CN107197620A - 一种除锡除胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除锡除胶装置，包括加热器和除锡除胶管，加热器包括由发热丝和导热风管，发热丝安装在导热风管的一端，除锡除胶管穿插在导热风管的另一端。由于加热器通过大热风管间接将发热丝的温度传递给除锡除胶管，使得除锡除胶管能够获得用于加热除锡除胶的温度，并且在加热丝满负荷工作状态下，除锡除胶管温度不会超过风温，除锡除胶管的温度在可控范围内，从而除锡除胶管不会损伤元器件，具有安全的除锡除胶效果。

Description

一种除锡除胶装置

技术领域

本发明涉及SMT(表面装贴技术)行业除锡除胶技术领域，具体涉及一种用于元器件、PCB上除锡除胶装置。

背景技术

目前SMT(表面装贴技术)行业为提高产品可靠性，在焊接组装完成的PCB及一些元器件上都使用SMT红胶封装。当翻修焊接失效的PCB及BGA元件时，传统的方法是用热风枪将板子、元件加热至230-250℃左右，待锡和SMT红胶软化后用铲子将元件铲起，然后将板子、元件的残锡及胶铲掉。这种传统的方法受制于人工操作，可能造成焊盘过热、元件内部线路烧断、翻修品质残次不齐、焊盘脱落、零件高温冲击寿命缩短等表面及隐形问题存在，致使这种传统的翻修方法一直不敢用在高端的电子产品上面，产品只能直接报废，造成极大的浪费。

本公司研制了一种除锡除胶装置，可使工作由人工实施变成机器自动化操作。但机器在除胶中当遇到固化型红胶或过度老化而无法变软的红胶时，须用刮胶头刮松胶层然后再吸掉。此工艺过程中，刮胶头会因温度设定变化(环境温度至400度范围)，而导致刮胶头由于材料热伸缩，出现刮胶头离工作面高低不一情况。此情况会直接导致被除胶工件无法干净除胶或因为刮胶头伸长顶坏产品而报废。另外，由于除锡除胶杆过长，上部没法保温，易出现回收到的锡或胶在杆内行进中提前冷凝，堵塞回收杆管路。所以，为解决这些情况须在除锡杆上部加发热丝保温。而由于除锡除胶管穿过加热丝环状中心，当加热丝满负荷工作时，会导致除锡除胶管温度会比风温还高(温度不可控)，存在损伤元件风险。

发明内容

本申请提供一种除锡除胶效果好并且不会损伤元器件的除锡除胶装置。

一种实施例中提供一种除锡除胶装置，包括加热器和除锡除胶管，加热器包括由发热丝和导热风管，发热丝安装在导热风管的一端，除锡除胶管穿插在导热风管的另一端。

进一步地，除锡除胶管穿设在导热风管的部分包覆有用于均匀导热的导热伞。

进一步地，导热伞为铜套。

进一步地，还包括吹风装置，导热风管安装有发热丝的一端设有进风口，导热风管插装有除锡除胶管的一端下方设有出风口，并且出风口围绕除锡除胶管设置，吹风装置与导热风管的进风口连接。

进一步地，导热伞的上端和下端设有法兰盘，导热伞上下两端的法兰盘分别镶嵌在导热风管上，并且导热伞下端的法兰盘镶嵌在导热风管的出风口上，导热伞下端的法兰盘上设有若干个均匀分布的通风孔。

进一步地，还包括移动装置、控制装置和零点测高装置，加热器和除锡除胶管安装在移动装置上，移动装置用于驱动除锡除胶管，移动至零点测高装置上测量高度，及驱动除锡除胶管移动至元器件上除锡除胶，零点测高装置测量除锡除胶管并生成相应的测量信号，控制装置分别与加热器、移动装置和零点测高装置信号连接，控制装置用于获取零点测高装置生成的测量信号及计算出除锡除胶管的伸缩量，并根据计算出的伸缩量控制移动装置驱动除锡除胶管移动至预设的位置，控制装置还用于控制加热器的加热温度及加热时间。

进一步地，零点测高装置包括底座、挡板、弹簧和测量块，底座具有上端开口的腔体，挡板盖装在底座的腔体上端，挡板中间设有通孔，挡板上设有用于与控制装置连接的接线电极；测量块通过弹簧安装在底座的腔体内，在弹簧的作用下，测量块的测量端伸出挡板的通孔，测量块未伸出的部分抵靠在挡板下方。

进一步地，移动装置包括X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件，X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件分别驱动除锡除胶管沿着X轴、Y轴和Z轴移动。

进一步地，还包括预热装置，预热装置的发热端延伸至用于放置元器件的台面下方。

进一步地，还包括负压回收装置，负压回收装置的负压回收端与除锡除胶管上端连接。

依据上述实施例的除锡除胶装置，由于加热器通过大热风管间接将发热丝的温度传递给除锡除胶管，使得除锡除胶管能够获得用于加热除锡除胶的温度，并且在加热丝满负荷工作状态下，除锡除胶管温度不会超过风温，除锡除胶管的温度在可控范围内，从而除锡除胶管不会因超温损伤元器件，具有安全的除锡除胶效果。

附图说明

图1为一种实施例中除锡除胶装置的结构示意图；

图2为图1的局部放大图A；

图3为一种实施例中除锡除胶装置的工作流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本实施例中提供了一种除锡除胶装置，本除锡除胶装置主要用于去除PCB及其他元器件上的封装胶和焊锡。

具体的，本实施例的除锡除胶装置主要包括加热器1、除锡除胶管2、吹风装置3、移动装置4和控制装置5。

加热器1包括发热丝11和导热风管12，发热丝11弯折曲卷设置，导热风管12设有90°转角，导热风管12的上端竖直，下端水平设置，上端设有进风口，下端端部设有出风口。发热丝11安装在导热风管12的上端，除锡除胶管2穿设在发热丝11弯折下端的端部内，并且导热风管12的出风口围绕除锡除胶管2设置，除锡除胶管2的下端设有用于吸附锡和胶的吸嘴。

吹风装置3用于将发热丝11周围的热空气吹到除锡除胶管2上，对除锡除胶管2进行加热。吹风装置3的气源通过气管与导热风管12的进风口连接，并在气管上设有用于控制通气的电磁阀。

如图1和图2所示，为了让除锡除胶管2受热均匀，在除锡除胶管2上套设有导热伞6，导热伞6主要包覆在除锡除胶管2穿设在导热风管12内的部分。导热伞6为铜管，具有良好的导热性，能够将热风的热量均匀导入到除锡除胶管2内。导热伞6的上下两端还设有法兰盘，导热伞6上下的法兰盘分别镶嵌在导热风管12上，不仅起到密封的作用，还能增大导热面积，提高导热效果。导热伞6下端的法兰盘镶嵌在导热风管12的出风口处，并且导热伞6下端的法兰盘上设有若干个均匀分布的通风孔，导热伞6的通风孔即为导热风管12的出风孔。

加热器1和除锡除胶管2都安装在移动装置4上，移动装置4用于驱动加热器1和除锡除胶管2同时移动。移动装置4包括X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件，X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件分别用于X轴、Y轴和Z轴方向的驱动，从而移动装置4可驱动加热器1和除锡除胶管2在三维空间内任意移动。

本实施例的除锡除胶装置还包括零点测高装置7，零点测高装置7用于测量除锡除胶管2的膨胀伸缩量，以便于移动装置4能够将除锡除胶管2移动至精确的位置进行除锡除胶，而不损坏元器件。零点测高装置7包括底座71、挡板72、弹簧73和测量块74，底座71安装在预设的指定位置上，底座71具有上端开口的腔体，挡板72盖装在底座71的腔体上端，挡板72中间设有通孔，挡板72上设有用于与控制装置5连接的接线电极75；测量块74为下端具有法兰盘的柱体，测量块74通过弹簧73安装在底座71的腔体内，在弹簧73的作用下，测量块74的测量端伸出挡板72的通孔，测量块74未伸出的部分抵靠在挡板72下方，测量块74顶端的坐标记录在控制装置5内。

零点测高装置7的测量原理为：当移动装置4将除锡除胶管2的吸嘴端部移动至与测量块74接触，测量块74被除锡除胶管2挤压后，马上生成一个脉冲，脉冲通过接线电极75传送给控制装置5，脉冲即可零点测高装置7的测量信号，控制装置5可根据除锡除胶管2的移动及脉冲计算出除锡除胶管2的伸缩量。

本实施例的除锡除胶装置还包括预热装置8和负压回收装置9，预热装置8具有发热端，发热端呈面板状，发热端延伸至除锡除胶工作台面的下方，预热装置8能够有效的对工作台面及放置在工作台面上的元器件进行预热，提高除锡除胶的效率和效果。负压回收装置9为真空负压驱动，负压回收装置9具有回收腔，回收腔通过回收管与除锡除胶管2的上端连接，用于将元器件上的锡或胶负压吸到回收腔内，回收腔内还设有过滤器，用于将胶或锡过滤收集在回收腔内。负压回收装置9上还设有气压传感器和电磁阀，对负压进行监控及控制。

本实施例的控制装置5分别与加热器1、吹风装置3、移动装置4、零点测高装置7、预热装置8和负压回收装置9电信号连接，用于控制整个设备的自动化加热除锡除胶。控制装置5主要包括运动控制模块、温度控制模块和工业PC控制界面，运动控制模块用于移动装置4的移动及各个电磁阀的开闭，温度控制模块用于检测温度及控制加热温度及加热时间，工业PC控制界面用于数据参数设定及其他设置操作。

具体的，控制装置5移动控制原理为：控制装置5获取零点测高装置7的测量信号，并根据测量信号及移动装置4的移动数据计算出除锡除胶管2的伸缩量，即除锡除胶管2的下端吸嘴的长度，控制装置5再根据计算的伸缩量控制移动装置4将除锡除胶管2的吸嘴移动至准确的位置进行除锡除胶。

本实施例的除锡除胶装置的工作原理步骤如图3所示，具体如下：

1、将元器件(如PCB板)装夹在工作台面上，开启底部预热装置8将元器件加热到170°作用，此时能保证除锡除胶管2的吸嘴工作时不会发生明显的热膨胀变形，从而保证元器件内部走线的安全；

2、将锡除胶管2的进气打开，送入30L/min流量的空气，同时开启热风，热风设定温度230-250℃，恒温后，真空电磁阀打开，除锡除胶管2移动至预先设定的位置，若是除锡除胶，除锡除胶管2会移动至零点测高装置7的上方，除锡除胶管2的吸嘴下降与测量块74接触，通过电脉冲信号记录当前高度值，控制装置5计算得出冷热时除锡除胶管2的伸缩差。再将除锡除胶管2移动至预设的工作位置，吹风装置3启动将热风吹到元器件上将锡或胶熔化；

3、单纯熔化锡时，由于在负压回收装置9上设有气压传感器，能够精确的检测到气压的变化，反馈到控制装置5的运动控制模块中，运动控制模块通过PID运算自动调整除锡除胶管2吸嘴与元器件之间的距离(Z轴方向)；

除锡除胶时，特别是遇到固化胶时，需通过多次分别测量除锡除胶管2的冷热下的伸缩量，精确控制除锡除胶管2吸嘴与元器件之间的距离，用吸嘴刮除胶体和吸取残锡；

通过以上控制，在真空作用下，形成强大负压。吸嘴周围的熔锡或脱离元器件的碎胶在强大负压气流的作用下被带入回收腔，由于热风行进路径和导热伞的作用下，除锡除胶管2始终保证在230-250℃范围内，熔锡能够顺利进入都负压回收装置9中，最终冷却过滤沉积在回收腔内；

4、吸嘴在XY轴方向移动，能够按预先设定好的轨迹连续自动运行，直至路径走完，完成元器件的除锡除胶，工作结束。

本实施例的除锡除胶装置，具有如下优点：

1、加热器1、除锡除胶管2不同轴，不直接加热，通过热风传导加热，除锡除胶管2的吸嘴不会因加热器1满负荷工作时过热；

2、热风口增加了导热伞6，导热伞6铜材质导热好，出风流量与温度均匀；导热伞6保温并包住除锡除胶管2，使除锡除胶管2温度保持在230-250度左右，不用在除锡除胶管2上另加发热丝，也不会出现除锡除胶管2过冷导致内孔堵塞。

3、增加零点测高装置7，通过简单结构可知道除锡除胶杆在各温度时的膨胀伸缩量。

4、解决因SMT红胶过度老化或遇到固化型(加热仍不会融)红胶时无法除状态，可通过零点测高装置7得知除锡除胶管2实际伸缩量，用除胶嘴刮除固化胶，再吸掉。

5、具有自我清洁的功能，当工作一段时间后，气压传感器检测到压力变化大过预定的数值时，会关闭电磁阀，同时打开清洁管路中的电磁阀，向回收腔中注入压缩空气，将堵塞在回收腔内的粉尘吹离，保证回收腔内的过滤器正常使用，大大的延长了设备的保养周期。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种除锡除胶装置，包括加热器和除锡除胶管，其特征在于，所述加热器包括由发热丝和导热风管，所述发热丝安装在所述导热风管的一端，所述除锡除胶管穿插在所述导热风管的另一端。

2.如权利要求1所述的除锡除胶装置，其特征在于，所述除锡除胶管穿设在所述导热风管的部分包覆有用于均匀导热的导热伞。

3.如权利要求2所述的除锡除胶装置，其特征在于，所述导热伞为铜套。

4.如权利要求3所述的除锡除胶装置，其特征在于，还包括吹风装置，所述导热风管安装有所述发热丝的一端设有进风口，所述导热风管插装有所述除锡除胶管的一端下方设有出风口，并且所述出风口围绕所述除锡除胶管设置，所述吹风装置与所述导热风管的进风口连接。

5.如权利要求4所述的除锡除胶装置，其特征在于，所述导热伞的上端和下端设有法兰盘，所述导热伞上下两端的法兰盘分别镶嵌在所述导热风管上，并且所述导热伞下端的法兰盘镶嵌在所述导热风管的出风口上，所述导热伞下端的法兰盘上设有若干个均匀分布的通风孔。

6.如权利要求1或5所述的除锡除胶装置，其特征在于，还包括移动装置、控制装置和零点测高装置，所述加热器和除锡除胶管安装在所述移动装置上，所述移动装置用于驱动所述除锡除胶管，移动至所述零点测高装置上测量高度及驱动所述除锡除胶管移动至元器件上除锡除胶，所述零点测高装置测量所述除锡除胶管及生成相应的测量信号，所述控制装置分别与所述加热器、移动装置和零点测高装置信号连接，所述控制装置用于获取所述零点测高装置生成的测量信号及计算出所述除锡除胶管的伸缩量，并根据计算出的伸缩量控制所述移动装置驱动所述除锡除胶管移动至预设的位置，所述控制装置还用于控制所述加热器的加热温度及加热时间。

7.如权利要求6所述的除锡除胶装置，其特征在于，所述零点测高装置包括底座、挡板、弹簧和测量块，所述底座具有上端开口的腔体，所述挡板盖装在所述底座的腔体上端，所述挡板中间设有通孔，所述挡板上设有用于与所述控制装置连接的接线电极；所述测量块通过所述弹簧安装在所述底座的腔体内，在所述弹簧的作用下，所述测量块的测量端伸出所述挡板的通孔，所述测量块未伸出的部分抵靠在所述挡板下方。

8.如权利要求7所述的除锡除胶装置，其特征在于，所述移动装置包括X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件，所述X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件分别驱动所述除锡除胶管沿着X轴、Y轴和Z轴移动。

9.如权利要求8所述的除锡除胶装置，其特征在于，还包括预热装置，所述预热装置的发热端延伸至用于放置元器件的台面下方。

10.如权利要求9所述的除锡除胶装置，其特征在于，还包括负压回收装置，所述负压回收装置的负压回收端与所述除锡除胶管上端连接。