CN113182634A - 一种全自动控制选择性波峰焊接的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动控制选择性波峰焊接的装置，其特征在于，包括主体以及设置在主体内侧的控制器、运输导轨、助焊剂喷涂机构、双层预热机构和选择性焊接机构，所述控制器包括：运输控制器、喷涂控制器、预热控制器和焊接控制器，所述喷涂控制器包括压力控制器、压力感应器、流量计和减压阀，所述压力控制器与压力感应器、流量计和减压阀相连，所述压力感应器安装在喷阀上，流量计和减压阀安装在喷阀底端的喷管上；通过设置的压力感应器、压力控制器、减压阀和流量计等结构，可避免喷阀上的喷头压力过高的情况发生，通过设置的温控芯片和温度感应器等结构，可避免预热控制器在使用时温度过高的情况出现。

Description

一种全自动控制选择性波峰焊接的装置及方法
技术领域
本发明属于选择性波峰焊接技术领域，具体涉及一种全自动控制选择性波峰焊接的装置及方法。
背景技术
全自动选择性波峰焊接，也称选择焊，应用PCB插件通孔焊接领域的设备，是一种由程序控制，安装有助焊剂喷嘴和锡炉的多轴操纵平台。在近年的PCB通孔焊接领域，有逐步成为通孔焊接的流行趋势，应用于高焊接要求且工艺复杂的多层PCB通孔焊接。在通孔元器件电路板的制造中具有生产效率高和产量大等优点，因此曾经是电子产品自动化大批量生产中最主要的焊接设备。
现有的全自动选择性波峰焊接装置在使用时，由于未曾设置任何的压力控制装置和温度控制装置，导致全自动选择性波峰焊接装置运行期间，喷阀上的喷涂压力得不到良好的保障，且预热机构在使用时容易出现温度过高的情况，为此本发明提出一种全自动控制选择性波峰焊接的装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动控制选择性波峰焊接的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动控制选择性波峰焊接的装置，其特征在于，包括主体以及设置在主体内侧的控制器、运输导轨、助焊剂喷涂机构、双层预热机构和选择性焊接机构，所述控制器包括：运输控制器、喷涂控制器、预热控制器和焊接控制器，所述喷涂控制器包括压力控制器、压力感应器、流量计和减压阀，所述压力控制器与压力感应器、流量计和减压阀相连，所述压力感应器安装在喷阀上，流量计和减压阀安装在喷阀底端的喷管上，所述预热控制器包括温控芯片和多个温度感应器，多个温度感应器分别安装在双层预热机构的四个拐角处；
所述运输控制器与所述运输导轨、喷涂控制器、预热控制器及焊接控制器相连接；控制所述运输导轨带动滑动托盘从进板导轨到出板导轨的方向滑动，在所述滑动托盘上放置待焊接的印制电路板；所述喷涂控制器，与助焊剂喷涂机构、预热控制器及运输控制器相连接；在所述滑动托盘滑动至喷涂固定位置处，以预设的移动策略控制所述助焊剂喷涂机构的垂直双轴移动台移动，带动喷阀在所述印制电路板底部移动，并控制所述喷阀以预设的喷雾设置向印制电路板底部喷涂助焊剂；所述预热控制器，与双层预热机构、喷涂控制器、焊接控制器及运输控制器相连接；控制完成助焊剂喷涂的所述滑动托盘滑动至预热固定位置处，控制所述双层预热机构的上、下预热器向所述印制电路板靠拢至指定位置进行预热；所述焊接控制器，与选择性焊接机构、所述预热控制器及运输控制器相连接；控制完成预热的所述滑动托盘滑动至焊接固定位置处，控制垂直三轴移动台带动焊接锡炉以预设的焊接策略位置对印制电路板进行选择性焊接；控制定位相机朝向所述印制电路板焊接面拍摄传输至所述控制器的显示器展示；控制所述垂直三轴移动台带动焊接锡炉移动至高底位探针的波峰校正位置进行焊接锡炉的波峰高度校正。
优选的，所述运输导轨包括进板导轨和出板导轨，所述进板导轨上设置有多个单轴调宽组件，所述助焊剂喷涂机构包括主动导轨、从动导轨、移动台板和喷阀，所述从动导轨设置在主动导轨上，所述移动台板安装在从动导轨上，且喷阀设置在移动台板的顶端，所述双层预热机构包括上预热模块和下预热模块，所述上预热模块包括外壳、发热管和整流铜管，所述选择性焊接机构包括垂直三轴移动台和焊接锡炉，所述垂直三轴移动台包括竖直导轨、水平主动导轨、水平从动导轨和Z轴组件，所述Z轴组件包括固定平台、导向滑套、T形升降平台、滑轨和丝杆，所述水平从动导轨滑动设置在水平主动导轨的顶部，所述T形升降平台滑动设置在水平从动导轨的顶部。
优选的，所述水平从动导轨的顶部固定有固定平台，所述固定平台的内侧表面固定有多个导向滑套，且T形升降平台的内侧表面固定有多个与导向滑套相对应的滑轨，所述导向滑套套在滑轨上，所述固定平台和T形升降平台之间安装有丝杆，所述固定平台的后表面安装有与丝杆通过皮带连接的电机，所述主体的外侧表面设置有中心安装缺口，所述中心安装缺口内设置有显示器组件，所述进板导轨和出板导轨之间的导轨设有喷涂固定位置、预热固定位置及焊接固定位置，且进板导轨和出板导轨之间还设置有沿进板导轨和出板导轨滑动的滑动托盘，所述助焊剂喷涂机构位于喷涂固定位置，且助焊剂喷涂机构处于滑动托盘下方，所述双层预热机构位于预热固定位置处，所述选择性焊接机构位于焊接固定位置且处于滑动托盘下方，所述选择性焊接机构还包括定位相机和高底位探针，所述定位相机与显示器组件相连。
优选的，还包括数据备份存储器，所述控制器、运输导轨、助焊剂喷涂机构、双层预热机构和选择性焊接机构均与数据备份存储器相连。
优选的，全自动控制选择性波峰焊接的方法包括：
步骤一、准备好选择性波峰焊接过程中所要用到的各种助焊剂，并确保助焊剂的配备比例；
步骤二、检查运输导轨中各导轨的润滑度，确保后续焊接过程中的正常运行，若发现某导轨运行不畅，则在该导轨处涂抹润滑油，并启动运输导轨，使润滑油均匀涂抹至导轨上；
步骤三、在滑动托盘上安装对应的治具，并通过治具将需要选择性波峰焊接的PCB板夹持，夹持过程中要注意不要夹持过紧，避免PCB表面破损；
步骤四、设置全自动选择性波峰焊接装置上的各项焊接参数，设置完毕后再次逐一核对焊接参数，避免出现设置错误；
步骤五、通过控制器操作运输导轨将滑动托盘传输至喷涂固定位置处，位于PCB板上方的可上下移动的夹板机构向下移动，配合滑动托盘将PCB板夹持固定在两者之间；
步骤六、操作喷阀的喷头对准PCB板下端待焊接区域进行喷涂助焊剂，喷涂期间观察喷阀的喷头有无堵塞，若发生堵塞或喷涂不畅的情况，要及时清理疏通；
步骤七、完成助焊剂喷涂后的PCB板再通过运输导轨输送至上下预热器之间，启动双层预热机构对PCB板进行预热；
步骤八、预热后的PCB板再随运输导轨输送至焊接固定位置处，焊接锡炉随垂直三轴移动台移动至PCB板待焊接区域，按照PCB板的焊接策略进行喷锡焊接；
步骤九、完成焊接的PCB板随运输导轨输送导出该装置；
步骤十、对焊接完毕的PCB板上的各处焊点进行检查，检查焊接处是否平滑、无毛刺，是否达到合格产品要求。
优选的，所述步骤一中，助焊剂的配备比例与规定比例误差不超过％1-％1.5。
优选的，所述步骤十中，达标产品集中收集码装，不合格产品则集中收集至废品盒内，集中处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过设置的压力感应器、压力控制器、减压阀和流量计等结构，可避免喷阀上的喷头压力过高的情况发生。
2、通过设置的温控芯片和温度感应器等结构，可避免预热控制器在使用时温度过高的情况出现。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明助焊剂喷涂机构的结构示意图；
图3为本发明选择性焊接机构的结构示意图；
图4为本发明T形升降平台和固定平台连接处的结构示意图；
图5为本发明导向滑套与滑轨连接处的结构示意图；
图6为本发明Z轴组件的结构示意图；
图7为本发明上预热模块结构示意图；
图8为本发明上预热模块的爆炸图；
图9为本发明运输导轨的结构示意图；
图10为本发明的外观示意图；
图11为本发明的系统图；
图中：1、主体；101、运输导轨；102、助焊剂喷涂机构；103、双层预热机构；104、选择性焊接机构；122、喷阀；123、移动台板；141、固定平台；142、导向滑套；143、T形升降平台；144、滑轨；145、丝杆；301、主动导轨；302、从动导轨；402、水平主动导轨；403、水平从动导轨；6、发热管；7、整流铜管；8、外壳；9、单轴调宽组件；13、显示器组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
实施例
请参阅图1至图11，本发明提供一种技术方案：一种全自动控制选择性波峰焊接的装置，其特征在于，包括主体1以及设置在主体1内侧的控制器、运输导轨101、助焊剂喷涂机构102、双层预热机构103和选择性焊接机构104，控制器包括：运输控制器、喷涂控制器、预热控制器和焊接控制器，喷涂控制器包括压力控制器、压力感应器、流量计和减压阀，压力控制器与压力感应器、流量计和减压阀相连，压力感应器安装在喷阀122上，流量计和减压阀安装在喷阀122底端的喷管上，预热控制器包括温控芯片和多个温度感应器，多个温度感应器分别安装在双层预热机构103的四个拐角处；
运输控制器，与运输导轨101、喷涂控制器、预热控制器及焊接控制器相连接；控制运输导轨101带动滑动托盘从进板导轨到出板导轨的方向滑动，在滑动托盘上放置待焊接的印制电路板；喷涂控制器，与助焊剂喷涂机构102、预热控制器及运输控制器相连接；在滑动托盘滑动至喷涂固定位置处，以预设的移动策略控制助焊剂喷涂机构102的垂直双轴移动台移动，带动喷阀122在印制电路板底部移动，并控制喷阀122以预设的喷雾设置向印制电路板底部喷涂助焊剂；预热控制器，与双层预热机构103、喷涂控制器、焊接控制器及运输控制器相连接；控制完成助焊剂喷涂的滑动托盘滑动至预热固定位置处，控制双层预热机构103的上、下预热器向印制电路板靠拢至指定位置进行预热；焊接控制器，与选择性焊接机构104、预热控制器及运输控制器相连接；控制完成预热的滑动托盘滑动至焊接固定位置处，控制垂直三轴移动台带动焊接锡炉以预设的焊接策略位置对印制电路板进行选择性焊接；控制定位相机朝向印制电路板焊接面拍摄传输至控制器的显示器展示；控制垂直三轴移动台带动焊接锡炉移动至高底位探针的波峰校正位置进行焊接锡炉的波峰高度校正。
本实施例中，优选的，运输导轨101包括进板导轨和出板导轨，进板导轨上设置有多个单轴调宽组件9，助焊剂喷涂机构102包括主动导轨301、从动导轨302、移动台板123和喷阀122，从动导轨302设置在主动导轨301上，移动台板123安装在从动导轨302上，且喷阀122设置在移动台板123的顶端，双层预热机构103包括上预热模块和下预热模块，上预热模块包括外壳8、发热管6和整流铜管7，选择性焊接机构104包括垂直三轴移动台和焊接锡炉，垂直三轴移动台包括竖直导轨、水平主动导轨402、水平从动导轨403和Z轴组件，Z轴组件包括固定平台141、导向滑套142、T形升降平台143、滑轨144和丝杆145，水平从动导轨403滑动设置在水平主动导轨402的顶部，T形升降平台143滑动设置在水平从动导轨403的顶部。
本实施例中，优选的，水平从动导轨403的顶部固定有固定平台141，固定平台141的内侧表面固定有多个导向滑套142，且T形升降平台143的内侧表面固定有多个与导向滑套142相对应的滑轨144，导向滑套142套在滑轨144上，固定平台141和T形升降平台143之间安装有丝杆145，固定平台141的后表面安装有与丝杆145通过皮带连接的电机，主体1的外侧表面设置有中心安装缺口，中心安装缺口内设置有显示器组件13，进板导轨和出板导轨之间的导轨设有喷涂固定位置、预热固定位置及焊接固定位置，且进板导轨和出板导轨之间还设置有沿进板导轨和出板导轨滑动的滑动托盘，助焊剂喷涂机构102位于喷涂固定位置，且助焊剂喷涂机构102处于滑动托盘下方，双层预热机构103位于预热固定位置处，选择性焊接机构104位于焊接固定位置且处于滑动托盘下方，选择性焊接机构104还包括定位相机和高底位探针，定位相机与显示器组件13相连。
本实施例中，优选的，还包括数据备份存储器，控制器、运输导轨101、助焊剂喷涂机构102、双层预热机构103和选择性焊接机构104均与数据备份存储器相连，用于对焊接过程中的各项数据进行备份存储，以便于后续维护检修时的查阅。
本发明中压力感应器的型号为BU5Z9F972B；
本发明中流量计的型号为CX-M9-SS；
本发明中减压阀的型号为HR-1/4-MINI；
本发明中温度感应器的型号为NTC 10k 1％3950；
本发明的工作原理及使用流程：喷涂控制器中的压力感应器会实时感应喷阀122上的喷头压力，并将感应数值反馈给压力控制器，当压力过高时，压力控制器会控制减压阀工作，降低喷阀122上的喷头压力，同时流量计会统计喷阀122工作期间所喷出的助焊剂容量；而预热控制器中的多个温度感应器会实时感应双层预热机构103上的温度，并将感应数值反馈给温控芯片，致使温控芯片向控制器发出指令，并通过控制器操作双层预热机构103停机，避免温度过高；
全自动控制选择性波峰焊接的方法包括：准备好选择性波峰焊接过程中所要用到的各种助焊剂，并确保助焊剂的配备比例；检查运输导轨101中各导轨的润滑度，确保后续焊接过程中的正常运行，若发现某导轨运行不畅，则在该导轨处涂抹润滑油，并启动运输导轨101，使润滑油均匀涂抹至导轨上；在滑动托盘上安装对应的治具，并通过治具将需要选择性波峰焊接的PCB板夹持，夹持过程中要注意不要夹持过紧，避免PCB表面破损；设置全自动选择性波峰焊接装置上的各项焊接参数，设置完毕后再次逐一核对焊接参数，避免出现设置错误；通过控制器操作运输导轨101将滑动托盘传输至喷涂固定位置处，位于PCB板上方的可上下移动的夹板机构向下移动，配合滑动托盘将PCB板夹持固定在两者之间；操作喷阀122的喷头对准PCB板下端待焊接区域进行喷涂助焊剂，喷涂期间观察喷阀122的喷头有无堵塞，若发生堵塞或喷涂不畅的情况，要及时清理疏通；完成助焊剂喷涂后的PCB板再通过运输导轨101输送至上下预热器之间，启动双层预热机构对PCB板进行预热；预热后的PCB板再随运输导轨101输送至焊接固定位置处，焊接锡炉随垂直三轴移动台移动至PCB板待焊接区域，按照PCB板的焊接策略进行喷锡焊接；完成焊接的PCB板随运输导轨101输送导出该装置；对焊接完毕的PCB板上的各处焊点进行检查，检查焊接处是否平滑、无毛刺，是否达到合格产品要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种全自动控制选择性波峰焊接的装置，其特征在于，包括主体(1)以及设置在主体(1)内侧的控制器、运输导轨(101)、助焊剂喷涂机构(102)、双层预热机构(103)和选择性焊接机构(104)，其特征在于：所述控制器包括：运输控制器、喷涂控制器、预热控制器和焊接控制器，所述喷涂控制器包括压力控制器、压力感应器、流量计和减压阀，所述压力控制器与压力感应器、流量计和减压阀相连，所述压力感应器安装在喷阀(122)上，流量计和减压阀安装在喷阀(122)底端的喷管上，所述预热控制器包括温控芯片和多个温度感应器，多个温度感应器分别安装在双层预热机构(103)的四个拐角处；
所述运输控制器与所述运输导轨(101)、喷涂控制器、预热控制器及焊接控制器相连接；控制所述运输导轨(101)带动滑动托盘从进板导轨到出板导轨的方向滑动，在所述滑动托盘上放置待焊接的印制电路板；所述喷涂控制器，与助焊剂喷涂机构(102)、预热控制器及运输控制器相连接；在所述滑动托盘滑动至喷涂固定位置处，以预设的移动策略控制所述助焊剂喷涂机构(102)的垂直双轴移动台移动，带动喷阀122在所述印制电路板底部移动，并控制所述喷阀122以预设的喷雾设置向印制电路板底部喷涂助焊剂；所述预热控制器，与双层预热机构(103)、喷涂控制器、焊接控制器及运输控制器相连接；控制完成助焊剂喷涂的所述滑动托盘滑动至预热固定位置处，控制所述双层预热机构(103)的上、下预热器向所述印制电路板靠拢至指定位置进行预热；所述焊接控制器，与选择性焊接机构(104)、所述预热控制器及运输控制器相连接；控制完成预热的所述滑动托盘滑动至焊接固定位置处，控制垂直三轴移动台带动焊接锡炉以预设的焊接策略位置对印制电路板进行选择性焊接；控制定位相机朝向所述印制电路板焊接面拍摄传输至所述控制器的显示器展示；控制所述垂直三轴移动台带动焊接锡炉移动至高底位探针的波峰校正位置进行焊接锡炉的波峰高度校正。
2.根据权利要求1所述的一种全自动控制选择性波峰焊接的装置，其特征在于：所述运输导轨(101)包括进板导轨和出板导轨，所述进板导轨上设置有多个单轴调宽组件(9)，所述助焊剂喷涂机构(102)包括主动导轨(301)、从动导轨(302)、移动台板(123)和喷阀(122)，所述从动导轨(302)设置在主动导轨(301)上，所述移动台板(123)安装在从动导轨(302)上，且喷阀(122)设置在移动台板(123)的顶端，所述双层预热机构(103)包括上预热模块和下预热模块，所述上预热模块包括外壳(8)、发热管(6)和整流铜管(7)，所述选择性焊接机构(104)包括垂直三轴移动台和焊接锡炉，所述垂直三轴移动台包括竖直导轨、水平主动导轨(402)、水平从动导轨(403)和Z轴组件，所述Z轴组件包括固定平台(141)、导向滑套(142)、T形升降平台(143)、滑轨(144)和丝杆(145)，所述水平从动导轨(403)滑动设置在水平主动导轨(402)的顶部，所述T形升降平台(143)滑动设置在水平从动导轨(403)的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种全自动控制选择性波峰焊接的装置，其特征在于：所述水平从动导轨(403)的顶部固定有固定平台(141)，所述固定平台(141)的内侧表面固定有多个导向滑套(142)，且T形升降平台(143)的内侧表面固定有多个与导向滑套(142)相对应的滑轨(144)，所述导向滑套(142)套在滑轨(144)上，所述固定平台(141)和T形升降平台(143)之间安装有丝杆(145)，所述固定平台(141)的后表面安装有与丝杆(145)通过皮带连接的电机，所述主体(1)的外侧表面设置有中心安装缺口，所述中心安装缺口内设置有显示器组件(13)，所述进板导轨和出板导轨之间的导轨设有喷涂固定位置、预热固定位置及焊接固定位置，且进板导轨和出板导轨之间还设置有沿进板导轨和出板导轨滑动的滑动托盘，所述助焊剂喷涂机构(102)位于喷涂固定位置，且助焊剂喷涂机构(102)处于滑动托盘下方，所述双层预热机构(103)位于预热固定位置处，所述选择性焊接机构(104)位于焊接固定位置且处于滑动托盘下方，所述选择性焊接机构(104)还包括定位相机和高底位探针，所述定位相机与显示器组件(13)相连。
4.根据权利要求1所述的一种全自动控制选择性波峰焊接的装置，其特征在于：还包括数据备份存储器，所述控制器、运输导轨(101)、助焊剂喷涂机构(102)、双层预热机构(103)和选择性焊接机构(104)均与数据备份存储器相连。
5.一种全自动控制选择性波峰焊接的方法，包括：
步骤一、准备好选择性波峰焊接过程中所要用到的各种助焊剂，并确保助焊剂的配备比例；
步骤二、检查运输导轨(101)中各导轨的润滑度，确保后续焊接过程中的正常运行，若发现某导轨运行不畅，则在该导轨处涂抹润滑油，并启动运输导轨(101)，使润滑油均匀涂抹至导轨上；
步骤三、在滑动托盘上安装对应的治具，并通过治具将需要选择性波峰焊接的PCB板夹持，夹持过程中要注意不要夹持过紧，避免PCB表面破损；
步骤四、设置全自动选择性波峰焊接装置上的各项焊接参数，设置完毕后再次逐一核对焊接参数，避免出现设置错误；
步骤五、通过控制器操作运输导轨(101)将滑动托盘传输至喷涂固定位置处，位于PCB板上方的可上下移动的夹板机构向下移动，配合滑动托盘将PCB板夹持固定在两者之间；
步骤六、操作喷阀(122)的喷头对准PCB板下端待焊接区域进行喷涂助焊剂，喷涂期间观察喷阀(122)的喷头有无堵塞，若发生堵塞或喷涂不畅的情况，要及时清理疏通；
步骤七、完成助焊剂喷涂后的PCB板再通过运输导轨(101)输送至上下预热器之间，启动双层预热机构(103)对PCB板进行预热；
步骤八、预热后的PCB板再随运输导轨(101)输送至焊接固定位置处，焊接锡炉随垂直三轴移动台移动至PCB板待焊接区域，按照PCB板的焊接策略进行喷锡焊接；
步骤九、完成焊接的PCB板随运输导轨(101)输送导出该装置；
步骤十、对焊接完毕的PCB板上的各处焊点进行检查，检查焊接处是否平滑、无毛刺，是否达到合格产品要求。
6.根据权利要求5所述的一种全自动控制选择性波峰焊接的方法，其特征在于：所述步骤一中，助焊剂的配备比例与规定比例误差不超过％1-％1.5。
7.根据权利要求5所述的一种全自动控制选择性波峰焊接的方法，其特征在于：所述步骤十中，达标产品集中收集码装，不合格产品则集中收集至废品盒内，集中处理。
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