CN115945755A - 一种pcb元件焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB元件焊接装置，涉及焊接装置领域，包括机架、可调节焊接机构、多工位旋转机构和第一旋转电机，机架包括连接在一起的下支架和上支架，下支架上安装有工作台，多工位旋转机构安装在工作台上，第一旋转电机与多工位旋转机构连接并驱动多工位旋转机构旋转完成工位的转换；可调节焊接机构安装在上支架上，可调节焊接机构与多工位旋转机构的单个工位相对应，且通过调节到达待焊接PCB元件的正上方。本发明布局合理，安装使用方便快捷，多工位设计实现了上、下料和焊接作业的同步进行，提高了工作效率，定位组件设计为整体可旋转、间距和厚度可伸缩调节结构，满足更多规格PCB元件的夹紧作业，实现了双面焊接。
Description
技术领域
本发明涉及PCB焊接设备领域，尤其涉及一种PCB元件焊接装置。
背景技术
PCB板，又称印刷电路板，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等)，用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体，是电子工业的重要部件之一，几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用PCB板，PCB板上并没有“印制元件”而仅有布线。
在实际生产制造中，现有PCB板焊接工装夹具在装夹过程中常存在以下问题：
1)现有PCB板焊接工装夹具多为单工位工装夹具，只能对单个PCB板进行装夹加工，且更换PCB板的过程较为繁琐；
2)当PCB板与现有PCB板焊接工装夹具装夹后，由于现有夹具结构固定，使得现有夹具与PCB板之间可能存在间隙，PCB板加工过程中容易发生晃动,从而导致插装元器件困难或元器件引脚错焊；
3)焊接过程中产生的灰尘不易清理，影响焊接质量的问题。
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种PCB板焊接装置，以适用于多种规格PCB板的自动装夹和翻转作业。
发明内容
本发明的目的是提供一种PCB元件焊接装置，解决背景技术所列的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种PCB元件焊接装置，包括机架、可调节焊接机构和多工位旋转机构，所述机架包括连接在一起的下支架和上支架，所述下支架的顶部中心安装有工作台，所述多工位旋转机构安装在所述工作台上，所述工作台的下方设置有第一旋转电机，所述第一旋转电机的驱动轴贯穿所述工作台后与所述多工位旋转机构连接并驱动所述多工位旋转机构旋转完成工位的转换；所述可调节焊接机构安装在所述上支架上，所述可调节焊接机构与所述多工位旋转机构的单个工位相对应，且通过调节到达待焊接PCB元件的正上方。
优选的，所述多工位旋转机构包括一个旋转工作台和多个PCB元件卡接用的定位组件，多个所述定位组件呈圆周均布在所述旋转工作台上，所述旋转工作台平行布置在所述工作台的上方，所述旋转工作台通过第二连接件连接有定位板，所述定位板通过第一连接件连接在所述第一旋转电机的驱动轴上；所述旋转工作台的底面上连接有多个滚轮，所述工作台的顶面上开设有一个环形的滚轮槽，所述滚轮位于所述滚轮槽内并沿所述滚轮槽旋转。
优选的，所述定位组件包括两个对称放置的支撑板和可调节卡接组件，每个支撑板的顶部安装有一组可调节卡接组件，其中一个支撑板上安装有第二旋转电机，另一个支撑板上通过定位件安装有旋转支撑轴，所述第二旋转电机和旋转支撑轴的相对面上均安装有一个连接板，两个所述可调节卡接组件通过电动伸缩杆安装在所述连接板的相对面上。
优选的，所述旋转支撑轴和第二旋转电机的旋转轴均通过轴承可旋转的安装在所述支撑板上。
优选的，所述可调节卡接组件包括U形板、上限位板和下限位板，所述U形板的开口水平布置，所述下限位板固定连接在所述U形板的下板内部，所述上限位板通过调节螺钉可上下移动的连接在所述U形板的上板内部。
优选的，所述U形板的槽底铺设有柔性垫。
优选的，所述U形板的上板上开设有螺纹孔，所述调节螺钉螺纹连接在所述螺纹孔内，调节螺钉的底部可旋转的连接在所述上限位板上，所述调节螺钉的外露端设置有扳手。
优选的，所述可调节焊接机构包括移动横梁、移动台和焊接头，所述移动横梁的两端套装在驱动纵杆和导向纵杆，所述驱动纵杆和导向纵杆平行布置，所述驱动纵杆采用螺杆且两端可转动的连接在所述上支架上，所述移动横梁与所述驱动纵杆螺纹连接，所述驱动纵杆的一端连接有驱动电机，所述驱动电机安装在所述上支架上；所述移动台可滑动的连接在所述移动横梁上，所述焊接头通过转接杆连接在所述移动台上。
优选的，所述下支架的内部设置有除尘器，所述工作台的一侧开设有通孔，所述除尘器的进风口通过所述通孔与所述上支架围成的工作空间连通。
优选的，所述下支架的底部四角连接有福马轮。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明一种PCB元件焊接装置，包括机架、可调节焊接机构和多工位旋转机构，机架包括连接在一起的下支架和上支架以及工作台，多工位旋转机构安装在工作台上，第一旋转电机的驱动轴与多工位旋转机构连接并驱动多工位旋转机构旋转完成工位的转换；可调节焊接机构安装在上支架上且与多工位旋转机构的单个工位相对应，焊接时通过调节到达待焊接PCB元件的正上方。
1)多工位旋转机构的设计，一个旋转工作台安装有多个PCB元件卡接用的定位组件，包含至少一个上料、下料工位和一个焊接工位，使得上、下料和焊接作业可以同步进行，提高了工作效率；
2)旋转工作台的底部安装多个滚轮，旋转作业时在滚轮槽内定位旋转，起到定位和导向的作业，保证旋转作业的稳定性；
3)定位组件包括两个对称放置的支撑板、可调节卡接组件、第二旋转电机、旋转支撑轴和电动伸缩杆，通过第二旋转电机的设置可以实现定位组件的旋转作业，通过电动伸缩杆的伸缩作业实现相对距离的调整，以适用于更多规格的PCB元件定位，进一步的完成单面或双面焊接作业；
4)可调节卡接组件包括U形板、上限位板、下限位板和调节螺钉，通过调节螺钉带动上限位板上下移动，实现上限位板和下限位板间距的调节，适用于不同厚度PCB元件的夹紧作业；
5)除尘器的设计，可以实现焊接空间的除尘清洁作业，保证焊接空间的清洁度，从而更好的保证焊接牢固性，提高焊接质量；
6)福马轮的设计，实现了焊接装置整体移动的便利性，方便位置的调整，同时，当调整到位后，福马轮的车轮上升隐藏起来，支座的底平面着地，保证支撑定位的稳定性。
总的来说，本发明布局合理，安装使用方便快捷，多工位设计实现了上、下料和焊接作业的同步进行，提高了工作效率，定位组件设计为整体可旋转、间距和厚度可伸缩调节结构，满足更多规格PCB元件的夹紧作业，实现了双面焊接。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明PCB元件焊接装置主视图；
图2为本发明PCB元件焊接装置侧视图；
图3为本发明旋转工作台俯视图；
图4为本发明图1中A位置放大图；
附图标记说明：1、机架；101、下支架；102、工作台；103、上支架；104、福马轮；
2、可调节焊接机构；201、驱动纵杆；202、导向纵杆；203、驱动电机；204、移动横梁；205、移动台；206、转接杆；207、焊接头；
3、旋转工作台；301、定位板；302、第一连接件；303、第二连接件；
4、第一旋转电机；401、驱动轴；01、5、定位组件；501、支撑板；502、第二旋转电机；503、连接板；504、电动伸缩杆；505、U形板；506、上限位板；507、下限位板；508、调节螺钉；509、旋转支撑轴；510、定位件；
6、除尘器；7、滚轮；8、滚轮槽。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，一种PCB元件焊接装置，包括机架1、可调节焊接机构2和多工位旋转机构，所述机架1包括连接在一起的下支架101和上支架103，所述下支架101的顶部中心安装有工作台102，所述多工位旋转机构安装在所述工作台102上，所述工作台102的下方设置有第一旋转电机4，所述第一旋转电机4的驱动轴401贯穿所述工作台102后与所述多工位旋转机构连接并驱动所述多工位旋转机构旋转完成工位的转换；所述可调节焊接机构2安装在所述上支架103上，所述可调节焊接机构2与所述多工位旋转机构的单个工位相对应，且通过调节到达待焊接PCB元件的正上方。
具体的，包含至少一个上料、下料工位和一个焊接工位，使得上、下料和焊接作业可以同步进行，提高了工作效率；如图3所示，具体的一个实施例中，多工位旋转机构设置了四个工位，具体的可以设置为一个上料工位、一个焊接工位、一个下料工位和一个等待工位顺次排布，多个工位互不干涉，同步作业，工作效率高。
具体的，所述多工位旋转机构包括一个旋转工作台3和多个PCB元件卡接用的定位组件5，多个所述定位组件5呈圆周均布在所述旋转工作台3上，所述旋转工作台3平行布置在所述工作台102的上方，所述旋转工作台3通过第二连接件303连接有定位板301，所述定位板301通过第一连接件302连接在所述第一旋转电机4的驱动轴401上，所述第一旋转电机4选用步进电机，定位组件5设置为两组、三组或四组，根据不同的组数，设定步进电机的工作程序，以实现自动化旋转控制的目的。
所述旋转工作台3的底面上连接有多个滚轮7，且多个滚轮7呈圆周均布，滚轮设置为三个、四个、五个或更多个，所述工作台102的顶面上开设有一个环形的滚轮槽8，所述滚轮7位于所述滚轮槽8内并沿所述滚轮槽8旋转，旋转作业时在滚轮槽内定位旋转，起到定位和导向的作业，保证旋转作业的稳定性。
如图4所示，所述定位组件5包括两个对称放置的支撑板501和可调节卡接组件，每个支撑板501的顶部安装有一组可调节卡接组件，其中一个支撑板501上安装有第二旋转电机502，另一个支撑板501上通过定位件510安装有旋转支撑轴509，所述第二旋转电机502和旋转支撑轴509的相对面上均安装有一个连接板503，两个所述可调节卡接组件通过电动伸缩杆504安装在所述连接板503的相对面上。具体的，所述旋转支撑轴509和第二旋转电机502的旋转轴均通过轴承可旋转的安装在所述支撑板501上。工作时，通过第二旋转电机的设置可以实现定位组件的旋转作业，通过电动伸缩杆的伸缩作业实现相对距离的调整，以适用于更多规格的PCB元件定位，进一步的完成单面或双面焊接作业。
具体的，所述可调节卡接组件包括U形板505、上限位板506和下限位板507，所述U形板505的开口水平布置，所述下限位板507固定连接在所述U形板505的下板内部，所述上限位板506通过调节螺钉508可上下移动的连接在所述U形板505的上板内部。所述U形板505的上板上开设有螺纹孔，所述调节螺钉508螺纹连接在所述螺纹孔内，调节螺钉508的底部可旋转的连接在所述上限位板506上，所述调节螺钉508的外露端设置有扳手。使用时，通过调节螺钉带动上限位板上下移动，实现上限位板和下限位板间距的调节，适用于不同厚度PCB元件的夹紧作业。
此外，所述U形板505的槽底铺设有柔性垫，对PCB元件的侧边起到保护作用，防止夹紧时PCB元件的边缘与U形板505硬碰硬发生变形。
具体的，所述可调节焊接机构2包括移动横梁204、移动台205和焊接头207，所述移动横梁204的两端套装在驱动纵杆201和导向纵杆202，所述驱动纵杆201和导向纵杆202平行布置，所述驱动纵杆201采用螺杆且两端可转动的连接在所述上支架103上，所述移动横梁204与所述驱动纵杆201螺纹连接，所述驱动纵杆201的一端连接有驱动电机203，所述驱动电机203安装在所述上支架103上；所述移动台205可滑动的连接在所述移动横梁204上，具体的可采用直线模组的结构连接在一起，也可以通过油缸或直线电机与移动台205连接驱动其完成直线移动，所述焊接头207通过转接杆206连接在所述移动台205上。通过该移动横梁204和移动台205的设计，实现了焊接头207的横向和纵向移动，便于将其调整到合适的工位上方，完成焊接作业。
所述下支架101的内部设置有除尘器6，所述工作台102的一侧开设有通孔，所述除尘器6的进风口通过所述通孔与所述上支架103围成的工作空间连通。除尘器6的设计，可以实现焊接空间的除尘清洁作业，保证焊接空间的清洁度，从而更好的保证焊接牢固性，提高焊接质量。
具体的，所述下支架101的底部四角连接有福马轮104。福马轮的设计，实现了焊接装置整体移动的便利性，方便位置的调整，同时，当调整到位后，福马轮的车轮上升隐藏起来，支座的底平面着地，保证支撑定位的稳定性。
还包括PLC控制器，所述驱动电机203、第一旋转电机4、第二旋转电机502、电动伸缩杆504和除尘器6均与PLC控制器电连接，实现焊接装置的自动化控制。结合现有的编程技术，与以上所述的装置相结合是可以实现的，在此不在赘述。
本发明的使用过程如下：
首先，根据实际需要调节可调节焊接机构2，驱动电机203旋转带动移动横梁204移动，再通过移动台205的直线移动，带动焊接头207的横向和纵向移动到焊接工位上方；
然后，上料作业，根据待焊接PCB元件的具体尺寸，调节定位组件5的具体状态，通过第二旋转电机502带动前方的U形板505调整位置至水平放置，通过电动伸缩杆504使得两个U形板505相互靠近或远离，直到与待焊接PCB元件的宽度相匹配，将待焊接PCB元件放入后，最后再通过调节螺钉508带动上限位板506上下移动，使得上限位板506和下限位板507的间距与PCB元件的厚度相匹配并夹紧元件，从而完成待焊接PCB元件的夹紧定位作业；
之后，第一旋转电机4的驱动轴401带动多工位旋转机构上的旋转工作台3旋转完成工位的转换；
最后，焊接完成后的PCB元件旋转至下料工位后，将成品取下。
从而，完成一个PCB元件的上料、焊接和下料作业，重复以上步骤，能够完成下一个元件的焊接作业。
该一种PCB元件焊接装置，安装使用方便快捷，多工位设计实现了上、下料和焊接作业的同步进行，提高了工作效率，定位组件的可调节设计，满足了更多规格PCB元件的夹紧作业，且实现了双面焊接。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种PCB元件焊接装置，其特征在于：包括机架(1)、可调节焊接机构(2)和多工位旋转机构，所述机架(1)包括连接在一起的下支架(101)和上支架(103)，所述下支架(101)的顶部中心安装有工作台(102)，所述多工位旋转机构安装在所述工作台(102)上，所述工作台(102)的下方设置有第一旋转电机(4)，所述第一旋转电机(4)的驱动轴(401)贯穿所述工作台(102)后与所述多工位旋转机构连接并驱动所述多工位旋转机构旋转完成工位的转换；所述可调节焊接机构(2)安装在所述上支架(103)上，所述可调节焊接机构(2)与所述多工位旋转机构的单个工位相对应，且通过调节到达待焊接PCB元件的正上方。
2.根据权利要求1所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述多工位旋转机构包括一个旋转工作台(3)和多个PCB元件卡接用的定位组件(5)，多个所述定位组件(5)呈圆周均布在所述旋转工作台(3)上，所述旋转工作台(3)平行布置在所述工作台(102)的上方，所述旋转工作台(3)通过第二连接件(303)连接有定位板(301)，所述定位板(301)通过第一连接件(302)连接在所述第一旋转电机(4)的驱动轴(401)上；所述旋转工作台(3)的底面上连接有多个滚轮(7)，所述工作台(102)的顶面上开设有一个环形的滚轮槽(8)，所述滚轮(7)位于所述滚轮槽(8)内并沿所述滚轮槽(8)旋转。
3.根据权利要求2所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述定位组件(5)包括两个对称放置的支撑板(501)和可调节卡接组件，每个支撑板(501)的顶部安装有一组可调节卡接组件，其中一个支撑板(501)上安装有第二旋转电机(502)，另一个支撑板(501)上通过定位件(510)安装有旋转支撑轴(509)，所述第二旋转电机(502)和旋转支撑轴(509)的相对面上均安装有一个连接板(503)，两个所述可调节卡接组件通过电动伸缩杆(504)安装在所述连接板(503)的相对面上。
4.根据权利要求3所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述旋转支撑轴(509)和第二旋转电机(502)的旋转轴均通过轴承可旋转的安装在所述支撑板(501)上。
5.根据权利要求3所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述可调节卡接组件包括U形板(505)、上限位板(506)和下限位板(507)，所述U形板(505)的开口水平布置，所述下限位板(507)固定连接在所述U形板(505)的下板内部，所述上限位板(506)通过调节螺钉(508)可上下移动的连接在所述U形板(505)的上板内部。
6.根据权利要求5所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述U形板(505)的槽底铺设有柔性垫。
7.根据权利要求5所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述U形板(505)的上板上开设有螺纹孔，所述调节螺钉(508)螺纹连接在所述螺纹孔内，调节螺钉(508)的底部可旋转的连接在所述上限位板(506)上，所述调节螺钉(508)的外露端设置有扳手。
8.根据权利要求1所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述可调节焊接机构2包括移动横梁(204)、移动台(205)和焊接头(207)，所述移动横梁(204)的两端套装在驱动纵杆(201)和导向纵杆(202)，所述驱动纵杆(201)和导向纵杆(202)平行布置，所述驱动纵杆(201)采用螺杆且两端可转动的连接在所述上支架(103)上，所述移动横梁(204)与所述驱动纵杆(201)螺纹连接，所述驱动纵杆(201)的一端连接有驱动电机(203)，所述驱动电机(203)安装在所述上支架(103)上；所述移动台(205)可滑动的连接在所述移动横梁(204)上，所述焊接头(207)通过转接杆(206)连接在所述移动台(205)上。
9.根据权利要求1所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述下支架(101)的内部设置有除尘器(6)，所述工作台(102)的一侧开设有通孔，所述除尘器(6)的进风口通过所述通孔与所述上支架(103)围成的工作空间连通。
10.根据权利要求1所述的PCB元件焊接装置，其特征在于：所述下支架(101)的底部四角连接有福马轮(104)。
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|---|---|---|---|---|
| CN116347792A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-06-27 | 江苏富坤光电科技有限公司 | 一种半导体照明器生产用加工设备 |
| CN116347792B (zh) * | 2023-05-26 | 2023-07-28 | 江苏富坤光电科技有限公司 | 一种半导体照明器生产用加工设备 |
| CN116511636A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-08-01 | 东莞市宏创达电子科技有限公司 | 一种pcb板用自动焊接设备 |
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