CN111136359B - 一种自动定点焊锡的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动定点焊锡的方法，包括以下步骤：预设焊接机构在一焊盘内的移动轨迹以及移动轨迹对应的坐标值；移动轨迹为开始点锡的位置与结束点锡的位置在焊盘内为直线，且结束点锡的位置高于开始点锡的位置；焊接机构下移到基板上一焊盘的上方，开始点锡且焊接机构在焊盘所在平面内一边移动一边点锡，完成一次移动之后；确定移动轨迹上本次移动目标坐标与实际坐标之间的偏差，根据偏差通过直线插补方法对移动轨迹进行插补，直到到达结束熔锡的位置；焊接机构上升一高度A之后停止点锡，完成本焊盘的点锡；本发明提供的方法具有对准精确，自动焊锡，焊接效果好的优点。

Description

一种自动定点焊锡的方法
技术领域
本发明涉及mini LED灯生产技术领域，具体涉及一种自动定点焊锡的方法。
背景技术
LED(即发光二极管)具有高效、节能、环保等优点，其中，LED的种类也相当繁多，包括SMD LED、COB、倒装LED等，随着LED技术的发展，人们对LED的尺寸要求越来越小，近年来，随着mini LED的问世，其体积更小，可应用于大尺寸显示屏的背光。mini LED可以搭配软性基板亦可达成高曲面背光的形式，采用局部调光设计，拥有更好的演色性，能带给液晶面板更为精细的HDR分区，且厚度也趋近OLED，故越来越多的厂家将其应用于手机、电视、车用面板及电竞笔记本电脑等产品上，以追求省电、薄型化、HDR、异型显示器等背光源。
现有技术中，对mini LED的LED芯片与基板之间的焊接一般是在基板的焊盘上通过钢网印刷一层锡，然后将LED芯片与基板进行固定，但是这种方式，在利用钢网刷锡膏时无法确保刷上的锡保持厚度准确，且刷上的锡也无法确保在焊盘上的成型符合要求，一般焊盘上的锡尽量追求凸起状较好，因为凸起状使得锡底部与基板充分接触，同时中间高两边低的设置使得给LED芯片压在凸起状锡上时放置锡从两边溢出，从而确保连接的可靠性因此，如何能快速高效且对LED灯的电路板焊锡位置进行准确定位成为需要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种对准精确、锡成型效果好的自动焊锡方法。
为达到上述目的，一种自动定点焊锡的方法，
通过焊接装置对基板进行焊锡，基板上包括两个以上焊盘，焊接装置包括焊接机构和移动机构，焊锡方法包括以下步骤：
1)：预设焊接机构在一焊盘内的移动轨迹以及移动轨迹对应的坐标值；移动轨迹为开始点锡的位置与结束点锡的位置在焊盘内为直线，且结束点锡的位置高于开始点锡的位置；
2)：焊接机构下移到基板上一焊盘的上方，开始点锡且焊接机构在焊盘所在平面内一边移动一边点锡，完成一次移动之后；
3)：确定移动轨迹上本次移动目标坐标与实际坐标之间的偏差，根据偏差通过直线插补方法对移动轨迹进行插补，直到到达结束熔锡的位置；
4)焊接机构上升一高度A之后停止点锡，完成本焊盘的点锡；
5)判断是否完成基板上所有焊盘的焊锡，若有，则结束；若没有，则进入步骤2)。
以上方法，通过预设的一焊盘内焊接机构的移动轨迹，在每移动一步对实际行走的路径与目标路径之间的偏差值进行计算并按照偏差值进行直线插补，使得直线行走的轨迹上的点更多从而确保焊接机构在焊盘内行走轨迹更加准确，并且在结束点焊时向上抬高，防止突然停止点锡造成的尾部拉锡情况发生，进而导致液态锡的成型不准确，导致电连接不可靠。
进一步地，步骤3)中确定移动轨迹上本次移动目标坐标与实际坐标之间的偏差，根据偏差通过直线插补方法对移动轨迹进行插补，具体包括以下步骤： 3.1)初始化偏差F以及步数E，获取移动轨迹上起始点坐标值；
3.2)：对偏差值进行判断；
3.3)：判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给；
3.4)：计算偏差值F；
3.5)：步数E＝E-1,判断步数E是否为0；
3.6)：若步数E为0，则进入步骤4)，若步数E不为0，则进入步骤3.3)；
以上方法，直线插补算法中每次计算的偏差将带入到下次偏差计算中，使得偏差值能进行累加，确保整个轨迹的准确性。
进一步地，步骤3.2)中对偏差值进行判断具体包括：判断Fi≥0是否成立；
步骤3.3)中判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给具体包括：若终点坐标(X，Y)在第一象限内，则Fi≥0，坐标供给为Y；若Fi<0,则坐标供给为X；若终点坐标(X，Y)在第二象限内，则Fi≥0，坐标供给为Y；若Fi<0,则坐标供给为-X；若终点坐标(X，Y)在第三象限内，则Fi≥0，坐标供给为-Y；若Fi<0, 则坐标供给为-X；若终点坐标(X，Y)在第四象限内，则Fi≥0，坐标供给为-Y；若Fi<0,则坐标供给为X；
步骤3.4)中计算偏差值F具体包括：若Fi≥0，F＝Fi-Y；若Fi<0，则 F＝Fi+X，以上方法，根据不同象限的终点坐标对偏差值进行调整，使得最终的轨迹点落在目标点与起始点的连线上。
进一步地，焊接机构还包括壳体、提升机构、焊接头和熔锡装置，基板设置在壳体内，焊接头设置在基板的上方，移动机构包括移动件和移动架，移动件的一端与移动架相连，移动件的另一端滑动设置在壳体上，移动架上设置通孔，提升机构的一端穿过通孔与熔锡装置相连，熔锡装置的另一端与焊接头相连通且位于基板的上方；以上，通过在壳体上设置移动机构实现焊接头的X轴和Y轴方向的移动，同时通过提升机构实现焊接头的上升与下降。
进一步地，所述基板的焊盘上设有开始标识，可以提高识别基板上焊盘的起始点焊位置。
进一步地，所述移动机构还包括移动驱动装置，移动件包括X轴移动件和 Y轴移动件，移动驱动装置包括移动电机和移动丝杆，移动电机包括X轴移动电机和Y轴移动电机，移动丝杆包括X轴移动丝杆和Y轴移动丝杆，X轴移动电机固定在壳体上，X轴移动电机的输出端与X轴丝杆相连，X轴移动件上设有与X轴丝杆相匹配的第一通孔，X轴移动件的一端设有第一滑块，壳体上设有X轴移动件的第一滑块相匹配的第一滑槽，Y轴移动电机X轴移动件上， Y轴移动电机的输出端与Y轴丝杆相连，Y轴移动件上设有与Y轴丝杆相匹配的第二通孔，Y轴移动件的一端设有第二滑块，X轴移动件上设有Y轴移动件的第二滑块相匹配的第二滑槽，以上，通过X轴电机驱动X轴丝杆运动带动X 轴移动件在壳体上进行X轴方向移动，通过Y电机驱动Y轴丝杆运动带动Y 轴移动件在X轴移动件上进行Y轴移动，结构简单且可靠。
附图说明
图1为本发明的一种自动定点焊锡的方法的流程图。
图2为本发明中所述焊接结构的移动示意图。
图3为本发明中移动机构与壳体的连接示意图。
图4为本发明直线插补方法在第一象限内的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1-图4所示，一种自动定点焊锡的方法，通过焊接装置对基板5进行焊锡，基板5上包括两个以上焊盘4，焊接装置包括焊接机构和移动机构2，焊接机构包括壳体1、提升机构6、焊接头32和熔锡装置31，基板4设置在壳体 1内，焊接头31设置在基板5的上方，移动机构2包括移动件21和移动架22，移动件21的一端与移动架22相连，移动件22的另一端滑动设置在壳体1上，移动架22上设置通孔，提升机构6的一端穿过通孔与熔锡装置31相连，熔锡装置31的另一端与焊接头32相连通且位于基板5的上方；本实施例中熔锡装置31为筒体结构，熔锡装置31内存储有熔融状态的锡。
所述基板的焊盘上设有开始标识(图中未示出)，可以提高识别基板上焊盘的起始点焊位置。
本实施例中，所述移动机构6还包括移动驱动装置，移动件包括X轴移动件631和Y轴移动件632，移动驱动装置包括移动电机和移动丝杆，移动电机包括X轴移动电机611和Y轴移动电机612，移动丝杆包括X轴移动丝杆621 和Y轴移动丝杆622，X轴移动电机611固定在壳体1上，X轴移动电机611 的输出端与X轴丝杆621相连，X轴移动件631上设有与X轴丝杆621相匹配的第一通孔，X轴移动件631的一端设有第一滑块，壳体1上设有X轴移动件 631的第一滑块相匹配的第一滑槽641，Y轴移动电机611固定在X轴移动件 631上，Y轴移动电机611的输出端与Y轴丝杆622相连，Y轴移动件632上设有与Y轴丝杆622相匹配的第二通孔，Y轴移动件632的一端设有第二滑块， X轴移动件631上设有Y轴移动件632的第二滑块相匹配的第二滑槽642，通过X轴电机驱动X轴丝杆运动带动X轴移动件在壳体上进行X轴方向移动，通过Y电机驱动Y轴丝杆运动带动Y轴移动件在X轴移动件上进行Y轴移动，结构简单且可靠。
本实施例中，提升机构包括提升电机，提升电机的输出端穿过移动件与熔锡装置31相连。
本发明的焊锡方法包括以下步骤：
1)：预设焊接机构在一焊盘4内的移动轨迹以及移动轨迹对应的坐标值；移动轨迹为开始点锡的位置B与结束点锡的位置C1在焊盘内为直线，且结束点锡的位置高于开始点锡的位置；
2)：焊接机构下移到基板5上一焊盘的上方，开始点锡且焊接机构在焊盘 4所在平面内一边移动一边点锡，完成一次移动之后；
3)：确定移动轨迹上本次移动目标坐标C1与实际坐标C2之间的偏差，根据偏差通过直线插补方法对移动轨迹进行插补，直到到达结束熔锡的位置；
4)焊接机构上升一高度A之后停止点锡，完成本焊盘的点锡；本实施例中A的高度为8-10mm。
5)判断是否完成基板上所有焊盘的焊锡，若有，则结束；若没有，则进入步骤2)。
本实施例中，步骤3)中确定移动轨迹上本次移动目标坐标与实际坐标之间的偏差，根据偏差通过直线插补方法对移动轨迹进行插补，具体包括以下步骤：3.1)初始化偏差F以及步数E，获取移动轨迹上起始点坐标值；F＝0；
3.2)：对偏差值进行判断；
3.3)：判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给；
3.4)：计算偏差值F；
3.5)：步数E＝E-1,判断步数E是否为0；
3.6)：若步数E为0，则进入步骤4)，若步数E不为0，则进入步骤3.3)。
本实施例中焊盘上所需锡量＝(步数E+2)*每次出锡量；即可确定每次出锡量。
本实施例中，如图4所示，步骤3.2)中对偏差值进行判断具体包括：判断Fi≥0是否成立；
步骤3.3)中判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给具体包括：若终点坐标(X，Y)在第一象限内，则Fi≥0，坐标供给为Y；若Fi<0,则坐标供给为X；若终点坐标(X，Y)在第二象限内，则Fi≥0，坐标供给为Y；若Fi<0,则坐标供给为-X；若终点坐标(X，Y)在第三象限内，则Fi≥0，坐标供给为-Y；若Fi<0, 则坐标供给为-X；若终点坐标(X，Y)在第四象限内，则Fi≥0，坐标供给为-Y；若Fi<0,则坐标供给为X；其中Y和X的值为终点坐标的坐标值；
步骤3.4)中计算偏差值F具体包括：若Fi≥0，F＝Fi-Y；若Fi<0，则 F＝Fi+X。本实施例中直线插补算法的工作原理为现有技术，在此不累累述。
根据不同象限的终点坐标对偏差值进行调整，使得最终的轨迹点落在目标点与起始点的连线上。
以上方法，通过预设的一焊盘4内焊接机构的移动轨迹，在每移动一步对实际行走的路径与目标路径之间的偏差值进行计算并按照偏差值进行直线插补，使得直线行走的轨迹上的点更多从而确保焊接机构在焊盘4内行走轨迹更加准确，并且在结束点焊时向上抬高，防止突然停止点锡造成的尾部拉锡情况发生，进而导致液态锡的成型不准确，导致电连接不可靠。

Claims (4)

1.一种自动定点焊锡的方法，其特征在于：通过焊接装置对基板进行焊锡，基板上包括两个以上焊盘，焊接装置包括焊接机构和移动机构，焊锡方法包括以下步骤：
1）：预设焊接机构在一焊盘内的移动轨迹以及移动轨迹对应的坐标值；移动轨迹为开始点锡的位置与结束点锡的位置在焊盘内为直线，且结束点锡的位置高于开始点锡的位置；
2）：焊接机构下移到基板上一焊盘的上方，开始点锡且焊接机构在焊盘所在平面内一边移动一边点锡，完成一次移动之后；
3）：确定移动轨迹上本次移动目标坐标与实际坐标之间的偏差，根据偏差通过直线插补方法对移动轨迹进行插补，直到到达结束熔锡的位置；
3.1）初始化偏差F以及步数E，获取移动轨迹上起始点坐标值；
3.2）：对偏差值进行判断；判断Fi≥0是否成立；
3.3）：判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给具体包括：
若终点坐标（X，Y）在第一象限内，则Fi≥0，坐标供给为X；若Fi<0,则坐标供给为Y；若终点坐标（X，Y）在第二象限内，则Fi≥0，坐标供给为-X；若Fi<0,则坐标供给为Y；若终点坐标（X，Y）在第三象限内，则Fi≥0，坐标供给为-X；若Fi<0,则坐标供给为-Y；若终点坐标（X，Y）在第四象限内，则Fi≥0，坐标供给为X；若Fi<0,则坐标供给为-Y；确定坐标进给；
3.4）：计算偏差值F；若Fi≥0，F=Fi-Y；若Fi<0，则F=Fi+X；
3.5）：步数E=E-1,判断步数E是否为0；
3.6）：若步数E为0，则进入步骤4），若步数E不为0，则进入步骤3.3）；
4）焊接机构上升一高度A之后停止点锡，完成本焊盘的点锡；A的高度为8-10mm；
5）判断是否完成基板上所有焊盘的焊锡，若有，则结束；若没有，则进入步骤2）。
2.根据权利要求1所述的一种自动定点焊锡的方法，其特征在于：焊接机构还包括壳体、提升机构、焊接头和熔锡装置，基板设置在壳体内，焊接头设置在基板的上方，移动机构包括移动件和移动架，移动件的一端与移动架相连，移动件的另一端滑动设置在壳体上，移动架上设置通孔，提升机构的一端穿过通孔与熔锡装置相连，熔锡装置的另一端与焊接头相连通且位于基板的上方。
3.根据权利要求1所述的一种自动定点焊锡的方法，其特征在于：所述基板的焊盘上设有开始标识。
4.根据权利要求3所述的一种自动定点焊锡的方法，其特征在于：所述移动机构还包括移动驱动装置，移动件包括X轴移动件和Y轴移动件，移动驱动装置包括移动电机和移动丝杆，移动电机包括X轴移动电机和Y轴移动电机，移动丝杆包括X轴移动丝杆和Y轴移动丝杆，X轴移动电机固定在壳体上，X轴移动电机的输出端与X轴丝杆相连，X轴移动件上设有与X轴丝杆相匹配的第一通孔，X轴移动件的一端设有第一滑块，壳体上设有X轴移动件的第一滑块相匹配的第一滑槽，Y轴移动电机X轴移动件上，Y轴移动电机的输出端与Y轴丝杆相连，Y轴移动件上设有与Y轴丝杆相匹配的第二通孔，Y轴移动件的一端设有第二滑块，X轴移动件上设有Y轴移动件的第二滑块相匹配的第二滑槽。
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