CN105436647B - 自动再流焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动再流焊机，包括：机架；加热机构，包括多个直线并排设置的加热模组，加热模组顶面设有宽度小于待焊接工件的宽度的凸台；二维位移机构；搬运机构，位于加热机构上方并装于二维位移机构上而在二维位移机构带动下实现X轴－Z轴的二维移动，搬运机构包括与二维位移机构相连接以与二维位移机构同步位移的横梁及至少一组定位装设至横梁上的托料臂组，每一托料臂组设有至少一根托料臂；以及控制系统。本发明采用二维移动机构和搬运机构配合，并设多个加热模组，且由控制系统实现自动化控制，可将待焊接工件在各加热模组之间及时进行搬运，工作效率高，能精确控制焊接时间，能有效避免过焊或冷焊。

Description

自动再流焊机

技术领域

本发明涉及元器件焊接技术领域，尤其是指一种自动再流焊机。

背景技术

表面贴装技术使用回流焊或再流焊工艺来完成元器件的组装，此工艺广泛用于高密度的组装生产中，所使用的回流焊炉能较好解决在PCB板或平面形式作为基体的元器件组装。但是，带金属外壳的表贴元器件的组装，如仍采用现有的回流焊炉设备进行回流焊或再流焊，每个元器件的焊接温度和时间无法精确控制，存在元器件过焊或冷焊的问题，不能满足焊接工艺质量的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种自动再流焊机，以避免过焊冷焊的问题。

为解决上述技术问题，本发明首先提供如下技术方案：一种自动再流焊机，包括：

机架；

加热机构，安装于机架上，其包括多个呈直线并排设置的加热模组，每一加热模组顶面设置有用于放置待焊接工件的凸台，所述凸台的宽度小于待焊接工件的宽度；

二维位移机构，安装于机架上并位于加热机构一侧，包括相互配合以实现X轴－Z轴二维位移的水平直线位移模组和垂直升降模组，所述水平直线位移模组包括设于所述机架上的直线导轨、装设于直线导轨的第一滑动件以及驱动第一滑动件沿直线导轨滑动的第一驱动元件，所述垂直升降模组包括固定于第一滑动件上且一侧表面设有竖导轨的竖板、配合设置于所述竖板的竖导轨上的第二滑动件以及固定于所述竖板上用于驱动所述第二滑动件沿竖导轨升降滑动的第二驱动元件；

搬运机构，位于加热机构上方并安装于二维位移机构上而在二维位移机构的带动下实现X轴－Z轴的二维移动，所述搬运机构包括与第二滑动件相连接以与第二滑动件同步位移的横梁以及至少一组定位装设至横梁上的托料臂组，每一托料臂组设置有至少一根托料臂；以及

控制系统，装设于机架上，其具有用于设置参数和输入指令的控制面板以及用于根据预设的参数和指令对应控制加热机构的加热状态和二维位移机构位移状态的控制器模块。

进一步地，每一组托料臂组包括两根相互平行、垂直于横梁且可活动地设置于横梁上的托料臂，两托料臂相对的侧面的底部各自相向凸伸形成承料部。

进一步地，所述垂直升降模组还包括平面轴承，在竖板上对应设有竖导槽，所述平面轴承包括固定于竖板的竖导槽的第一板件以及位于竖导槽外并与所述第一板件对应配合连接且构成所述竖导轨的第二板件，所述第二滑动件是呈U形的滑动板并与所述第二板件嵌套配合。

进一步地，所述第二驱动元件包括减速电机以及安装于所述减速电机的输出轴上的偏心轮，所述偏心轮的外端面上在偏离偏心轮的旋转中心的位置处凸出设置有驱动杆，所述第二滑动件与所述偏心轮相对的侧面上设置有与所述驱动杆配合的轨迹槽，所述驱动杆插入轨迹槽内并与轨迹槽配合带动第二滑动件升降移动。

进一步地，所述第二滑动件上还固定有一基板，所述基板靠一侧处形成一固定孔，所述横梁的一端嵌置于所述固定孔内，而所述托料臂一端开设有形状及大小与横梁的横截面相匹配的套孔，而借助于所述套孔套设于横梁上。

进一步地，所述控制器模块包括用于检测加热模组温度的温度传感器、用于数据运算和发出控制指令的数据处理器、存储预先输入的工作参数及指令的存储单元。

本发明的技术效果在于：本发明通过采用二维移动机构和搬运机构配合，同时设置多个加热模组，且通过控制系统实现自动化控制，可将待焊接工件在各加热模组之间及时进行搬运，工作效率高，能更精确地控制加热焊接的时间，可有效避免过焊或冷焊等不良情况的发生。

附图说明

图1为本发明自动再流焊机的结构示意图。

图2为本发明自动再流焊机的局部示意图。

图3为本发明自动再流焊机的升降机构的爆炸图。

图4为本发明自动再流焊机的搬运机构的结构示意图。

图5为本发明自动再流焊机的单个加热模组的结构示意图。

图6为本发明自动再流焊机的控制系统的示意图。

图7为本发明自动再流焊方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。

如图1至图6所示，本发明提供一种自动再流焊机，包括：机架1、加热机构2，二维位移机构3、搬运机构4和控制系统5。

所述机架1主要用于为其他组件提供安装平台，可进一步包括加热机构2、二维位移机构及搬运机构4的安装台10以及用于安装控制系统5的控制台12。

所述加热机构2安装于机架1的安装台10上，其包括多个呈直线并排设置的加热模组20，结合图5所示，每一加热模组20顶面设置有用于放置待焊接工件6的凸台22，所述凸台22的宽度小于待焊接工件6的宽度。具体实施时，可以采用各种常规的加热组件来作为所述加热模组20，例如：电热丝加热组件、远红外辐射加热组件等等。所述凸台22需要向待焊接工件传递热量，优选采用热传导性能优异的材料制成，例如：铜或铜合金。

所述二维位移机构3安装于机架1上并位于加热机构2一侧，包括相互配合以实现X轴－Z轴二维位移的水平直线位移模组30和垂直升降模组32。根据机械领域的惯常定义，所述X轴方向是指在水平面内的一个确定方向，例如：横向，而Z轴方向则是指垂直于水平面的方向。

现有的可以实现二维移动的机构很多，均可用于本发明实现对应的二维移动功能。而在如图2所示的实施方式中，所述水平直线位移模组30包括设于所述机架1上的直线导轨300、装设于直线导轨300的第一滑动件302以及驱动第一滑动件302沿直线导轨300滑动的第一驱动元件（图未示出），具体可以采用电机作为所述第一驱动元件，优选为直线电机。

结合图3所示，所述垂直升降模组32包括固定于第一滑动件302上且一侧表面设有竖导轨的竖板320、配合设置于所述竖板320的竖导轨上的第二滑动件322以及固定于所述竖板320上用于驱动所述第二滑动件322沿竖导轨升降滑动的第二驱动元件324。具体实施时，所述竖板320可以是借助于一块横板323来安装固定于第一滑动件302上。所述垂直升降模组32还包括平面轴承，在竖板320上对应设有竖导槽325，所述平面轴承包括固定于竖板320的竖导槽325的第一板件327以及位于竖导槽325外并与所述第一板件327对应配合连接且构成所述竖导轨的第二板件329，所述第二滑动件322是呈U形的滑动板并与所述第二板件329嵌套配合。由此，第二滑动件322可以沿第二板件升降滑动。而且，由于采用平面轴承，其滑动的稳定性和平顺性更好。

优选地，所述第二驱动元件324包括减速电机3240以及安装于所述减速电机3240的输出轴上的偏心轮3242，所述偏心轮3242的外端面上在偏离偏心轮3242的旋转中心的位置处凸出设置有驱动杆3244，所述第二滑动件322与所述偏心轮3242相对的侧面上设置有与所述驱动杆3244配合的轨迹槽（图未示出），所述驱动杆3244插入轨迹槽内并与轨迹槽配合带动第二滑动件322升降移动。

搬运机构4位于加热机构2上方并安装于二维位移机构3上而在二维位移机构3的带动下实现X轴－Z轴的二维移动，所述搬运机构4包括与二维位移机构3相连接以与二维位移机构3同步位移的横梁40以及至少一组定位装设至横梁40上的托料臂组，每一托料臂组设置有至少一根托料臂42。而为方便安装所述横梁40，所述第二滑动件322上还固定有一基板43，所述基板43靠一侧处形成一固定孔（图未标示），所述横梁40的一端嵌置于所述固定孔内，而所述托料臂42一端开设有形状及大小与横梁40的横截面相匹配的套孔（图未标示），而借助于所述套孔套设于横梁40上。还可设置用于定位所述托料臂在横梁40上的位置的定位件（图未示出），比如定位销等，在实际生产时，根据待焊接工件的尺寸调节好两托料臂42的间距后，再使用定位件预以定位，以保证在焊接过程中托料臂42的间距不会发生变动。

在一个实施例中，每一组托料臂组包括两根相互平行、垂直于横梁40且可活动地设置于横梁40上的托料臂42，两托料臂42相对的侧面的底部各自相向凸伸形成承料部420。当然，若只设一根托料臂42，此时，则可以在托料臂42的中部开设有容纳孔，容纳孔的底缘内侧可形成所述承料部420。

所述控制系统5装设于机架的控制台12上，其具有用于设置参数和输入指令的控制面板50以及用于根据预设的参数和指令对应控制加热机构2的加热状态和二维位移机构3位移状态的控制器模块。进一步地，所述控制面板可以是触摸屏。如图6所示，所述控制器模块包括用于检测加热模组温度的温度传感器520、用于数据运算和发出控制指令的数据处理器522、存储预先输入的工作参数及指令的存储单元524。所述控制系统5可以预先通过控制面板50输入对应的工作参数和指令，例如：加热机构的各加热模组的工作温度区间、二维移动的位置参数以及在各位置停留时间等。而在工作过程中，根据温度传感器520检测到的加热模组20的实时温度来确定是否要继续加热或者停止加热。优选地，可以采用单片机或PLC来作为数据处理器522。

另一方面，如图7所示，本发明还提供一种基于上述自动再流焊机的自动再流焊方法，包括以下步骤：

预设步骤，设置自动再流焊机的运行参数，至少包括：加热机构2的各加热模组20的工作温度区间、二维移动机构3的二维移动位置参数以及在各位置停留时间；

升温步骤，启动自动再流焊机，各加热模组20在控制系统5的控制下加热达到预设的工作温度区间；

再流焊步骤，将涂好焊膏的待焊接工件6放置在搬运机构4的托料臂组上，由二维位移机构3输送放置于对应的加热模组20顶部的凸台22上进行加热实现焊接，待焊接工件6的受热时间达到预设的对应位置停留时间后，二维位移机构3再次抬起待焊接工件6输送放置于下一个加热模组30顶面的凸台22上进行加热及焊接，如此重复操作，直至待焊接工件6在所有预设需加热的位置均已完成加热焊接。

完成焊接后，即可取下待焊接工件，冷却后即可进行后续加工处理。

在具体实施时，二维位移机构3带动搬运机构4的托料臂组及其上的待焊接工件6位移时，所述待焊接工件6的底面和加热模组20顶面的凸台22的顶面的高度差不超过1厘米，由此，一方面可以减少位移量，提高位移效率，另一方面也能有效避免待焊接工件与凸台发生摩擦、碰撞而受损。

尽管已经示出和描述了本发明创造的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解的是，在不脱离本发明创造的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型，本发明创造的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (6)

1.一种自动再流焊机，其特征在于：包括：

机架；

加热机构，安装于机架上，其包括多个呈直线并排设置的加热模组，每一加热模组顶面设置有用于放置待焊接工件的凸台，所述凸台的宽度小于待焊接工件的宽度；

二维位移机构，安装于机架上并位于加热机构一侧，包括相互配合以实现X轴－Z轴二维位移的水平直线位移模组和垂直升降模组, 所述水平直线位移模组包括设于所述机架上的直线导轨、装设于直线导轨的第一滑动件以及驱动第一滑动件沿直线导轨滑动的第一驱动元件，所述垂直升降模组包括固定于第一滑动件上且一侧表面设有竖导轨的竖板、配合设置于所述竖板的竖导轨上的第二滑动件以及固定于所述竖板上用于驱动所述第二滑动件沿竖导轨升降滑动的第二驱动元件；

搬运机构，位于加热机构上方并安装于二维位移机构上而在二维位移机构的带动下实现X轴－Z轴的二维移动，所述搬运机构包括与二维位移机构的第二滑动件相连接以与第二滑动件同步位移的横梁以及至少一组定位装设至横梁上的托料臂组，每一托料臂组设置有至少一根托料臂；以及

控制系统，装设于机架上，其具有用于设置参数和输入指令的控制面板以及用于根据预设的参数和指令对应控制加热机构的加热状态和二维位移机构位移状态的控制器模块。

2.如权利要求1所述的自动再流焊机，其特征在于：每一组托料臂组包括两根相互平行、垂直于横梁且可活动地设置于横梁上的托料臂，两托料臂相对的侧面的底部各自相向凸伸形成承料部。

3.如权利要求1所述的自动再流焊机，其特征在于：所述垂直升降模组还包括平面轴承，在竖板上对应设有竖导槽，所述平面轴承包括固定于竖板的竖导槽的第一板件以及位于竖导槽外并与所述第一板件对应配合连接且构成所述竖导轨的第二板件，所述第二滑动件是呈U形的滑动板并与所述第二板件嵌套配合。

4.如权利要求1所述的自动再流焊机，其特征在于：所述第二驱动元件包括减速电机以及安装于所述减速电机的输出轴上的偏心轮，所述偏心轮的外端面上在偏离偏心轮的旋转中心的位置处凸出设置有驱动杆，所述第二滑动件与所述偏心轮相对的侧面上设置有与所述驱动杆配合的轨迹槽，所述驱动杆插入轨迹槽内并与轨迹槽配合带动第二滑动件升降移动。

5.如权利要求1所述的自动再流焊机，其特征在于：所述第二滑动件上还固定有一基板，所述基板靠一侧处形成一固定孔，所述横梁的一端嵌置于所述固定孔内，而所述托料臂一端开设有形状及大小与横梁的横截面相匹配的套孔，而借助于所述套孔套设于横梁上。

6.如权利要求1所述的自动再流焊机，其特征在于：所述控制器模块包括用于检测加热模组温度的温度传感器、用于数据运算和发出控制指令的数据处理器、存储预先输入的工作参数及指令的存储单元。