44d、44e的寬度無關地輸送比輥主體44a’的全長窄的所有寬度的焊料9。輸送輥44、44’的結構還能夠利用于輸送輥31、36、速度探測輥64、上拉輥37。
如圖1所示,在卷取器66的上游以隔著所輸送的焊料9的方式具備用于測量輸送速度的激光傳感器63和速度探測輥64。
激光傳感器63是測量焊料9的輸送速度v的輸送速度測量單元,是將脈沖信號作為測量結果而向控制單元發(fā)送的非接觸型的傳感器。速度探測輥64設置在激光傳感器63的下部,從動于焊料9的輸送地旋轉。速度探測輥64在其圓周上的一點設置用于反射來自激光傳感器63的激光的反射體64a。
反射體64a隨著速度探測輥64的旋轉而反射從激光傳感器63照射出的激光。激光傳感器63探測出反射光入射到激光傳感器63,以脈沖信號的形式傳達給控制部5??刂撇?根據(jù)接收到的脈沖信號的次數(shù)來計算每分鐘的速度探測輥64的轉數(shù)??刂撇?根據(jù)該每分鐘的轉數(shù)來計算焊料9的輸送速度v’??刂撇?基于該信息來控制卷取器66的轉速,來以均勻的輸送速度v輸送焊料9。以固定的輸送速度v垂直地上拉焊料9,由此界面張力在焊料9a與焊劑3之間發(fā)生作用,因此在焊料9a的正面和背面殘留與輸送速度v相應的均勻膜厚的焊劑3。
圖1所示的卷取部6具備焊料9的卷取器66、安裝于卷取器66并使卷取器66旋轉的卷取電動機66a、以及層間紙供給輥65。
卷取器66進行旋轉來進行卷取,使得以輸送速度v輸送焊料9。卷取器66 對在焊劑槽30的上游側被放出輥11施加了規(guī)定的負荷的狀態(tài)下被從焊劑槽30上拉的焊料9進行卷取。由此,實現(xiàn)穩(wěn)定的焊料9的輸送速度v。
更詳細地說,卷取電動機66a與控制部5連接從而被驅動進行旋轉,使卷取電動機66a的轉速被控制,由此卷取器66與卷取電動機66a的旋轉連動,進行旋轉使得以規(guī)定的速度卷取焊料9。
層間紙供給輥65從動于焊料9的輸送地旋轉。在卷取器66卷取焊料9時,為了使所卷取的焊料9彼此不接觸而向被焊料9夾著的位置供給層間紙67。層間紙67使用與焊料9相同寬度的長條狀的紙。
本例中的放出輥11設置在焊劑槽30的上游側,是與卷取單元的卷取器66協(xié)作地對焊料施加沿輸送方向的規(guī)定的負荷的負荷單元。放出輥11和卷取器66通過協(xié)作地對焊料9、9a施加負荷來施加張力,從而將被涂布焊劑3后的焊料9以固定的輸送速度v垂直上拉。在以輸送速度v被垂直上拉的焊料9上以均勻的膜厚包覆有焊劑3。
此外,在本例中,將放出輥11設為了負荷單元,但是也可以與放出輥11獨立地設置負荷單元。在該情況下,優(yōu)選的是,將負荷單元設置在液體涂布室2的外部以避免受到液體涂布室2內(nèi)的溫度變化、濕度變化的影響,但是如果是在焊劑槽30的上游側則也可以設置在液體涂布室2內(nèi)。
[關于焊料9的輸送速度控制]
接著,參照圖4來說明焊劑涂布裝置100的控制單元的結構和控制步驟。控制部5與操作部14、顯示裝置15、卷取電動機66a、激光傳感器63、速度探測輥64等相連接,以控制輸送單元從而控制焊料9的輸送速度。
控制部5例如具有ROM(Read Only Memory:只讀存儲器)、RAM(Random Access Memory:隨機存取存儲器)、CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)以及存儲器部,以控制系統(tǒng)整體。ROM中例如保存有用于控制焊劑涂布裝置100的整體的系統(tǒng)程序。
控制部5將焊料9垂直上拉且對與焊劑3的組成相對應的輸送速度v進行控制。由此,固定地從焊料9去掉焊劑3的多余部分,控制對焊料9涂布的焊 劑3的膜厚。
作業(yè)人員使用操作部14來輸入膜厚控制條件等??刂撇?基于所輸入的膜厚控制條件來生成焊料9的輸送速度v的輸送速度控制數(shù)據(jù)。
控制部5基于輸送速度控制數(shù)據(jù)來控制卷取電動機66a、激光傳感器63、速度探測輥64等的輸入輸出。以下是基于輸送速度控制數(shù)據(jù)的輸送速度v的控制步驟。
控制部5使卷取電動機66a旋轉以使以規(guī)定的速度放出焊料9a。預先編程為無論焊料9對于卷取器66的卷繞直徑(卷繞量)如何均以固定的圓周速度卷取要卷繞于卷取器66的焊料9,并且使用后述的激光傳感器63測定焊料9、9a的輸送速度,利用后述的控制單元對卷取電動機66a指示焊料9的卷取速度,以使輸送速度成為固定的輸送速度。
放出輥11與放出電動機11a的旋轉連動地以規(guī)定的速度放出焊料9a??刂撇?根據(jù)焊料9a的厚度來運算放出輥11每旋轉一圈時減小的最外周的焊料9a的長度。由此,基于放出輥11的旋轉的焊料9a的放出速度為固定。
控制部5使裝備在卷取器66內(nèi)的卷取電動機66a旋轉。卷取器66與放出輥11一邊通過協(xié)作地對焊料9施加規(guī)定的負荷來施加張力一邊旋轉。通過對焊料9施加規(guī)定的張力,浸漬在焊劑槽30中的焊料9一邊維持輸送速度v(v=700[mm/min])一邊從焊劑槽30被上拉。從放出輥11經(jīng)由焊劑槽30直到被卷取器66卷取,焊料9的輸送速度v設為固定。
控制部5利用激光傳感器63探測焊料9、9a的輸送速度,并且在輸送速度變慢的情況下使卷取電動機66a的轉速加快。另外,在輸送速度變快的情況下,使卷取電動機66a的旋轉減慢。
控制部5基于從激光傳感器63和速度探測輥64得到的脈沖信號來計算速度探測輥64的每分鐘的轉數(shù),基于該轉數(shù)來計算焊料9的實際的輸送速度v’。控制部5對卷取電動機66a的轉速進行調(diào)整以使所計算出的焊料9的輸送速度v’維持為輸送速度v=700[mm/min]。由此,作為一例,能夠將單面10μm的薄且均勻的膜厚的焊劑3涂布于焊料9a。
另外,控制部5還進行溫度控制。控制部5驅動裝備在焊劑槽30的未圖示的溫度調(diào)整裝置,將焊劑槽內(nèi)的焊劑3的溫度維持為固定(例如25℃)。
控制部5驅動與加熱干燥爐20相連接的加熱器21。加熱器21進行加熱/干燥以使加熱干燥爐20內(nèi)的溫度成為90℃~110℃。
控制部5驅動遮熱空氣屏24,向從通路孔20a出來的被加熱后的氣體的方向吹送空氣,不使來自加熱干燥爐20的熱風以及揮發(fā)出的溶劑向液體涂布室2擴散。
控制部5驅動設置在排氣口25的未圖示的風扇,排氣口25使從加熱干燥爐20出到液體涂布室2內(nèi)的熱氣向液體涂布室2外排出。
控制部5驅動排氣口25的風扇(未圖示),使與排氣口25的風扇連接的電動機旋轉。當電動機被控制進行旋轉時,風扇旋轉,液體涂布室2內(nèi)的熱氣被吸入到排氣口25。
控制部5驅動冷卻器26,向加熱干燥后的焊料9吹送冷風來使加熱干燥后的焊料9冷卻。此時,優(yōu)選的是,利用冷卻器26將焊料9冷卻到40℃以下。
控制部5與焊料用溫度傳感器27連接。焊料用溫度傳感器27持續(xù)測定焊料9的溫度。在焊料9超過固定溫度(例如40℃)的情況下,焊料用溫度傳感器27向控制部5發(fā)送警報信號S27。當控制部5接收到警報信號S27時,控制部5使卷取電動機66a等的旋轉停止直到焊料9的溫度下降到固定溫度為止。
控制部5與液體涂布室2的室內(nèi)溫度傳感器28相連接。室內(nèi)溫度傳感器28持續(xù)測定液體涂布室2內(nèi)的溫度。在液體涂布室2內(nèi)超過固定溫度(例如60℃)的情況下,室內(nèi)溫度傳感器28向控制部5發(fā)送警報信號S28。當控制部5接收到警報信號S28時,控制部5使加熱器21和焊料9的輸送停止直到液體涂布室2的溫度下降到固定溫度為止。另外,不將液體涂布室2的門(未圖示)打開直到液體涂布室2內(nèi)的溫度下降到固定溫度為止。
上述的控制步驟的順序不限于此,控制部5也可以同時執(zhí)行多個控制步驟。此外,也可以是,在控制部5內(nèi)或控制部5外設置存儲裝置,存儲膜厚控制條件、控制數(shù)據(jù)等。
也可以是,使用圖1所示的非接觸型的膜厚儀40來實時地探測對焊料9涂布的焊劑3的涂布量(膜厚量),通過基于焊劑3的涂布量探測進行反饋控制來執(zhí)行膜厚控制。通過反饋控制,在對焊料9涂布的焊劑3的膜厚多的情況下,將焊料9的輸送速度v設定得慢來減小對焊料9涂布的焊劑3。相反地,在對焊料9涂布的焊劑3的膜厚少的情況下,將焊料9的輸送速度v設定得快來增多對焊料9涂布的焊劑3。
[焊料9的結構例]
接著,參照圖5的A和圖5的B來說明被涂布焊劑后的焊料9的結構例。圖5的A所示的焊料9具備具有規(guī)定的寬度t(t=約15mm~40mm)和未圖示的規(guī)定的厚度(約0.25mm)的焊劑涂布前的焊料9a、以及包覆該焊料9a的正面和背面的膜厚為Δt的焊劑3。
圖5的B所示的焊料9是在焊劑涂布裝置100中控制焊劑3的膜厚而得到的。焊劑3以規(guī)定的溫度(例如25℃)裝入焊劑槽30。焊料9a被以規(guī)定的速度輸送并被浸漬在焊劑槽30內(nèi)。浸漬在焊劑槽30內(nèi)的焊料9a從焊劑槽30相對于圖中以雙點劃線表示的焊劑3的液面垂直(圖中黑色箭頭方向)地以輸送速度v被上拉。通過以固定的輸送速度v垂直上拉,由此界面張力在焊料9a與焊劑3之間發(fā)生作用,因此在焊料9a的正面和背面殘留與輸送速度v相應的均勻膜厚的焊劑3。被垂直上拉的焊料9經(jīng)過加熱干燥工序、冷卻工序。還通過測定焊料9的溫度和焊劑3的膜厚并進行輸送、卷取來完成。在焊劑涂布裝置100中,能夠控制焊料9、9a的輸送速度v,因此能夠制造被均勻的膜厚的焊劑3包覆的焊料9。
這樣,根據(jù)作為實施方式的焊劑涂布裝置100,是一種在從焊劑槽30上拉起來的焊料9a的表面以均勻的膜厚涂布焊劑3的裝置,具備焊劑槽30、放出輥11、上拉輥37、加熱干燥爐20、遮熱空氣屏24、冷卻器26、輸送輥31、36、37、41、42~44、激光傳感器63、速度探測輥64以及卷取器66。
根據(jù)該結構,能夠以均勻的輸送速度v來輸送焊料9、9a,因此能夠將包覆焊料9a的焊劑3的膜厚控制得均勻且在10μm厚度以下。由此,與現(xiàn)有方式 相比,能夠實現(xiàn)膜厚極薄的焊劑涂布。另外,不需要用于削掉多余的焊劑3的特殊的構件,因此能夠實現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低化、維護的容易化。
另外,作為實施方式的焊料9從裝有焊劑3的焊劑槽30垂直地被上拉,且以均勻的輸送速度v被輸送。
由此,對焊料9進行包覆的焊劑3的膜厚成為固定。與現(xiàn)有方式相比,能夠對焊料9涂布涂層面的穩(wěn)定性和平坦性優(yōu)異且膜厚薄的焊劑3。
關于本例的焊劑涂布裝置100,對制造一條焊料9的情況進行了說明,但是也可以設為同時制造兩條以上的焊料9的結構。在該情況下,能夠一次制造多個焊料9,因此能夠降低運行成本。
此外,也可以是,為了在以放出輥11施加負荷的狀態(tài)下通過控制部5的控制來以規(guī)定的速度輸送焊料9,上拉輥37、輸送輥31、36、41~44不是從動輥,而是設置與控制部5連接的未圖示的電動機并且根據(jù)期望的輸送速度v而被控制為以固定的速度進行旋轉。關于焊劑槽30,既可以與用于控制所貯存的焊劑3的液量的焊劑控制器或用于貯存焊劑3的副罐相連接,也可以是焊劑槽30中貯存的焊劑3的成分和量被設為固定。
在本實施方式中,以對焊料9a涂布焊劑3的焊劑涂布裝置100例示出液體涂布裝置,但是也可以是,將焊料9a更換為金屬或樹脂等的母材,將焊劑3更換為涂料等液體,設為對長條狀的包括金屬、樹脂的母材的表面涂布涂料等液體的液體涂布裝置。在該情況下也能夠將液體涂布裝置的結構設為相同的結構,長條狀的金屬、樹脂等的母材一邊被施加負荷一邊以均勻的輸送速度v被輸送并且相對于涂料等液體的液面垂直地被上拉,因此能夠制造在金屬、樹脂等的母材的表面涂布均勻的涂料等的包覆構件。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明極適宜應用于將焊劑在焊料上涂布為均勻的膜厚的焊劑涂布裝置以及對母材表面涂布涂料等液體的涂布裝置。