CN114473128A - 集成电路焊接用元件自适应固定装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了集成电路焊接用元件自适应固定装置，包括工作台，工作台顶部开设有操作槽，操作槽内设置有夹料机构，夹料机构通过翻转机构转动连接于操作槽的前后侧壁之间，夹料机构上方活动设置有点阵固定组件，点阵固定组件包括压持座和设置于压持座顶部的压持矩阵，压持矩阵包括若干可伸缩的移动顶针；工作台前部侧壁设置有与夹料机构、翻转机构、点阵固定组件电连接的控制台。本申请通过点阵固定组件可自适应的对不同尺寸高度的电路元件进行夹持固定，再通过翻转机构对PBC基板进行翻转，最后通过焊接机构统一对各个元件进行焊接，减少了焊接时间，提高了劳动效率。

Description

集成电路焊接用元件自适应固定装置

技术领域

本申请涉及集成电路焊接技术领域，特别涉及集成电路焊接用元件自适应固定装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

现有的集成电路板焊接大多依赖人工焊接，现将相应元件插设于PBC基板的预留孔中，再将PBC基板翻转，然后人工对元件的各个引脚进行焊接，焊接完成后再焊接下一个元件，操作较为繁琐，浪费时间，由于实际工作学习之中，PBC基板和元件的匹配程度较低，先插设大量元件，再将PBC基板翻转统一焊接，存在元件容易掉落无法固定于PBC基板的问题。

发明内容

本申请为了解决上述问题提出了集成电路焊接用元件自适应固定装置，能自适应的对一块PBC基板上需要焊接的多个元件进行夹持翻转，从而提高焊接效率。

本申请提供了集成电路焊接用元件自适应固定装置，包括工作台，所述工作台顶部开设有操作槽，所述操作槽内设置有夹料机构，所述夹料机构通过翻转机构转动连接于操作槽的前后侧壁之间，所述夹料机构上方活动设置有点阵固定组件，所述点阵固定组件包括压持座和设置于压持座顶部的压持矩阵，所述压持矩阵包括若干可伸缩的移动顶针；所述工作台前部侧壁设置有与夹料机构、翻转机构、点阵固定组件电连接的控制台。

优选地，所述夹料机构包括两个平行设置的固定块，两个固定块的相对端面设置有主夹持组件，所述点阵固定组件活动连接于两个固定块底部。

优选地，所述主夹持组件包括固设于固定块侧壁的滑动轨，所述滑动轨上滑动设置有两个安装滑块，所述安装滑块上垂设有第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的输出轴末端设有夹持头。

优选地，所述翻转机构包括分别垂设于两个固定块相背端面的连接轴，其中一个连接轴的末端设置有翻转电机，另一个连接轴的末端旋转连接有旋转座，所述翻转电机、旋转座分别嵌设于操作槽的前后侧壁内。

优选地，所述压持座的一侧铰接于两个固定块的底部一侧，压持座内矩阵开设有若干个贯通压持座顶部的压持滑槽，所述移动顶针滑动插设于压持滑槽内，压持座内部相对于压持滑槽矩阵下方设置有驱动气囊，所述移动顶针底部活动连接于驱动气囊，所述压持座底部嵌设有推垃机构，推垃机构的输出轴末端连接推拉板，所述推拉板抵触于驱动气囊底部。

优选地，所述固定块底部设有升降机构，所述点阵固定组件还包括设置于升降机构输出轴末端的移动块，所述压持座铰接于两个移动块之间。

优选地，所述驱动气囊顶部设置有若干个折叠凸出部，所述折叠凸出部插入压持滑槽且连接于移动顶针底部。

优选地，所述移动顶针包括插设于压持滑槽内的压持滑轴和水平设置于压持滑轴顶部的矩形压板。

优选地，所述控制台包括控制器和与控制器电连接的触控屏。

优选地，所述工作台顶部还设有焊接机构。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请通过点阵固定组件可自适应的对不同尺寸高度的电路元件进行夹持固定，再通过翻转机构对PBC基板进行翻转，最后通过焊接机构统一对各个元件进行焊接，减少了焊接时间，提高了劳动效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本申请一种实施例的整体结构俯视图，

图2是本申请一种实施例的点阵固定组件俯视图，

图3是本申请一种实施例的点阵固定组件仰视图，

图4是本申请一种实施例的点阵固定组件侧视图，

图5是本申请一种实施例的夹料机构局部放大图A，

图6是本申请另一种实施例的整体结构示意图，

图7是本申请一种实施例的局部结构仰视图，

图8是本申请一种实施例的焊接组件局部放大图B，

图9是本申请一种实施例的焊接组件。

图中：

1、工作台，2、安装板，3、二维移动导轨，4、主伸缩机构，5、焊接组件，6、翻转机构，7、夹料机构，8、点阵固定组件，9、视觉定位传感器，10、控制台,51、锡卷安装座，52、缓冲盒，53、上夹持组件，54、伸缩组件，55、焊接嘴，61、翻转电机，62、连接轴，63、旋转座，71、固定块，72、主夹持组件，73、升降机构，81、压持座，82、移动顶针，83、移动块，84、压持机构，85、驱动气囊，100、锡卷，511、安装轴，521、缓冲壳体，522、驱动辊，523、导向辊，524、缓冲件，531、夹持块，532、电磁铁，533、复位弹簧，534、弹性垫,541、伸缩座，542、移动管，543、下夹持组件，591、电热片，721、滑动轨，722、安装滑块，723、第一伸缩机构，724、夹持头，811、连接轴套，821、矩形压板，822、压持滑轴，831、连接块，832、铰接轴，833、固定销，5241、外套筒，5242、内插杆，5243、缓冲弹簧，7221、固定螺栓。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本申请作进一步说明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

如图1至图9所示，集成电路焊接用元件自适应固定装置，包括工作台，所述工作台1顶部开设有操作槽，所述操作槽内设置有夹料机构7，所述夹料机构7通过翻转机构6转动连接于操作槽的前后侧壁之间，所述夹料机构7上方活动设置有点阵固定组件8，所述点阵固定组件8包括压持座81和设置于压持座81顶部的压持矩阵，所述压持矩阵包括若干可伸缩的移动顶针82。

所述工作台1前部侧壁设置有与夹料机构7、翻转机构6、点阵固定组件8电连接的控制台10。

具体地，所述夹料机构7包括两个平行设置的固定块71，两个固定块71的相对端面设置有主夹持组件72，所述点阵固定组件8活动连接于两个固定块71底部。

具体地，所述主夹持组件72包括固设于固定块71侧壁的滑动轨721，所述滑动轨721上滑动设置有两个安装滑块722，所述安装滑块722上垂设有第一伸缩机构723，所述第一伸缩机构723的输出轴末端设有夹持头724，所述安装滑块722顶部设有固定螺栓7221，所述固定螺栓7221螺旋贯穿所述安装滑块722顶壁并抵触于安装滑块722。

根据PBC基板的尺寸调整两个安装滑块722在相应滑动轨721上的位置，将PBC基板置于两个固定块71之间，第一伸缩机构723的伸缩轴带动夹持头724朝向PBC基板伸长以将PBC基板夹持，所述夹持头724夹持端面开设有夹持槽。

具体地，所述翻转机构6包括分别垂设于两个固定块71相背端面的连接轴62，其中一个连接轴62的末端设置有翻转电机61，另一个连接轴62的末端旋转连接有旋转座63，所述翻转电机61、旋转座63分别嵌设于操作槽的前后侧壁内。

当主夹持组件72将PBC基板夹持后，点阵固定组件8将PBC基板上的各电路元件固定，所述翻转电机61带动连接轴62转动进而带动两个固定块71转动，进而带动点阵固定组件8和PBC基板转动翻转。

具体地，所述压持座81的一侧铰接于两个固定块71的底部一侧，压持座81内矩阵开设有若干个贯通压持座81顶部的压持滑槽，所述移动顶针82滑动插设于压持滑槽内，压持座81内部相对于压持滑槽矩阵下方设置有驱动气囊85，所述移动顶针82底部活动连接于驱动气囊85，所述压持座81底部嵌设有推垃机构84，推垃机构84的输出轴末端连接推拉板，所述推拉板抵触于驱动气囊85底部。

PBC基板被夹持固定后，压持座81运动至水平，所述控制台10控制推垃机构84的输出轴朝向PBC基板推动所述驱动气囊85，进而带动各个移动顶针82朝向PBC基板运动，以将各个电路元件抵触固定于PBC基板，由于驱动气囊85的弹性，各个移动顶针82能自动适应各个元件的不同高度，位移不同距离以将各个元件分别固定。

具体地，所述固定块71底部设有升降机构73，所述点阵固定组件8还包括设置于升降机构73输出轴末端的移动块83，所述压持座81铰接于两个移动块83之间。

两个移动块83的一侧设置有连接块831，两个连接块之间连接有铰接轴832，所述压持座81与铰接轴相近的一侧设置有连接轴套811，所述连接轴套811转动套设于铰接轴832，两个移动块83的另一侧靠近压持座81的端面嵌设有固定销833，压持座81的相对位置设置有限位槽，所述固定销833包括第二伸缩机构和连接于第二伸缩机构末端的销柱，当压持座81运动至水平后，第二伸缩机构带动相应销柱插入相应限位槽，从而将移动块83和压持座81固定。

初始时，点阵固定组件8位于夹料机构7上方，所述升降机构73带动移动块83、压持座81上升，通过夹料机构7将PBC基板夹持，PBC基板正面朝上，将各个电路元件插设于PBC基板，在PBC基板的夹持操作之前，可将压持座81翻转掀开，以避免影响PBC基板的夹持和电路元件的放置，上述操作完成后，再将压持座81放置水平并与移动块83固定，所述升降机构73带动移动块83、压持座81下降，以使各个移动顶针82与PBC基板及各个电路元件接触，点阵固定组件8动作以将各个电路元件压持于PBC基板，所述翻转机构6带动PBC基板翻转，使PBC基板的反面朝上，统一对各个电路元件的引脚进行焊接。

优选地，所述驱动气囊85顶部设置有若干个折叠凸出部，所述折叠凸出部插入压持滑槽且连接于移动顶针82底部，所述移动顶针82包括插设于压持滑槽内的压持滑轴822和水平设置于压持滑轴822顶部的矩形压板821。

所述折叠凸出部用于使各个移动顶针82的运动更为稳定，防止存在个别移动顶针82无法受力的问题，所述矩形压板821用于扩大移动顶针82的抵触面积，防止移动顶针和电路元件错位。

所述工作台1顶部还设有焊接机构，所述焊接机构包括电烙铁、吹风机等现有电路焊接设备。

优选地，本申请提供一种自动焊接机构，所述自动焊接机构包括固设于工作台1上方的安装板2，所述工作台顶部垂设有主伸缩机构4，所述安装板2连接于主伸缩机构4的伸缩轴末端，所述安装板2底部设有二维移动导轨3，所述二维移动导轨3的滑块上垂设有有焊接组件5，所述焊接组件5设于夹料机构7正上方，所述主伸缩机构4、二维移动导轨3、焊接组件5与控制台10电连接。

具体地，所述安装板2底部开设有移动槽，所述二维移动导轨3包括横向电导轨和纵向电导轨，所述横向电导轨连接于于移动槽顶壁，所述纵向电导轨连接于横向电导轨的滑块上，所述横向电导轨左右方向延伸，纵向电导轨前后方向延伸，焊接组件5设置于纵向电导轨的滑块上。

具体地，所述焊接组件5包括上下依次连接的锡卷安装座51、缓冲盒52、上夹持组件53、伸缩组件54、焊接嘴55，锡卷安装座51连接于于纵向电导轨的滑块上，所述锡卷安装座51、缓冲盒52、上夹持组件53、伸缩组件54、焊接嘴55内部开设有相互连通的内腔，锡丝从锡卷安装座51依次穿过缓冲盒52、上夹持组件53、伸缩组件54进入焊接嘴55的内腔。

具体地，所述锡卷安装座51用于安装锡卷100，锡卷安装座51为一侧贯通的壳体，所述壳体的内壁上旋转垂设有安装轴511，锡卷100套设于所述安装轴511，壳体底壁上开设有传输锡丝的的第一连接孔。

具体地，所述缓冲盒52包括连接于锡卷安装座51底部的缓冲壳体521，缓冲壳体521内腔顶部设置有驱动辊522，所述驱动辊522包括相互抵触的主动辊和从动辊，驱动辊522下方平行设置有若干个缓冲件524，所述缓冲件524包括设于缓冲壳体521侧壁上的外套筒5241，所述外套筒5241内滑动插设有内插杆5242，所述内插杆5242和外套筒5241内孔的末端侧壁之间连接有缓冲弹簧5243，所述缓冲件524交错设置于缓冲壳体521的相对内侧壁上，所述缓冲壳体521内腔的底部设置有两个相互抵触的导向辊523，锡丝夹持于主动辊和从动辊之间并依次贯穿各个缓冲件524的内插杆5242末端，再夹持于两个导向辊523之间，所述缓冲盒52用于锡丝的供给并始终保持锡丝的相对张紧。

具体地，所述上夹持组件53包括连接于缓冲盒52底部的夹持块531，所述夹持块531的顶部开设有上下贯通的夹持槽，所述夹持槽的相对侧壁上开设有伸缩槽，所述伸缩槽内滑设有电磁铁532，所述电磁铁532和伸缩槽的末端侧壁间连接有复位弹簧533，所述电磁铁532远离复位弹簧533的一侧设置有弹性垫534。

当需要夹紧锡丝时，两个电磁铁532上电并互相吸引，进而带动两个弹性垫534克服复位弹簧533的拉力沿伸缩槽相向运动，进而将穿过夹持槽的锡丝夹紧，当需要放松锡丝时，控制两个电磁铁532失电，两个弹性垫534在复位弹簧533的拉力作用下复位。

具体地，所述伸缩组件54包括连接于上夹持组件53的伸缩座541，所述伸缩座541底部开设有升降滑槽，所述升降滑槽内滑动设置有移动管542，所述移动管542上嵌设有下夹持组件543，所述伸缩座541内嵌设有次级伸缩机构，所述次级伸缩机构的伸缩轴连接移动管542，进而带动移动管542沿升降滑槽上下移动，所述伸缩座541顶部开设有连通伸缩滑槽的第二连接孔，锡丝通过第二连接孔延伸入移动管542，所述下夹持组件543与上夹持组件53结构相同。

具体地，所述焊接嘴55连接于移动管542的底部末端，其内部开设有锥形的焊接腔，所述焊接腔的内壁上设置有与控制台10电连接的电热片551，所述电热片551用于加热融化锡丝。

所述二维移动导轨3带动焊接组件5运动至相应元件的引脚正上方，所述主伸缩机构4带动安装板2下降，进而带动焊接组件5下降预设距离P1，所述下夹持组件543将移动管542内的锡丝夹持，所述次级伸缩机构的伸缩轴向下运动预设距离P2，带动移动管542、下夹持组件543、焊接嘴55向下运动以使引脚插入焊接嘴55的焊接腔，焊接嘴55加热融化焊接腔中的锡丝对引脚进行焊接，完成后，次级伸缩机构带动移动管542、下夹持组件543、焊接嘴55以及锡丝向上运动P3(P3<P2)，上夹持组件53夹紧锡丝，下夹持组件543放松锡丝，次级伸缩机构51继续带动移动管542、下夹持组件543、焊接嘴55直至复位，锡丝在焊接嘴55中进给至原始位置，再控制下夹持组件543将锡丝夹持，上夹持组件53放松锡丝，所述二维移动导轨3带动焊接组件5运动至下个焊接引脚正上方，重复上述流程以进行焊接。

所述缓冲盒52用于锡丝的进给以及保持锡丝在次级伸缩机构的伸缩轴运动过程中始终保持锡丝的相对张紧，防止锡丝的骤然拉紧崩断或锡丝太松散乱，所述驱动辊522的主动辊转动带动从动辊转动，进而拉动锡卷100转动以进给锡丝，保持各个缓冲件524的内插杆5242在缓冲弹簧5243的作用下充分伸长，使驱动辊522至焊接嘴55之间的锡丝保持相对张紧的状态，在次级伸缩机构带动移动管542、下夹持组件543、焊接嘴55的升降过程中，内插杆5242受到锡丝的拉动沿外套筒5241移动以始终保持锡丝的张紧，当完成焊接移动管542复位后，驱动辊552转动进给锡丝，继续保持内插杆5242在外套筒5241中的充分伸长，由于上夹持组件53每次夹持锡丝往焊接嘴55进给锡丝长度是固定的，因此，驱动辊522的主动辊每次转动固定圈数即可保持保持内插杆5242在外套筒5241中的充分伸长。

本申请通过上夹持组件53和下夹持组件543对锡丝的交替夹持放松，配合次级伸缩机构的伸缩实现了锡丝跟随焊接嘴55移动焊接以及焊锡丝往焊接嘴55内的标准进给，提高了焊接流程的自动化和标准化，通过缓冲盒52内的驱动辊522拉动锡卷转动进料，再通过缓冲件524实现了次级伸缩机构升降焊接过程中锡丝的相对张紧，也防止锡丝拉断，提高了本申请的耐用性和适应性。

所述主动辊包括垂设设于缓冲壳体521侧壁的驱动电机和套设于驱动电机输出轴上的第一弹性压柱，所述从动辊包括旋转垂设于缓冲壳体521侧壁的从动轴和套设于从动轴上的第二弹性压柱，第一弹性压柱和第二弹性压柱抵接，所述导向辊523包括旋转垂设于缓冲壳体521侧壁的第三转轴和套设于第三转轴上的第三弹性压柱，两个第三弹性压柱相互抵触，所述导向辊523用于对锡丝穿出缓冲壳体521的位置进行限制。

如图9所示，缓冲件524的数量为2，两个缓冲件524的外套筒5241分别固设于缓冲壳体521的相对侧壁，两个缓冲件524的内插杆5241将缓冲壳体521内的锡丝长度拉长，以保证锡丝在次级伸缩机构的伸缩轴运动过程中始终保持锡丝的相对张紧，为了获取较大的缓冲行程，所述缓冲件524倾斜设置于缓冲壳体521的侧壁上。

优选地，所述安装板2底部设有视觉定位传感器，所述视觉定位传感器9与控制台10电连接以用于对PBC基板及各个元件引脚进行视觉定位，便于控制台控制焊接组件5自动识别引脚位置进行焊接，所述视觉定位传感器9包括采集摄像头以及嵌设于摄像头内的视觉定位模块，所述视觉定位模块根据采集摄像头采集的图片对PBC基板及各个元件引脚的相对位置进行视觉定位，本申请不涉及对视觉定位算法的改进，具体不再赘述。

所述控制台10包括控制器和与控制器电连接的触控屏，所述控制器用于控制夹料机构7、翻转机构6、点阵固定组件8、焊接组件5，所述触控屏用于人机交互，所述控制器可为计算机设备，所述主伸缩机构4、次级伸缩机构、第一伸缩机构723、第二伸缩机构、升降机构73、推拉机构84可为电缸。

本申请提供的集成电路板的焊接方法的具体步骤为：

控制台10控制夹料机构7将PBC基板夹持，将各个电路元件插设于PBC基板上，控制台10控制点阵固定组件8将各个元件固定，控制台10控制翻转机构将PBC基板翻转，控制台10控制焊接组件5对各个电路元件统一焊接。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本申请的具体实施方式进行了描述，但并非对本申请保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本申请的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本申请的保护范围以内。

Claims (10)

1.集成电路焊接用元件自适应固定装置，包括工作台，其特征在于：所述工作台(1)顶部开设有操作槽，所述操作槽内设置有夹料机构(7)，所述夹料机构(7)通过翻转机构(6)转动连接于操作槽的前后侧壁之间，所述夹料机构(7)上方活动设置有点阵固定组件(8)，所述点阵固定组件(8)包括压持座(81)和设置于压持座(81)顶部的压持矩阵，所述压持矩阵包括若干可伸缩的移动顶针(82)；

所述工作台(1)前部侧壁设置有与夹料机构(7)、翻转机构(6)、点阵固定组件(8)电连接的控制台(10)。

2.根据权利要求1所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述夹料机构(7)包括两个平行设置的固定块(71)，两个固定块(71)的相对端面设置有主夹持组件(72)，所述点阵固定组件(8)活动连接于两个固定块(71)底部。

3.根据权利要求2权利要求所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述主夹持组件(72)包括固设于固定块(71)侧壁的滑动轨(721)，所述滑动轨(721)上滑动设置有两个安装滑块(722)，所述安装滑块(722)上垂设有第一伸缩机构(723)，所述第一伸缩机构(723)的输出轴末端设有夹持头(724)。

4.根据权利要求2所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述翻转机构(6)包括分别垂设于两个固定块(71)相背端面的连接轴(62)，其中一个连接轴(62)的末端设置有翻转电机(61)，另一个连接轴(62)的末端旋转连接有旋转座(63)，所述翻转电机(61)、旋转座(63)分别嵌设于操作槽的前后侧壁内。

5.根据权利要求2所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述压持座(81)的一侧铰接于两个固定块(71)的底部一侧，压持座(81)内矩阵开设有若干个贯通压持座(81)顶部的压持滑槽，所述移动顶针(82)滑动插设于压持滑槽内，压持座(81)内部相对于压持滑槽矩阵下方设置有驱动气囊(85)，所述移动顶针(82)底部活动连接于驱动气囊(85)，所述压持座(81)底部嵌设有推垃机构(84)，推垃机构(84)的输出轴末端连接推拉板，所述推拉板抵触于驱动气囊(85)底部。

6.根据权利要求5所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述固定块(71)底部设有升降机构(73)，所述点阵固定组件(8)还包括设置于升降机构(73)输出轴末端的移动块(83)，所述压持座(81)铰接于两个移动块(83)之间。

7.根据权利要求5所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述驱动气囊(85)顶部设置有若干个折叠凸出部，所述折叠凸出部插入压持滑槽且连接于移动顶针(82)底部。

8.根据权利要求5或7任一权利要求所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述移动顶针(82)包括插设于压持滑槽内的压持滑轴(822)和水平设置于压持滑轴(822)顶部的矩形压板(821)。

9.根据权利要求1所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述控制台(10)包括控制器和与控制器电连接的触控屏。

10.根据权利要求1所述的集成电路焊接用元件自适应固定装置，其特征在于：

所述工作台(1)顶部还设有焊接机构。

Images