CN113231708A - 一种插焊设备及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种插焊设备及其操作方法,插焊机包括用于驱动锡炉以及焊锡喷嘴运动的锡炉运动平台,用于输送电路板的输送轨道设置在锡炉以及焊锡喷嘴的上方,用于拾取并将电子元器件压接定位或悬空定位在电路板上的定位装置设置在输送轨道上方,所述定位装置通过三轴驱动器与机架相接,还包括用于控制电子元器件的底部与电路板的表面之间间距的距离控制机构;还包括用于翻转已完成单面焊的电路板的翻板机构,该翻板机构的进口与插焊机的出料口相接,翻板机构的进口通过回转轨道与自动上板和升降台一体机的进料口相接。本发明具有投资小、效率高且易操作的特点。

Description

一种插焊设备及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种插焊设备及其操作方法。
背景技术
中国专利文献号CN202780187U于2013年03月13日公开了一种悬空焊机,包括有机架,机架装设有水平横向布置的基座,基座的上方装设有可水平横向移动的活动夹持组件,活动夹持组件包括有活动安装座,活动安装座设置有第一容置腔,第一容置腔内可相对转动地嵌装有第一夹持机构,基座于活动安装座的左端侧装设有第一气缸,第一气缸的活塞杆的外延端部与活动安装座的左端部连接;基座于活动夹持组件的右端侧装设有固定夹持组件,固定夹持组件包括有固定安装座,固定安装座设置有第二容置腔,第二容置腔内可相对转动地嵌装有滚筒,基座于滚筒的右端侧装设有驱动电机,驱动电机与滚筒的右端部传动连接,滚筒的左端部装设有不可相对转动的第二夹持机构,第二夹持机构的中心位置装设有弹性顶压装置;第二夹持机构的旁侧装设有氩弧焊枪,基座对应氩弧焊枪装设有氩弧焊枪安装架,氩弧焊枪装设于氩弧焊枪安装架的上端部。这种悬空焊机结构复杂,且工作效率比较低,有待改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种占地面积小的插焊设备及其操作方法,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种插焊设备,包括插焊机,其结构特征是所述插焊机包括用于驱动锡炉以及焊锡喷嘴运动的锡炉运动平台,用于输送电路板的输送轨道设置在锡炉以及焊锡喷嘴的上方,用于拾取并将电子元器件压接定位或悬空定位在电路板上的定位装置设置在输送轨道上方,所述定位装置通过三轴驱动器与机架相接,还包括用于控制电子元器件的底部与电路板的表面之间间距的距离控制机构;还包括用于翻转已完成单面焊的电路板的翻板机构,该翻板机构的进口与插焊机的出料口相接,翻板机构的进口通过回转轨道与自动上板和升降台一体机的进料口相接。
进一步,所述三轴驱动器包括分别与Y轴相接的X轴和Z轴,其中,定位装置与Z轴的一端相接,X轴与机架相接。
进一步,所述定位装置包括用于夹持电子元器件的夹爪或用于吸附电子元器件的吸嘴。
进一步,所述的插焊设备,还包括喷助焊剂和预热一体机,该喷助焊剂和预热一体机位于插焊机的前方,喷助焊剂和预热一体机通过预热轨道与插焊机的输送轨道的一端相接。
进一步,所述的插焊设备,还包括自动上板和升降台一体机,该自动上板和升降台一体机位于喷助焊剂和预热一体机的前方,自动上板和升降台一体机通过上板轨道与喷助焊剂和预热一体机预热轨道相接。
进一步,所述的插焊设备,还包括升降台翻板一体机,该升降台翻板一体机通过翻板机构与回转轨道的一端相接,回转轨道的另一端与自动上板和升降台一体机的上板轨道相接。
进一步,所述的插焊设备,还包括用于检测电路板合格与否的FCT测试机台,该FCT测试机台位于插焊机的后方,FCT测试机台通过升降台翻板一体机与插焊机的相接。
进一步,所述的插焊设备,还包括不锈钢工作台,该不锈钢工作台的一端通过升降台翻板一体机与插焊机相接,不锈钢工作台的另一端通过在线式缓存机与FCT测试机台相接。
进一步,所述的插焊设备,还包括PCBA装箱升降台,该PCBA装箱升降台的一侧通过NG旋转输送台与FCT测试机台相接,PCBA装箱升降台的另一侧与输送带相接。
一种插焊设备的操作方法,其特征是包括以下步骤:
步骤一,通过自动上板和升降台一体机将需要进行单面装配焊接的电路板输送至喷助焊剂和预热一体机;
步骤二,通过喷助焊剂和预热一体机对需要进行单面装配焊接的电路板进行点喷、预热后,再输送至插焊机;
步骤三,通过插焊机上的定位装置拾取并将电子元器件压接定位或悬空定位在电路板上,此时,电子元器件按工艺要求压接或悬设在电路板上,仅电子元器件的管脚穿过电路板,然后完成喷锡和焊接;
步骤四,完成单面装配焊接的电路板通过升降台翻板一体机后再经过翻板机构、回转轨道回到自动上板和升降台一体机进行电路板另一单面装配焊接的准备;并重复步骤一至步骤三;
步骤五,当电路板另一单面装配焊接完成后,电路板及电子元器件被输送到FCT测试机台上进行合格与否的检测;
步骤六,通过NG旋转输送台将合格品及不合格品分流,其中,将合格的电路板经过PCBA装箱升降台输送到输送带。
本发明中的插焊机包括用于驱动锡炉以及焊锡喷嘴运动的锡炉运动平台,用于输送电路板的输送轨道设置在锡炉以及焊锡喷嘴的上方,用于拾取并将电子元器件压接定位或悬空定位在电路板上的定位装置设置在输送轨道上方,所述定位装置通过三轴驱动器与机架相接,还包括用于控制电子元器件的底部与电路板的表面之间间距的距离控制机构;还包括用于翻转已完成单面焊的电路板的翻板机构,该翻板机构的进口与插焊机的出料口相接,翻板机构的进口通过回转轨道与自动上板和升降台一体机的进料口相接;通过定位装置能够一次性完成插装及定位,从而有效了避免了焊接时,从焊锡喷嘴喷出来的锡柱对电子元器件的管脚的冲击,从而杜绝了浮高的出现,提高了焊接质量;通过自动翻板机构能够减少操作人员,降低生产成本。
本发明由于采用了定位装置将电子元器件定位在电路板上,故省略了大量的焊接定位用的治具,并随之消除了存取这些治具的中间环节,从而极大的提高了工作效率,以及降低了本产品的占地面积。
本发明中的定位装置为夹爪或吸嘴,当其为夹爪或吸嘴时,既可以将电子元器件直接压接定位在电路板表面,也可以将电子元器件悬设定位在电路板上方一定距离的高度。比如,对于电路板上的LED灯的焊接就需要将LED 灯悬置在电路板上面,这种LED灯的焊接就需要在LED灯的管脚处加装间隔柱,该间隔柱安装在LED灯的灯头与电路板之间;对于电路板上的数码管的焊接,需要在数码管的下面加装间隔柱或撑架,特别是对于需要另外增加数码管的安装高度时,还需要另外制作一套专用治具,从而增加了焊接过程中的中间环节,包括增加了人力物力。而采用本发明提供的技术方案后,不再需要这些治具、间隔柱或或撑架,同时也减少了这些中间环节,实际操作时,可以通过中控器控制夹爪或吸嘴将电子元器件按客户或设计要求悬设定位在电路板上方一定距离的高度,然后直接焊接在电路板上,减少在电子元器件的管脚上安装支撑物的中间环节;在焊接过程中,当电子元器件被定位后直接进行焊接,而后松开定位装置,电子元器件就按客户或设计需要而直接压接或悬空设置在电路板上,从而在确保焊接质量以及焊接要求的基础上,极大的提高了工作效率、降低了制作成本。
以往生产制造电路板的生产厂家为了满足不同客户或设计的需要,对于每一种电路板需要配备至少一套治具,每套治具包括底板和盖板,对于单面焊电路板的来说,需要一套治具,对于双面焊的电路板来说,就需要两套治具;于是,生产厂家需要存放各种不同规格以及不同尺寸的治具;本发明采用锡炉运动平台、定位装置、驱动装置的技术方案后,能够对电路板进行裸板定位焊接,完全省略了以前用于固定电路板以及电子元器件的治具,从而既减少了用于开发各种治具的开发成本,又减少了各种治具的存储空间,还减少了用于装配治具的操作人员、专门用于检测治具装配质量的中间环节以及操作平台及其空间、回转轨道等等,从而在实现降低成本的基础上,大大的提高了生产效率以及焊接质量,并且为电路板焊接的全程自动化提供了有力的保证。
本发明采用上述的技术方案后,可以缩减整个生产线的长度,能够从原来的34米左右,缩减到10米左右,既减小了对占地面积的需求,还降低了设备的投资。
综上所述,本发明具有投资小、效率高且易操作的特点。
附图说明
图1为本发明第一实施例的局部剖切结构示意图。
图2为第一实施例中的三轴驱动器的俯视结构示意图。
图3为本发明第二实施例的局部剖切结构示意图。
图4为本发明第三实施例的局部剖切结构示意图。
图5为本发明第四实施例的局部剖切结构示意图。
图6为本发明的应用例结构示意图。
图中:3为三轴驱动器,3.1为X轴,3.2为Y轴,3.3为Z轴,5为机架,6为电路板,7为自动上板和升降台一体机,8为喷助焊剂和预热一体机,9为插焊机,9.1为锡炉运动平台,9.2为锡炉,9.3为夹爪,9.4为吸嘴,9.5为焊锡喷嘴,10为升降台翻板一体机,11为电子元器件,12为输送轨道,13为翻板机构,14为回转轨道,15为不锈钢工作台,16为在线式缓存机,17为FCT测试机台,18为NG旋转输送台,19为PCBA装箱升降台,20为输送带,21为包装箱。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
第一实施例
参见图1-图2和图6,本插焊设备,包括插焊机9,所述插焊机9包括用于驱动锡炉9.2以及焊锡喷嘴9.5运动的锡炉运动平台9.1,用于输送电路板6的输送轨道12设置在锡炉9.2以及焊锡喷嘴9.5的上方,用于拾取并将电子元器件11压接定位或悬空定位在电路板5上的定位装置设置在输送轨道12上方,所述定位装置通过三轴驱动器3与机架5相接,还包括用于控制电子元器件的底部与电路板6的表面之间间距的距离控制机构。还包括用于翻转已完成单面焊的电路板的翻板机构13,该翻板机构13的进口与插焊机9的出料口相接,翻板机构13的进口通过回转轨道14与自动上板和升降台一体机7的进料口相接。
在本实施例中,翻板机构为本领域的现有技术,此处就不再赘述。比如可以采用中国专利文献号CN 108925128 A一种贴片机吸嘴用连接装置中的翻板机构。当电路板输送到翻板机构13时,通过带有夹持或吸附电路板的且具有转轴的翻板就可以将电路板翻转过来,并输送到下一工序。
在本实施例中,将电子元器件插装在电路板上或将电子元器件定位并焊接在电路板上时,对于电子元器件的管脚是一定要插入电路板上的插孔中的。
在本实施例中,距离控制机构既可以采用设置在机架上或夹爪4、吸嘴 10的旁边的用于检测夹爪或吸嘴10所处高度的红外线检测装置,该红外线检测装置通过中控器与驱动装置6电连接;也可以采用用于控制夹爪或吸嘴 10所处高度的中控器,该中控器与驱动装置6电连接。
所述三轴驱动器3包括分别与Y轴3.2相接的X轴3.1和Z轴3.3,其中,定位装置与Z轴3.3的一端相接,X轴3.1与机架5相接。
所述的插焊设备,还包括喷助焊剂和预热一体机8,该喷助焊剂和预热一体机8位于插焊机9的前方,喷助焊剂和预热一体机8通过预热轨道与插焊机9的输送轨道12的一端相接。
所述的插焊设备,还包括自动上板和升降台一体机7,该自动上板和升降台一体机7位于喷助焊剂和预热一体机8的前方,自动上板和升降台一体机7通过上板轨道与喷助焊剂和预热一体机8预热轨道相接。
所述的插焊设备,还包括升降台翻板一体机10,该升降台翻板一体机 10通过翻板机构13与回转轨道14的一端相接,回转轨道14的另一端与自动上板和升降台一体机7的上板轨道相接。
所述的插焊设备,还包括用于检测电路板6合格与否的FCT测试机台17,该FCT测试机台17位于插焊机9的后方,FCT测试机台17通过升降台翻板一体机10与插焊机9的相接。
所述的插焊设备,还包括不锈钢工作台15,该不锈钢工作台15的一端通过升降台翻板一体机10与插焊机9相接,不锈钢工作台15的另一端通过在线式缓存机16与FCT测试机台17相接。
所述的插焊设备,还包括PCBA装箱升降台19,该PCBA装箱升降台19 的一侧通过NG旋转输送台18与FCT测试机台17相接,PCBA装箱升降台19 的另一侧与输送带20相接。
一种插焊设备的操作方法,包括以下步骤:
步骤一,通过自动上板和升降台一体机7将需要进行单面装配焊接的电路板6输送至喷助焊剂和预热一体机8;
步骤二,通过喷助焊剂和预热一体机8对需要进行单面装配焊接的电路板6进行点喷、预热后,再输送至插焊机9;步骤三,通过插焊机9上的定位装置拾取并将电子元器件11压接定位或悬空定位在电路板5上,此时,电子元器件按工艺要求压接或悬设在电路板6上,仅电子元器件的管脚穿过电路板6,然后完成喷锡和焊接;
步骤四,完成单面装配焊接的电路板6通过升降台翻板一体机10后再经过翻板机构13、回转轨道14回到自动上板和升降台一体机7进行电路板6 另一单面装配焊接的准备;并重复步骤一至步骤三;
步骤五,当电路板6另一单面装配焊接完成后,电路板6及电子元器件被输送到FCT测试机台17上进行合格与否的检测;
步骤六,通过NG旋转输送台18将合格品及不合格品分流,其中,将合格的电路板经过PCBA装箱升降台19输送到输送带20。
所述插焊设备还包括用于控制旋转输送台工作的中控器,该中控器与旋转输送台以及FCT测试机台电连接。
在本实施例中,用于拾取并将电子元器件11悬空定位在电路板5上的定位装置设置在输送轨道12以及电路板的上方,所述定位装置包括用于夹持电子元器件11的夹爪9.3。
当采用深圳市劲拓自动化设备股份公司设计的零缺陷焊接检测制造系统时,其整个系统的总长度为34米左右。深圳市劲拓自动化设备股份公司作为一家上市公司,其股票代码为300400,其提出的技术方案在一定程度上代表了行业的某些发展方向;至于该整个系统的具体设计方案为:1)选择焊采用:一体式选择焊,双缸3模组6缸/电磁泵一台;2)插件机采用: JTV-N600二台/每个机种以插件5颗电子元器件为计算基础;3)线体长度: 31M,线体宽度:3.5M,含供料器,单线占地面积:109平方米;4)轨道高度:锡炉前作业高度900±20mm,锡炉后作业高度750±20mm;5)生产节拍:45秒/整板;6)电力:220V/单相/3线,380V/三相/5线,启动功率: 35KW/一条线;7)气压:8KGS/cm2。然而,本发明采用上述的技术方案后,可以缩减整个生产线的长度,能够从原来的34米左右,缩减到10米左右,既减小了对占地面积的需求,还降低了设备的投资。
第二实施例
参见图3,在本实施例中,夹爪9.3拾取并将电子元器件11压接定位在电路板5上。
其余未述部分见第一实施例,不再赘述。
第三实施例
参见图4,在本实施例中,所述定位装置包括用于吸附电子元器件11 的吸嘴9.4。所述吸嘴9.4拾取并将电子元器件11悬空定位在电路板5上。吸嘴9.4相比夹爪能够一定程度下避免对电子元器件造成压力过大的夹持,提高产品的使用寿命。
其余未述部分见第一实施例,不再赘述。
第四实施例
参见图5,在本实施例中,所述吸嘴9.4拾取并将电子元器件11压接定位在电路板5上。
其余未述部分见第三实施例,不再赘述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种插焊设备,包括插焊机(9),其特征是所述插焊机(9)包括用于驱动锡炉(9.2)以及焊锡喷嘴(9.5)运动的锡炉运动平台(9.1),用于输送电路板(6)的输送轨道(12)设置在锡炉(9.2)以及焊锡喷嘴(9.5)的上方,用于拾取并将电子元器件(11)压接定位或悬空定位在电路板(5)上的定位装置设置在输送轨道(12)上方,所述定位装置通过三轴驱动器(3)与机架(5)相接,还包括用于控制电子元器件的底部与电路板(6)的表面之间间距的距离控制机构。
2.根据权利要求1所述的插焊设备,其特征是还包括用于翻转已完成单面焊的电路板的翻板机构(13),该翻板机构(13)的进口与插焊机(9)的出料口相接,翻板机构(13)的进口通过回转轨道(14)与自动上板和升降台一体机(7)的进料口相接。
3.根据权利要求2所述的插焊设备,其特征是所述三轴驱动器(3)包括分别与Y轴(3.2)相接的X轴(3.1)和Z轴(3.3),其中,定位装置与Z轴(3.3)的一端相接,X轴(3.1)与机架(5)相接;定位装置包括用于夹持电子元器件(11)的夹爪(9.3)或用于吸附电子元器件(11)的吸嘴(9.4)。
4.根据权利要求2或3所述的插焊设备,其特征是还包括喷助焊剂和预热一体机(8),该喷助焊剂和预热一体机(8)位于插焊机(9)的前方,喷助焊剂和预热一体机(8)通过预热轨道与插焊机(9)的输送轨道(12)的一端相接。
5.根据权利要求4所述的插焊设备,其特征是还包括自动上板和升降台一体机(7),该自动上板和升降台一体机(7)位于喷助焊剂和预热一体机(8)的前方,自动上板和升降台一体机(7)通过上板轨道与喷助焊剂和预热一体机(8)预热轨道相接。
6.根据权利要求5所述的插焊设备,其特征是还包括升降台翻板一体机(10),该升降台翻板一体机(10)通过翻板机构(13)与回转轨道(14)的一端相接,回转轨道(14)的另一端与自动上板和升降台一体机(7)的上板轨道相接。
7.根据权利要求6所述的插焊设备,其特征是还包括用于检测电路板(6)合格与否的FCT测试机台(17),该FCT测试机台(17)位于插焊机(9)的后方,FCT测试机台(17)通过升降台翻板一体机(10)与插焊机(9)的相接。
8.根据权利要求7所述的插焊设备,其特征是还包括不锈钢工作台(15),该不锈钢工作台(15)的一端通过升降台翻板一体机(10)与插焊机(9)相接,不锈钢工作台(15)的另一端通过在线式缓存机(16)与FCT测试机台(17)相接。
9.根据权利要求8所述的插焊设备,其特征是还包括PCBA装箱升降台(19),该PCBA装箱升降台(19)的一侧通过NG旋转输送台(18)与FCT测试机台(17)相接,PCBA装箱升降台(19)的另一侧与输送带(20)相接。
10.一种根据权利要求1所述的插焊设备的操作方法,其特征是包括以下步骤:
步骤一,通过自动上板和升降台一体机(7)将需要进行单面装配焊接的电路板(6)输送至喷助焊剂和预热一体机(8);
步骤二,通过喷助焊剂和预热一体机(8)对需要进行单面装配焊接的电路板(6)进行点喷、预热后,再输送至插焊机(9);
步骤三,通过插焊机(9)上的定位装置拾取并将电子元器件(11)压接定位或悬空定位在电路板(5)上,此时,电子元器件按工艺要求压接或悬设在电路板(6)上,仅电子元器件的管脚穿过电路板(6),然后完成喷锡和焊接;
步骤四,完成单面装配焊接的电路板(6)通过升降台翻板一体机(10)后再经过翻板机构(13)、回转轨道(14)回到自动上板和升降台一体机(7)进行电路板(6)另一单面装配焊接的准备;并重复步骤一至步骤三;
步骤五,当电路板(6)另一单面装配焊接完成后,电路板(6)及电子元器件被输送到FCT测试机台(17)上进行合格与否的检测;
步骤六,通过NG旋转输送台(18)将合格品及不合格品分流,其中,将合格的电路板经过PCBA装箱升降台(19)输送到输送带(20)。
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