CN110744161B - 基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机，包括可伸缩电连接器夹具、可转换烙铁机械手、三维激光扫描仪、中心控制器；可转换烙铁机械手包括适用于不同焊杯直径的烙铁头；可伸缩电连接器夹具用于装夹待处理电连接器，并通过传送带将所述电连接器传送至指定位置；三维激光扫描仪探测所述电连接器焊杯直径及排布，将探测数据发送至中心控制器；中心控制器根据电连接器焊杯排布及直径，确定搪锡方案，并按照搪锡方案选择烙铁头，完成每个焊杯的搪锡。
Description
技术领域
本发明涉及电装领域，特别涉及一种基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机。
背景技术
电连接器广泛应用于各类电缆、整机等，目前市场上的电连接器焊杯均有镀金处理，而镀金层在搪锡过程中会发生金脆现象。金脆易导致电子产品的质量隐患，因此航天标准要求，装焊前对电连接器焊杯进行搪锡除金处理。
现今的搪锡设备主要是基于锡锅浸润搪锡的原理，将元器件引脚直接伸进锡锅进行搪锡；对细密引脚间距或者无引脚的器件主要采用拖焊浸没的原理对其引脚进行搪锡；但由于各类电连接器形状尺寸不一，焊杯与电连接器壳体的相对位置各有差异采用锡锅搪锡的技术很难应用于电连接器搪锡。因此目前在航天领域内，对电连接器的搪锡仍多采取人工操作进行。人工操作会根据人员技能水平、质量意识的不同导致产品质量上的差异，同时搪锡时间、锡量使用也难以把控，这些问题都直接导致产品质量差异，生产效率不高。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机。
本发明解决技术的方案是：基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机，包括可伸缩电连接器夹具、可转换烙铁机械手、三维激光扫描仪、中心控制器；
可转换烙铁机械手包括适用于不同焊杯直径的烙铁头；
可伸缩电连接器夹具用于装夹待处理电连接器，并通过传送带将所述电连接器传送至指定位置；
三维激光扫描仪探测所述电连接器焊杯直径及排布，将探测数据发送至中心控制器；
中心控制器根据电连接器焊杯排布及直径，确定搪锡方案，并按照搪锡方案选择烙铁头，完成每个焊杯的搪锡。
优选的，所述的可伸缩电连接器夹具包括矩形夹具和圆形夹具，分别用于装夹矩形电连接器和圆形电连接器；所述的矩形夹具和圆形夹具均可伸缩，以适应不同的电连接器外形尺寸。
优选的，所述的圆形夹具包括三片弧形夹片以及用于控制弧形夹片径向伸缩的伸缩机构；所述的三片弧形夹片曲率相同且中心对称排布；
优选的，所述的矩形夹具包括两个矩形夹片以及用于控制其中一个矩形夹片从而改变矩形夹具间距的伸缩机构。
优选的，所述的可转换烙铁机械手包括适用于不同焊杯直径的烙铁头，机械臂、转盘、贮锡箱；
贮锡箱安装在机械臂上且与固定在转盘上的每个烙铁头连通，所述的转盘与贮锡箱连接；转盘能够在中心控制器的控制下将选定的烙铁头旋转到位，并在机械臂的带动下运动至搪锡位置。
优选的，所述的烙铁头包括0.5mm、1mm、2mm直径烙铁头。
优选的，所述的中心控制器通过下述方式完成每个焊杯的搪锡：
确定搪锡方案，即根据焊杯排布数据确定搪锡路径，根据焊杯直径数据分析搪锡所需的烙铁头及搪锡时间，接收外部输入的搪锡温度；
按照搪锡路径上的搪锡顺序，控制可转换烙铁机械手转换至所需的烙铁头；并控制该烙铁头加温至所述的搪锡温度；
烙铁头加温到位后，控制可转换烙铁机械手到达搪锡位置，并按照确定的搪锡时间控制出锡，完成一次搪锡；以此类推，直至完成搪锡路径上所有焊杯的搪锡。
优选的，按照如下原则选取搪锡所需的烙铁头：
对于直径≤0.6mm的焊杯，选用0.5mm直径烙铁头；对于0.6mm＜直径≤1.5mm的焊杯，选用1mm直径烙铁头；对于直径＞1.5mm的焊杯，选用2mm直径烙铁头。
优选的，按照如下原则确定搪锡时间：
针对直径≤0.6mm、0.6mm＜直径≤1.5mm、直径＞1.5mm的焊杯，搪锡时间分别设置为1s～1.5s、1.5s～2s、2s～3s。
优选的，还包括连接器贮存箱，该贮存箱内存放电连接器，冗余设计夹具事先在贮存箱内将待搪锡连接器夹取到位，提高搪锡效率。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明针对现有机械技术在电连接器搪锡上的不适应性，加之手工操作低效率、质量的不一致性和不可控性，本着提高搪锡质量、提高搪锡效率的目标出发，专门针对电连接器而发明了一种自动搪锡机。本发明为提高通用性，设计可实现不同形状尺寸的电连接器的自动搪锡机，且对搪锡温度、搪锡时间、锡量使用均可控制，提高产品质量，提升生产效率，本发明设备可实现电连接器自动搪锡，结构设计合理，可广泛应用。
附图说明
图1为本发明所提供的基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机的架构；
图2为本发明所提供的基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机的实物效果图；
图3为本发明所提供的可伸缩电连接器夹具加持方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-3及实施例对本发明作进一步阐述。
本发明所提供的基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机，其包括：可伸缩电连接器夹具、可转换烙铁机械手、三维激光扫描仪、中心控制器等。该设备可实现不同形状尺寸的电连接器的自动搪锡，且对搪锡温度、搪锡时间、锡量使用均可控制，提高产品质量，提升生产效率。
可伸缩电连接器夹具可实现不同形状尺寸的电连接器的自动搪锡，电连接器夹具分为圆形夹具和矩形夹具两类，均可根据电连接器的实际外形尺寸伸缩固定产品，具体如图3所示，圆形夹具包括三片弧形夹片以及用于控制弧形夹片径向伸缩的伸缩机构；所述的三片弧形夹片曲率相同且中心对称排布；矩形夹具包括两个矩形夹片以及用于控制其中一个矩形夹片从而改变矩形夹具间距的伸缩机构。
可转换烙铁机械手可实现各种直径的焊杯的自动搪锡，机械手含0.5mm、1mm、2mm直径烙铁头，根据焊杯直径、焊杯间距及烙铁直径比值选用合适直径的烙铁头进行搪锡。对于直径≤0.6mm的焊杯，选用0.5mm直径烙铁头；对于0.6mm＜直径≤1.5mm的焊杯，选用1mm直径烙铁头；对于直径＞1.5mm的焊杯，选用2mm直径烙铁头。如图2所示，贮锡箱安装在机械臂上且与固定在转盘上的每个烙铁头连通，所述的转盘与贮锡箱连接；转盘能够在中心控制器的控制下将选定的烙铁头旋转到位，并在机械臂的带动下运动至搪锡位置。
三维激光扫描仪可实现对所夹持的电连接器焊杯排布和焊杯直径的扫描判断。三维激光扫描仪通过扫描电连接器焊杯排布和焊杯直径，将数据传送到中心控制器。通过扫描功能，达到该自动搪锡机的智能分析控制功能。
中心控制器可接收来自扫描仪传送的焊杯排布和焊杯直径数据，根据焊杯排布数据分析搪锡路径，根据焊杯直径数据分析对应电连接器搪锡所需的烙铁头及一个焊杯应使用的焊锡量；并控制烙铁机械手转换为适用的烙铁头。同时根据操作人员输入的搪锡温度控制烙铁头温度；根据焊杯直径、焊杯绝缘子能承受高温时长、焊杯需要的焊锡量，控制搪锡时间，针对直径≤0.6mm、0.6mm＜直径≤1.5mm、直径＞1.5mm的焊杯，搪锡时间分别设置为1s～1.5s、1.5s～2s、2s～3s。每个焊杯的焊锡用量也根据搪锡时间得以控制。
具体搪锡步骤如下：
1)可伸缩电连接器夹具加持电连接器，由传送带输送到指定位置；
2)三维激光扫描仪扫描电连接器焊杯直径及排布；
3)中心控制器获得数据，进行分析后，出搪锡方案；并控制可转换烙铁机械手转换到方案中所确定的烙铁头；
4)中心控制器控制烙铁头加温；
5)温度到位后，中心控制器控制机械手到电连接器第一个焊杯位置，并控制出锡；
6)第一个焊杯搪锡完毕，中心控制器再控制机械手到第二个焊杯位置，以此类推；
7)搪锡完毕后，机器关闭。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.基于三维激光扫描的电连接器自动搪锡机，其特征在于，包括可伸缩电连接器夹具、可转换烙铁机械手、三维激光扫描仪、中心控制器；
可转换烙铁机械手包括适用于不同焊杯直径的烙铁头；
可伸缩电连接器夹具用于装夹待处理电连接器，并通过传送带将所述电连接器传送至指定位置；
三维激光扫描仪探测所述电连接器焊杯直径及排布，将探测数据发送至中心控制器；
中心控制器根据电连接器焊杯排布及直径，确定搪锡方案，并按照搪锡方案选择烙铁头，完成每个焊杯的搪锡；
所述的中心控制器通过下述方式完成每个焊杯的搪锡：
确定搪锡方案，即根据焊杯排布数据确定搪锡路径，根据焊杯直径数据分析搪锡所需的烙铁头及搪锡时间，接收外部输入的搪锡温度；
按照搪锡路径上的搪锡顺序，控制可转换烙铁机械手转换至所需的烙铁头；并控制该烙铁头加温至所述的搪锡温度；
烙铁头加温到位后，控制可转换烙铁机械手到达搪锡位置，并按照确定的搪锡时间控制出锡，完成一次搪锡；以此类推，直至完成搪锡路径上所有焊杯的搪锡。
2.根据权利要求1所述的搪锡机，其特征在于：所述的可伸缩电连接器夹具包括矩形夹具和圆形夹具，分别用于装夹矩形电连接器和圆形电连接器；所述的矩形夹具和圆形夹具均可伸缩，以适应不同的电连接器外形尺寸。
3.根据权利要求2所述的搪锡机，其特征在于：所述的圆形夹具包括三片弧形夹片以及用于控制弧形夹片径向伸缩的伸缩机构；所述的三片弧形夹片曲率相同且中心对称排布。
4.根据权利要求2所述的搪锡机，其特征在于：所述的矩形夹具包括两个矩形夹片以及用于控制其中一个矩形夹片从而改变矩形夹具间距的伸缩机构。
5.根据权利要求1所述的搪锡机，其特征在于：所述的可转换烙铁机械手包括适用于不同焊杯直径的烙铁头、机械臂、转盘、贮锡箱；
贮锡箱安装在机械臂上且与固定在转盘上的每个烙铁头连通，所述的转盘与贮锡箱连接；转盘能够在中心控制器的控制下将选定的烙铁头旋转到位，并在机械臂的带动下运动至搪锡位置。
6.根据权利要求1或4所述的搪锡机，其特征在于：所述的烙铁头包括0.5mm、1mm、2mm直径烙铁头。
7.根据权利要求1所述的搪锡机，其特征在于：按照如下原则选取搪锡所需的烙铁头：
对于直径≤0.6mm的焊杯，选用0.5mm直径烙铁头；对于0.6mm＜直径≤1.5mm的焊杯，选用1mm直径烙铁头；对于直径＞1.5mm的焊杯，选用2mm直径烙铁头。
8.根据权利要求7所述的搪锡机，其特征在于：按照如下原则确定搪锡时间：
针对直径≤0.6mm、0.6mm＜直径≤1.5mm、直径＞1.5mm的焊杯，搪锡时间分别设置为1s～1.5s、1.5s～2s、2s～3s。
9.根据权利要求1所述的搪锡机，其特征在于：还包括连接器贮存箱，该贮存箱内存放电连接器，冗余可伸缩电连接器夹具事先在贮存箱内将待搪锡连接器夹取到位，提高搪锡效率。
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