CN103752974B - 上下热风同步加热一体化拆焊系统 - Google Patents

Abstract

上下热风同步加热一体化拆焊系统，包括上部加热装置、下部加热装置和同步机构，其中上部加热装置由上部加热组、X轴横梁、Y轴横梁、上部加热罩、上部加热风咀、X向导轨、Y向导轨、Z向导轨、滚珠丝杆、上同步轮组成；下部加热装置由下部加热组、发热器转接体组成；同步机构由机械手前固定板、机械手上臂、手臂连件、机械手前臂、上感应器、升降感应片、下感应器、机械手后固板、机械手侧固板、机械手上固板、滚珠丝杠、丝杠螺母、手臂制动件、机械手下固板组成。本发明上下热风加热同步一体化拆焊系统，上部加热和下部加热同步运动，且在X、Y、Z向自由运动。有效保证了拆焊及贴装精密度；自动化高，提高了工作效率。

Description

上下热风同步加热一体化拆焊系统

技术领域

本发明涉及一种PCB板拆焊技术领域，尤其是涉及一种上下热风同步加热一体化拆焊系统。

背景技术

在线路板自动化组装生产及返修领域中，高端精密电子产品越来越多，对元器件进行精密贴装、加热、冷却时，温度控制的准确性、均匀性、稳定性至关重要。温度的准确性、稳定性主要体现于加热和冷却的时间、升温降温速率以及受热区域温度均匀性。在高度自动化应用的同时，还需要具备小型化、模块化、精密的贴装和高精度的控温等机构才能保证设备的运行精度。

传统的上下加热器（如图1所示）的上加热器101独立运动；下加热器102为固定的方式。在线路板自动化组装生产及返修中，由于上下加热器不能完全对中，会出现PCB板正反面的温度不一致、导致BGA的局部焊接不良、稳定性能及精度等很多问题：a.传统上加热器为独立运动，其作用不大，实际在线路板自动化组装生产及返修中，上加热器与下加热器必须同时在元器件的中央位置进行加热工作，才能保证拆焊的成功率；此传统结构影响工作质量和生产效率；b.传统下加热器为固定式，不能适应高端线路板自动化组装生产和返修，在实际操作中受到限制，且PCB板受热变形大导致：拆焊精度差、不能保证成功率、工作效率低。

发明内容

本发明目的是提供一种上下热风同步加热一体化拆焊系统。以解决现有技术所存在的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：上下热风同步加热一体化拆焊系统，包括上部加热装置、下部加热装置和同步机构，其中上部加热装置由上部加热组、X轴横梁、Y轴横梁、上部加热罩、上部加热风咀、X向导轨、Y向导轨、坦克保护链、Z向导轨、丝杆固定座、滚珠丝杆、上同步轮、上加热头、上同步带、伺服电机、固定上连接板、头部固定板组成；下部加热装置由下部加热风咀、下部加热组、下部加热头、发热器转接体、转接后盖、加热头供线管、加热头供气管、管连接件组成；同步机构由机械手前固定板、机械手上臂、手臂连件、机械手前臂、上同步轮、上感应器、升降感应片、下感应器、手臂对接头、上同步带、下同步带、下部同步轮、下步进电机、固定下连接板、机械手后固板、机械手侧固板、直线导轨、向下垫圈、机械手上固板、上轴承、滚珠丝杠、丝杠螺母、手臂制动件、机械手下固板、下轴承组成。

作为优选，所述上部加热组、上部加热风咀、滚珠丝杆、丝杆固定座固定在Z向导轨上，该Z向导轨固定在头部固定板上，其中上部加热风咀设置在上部加热组底端。

作为优选，所述X向导轨固定在X轴横梁处，Y向导轨固定在Y轴横梁处，其中固定上连接板和固定下连接板分别与X向导轨上下端连接。

作为优选，所述头部固定板分别与固定上连接板和固定下连接板固定连接。

作为优选，所述滚珠丝杆上端穿过丝杆固定座，该滚珠丝杆上端连接有上同步轮；所述上同步轮通过上同步带与伺服电机输出端的主动轮连接。

作为优选，所述下部加热组由下部加热风咀下部加热头组成，该下部加热组固定在机械手前臂一端的手臂对接头处；所述发热器转接体、转接后盖、加热头供线管、加热头供气管、管连接件固定在机械手前臂的另一端。

作为优选，所述机械手前臂通过手臂连接件与机械手上臂的下端固定连接，该机械手上臂上端与手臂制动件连接，所述手臂制动件与丝杠螺母连接。

作为优选，所述机械手上固定板分别与机械手前固板、机械手侧固板的上端连接，其中机械手前固板、机械手侧固板的下端分别固定在机械手下固板上，该机械手下固定板固定在固定下连接板上。

作为优选，所述滚珠丝杠、手臂制动件固定在直线导轨上，该直线导轨固定在机械手侧固板上。

作为优选，所述滚珠丝杠上设有丝杠螺母，该丝杠螺母上设有升降感应片，机械手上固板下方设有上感应器，机械手下固板上方设有下感应器。

作为优选，所述滚珠丝杠的上、下端分别与机械手上固板和机械手下固板轴承连接，其中滚珠丝杠的上端穿过机械手上固板，该滚珠丝杠上端设有从动轮；所述从动轮通过下同步带与下步进电机输出轴设置的同步轮连接。

本发明上下热风加热同步一体化拆焊系统，上部加热和下部加热同步运动，且在X、Y、Z向自由运动。焊接大型PCB板元器件时，下部加热组在加热的同时任意时间控制升降功能，防止PCB板的变形，可以避开比较高的元器件，有效保证了拆焊及贴装精密度；自动化高，提高了工作效率，保证了工作品质，轻松应对高端精密电子产品。

本发明具有以下优点：

1、结构简单、一体式模块化；

2、加热过程中PCB板不易变形，由下部加热组加热的同时上升托起PCB，防止PCB受热后变形下沉弯曲，提高BGA焊接成功率符合返修工艺；

3、上下加热组自动升降，使用方便操作简单，且无安全隐患；

4、轻松应对高端电子产品的生产与返修，降低PCB的报废率，符合环保要求。

附图说明

图1是传统的PCB板上下加热装置结构示意图。

图2是本发明实施结构示意图。

图3是本发明整体结构示意图。

图4a、4b是本发明结构分解示意图。

图5是图4a所示结构主视图。

图6是图4a所示结构右视图。

图7是图6所示A-A剖视图。

101.上部加热器，102.下部加热器，1.X轴横梁，2.Y轴横梁，3.上部加热罩，4.上部加热风咀，5.PCB板，6.PCB板夹，7.红外预热，8.下部加热风咀，9.后部罩，10.X向导轨，11.Y向导轨，12.上部加热组，13.同步机构，14.下部加热组，15.坦克保护链，16.丝杆固定座，17.滚珠丝杆，18.机械手前固定板，19.机械手上臂，20.手臂连件，21.机械手前臂，22.下部加热头，23.上同步轮，24.上加热头，25.上感应器，26.升降感应片，27.下感应器，28.手臂对接头，29.上同步带，30.伺服电机，31.固定上连接板，32.下同步带，33.下部同步轮，34.下步进电机，35.固定下连接板，36.机械手后固板，37.发热器转接体，38.转接后盖，39.头部固定板，40.Z向导轨，41.机械手侧固板，42.直线导轨，43.向下垫圈，44.加热头供线管，45.加热头供气管，46.机械手上固板，47.上轴承，48.滚珠丝杠，49.丝杠螺母，50.手臂制动件，51.机械手下固板，52.下轴承，53.管连接件。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

图2是本发明实施结构示意图；图3是本发明整体结构示意图；图4a、4b是本发明结构分解示意图；图5是图4a所示结构主视图；图6是图4a所示结构右视图；图7是图图6所示A-A剖视图。由图2结合图3、图4、图5、图6、图7可知，上下热风同步加热一体化拆焊系统，主要由上部加热装置、下部加热装置和同步机构组成，其中上部加热装置由上部加热组12、X轴横梁1、Y轴横梁2、上部加热罩3、上部加热风咀4、X向导轨10、Y向导轨11、坦克保护链15、Z向导轨40、丝杆固定座16、滚珠丝杆17、上同步轮23、上加热头24、上同步带29、伺服电机30、固定上连接板31、头部固定板39等组成。

上部加热组12、上部加热风咀4、滚珠丝杆17、丝杆固定座16固定在Z向导40轨上，其中上部加热组12还设有上部加热罩3，Z向导轨40固定在头部固定板39上，其中上部加热风咀4设置在上部加热组12底端。X向导轨10固定在X轴横梁1处，Y向导轨11固定在Y轴横梁2处，其中固定上连接板31和固定下连接板35分别与X向导轨10上下端连接。头部固定板39分别与固定上连接板31和固定下连接板35固定连接。上部加热组12与固定上连接板31之间设有坦克保护链15。

滚珠丝杆17上端穿过丝杆固定座16，该滚珠丝杆17上端连接有上同步轮23，其中上同步轮23通过上同步带29与伺服电机30输出端的主动轮301连接。

下部加热装置由下部加热风咀8、下部加热组14、下部加热头22、发热器转接体37、转接后盖38、加热头供线管44、加热头供气管45、管连接件53等组成；下部加热组14由下部加热风咀8、下部加热头22组成，该下部加热组14固定在机械手前臂21一端的手臂对接头28处；所述发热器转接体37、转接后盖38、加热头供线管44、加热头供气管45、管连接件53固定在机械手前臂21的另一端。

同步机构由机械手前固定板18、机械手上臂18、手臂连件20、机械手前臂21、上同步轮23、上感应器25、升降感应片26、下感应器27、手臂对接头28、上同步带29、下同步带32、下部同步轮33、下步进电机34、固定下连接板35、机械手后固板36、机械手侧固板41、直线导轨42、向下垫圈43、机械手上固板46、上轴承47、滚珠丝杠48、丝杠螺母49、手臂制动件50、机械手下固板51、下轴承52等组成。

机械手前臂21通过手臂连接件20与机械手上臂19的下端固定连接，该机械手上臂19上端与手臂制动件50连接。机械手上固定板46分别与机械手前固板18、机械手侧固板41的上端连接，其中机械手前固板18、机械手侧固板41的下端分别固定在机械手下固板51上，该机械手下固定板51固定在固定下连接板35上。

滚珠丝杠48、手臂制动件50固定在直线导轨42上，该直线导轨42固定在机械手侧固板41上。滚珠丝杠48上设有丝杠螺母49，其中手臂制动件50与丝杠螺母49连接，该丝杠螺母49上设有升降感应片26，机械手上固板46下方设有上感应器25，机械手下固板51上方设有下感应器27。

机械手上固板46设有上轴承47，机械手下固板51设有下轴承52，其中滚珠丝杠48的上、下端分别与机械手上固板46和机械手下固板51轴承连接，该滚珠丝杠48下端与下轴承52之间设有向下垫圈43，滚珠丝杠48的上端穿过机械手上固板46，该滚珠丝杠48上端设有从动轮；所述从动轮通过下同步带33与下步进电机输出轴设置的下部同步轮33连接。

本发明上下热风加热同步一体化拆焊系统工作时，上部加热装置：由伺服电机30使同步轮23、同步带29通过滚珠丝杆17、Z向导轨40带动上部加热组12升降，升降至PCB板5上元器件一致处，从而对PCB板5上部进行加热拆焊工作；下部加热装置：通过“同步机构”的连接方式使下部加热组14与“上部加热装置”同步运动找到需要工作的元器件所在的位置，同时通过下步进电机34使下部同步轮33、下同步带32带动滑块、滚珠丝杠48运动（运动范围1~15mm），从而使下部加热组14上升至PCB板5元器件处，并对PCB板5进行下部加热拆焊工作。

本发明上下热风加热同步一体化拆焊系统，上部加热和下部加热同步运动，且在X、Y、Z向自由运动。焊接大型PCB板元器件时，下部加热组在加热的同时任意时间控制升降功能，防止PCB板的变形，可以避开比较高的元器件，有效保证了拆焊及贴装精密度；自动化高，提高了工作效率，保证了工作品质，轻松应对高端精密电子产品。

Claims (10)

1.上下热风同步加热一体化拆焊系统，包括上部加热装置、下部加热装置和同步机构，其特征是：

所述上部加热装置由上部加热组、X轴横梁、Y轴横梁、上部加热罩、上部加热风咀、X向导轨、Y向导轨、坦克保护链、Z向导轨、丝杆固定座、滚珠丝杆、上同步轮、上加热头、上同步带、伺服电机、固定上连接板、头部固定板组成；

下部加热装置由下部加热风咀、下部加热组、下部加热头、发热器转接体、转接后盖、加热头供线管、加热头供气管、管连接件组成；

同步机构由机械手前固定板、机械手上臂、手臂连接件、机械手前臂、上同步轮、上感应器、升降感应片、下感应器、手臂对接头、上同步带、下同步带、下部同步轮、下步进电机、固定下连接板、机械手后固板、机械手侧固板、直线导轨、向下垫圈、机械手上固板、上轴承、滚珠丝杠、丝杠螺母、手臂制动件、机械手下固板、下轴承组成；其中，

上部加热组、上部加热风咀、滚珠丝杆、丝杆固定座固定在Z向导轨上，其中上部加热组还设有上部加热罩，Z向导轨固定在头部固定板上，其中上部加热风咀设置在上部加热组底端；X向导轨固定在X轴横梁处，Y向导轨固定在Y轴横梁处；其中固定上连接板和固定下连接板分别与X向导轨上下端连接；头部固定板分别与固定上连接板和固定下连接板固定连接；上部加热组与固定上连接板之间设有坦克保护链；滚珠丝杆上端穿过丝杆固定座，该滚珠丝杆上端连接有上同步轮，其中上同步轮通过上同步带与伺服电机连接；

该下部加热组固定在机械手前臂一端的手臂对接头处；所述发热器转接体、转接后盖、加热头供线管、加热头供气管、管连接件固定在机械手前臂的另一端；

机械手前臂通过手臂连接件与机械手上臂的下端固定连接，该机械手上臂上端与手臂制动件连接；机械手上固定板分别与机械手前固板、机械手侧固板的上端连接，其中机械手前固板、机械手侧固板的下端分别固定在机械手下固板上，该机械手下固定板固定在固定下连接板上；滚珠丝杠、手臂制动件固定在直线导轨上，该直线导轨固定在机械手侧固板上；滚珠丝杠上设有丝杠螺母，其中手臂制动件与丝杠螺母连接，该丝杠螺母上设有升降感应片，机械手上固板下方设有上感应器，机械手下固板上方设有下感应器；机械手上固板设有上轴承，机械手下固板设有下轴承，其中滚珠丝杠的上、下端分别与机械手上固板和机械手下固板轴承连接，该滚珠丝杠下端与下轴承之间设有向下垫圈，滚珠丝杠的上端穿过机械手上固板，该滚珠丝杠上端设有从动轮；所述从动轮通过下同步带与下步进电机输出轴设置的下部同步轮连接。

2.根据权利要求1所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述上部加热组、上部加热风咀、滚珠丝杆、丝杆固定座固定在Z向导轨上，该Z向导轨固定在头部固定板上，其中上部加热风咀设置在上部加热组底端。

3.根据权利要求1所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述X向导轨固定在X轴横梁处，Y向导轨固定在Y轴横梁处，其中固定上连接板和固定下连接板分别与X向导轨上下端连接。

4.根据权利要求1所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述头部固定板分别与固定上连接板和固定下连接板固定连接。

5.根据权利要求1或2所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述滚珠丝杆上端穿过丝杆固定座，该滚珠丝杆上端连接有上同步轮；所述上同步轮通过上同步带与伺服电机输出端的主动轮连接。

6.根据权利要求1所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述下部加热组由下部加热风咀下部加热头组成，该下部加热组固定在机械手前臂一端的手臂对接头处；所述发热器转接体、转接后盖、加热头供线管、加热头供气管、管连接件固定在机械手前臂的另一端。

7.根据权利要求1所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述机械手前臂通过手臂连接件与机械手上臂的下端固定连接，该机械手上臂上端与手臂制动件连接，所述手臂制动件与丝杠螺母连接。

8.根据权利要求1所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述机械手上固定板分别与机械手前固板、机械手侧固板的上端连接，其中机械手前固板、机械手侧固板的下端分别固定在机械手下固板上，该机械手下固定板固定在固定下连接板上。

9.根据权利要求1所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述滚珠丝杠、手臂制动件固定在直线导轨上，该直线导轨固定在机械手侧固板上；所述滚珠丝杠上设有丝杠螺母，该丝杠螺母上设有升降感应片，机械手上固板下方设有上感应器，机械手下固板上方设有下感应器。

10.根据权利要求9所述的上下热风同步加热一体化拆焊系统，其特征是，所述滚珠丝杠的上、下端分别与机械手上固板和机械手下固板轴承连接，其中滚珠丝杠的上端穿过机械手上固板，该滚珠丝杠上端设有从动轮；所述从动轮通过下同步带与下步进电机输出轴设置的同步轮连接。