CN109365939B - 自动化选择性波峰焊机 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种自动化选择性波峰焊机，包括主框架，所述主框架内部空间的底部设置有底部移载平台，所述底部移载平台包括x轴组件和y轴组件，所述主框架内部空间的顶部设置有输送机构，所述输送机构包括运输组件和宽窄调节组件，所述底部移载平台与所述输送机构之间设置有焊接结构，所述焊接结构包括焊锡槽体和喷嘴，所述喷嘴设置于所述运输组件的下方，所述焊锡槽体通过升降模组与所述底部移载平台连接。通过将驱动平台设置于装置底部，将整个设备的体积缩小了30%，实现了设备的小型化。宽度调节机构实现模组组合生产，满足不同种类基板的焊接需求。整个装置自动化程度高，机构紧凑简洁。
Description
技术领域
本发明涉及一种波峰焊机，尤其涉及一种自动化选择性波峰焊机，属于电子元件加工领域。
背景技术
随着电子产品的发展，因各种功能及使用条件的约束，PCB 上的元件呈现多样化的趋势，有全部通孔插件PCB，有全部贴片 PCB，还有插贴混装PCB，目前的工艺过程是全部通孔插件 PCB 用波峰焊机焊接；全部贴片PCB 用回流焊机焊接；插贴混装 PCB 分两种情况，插贴混装元件在PCB 同一面的先用回流焊机焊接贴装元件，再用波峰焊机焊接插装元件；插贴混装元件不在PCB同一面的先用回流焊机焊接贴装元件，再用手工焊接插装元件，因为如用波峰焊机焊接插装元件，会影响焊接过的贴装元件。PCB选择性波峰焊接设备就是解决插贴混装元件不在 PCB 同一面的手工焊接问题。
目前的选择性波峰焊机为了实现搬运、定位、喷涂松香、焊接、搬出等工序，往往体积庞大、设备复杂，移动、使用起来都很不方便。由于电子加工领域的特殊性，生产的基板往往规格不同，现有的波峰焊机适配性不足，难以通用于不同规格的基板生产。
此外，波峰焊作为传统的焊接设备，本身就一直存在着焊接品质隐患，喷嘴表面容易氧化、喷流高度不足、焊锡需要人工定时添加等问题也限制了选择性波峰焊机的生产质量和生产效率。
综上所述，针对现有技术的不足，如何解决现有的质量隐患问题，提出一种适配性强、结构紧凑、并且高度自动化的选择性波峰焊机，就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种适配性强、结构紧凑并且高度自动化的选择性波峰焊机。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：
一种自动化选择性波峰焊机，包括主框架，所述主框架内部空间的底部设置有底部移载平台，所述底部移载平台包括x轴组件和y轴组件，所述主框架内部空间的顶部设置有输送机构，所述输送机构包括运输组件和宽窄调节组件，所述底部移载平台与所述输送机构之间设置有焊接结构，所述焊接结构包括焊锡槽体和喷嘴，所述喷嘴设置于所述运输组件的下方，所述焊锡槽体通过升降模组与所述底部移载平台连接。
优选地，所述x轴组件包括一对平行设置的x轴滑轨、x轴滑块和x轴电机，所述x轴滑块设置于所述x轴滑轨上，所述x轴电机固定设置于所述x轴滑块上。
优选地，所述x轴滑轨上设置有齿条，所述x轴滑块底部设置有齿轮，所述x轴电机与所述齿轮传动连接，所述齿轮与所述齿条啮合。
优选地，所述y轴组件包括一对平行设置的y轴滑轨、y轴滑块和y轴电机，所述y轴滑轨垂直于所述x轴滑轨，所述y轴滑轨固定设置于所述x轴滑块上，所述y轴滑块与所述y轴滑块活动连接，所述y轴电机与所述y轴滑轨传动连接。
优选地，所述升降模组设置于所述y轴滑块上。
优选地，所述焊锡槽体的侧面设置有升降马达，所述升降马达与所述升降模组传动连接。
优选地，所述运输组件包括一对平行设置的导轨，所述导轨底部设置有导轮。
优选地，所述宽窄调节组件为一对平行设置的伸缩杆，所述伸缩杆垂直于所述滑轨设置，所述伸缩杆两端设置有马达，所述伸缩杆与所述马达传动连接。
优选地，所述喷嘴上套设有氮气保护装置，所述喷嘴上方设置有喷嘴自动清洁装置，所述焊锡槽体上方设置有自动加锡装置。
优选地，所述主框架外顶部覆盖有顶部板，周侧覆盖有前面板、后面板和侧面板，所述侧面板上开设有进料口和出料口，所述进料口和出料口的位置与所述载物平台对应，顶部板上设置有监控器和报警灯，所述主框架的侧面连接有显示器。
本发明技术方案的优点主要体现在：通过将驱动平台设置于装置底部，将整个设备的体积缩小了30%，实现了设备的小型化。宽度调节机构实现模组组合生产，满足不同种类基板的焊接需求。通过设置喷嘴自动清洗装置、焊锡自动添加装置，实现了装置的自动化，减少了人工操作。通过设置氮气保护装置，保证了焊接质量。整个装置自动化程度高，机构紧凑简洁，具有很强的适用性和广阔的应用前景，具有很高的使用及推广价值。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的整体结构左视图。
图3是本发明的整体结构前视图。
图4是本发明的焊接结构示意图。
图5是本发明的输送结构示意图。
图6是本发明的底部移载平台结构示意图。
图7是本发明的底部移载平台与焊接结构连接示意图。
图8是本发明的自动加锡装置结构示意图。
图9是本发明的氮气保护装置结构示意图。
图10是本发明的喷嘴自动清洁装置结构示意图。
其中：1-主框架；2-x轴滑轨；3-x轴滑块；4-x轴电机；5-y轴滑轨；6-y轴滑块；8-升降模组；9-焊锡槽体；10-喷嘴；11-升降马达；12-导轨；13-导轮；14-伸缩杆；15-氮气保护装置；16-顶部板；17-前面板、18-后面板；19-侧面板；20-进料口；21-出料口；22-监控器；23-报警灯；24-显示器，25-PLC控制箱；26-锡轮；27-定位孔；28-导向轮；29-主动压轮；30-锡线导管；31-氮气流通管道；32-基座；33-遮板；34-纳米环；35-氮气罩；36-缓冲腔；37-震动器；38-草酸盒；39-进料丝杆；40-驱动马达；41-联轴器；42-排风口。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
实施例1：
如图1至7所示，本发明揭示了一种自动化选择性波峰焊机，包括主框架1，主框架1内部空间的底部设置有底部移载平台，如图6所示，相较于现有技术中将驱动装置设置于侧面的方式，本发明的底部移载平台可以使得设备体积减小30%。底部移载平台包括x轴组件和y轴组件，用于实现水平方向上的移动。
x轴组件包括一对平行设置的x轴滑轨2、x轴滑块3和x轴电机4，x轴滑块3设置于x轴滑轨2上，x轴电机4固定设置于x轴滑块3上。x轴滑轨2上设置有齿条，x轴滑块3底部设置有齿轮，x轴电机4与齿轮传动连接，齿轮与齿条啮合。电机带动x轴滑块3沿x轴滑轨2滑动。
y轴组件包括一对平行设置的y轴滑轨5、y轴滑块6和y轴电机，y轴滑轨5垂直于x轴滑轨2，y轴滑轨5固定设置于x轴滑块3上，y轴滑块6与y轴滑块6活动连接，y轴电机与y轴滑轨5传动连接。
主框架1内部空间的顶部设置有输送机构，输送机构包括运输组件和宽窄调节组件，运输组件包括一对平行设置的导轨12，导轨12的底部设置有导轮13，用于搬送PCBA基板，宽窄调节组件为一对平行设置的伸缩杆14，伸缩杆14垂直于滑轨设置，伸缩杆14两端设置有马达，伸缩杆14与马达传动连接，从而可以自动调节轨道的宽窄，以对应不同规格基板的生产。
底部移载平台与输送机构之间设置有焊接结构，焊接结构包括焊锡槽体9和喷嘴10，喷嘴10设置于运输组件的下方，焊锡槽体9通过升降模组8与底部移载平台连接。升降模组8设置于y轴滑块6上。焊锡槽体9的侧面设置有升降马达11，升降马达11与升降模组8传动连接。焊锡槽体9在升降马达11的驱动下实现升降操作。
上述底部移载平台、输送机构、焊接结构均设置于主框架1内，主框架1外顶部覆盖有顶部板16，周侧覆盖有前面板17、后面板18和侧面板19，侧面板19上开设有进料口20和出料口21，进料口20和出料口21的位置与载物平台对应，从而可以将本装置与流水线对接。顶部板16上设置有监控器22和报警灯23，主框架1的侧面连接有显示器24，设备外还连接着PLC控制箱25，操作人员通过监控器22监控设备情况，并通过显示器24操作发出指令。
实施例2：主体框架、内部结构和外部结构和实施例1相同，此外，如图4所示，喷嘴10上套设有氮气保护装置15，氮气保护装置的具体结构如图9所示，包括基座32、氮气罩35、纳米环34和氮气流通管道31，基座32套设于波峰焊喷嘴10外的底部位置，氮气罩35套设于波峰焊喷嘴10外的顶部位置，导流筒和氮气罩35之间设置有氮气进口，氮气流通管道31与氮气进口连通，纳米环34设置于氮气流通管道31与氮气进口之间。氮气进口处设置有遮板33，加设遮板33的目的在于防止焊接过程中的松香附着在纳米环34的表面，影响纳米环34的使用寿命。氮气从氮气流通管道31流入，经过氮气缓冲腔36缓冲，经过纳米环34过滤，再沿着遮板33与纳米环34之间的氮气流通通道向下流动，然后由于氮气较轻，会沿着遮板33和氮气罩35的内壁上升，从而实现对喷嘴10整体的保护。通过氮气气氛的保护，从根本上避免了焊料的氧化；焊后无残留物，实现了彻底的免清洗工艺，节省了清洗设备的投资及清洗设备所需的材料费、操作费，也减少了对环境的污染。在氮气的保护下，降低了焊接的不良率，形成的焊点寿命较长。此外，和其他氮气保护装置15相比，本发明的氮气耗量低，降低了生产成本，并且利用了纳米环34过滤氮气，整个设备的结构相较于传统设备结构更加简洁。
在本实施例中，焊锡槽体9上方还设置有自动加锡装置，具体包括锡轮26、导向组件、传动组件和锡线导管30，如图8所示，锡轮26、导向组件、传动组件和锡线导管30均固定于安装板上，导向组件包括导向轮28和定位孔27，传动组件包括主动压轮29，锡轮26上缠绕有锡线，锡线依次经过导向组件、传动组件和锡线导管30进入焊锡槽体9。通过液位感应器监测得到焊锡槽体9内的锡液高度，从而及时控制输送装置输送锡线或停止输送锡线到焊锡槽体9内，保证了锡液高度在预设高度范围值内；且整个加锡过程无需人工操作。避免了因为操作人员疏忽造成了产品质量问题。操作人员只需在警报响时及时将锡料卷安装在锡轮26轴上即可，操作简便。
此外，在喷嘴10上方还可设置喷嘴10自动清洁装置，如图10所示，包括下部敞口的盒体、草酸盒38、震动器37、驱动马达40以及进料丝杆39，草酸盒38和震动器37均固定设置于盒体的上表面，震动器37与草酸盒38的一个侧面固定连接，驱动马达40通过联轴器41与进料丝杆39传动连接，传动丝杆从盒体的侧面垂直贯穿盒体，草酸盒38下方设有下料口，下料口位于进料丝杆39的正上方。通过设置震动器37和进料丝杆39，使得草酸能够顺畅均匀的滴落到喷嘴10表面，清洁效果好；清洁过程中产生的废气通过排风口42排出，减少了对操作人员的健康损害；通过控制器设定好的程序自动定时清洁喷嘴10表面的氧化物，改变了传统的人工清洁喷嘴10的方式，自动化程度高，不仅改善了加工质量，也提升了设备稼动率，避免了每隔一段时间的停产清洁，提高了流水线的产能。
本装置的喷嘴10还附带有校准装置，用以实现自动校准焊锡的波峰高度，具体而言，是通过设置一定高度的感应点，当焊锡的波峰高度达到感应点的高度时，程序记录下波峰焊电机的频率，保持记录的频率从而实现波峰高度的稳定。具体的感应点高度可以根据需要设定。
本发明技术通过将驱动平台设置于装置底部，将整个设备的体积缩小了30%，实现了设备的小型化。宽度调节机构实现模组组合生产，满足不同种类基板的焊接需求。通过设置喷嘴自动清洗装置、焊锡自动添加装置，实现了装置的自动化，减少了人工操作。通过设置氮气保护装置，保证了焊接质量。整个装置自动化程度高，机构紧凑简洁，具有很强的适用性和广阔的应用前景，具有很高的使用及推广价值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种自动化选择性波峰焊机，其特征在于：包括主框架，所述主框架内部空间的底部设置有底部移载平台，所述底部移载平台包括x轴组件和y轴组件，所述主框架内部空间的顶部设置有输送机构，所述输送机构包括运输组件和宽窄调节组件，所述底部移载平台与所述输送机构之间设置有焊接结构，所述焊接结构包括焊锡槽体和喷嘴，所述喷嘴设置于所述运输组件的下方，所述焊锡槽体通过升降模组与所述底部移载平台连接; 所述喷嘴上套设有氮气保护装置，所述喷嘴上方设置有喷嘴自动清洁装置，所述焊锡槽体上方设置有自动加锡装置；氮气保护装置包括基座、氮气罩、纳米环和氮气流通管道，基座套设于波峰焊喷嘴外的底部位置，氮气罩套设于波峰焊喷嘴外的顶部位置，导流筒和氮气罩之间设置有氮气进口，氮气流通管道与氮气进口连通，纳米环设置于氮气流通管道与氮气进口之间，氮气进口处设置有遮板，自动加锡装置包括锡轮、导向组件、传动组件和锡线导管，锡轮、导向组件、传动组件和锡线导管均固定于安装板上，导向组件包括导向轮和定位孔，传动组件包括主动压轮，锡轮上缠绕有锡线，锡线依次经过导向组件、传动组件和锡线导管进入焊锡槽体;通过液位感应器监测得到焊锡槽体内的锡液高度，从而及时控制输送装置输送锡线或停止输送锡线到焊锡槽体内，自动清洁装置，包括下部敞口的盒体、草酸盒、震动器、驱动马达以及进料丝杆，草酸盒和震动器均固定设置于盒体的上表面，震动器与草酸盒的一个侧面固定连接，驱动马达通过联轴器与进料丝杆传动连接，传动丝杆从盒体的侧面垂直贯穿盒体，草酸盒下方设有下料口，下料口位于进料丝杆的正上方。
2.根据权利要求1所述的自动化选择性波峰焊机，其特征在于：所述x轴组件包括一对平行设置的x轴滑轨、x轴滑块和x轴电机，所述x轴滑块设置于所述x轴滑轨上，所述x轴电机固定设置于所述x轴滑块上。
3.根据权利要求2所述的自动化选择性波峰焊机，其特征在于：所述x轴滑轨上设置有齿条，所述x轴滑块底部设置有齿轮，所述x轴电机与所述齿轮传动连接，所述齿轮与所述齿条啮合。
4.根据权利要求3所述的自动化选择性波峰焊机，其特征在于：所述y轴组件包括一对平行设置的y轴滑轨、y轴滑块和y轴电机，所述y轴滑轨垂直于所述x轴滑轨，所述y轴滑轨固定设置于所述x轴滑块上，所述y轴滑块与所述y轴滑块活动连接，所述y轴电机与所述y轴滑轨传动连接。
5.根据权利要求4所述的自动化选择性波峰焊机，其特征在于：所述升降模组设置于所述y轴滑块上。
6.根据权利要求5所述的自动化选择性波峰焊机，其特征在于：所述焊锡槽体的侧面设置有升降马达，所述升降马达与所述升降模组传动连接。
7.根据权利要求6所述的自动化选择性波峰焊机，其特征在于：所述运输组件包括一对平行设置的导轨，所述导轨底部设置有导轮。
8.根据权利要求7所述的自动化选择性波峰焊机，其特征在于：所述宽窄调节组件为一对平行设置的伸缩杆，所述伸缩杆垂直于所述导轨设置，所述伸缩杆两端设置有马达，所述伸缩杆与所述马达传动连接。
9.根据权利要求1所述的自动化选择性波峰焊机，其特征在于：所述主框架外顶部覆盖有顶部板，周侧覆盖有前面板、后面板和侧面板，所述侧面板上开设有进料口和出料口，所述进料口和出料口的位置与所述输送机构对应，顶部板上设置有监控器和报警灯，所述主框架的侧面连接有显示器。
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