CN111451592A - 通孔回流焊设备及通孔回流焊加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通孔回流焊设备，包括机台，机台沿水平方向分别设置为三个温区，即第一温区、第二温区和第三温区，各温区在垂直方向沿输送轨道的位置分隔为上炉腔和下炉腔；各温区的上炉腔与下炉腔之间设置隔热装置，用以阻止下炉腔与上炉腔的空气流动，其中，第一温区上炉腔输送室温风，下炉腔输送低度热风；第二温区上炉腔输送经过冷凝系统处理的冷风，下炉腔输送高度热风；第三温区上炉腔输送经过冷凝系统处理的冷风，下炉腔输送室温风。本产品适用于PCB板通孔焊接工艺，保证上下炉腔的温度差在控制范围内，使焊接效果更佳。

Description

通孔回流焊设备及通孔回流焊加工方法

技术领域

本发明涉及电路板或PCB板的焊接工艺，特别涉及一种通孔回流焊设备及通孔回流焊加工方法。

技术背景

目前，在PCB板的焊接技术中，主要有“普通回流焊”和“波峰焊”两种类型的设备。“波峰焊”是通过锡条溶化成液态的锡槽，利用电机的搅动形成波峰，PCB板经过锡的波峰，使的产品元器件与焊盘焊接起来，主要用于插件元器件和SMT的红胶工艺。使用“波峰焊”焊接的技术存在一些缺陷：1、波峰焊要先喷助焊剂，再经过预热，焊接，冷却区，助焊剂残留多，后面均需要增加清洗的工序；2、产品与锡波接触时，所有元件的温度要升高，要求所有元器件都需要耐高温；3、使用在SMT红胶工艺时，过波峰面不能有SMT锡膏元件；4、焊接不良高，空洞率高，后段需要大量的人工检测和补焊；5、资源浪费严重，需要消耗大量的锡条和助焊剂。“普通回流焊”主要用于SMT行业，它主要式通过热风对流、红外热辐射或其它热传导方式，加热印刷在PCB板上的锡膏，使它融化与产品元器件焊接起来。目前市面的“普通回流焊”存在一定的缺陷：1、需要经过预热，回流，冷却区，预热和回流的温区的上下炉腔都是吹热风进行产品加热，上下炉腔之间没有热风的隔离，上下炉腔的温度一致，没有温度差，因此需要元器件的耐温程度高；2、焊接不良高，空洞率高，产品虚焊多；3、 PCB板需要双面焊接的产品，必须存在“波峰焊”工艺，增加了人工成本和焊接的不良风险。

现有技术在PCB板回流焊工艺中，由于通孔插件元器件的受热温度较低(一般≤120℃)，造成插件元器件不能直接进行回流焊焊接。且PCB板上通孔的存在，上锡量需要多，因此只能在PCB板贴片回流焊后，进行人工插件，再采用波峰焊进行插件与PCB板通孔的焊接。因此，现有工艺增加了人工插件和波峰焊工序，投入大量人力作业。

发明内容

本发明的目的是针对现有“波峰焊”、“普通回流焊”技术的上述缺陷，提供一种可直接适用于插件元器件的通孔回流焊设备及方法，用以通过供给不同性质的风和隔离上下炉腔热风，使设备炉腔内可以形成上下较大的温差，产品经过的加热空间的温度差保持在一定的范围，不会使温度差波动太大，并且容易控制温度和温度差的通孔回流焊设备，减少温度对元件本体的损坏。

为解决现有技术的上述缺陷，本发明提供的技术方案是：

一种通孔回流焊设备，包括机台，所述机台包括输送轨道，所述机台沿水平方向分别设置为三个温区，即第一温区、第二温区和第三温区，各温区在垂直方向沿输送轨道的位置分隔为上炉腔和下炉腔；各温区的上炉腔与下炉腔之间设置隔热装置，用以阻止下炉腔与上炉腔的空气流动，其中，第一温区上炉腔输送室温风，下炉腔输送低度热风；第二温区上炉腔输送经过冷凝系统处理的冷风，下炉腔输送高度热风；第三温区上炉腔输送经过冷凝系统处理的冷风，下炉腔输送室温风；第一温区下炉腔的低度热风温度为25℃～150℃，第二温区下炉腔的高度热风温度为150℃～260℃，第一温区和第二温区的上炉腔与下炉腔的温度差可保持轨道隔热治具上表面区域的温度在120℃以下。

优选的，所述各温区的上炉腔与下炉腔之间的隔热装置，包括输送轨道两边的道旁隔热装置和输送轨道上的轨道隔热治具。

优选的，所述通孔回流焊设备机台的上炉膛后边缘设有一个可以打开和关闭的炉膛打开装置，所述通孔回流焊机台内由右向左依次至少设有一个上炉腔向下吹室温风，下炉腔向上吹热风的第一温区、设有一个上炉腔向下吹冷凝风，下炉腔向上吹热风的第二温区和设有一个上炉腔向下吹冷凝风，下炉腔向上吹室温风的第三温区，所述通孔回流焊机台炉膛内对应第一上炉腔的位置设有吹室温风用的第一温区上炉腔，炉膛内对应第一下炉腔的位置设有向上吹热风的第一温区下炉腔，炉膛内对应第二上炉腔的位置设有吹冷风用的第二温区上炉腔，炉膛内对应第二下炉腔的位置设有向上吹热风的第二温区下炉腔，炉膛内对应第三上炉腔的位置设有吹冷风用的第三温区上炉腔，炉膛内对应第三下炉腔的位置设有向上室温风的第三温区下炉腔，所述第一温区上炉腔与第一温区下炉腔形成第一温区，第二温区上炉腔与第二温区下炉腔形成第二温区，第三温区上炉腔与第三温区下炉腔形成第三温区，所述产品输送轨道上有链条隔离治具，产品输送轨道两边设有道旁隔热装置用于将上炉腔和下炉腔的冷风和热风隔开，所述通孔回流焊机台上设有人机控制操作界面。

优选的，所述产品输送轨道两边设有道旁隔热装置是三层隔热结构，第一层为间隙隔离使用的上钣金件，第二层为一定厚度的耐高温隔热材料，第三层为固定使用的下钣金件。

优选的，所述产品输送轨道设置在所述通孔回流焊设备内部，通过多个步进电机控制移动的速度，所述的产出输送轨道的宽度不可以调节，所述的产出输送轨道上有专用的链条隔离治具，用于隔离上下炉腔的气体和切换链条隔离治具可适用不同尺寸的产品。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第一温区的上炉腔包括第一温区上炉腔外罩、第一温区上炉腔内腔和两个第一温区上进风板，所述的第一温区上炉腔外罩的空腔内设有第一温区上炉腔安装板，所述第一温区上炉腔内腔安装在所述第一温区上炉腔外罩的空腔内的第一温区上炉腔安装板上，所述第一温区上炉腔的两个进风板分别设置在所述第一温区上炉腔外罩的两侧，所述第一温区上炉腔外罩的中部设有第一温区上风机，所述第一温区上炉腔内腔安装有上风机风轮罩、上风机风轮、两个上通风孔、一块上散风板和一块上出风板，所述的上风机轴穿过上风机风轮罩连接上风机风轮，所述的两个通风孔安装在上风机风轮下方，所述的上散风板安装在通风口下方，并设有若干个出风孔，所述的上出风板安装在上散风板下方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第一温区上炉腔风机工作时，室温冷空气从所述上进风板流入所述第一温区上炉腔外罩的空腔内，通过所述上风机输送至第一温区上炉腔内腔的空腔内，由所述上通风孔流出，再经过所述的上散风板，最终从所述的上出风板吹出，吹向产品上表面。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第一温区的下炉腔包括第一温区下炉腔外罩、第一温区下炉腔内腔和两个第一温区下进风板，所述的第一温区下炉腔外罩的空腔内设有第一温区下炉腔安装板，所述第一温区下炉腔内腔安装在所述第一温区下炉腔外罩的空腔内的第一温区下炉腔安装板上，所述第一温区下炉腔的两个进风板分别设置在所述第一温区下炉腔外罩的两侧，所述第一温区下炉腔外罩的中部设有第一温区下风机，所述第一温区下炉腔内腔安装有下风机风轮罩、下风机风轮、两个下通风孔、一块下散风板、一块下出风板和多个热管丝固定座，所述的下风机轴穿过下风机风轮罩连接下风机风轮，多个所述发热丝固定座安装在下风机风轮上方，同时固定有至少一条发热丝，所述发热丝的两端连接在所述下炉腔外罩两侧，所述的两个通风孔安装在热管丝固定座上方，所述的下散风板安装在通风口上方，并设有若干个出风孔，所述的下出风板安装在下散风板上方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第一温区下炉腔风机工作时，将发热丝加热后的空气传送至下炉腔内腔的空腔内，经过所述下炉腔内腔的空腔后，由所述下通风孔流出，再经过所述的下散风板，最终从所述下的出风板吹出，吹向产品下表面。由于所述的产品输送轨道两边有道旁隔热装置和所述的产出输送轨道上有专用的链条隔离治具，所述第一温区下炉腔的热风无法上升到第一温区上炉腔，热风会再流入下炉腔外罩的空腔内，由所述发热丝再次加热后循环利用。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第二温区的上炉腔包括第二温区上炉腔外罩、第二温区上炉腔内腔和两个第二温区上进风板，所述的第二温区上炉腔外罩的空腔内设有第二温区上炉腔安装板，所述第二温区上炉腔内腔安装在所述第二温区上炉腔外罩的空腔内的第二温区上炉腔安装板上，所述第二温区上炉腔的两个进风板分别设置在所述第二温区上炉腔外罩的两侧，所述第二温区上炉腔外罩的中部设有第二温区上风机，所述第二温区上炉腔内腔安装有上风机风轮罩、上风机风轮、两个上通风孔、一块上散风板、一块上出风板和一套冷凝系统蒸发器，所述的上风机轴穿过上风机风轮罩连接上风机风轮，所述冷凝系统蒸发器安装在下风机风轮下方，内部有若干根冷水管，所述冷水管的冷岁出入口安装在上炉腔外罩一侧，所述的两个通风孔安装在冷凝系统蒸发器下方，所述的上散风板安装在通风口下方，并设有若干个出风孔，所述的上出风板安装在上散风板下方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第二温区上炉腔风机工作时，将冷凝系统蒸发器冷却后的空气传送至上炉腔内腔的空腔内，经过所述上炉腔内腔的空腔后，由所述上通风孔流出，再经过所述的上散风板，最终从所述上的出风板吹出，吹向产品上表面。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第二温区下炉腔与所述第一温区下炉腔的结构一样。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第三温区上炉腔与所述第二温区上炉腔的结构一样。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第三温区下炉腔包括第三温区下炉腔外罩、第三温区下炉腔内腔和两个第三温区下进风板，所述的第三温区下炉腔外罩的空腔内设有第三温区下炉腔安装板，所述第三温区下炉腔内腔安装在所述第三温区下炉腔外罩的空腔内的第三温区下炉腔安装板上，所述第三温区下炉腔的两个进风板分别设置在所述第三温区下炉腔外罩的两侧，所述第三温区下炉腔外罩的中部设有第三温区下风机，所述第三温区下炉腔内腔安装有下风机风轮罩、下风机风轮、两个下通风孔、一块下散风板和一块下出风板，所述的下风机轴穿过下风机风轮罩连接下风机风轮，所述的两个通风孔安装在下风机风轮上方，所述的下散风板安装在通风口上方，并设有若干个出风孔，所述的下出风板安装在下散风板上方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第三温区下炉腔风机工作时，会将室内的冷风吹入炉腔内，经过所述下炉腔内腔的空腔后，由所述下通风孔流出，再经过所述的下散风板，最终从所述的下出风板吹出，吹向产品上下表面，冷却产品。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述产品输送轨道上专用的链条隔离治具，其特征在于，治具分6个模块组成，固定在所述产品输送轨道上，随着所述产品输送轨道的移动而移动，为保证起到热风的隔离效果，需要一直放置PCB板在治具上进行隔离上下炉腔的风。

与现有技术相比，本发明通孔回流焊设备的优点是，第一温区的下炉腔吹热风，向产品的下表面方向吹，第一温区的上炉腔吹室温风，冷却产品上表面的温度，使产品表面的温度降低，防止元件高温破坏；第一温区属于预热区，温度比较低，因此所述的第一温区的上炉腔吹室温风即可，不需要吹冷凝系统的风；第二温区的下炉腔同样吹热风，向产品的下表面方向吹，此时所述第二温区下炉腔输送的热风温度大于第一温区下炉腔输送的热风温度，因此第二温区上炉腔向下输送的是经过冷凝系统处理的冷风，作用在产品的上表面上，使产品上表面和产品下表面的温差达到最大；为快速冷却产品和补偿第二温区上炉腔的冷风，第三温区的上炉腔向下输送经过冷凝系统处理的冷风，作用在产品的上表面上，第三温区的下炉腔吹室温风，冷却产品。本设备的产品输送轨道两边设有道旁隔热装置是三层隔热结构，第一层为间隙隔离使用的上钣金件，第二层为一定厚度的耐高温隔热材料，第三层为固定使用的下钣金件。本设备的产品输送轨道上有专用的链条隔离治具，用于隔离上下炉腔的气体，便于控制上下炉腔的温度差。本发明的风循环有两类，一个是从每个炉腔的风机输入风，从本发明设备的两端排出(产品的进出口)形成的大循环；另外一个是第一温区和第二温区的下炉腔的风机输入热风，由于所述的产品输送轨道两边有道旁隔热装置和所述的产出输送轨道上有专用的链条隔离治具，热风无法上升到第一温区和第二温区的上炉腔，热风会再流入下炉腔外罩的空腔内，由所述发热丝再次加热后循环利用。风循环的存在降低能源损耗，节约能耗，本发明方法步骤简单，十分容易实施。

本发明通孔回流焊设备的控制方法，包括以下内容：

①出风的性质，第一温区上炉腔与第一温区下炉腔形成第一温区，第二温区上炉腔与第二温区下炉腔形成第二温区，第三温区上炉腔与第三温区下炉腔形成第三温区；第一温区上温区吹室温风，下温区吹热风；第二温区上温区吹经过冷凝系统处理的冷风，下温区吹热风；第三温区上温区吹经过冷凝系统处理的冷风，下温区吹室温风；

②通过程序控制，设定第一温区和第二温区的温度值，通过温度传感器感应温区的温度值，使第一温区上炉腔与第一温区下炉腔之间的温度差达到一定的范围，使第二温区上炉腔与第二温区下炉腔之间的温度差达到一定的范围；

③第一温区的下炉腔吹热风，向产品的下表面方向吹，第一温区的上炉腔吹室温风，冷却产品上表面的温度，使产品表面的温度降低，防止元件高温破坏；第一温区属于预热区，温度比较低，因此所述的第一温区的上炉腔吹室温风即可，不需要吹冷凝系统的风；

④第二温区的下炉腔同样吹热风，向产品的下表面方向吹，此时所述第二温区下炉腔输送的热风温度大于第一温区下炉腔输送的热风温度，因此第二温区上炉腔向下输送经过冷凝系统处理的冷风，作用在产品的上表面上，使产品上表面和产品下表面的温差达到最大；

⑤为快速冷却产品和补偿第二温区上炉腔的冷风，第三温区的上炉腔向下输送经过冷凝系统处理的冷风，作用在产品的上表面上，第三温区的下炉腔吹室温风，冷却产品。

本发明作为“通孔回流焊设备”的一种改进，所述第一温区下炉腔输送的热风温度为 25℃～150℃，所述第二温区下炉腔输送的热风温度为150℃～240℃，所述第一温区和第二温区的上下炉腔温度差，可保持轨道隔热治具上表面区域的温度在120℃以下。

本发明再提供一种通孔回流焊加工方法，包括如下步骤：预热步骤，通过第一温区时，第一温区的下炉腔向加工件的下表面方向吹25℃～150℃的低度热风；第一温区的上炉腔向加工件的上表面方向吹室温风，以保持加工件上表面区域的温度在120℃以下；且第一温区下炉腔的低度热风无法上升到第一温区上炉腔；熔化步骤，通过第二温区时，第二温区的下炉腔向加工件的下表面方向吹150℃～260℃的高度热风；第二温区的上炉腔向加工件的上表面方向吹经过冷凝系统处理的冷风，以保持加工件上表面区域的温度在120℃以下；且第二温区下炉腔的低度热风无法上升到第二温区上炉腔；冷却成型步骤，通过第三温区时，第三温区的下炉腔向加工件的下表面方向吹室温风；第三温区的上炉腔向加工件的上表面方向吹经过冷凝系统处理的冷风。

与现有技术相比，本发明的优点是：本发明采用的通孔回流焊装置的控制方法，设置有三个温区，第一温区为预热区，第二温区为回流区，第三温区为冷却区；第一温区、第二温区和第三温区的上炉腔风机可以单独控制，控制方向和转速；第一温区和第二温区下炉腔的温度值都可以单独设置；第二温区和第三温区上的冷风温度可以通过控制冷凝系统的制冷温度进行控制。

附图说明

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，以下将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明，其中：

图1是本发明通孔回流焊设备的立体图；

图2是本发明通孔回流焊设备的机台温区分布立体图；

图2a是本发明通孔回流焊设备的机台总体结构示意图；

图3是本发明通孔回流焊设备的内视立体图；

图4是本发明通孔回流焊设备的机台上输送轨道部分的立体图，其上有链条隔热装置；

图5是本发明通孔回流焊设备的正视图；

图6是本发明通孔回流焊设备的图5中A-A剖视图(第一温区)；

图7是本发明通孔回流焊设备的第一温区上炉腔送风装置的爆炸图；

图8是本发明通孔回流焊设备的第一温区下炉腔送风装置的爆炸图；

图9是本发明通孔回流焊设备的图5中B-B剖视图(第二温区)；

图10是本发明通孔回流焊设备的第二温区上炉腔送风装置的爆炸图；

图11是本发明通孔回流焊设备的图5中C-C剖视图(第三温区)；

图12是本发明通孔回流焊设备的第三温区下炉腔的送风装置的爆炸图；

图13是本发明通孔回流焊设备的道旁隔热装置的立体图；

图14是本发明通孔回流焊设备的输送轨道及其上链条隔离治具的立体结构图；

图15是本发明通孔回流焊设备的PCB板通孔回流焊的温度特性曲线图。

附图标记名称如下：

1、通孔回流焊机台；2、通孔回流焊机台外罩；3、人机控制操作界面；4、产品输送轨道；5、主抽风管道；6、主抽风口；7、三色灯；8、设备移动轮；9、脚杯；

10、冷凝系统水管；11、上炉腔；12、下炉腔；13、主抽风口自动开关装置；14、炉膛自动打开装置；15、产品输送链手摇装置；16、水冷蒸发器进出口；17、链条隔离治具；19、炉腔箱；

20、第一温区；21、第一温区上炉腔；22、第一温区下炉腔；23、第一温区上炉腔内腔； 24、第一温区下炉腔内腔；25、第一温区下炉腔外罩；26、第一温区上进风板；27、第一温区下进风板；28、第一温区上炉腔安装板；29、第一温区下炉腔安装板；

30、上风机风轮罩；31、上风机；32、上风机风轮；33、上通风孔；34、上散风板；35、上出风板；36、下风机；37、下风机风轮；38、下风机风轮罩；

40、发热管；41、下通风孔；42、下散风板；43、下出风板；44、第一温区上炉腔外罩；45、上风机轴；46、下风机轴；47、发热管固定座；

50、第二温区；51、第二温区上炉腔；52、第二温区下炉腔；53、水冷蒸发器；54、热风回收孔；55、第二温区上炉腔外罩；56、第二温区下炉腔外罩；57、第二温区上进风板； 58、第二温区下进风板；59、上风机；

60、上风机轴；61、上风机风轮；62、上风机风轮罩；63、上通风孔；64、上散风板；65、上出风板；66、第二温区上炉腔内腔；67、第二温区上炉腔安装板；68、第二温区上炉腔安装板；69、冷水管；

70、冷水管出入口；75、道旁隔热装置；76、道旁隔热装置的上钣金件；77、道旁隔热装置的硅酸铝棉等耐高温隔热材料的填充区；78、道旁隔热装置的下钣金件；

80、第三温区；81、第三温区下炉腔；82、第三温区下炉腔外罩；83、第三温区下炉腔内腔；84、第三温区下进风板；85、第三温区下炉腔安装板；86、下风机；87、下风机轴；88、下风机风轮；89、下风机风轮罩；

90、下通风孔；91、下散风板；92、下出风板；93、第三温区上炉腔；94、连接板；95、链条连接机构；96、贴片载板；97、通风栅。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，以下将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明，但本发明的实施方式不局限于此。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示为本发明通孔回流焊设备的整体与局部的结构示图。

如图1至4所示，为本发明通孔回流焊设备的结构示图，一种通孔回流焊设备，包括通孔回流焊机台1，机台1沿水平方向分别设置为三个温区，即第一温区20、第二温区50和第三温区80，各温区可由若干炉腔箱19体构成。各温区在垂直方向沿输送轨道4的位置分隔为上炉腔11和下炉腔12。通孔回流焊机台1的下炉膛12后边缘设有一个可以打开和关闭的炉膛打开装置14，通孔回流焊机台1内由右向左依次设有的一个上炉腔向下吹室温风、下炉腔向上吹热风的第一温区20，一个上炉腔向下吹冷凝风、下炉腔向上吹热风的第二温区50，和一个上炉腔向下吹冷凝风、下炉腔向上吹室温风的第三温区80。通孔回流焊机台1炉膛内对应第一上炉腔的位置设有吹室温风用的第一温区上炉腔21，炉膛内对应第一下炉腔的位置设有向上吹热风的第一温区下炉腔22；炉膛内对应第二上炉腔的位置设有吹冷风用的第二温区上炉腔51，炉膛内对应第二下炉腔的位置设有向上吹热风的第二温区下炉腔52；炉膛内对应第三上炉腔的位置设有吹冷风用的第三温区上炉腔93，炉膛内对应第三下炉腔的位置设有向上室温风的第三温区下炉腔81。第一温区上炉腔21与第一温区下炉腔22形成第一温区20，第二温区上炉腔51与第二温区下炉腔52形成第二温区50，第三温区上炉腔93与第三温区下炉腔81形成第三温区80。产品输送轨道4上设有轨道隔热治具，在链条传动式输送轨道中，轨道隔热治具优选为链条隔热治具17；产品输送轨道4两边设有道旁隔热装置75用于将上炉腔和下炉腔的冷风和热风隔开，使下炉腔12的热风无法上升到上炉腔11。通孔回流焊机台1上设有人机控制操作界面3、三色灯7。

优选的，产品输送轨道4设置在通孔回流焊设备内部，通过多个步进电机控制移动的速度，产出输送轨道的宽度不可以调节，产出输送轨道上有专用的链条隔离治具17，用于隔离上下炉腔的气体和切换链条。隔离治具可适用不同尺寸的产品。

如图5至图8所示为本发明通孔回流焊设备的第一温区的整、分部结构示图，优选的，第一温区上炉腔21包括第一温区上炉腔外罩44、第一温区上炉腔内腔23和两个第一温区上进风板26，第一温区上炉腔外罩44的空腔内设有第一温区上炉腔安装板28，第一温区上炉腔内腔23安装在第一温区上炉腔外罩44的空腔内的第一温区上炉腔安装板28上，第一温区上炉腔21的两个进风板27分别设置在第一温区上炉腔外罩44的两侧，第一温区上炉腔外罩 44的中部设有第一温区上风机31，第一温区上炉腔内腔23安装有上风机风轮罩30、上风机风轮32、两个上通风孔33、一块上散风板34和一块上出风板35，上风机轴45穿过上风机风轮罩30连接上风机风轮32，两个通风孔33安装在上风机风轮32下方，上散风板34安装在通风孔33下方，并设有若干个出风孔，上出风板35安装在上散风板34下方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

优选的，第一温区上风机31工作时，室温冷空气从上进风板26流入第一温区上炉腔外罩44所围成的空腔内，上风机31输送至第一温区上炉腔内腔23的空腔内，从上通风孔33 流出，再经过上散风板34，最终从上出风板35的若干孔吹出，吹向产品上表面。

优选的，第一温区的下炉腔22包括第一温区下炉腔外罩25、第一温区下炉腔内腔24和两个第一温区下进风板27，第一温区下炉腔外罩25的空腔内设有第一温区下炉腔安装板29，第一温区下炉腔内腔24安装在第一温区下炉腔外罩25的空腔内的第一温区下炉腔安装板29 上，第一温区下炉腔22的两个进风板27分别设置在第一温区下炉腔外罩25的两侧，第一温区下炉腔外罩25的中部设有第一温区下风机36，第一温区下炉腔内腔24安装有下风机风轮罩38、下风机风轮37、两个下通风孔41、一块下散风板42、一块下出风板43和发热管丝固定座47，下风机轴46穿过下风机风轮罩38连接下风机风轮37，发热管固定座47安装在下风机风轮37上方，同时固定有至少一条发热管40，发热管40的安装在下炉腔外罩25一侧，两个通风孔41安装在发热管固定座47上方，下散风板42安装在通风孔41上方，并设有若干个出风孔，下出风板43安装在下散风板42上方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

优选的，第一温区下炉腔风机36工作时，将发热管40加热后的空气传送至下炉腔内腔 24的空腔内，经过下炉腔内腔24的空腔后，从通风孔41流出，再经过下散风板42，最终从出风板43的若干孔吹出，吹向产品下表面。由于产品输送轨道4两边有道旁隔热装置75和产出输送轨道4上有专用的链条隔离治具17，第一温区下炉腔22的热风无法上升到第一温区上炉腔21，热风会再流入下炉腔外罩25所围成的空腔内，由发热管40再次加热后循环利用。

如图9、10所示为本发明通孔回流焊设备的第二温区的整、分部结构示图，第二温区的上炉腔51包括第二温区上炉腔外罩55、第二温区上炉腔内腔66和两个第二温区上进风板57，第二温区上炉腔外罩55的空腔内设有第二温区上炉腔安装板67，第二温区上炉腔内腔66安装在第二温区上炉腔外罩55的空腔内的第二温区上炉腔安装板67上，第二温区上炉腔51的两个进风板57分别设置在第二温区上炉腔外罩55的两侧，第二温区上炉腔外罩55的中部设有第二温区上风机59，第二温区上炉腔内腔66安装有上风机风轮罩62、上风机风轮61、两个上通风孔63、一块上散风板64、一块上出风板65和一套冷凝系统的水冷蒸发器53，上风机轴60穿过上风机风轮罩62连接上风机风轮61，水冷蒸发器53安装在下风机风轮61下方，内部有若干根冷水管69，冷水管的出入口70安装在上炉腔外罩55一侧，两个通风孔63安装在水冷蒸发器53的下方，上散风板64安装在通风孔63下方，并设有若干个出风孔，上出风板65安装在上散风板64的下方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

优选的，第二温区上炉腔风机59工作时，将冷凝系统水冷蒸发器53冷却后的空气传送至上炉腔内腔66的空腔内，经过上炉腔内腔66的空腔后，从上通风孔63流出，再经过上散风板64，最终从出风板65的若干空吹出，吹向产品上表面。

优选的，第二温区下炉腔与第一温区下炉腔的结构一样。

优选的，第三温区上炉腔与第二温区上炉腔的结构一样。

如图11、12所示为本发明通孔回流焊设备的第三温区的整、分部结构示图，第三温区下炉腔81包括第三温区下炉腔外罩82、第三温区下炉腔内腔83和两个第三温区下进风板84，第三温区下炉腔外罩82的空腔内设有第三温区下炉腔安装板85，第三温区下炉腔内腔83安装在第三温区下炉腔外罩82的空腔内的第三温区下炉腔安装板上85，第三温区下炉腔的两个进风板84分别设置在第三温区下炉腔外罩82的两侧，第三温区下炉腔外罩82的中部设有第三温区下风机86，第三温区下炉腔内腔83安装有下风机风轮罩89、下风机风轮88、两个下通风孔90、一块下散风板91和一块下出风板92，下风机轴87穿过下风机风轮罩89连接下风机风轮88，两个通风孔90安装在下风机风轮88上方，下散风板91安装在通风口90上方，并设有若干个出风孔，下出风板92安装在下散风板91上方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

优选的，第三温区下炉腔风机86工作时，会将室内的冷风吹入第三温区下炉腔内腔83，经过下炉腔内腔83的空腔后，从下通风孔90流出，再经过下散风板91，最终从下出风板92 的若干孔吹出，吹向产品上下表面，冷却产品。

如图13所示为本发明通孔回流焊设备的道旁隔热装置的立体图，优选的，产品输送轨道 4两边设有的道旁隔热装置75是三层隔热结构，第一层为间隙隔离使用的上钣金件76，第二层为一定厚度的耐高温隔热材料的填充区77，第三层为固定使用的下钣金件78。

如图14所示为本发明通孔回流焊设备的输送轨道及其上链条隔离治具的立体结构图，产品输送轨道4上专用的链条隔离治具17，包括三块通风栅97、三块连接板94和若干个链条连接机构95，链条隔离治具17通过链条连接机构95固定在产品输送轨道4上，随着产品输送轨道4的移动而移动，为保证起到热风的隔离效果，需要一直放置贴片载板96或PCB板在治具上进行隔离上下炉腔的风。

与现有技术相比，本发明的优点是，第一温区的下炉腔22吹热风，向产品的下表面方向吹，第一温区的上炉腔21吹室温风，冷却产品上表面的温度，使产品表面的温度降低，防止元件高温破坏；第一温区20属于预热区，温度比较低，因此第一温区的上炉腔21吹室温风即可，不需要吹冷凝系统的风；第二温区的下炉腔52同样吹热风，向产品的下表面方向吹，此时第二温区下炉腔52输送的热风温度大于第一温区下炉腔22输送的热风温度，因此第二温区上炉腔51向下输送的是经过冷凝系统处理的冷风，作用在产品的上表面上，使产品上表面和产品下表面的温差达到最大；为快速冷却产品和补偿第二温区上炉腔51的冷风，第三温区的上炉腔93向下输送经过冷凝系统处理的冷风，作用在产品的上表面上，第三温区的下炉腔81吹室温风，冷却产品。本设备的产品输送轨道4两边设有道旁隔热装置75是三层隔热装置，第一层为间隙隔离使用的上钣金件76，第二层为一定厚度的耐高温隔热材料77，第三层为固定使用的下钣金件78。本设备的产品输送轨道4上有专用的链条隔离治具17，用于隔离上下炉腔的气体，便于控制上下炉腔的温度差。本发明的风循环有两类，一个是从每个炉腔的风机输入风，从本发明设备的两端排出(产品的进出口)形成的大循环；另外一个是第一温区的下炉腔22和第二温区的下炉腔52的风机输入热风，由于产品输送轨道4两边有道旁隔热装置75和产出输送轨道上有专用的链条隔离治具17，热风无法上升到第一温区的上炉腔21和第二温区的上炉腔51，热风会再流入下炉腔外罩的空腔内，由发热管40再次加热后循环利用。风循环的存在降低能源损耗，节约能耗，本发明方法步骤简单，十分容易实施。

本发明的通孔回流设备的每个温区出的风的性质不一样，且加热通过程序控制实现，包括以下内容：

①出风的性质，第一温区上炉腔与第一温区下炉腔形成第一温区，第二温区上炉腔与第二温区下炉腔形成第二温区，第三温区上炉腔与第三温区下炉腔形成第三温区；第一温区上温区吹室温风，下温区吹热风；第二温区上温区吹经过冷凝系统处理的冷风，下温区吹热风；第三温区上温区吹经过冷凝系统处理的冷风，下温区吹室温风；

②通过程序控制，设定第一温区和第二温区的温度值，通过温度传感器感应温区的温度值，使第一温区上炉腔与第一温区下炉腔之间的温度差达到一定的范围，使第二温区上炉腔与第二温区下炉腔之间的温度差达到一定的范围；

③第一温区的下炉腔吹热风，向产品的下表面方向吹，第一温区的上炉腔吹室温风，冷却产品上表面的温度，使产品表面的温度降低，防止元件高温破坏；第一温区属于预热区，温度比较低，因此第一温区的上炉腔吹室温风即可，不需要吹冷凝系统的风；

④第二温区的下炉腔同样吹热风，向产品的下表面方向吹，此时第二温区下炉腔输送的热风温度大于第一温区下炉腔输送的热风温度，因此第二温区上炉腔向下输送经过冷凝系统处理的冷风，作用在产品的上表面上，使产品上表面和产品下表面的温差达到最大；

⑤为快速冷却产品和补偿第二温区上炉腔的冷风，第三温区的上炉腔向下输送经过冷凝系统处理的冷风，作用在产品的上表面上，第三温区的下炉腔吹室温风，冷却产品。

本发明的通孔回流焊设备的第一温区下炉腔输送的热风温度为25℃～150℃，第二温区下炉腔输送的热风温度为150℃～240℃，且第一温区和第二温区的上下炉腔温度差可保持轨道隔热治具上表面区域的温度在120℃以下。本发明通孔回流焊设备的PCB板通孔回流焊的温度特性曲线如图15所示，其中，上温区指上炉腔的温度区，下温区指下炉腔的温度区。由此可看出，本发明通孔回流焊设备，可将位于输送轨道上部的上炉腔的空间温度保持在100℃以下，完全能满足插件元件的受热温度限制条件的要求。

与现有技术相比，现有技术在PCB板回流焊工艺中，由于通孔插件元器件的受热温度较低(一般≤120℃)，造成插件元器件不能直接进行回流焊焊接。且PCB板上通孔的存在，上锡量需要多，因此只能在PCB板贴片回流焊后，进行人工插件，再采用波峰焊进行插件与PCB 板通孔的焊接。因此，现有工艺增加了人工插件和波峰焊工序，投入大量人力作业。

而本发明的通孔回流焊设备，就是为了满足在回流焊接过程中保证插件元器件的受热温度＜120℃，以实现用回流焊接工艺直接完成通孔插装元器件的焊接。本发明的通孔回流焊设备可以减少PCB板的焊接工序，节省人力，并且避免了PCB板上贴片元器件的二次加热增温损伤。

本发明通孔回流焊加工控制的优点是：本发明采用的通孔回流焊装置的加工方法，设置有三个温区，第一温区为预热区，第二温区为回流区，第三温区为冷却区；第一温区、第二温区和第三温区的上炉腔风机可以单独控制，控制方向和转速；第一温区和第二温区下炉腔的温度值都可以单独设置；第二温区和第三温区上的冷风温度可以通过控制冷凝系统的制冷温度进行控制；使设备炉腔内可以形成上下较大的温差，产品经过的加热空间的温度差保持在一定的范围，不会使温度差波动太大，尽量较少温度对元件本体的损坏。

以上描述只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想，对本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，通过以上描述与举例能自然联想到的其它等同应用方案，以及对发明进行的若干改进和修饰，均落入本发明的权利要求书的保护范围。

Claims (6)

1.一种通孔回流焊设备，包括机台，所述机台包括输送轨道，其特征在于：所述机台沿水平方向分别设置为三个温区，即第一温区、第二温区和第三温区，各温区在垂直方向沿输送轨道的位置分隔为上炉腔和下炉腔；各温区的上炉腔与下炉腔之间设置隔热装置，用以阻止下炉腔与上炉腔的空气流动，其中，

第一温区上炉腔输送室温风，下炉腔输送低度热风；第二温区上炉腔输送经过冷凝系统处理的冷风，下炉腔输送高度热风；第三温区上炉腔输送经过冷凝系统处理的冷风，下炉腔输送室温风；

第一温区下炉腔的低度热风温度为25℃～150℃，第二温区下炉腔的高度热风温度为150℃～260℃，第一温区和第二温区的上炉腔与下炉腔的温度差可保持轨道隔热治具上表面区域的温度在120℃以下。

2.根据权利要求1所述的通孔回流焊设备，其特征在于：所述各温区的上炉腔与下炉腔之间的隔热装置，包括输送轨道两边的道旁隔热装置和输送轨道上的轨道隔热治具。

3.根据权利要求1所述的通孔回流焊设备，其特征在于：所述通孔回流焊设备机台的上炉膛后边缘设有一个可以打开和关闭的炉膛打开装置，所述通孔回流焊机台内由右向左依次至少设有一个上炉腔向下吹室温风，下炉腔向上吹热风的第一温区、设有一个上炉腔向下吹冷凝风，下炉腔向上吹热风的第二温区和设有一个上炉腔向下吹冷凝风，下炉腔向上吹室温风的第三温区，所述通孔回流焊机台炉膛内对应第一上炉腔的位置设有吹室温风用的第一温区上炉腔，炉膛内对应第一下炉腔的位置设有向上吹热风的第一温区下炉腔，炉膛内对应第二上炉腔的位置设有吹冷风用的第二温区上炉腔，炉膛内对应第二下炉腔的位置设有向上吹热风的第二温区下炉腔，炉膛内对应第三上炉腔的位置设有吹冷风用的第三温区上炉腔，炉膛内对应第三下炉腔的位置设有向上室温风的第三温区下炉腔，所述第一温区上炉腔与第一温区下炉腔形成第一温区，第二温区上炉腔与第二温区下炉腔形成第二温区，第三温区上炉腔与第三温区下炉腔形成第三温区，所述产品输送轨道上有链条隔离治具，产品输送轨道两边设有道旁隔热装置用于将上炉腔和下炉腔的冷风和热风隔开，所述通孔回流焊机台上设有人机控制操作界面。

4.根据权利要求1所述的通孔回流焊设备，其特征在于：所述各温区的上炉腔，包括上炉腔外罩、上炉腔内腔和两个上进风板，所述的上炉腔外罩的空腔内设有上炉腔安装板，所述上炉腔内腔安装在所述上炉腔外罩的空腔内的上炉腔安装板上，所述上炉腔的两个进风板分别设置在所述上炉腔外罩的两侧，所述上炉腔外罩的中部设有上风机，所述上炉腔内腔安装有上风机风轮罩、上风机风轮、两个上通风孔、一块上散风板和一块上出风板，所述的上风机轴穿过上风机风轮罩连接上风机风轮，所述的两个通风孔安装在上风机风轮下方，所述的上散风板安装在通风口下方，并设有若干个出风孔，所述的上出风板安装在上散风板下方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

5.根据权利要求1所述的通孔回流焊设备，其特征在于：所述各温区的下炉腔，包括下炉腔外罩、下炉腔内腔和两个下进风板，所述的下炉腔外罩的空腔内设有下炉腔安装板，所述下炉腔内腔安装在所述下炉腔外罩的空腔内的下炉腔安装板上，所述下炉腔的两个进风板分别设置在所述下炉腔外罩的两侧，所述下炉腔外罩的中部设有下风机，所述下炉腔内腔安装有下风机风轮罩、下风机风轮、两个下通风孔、一块下散风板、一块下出风板和多个热管丝固定座，所述的下风机轴穿过下风机风轮罩连接下风机风轮，多个所述发热丝固定座安装在下风机风轮上方，同时固定有至少一条发热丝，所述发热丝的两端连接在所述下炉腔外罩两侧，所述的两个通风孔安装在热管丝固定座上方，所述的下散风板安装在通风口上方，并设有若干个出风孔，所述的下出风板安装在下散风板上方，同样并设有若干个出风孔，再次细分出风。

6.一种通孔回流焊加工方法，包括如下步骤：

预热步骤，通过第一温区时，第一温区的下炉腔向加工件的下表面方向吹25℃～150℃的低度热风；第一温区的上炉腔向加工件的上表面方向吹室温风，以保持加工件上表面区域的温度在120℃以下；且第一温区下炉腔的低度热风无法上升到第一温区上炉腔；

熔化步骤，通过第二温区时，第二温区的下炉腔向加工件的下表面方向吹150℃～260℃的高度热风；第二温区的上炉腔向加工件的上表面方向吹经过冷凝系统处理的冷风，以保持加工件上表面区域的温度在120℃以下；且第二温区下炉腔的低度热风无法上升到第二温区上炉腔；

冷却成型步骤，通过第三温区时，第三温区的下炉腔向加工件的下表面方向吹室温风；第三温区的上炉腔向加工件的上表面方向吹经过冷凝系统处理的冷风。

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