CN109079307A - 一种新型焊接机及其焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型焊接机及其焊接工艺,涉及电子元件焊接技术领域,解决了现有技术中存在的焊接机在FPC板焊接时焊接效果低的技术问题。该种新型焊接机包括送料机构、输送机构、焊接机构、焊后擦拭机构、焊后检测机构以及取料机构,输送机构设置为两个且两个输送机构镜像对称设置,送料结构、焊接机构、焊后擦拭机构、焊后检测机构以及取料机构从一侧到另一侧依次设置于两个输送机构之间。焊接工艺包括S1:送料;S2:压焊;S3:拖焊;S4:擦拭清洁和检测,检测合格的工件通过取料机构移走;S5:取走工件的工装板继续前进到工装板擦拭工位,进行清洁。本发明提高了工作效率,缩短了对柔性电路板的焊接时间。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件焊接技术领域,尤其是涉及一种新型焊接机及其焊接工艺。
背景技术
随着电子产品的更新换代及各类屏幕生产产业的兴起,市场对各类款式的屏幕需求量不断增大,现有电子产品一般都向轻薄方向发展,故FPC板被广泛应用于各种电子产品的模组组件之间的连接,FPC板即柔性印刷电路板 (Flexible Printed Circuit Board简称FPC)是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路板,具有许多PCB板-硬性印刷电路板不具备的优点。例如它可以自由弯曲、卷绕、折叠,可依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化。利用FPC可大大缩小电子产品的体积,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠性方向发展的需要。因此,FPC 在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。
现在很多企业都开始使用FPC焊接机对模组组件之间的FPC进行焊接,在焊接时,采用的方法是机器模仿人工对FPC电路板的各个焊脚逐个焊接,这种焊接方式存在以下问题:焊接效率低下,费时费力,且焊接精度也不够高。
发明内容
本发明实施例的目的之一在于通过提供一种新型焊接机,以解决现有技术中存在的焊接机在FPC板焊接时焊接效果低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种新型焊接机,包括用于提供工件的送料机构、用于使工件按照同一方向运送的输送机构、焊接机构、焊后擦拭机构、焊后检测机构以及取料机构,其中:所述输送机构设置为两个且两个所述输送机构镜像对称设置,所述送料结构、所述焊接机构、所述焊后擦拭机构、所述焊后检测机构以及所述取料机构从一侧到另一侧依次设置于两个所述输送机构之间;所述输送机构上设置焊接载台工装且所述焊接载台工装能随着所述输送机构一起按照同一方向运动,所述焊接机构设置于所述焊接载台工装上方且所述焊接机构能对所述工件进行焊接;所述焊后擦拭机构同样设置于所述焊接载台工装上方且所述焊后擦拭机构能对放置于所述焊接载台工装的所述工件进行擦拭;所述检测机构同样设置于所述焊接载台工装上方且所述检测机构能对放置于所述焊接载台工装上的所述工件进行检测;所述取料机构用于移走焊接后的所述工件。
优选地,所述输送机构上设置至少一个所述焊接载台工装,所述焊接载台工装等间距设置。
优选地,所述输送机构包括工作步进轨道、工装上下回流移载装置以及回流步进轨道,其中:所述工作步进轨道与所述回流步进轨道平行设置且所述工作步进轨道设置于所述回流步进轨道上方,所述工装上下回流移载装置设置于所述工作步进轨道与所述回流步进轨道之间;所述焊接载台工装上设置工装板,所述工装板能通过所述工装上下回流移载装置从所述工作步进轨道移动到所述回流步进轨道。
优选地,所述输送机构还包括电缸,所述电缸设置于所述工作步进轨道上且所述电缸能上下移动,所述电缸能带动所述工装板从所述工作步进轨道移动到所述回流步进轨道。
优选地,所述新型焊接机还包括工装板擦拭机构,所述工装板擦拭机构能将置于所述工作步进轨道上的所述工装板进行擦拭。
优选地,所述焊接组件包括压焊组件和拖焊组件,所述压焊组件和所述拖焊组件依次同方向的设置于所述输送机构之间的上方;当所述工件通过所述输送机构移动到所述压焊组件的下方时,所述压焊组件能对所述工件进行压焊,且同时所述压焊组件能兼容拖焊工序;当所述工件通过所述输送机构移动到所述拖焊组件的下方时,所述拖焊组件能对所述工件进行拖焊,且同时所述拖焊组件能兼容压焊工序。
优选地,所述新型焊接机还包括贴附机构,所述贴附机构与所述取料机构相邻,所述贴附机构能对所述工件的焊接清洁后的区域贴附胶片。
优选地,所述新型焊接机还包括不良品排除机构,所述不良品排除机构设置于所述输送机构上方且同时设置于所述焊后检测机构与所述取料机构之间;当所述工件经所述焊后检测机构检测后,存在质量问题,所述取料机构能抓取所述工件放到所述不良品排除机构;当所述工件经所述焊后检测机构检测后,质量合格,所述取料机构能将所述工件移走。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,同现有技术相比,至少具有以下技术效果:
(1)该种新型焊接机含有两个输送机构,且这两个输送机构镜像对称安装,送料机构能够将工件交替安放到这两个输送机构上,工件然后经过焊接、清洁和检测,同传统的采用一个输送机构相比,本发明采用的镜像对称输送机构,镜像对称输送机构同时进行工件传输,焊接机构同时对位于输送机构上的工件进行焊接,焊后擦拭机构和焊后检测机构两侧也同时进行擦拭和检测,减少了产品搬运的次数,极大的提高了工作效率,缩短了对柔性电路板的焊接时间。
(2)本发明在传统的工作步进轨道上,增加了回流步进轨道,焊接载台工装从工作步进轨道转移到回流步进轨道,在返回到送料机构处,以完成下一轮焊接,实现焊接载台工装的重复利用,提高了焊接载台工装的利用率。
本发明实施例的目的之二在于通过提供一种新型焊接机的焊接工艺,以解决现有技术中存在的焊接机在FPC板焊接时焊接效果低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种新型焊接机的焊接工艺,包括如下步骤:
S1:送料机构将工件转移到位于镜像对称的工作步进轨道上的焊接载台工装的工装板上,工装板吸附工件,工件定位于工装板上;
S2:锁紧后的焊接载台工装,通过工作步进轨道输送至压焊工位,进行压焊;
S3:压焊完成后,通过工作步进轨道输送至拖焊工位,进行拖焊;
S4:拖焊完成后,通过工作步进轨道,输送至工件擦拭和检测工位,进行擦拭清洁和检测,检测合格的工件通过取料机构移走,检测不合格的工件通过取料机构运送至不良品排除工位;
S5:取走工件的工装板继续前进到工装板擦拭工位,进行清洁,清洁后,通过上下移动的电缸,将工件运送至回流步进轨道上,回流至安放工件区域,准备下一轮的焊接。
优选地,经过清洁和检测合格后的所述工件通过所述取料机构运送至贴附工位,将所述工件上焊接清洁后的区域贴附一层胶片。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,同现有技术相比,至少具有以下技术效果:
该种新型焊接机的焊接工艺中有通过取料机构将工件运送至两个镜像对称安装的输送机构上,两个输送机构同时输送工件,工件焊接后在经过清洁和检测,清洁和检测也都是同时在两个输送机构上进行,同传统的采用一个输送机构输送工艺相比,减少了产品搬运的次数,极大的提高了工作效率,缩短了对柔性电路板的焊接时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例的新型焊接机的结构示意图的俯视图;
图2是本发明一种实施例的新型焊接机的结构示意图的侧视图。
图中:
100、机架;101、上料皮带;102、上料机器人;103、CCD相机;201、压焊组件;202、拖焊组件;301、焊后擦拭机构;302、焊后检测机构;401、下料机器人;402、下料皮带;500、焊接载台工装;501、工装板;600、输送机构;601、工作步进轨道;602、工装上下回流移载装置;603、回流步进轨道; 604、电缸;700、不良品排除机构;800、工装板擦拭机构;900、贴附机构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例1:
在本实施例中,为了描述方便,定义焊接载台工装500运动的方向为Y向,在水平面内垂直于Y向的方向为X向,垂直于水平面的方向为Z向。
如图1-2所示,图1是本发明一种实施例的新型焊接机的结构示意图的俯视图,图2是本发明一种实施例的新型焊接机的结构示意图的侧视图,本发明提供的新型焊接机,主要包括机架100、用于提供工件的送料机构,本实施例所述的工件是指柔性电路板(FPC),用于使工件沿着同一方向运送的输送机构600、焊接机构、焊后擦拭机构301、焊后检测机构302以及取料机构,其中送料机构、输送机构600、焊接机构、焊后擦拭机构301以及焊后检测机构302都安装于机架100上;输送机构600为沿Y方向运送工件的运送装置,其能使工件从一个位置移动到另一个位置,本实施例中采用两个输送机构600,互相平行且镜像对称,两个输送机构600同时位于Y方向;
送料结构、焊接机构、焊后擦拭机构301、焊后检测机构302以及取料机构均同时位于X方向和Z方向上,送料机构位于输送机构600的一端,能将工件安放在输送机构600上,而取料机构位于输送机构600的另一端,其能够将工件从输送机构600上取下,与送料机构相邻的安装的是焊接机构,焊接机构也包括不止一个且都位于两个输送机构600的上方,焊接机构能够对位于输送机构600上且经过焊接机构下方的工件进行焊接,而焊后擦拭机构301和焊后检测机构302与焊接机构相邻,它们也都是位于两个输送机构600的上方,可以对位于输送机构600上且经过焊后擦拭机构301和焊后检测机构302下方的工件进行擦拭和检测,位于输送机构600上的工件经过焊接机构、焊后擦拭机构301以及焊后检测机构302的焊接、擦拭和检测以后,然后经过取料机构将工件从输送机构600上取下,即完成了对柔性电路板的焊接。
具体地,送料机构是由上料皮带101和上料机器人102组成,工件在上料皮带101上传送,在上料皮带101处安装CCD相机103,可以对上料的工件进行xy方向和角度的拍照,保证上料机器人102准确抓取工件和准确上料到焊接载台工装500,而上料机器人102抓取上料皮带101上的工件转移到镜像对称的输送机构600上,其中上料机器人102采用scara机器人,其中CCD相机103 也可以安装在scara机器人上,CCD相机103能够对上料的工件进行xy方向和角度的拍照,但上料机器人102不限于机器人形式,也包括XYZ三轴平台,或者是用电缸搭建的坐标机械手等,只要能实现该种实施方式,都是本发明的保护范围之内。
具体地,取料机构是由下料机器人401和下料皮带402组成,工件在镜像对称的输送机构600上经过焊接、擦拭和检测后,下料机器人401抓取输送机构600上的工件转移到下料皮带402上,完成工件的下料。
该实施例中新型焊接机主要是针对手机屏幕的FPC焊接,同时也可以对液晶屏幕、PAD屏幕也可以适用。
具体实施步骤如下:
(1)通过送料结构分别将工件安放到两个镜像对称的输送机构600上;
(2)两个镜像对称的输送机构600带动工件向前移动;
(3)位于输送机构600上的工件经过焊接机构时,焊接机构对工件进行焊接;
(4)经过焊接后的工件继续在输送机构600上进行输送,经过焊后擦拭机构301和焊后检测结构的下方时,焊后擦拭机构301和焊后检测机构302对经过焊接机构焊接后的工件进行擦拭清洁和检测;
(5)经过焊接、擦拭和检测后的工件通过取料机构移走。
本实施例的新型焊接机含有两个输送机构600,且这两个输送机构600镜像对称安装,送料机构能够将工件交替安放到这两个输送机构600上,工件然后经过焊接、清洁和检测,同传统的采用一个输送机构600相比,本发明采用的镜像对称输送机构600,镜像对称输送机构600同时进行工件传输,焊接机构同时对位于输送机构600上的工件进行焊接,焊后擦拭机构301和焊后检测机构302两侧也同时进行擦拭和检测,减少了产品搬运的次数,极大的提高了工作效率,缩短了对工件(柔性电路板)的焊接时间。
作为本实施例的一种优选方案,输送机构600上设置至少一个焊接载台工装500,各个焊接载体工装可以同时进行焊接、擦拭和检测工序,为了保证工件在新型焊接机上的各工序可靠衔接,焊接载台工装500等间距设置。
具体的,工装板501设置于焊接载台工装500上,工装板501能够随着输送机构600一起移动,工件放置于工装板501上。
作为本实施例的一种优选方案,为了实现焊接载台工装500的重复利用,提高了焊接载台工装500的利用率,输送机构600分为上下两层结构,其固定在机架100上,具体包括工作步进轨道601、工装上下回流移载装置602以及回流步进轨道603,工作步进轨道601作为工作层面,回流步进轨道603作为回流层面,工作步进轨道601与回流步进轨道603平行设置,工作步进轨道601 设置于回流步进轨道603上方,工装上下回流移载装置连接工作步进轨道601 与回流步进轨道603,工装板501能通过工装上下回流移载装置从工作步进轨道601移动到回流步进轨道603。
作为本实施例的一种优选方案,输送机构600还包括电缸604,电缸604 位于工作步进轨道601上,电缸604能上下移动,电缸604能带动工装板501 从工作步进轨道601移动到回流步进轨道603。
作为本实施例的一种优选方案,新型焊接机还包括工装板擦拭机构800,工装板擦拭机构800也同时位于X方向和Z方向上,工装板擦拭机构800安装于两个镜像设置的工作步进轨道601之间,待取料机构将工件从工装板501取走后,工装板擦拭机构800能将置于工作步进轨道601上的工装板501进行擦拭,擦拭后的工装板501从工作步进轨道601移动到回流步进轨道603。
实施例2:
本实施例在实施例1的基础上,焊接机构又包括压焊组件201和拖焊组件 202,压焊组件201和拖焊组件202也同时位于X方向和Z方向上,压焊组件 201和拖焊组件202依次同方向的安装于两个镜像对称设置的工作步进轨道601 之间的上方。
具体地,压焊和拖焊的动作方式采用scara机器人,但不限于机器人形式,也包括XYZ三轴平台等,只要能实现该种实施方式,都是本发明的保护范围之内。
当工件通过工作步进轨道601移动到压焊组件201的下方时,压焊组件201 能对工件进行压焊,且同时压焊组件201能兼容拖焊工序;当工件通过工作步进轨道601移动到拖焊组件202的下方时,拖焊组件202能对工件进行拖焊,且同时拖焊组件202能兼容压焊工序。
作为本实施例的一种优选方案,新型焊接机还包括贴附机构900,贴附机构900与取料机构相邻,贴附机构900能对经过擦拭、检测后工件的焊接清洁后的区域贴附胶片,从而起到保护作用。
作为本实施例的一种优选方案,新型焊接机还包括不良品排除机构700 (NG),不良品排除机构700也同时位于X方向和Z方向上,不良品排除机构700设置于工作步进轨道601上方且同时设置于焊后检测机构302与取料机构之间;当工件经焊后检测机构302检测后,存在质量问题,下料机器人401 能抓取工件放到不良品排除机构700;当工件经检测机构检测后,质量合格,下料机器人401将工件移到下料皮带402上。
实施例3:
本发明提供的新型焊接机的焊接工艺,包括如下步骤:
S1:送料机构将工件转移到位于镜像对称的工作步进轨道601上的焊接载台工装500的工装板501上,工装板501吸附工件,工件定位于工装板501上;
具体地,上料机器人102抓取上料皮带101上的工件放置于位于镜像对称的工作步进轨道601上的焊接载台工装500的工装板501上,工装板501吸附工件,工件定位于工装板501上,工件随着工作步进轨道601Y方向移动;
S2:锁紧后的焊接载台工装500,通过工作步进轨道601输送至压焊工位,进行压焊;
具体地,压焊组件201向下运动,与工件接触,对工件进行压焊,工件在压焊的同时,兼容拖焊工序。
S3:压焊完成后,通过工作步进轨道601输送至拖焊工位,进行拖焊;
具体地,拖焊组件202向下运动,与工件接触,对工件进行拖焊,工件在拖焊的同时,兼容压焊工序。
S4:拖焊完成后,通过工作步进轨道601,输送至工件擦拭和检测工位,进行擦拭清洁和检测,检测合格的工件通过取料机构移走,检测不合格的工件通过取料机构运送至不良品排除工位;
S5:取走工件的工装板501继续前进到工装板501擦拭工位,进行清洁,清洁后,通过上下移动的电缸604,将工件运送至回流步进轨道603上,回流至安放工件区域,准备下一轮的焊接。
作为本实施例的一种优选方案,经过清洁和检测合格后的工件通过取料机构运送至贴附工位,将工件上焊接清洁后的区域贴附一层胶片。
需要特别指出的是,本新型FPC焊接机实现了各个机构和工艺的模块化设计和配置。拖焊和压焊可以灵活配置,可以两种焊接方式兼容,也可以根据需要只配置其中一种,产品和工装的清洁机构也可以根据需要来配置,还可以根据用户需要决定是否配置绝缘胶带贴附机构。这些配置的方式都在本专利的保护范围之内。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种新型焊接机,其特征在于,包括用于提供工件的送料机构、用于使工件按照同一方向运送的输送机构(600)、焊接机构、焊后擦拭机构(301)、焊后检测机构(302)以及取料机构,其中:
所述输送机构(600)设置为两个且两个所述输送机构(600)镜像对称设置,所述送料结构、所述焊接机构、所述焊后擦拭机构(301)、所述焊后检测机构(302)以及所述取料机构从一侧到另一侧依次设置于两个所述输送机构(600)之间;
所述输送机构(600)上设置焊接载台工装(500)且所述焊接载台工装(500)能随着所述输送机构(600)一起按照同一方向运动,所述焊接机构设置于所述焊接载台工装(500)上方且所述焊接机构能对所述工件进行焊接;
所述焊后擦拭机构(301)同样设置于所述焊接载台工装(500)上方且所述焊后擦拭机构(301)能对放置于所述焊接载台工装(500)的所述工件进行擦拭;
所述检测机构同样设置于所述焊接载台工装(500)上方且所述检测机构能对放置于所述焊接载台工装(500)上的所述工件进行检测;
所述取料机构用于移走焊接后的所述工件。
2.根据权利要求1所述的一种新型焊接机,其特征在于,所述输送机构(600)上设置至少一个所述焊接载台工装(500),所述焊接载台工装(500)等间距设置。
3.根据权利要求1所述的一种新型焊接机,其特征在于,所述输送机构(600)包括工作步进轨道(601)、工装上下回流移载装置(602)以及回流步进轨道(603),其中:
所述工作步进轨道(601)与所述回流步进轨道(603)平行设置且所述工作步进轨道(601)设置于所述回流步进轨道(603)上方,所述工装上下回流移载装置设置于所述工作步进轨道(601)与所述回流步进轨道(603)之间;
所述焊接载台工装(500)上设置工装板(501),所述工装板(501)能通过所述工装上下回流移载装置从所述工作步进轨道(601)移动到所述回流步进轨道(603)。
4.根据权利要求3所述的一种新型焊接机,其特征在于,所述输送机构(600)还包括电缸(604),所述电缸(604)设置于所述工作步进轨道(601)上且所述电缸(604)能上下移动,所述电缸(604)能带动所述工装板(501)从所述工作步进轨道(601)移动到所述回流步进轨道(603)。
5.根据权利要求3所述的一种新型焊接机,其特征在于,所述新型焊接机还包括工装板擦拭机构(700),所述工装板擦拭机构(700)能将置于所述工作步进轨道(601)上的所述工装板(501)进行擦拭。
6.根据权利要求1所述的一种新型焊接机,其特征在于,所述焊接组件包括压焊组件和拖焊组件,所述压焊组件和所述拖焊组件依次同方向的设置于所述输送机构(600)之间的上方;
当所述工件通过所述输送机构(600)移动到所述压焊组件的下方时,所述压焊组件能对所述工件进行压焊,且同时所述压焊组件能兼容拖焊工序;当所述工件通过所述输送机构(600)移动到所述拖焊组件的下方时,所述拖焊组件能对所述工件进行拖焊,且同时所述拖焊组件能兼容压焊工序。
7.根据权利要求1所述的一种新型焊接机,其特征在于,所述新型焊接机还包括贴附机构(900),所述贴附机构(900)与所述取料机构相邻,所述贴附机构(900)能对所述工件的焊接清洁后的区域贴附胶片。
8.根据权利要求1所述的一种新型焊接机,其特征在于,所述新型焊接机还包括不良品排除机构(700),所述不良品排除机构(700)设置于所述输送机构(600)上方且同时设置于所述焊后检测机构(302)与所述取料机构之间;
当所述工件经所述焊后检测机构(302)检测后,存在质量问题,所述取料机构能抓取所述工件放到所述不良品排除机构(700);当所述工件经所述焊后检测机构(302)检测后,质量合格,所述取料机构能将所述工件移走。
9.一种新型焊接机的焊接工艺,采用根据权利要求1~8任一权利要求所述的新型焊接机,其特征在于,包括如下步骤:
S1:送料机构将工件转移到位于镜像对称的工作步进轨道(601)上的焊接载台工装(500)的工装板(501)上,工装板(501)吸附工件,工件定位于工装板(501)上;
S2:锁紧后的焊接载台工装(500),通过工作步进轨道(601)输送至压焊工位,进行压焊;
S3:压焊完成后,通过工作步进轨道(601)输送至拖焊工位,进行拖焊;
S4:拖焊完成后,通过工作步进轨道(601),输送至工件擦拭和检测工位,进行擦拭清洁和检测,检测合格的工件通过取料机构移走,检测不合格的工件通过取料机构运送至不良品排除工位;
S5:取走工件的工装板(501)继续前进到工装板(501)擦拭工位,进行清洁,清洁后,通过上下移动的电缸(604),将工件运送至回流步进轨道(603)上,回流至安放工件区域,准备下一轮的焊接。
10.根据权利要求9所述的一种新型焊接机的焊接工艺,其特征在于,经过清洁和检测合格后的所述工件通过所述取料机构运送至贴附工位,将所述工件上焊接清洁后的区域贴附一层胶片。
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