CN108115242A - 一种柔性电路板焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板生产领域，具体公开了一种柔性电路板焊接装置；包括机架、降温风机、传送带、焊接机构和控制机构，传送带上固定有支撑板；焊接机构包括电烙铁、气缸和焊接风机，气缸上设有排气口，气缸内设有复位弹簧；控制机构包括停止机构和冷却机构，停止机构和冷却机构均包括冷却风机和气囊，气囊和冷却风机分别位于传送带两侧，冷却风机固定在机架上、气囊可相对机架滑动，停止机构的气囊内储有第一受热膨胀物质，冷却机构的气囊内储有第二受热膨胀物质，机架上固定有关闭开关，关闭开关可关闭传送带和焊接风机，机架上设有压簧。本方案可以对电路板进行焊接的同时对支撑板进行降温。

Description

一种柔性电路板焊接装置

技术领域

本发明涉及电路板生产领域，尤其涉及一种柔性电路板生产领域。

背景技术

电路板又名印刷线路板，其可将大量电器元件集中在一起并为它们提供电连接，是电子元件中必不可少的零件。而柔性电路板是电路板的一种，是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性的电路板。主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码相机、LCM等很多产品中。

柔性电路板生产过程中需要对电路板进行焊接，焊接时需要在电路板下方设置支撑板，支撑板对电路板和电烙铁进行支撑，以防止电烙铁对电路板的压力过大而损伤电路板。柔性电路板的焊接温度一般为250℃，焊接时，电烙铁上的热量会传递到支撑板上并使支撑板温度升高，为了防止支撑板烫伤电路板，在使用完后需要对支撑板进行降温才能继续使用。其次，支撑板使用完毕后温度较高，还容易烫伤工人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在对柔性电路板进行焊接的同时对支撑板进行降温的电路板焊接装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种柔性电路板焊接装置，包括机架、固定在机架上的多个降温风机、设置在机架上的传送带、焊接机构和控制机构，传送带上固定有多个支撑板；焊接机构位于传送带上方，焊接机构包括电烙铁、固定在机架上的气缸和焊接风机，焊接风机与气缸连通，气缸上设有可封闭的排气口，气缸内设有两端分别固定在气缸的活塞和气缸底部上的复位弹簧，电烙铁固定在气缸的活塞下方；控制机构包括分别位于电烙铁两侧的停止机构和冷却机构，电烙铁与停止机构沿传送带的距离等于两个相邻支撑板沿传送带之间的距离，停止机构和冷却机构均包括冷却风机和与支撑板接触的气囊，气囊和冷却风机分别位于传送带两侧，冷却风机固定在机架上、气囊可相对机架滑动，停止机构的气囊内储有沸点低于电路板焊接温度的第一受热膨胀物质，冷却机构的气囊内储有沸点低于第一受热膨胀物质的第二受热膨胀物质，机架上固定有可被气囊按动的关闭开关，关闭开关可关闭传送带和焊接风机，机架上设有两端分别固定在气囊和机架上的压簧。

焊接第一块柔性电路板时，人工打开传送带，使传送带缓慢运行，同时将电路板放置在支撑板上，并使电路板向靠近停止机构一侧移动，在支撑板运动到电烙铁下方时关闭传送带。打开焊接风机，焊接风机向气缸内充气，气缸的活塞和电烙铁向下移动，在电烙铁与电路板接触时关闭焊接风机，使用电烙铁对电路板进行焊接，焊接过程中支撑板温度不断升高。最后取下焊接完成的电路板并打开排气口，气缸的活塞在复位弹簧的作用下恢复原位，气缸内的气体从排气口排出。再次人工打开传送带、冷却风机和降温风机，传送带使温度升高的支撑板靠近停止机构。

支撑板随着传送带缓慢经过停止机构时，停止机构的气囊与支撑板接触，支撑板上的热量传递到第一受热膨胀物质中，第一受热膨胀物质受热体积增大，气囊膨胀、压簧被压缩，气囊相对机架滑动，并按动关闭开关，传送带和焊接风机被关闭，电烙铁不再向下滑动。与此同时，由于停止机构与电烙铁沿传送带的距离等于两块支撑板沿传送带之间的距离，此时另一支撑板运动到电烙铁下方，再将电路板放置在另一支撑板上，并人工打开焊接风机，使气缸的活塞和电烙铁向下运动，对电路板进行焊接，焊接完毕后取下电路板。冷却风机中吹出的风同时对停止机构的气囊接触的支撑板和气囊降温，在该支撑板上的温度低于第一受热膨胀物质的沸点时，第一膨胀物质体积缩小，停止机构的气囊体积缩小，气囊放松关闭开关，传送带重新打开，位于电烙铁下方的支撑板开始向停止机构运动，原与停止机构的气囊接触的上一支撑板向冷却机构运动。同时取下焊接完成的电路板并打开排气口，电烙铁在复位弹簧的作用下恢复原位，然后人工打开焊接风机和在支撑板上放置未加工的电路板，对下一块运动到电烙铁下方的支撑板上的电路板进行焊接。

上一支撑板经过停止机构后依次经过多个降温风机，降温风机吹出的风使上一支撑板温度逐渐降低。上一支撑板经过冷却机构，冷却机构的气囊与上一支撑板接触，在上一支撑板温度高于第二受热膨胀物质的沸点时，第二受热膨胀物质受热膨胀，气囊按动另一关闭开关，传送带和焊接风机被关闭，冷却风机对上一支撑板降温。在上一支撑板和第二受热膨胀物质的温度低于第二受热膨胀物质的沸点时，冷却机构的气囊放松关闭开关，同时打开焊接风机，上一支撑板再次随着传送带运动到电烙铁下方。若上一支撑板运动到冷却机构时温度低于第二受热膨胀物质的沸点，则冷却机构的气囊不会膨胀并按动关闭开关，上一支撑板可以直接随着传送带重新运动到电烙铁下方。

对更复杂的电路板进行焊接时，停止机构的气囊中放入沸点更低的第一受热膨胀物质，支撑板的温度降到第一受热膨胀物质的沸点下需要更长时间，故可以有更长时间对下一电路板进行焊接。

本方案的有益效果为：(一)焊接完成后，电路板下方的支撑板温度升高，上一支撑板运动到停止机构处时可以使气囊膨胀，气囊按动关闭开关，传送带停止，此时下一支撑板刚好运动到电烙铁下方，所以可以同时对上一支撑板进行冷却和对另一电路板进行焊接，而不需要使上一支撑板完全冷却，可以缩短两次焊接之间间隔的时间，提高加工效率。其次，关闭开关可以自动关闭传送带，不需要工人人工操作，减少工人的工作量。

(二)支撑板运动到冷却机构时，若支撑板温度高于第二受热膨胀物质的沸点，则冷却机构的气囊也会膨胀并按动关闭开关，关闭传送带和焊接风机，此时支撑板有更多时间被冷却风机冷却，避免支撑板温度过高烫伤电路板，且此过程不需要工人人为判断，进一步减少工人的工作量。此时支撑板未运动到电烙铁下方，而关闭开关关闭焊接风机，电烙铁不再继续向下运动，可以避免电烙铁向下运动距离过大而损坏传送带。

(三)在整个过程中，支撑板一直固定在传送带上，工人不需要移动支撑板，避免工人被烫伤。

(四)通过放入不同的第一受热膨胀物质可以调整下一支撑板停留在电烙铁下方的时间，保证有足够时间对下一电路板进行焊接。

优选方案一，作为对基础方案的进一步改进，支撑板包括多个固定在传送带上的金属板和固定在金属板上的平板，气囊与金属板接触。金属板对平板起到支撑作用，平板上的热量可以更快的传递到金属板上，然后传递到气囊上使气囊膨胀。

优选方案二，作为对优选方案一的进一步改进，金属板宽度与传送带宽度相等。在金属板长度和热量不变的情况下，增加金属板的宽度可以增加金属板的表面积，继而增加金属板与风的接触面积，使金属板散热更快。

优选方案三，作为对优选方案二的进一步改进，平板宽度小于金属板宽度。在平板长度不变时减小平板宽度，有效减小平板的面积，更容易将电路板放置在平板中部，减少电路板移动到平板中部的时间。平板随着传送带运动时可以停留在电烙铁下方，工人将电路板放置在平板上时，电路板也就刚好位于电烙铁下方，所以可以快速对电路板进行定位，进一步提高焊接效率。

优选方案四，作为对优选方案三的进一步改进，机架上还固定有可被气囊按动的开启开关，按动开启开关可增大冷却风机的功率。支撑板温度高于第二受热膨胀物质的沸点时，冷却机构的气囊可以同时按动开启开关，冷却风机的功率增加，对支撑板的冷却效果更好，进一步缩短冷却时间。

优选方案五，作为对优选方案四的进一步改进，气囊呈开口朝向传送带的“匚”字形，气囊靠近金属板一端沿竖直方向的投影位于金属板上。气囊膨胀时，气囊可以与传送带上下表面接触，增加气囊与金属板的接触面积，使金属板上的热量能更快的传递到气囊内。

优选方案六，作为对优选方案五的进一步改进，机架上设有滑槽，气囊底部固定有可沿滑槽滑动的滑块。滑槽对气囊的滑动起到导向的作用，避免气囊滑动时发生歪斜而无法按动关闭开关或者开启开关。

附图说明

图1为本发明一种柔性电路板焊接装置实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记为：机架1、降温风机11、滑槽12、滑块13、传送带2、金属板3、平板31、气囊4、冷却风机41、开启开关42、滑动杆43、压簧44、关闭开关45、气缸5、焊接风机51、排气口52、复位弹簧53、电烙铁54。

如图1所示，一种柔性电路板焊接装置，包括机架1、传送带2、焊接机构、控制机构和十个降温风机11，传送带2上固定有七个支撑板，支撑板包括若干间隙胶接在传送带2上的金属板3和焊接在位于中间的金属板3上的平板31，金属板3的宽度与传送带2的宽度相等，平板31的宽度小于金属板3的宽度。焊接机构位于传送带2上方，所述焊接机构包括电烙铁54、固定在机架1上的气缸5和焊接风机51，所述焊接风机51与气缸5连通，气缸5上排气口52和排气口52盖，排气口52盖和排气口52螺纹连接。气缸5内设有复位弹簧53，复位弹簧53两端分别焊接在气缸5的活塞和气缸5底部上，气缸5的活塞上焊接有连接杆，电烙铁54用螺栓固定在连接杆下端。

控制机构包括分别位于电烙铁54两侧的停止机构和冷却机构，电烙铁54与停止机构沿传送带长度的距离等于相邻两个平板31沿传送带2的距离，如图2和图3所示，停止机构和冷却机构均包括冷却风机41和与支撑板接触的气囊4，气囊4和冷却风机41分别位于传送带2左右两侧，冷却风机41用螺栓固定在机架1上，机架1上还用螺栓固定有变频器，冷却风机41与变频器电连接。气囊4呈“匚”字形，气囊4的开口朝向传送带2，气囊4右端分别位于金属板3上下两侧，机架1上设有垂直于传送带2的滑槽12并一体成型有滑动杆43，气囊4位于滑动杆43外周，且气囊4可沿滑动杆43滑动，气囊4底部胶接有可沿滑槽12滑动的滑块13，机架1上还设有压簧44，压簧44左右两端分别焊接在机架1和气囊4左侧外壁上。停止机构的气囊4内储有第一受热膨胀物质，本实施例中的第一受热膨胀物质为液态的二甲苯；冷却机构的气囊4内储有第二受热膨胀物质，本实施例中的第二受热膨胀物质为液态的戊烷。机架1上固定有两个关闭开关45，两个关闭开关45可分别被停止机构的气囊4和冷却机构的气囊4按动，关闭开关45可关闭传送带2和焊接风机51。机架1上还固定有开启开关42，开启开关42位于冷却机构的气囊4的左侧，且可被冷却机构的气囊4按动，开启开关42可打开变频器，并使冷却风机41的功率增大。

焊接第一块柔性电路板时，人工打开传送带2，使传送带2缓慢运行，同时将电路板放置在平板31上，并使电路板向右移动，在电路板运动到电烙铁54下方时关闭传送带2。打开焊接风机51，焊接风机51向气缸5内充气，电烙铁54向下移动，在电烙铁54与电路板接触时关闭焊接风机51，使用电烙铁54对电路板进行焊接，焊接过程中平板31和金属板3的温度不断升高，取下焊接完成的电路板并打开排气口52，气缸5的活塞在复位弹簧53的作用下恢复原位，气缸5内的气体从排气口52排出。再次打开传送带2、冷却风机41和降温风机11，传送带2使温度升高的平板31和金属板3靠近停止机构。

平板31和金属板3随着传送带2缓慢经过停止机构时，停止机构的气囊4与金属板3接触，金属板3上的热量传递到第一受热膨胀物质中，第一受热膨胀物质受热体积增大，气囊4膨胀、压簧44被压缩，气囊4相对机架1滑动，并按动关闭开关45，传送带2和电烙铁54被关闭，电烙铁54不再继续向下运动。与此同时，另一平板31运动到电烙铁54下方，再将电路板放置在该平板31上，并人工打开焊接风机51使气缸5的活塞和电烙铁54向下运动，对电路板进行焊接，焊接完毕后取下电路板。冷却风机41中吹出的风同时对停止机构的气囊4接触的平板31、金属板3和气囊4降温，在该平板31的温度低于第一受热膨胀物质的沸点时，第一膨胀物质体积缩小，停止机构的气囊4体积缩小，压簧44使气囊4恢复原位，气囊4放松关闭开关45，传送带2重新打开，位于电烙铁54下方的平板31开始向停止机构运动，原与停止机构的气囊4接触的上一平板31向冷却机构运动。同时取下焊接完成的电路板并打开排气口52，电烙铁54在复位弹簧53的作用下恢复原位，然后打开焊接风机51和在平板31上放置未加工的电路板，对下一块运动到电烙铁54下方的平板31上的电路板进行焊接。

上一平板31经过停止机构后依次经过所有降温风机11，降温风机11吹出的风使上一平板31温度逐渐降低。上一平板31经过冷却机构，冷却机构的气囊4与金属板3接触，在金属板3温度高于第二受热膨胀物质的沸点时，第二受热膨胀物质受热膨胀，气囊4按动开启开关42和另一关闭开关45，传送带2和焊接风机51被关闭，变频器被打开，冷却风机41的功率增大，对上一平板31降温。在上一平板31、金属板3和第二受热膨胀物质的温度低于第二受热膨胀物质的沸点时，冷却机构的气囊4放松关闭开关45和开启开关42，同时打开焊接风机51，上一平板31再次随着传送带2运动到电烙铁54下方。若上一平板31和金属板3运动到冷却机构时温度低于第二受热膨胀物质的沸点，则冷却机构的气囊4不会膨胀并按动关闭开关45和开启开关42，上一平板31可以直接随着传送带2运动到电烙铁54下方。

对更复杂的电路板进行焊接时，在停止机构的气囊4中放入沸点更低的第一受热膨胀物质。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (7)

1.一种柔性电路板焊接装置，其特征在于，包括机架、固定在机架上的多个降温风机、设置在机架上的传送带、焊接机构和控制机构，所述传送带上固定有多个支撑板；所述焊接机构位于传送带上方，所述焊接机构包括电烙铁、固定在机架上的气缸和焊接风机，所述焊接风机与气缸连通，所述气缸上设有可封闭的排气口，所述气缸内设有两端分别固定在气缸的活塞上和气缸底部上的复位弹簧，所述电烙铁固定在气缸的活塞下方；所述控制机构包括分别位于电烙铁两侧的停止机构和冷却机构，所述电烙铁与停止机构沿传送带的距离等于两个相邻支撑板沿传送带之间的距离，所述停止机构和冷却机构均包括冷却风机和可与支撑板接触的气囊，所述气囊和冷却风机分别位于传送带两侧，所述冷却风机固定在机架上、气囊可相对机架滑动，所述停止机构的气囊内储有沸点低于电路板焊接温度的第一受热膨胀物质，所述冷却机构的气囊内储有沸点低于第一受热膨胀物质的第二受热膨胀物质，所述机架上固定有可被气囊按动的关闭开关，所述关闭开关可关闭传送带和焊接风机，所述机架上设有两端分别固定在气囊和机架上的压簧。

2.根据权利要求1所述的柔性电路板焊接装置，其特征在于，所述支撑板包括多个固定在传送带上的金属板和固定在金属板上的平板，所述气囊可与金属板接触。

3.根据权利要求2所述的柔性电路板焊接装置，其特征在于，所述金属板宽度与传送带宽度相等。

4.根据权利要求3所述的柔性电路板焊接装置，其特征在于，所述平板宽度小于金属板宽度。

5.根据权利要求4所述的柔性电路板焊接装置，其特征在于，所述机架上还固定有可被气囊按动的开启开关，按动开启开关可增大冷却风机的功率。

6.根据权利要求5所述的柔性电路板焊接装置，其特征在于，所述气囊呈开口朝向传送带的“匚”字形，所述气囊靠近金属板一端沿竖直方向的投影位于金属板上。

7.根据权利要求6所述的柔性电路板焊接装置，其特征在于，所述机架上设有滑槽，所述气囊底部固定有可沿滑槽滑动的滑块。