CN111167725B - 一种离心式bga锡球圆度筛选装置 - Google Patents

一种离心式bga锡球圆度筛选装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，包括下料装置、圆度分选系统和基座，圆度分选系统包括圆度分选盘、旋转驱动机构、成品收纳容器和次品收纳容器；所述圆度分选盘为倒圆台结构，其底部开口并安装次品下料管；所述圆度分选盘的圆锥面自上而下设有锥度逐渐增大的成品分选段、主分选段和从分选段，成品分选段顶部和位于圆度分选盘圆锥面以外的成品下料环连接，成品下料环的外圈高度大于内圈高度，以形成挡料圈，成品下料环底面绕圆度分选盘螺旋下降，并在其最低端安装成品下料管和成品收纳容器；所述下料装置开口于主分选段上方，并朝向主分选段的圆锥面。本装置不仅筛选效率高，而且可以按锡球真圆度大小进行分级。

Description

一种离心式BGA锡球圆度筛选装置
技术领域
本发明属于圆形物料圆度筛分领域，更具体地说，它涉及一种离心式BGA锡球圆度筛选装置。
背景技术
BGA 锡球是运用于 BGA/CSP 工艺封装主要材料之一。 BGA锡球的主要指标包括球径、公差控制、圆度和抗氧化性能等，圆度筛选是BGA锡球真球度主要工序。
目前对于BGA锡球分选装置多为筛网、或多块斜面平板进行间隔、落差连接结构。当使用多块斜板进行圆度筛选时，椭圆和圆球分离不完全，即合格BGA锡球中会混入部分椭圆球体，且BGA锡球中当异物、粉末等容易堆积，影响BGA锡球的分选，而且该种装置中，多块斜板的斜度之间存在一定的关联性，即在对某块斜板进行斜度调整时，需要对其他斜板也要进行调整，而且调整幅度各不相同，斜板数量越多，这种情况愈加明显，因此很难一步调整到位，需要反复多次的调整，这样就极大影响了锡球筛选的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，不仅筛选效率高，而且可以按锡球真圆度大小进行分级。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，包括下料装置、圆度分选系统和基座，圆度分选系统包括圆度分选盘、旋转驱动机构、成品收纳容器和次品收纳容器，通过设置在所述基座上的旋转驱动机构驱动圆度分选盘旋转，所述下料装置通过基座的上部支架架设在圆度分选盘的上方，并偏离圆度分选盘的中心，为圆度分选盘提供待分选的物料；所述圆度分选盘为倒圆台结构，其底部开口并安装次品下料管，所述次品收纳容器位于次品下料管的下方；所述圆度分选盘的圆锥面自上而下设有锥度逐渐增大的成品分选段、主分选段和从分选段，成品分选段顶部和位于圆度分选盘圆锥面以外的成品下料环连接，成品下料环的外圈高度大于内圈高度，以形成挡料圈，成品下料环底面绕圆度分选盘螺旋下降，并在其最低端安装成品下料管和成品收纳容器；所述下料装置开口于主分选段上方，并朝向主分选段的圆锥面。
还包括清扫系统，清扫系统包括杂物锡球分离杆和带毛刷的杂物清扫杆，杂物锡球分离杆和杂物清扫杆分设在分离清扫固定杆两端，分离清扫固定杆通过清扫支架连接在所述基座的上部支架，并和所述下料装置分别位于上部支架的两端。
所述杂物锡球分离杆和所述主分选段的母线平行，且距离主分选段圆锥面的高度等于或小于锡球的直径。
所述杂物清扫杆的毛刷与所述主分选段的圆锥面相接触，杂物清扫杆的长度大于主分选段母线的长度，且杂物清扫杆和主分选段直径方向之间具有夹角，杂物清扫杆的下端设有杂物收集仓，由毛刷清扫出的杂物沿圆锥面下落到所述杂物收集仓中。
进一步的，所述夹角为10~15°。
所述清扫支架包括螺纹连杆和固定螺母，固定螺母固定在所述基座的上部支架，螺纹连杆一端螺纹连接在固定螺母上，另一端和所述分离清扫固定杆连接，以调整分离清扫固定杆的高度。
所述旋转驱动机构包括电机、主动轮、从动轮和轴承，所述从动轮安装在圆度分选盘底部，且从动轮与所述轴承连接，轴承安装在分选盘支座上，所述从动轮通过皮带或链条和电机输出轴上的主动轮连接。
所述成品下料管上还安装有成品流量控制阀。
所述次品下料管上还设有次品流量控制阀。
所述下料装置包括下料斗、下料流量控制阀和下料软管，所述下料软管为防静电软管。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1、利用球体滚动筛选，保证球料的圆度，筛选的成品良率高；2、利用物料自身重力，节能环保；3、利用旋转的漏斗状圆锥形分选盘，让物料形成曲线运动轨迹，机器占地面积小；4、结构简单紧凑，分选工作效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图，图中箭头为旋转方向；
图3为本发明中圆度分选盘的结构示意图；
图中标记：1、基座；1-1、分选盘支座；1-2、电机支座；1-3、成品收纳容器支座；1-4、上部支架；
2、下料装置；2-1、下料斗；2-2、下料流量控制阀；2-3、下料软管；
3、圆度分选系统；3-1、圆度分选盘；3-2、从动轮；3-3、主动轮；3-4、轴承；3-5、电机；3-1-1、挡料圈；3-1-2、成品下料环；3-1-3、成品分选段；3-1-4、主分选段；3-1-5、次品分选段；3-1-6、次品下料管；3-1-7、次品流量控制阀；3-1-8、成品下料管；3-1-9、成品流量控制阀；
4、清扫系统；4-1、螺纹连杆；4-2、分离清扫固定杆；4-3、杂物锡球分离杆；4-4；杂物清扫杆；4-5、杂物收集仓；
5成品收纳容器；6、次品收纳容器；7、成品下料环底面。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照附图所示，一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，包括包括下料装置2、圆度分选系统3、基座1、成品收纳容器5和次品收纳容器6。圆度分选系统3包括圆度分选盘3-1和旋转驱动机构，通过设置在所述基座1上的旋转驱动机构驱动圆度分选盘3-1旋转，所述下料装置2通过基座1的上部支架1-4架设在圆度分选盘3-1的上方，并偏离圆度分选盘3-1的中心，为圆度分选盘3-1提供待分选的物料。
所述基座1包括底部支座和上部支架1-4，底部支座用于承载分选盘支座1-1、电机支座1-2、成品收纳容器支座1-3，上部支架1-4为矩形框架，矩形框架下部固定在底部支座上，上部的横杆用于固定下料装置2及清扫系统4。
所述分选盘支座1-1呈框架结构，安装在底部支座中心；所述电机支座1-2用来支撑旋转驱动机构中的电机3-5，所述成品收纳容器支座1-3用于支撑成品收纳容器5，电机支座1-2和成品收纳容器支座1-3分设在上部支架1-4横杆垂直方向的两侧。
所述下料装置2包括下料斗2-1、下料流量控制阀2-2和下料软管2-3，所述下料斗2-1固定在所述上部支架1-4的横杆上，所述下料流量控制阀2-2用于控制物料的下料量，避免物料在下方的圆度分选盘3-1上聚堆，所述下料软管2-3为防静电软管，以减少下料中静电的产生，软管出口位置在圆度分选盘3-1主分选段3-1-4中心，且开口朝向圆度分选盘3-1的圆锥面。
所述的圆度分选盘3-1呈倒圆台状，其圆锥面自上而下设有锥度逐渐增大的成品分选段3-1-3、主分选段3-1-4和次品分选段3-1-5。成品分选段3-1-3宽度最窄，锥度最小，宽度设置10mm-50mm，锥度设置在1°-5°；主分选段3-1-4宽度最宽，宽度设置为200mm-500mm，锥度为5°-30°；次品分选段3-1-5锥度最大，锥度设置为15°-45°，宽度设置为30mm-100mm。圆度分选盘3-1顶部外圆设置有高于圆台上边沿10mm-50mm的挡料圈3-1-1，在挡料圈3-1-1与成品分选段3-1-3最上边缘之间设置下凹的成品下料环3-1-2，成品下料环3-1-2宽度设置在5mm-20mm之间，深度低于圆台最上面10mm-30mm，且成品下料环底面7呈螺旋下降的倾斜状，斜度设置在5-30°之间，成品下料环底面7最低端设置成品下料管3-1-8和成品流量控制阀3-1-9。圆度分选盘3-1的底部为一个小圆面，直径在30mm-100mm之间，小圆面的中心设置次品下料管3-1-6，次品下料管3-1-6上设置次品流量控制阀3-1-7，管道直径为5mm-15mm，长度与次品收纳容器6相配即可。
所述旋转驱动机构包括电机3-5、主动轮3-3、从动轮3-2和轴承3-4，所述主动轮3-3和从动轮3-2可以为相啮合的齿轮或皮带轮，所述轴承3-4安装在分选盘支座1-1上，和从动轮3-2连接，所述主动轮3-3和电机3-5连接，所述电机3-5固定在电机支座1-2上。
所述成品收纳容器5和次品收纳容器6均为市售的塑料筐或不锈钢盆，其中成品收纳容器5安装在成品收纳容器支座1-3上，位于成品下料管3-1-8的下方；次品收纳容器6安装在次品下料管3-1-6下方的分选盘支座1-1内。
优选地，所述电机3-5为无极变速变频电机。
在上述装置中，物料经下料装置2落下后，旋转的圆度分选盘3-1会携带物料旋转，其中圆度合格的锡球转速高、离心力大，可以克服自身重力，因此在圆度分选盘3-1上运动轨迹是主分选段3-1-4、成品分选段3-1-3、成品下料环3-1-2，最后进入成品收纳容器5内；而圆度不合格的锡球或其他杂物转速较低，不能产生克服自重的离心力，因此在圆度分选盘3-1上运动轨迹是逐渐下行，从主分选段3-1-4滑落到次品分选段3-1-5，并最后落在次品收纳容器6内。
以上虽然把圆度合格的锡球分离出来，但是回收的次品中包括圆度不合格的锡球和其他杂物，很难再次修整或利用，因此，本发明还进一步对上述装置进行优选，提出设置清扫系统4，将圆度不合格的锡球和杂物也分离出来，并分别收集，以便于不合格锡球的再利用。
所述清扫系统4包括杂物锡球分离杆4-3和带毛刷的杂物清扫杆4-4，杂物锡球分离杆4-3和杂物清扫杆4-4分设在分离清扫固定杆4-2两端，分离清扫固定杆4-2通过清扫支架连接在所述基座1的上部支架1-4，并和所述下料装置2分别位于上部支架1-4的两端。
所述清扫支架包括螺纹连杆4-1和固定螺母，固定螺母固定在所述基座1的上部支架1-4，螺纹连杆4-1一端螺纹连接在固定螺母上，另一端和所述分离清扫固定杆4-2连接，以调整分离清扫固定杆4-2的高度。
所述杂物锡球分离杆4-3和所述主分选段3-1-4的母线平行，且长度稍长于主分选段3-1-4的母线，杂物锡球分离杆4-3距离主分选段3-1-4圆锥面的高度等于或略小于锡球的直径。
所述杂物清扫杆4-4的毛刷与所述主分选段3-1-4圆锥面相接触，杂物清扫杆4-4的长度大于主分选段3-1-4母线的长度，且杂物清扫杆4-4和主分选段3-1-4直径方向之间具有10~15°夹角，杂物清扫杆4-4的下端设有杂物收集仓4-5，由毛刷清扫出的杂物沿圆锥面下落到所述杂物收集仓4-5中。所述杂物收集仓4-5呈状结构，宽度20mm-50mm，深度20mm-30mm。
下面对优选后的装置的使用过程进行说明，以便更好的说明本发明的结构和技术效果。
启动电机3-5驱动圆度分选盘3-1旋转，然后打开下料装置2的下料流量控制阀2-2，使得下料斗2-1中物料（BGA锡球和杂物）向下流到圆度分选盘3-1的主分选段3-1-4上，然后物料在圆度分选盘3-1的旋转下在圆周方向被加速，圆度合格的锡球滚动速度大于圆度较差的锡球或者其他物料，这样圆度合格的锡球旋转产生的离心力克服其重力，而逐渐向圆度分选盘3-1外圈做曲线运动，最后在到达清扫系统之前，圆度合格的锡球离开主分选段3-1-4而进入成品分选段3-1-3，继续旋转直至进入成品下料环3-1-2，并沿成品下料环3-1-2向下滚动直至进入成品下料管3-1-8，落在下方的成品收纳容器5内；而圆度不规则或不达标的锡球或者其他杂物则速度较慢，不能产生克服自重的离心力，而做逐渐下滑的旋转曲线运动，杂物或不合格锡球中，不合格锡球直径较大，在碰到杂物锡球分离杆4-3后，不合格锡球的周向速度进一步降低，而逐渐滑入次品分选段3-1-5，并落到下方的次品收纳容器6中；直径较小的杂物可以通过杂物锡球分离杆4-3，但是又会被杂物清扫杆4-4的毛刷所阻挡，最终被杂物收集仓4-5所收集。这样，本发明就可实现圆度合格锡球、圆度不合格锡球和杂物的分选及收集。
利用本发明的分选原理，本发明的装置还可以将直径不同的锡球分离出来，直径较大的锡球被收集到成品收纳容器5内，直径小的锡球被收集到次品收纳容器6或杂物收集仓中4-5。
以上实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，包括基座（1）、下料装置（2）和圆度分选系统（3），圆度分选系统（3）包括圆度分选盘（3-1）、旋转驱动机构、成品收纳容器（5）和次品收纳容器（6），通过设置在所述基座（1）上的旋转驱动机构驱动圆度分选盘（3-1）旋转，所述下料装置（2）通过基座（1）的上部支架（1-4）架设在圆度分选盘（3-1）的上方，并偏离圆度分选盘（3-1）的中心，为圆度分选盘（3-1）提供待分选的物料；其特征在于：所述圆度分选盘（3-1）为倒圆台结构，其底部开口并安装次品下料管（3-1-6），所述次品收纳容器（6）位于次品下料管（3-1-6）的下方；所述圆度分选盘（3-1）的圆锥面自上而下设有锥度逐渐增大的成品分选段（3-1-3）、主分选段（3-1-4）和从分选段（3-1-5），成品分选段（3-1-3）顶部和位于圆度分选盘（3-1）圆锥面以外的成品下料环（3-1-2）连接，成品下料环（3-1-2）的外圈高度大于内圈高度，以形成挡料圈（3-1-1），成品下料环底面（7）绕圆度分选盘（3-1）螺旋下降，并在其最低端安装成品下料管（3-1-8）和成品收纳容器（5）；所述下料装置（2）开口于所述主分选段（3-1-4）上方，并朝向所述主分选段（3-1-4）的圆锥面；
所述成品下料管（3-1-8）上还安装有成品流量控制阀（3-1-9）；所述次品下料管（3-1-6）上还设有次品流量控制阀（3-1-7）。
2.根据权利要求1所述的一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，其特征在于：还包括清扫系统（4），清扫系统（4）包括杂物锡球分离杆（4-3）和带毛刷的杂物清扫杆（4-4），杂物锡球分离杆（4-3）和杂物清扫杆（4-4）分设在分离清扫固定杆（4-2）两端，分离清扫固定杆（4-2）通过清扫支架连接在所述基座（1）的上部支架（1-4），并和所述下料装置（2）分别位于上部支架（1-4）的两端。
3.根据权利要求2所述的一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，其特征在于：所述杂物锡球分离杆（4-3）和所述主分选段（3-1-4）的母线平行，且距离主分选段（3-1-4）圆锥面的高度等于或小于锡球的直径。
4.根据权利要求2所述的一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，其特征在于：所述杂物清扫杆（4-4）的毛刷与所述主分选段（3-1-4）的圆锥面相接触，杂物清扫杆（4-4）的长度大于主分选段（3-1-4）母线的长度，且杂物清扫杆（4-4）和主分选段（3-1-4）直径方向之间具有夹角，杂物清扫杆（4-4）的下端设有杂物收集仓（4-5），由毛刷清扫出的杂物沿圆锥面下落到所述杂物收集仓（4-5）中。
5.根据权利要求4所述的一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，其特征在于：所述夹角为10~15°。
6.根据权利要求2所述的一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，其特征在于：所述清扫支架包括螺纹连杆（4-1）和固定螺母，固定螺母固定在所述基座（1）的上部支架（1-4），螺纹连杆（4-1）一端螺纹连接在固定螺母上，另一端和所述分离清扫固定杆（4-2）连接，以调整分离清扫固定杆（4-2）的高度。
7.根据权利要求1所述的一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，其特征在于：所述旋转驱动机构包括电机（3-5）、主动轮（3-3）、从动轮（3-2）和轴承（3-4），所述从动轮（3-2）安装在圆度分选盘（3-1）底部，且从动轮（3-2）与所述轴承（3-4）连接，轴承（3-4）安装在分选盘支座（1-1）上，所述从动轮（3-2）通过皮带或链条和电机输出轴上的主动轮（3-3）连接。
8.根据权利要求1所述的一种离心式BGA锡球圆度筛选装置，其特征在于：所述下料装置（2）包括下料斗（2-1）、下料流量控制阀（2-2）和下料软管（2-3），所述下料软管（2-3）为防静电软管。
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