CN103658910B - 一种全自动浸焊锡机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种全自动浸焊锡机，包括机体、安装于机体上的传动机构和用于控制传动机构的控制电路，所述传动机构包括用于控制水平方向运动的两平行设置的上线性模组和下线性模组、用于控制垂直方向运动的两平行设置的左线性模组和右线性模组以及步进电机，所述上线性模组和下线性模组各设有滑台用于固定连接左线性模组和右线性模组，同时左线性模组和右线性模组上各设有滑台分别连接有线路板夹，所述控制电路连接各步进电机驱动控制所对应的线性模组工作，采用机械模仿人手操作的方法来完成整个浸锡过程，既保留了“手工浸焊”的优点，又克服了人手操作的缺点，保证了生产工艺，并减少工人的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊锡机，尤其是一种全自动浸焊锡机。
背景技术
在电子产品的组装生产过程中，通常要将电子零件安装在印刷电路板上后进行焊接，目前常用的方法主要有“手工浸焊”、“波峰焊”、“回流焊”等，其中“回流焊”仅适用于表面贴装元件的焊接，对通孔插装元件的焊接，还是以“手工浸焊”、“波峰焊”为主，而且“手工浸焊”、“波峰焊”也适用于部分表面贴装元件的焊接。
“手工浸焊”的过程：将锡放到锡锅中并将锡锅加热到约280℃的温度，使锡熔化；在印刷电路板和元件引脚上涂上助焊剂，通常采用将印刷电路板的焊接面和元件引脚浸到助焊剂溶液或泡沫中，或将助焊剂溶液通过喷雾设备喷到印刷电路板的焊接面和元件引脚上；然后进行预热，可使印刷电路板和元件脚升到一定温度，并使已涂上的助焊剂得到干燥；将印刷电路板的焊接面和元件引脚浸到锡锅中已熔化的锡里，使印刷电路板的焊接面和元件引脚与熔化的锡接触一段时间后再取出，锡就会焊接在印刷电路板的焊接面和元件引脚上，完成焊接过程。
为了使浸锡效果更好，一般在浸锡时先将印刷电路板倾斜一小角度（约5°至20°），将印刷电路板的一边先浸入熔化的锡面，再调整印刷电路板使印刷电路板与锡面的夹角减少直至与锡面完全接触。浸锡完后印刷电路板离开锡面也应先抬起浸锡时先浸入锡面的一边，然后整板离开锡面。由于熔化的锡与空气接触会产生氧化，在锡面会形成锡灰甚至锡渣，所以在将印刷电路板浸入锡之前一般要先刮去锡面的锡灰。在上述过程中，各个步骤都需要用适合的夹具将印刷电路板夹住，然后用人手控制移动夹具来完成。
而“波峰焊”的焊接用“波峰焊机”来完成，也经过“涂助焊剂”、“预热”、“焊锡”和“冷却”几个过程。由于波峰焊机的传送夹链只能向一个方向移动，并不能在整个过程中将印刷电路板向下移动浸入熔化的锡中再向上取出，所以波峰焊的“焊锡”不是将印刷电路板浸入熔化的锡中，而是用波峰锡炉将已熔化的锡喷到一定的高度（高于零件脚长）再回落到锡炉中，形成“波峰”，印刷电路板经过该“波峰”时使熔锡与印刷电路板的焊接面（底面）和元件引脚接触，完成焊接过程。
“波峰焊”的优点是完全自动化，工艺一致性好，效率高，缺点是波峰锡炉制造工艺复杂，锡锅的容量比较大，产生锡波峰时熔锡加速与空气接触，锡氧化较快，产生锡灰锡渣较多，耗锡量大，熔锡降温也较快，耗电量大。而“手工浸焊”的优点是设备简单，锡锅的锡容量少，耗电少，产生锡灰锡渣也较少，缺点是完全由人手操作，工艺不稳定，而且操作人员要长时间面对高温环境下工作，对操作人员工艺和身体素质要求较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种全自动浸焊锡机，采用自动机械模仿人手操作的方法来完成整个浸锡过程，既保留了“手工浸焊”的优点，又克服了人手操作的缺点，保证了生产工艺，并减少工人的工作量。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种全自动浸焊锡机，包括机体、安装于机体上的传动机构和用于控制传动机构的控制电路，所述传动机构包括用于控制水平方向运动的两平行设置的上线性模组和下线性模组、用于控制垂直方向运动的两平行设置的左线性模组和右线性模组以及步进电机，所述上线性模组和下线性模组各设有滑台用于固定连接左线性模组和右线性模组，同时左线性模组和右线性模组上各设有滑台分别连接有线路板夹，所述控制电路连接各步进电机驱动控制所对应的线性模组工作。这样，通过控制上线性模组和下线性模组的滑台靠近移动，利用左线性模组和右线性模组的线路板夹夹住印刷电路板；夹住印刷电路板后让上下两线性模组的滑台向同一方向等速移动，就可以左右移动印刷电路板；让左右两线性模组的滑台向同一方向等速移动，就可以上下移动印刷电路板；让左线性模组与右线性模组的滑台反向轻微移动，就可以让印刷电路板倾斜一小角度；让上下两线性模组的滑台分开移动，就可以放开印刷电路板。
作为上述技术方案的改进，所述右线性模组的滑台上设置有刮灰板，所述刮灰板向下延伸超过线路板夹的底端。锡锅中由于熔化的锡与空气接触会产生氧化，在锡面会形成锡灰甚至锡渣，所以在将印刷电路板浸锡之前利用刮灰板伸入锡锅，在右线性模组移动过程中刮灰板刮去锡面的锡灰。
作为上述技术方案的改进，所述左线性模组或右线性模组的滑台上安装有锡面探针与控制电路连接，锡面探针与线路板夹绝缘处理且其下端与线路板夹底部水平面相平。
作为上述技术方案的进一步改进，各线性模组上设有多个用于检测滑台位置的接触式或光电式感应器，实时反馈滑台的位置信号。
作为上述技术方案的更进一步改进，所述控制电路包括总控制器模块以及与其相连的输入控制模块、电机驱动器、显示装置、感应控制模块、输出控制模块和电源供电器，所述电机驱动器连接驱动各步进电机，所述感应控制模块连接接收感应器和锡面探针的信号反馈至总控制器输出控制信号。
作为上述技术方案的进一步改进，所述锡面探针采用不锈钢材料做成，不锈钢不沾粘锡且导电性强，检测灵敏。
本发明的有益效果：本发明的全自动浸锡机通过控制四个线性模组上的滑台移动，能让两线路板夹和刮灰板向上、下、左、右移动，而且能使印刷电路板倾斜角度，代替人手操作完成整个浸锡过程，既保留了“手工浸焊”的优点，又克服了人手操作的缺点，保证了生产工艺，并减少工人的工作量；本全自动浸锡机可根据需要来配搭浸焊过程的相关设备，如助焊剂喷雾装置、预热器、熔锡锅、冷却装置等，避免浪费资源，可以自由摆布这些设备，只要保证这些设备的工作面在浸锡机的线路板夹和刮灰板的操作范围内即可。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明中传动机构的正面结构示意图。
图2是本发明中传动机构的侧面结构示意图。
图3是本发明中传动机构的俯视结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图3所示，一种全自动浸焊锡机，包括机体、安装于机体上的传动机构和用于控制传动机构的控制电路，所述传动机构包括用于控制水平方向运动的两平行设置的上线性模组1和下线性模组2、用于控制垂直方向运动的两平行设置的左线性模组3和右线性模组4以及步进电机5，所述上线性模组1和下线性模组2各设有滑台6用于固定连接左线性模组3和右线性模组4，同时左线性模组3和右线性模组4上各设有滑台6分别连接有线路板夹7，所述控制电路连接各步进电机5驱动控制所对应的线性模组工作。根据使用方式的不同可以灵活选择左线性模组3和右线性模组4通过滑台6与上线性模组1和下线性模组2的连接结构，如图1所示实施例中，由于左线性模组3与右线性模组4在工作中的移动不会交叉，将左线性模组3和右线性模组4分别通过单个滑台6连接在上线性模组1或下线性模组2上，安装灵活；另一种实施方式，当左线性模组3与右线性模组4较长时，为了提高传动机构的稳定性，左线性模组3与右线性模组4各自利用两个滑台6分别连接在上线性模组1和下线性模组2上，左线性模组3或右线性模组4移动时，上下两个滑台6同步运动，这样可以避免左线性模组3和右线性模组4左右摇晃。左线性模组3和右线性模组4与上线性模组1和下线性模组2连接结构并不局限于上述实施方式的结构。
这样，利用四个线性模组构成井字型结构的传动机构，通过控制上线性模组1和下线性模组2的滑台6靠近移动，利用左线性模组3和右线性模组4的线路板夹7夹住印刷电路板；夹住印刷电路板后让上下两线性模组的滑台6向同一方向等速移动，就可以左右移动印刷电路板；让左右两线性模组的滑台6向同一方向等速移动，就可以上下移动印刷电路板；让左线性模组3与右线性模组4的滑台6反向轻微移动，就可以让印刷电路板倾斜一小角度；让上下两线性模组的滑台6分开移动，就可以放开印刷电路板。
在浸焊锡过程中，由于锡锅中熔化的锡与空气接触会产生氧化，在锡面会形成锡灰甚至锡渣，为了防止锡灰影响焊接效果，在右线性模组4滑台6上还设置有刮灰板8，刮灰板8向下延伸超过线路板夹7的底端，这样可以将印刷电路板浸锡之前就把锡面上的锡灰刮走，操作简单快捷。
为了使操作全自动化，利用控制电路控制传动机构完成焊接过程，控制电路包括总控制器模块以及与其相连的输入控制模块、电机驱动器、显示装置、感应控制模块、输出控制模块和电源供电器，通过输入控制模块输入或设定机器的工作数据，如印刷电路板的夹板宽度、取板位置坐标、助焊剂喷涂位置坐标、预热器位置坐标、浸锡位置坐标、冷却装置位置坐标、出板位置坐标、预热时间、浸锡时间、冷却时间等以及工作过程中的控制，如控制开机、生产、停机、急停等；总控制器模块根据输入的控制信号向步进电机5驱动器发出驱动脉冲信号和运转方向指令，电机驱动器作出功率输出驱动各线性模组的步进电机5运转，同时向显示装置发送显示信息。输出控制模块负责输出控制信号控制外部相关设备，例如实施例中配备了助焊剂喷雾装置，那么就要让印刷电路板移动到该助焊剂喷涂装置上方时，输出一个控制信号给助焊剂喷雾装置，令它喷出助焊剂，完成助焊剂喷涂后印刷电路板移开，机器又要输出一个控制信号给助焊剂喷雾装置，令它停止喷出助焊剂。
在本实施例中，左线性模组3的滑台6上安装有锡面探针9与控制电路连接，锡面探针9与线路板夹7绝缘处理且其下端与线路板夹7底部水平面相平。锡面探针9采用不锈钢材料做成，由于其不沾锡且导电性强，维护方便，有效提高检测灵敏度。进一步的改进，各线性模组上设有多个用于检测滑台6位置的接触式或光电式感应器，实时反馈各线性模组滑台6的归原点、限定点的位置信号。感应控制模块接收来自感应器和锡面探针9的信号反馈至总控制器，输出控制信号。当线性模组滑台6受外力移出行程范围时，相应的感应器能感应到并通知总控制器，使它进行停机复位处理。工作过程中，当印刷电路板下降时，锡面探针9同步下降，锡面探针9接触到锡面时，这样就告诉总控制器使印刷电路板不再下降，以免熔锡越过线路板的上面，并向程序的下一步工作。另外，感应控制模块还可以感应印刷电路板的入料信号，当印刷电路板被放到进板平台指定位置时感应控制模块通知总控制器，总控制器依照程序控制机器进行从取板到出板的一系列工作，实现全自动化操作。
本发明的全自动浸锡机通过控制四个线性模组上的滑台6移动，能让两线路板夹7和刮灰板8向上、下、左、右四个方向移动，而且在浸锡时能使印刷电路板倾斜一小角度，将印刷电路板的一边先浸入熔化的锡面，再调整角度使印刷电路板与锡面的夹角减少直至与锡面完全接触；浸锡完后印刷电路板离开锡面也可以实现角度倾斜，先抬起先浸入锡面的一边，然后整板离开锡面的自动化操作过程。本全自动浸锡机可根据需要来配搭浸焊过程的相关设备，如助焊剂喷雾装置、预热器、熔锡锅、冷却装置等，避免浪费资源，也可以自由摆布这些设备，只要保证这些设备的工作面在本浸锡机的线路板夹7和刮灰板8的操作范围内即可。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式的结构，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种全自动浸焊锡机，包括机体、安装于机体上的传动机构和用于控制传动机构的控制电路，其特征在于：所述传动机构包括用于控制水平方向运动的两平行设置的上线性模组（1）和下线性模组（2）、用于控制垂直方向运动的两平行设置的左线性模组（3）和右线性模组（4）以及步进电机（5），所述上线性模组（1）和下线性模组（2）各设有滑台（6）用于固定连接左线性模组（3）和右线性模组（4），同时左线性模组（3）和右线性模组（4）上各设有滑台（6）且各滑台（6）上分别连接有线路板夹（7），所述控制电路连接步进电机（5）驱动控制所对应的线性模组工作。
2.根据权利要求1所述的一种全自动浸焊锡机，其特征在于：所述右线性模组（4）的滑台（6）上设置有刮灰板（8），所述刮灰板（8）向下延伸超过线路板夹（7）的底端。
3.根据权利要求1所述的一种全自动浸焊锡机，其特征在于：所述左线性模组（3）或右线性模组（4）的滑台（6）上安装有锡面探针（9）与控制电路连接，锡面探针（9）与线路板夹（7）绝缘处理且其下端与线路板夹（7）底部水平面相平。
4.根据权利要求3所述的一种全自动浸焊锡机，其特征在于：各线性模组上设有多个用于检测滑台（6）位置的接触式或光电式感应器。
5.根据权利要求4所述的一种全自动浸焊锡机，其特征在于：所述控制电路包括总控制器模块以及与其相连的输入控制模块、电机驱动器、显示装置、感应控制模块、输出控制模块和电源供电器，所述电机驱动器连接驱动步进电机（5），所述感应控制模块接收来自感应器和锡面探针（9）的信号并反馈至总控制器模块，由总控制器模块输出控制信号。
6.根据权利要求3至5任一所述的一种全自动浸焊锡机，其特征在于：所述锡面探针（9）采用不锈钢材料做成。
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