JP2909730B2 - ろう付加熱方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はろう付加熱方法に
関し、特にろう付すべき特定形状の物品を両面加熱する
際のろう付加熱方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の自動ろう付装置の概要を示
すものであって、加熱、ろう差しステーションの側面図
であり、図５は図４の自動ろう付装置の平面図である。
これらの図を参照して、自動ろう付装置は、被接合部材
をクランプして正確に位置決めするためのろう付治具ユ
ニットＡと、加熱ろう差しユニットＢと、ろう材、燃焼
ガスの供給ユニットＣからなる。

【０００３】ろう付治具ユニットＡには、インデックス
テーブル３６を間欠駆動する駆動モータ３８と、駆動モ
ータ３８の駆動軸に接続されインデックステーブル３６
を正確に位置決めするインデックスギヤ３７とが、ろう
付装置固定テーブル５１下部に固着されている。治具テ
ーブルの中心のインデックステーブル３６の上方には、
軸外周をＯリングシールして回転可能とするシールリン
グ３５を介して空気管７３が接続され、治具クランプ等
の駆動源に圧縮空気を供給する。回転可能なシールリン
グ３５を用いて空気管７３を接続するのはインデックス
テーブル３６が回動するため直接的な接続ができないか
らである。

【０００４】インデックステーブル３６上には接合部材
７１と被接合部材７２とを同時に同軸心でクランプする
治具７５が配置されている。加熱ろう差しユニットＢに
おいては、ろう付装置固定テーブル５１上に固定した駆
動シリンダ４８とろう付ユニットフレーム４７とが連結
され、ろう付ユニットフレーム４７はインデックステー
ブル３６の中心方向に向かって前後に移動できるように
ガイドレール７６上に配置されている。

【０００５】移動フレーム５０のインデックステーブル
３６側の側壁部には、バーナ１４として先端が２双のガ
スノズル４３がガス管７７に接続されている。ガスノズ
ル４３の先端には、複数対の加熱用トーチ６９が各々対
向して取付けられている。さらに、ろう付ユニットフレ
ーム４７にはノズル駆動シリンダ４５が固定金具５９に
傾斜調整可能に連結され、ろう材供給ノズル４４の先端
方向は加熱用トーチ６９による加熱片の中心点に照準を
合わせて固定されている。

【０００６】ろう材、燃焼ガスの供給ユニットＣにおい
ては、ノズル駆動シリンダ４５の駆動によりろう材供給
ノズル４４が前進して接合部材７１，被接合部材７２の
ろう差し部に接近し、ろうワイヤリール５８ａ，５８ｂ
の各々からワイヤ供給モータ５２によってろう材は所定
量だけ繰り出される。燃焼ガスは、可燃性ガスと支燃性
ガス（酸素）の各々を一定比率で混合させたものとして
供給される。

【０００７】図６は、図４及び図５の自動ろう付装置を
用いて被接合部材を両面加熱する場合のバーナの側面形
状を示したものであり、図７は図６の平面図である。こ
れらの図を参照して、矩形形状の板材である被接合部材
７２に、その中央部を貫通するように配置される管状の
接合部材７１をろう付する場合を想定している。バーナ
１４の形状は、燃焼ガス供給管１１の先端が枝管１３
ａ，枝管１３ｂに分かれ、その各々に、その端部を閉塞
したリング状の燃焼ガス上部ノズル１５及び燃焼ガス下
部ノズル１７が接続されている。燃焼ガス上部ノズル１
５の下面には複数の加熱用トーチ１９が設けられてお
り、燃焼ガス下部ノズル１７の上面には、複数の加熱用
トーチ１９が設けられている。このような形状のバーナ
１４を、被接合部材７２を燃焼ガス上部ノズル１５及び
燃焼ガス下部ノズル１７で上下に挟むような位置にまで
移動させる。そして、燃焼ガス上部ノズル１５の加熱用
トーチ１９及び燃焼ガス下部ノズル１７の加熱用トーチ
１９の各々に着火された火炎を被接合部材７２と接合部
材７１の接合部に向かうようにして、被接合部材７２を
上下両面同時に加熱する。

【０００８】このように被接合部材７２と接合部材７１
との接合部を両面加熱するのは、被接合部材７２の一方
面を加熱するものに比べて予熱時間を短縮化し、かつ局
部加熱による熱影響の部分を小さくするためである。ま
た、予熱時において熱量を大きく与えられるため、ろう
付のためのバーナとは別の予熱バーナや、ろう付ステー
ションとは別の予熱ステーションを設置する必要はなく
なり、ろう付装置全体のスペースを小さくしかつコスト
的に有利なものとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の自
動ろう付装置においては、図６及び図７で示したような
接合部材及び被接合部材においては、ろう付のための予
熱として両面加熱することは問題ないが、接合部材及び
被接合部材が特殊な形状の物品である場合に両面加熱を
信頼性高く実施することができなかった。

【００１０】図８はこのような特殊な形状の物品に対し
て両面加熱を実施する場合を想定した斜視図であり、図
９は図８のＩＸ−ＩＸラインの断面図である。これらの
図を参照して、被接合部材２６は中空円筒形状の容器で
あり、その軸方向の一方面は底壁３０として閉塞されて
いる。接合部材２８は管形状を有しており、被接合部材
２６の側壁２９に貫通した状態でろう付されるものとす
る。バーナ１４は、燃焼ガス供給管１１の先端が枝管１
３ａ，枝管１３ｂを介して分岐しており、枝管１３ａに
はその先端が閉塞された状態のリング状の燃焼ガス上部
ノズル１５が接続され、枝管１３ｂの先端には、直管状
の燃焼ガス下部ノズル１７が接続されている。燃焼ガス
上部ノズル１５の下面には複数の加熱用トーチ１９が取
付けられており、燃焼ガス下部ノズル１７の両側対向部
には、複数の加熱用トーチ１９が取付けられている。な
お、バーナ１４の下方の燃焼ガス下部ノズル１７をリン
グ状形状としないのは、ろう付加熱の際、被接合部材２
６の内面に挿入しやすくするためである。

【００１１】ろう付のための予熱時には、図８の仮想線
で示されているようにバーナ１４は移動する。この状態
で、燃焼ガス上部ノズル１５の加熱用トーチ１９及び燃
焼ガス下部ノズル１７の加熱用トーチ１９に着火されて
おり、加熱用トーチ１９の各々に形成された炎が被接合
部材２６と接合部材２８の接合部に向かい、これらを図
９に示すように上下両面から加熱する。これによって、
ろう付の前の予熱時間を短縮化させる。

【００１２】しかしながら、上記のような特殊な形状の
接合部材及び被接合部材にあっては、十分信頼できる両
面加熱が実施できなかった。通常ろう付は大気雰囲気中
においてなされるのが一般的であるが、図９における上
部の加熱即ち、燃焼ガス上部ノズル１５の加熱用トーチ
１９からの火炎は安定した状態に維持させることができ
る。なぜなら、燃焼ガス供給管１１、枝管１３ａ及び燃
焼ガス上部ノズル１５を通って燃焼ガスが火炎となって
燃焼する際、その周辺領域から大気中の酸素が支燃性ガ
スとして常時供給されるからである。

【００１３】一方、燃焼ガス供給管１１、枝管１３ｂ及
び燃焼ガス下部ノズル１７を通して供給される燃焼ガス
自体は、燃焼ガス上部ノズル１５に供給されるものと同
じであるが、被接合部材２６が底壁３０によってその一
端が閉塞されているような容器形状の場合、被接合部材
２６内での燃焼時に大気中からの酸素の供給が十分とは
ならない。したがって、被接合部材２６内部の燃焼ガス
下部ノズル１７の加熱用トーチ１９からの火炎は不安定
となり、場合によっては吹き消えたりあるいは火力を大
きくしようとして燃焼ガス量を増加させると、リフティ
ング現象を生じることになる。したがって、図９で示し
た状態においては、両面加熱といえども、上面の加熱と
下面の加熱との熱量がアンバランスとなり、予熱効果が
十分とはならずひいては後工程におけるろう付工程にお
いて、ろう付の品質の低下を生じることにもなる。

【００１４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、特殊な形状の接合部材及び被接合
部材であっても、接合部の両面加熱を確実にかつ信頼性
高く実施することができるろう付加熱方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、大気中においてろう付す
べき物品の外面と一部が閉塞状態にある内面とを同時に
加熱するろう付加熱方法であって、内面を加熱するため
のバーナの先端近傍領域に支燃性ガスを供給しつつ、バ
ーナを燃焼させるものである。

【００１６】内面において一部が閉塞状態あるような物
品においても、内面を加熱するためのバーナの先端近傍
領域に支燃性ガスを供給するため、大気中からの酸素の
供給が不十分であっても、内面のバーナの燃焼時に支燃
性ガス不足とはならない。請求項２記載の発明は、大気
中においてろう付すべき物品の外面と一部が閉塞状態に
ある内面とを同時に加熱するろう付加熱方法であって、
内面を加熱するためのバーナに、大気中における可燃性
ガスと支燃性ガスとの完全燃焼比率より支燃性ガスの比
率を増加した混合ガスを供給し、バーナを燃焼させるも
のである。

【００１７】このように混合ガスを供給することによっ
て、請求項１記載の発明と同様に、内面のバーナの燃焼
時に支燃性ガスの不足状態とはならない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、ろう付すべき物品の形状にかかわらず、内面加熱の
ためのバーナの燃焼状態を安定させた状態とすることが
できるため、予熱のための両面加熱を信頼性良くかつ安
定して実施することができる。そのため後工程でなされ
るろう付品質の向上に寄与することができる。さらに、
内面加熱のための火力を十分に大きくすることができる
ため、予熱の時間が短縮化され、自動ろう付装置におい
て予熱バーナや、予熱ステーション等を不要とすること
ができる。

【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明と同様の効果を奏するとともに、内面加熱用のバーナ
以外に別途支燃性ガスを供給する設備を不要とすること
ができる。したがって、請求項２記載の発明の方法によ
れば、ろう付装置をより簡略化することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１の実施の形
態による特殊な形状の接合部材及び被接合部材に対して
両面加熱を実施した状態を示した斜視図であり、図２は
図１のＩＩ−ＩＩラインの断面図である。これらの図を
参照して、大気中における可燃性ガスと支燃性ガスとの
完全燃焼比率よりなる混合ガスが燃焼ガスとして供給さ
れる燃焼ガス供給管１１の先端が、枝管１３ａ及び枝管
１３ｂによって分岐される。枝管１３ａにはその端部が
閉塞されたリング形状の燃焼ガス上部ノズル１５が接続
され、枝管１３ｂの先端には直管状の燃焼ガス下部ノズ
ル１７が接続され、さらに、燃焼ガス上部ノズル１５及
び燃焼ガス下部ノズル１７の各々には複数の加熱用トー
チ１９が設けられている点は、図８で示した従来のバー
ナ形状と同一である。

【００２１】この実施の形態によるバーナ１４はさら
に、燃焼ガス供給管１１、枝管１３ｂ及び燃焼ガス下部
ノズル１７の下部に、支燃性ガスが供給される支燃性ガ
ス供給管２１及びその先端に接続される支燃性ガスノズ
ル２２が取付けられている。ここで可燃性ガスとして
は、アセチレン、液化プロパンガス（ＬＰＧ）及び液化
天然ガス（ＬＮＧ）等であり、支燃性ガス供給管２１に
供給される支燃性ガスとしては、酸素や空気等である。
そして、支燃性ガスノズル２２の下面には、供給された
支燃性ガスを吐出するための開口２４が複数形成されて
いる。

【００２２】なお、上記の可燃性ガスと支燃性ガスの組
み合わせとしては、燃焼ガス供給管１１に供給される燃
焼ガスがＬＰＧ又はＬＮＧが主体となっている場合は、
支燃性ガス供給管２１に供給する支燃性ガスとしては酸
素又は空気のいずれでもよいが、燃焼ガス供給管１１に
供給される燃焼ガスがアセチレンを主体とするものであ
る場合には、支燃性ガス供給管２１に供給する支燃性ガ
スとしては酸素を供給することが火炎のより安定化とい
う点で好ましい。

【００２３】図１及び図２に戻り、予熱工程に入るとバ
ーナ１４は図１の仮想線の位置まで移動し、燃焼ガス上
部ノズル１５の加熱用トーチ１９及び燃焼ガス下部ノズ
ル１７の加熱用トーチ１９から着火された火炎が、接合
部材２８と被接合部材２６の接合部に向かい接合部を含
む周辺領域を加熱する。この場合、支燃性ガスノズル２
２下部に形成された開口２４から支燃性ガスが所定のタ
イミングで被接合部材２６の内部に吐出される。したが
って、被接合部材２６の形状が底壁３０によってその一
部が閉塞状態とされるような特殊な形状であっても、被
接合部材２６内部には支燃性ガスが安定して供給され
る。そのため、被接合部材２６内面に配置された燃焼ガ
ス下部ノズル１７の加熱用トーチ１９からの火炎は従来
の加熱方法とは異なり、その火炎は大気中におけるそれ
とはなんら変わらず安定する。

【００２４】また、支燃性ガスノズル２２からの支燃性
ガスの吐出量を調整することによって、燃焼ガス下部ノ
ズル１７の加熱用トーチ１９からの火炎の増減、即ち被
接合部材２６の内面の加熱のための火力を自在に調整す
ることができる。したがって、この発明の第１の実施の
形態によれば、被接合部材２６が特殊形状であっても、
大気中における両面加熱となんら変わらず所望の予熱状
態を達成することができる。なお、両面加熱の際、バー
ナ１４を前後に揺動させるか、固定のまま行うかは、被
接合部材２６及び接合部材２８の形状等によって適宜選
択すれば良い。

【００２５】図３はこの発明の第２の実施の形態による
両面加熱のためのバーナ形状を示したものである。この
実施の形態においては、先の第１の実施の形態とは異な
り、バーナ形状を上面加熱用のノズルと下面加熱用のノ
ズルとを別体としたものである。なお、下面加熱用のノ
ズルに支燃性ガスを供給するための支燃性ガス供給管２
１と支燃性ガスを吐出するための支燃性ガスノズル２２
とを取付ける構造は、先の実施の形態と同様である。

【００２６】このようにノズル形状を構成することによ
って、上面加熱用のノズルと下面加熱用のノズルとを独
立して移動させることができるため、接合部材及び被接
合部材の形状に対して、より柔軟性高く予熱動作を制御
することができる。さらに、燃焼ガス供給管１１ａ及び
燃焼ガス供給管１１ｂの各々に供給する燃焼ガスにおけ
る可燃性ガスと支燃性ガスとの混合比率を個々に変える
こともでき、より細かな予熱条件に合わせた加熱動作を
制御することができる。

【００２７】さらに、下面加熱用のノズルのみを移動さ
せることによって、接合部材及び被接合部材の形状によ
っては、内面加熱のみを安定した状態で実施することも
できる。なお、上記の実施の形態においては、内面加熱
のために別途支燃性ガス供給管２１及び支燃性ガスノズ
ル２２を用いて支燃性ガスを供給しているが、これに代
えて、内面加熱用の下部ノズルに供給する燃焼ガスの混
合比率を変更してもよい。即ち、燃焼ガスとして供給す
る混合ガスを、大気中における可燃性ガスと支燃性ガス
との完全燃焼比率より支燃性ガスの比率を増加したもの
とすればよい。これによって、内面加熱用のノズルから
は、支燃性ガスが過剰の混合ガスが吐出され、この状態
で燃焼されることになるため、被接合部材の特殊形状に
よるノズルの周辺領域から支燃性ガスの供給不足を混合
ガス自身で補い、安定した燃焼状態を確保することがで
きる。

【００２８】また、上記の実施の形態においては、気化
フラックス及び液状フラックスについては言及していな
いが、これらのフラックスを塗布した状態で両面加熱を
行う際にも、同様に本発明を適用することができる。こ
れによって、両面加熱時におけるフラックス効果をより
安定して引き出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態による両面加熱を
行うためのバーナ形状を示した斜視図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩラインの断面図である。

【図３】この発明の第２の実施の形態による両面加熱を
行うためのバーナ形状を示した斜視図である。

【図４】従来の自動ろう付装置の概略構造を示した側面
図である。

【図５】図４の自動ろう付装置の平面図である。

【図６】従来の自動ろう付装置を用いて両面加熱を行う
際の状態を示した図である。

【図７】図６の平面視である。

【図８】従来の自動ろう付装置を用いて両面加熱を行う
場合のバーナ形状を示した斜視図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸラインの断面図である。

【符号の説明】

１１・・・燃焼ガス供給管 １４・・・バーナ １５・・・燃焼ガス上部ノズル １７・・・燃焼ガス下部ノズル ２１・・・支燃性ガス供給管 ２２・・・支燃性ガスノズル ２４・・・開口 ２６・・・被接合部材 ２８・・・接合部材 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気中においてろう付すべき物品の外面
   と一部が閉塞状態にある内面とを同時に加熱するろう付
   加熱方法であって、 前記内面を加熱するためのバーナの先端近傍領域に支燃
   性ガスを供給しつつ、前記バーナを燃焼させる方法。
2. 【請求項２】 大気中においてろう付すべき物品の外面
   と一部が閉塞状態にある内面とを同時に加熱するろう付
   加熱方法であって、 前記内面を加熱するためのバーナに、大気中における可
   燃性ガスと支燃性ガスとの完全燃焼比率より支燃性ガス
   の比率を増加した混合ガスを供給し、前記バーナを燃焼
   させる方法。