CN109365942A - 自动焊锡设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动焊锡设备，包括传动模块、助焊剂喷涂模块、预热模块、焊接模块、冷却模块、排气模块和主控制器；传动模块包括电机和皮带式输送带，皮带式输送带套在电机上，由电机带动皮带式输送带移动，电机与主控制器连接；助焊剂喷涂模块包括储液罐、压力泵、电磁阀、炉体和喷雾头，炉体上安装喷雾头，喷雾头的进口与压力泵的出口连接，压力泵的进口与储液罐连通；预热模块包括加热器和温度传感器；焊接模块为波峰焊机，波峰焊机设有锡槽、导流槽、锡液喷嘴和电机，锡槽底部设有电机，锡槽通过导流槽与锡液喷嘴连接；冷却模块为风扇；排气模块包括排气管和排气阀，排气管进口出装有排气阀。

Description

自动焊锡设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及焊锡技术领域，具体是自动焊锡设备及其控制方法。

背景技术

焊锡是在焊接线路中连接电子元器件的重要工业原材料，是一种熔点较低的焊料，主要指用锡基合金做的焊料。焊锡的制作方法是先用熔融法制锭，然后压力加工成材。

焊锡广泛应用于电子工业、家电制造业、汽车制造业、维修业和日常生活中。

焊锡材料是电子行业的生产与维修工作中必不可少的，通常来说，常用焊锡材料有锡铅合金焊锡、加锑焊锡、加镉焊锡、加银焊锡、加铜焊锡。

标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香芯焊锡线或焊锡丝。在焊锡中加入了助焊剂。这种助焊剂是由松香和少量的活性剂组成。

焊接作业时温度的设定非常重要。焊接作业最适合的温度是在使用的焊接的熔点+50度。烙铁头的设定温度，由于焊接部分的大小，电烙铁的功率和性能，焊锡的种类和线型的不同，在上述温度的基础上还要增加100度为宜。

焊锡主要的产品分为焊锡丝，焊锡条，焊锡膏三个大类。应用于各类电子焊接上，适用于手工焊接，波峰焊接，回流焊接等工艺上。

目前市场上用来焊接固定PCB上的元器件的焊接设备主要有两种：波峰焊和回流焊。

波峰焊，是将熔化的软钎焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有元器件的PCB通过焊料波峰，实现元器件引脚与PCB 焊盘间机械与电气连接的软钎焊，波峰焊主要用于通孔插装组件和采用混合组装方式的表面组装组件的焊接。传统的波峰焊采用电机驱动熔融的锡料，机件磨损大、焊料氧化浪费严重，而采用电磁泵以电磁场驱动，则任何活动部件、焊料氧化少，流动平稳，是前沿的驱动技术。

选择焊是波峰焊的个分支，又称为焊接机器人，主要针对高精度、高制程重复性、高可靠性的电子产品焊接，应用于如程控交换机、汽车电子、航空航天等域，通过对每个焊点的所有工艺参数（如座标，速度、温度、流量、角度、时间等）的可编程精确控制，实现高价值电子产品的精密焊接。

回流焊，也叫再流焊，是伴随微型化电子产品的出现而发展起来的焊接产品，主要应用于各类表面组装元器件的焊接。这种焊接技术使用的焊料是焊锡膏。先预先在PCB盘上涂上适量和适当形式的焊锡膏，把SMT元器件贴放到相应位置（由于焊锡膏具有定粘性，可以使元器件固定）；然后让贴装好元器件的PCB 进入回流焊设备，依靠传送系统将PCB通过设备炉腔里各个设定的温度区域；后焊锡膏经过干燥、预热、熔化、浸润、冷却，从而将元器件焊接到PCB上。

现代电子焊接技术的发展历程中，正经历从有铅焊接技术向铅焊接技术的转变。焊接技术的这项演变趋势直接带来了两个结果：是对SMT 技术来说，铅化要求的焊接艺更加苛刻，工艺窗口急剧缩小，并且元器件的集成度越来越高，要求焊接工艺参数越来越精确。一般来讲，铅工艺允许的误差范围比有铅工艺要小半；二是对THT 技术来说，通孔元器件（尤其是大热容量或细间距元器件）的焊接难度越来越大，特别是对铅和高可靠性要求的产品。

传统的焊机动化程度不高，焊接性能有限，而且人工焊接的生产效率不高，且对焊接人员的技术要求也较高，产品质量的可靠性不易保证。

发明内容

本发明公开了一种自动焊锡设备及其控制方法，实现了助焊剂喷涂、PCB预热和选择焊接的一体化和全自动化，提高了焊接的灵活性和焊接质量，可以无缝地嵌入到企业的流水式生产线上进行焊接生产。

本发明通过下述技术方案实现：

一种自动焊锡设备，包括传动模块、助焊剂喷涂模块、预热模块、焊接模块、冷却模块、排气模块和主控制器；

传动模块包括电机和皮带式输送带，皮带式输送带套在电机上，由电机带动皮带式输送带移动，电机与主控制器连接；

助焊剂喷涂模块包括储液罐、压力泵、电磁阀、炉体和喷雾头，炉体上安装喷雾头，喷雾头的进口与压力泵的出口连接，压力泵的进口与储液罐连通，喷雾头出口设有电磁阀，电磁阀与主控制器连接，储液罐内装有助焊剂；

预热模块包括加热器和温度传感器，加热器和温度传感器分别与主控制器连接；

焊接模块为波峰焊机，波峰焊机设有锡槽、导流槽、锡液喷嘴和电机，锡槽底部设有电机，锡槽通过导流槽与锡液喷嘴连接，锡液喷嘴出口出设有电磁阀与主控制器连接，电机与主控制器连接；

冷却模块为风扇，风扇与主控制模块连接；

排气模块包括排气管和排气阀，排气管进口出装有排气阀，排气阀与主控制器连接。

所述传动模块的开口和出口处设有检测器，检测器与主控制器连接。

所述检测器为接近式位置传感器。

所述加热器采用强制热风对流、电热板对流、电热棒加热或红外加热。

所述助焊剂为液体松香水。

所述自动焊锡设备，其控制方法包括以下步骤：

（1）将待焊接装有元器件的印制板放上皮带式传输带，进入助焊剂喷涂区域，主控制器控制助焊剂喷涂模块按照预定程序对装有元器件的印制板进行助焊剂喷涂；

（2）喷涂完毕，装有元器件的印制板进入预热区域，预热模块按照预定程序对装有元器件的印制板进行预热，达到设定温度后，温度传感器将检测到的温度信号发到主控制器，主控制器控制传动模块将装有元器件的印制板进入焊接区域；

（3）波峰焊机设有锡槽、导流槽、锡液喷嘴和电机，通过锡槽将锡条溶成液态，利用电机搅动形成波，锡液经过导流槽，在锡泵持续泵送的压力作用下，由锡液喷嘴喷出确定高度，实现焊接；

（4）焊接完成后，主控制器控制传动模块将装有元器件的印制板进入冷却区域，用风扇对装有元器件的印制板进行冷却，同时打开排气管的排气阀进行排气；

（5）冷却完毕，装有元器件的印制板进入下个工段进行加工。

本发明的优点是：

1、能无缝地嵌入到流水式生产线上，又能在运动中按照工艺流程实现焊接功能，实现了结构和功能的完美结合；

2各功能模块设计充分考虑波峰焊工艺的连贯性，减少了人工操作、等待等中间环节，提高了自动化生产水平和生产效卒；

3、增加导流槽，大大减少了黑粉和豆腐渣状氧化物；

4、维护方便，不用天天捞氧化物，可根据情况一周或更长时间清理一次。

附图说明

图1是本发明自动焊锡设备的结构示意图；

其中，图中标号及名称为：传动模块-1、助焊剂喷涂模块-2、预热模块-3、焊接模块-4、冷却模块-5、主控制器-6、排气模块-7、检测器-8、装有元器件的印制板-9。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明的实施案例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图一：

一种自动焊锡设备，包括传动模块1、助焊剂喷涂模块2、预热模块3、焊接模块4、冷却模块5、排气模块7和主控制器6；

传动模块1包括电机和皮带式输送带，皮带式输送带套在电机上，由电机带动皮带式输送带移动，电机与主控制器6连接；

助焊剂喷涂模块2包括储液罐、压力泵、电磁阀、炉体和喷雾头，炉体上安装喷雾头，喷雾头的进口与压力泵的出口连接，压力泵的进口与储液罐连通，喷雾头出口设有电磁阀，电磁阀与主控制器6连接，储液罐内装有助焊剂；

预热模块3包括加热器和温度传感器，加热器和温度传感器分别与主控制器6连接；

焊接模块4为波峰焊机，波峰焊机设有锡槽、导流槽、锡液喷嘴和电机，锡槽底部设有电机，锡槽通过导流槽与锡液喷嘴连接，锡液喷嘴出口出设有电磁阀与主控制器连接，电机与主控制器6连接；

冷却模块5为风扇，风扇与主控制器6连接；

排气模块7包括排气管和排气阀，排气管进口出装有排气阀，排气阀与主控制器6连接。

所述传动模块1的开口和出口处设有检测器8，检测器8与主控制器6连接。

所述检测器8为接近式位置传感器。

所述加热器采用强制热风对流、电热板对流、电热棒加热或红外加热。

所述助焊剂为液体松香水。

所述自动焊锡设备，其控制方法包括以下步骤：

（1）将待焊接装有元器件的印制板放上皮带式传输带，进入助焊剂喷涂区域，主控制器控制助焊剂喷涂模块按照预定程序对装有元器件的印制板进行助焊剂喷涂；

（2）喷涂完毕，装有元器件的印制板进入预热区域，预热模块按照预定程序对装有元器件的印制板进行预热，达到设定温度后，温度传感器将检测到的温度信号发到主控制器，主控制器控制传动模块将装有元器件的印制板进入焊接区域；

（3）波峰焊机设有锡槽、导流槽、锡液喷嘴和电机，通过锡槽将锡条溶成液态，利用电机搅动形成波，锡液经过导流槽，在锡泵持续泵送的压力作用下，由锡液喷嘴喷出确定高度，实现焊接；

（4）焊接完成后，主控制器控制传动模块将装有元器件的印制板进入冷却区域，用风扇对装有元器件的印制板进行冷却，同时打开排气管的排气阀进行排气；

（5）冷却完毕，装有元器件的印制板进入下个工段进行加工。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动焊锡设备，其特征在于，包括传动模块、助焊剂喷涂模块、预热模块、焊接模块、冷却模块、排气模块和主控制器；

传动模块包括电机和皮带式输送带，皮带式输送带套在电机上，由电机带动皮带式输送带移动，电机与主控制器连接；

助焊剂喷涂模块包括储液罐、压力泵、电磁阀、炉体和喷雾头，炉体上安装喷雾头，喷雾头的进口与压力泵的出口连接，压力泵的进口与储液罐连通，喷雾头出口设有电磁阀，电磁阀与主控制器连接，储液罐内装有助焊剂；

预热模块包括加热器和温度传感器，加热器和温度传感器分别与主控制器连接；

焊接模块为波峰焊机，波峰焊机设有锡槽、导流槽、锡液喷嘴和电机，锡槽底部设有电机，锡槽通过导流槽与锡液喷嘴连接，锡液喷嘴出口出设有电磁阀与主控制器连接，电机与主控制器连接；

冷却模块为风扇，风扇与主控制模块连接；

排气模块包括排气管和排气阀，排气管进口出装有排气阀，排气阀与主控制器连接。

2.根据权利要求1所述自动焊锡设备，其特征在于：所述传动模块的开口和出口处设有检测器，检测器与主控制器连接。

3.根据权利要求2所述自动焊锡设备，其特征在于：所述检测器为接近式位置传感器。

4.根据权利要求1所述自动焊锡设备，其特征在于：所述加热器采用强制热风对流、电热板对流、电热棒加热或红外加热。

5.根据权利要求1所述自动焊锡设备，其特征在于：所述助焊剂为液体松香水。

6.根据权利要求1所述自动焊锡设备，其特征在于：其控制方法包括以下步骤：

（1）将待焊接装有元器件的印制板放上皮带式传输带，进入助焊剂喷涂区域，检测器检测到装有元器件的印制板进入，检测器将检测到的位置信号发到主控制器，主控制器控制助焊剂喷涂模块按照预定程序对装有元器件的印制板进行助焊剂喷涂；

（2）喷涂完毕，装有元器件的印制板进入预热区域，预热模块按照预定程序对装有元器件的印制板进行预热，达到设定温度后，温度传感器将检测到的温度信号发到主控制器，主控制器控制传动模块将装有元器件的印制板进入焊接区域；

（3）波峰焊机设有锡槽、导流槽、锡液喷嘴和电机，通过锡槽将锡条溶成液态，利用电机搅动形成波，锡液经过导流槽，在锡泵持续泵送的压力作用下，由锡液喷嘴喷出确定高度，实现焊接；

（4）焊接完成后，主控制器控制传动模块将装有元器件的印制板进入冷却区域，用风扇对装有元器件的印制板进行冷却，同时打开排气管的排气阀进行排气；

（5）冷却完毕，装有元器件的印制板进入下个工段进行加工。