CN103801792B - 喷雾机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷雾机，用于对PCBA进行助焊剂喷雾，所述喷雾机包括：PCBA传送轨道，用于传送PCBA以进行助焊剂喷雾，包括一活动边与一固定边；垂直喷雾机构，其工作台包括纵梁和能够在所述纵梁上移动的与所述纵梁垂直的横梁，用于进行助焊剂喷雾的助焊剂喷头设置于所述横梁并能够在所述横梁上移动；流向控制机构，包括用于所述PCBA传送轨道纵向双方向上的两个不同流向的原点传感器和限位传感器。本发明的喷雾机支持双流向、喷雾机构移动更灵活、更具弹性。

Description

喷雾机

技术领域

本发明涉及一种喷雾机，尤其涉及一种用于波峰焊接工艺中助焊剂喷雾的喷雾机。

背景技术

喷雾机（flux spray machine）的助焊剂喷雾为波峰焊接的重要工艺之一，而现有技术的喷雾机的生产流向必须与插件线的流向一致，故在购置喷雾机前，必须先确认插件线的流向后，再要求设备商依需求配置喷雾机的流向，配置后的流向即为固定，无法变更；若因设备移转或生产需求，必须改变流向时，此设备将无法使用，导致必须再购置新设备，原设备将闲置而造成浪费。

现有技术的喷雾机91如图1和图2所示，其印刷电路板组件（PrintedCircuitBoard Assembly，简称PCBA）传送轨道，靠近操作人员一侧的为固定边94，另一侧则为活动边95，一般是通过调整活动边95来调整PCBA传送轨道宽度。

如图1和图2所示，现有技术的喷雾机91的PCBA传送结构仅可单一流向传送，即左→右或右→左二者选一，如图中的箭头所示；此一结构设计造成当设备移转或是生产线重新布置，流向改变时，此一喷雾机将无法使用，被迫造成需要重新购置一套符合新流向需求的新设备，原设备将造成闲置浪费。

并且，现有技术的喷雾机91，其喷雾机构93的助焊剂喷头92在进行助焊剂喷雾作业时，PCBA96与喷头92存在0~7deg的角度差异，此将造成在喷雾作业时，对于PCBA96的贯穿孔存在遮蔽效应，影响助焊剂喷雾的喷涂质量。

还有，现有技术的喷雾机91的喷头92，只能沿着喷雾机构93的纵向做单一方向的移动，喷雾机构93移动不灵活、不具弹性，无法考虑不同产品使用需求，设备的使用不具弹性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种支持双流向、喷雾机构的移动更灵活、更具弹性的喷雾机，以解决现有技术的喷雾机仅支持单流向、喷雾机构的喷头仅能单一方向移动的技术问题。

在上述目的的基础上，本发明的目的还在于提供一种喷雾机构的助焊剂喷头能够随传送轨道角度变化而调整的喷雾机，以解决现有技术的喷雾机所存在的喷雾机构的喷头不能随传送轨道角度变化而调整，造成在喷雾作业时，对于PCBA贯穿孔存在遮蔽效应，影响助焊剂喷涂质量的技术问题。

为达上述目的，本发明的一较广义实施例为提供一种喷雾机，用于对PCBA进行助焊剂喷雾，所述喷雾机包括：PCBA传送轨道，用于传送PCBA以进行助焊剂喷雾，包括一活动边与一固定边；垂直喷雾机构，其工作台包括纵梁和能够在所述纵梁上移动的与所述纵梁垂直的横梁，用于进行助焊剂喷雾的助焊剂喷头设置于所述横梁并能够在所述横梁上移动；流向控制机构，包括用于所述PCBA传送轨道纵向双方向上的两个不同流向的原点传感器和限位传感器。

本发明的有益效果在于，本发明的喷雾机，突破现有的机械结构限制，整体机械结构可支持双流向(左→右或右→左)的需求，当设备购置后，可根据现场需求自行设定流向，并可配合PCBA尺寸调整轨道宽度。另在机械结构上，考虑流向变更的便利性及重复精度，每一流向都设有一个机械原点，以满足简单、防呆的作业需求，避免操作人员错误操作；通过机械原点及软件原点补偿修正，可精确提高作业重复精度。喷雾机一经购置后，可根据生产线流向任意需求，自行设定对应之流向，大幅改善设备使用弹性，同时降低设备购置成本。避免了现有喷雾机的流向无法变更所造成的设备闲置与浪费。本发明的喷雾机改变过去喷头单一方向的移动，变更为垂直（X-Y Table）喷雾的结构，让喷雾移动结构更灵活、更弹性，以适应不同喷涂模式的需求，提供更稳定的喷雾质量。

进一步的，本发明的喷雾机，不论PCBA传送轨道角度如何变化，喷雾机喷头亦同步调整，以保持喷头与PCBA在垂直状态，以避免遮蔽效应的不利影响，有效改善助焊剂喷涂不均的缺点，提升焊锡质量。

附图说明

图1为现有技术的喷雾机的主视示意图。

图2为现有技术的喷雾机的俯视示意图。

图3是本发明实施例的喷雾机的俯视示意图。

图4是本发明实施例的喷雾机的垂直喷雾机构的俯视示意图。

图5是本发明实施例的喷雾机的垂直喷雾机构的立体示意图。

图6是本发明实施例的喷雾机的立体示意图（不包括喷雾机构）。

图7是本发明实施例的喷雾机的立体示意图（包括喷雾机构）。

图8是本发明实施例的喷雾机的后视示意图。

图9是本发明实施例的喷雾机的宽度调整机构的主视示意图。

图10和图11是喷雾机的喷雾角度对比图。

图12是本发明实施例的喷雾机的轨道角度调整后的立体示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：PCBA传送轨道

11：活动边 12：固定边

13：主动传动轴 14：从动传动轴

15：轨道传送马达 16：传送带

2：宽度调整机构

20：顶框横杆 29：螺母丝杠传动机构

21：前顶梁 22：右顶梁

23：左顶梁 24：后顶梁

25：凸耳 26：伺服马达

27：皮带 28：中央连接件

31：限位传感器 32：原点传感器

33：原点传感器 34：限位传感器

4：角度调整机构

41：左升降柱 42：右升降柱

43：楔形底座 44：连接件

45：驱动件 46：同步链条

48：滑动件 49：固定件

6：承载框架

7：垂直喷雾机构

70：线性滑轨 71：次纵梁

72：主纵梁 73：横梁

74：线性滑轨 75：皮带

76：伺服马达 77：伺服马达

78：皮带 79：助焊剂喷头

8：连接板

9：PCBA

91：喷雾机 92：助焊剂喷头

93：喷雾机构 94：固定边

95：活动边 96：PCBA

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，然其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明实施例的喷雾机，如图3、图9和图12所示，主要包括PCBA传送轨道1、宽度调整机构2、流向控制机构、角度调整机构4和垂直喷雾机构7。其中，PCBA传送轨道1用于传送PCBA，流向控制机构通过传感器的感应与定位，来实现喷雾机的双流向控制，宽度调整机构2用于调节两PCBA传送轨道1之间的宽度（间距），角度调整机构4则用于调整PCBA传送轨道1与水平面之间的夹角，垂直喷雾机构7则是助焊剂喷雾的执行部件。

以下具体介绍本发明实施例的喷雾机的各个组成部分：

一、PCBA传送轨道1

如图3和图7所示，本发明实施例的喷雾机，PCBA传送轨道1包括相互平行的活动边11和固定边12，活动边11与固定边12的两端分别连接有主动传动轴13和从动传动轴14，在进行PCBA传送轨道1的宽度调整时，活动边11沿着主动传动轴13和从动传动轴14向靠近或远离固定边12的方向滑动，以改变两PCBA传送轨道1之间的间距。为了使传动轴13、14既能起到传动的作用，也能起到滑动支撑的作用，传动轴13、14为花键轴，或者在传动轴13、14上设置有键槽。

在进行操作时，操作人员站在固定边12一侧。因此，本说明书中的前、后、左、右以操作人员的观察视角为准。

如图3、图7和图9所示，固定边12的右端部，设置有轨道传送马达15，用以产生PCBA9传送的动力，轨道传送马达15连接有传送带16（或传送链条），以实现PCBA9的传送。在进行传送时，PCBA9通过承托件支撑在承载框架6上。

PCBA9载入或移出的方向均由流向设定后，由轨道传送马达15的正反转来控制，另外传送速度由轨道传送马达15根据参数设定自动调整转速。

二、垂直喷雾机构7

如图4和图5所示，垂直喷雾机构7设置于PCBA传送轨道1的下方。

垂直喷雾机构7的工作台（X-Y table）框架包括主纵梁72、次纵梁71和横梁73，主纵梁72、次纵梁71相互平行，并与横梁73垂直，也与活动边11、固定边12平行，主纵梁72相对靠近固定边12，次纵梁71相对靠近活动边11，主纵梁72与次纵梁71的间距大于活动边11和固定边12的间距。

这里主纵梁72、次纵梁73相当于X轴，而横梁73相当于Y轴，在X、Y轴各有一伺服马达77、76，独立控制助焊剂喷头79的移动方向及速度，并通过译码器（Encoder）精确记录移动位置或坐标。

主纵梁72、次纵梁71上分别设置有线性滑轨70，横梁73两端在线性滑轨70上滑动，横梁73滑动的驱动力来自于伺服马达77，横梁73的靠近主纵梁72的一端固定连接于伺服马达77所连接的传动带75上，以获得横梁73滑动的动力。

助焊剂喷头79设置于横梁73上，具体的是助焊剂喷头79固定连接于伺服马达76所连接的传动带78上，在横梁73上也设置有线性滑轨74，助焊剂喷头79就是在伺服马达76的驱动下在线性滑轨74上滑动。

助焊剂喷头79移动速度、位置或坐标，可由程序控制、计算并传达指令。

如图7所示，垂直喷雾机构7垂吊固定于宽度调整机构2上，具体而言，在主纵梁72和次纵梁71的两端连接有垂直设置的连接板8，连接板8的顶端分别连接于宽度调整机构2的后顶梁24和前顶梁21。

三、宽度调整机构2

当PCBA9或承载PCBA9的承载框架6的宽度发生变化或者宽度需要调整时，需由宽度调整机构2根据参数设定自动调整活动边11和固定边12之间的间距。

如图7-图9所示，宽度调整机构2包括一顶框，顶框既可以是矩形，也可以是正方形，顶框由左顶梁23、右顶梁22、后顶梁24和前顶梁21围成，后顶梁24和前顶梁21之间还设置有顶框横杆20。其中的前顶梁21的外侧面上设置有伺服马达26，伺服马达26通过皮带27带动活动边11，以改变轨道宽度。具体而言，伺服马达26通过皮带27直接带动的是一螺母丝杠传动机构29中的丝杠，丝杠的一端与皮带27连接，在伺服马达26的驱动下，皮带27带动丝杠旋转，从而改变螺母丝杠传动机构29中的螺母在丝杠上的相对位置，如图7和图9所示，螺母再通过中央连接件28连接活动边11的顶面，从而带动活动边11滑动，增加或减小轨道间距。

如图6和图9所示，为了增强整个喷雾机的稳定性，活动边11与左、右顶梁23、22之间还连接有滑动件48，滑动件48的上端搭接于左、右顶梁23、22的相对内侧的台阶部上，以在活动边11移动时滑动件48可以相对于左、右顶梁23、22的相对内侧的台阶部滑动，而滑动件48的下端固定连接于活动边11的顶面；固定边12与左、右顶梁23、22之间还连接有固定件49，固定件49的上端固定连接于左、右顶梁23、22的相对内侧，而固定件49的下端固定连接于固定边12的顶面。

本实施例中，宽度调整机构2设置于PCBA传送轨道1的上方，而垂直喷雾机构7则设置于PCBA传送轨道1的下方，但本发明并不以此为限。

四、流向控制机构

如图3所述，本发明实施例的流向控制机构，包括在固定边12上依次布设的四个传感器（sensor & stopper），即限位传感器31、原点传感器32、原点传感器33和限位传感器34。其中原点传感器32、33用于检测PCBA9是否到达助焊剂喷头79可以开始进行工作的位置，而这一位置检测可以通过软件进行补偿修正。而限位传感器31、34用于检测下一PCBA9或下一承载框架6的位置是否超过设定的位置。

当喷雾机的流向为图3中的左至右时，限位传感器31和原点传感器33将为有效，产生感应及定位PCBA的功能，同时原点传感器33为左至右流向的原点(起始位置)。

当喷雾机的流向为图3中的右至左时，限位传感器34和原点传感器32将为有效，产生感应及定位PCBA的功能，同时原点传感器32为该右至左向的原点(起始位置)。

当PCBA9以承载框架6承载时，PCBA9喷涂起始位置与该流向原点并非相同位置，由于PCBA9的面积比承载框架6相对较小，故必须通过软件补偿修正垂直喷涂机构的喷涂起始位置，如图3所示，PCBA9的喷涂起始位置（或称喷头原点）可以设置于PCBA9的右下位置。垂直喷涂机构7移动有效范围，须大于由助焊剂喷头79的喷涂起始位置起算的最大PCBA9的尺寸(480mm*360mm)。当流向改变时，对应于助焊剂喷头79的喷涂起始位置，会与原流向的X轴（横梁73方向的）原点相差180度（deg）。

五、角度调整机构4

如图3所示，本发明喷雾机的角度调整机构4设置于顶框的下方，由两组调整件组成，分别为左升降柱41和右升降柱42，分别用于提升PCBA传送轨道1的左边高度和右边高度，当左右提升的高度不一致时，PCBA传送轨道1即与水平面形成一定角度，可依使用需求调整其角度在0~10deg的范围，且左升降柱41和右升降柱42为各自独立的调整机构。

之所以进行角度调整，是基于以下的原因，当PCBA9与助焊剂喷头79处于非垂直状态时，在助焊剂喷雾时会造成作用于PCBA9上的压力不平均，且易产生阴影效应，造成喷雾不均匀，如图10所示，在设定相同喷雾压力之情况下，相对作用于PCBA9上的压力，因助焊剂喷头在移动过程中，在不同的位置与PCBA9之间的距离不同，例如图10中的h1<h2，故h1所对应PCBA9位置的压力大于h2所对应PCBA9位置的压力。而当PCBA9与助焊剂喷头79处于相对垂直位置时，助焊剂喷头79移动到不同的位置时距离PCBA9的距离均相等，例如图11中的h1=h2，h1与h2所对应PCBA位置的喷雾压力为相同，因喷雾压力不均造成的助焊剂喷涂不均匀将可改善，且贯穿孔的助焊剂贯穿性也较佳，如图11所示。

因此，当PCBA9与助焊剂喷头79处于相对垂直状态时，能够减少阴影效应，助焊剂喷雾质量较佳。

另外，当PCBA传送轨道1的两端由于与上下游设备的连接而产生高度差异时，如果垂直喷雾机构7不能与PCBA传送轨道1联动，则会使PCBA9与助焊剂喷头79之间存在角度差异。为了适应与上下游设备的连接，可以通过角度调整机构4来对PCBA传动轨道1左右方向上的角度进行角度调整，并通过PCBA传送轨道1和垂直喷雾机构7的联动，使得PCBA9与助焊剂喷头79始终处于相对垂直状态。

左升降柱41和右升降柱42是对称设置的，具有相同的结构，因此以右升降柱42为例进行说明，右升降柱42有两套，分别在后顶梁24与右顶梁22连接端的下方和前顶梁21与右顶梁22连接端的下方设置，如图8和图12所示，设置在后顶梁24右端下方的右升降柱42包括楔形底座43、连接件44和驱动件45，在楔形底座43内设置有升降机构，例如螺纹配合的升降机构。驱动件45用于给升降机构提供动力，驱动件45可为手轮或者马达；连接件44的下端套设于升降机构的输出螺杆顶端，连接件44的上端铰接于后顶梁24右端下表面设置的凸耳25，因此，在右举升柱42进行举升时，连接件44与右顶梁22由垂直变为非垂直状态。两套右举升柱42需同步进行升降，在所述输出螺杆底部套设有齿轮，两右举升柱42的两所述齿轮之间连接有同步链条46，以保证两右举升柱42的同步性。

在左、右举升柱41、42进行动作时，首先是作用与顶端的后顶梁24和前顶梁21，由于顶框是一体的，因此带动左顶梁23和右顶梁22也随之提升，与顶框相连的固定件49、滑动件48、中央连接件28等带动PCBA传送轨道1提升，实现角度调整，右端提升以后的状态如图12所示。

由于顶框与垂直喷雾机构7之间固定连接有连接板8，因此当通过左升降柱41和右升降柱42调整PCBA传送轨道1的高低(角度)时，垂直喷雾机构7与PCBA传送轨道1联动，也即垂直喷雾机构7随着PCBA9传送轨道模块的角度，呈现相同的倾斜角度，使PCBA9在PCBA传送轨道1传送时，助焊剂喷头79永远保持垂直状态，即为垂直喷雾。

也可以通过左升降柱41和右升降柱42同时对PCBA传送轨道1进行提升，当左升降柱41和右升降柱42的提升高度相同时，提升后的PCBA传送轨道1仍与水平面平行，同时垂直喷雾机构7也联动，保持水平于水平面。

由上述论述可知，本发明实施例的喷雾机，由于顶框和垂直喷雾机构7的主纵梁72、次纵梁71之间通过连接板8固定连接，因而能始终保持顶框所在的平面与垂直喷雾机构7的主纵梁72、次纵梁71所在的平面之间的相对平行；而PCBA传送轨道1则通过固定件49、滑动件48、中央连接件28固定连接于顶框，因此，也能够始终保持顶框所在的平面与PCBA传送轨道1所在的平面相对平行，进而保证PCBA传送轨道1的传送面（被传送的PCBA9所处的平面）与垂直喷雾机构7的喷雾面（助焊剂喷头79不同位置所在的平面）始终保持相对平行，使得PCBA9与助焊剂喷头79始终处于相对垂直状态，以避免遮蔽效应的不利影响，有效改善助焊剂喷涂不均的缺点，提升焊锡质量。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种喷雾机，其特征在于，用于对PCBA进行助焊剂喷雾，所述喷雾机包括：

PCBA传送轨道，用于传送PCBA以进行助焊剂喷雾，包括一活动边与一固定边；

垂直喷雾机构，其工作台包括纵梁和能够在所述纵梁上移动的与所述纵梁垂直的横梁，用于进行助焊剂喷雾的助焊剂喷头设置于所述横梁并能够在所述横梁上移动；

流向控制机构，包括用于所述PCBA传送轨道纵向双方向上的两个不同流向的原点传感器和限位传感器；以及

宽度调整机构，用于调节所述活动边与所述固定边间距，所述宽度调整机构包括顶框、第一伺服马达、传动机构和连接件，所述顶框设置于所述PCBA传送轨道的上方，所述传动机构设置于所述顶框的中央，所述连接件连接于所述PCBA传送轨道与所述传动机构之间，所述第一伺服马达驱动所述传动机构以带动所述活动边相对靠近或远离所述固定边。

2.如权利要求1所述的喷雾机，其特征在于，所述流向控制机构包括在所述固定边上沿第一方向依次设置的第一限位传感器、第一原点传感器、第二原点传感器和第二限位传感器，其中所述第一限位传感器和所述第二原点传感器用于沿所述第一方向的第一流向，而所述第一原点传感器和所述第二限位传感器用于与所述第一流向相反的第二流向。

3.如权利要求1所述的喷雾机，其特征在于，所述纵梁为两根，所述横梁设置于两所述纵梁之间，所述纵梁上设置有线性滑轨，所述横梁的端部连接在所述线性滑轨上，所述横梁上设置有用于所述助焊剂喷头移动的线性滑轨。

4.如权利要求3所述的喷雾机，其特征在于，两根所述纵梁分别为主纵梁与次纵梁，所述主纵梁上设置有用于驱动所述横梁移动的第二伺服马达，在所述横梁上设置有用于驱动所述助焊剂喷头移动的第三伺服马达。

5.如权利要求1所述的喷雾机，其特征在于，所述活动边和所述固定边的两端连接有主动传动轴和从动传动轴，所述活动边相对靠近或远离所述固定边时，所述活动边沿所述主动传动轴和所述从动传动轴滑动。

6.如权利要求1所述的喷雾机，其特征在于，所述传动机构为丝杠螺母传动机构，所述连接件包括中央连接件与滑动件，所述中央连接件固定连接于所述传动机构中的螺母下方，垂直连接于所述活动边的顶面；所述滑动件底端固定连接于所述活动边的顶面，所述滑动件的顶端搭接于所述顶框内侧且能够沿所述顶框滑动。

7.如权利要求6所述的喷雾机，其特征在于，所述顶框与所述垂直喷雾机构的所述纵梁的两端部之间固定连接有连接板。

8.如权利要求7所述的喷雾机，其特征在于，所述喷雾机还包括用于调节所述PCBA传送轨道与水平面之间夹角的角度调整机构，所述角度调整机构包括分别设置于所述顶框的四个角部下方的两对同步升降的升降柱。

9.如权利要求8所述的喷雾机，其特征在于，所述顶框与所述PCBA传送轨道固定连接，所述顶框与所述垂直喷雾机构的喷雾面相对平行，所述顶框与所述PCBA传送轨道的传送面相对平行。

10.如权利要求8所述的喷雾机，其特征在于，所述升降柱包括楔形底座、所述楔形底座内设置的升降机构、连接于所述升降机构的输出螺杆的连接板和驱动所述升降机构的驱动件，所述连接于所述升降机构的输出螺杆的连接板的上端铰接于所述顶框，一对所述同步升降的升降柱的两所述输出螺杆上分别设置有同步齿轮，所述同步齿轮之间连接有同步链条。

11.如权利要求8所述的喷雾机，其特征在于，所述角度调整机构的调整范围为0-10度。

12.如权利要求10所述的喷雾机，其特征在于，所述固定边与所述顶框之间还固定连接有固定件。

13.如权利要求12所述的喷雾机，其特征在于，所述顶框呈矩形，由后顶梁、前顶梁、左顶梁和右顶梁围成，两所述滑动件和两所述固定件左右对称的连接于所述左顶梁和所述右顶梁。

14.如权利要求10所述的喷雾机，其特征在于，所述驱动件设置于靠近于所述固定边的一侧。