CN109128420A - 一种全自动返修拆焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动返修拆焊方法，其能够可靠高效的完成PCB的拆焊返修，有助于PCB返修的效率提升和成本降低。本发明用于对贴装有电器元件的PCB进行拆焊返修，包含沿着生产方向依次设置执行的助焊剂喷涂区工序、PCB预热区工序和机器手拆焊区工序；所述助焊剂喷涂区工序包含如下步骤：S1：将PCB放入工装夹具；S2：将包含PCB的工装夹具放在接驳链条上；S3：接驳链条运动朝向生产方向运动；S4：工装夹具运动到助焊剂喷涂区后停止；S5：助焊剂喷涂程序启动；S6：助焊剂喷涂区的X轴和Y轴伺服马达驱动用于喷涂助焊剂的喷枪运动；S7：在PCB预更换元件坐标处喷涂助焊剂；S8：工装夹具运动离开助焊剂喷涂区，完成助焊剂喷涂区工序。

Description

一种全自动返修拆焊方法
技术领域
本发明涉及SMT加工领域，具体涉及PCB的返修方法。
背景技术
在SMT行业，随着PCB集成度的提升，PCB功能越来越强大，单个PCB的价值也更高，但是由于高集成度导致维修复杂，提升了维修成本降低了维修效率，这样一来，消费者必须承担单个元器件损坏带来的更换整个PCB的成本，如此一来，造成了消费者使用成本的增加以及社会资源的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种全自动返修拆焊方法，其能够可靠高效的完成PCB的拆焊返修，有助于PCB返修的效率提升和成本降低。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种全自动返修拆焊方法，用于对贴装有电器元件的PCB进行拆焊返修，包含沿着生产方向依次设置执行的助焊剂喷涂区工序、PCB预热区工序和机器手拆焊区工序；
所述助焊剂喷涂区工序包含如下步骤：
S1：将PCB放入工装夹具；S2：将包含PCB的工装夹具放在接驳链条上；S3：接驳链条运动朝向生产方向运动；S4：工装夹具运动到助焊剂喷涂区后停止；S5：助焊剂喷涂程序启动；S6：助焊剂喷涂区的X轴和Y轴伺服马达驱动用于喷涂助焊剂的喷枪运动；S7：在PCB预更换元件坐标处喷涂助焊剂；S8：工装夹具运动离开助焊剂喷涂区，完成助焊剂喷涂区工序；
所述PCB预热区工序包含如下步骤：
S10：经过助焊剂喷涂区工序后的工装夹具运动进入预热1区后停止；S20：预热1区加热PCB使板面温度上升到80℃-100℃；S30：工装夹具运动进入预热2区停止；S40：预热2区加热PCB使板面温度上升到120℃-150℃；S50：工装夹具运动离开预热2区，完成PCB预热区工序；
所述机器手拆焊区工序包含如下步骤：
S101：经过PCB预热区工序后的工装夹具运动到机器手拆焊区后停止；S102：机器手拆焊区的气缸驱动机器手拆焊区的运动轨道下降使得工装夹具落到机器手拆焊区的X-Y运动平台上；S103：机器手拆焊区的压紧气缸压紧工装夹具后由机器手拆焊区的X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到机器手拆焊区的视觉相机下方；S104：视觉相机读取PCB预更换元件坐标数据后机器手拆焊区的X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到机器手拆焊区的锡炉上方；S105：PCB预更换元件引脚和锡炉喷口上下相对后机器手拆焊区的锡炉伺服马达驱动电磁泵锡炉上升后锡炉波峰熔化预更换元件引脚。
作为本发明的一种优选实施方式：所述机器手拆焊区工序在步骤S105之后还包含如下步骤：
S106：机器手拆焊区的四轴机器手做平面运动使作业端的定制夹钳停在PCB的更换元件正上方；S107：四轴机器手向下运动使作业端的夹钳停在更换元件侧面；S107：机器手拆焊区的夹紧气缸驱动夹钳夹住PCB的更换元件；S108：四轴机器手向上运动后四轴机器手做平面运动将更换元件投到回收区；S109：四轴机器手运动到新元件盒上方后夹钳夹起新元件；S110：机器手拆焊区的视觉相机读取新元件坐标数据后四轴机器手带动新元件到PCB预更换元件位置上方；S111：四轴机器手保证新元件引脚和PCB焊盘精确对位后四轴机器手向下运动新元件引脚插入PCB焊盘；S112：机器手拆焊区的倾斜气缸驱动工装夹具单边上移实现脱锡后电磁泵锡炉下降；S113：机器手拆焊区的X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到初始位置；S114：机器手拆焊区的压紧气缸松开工装夹具后机器手拆焊区的气缸驱动机器手拆焊区的运动轨道上升；S115：机器手拆焊区的运动轨道托起工装夹具后工装夹具运动离开拆焊区，完成整个拆焊返修过程。
作为本发明的一种优选实施方式：所述步骤S4中工装夹具运动到助焊剂喷涂区后停止是通过碰触助焊剂喷涂区后的感应开关后停止；所述步骤S10中经过助焊剂喷涂区工序后的工装夹具运动进入预热1区后停止是通过程序控制停止；所述步骤S101中经过PCB预热区工序后的工装夹具运动到机器手拆焊区后停止是通过碰触机器手拆焊区的感应开关后停止。
作为本发明的一种优选实施方式：所述步骤S105中：PCB预更换元件引脚和锡炉喷口上下相对后的位置精度控制在±0.15mm；所述步骤S105中机器手拆焊区的锡炉伺服马达驱动电磁泵锡炉上升后锡炉波峰熔化预更换元件引脚的时间为2-4S。
作为本发明的一种优选实施方式：所述步骤S109中：四轴机器手运动到新元件盒上方后夹钳夹起新元件中的新元件引脚已粘有助焊剂；所述步骤S111中：四轴机器手保证新元件引脚和PCB焊盘精确对位的精度控制在±0.15mm。
作为本发明的一种优选实施方式：所述步骤S112中：机器手拆焊区的倾斜气缸驱动工装夹具单边上移后使得PCB的倾斜角为5度。
本发明有益效果是：
本发明公开的一种全自动返修拆焊方法，用于对贴装有电器元件的PCB进行拆焊返修，包含沿着生产方向依次设置执行的助焊剂喷涂区工序、PCB预热区工序和机器手拆焊区工序；如此一来，本发明的方案可以进行助焊剂喷涂，PCB预热和机器手拆焊，实现了可靠连续高效机械化的电器元件的拆除；
本发明公开的助焊剂喷涂区工序包含如下步骤：
S1：将PCB放入工装夹具；S2：将包含PCB的工装夹具放在接驳链条上；S3：接驳链条运动朝向生产方向运动；S4：工装夹具运动到助焊剂喷涂区后停止；S5：助焊剂喷涂程序启动；S6：助焊剂喷涂区的X轴和Y轴伺服马达驱动用于喷涂助焊剂的喷枪运动；S7：在PCB预更换元件坐标处喷涂助焊剂；S8：工装夹具运动离开助焊剂喷涂区，完成助焊剂喷涂区工序；如此一来，可以实现选择性的助焊剂喷涂，不浪费助焊剂。
本发明公开的PCB预热区工序包含如下步骤：
S10：经过助焊剂喷涂区工序后的工装夹具运动进入预热1区后停止；S20：预热1区加热PCB使板面温度上升到80℃-100℃；S30：工装夹具运动进入预热2区停止；S40：预热2区加热PCB使板面温度上升到120℃-150℃；S50：工装夹具运动离开预热2区，完成PCB预热区工序；本发明通过两次预热将PCB加热到最佳的拆焊温度和拆焊状态，为后续拆焊和元器件更换做了充足的准备；
本发明公开的机器手拆焊区工序包含如下步骤：
S101：经过PCB预热区工序后的工装夹具运动到机器手拆焊区后停止；S102：机器手拆焊区的气缸驱动机器手拆焊区的运动轨道下降使得工装夹具落到机器手拆焊区的X-Y运动平台上；S103：机器手拆焊区的压紧气缸压紧工装夹具后由机器手拆焊区的X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到机器手拆焊区的视觉相机下方；S104：视觉相机读取PCB预更换元件坐标数据后机器手拆焊区的X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到机器手拆焊区的锡炉上方；S105：PCB预更换元件引脚和锡炉喷口上下相对后机器手拆焊区的锡炉伺服马达驱动电磁泵锡炉上升后锡炉波峰熔化预更换元件引脚。到达机器手拆焊区后，通过机器手拆焊，非常高效可靠安全；通过视觉相机增加定位能力，通过X-Y运动平台使得定位更加可靠。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
本发明公开的一种全自动返修拆焊方法，用于对贴装有电器元件的PCB进行拆焊返修，PCB从左向右(从左至右定义为生产方向，也就是完成整个拆焊作业的PCB传输方向)依次完成助焊剂喷涂→PCB预热→机器手拆焊三个作业过程；
其包含如下步骤：
1.PCB放入工装夹具(治具)→工装夹具(含PCB)放在接驳链条(助焊剂喷涂前段)上→接驳链条运动→工装夹具(含PCB)运动到助焊剂喷涂区(感应接近开关)停止→助焊剂喷涂程序启动→X轴和Y轴伺服马达驱动喷枪运动→在PCB预更换元件坐标处喷涂助焊剂→工装夹具(含PCB)运动离开助焊剂喷涂区；
2.工装夹具(含PCB)运动进入预热1区(程序控制)停止→预热1区加热PCB使板面温度上升到80℃-100℃→工装夹具(含PCB)运动进入预热2区停止→预热2区加热PCB使板面温度上升到120℃-150℃→工装夹具(含PCB)运动离开预热2区；
3.工装夹具(含PCB)运动到机器手拆焊区(感应接近开关)停止→气缸驱动机器手拆焊区运动轨道下降→工装夹具(含PCB)落到X-Y运动平台上→气缸压紧工装夹具→X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到视觉相机下方→视觉相机读取PCB预更换元件坐标数据→X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到锡炉上方→PCB预更换元件引脚和锡炉喷口上下相对(位置精度±0.15mm)→伺服马达驱动电磁泵锡炉上升→锡炉波峰熔化预更换元件引脚(2-4s)；
4.四轴机器手做平面运动使作业端的定制夹钳(与更换元件对应)停在更换元件正上方→四轴机器手向下运动使作业端的夹钳停在更换元件侧面→气缸驱动夹钳夹住更换元件→四轴机器手向上运动(预更换元件引脚已熔化)→四轴机器手做平面运动将更换元件投到回收区→四轴机器手运动到新元件盒上方→夹钳夹起新元件(引脚粘有助焊剂)→视觉相机读取新元件坐标数据→四轴机器手带动新元件到PCB预更换元件位置上方→四轴机器手保证新元件引脚和PCB焊盘精确对位(位置精度±0.15mm)→四轴机器手向下运动新元件引脚插入PCB焊盘→气缸驱动工装夹具(PCB已更换元件)单边上移(PCB脱锡角度5度)→电磁泵锡炉下降；
5.X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到初始位置→气缸松开工装夹具→气缸驱动机器手拆焊区运动轨道上升→机器手拆焊区运动轨道托起工装夹具→工装夹具(含PCB)运动离开拆焊区，完成整个拆焊返修过程。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (6)

1.一种全自动返修拆焊方法，用于对贴装有电器元件的PCB进行拆焊返修，其特征在于：包含沿着生产方向依次设置执行的助焊剂喷涂区工序、PCB预热区工序和机器手拆焊区工序；
所述助焊剂喷涂区工序包含如下步骤：
S1：将PCB放入工装夹具；S2：将包含PCB的工装夹具放在接驳链条上；S3：接驳链条运动朝向生产方向运动；S4：工装夹具运动到助焊剂喷涂区后停止；S5：助焊剂喷涂程序启动；S6：助焊剂喷涂区的X轴和Y轴伺服马达驱动用于喷涂助焊剂的喷枪运动；S7：在PCB预更换元件坐标处喷涂助焊剂；S8：工装夹具运动离开助焊剂喷涂区，完成助焊剂喷涂区工序；
所述PCB预热区工序包含如下步骤：
S10：经过助焊剂喷涂区工序后的工装夹具运动进入预热1区后停止；S20：预热1区加热PCB使板面温度上升到80℃-100℃；S30：工装夹具运动进入预热2区停止；S40：预热2区加热PCB使板面温度上升到120℃-150℃；S50：工装夹具运动离开预热2区，完成PCB预热区工序；
所述机器手拆焊区工序包含如下步骤：
S101：经过PCB预热区工序后的工装夹具运动到机器手拆焊区后停止；S102：机器手拆焊区的气缸驱动机器手拆焊区的运动轨道下降使得工装夹具落到机器手拆焊区的X-Y运动平台上；S103：机器手拆焊区的压紧气缸压紧工装夹具后由机器手拆焊区的X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到机器手拆焊区的视觉相机下方；S104：视觉相机读取PCB预更换元件坐标数据后机器手拆焊区的X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到机器手拆焊区的锡炉上方；S105：PCB预更换元件引脚和锡炉喷口上下相对后机器手拆焊区的锡炉伺服马达驱动电磁泵锡炉上升后锡炉波峰熔化预更换元件引脚。
2.如权利要求1所述的一种全自动返修拆焊方法，其特征在于：所述机器手拆焊区工序在步骤S105之后还包含如下步骤：
S106：机器手拆焊区的四轴机器手做平面运动使作业端的定制夹钳停在PCB的更换元件正上方；S107：四轴机器手向下运动使作业端的夹钳停在更换元件侧面；S107：机器手拆焊区的夹紧气缸驱动夹钳夹住PCB的更换元件；S108：四轴机器手向上运动后四轴机器手做平面运动将更换元件投到回收区；S109：四轴机器手运动到新元件盒上方后夹钳夹起新元件；S110：机器手拆焊区的视觉相机读取新元件坐标数据后四轴机器手带动新元件到PCB预更换元件位置上方；S111：四轴机器手保证新元件引脚和PCB焊盘精确对位后四轴机器手向下运动新元件引脚插入PCB焊盘；S112：机器手拆焊区的倾斜气缸驱动工装夹具单边上移实现脱锡后电磁泵锡炉下降；S113：机器手拆焊区的X轴和Y轴伺服马达驱动工装夹具运动到初始位置；S114：机器手拆焊区的压紧气缸松开工装夹具后机器手拆焊区的气缸驱动机器手拆焊区的运动轨道上升；S115：机器手拆焊区的运动轨道托起工装夹具后工装夹具运动离开拆焊区，完成整个拆焊返修过程。
3.如权利要求1所述的一种全自动返修拆焊方法，其特征在于：所述步骤S4中工装夹具运动到助焊剂喷涂区后停止是通过碰触助焊剂喷涂区后的感应开关后停止；所述步骤S10中经过助焊剂喷涂区工序后的工装夹具运动进入预热1区后停止是通过程序控制停止；所述步骤S101中经过PCB预热区工序后的工装夹具运动到机器手拆焊区后停止是通过碰触机器手拆焊区的感应开关后停止。
4.如权利要求1所述的一种全自动返修拆焊方法，其特征在于：所述步骤S105中：PCB预更换元件引脚和锡炉喷口上下相对后的位置精度控制在±0.15mm；所述步骤S105中机器手拆焊区的锡炉伺服马达驱动电磁泵锡炉上升后锡炉波峰熔化预更换元件引脚的时间为2-4S。
5.如权利要求2所述的一种全自动返修拆焊方法，其特征在于：所述步骤S109中：四轴机器手运动到新元件盒上方后夹钳夹起新元件中的新元件引脚已粘有助焊剂；所述步骤S111中：四轴机器手保证新元件引脚和PCB焊盘精确对位的精度控制在±0.15mm。
6.如权利要求2所述的一种全自动返修拆焊方法，其特征在于：所述步骤S112中：机器手拆焊区的倾斜气缸驱动工装夹具单边上移后使得PCB的倾斜角为5度。
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