CN207642451U - 一种选择性波峰焊装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种选择性波峰焊装置，该选择性波峰焊装置包括：至少一焊接单元，其适于通过选择性波峰焊的方式对一线路板进行焊接；驱动单元，用于驱动焊接单元在三维空间内移动；至少一光学检测单元，用于获取线路板上焊点的图像；以及控制单元，控制单元分别与焊接单元、驱动单元以及光学检测单元信号连接，控制单元适于控制驱动单元将焊接单元移动至预定位置，控制单元适于控制焊接单元向线路板喷出焊液，以对线路板进行焊接或维修，控制单元适于获取光学检测单元获得的焊点的图像，并对图像进行处理，以检测该焊点是否存在缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子、电路板、液晶行业的制造设备，尤其涉及一种选择性波峰焊装置。
背景技术
目前，在印刷电路板或液晶屏的加工制造过程中，需要用液态锡将电子部品焊接到线路板上。
现有的焊接工艺在进行锡焊时，无法即时得知焊接的品质，只能在所有焊点焊接完成后，利用人工或机器检测电路板上各个焊点的品质信息。这就导致了人力成本的增加以及生产效率的降低。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种选择性波峰焊装置，其包括检测系统，检测系统用于实时检测焊点信息，实现了线路板焊接完成的同时，焊点品质的检测也同步完成，同时本实用新型利用选择性波峰焊的特点，实现了对缺陷焊点的自动维修，大大提高了线路板加工的自动化程度。
本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
一种选择性波峰焊装置，包括：
焊接单元，其适于通过选择性波峰焊的方式对一线路板进行焊接；
驱动单元，用于驱动所述焊接单元在三维空间内移动；
光学检测单元，用于获取线路板上焊点的图像；以及
控制单元，所述控制单元分别与所述焊接单元、所述驱动单元以及所述光学检测单元信号连接，所述控制单元适于控制所述驱动单元将所述焊接单元移动至预定位置，所述控制单元适于控制所述焊接单元向线路板喷出焊液，以对线路板进行焊接或维修，所述控制单元适于获取光学检测单元获得的焊点的图像，并对所述图像进行处理，以检测该焊点是否存在缺陷。
进一步地，所述焊接单元包括焊液炉胆、喷嘴以及焊液泵，所述焊液炉胆用于盛装焊液，所述焊液炉胆内的焊液适于通过所述焊液泵从所述喷嘴喷出。
进一步地，所述光学检测单元包括摄像模块以及光源，所述光源用于照亮待拍摄物体，所述摄像模块包括镜头以及CCD芯片，所述CCD芯片用于将所述镜头获得的图像转换为电子信号，并发送至所述控制单元。
进一步地，所述光学检测单元安装于所述焊接单元，所述镜头竖直或倾斜地安装于所述喷嘴附近。
可变形地，所述选择性波峰焊装置还包括光学单元驱动部，所述光学单元驱动部用于驱动所述光学检测单元移动，以能够获得线路板各处的图像。
进一步地，所述控制单元包括焊接控制部，所述焊接控制部与所述焊接单元信号连接或电连接，用于对所述焊接单元的各功能进行集中控制。
进一步地，所述控制单元还包括驱动控制部，所述驱动控制部与所述驱动单元信号连接或电连接，用于控制并记录所述驱动单元的移动方向以及移动距离。
进一步地，所述控制单元还包括光学控制部，所述光学控制部与所述光学检测单元信号连接或电连接，用于控制所述光源以及所述摄像模块的启闭、接收并处理所述CCD芯片的信息、根据所述CCD芯片获得的信息检测焊点是否存在缺陷、分析焊点的缺陷类型、根据缺陷焊点的位置将所述焊接单元移动至缺陷位置对缺陷焊点进行维修。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的选择性波峰焊装置以及焊接方法，实现了对线路板焊接的实时监控，能够在焊接完成的同时，对该焊点的品质进行检测，并在发现缺陷后，可利用焊接单元实现对缺陷的自动维修，大大提高了线路板加工的自动化程度以及线路板的良品率。
附图说明
图1为本实用新型的选择性波峰焊装置的第一个实施例的立体示意图；
图2为本实用新型的选择性波峰焊装置的第一个实施例的俯视图；
图3为本实用新型的选择性波峰焊装置的第一个实施例的侧视图；
图4为本实用新型的选择性波峰焊装置的第一个实施例的侧视图；
图5为本实用新型的选择性波峰焊装置的第二个实施例的侧视图；
图6为本实用新型的选择性波峰焊装置的第三个实施例的侧视图；
图7为本实用新型的控制单元的示意图。
图中：1、焊接单元；11、焊液炉胆；12、喷嘴；2、驱动单元；21、X轴驱动器；22、Y轴驱动器；23、Z轴驱动器；3、光学检测单元；4、控制单元；41、焊接控制部；42、驱动控制部；43、光学控制部；5、线路板；6、光学单元驱动部；61、X轴驱动件；62、Y轴驱动件。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-4所示，本实用新型提供一种选择性波峰焊装置，包括焊接单元1、驱动单元2、光学检测单元3以及控制单元4。焊接单元1适于对一线路板5进行焊接操作。驱动单元2用于驱动焊接单元1进行移动，以实现对线路板5上各个点位的焊接。光学检测单元3用于获取线路板5的图像，并将获取的图像传送至控制单元4。控制单元4分别与焊接单元1、驱动单元2以及光学检测单元3信号连接。
优选地，焊接单元1为选择性波峰焊焊接装置，其包括焊液炉胆11、喷嘴 12以及焊液泵(图中未示出)。焊液炉胆11内装有锡液，焊液炉胆11内的锡液在所述焊液泵的作用下从喷嘴12喷出。利用喷嘴12喷出的锡液对线路板5上的电子部品进行焊接，从喷嘴12喷出的锡液一部分附在线路板5上，另一部分在重力作用下落回焊液炉胆11内。值得一提的是，由于本实用新型的焊接单元1为选择性波峰焊焊接装置，因此线路板5水平设置在喷嘴12的上方。
焊接单元1还包括用于喷助焊剂的装置以及对产品进行加热的装置，以改善和增强线路板5上电子部品的焊接效果以及焊接品质。焊接单元1的具体原理为现有技术，本实用新型不再详述。
本实用新型的选择性波峰焊装置可以包括一个或多个焊接单元1，各焊接单元1可以互不干涉地各自进行焊接，也可以同时进行焊接。
在图1-图4所示的第一个实施例中，选择性波峰焊装置包括两个焊接单元 1，两个焊接单元1并列设置，两个焊接单元1可同时对线路板5进行焊接，也可以将其中一个焊接单元1作为备用，以防止另一个焊接单元1发生故障。
优选地，驱动单元2包括X轴驱动器21、Y轴驱动器22以及Z轴驱动器 23。X轴驱动器21以及Y轴驱动器22用于驱动焊接单元1在水平方向沿X轴或与X轴垂直的Y轴移动，Z轴驱动器23用于驱动焊接单元1在竖直方向移动。
优选地，X轴驱动器21、Y轴驱动器22以及Z轴驱动器23为线性驱动器，适于驱动焊接单元1发生直线位移，其可采用多种驱动结构，如皮带式驱动、齿轮齿条式驱动、丝杆导轨驱动、线性马达驱动等。X轴驱动器21、Y轴驱动器22以及Z轴驱动器23的具体结构为现有技术，本实用新型不再详述。
优选地，光学检测单元3包括摄像模块以及光源。光源用于照亮待拍摄物体。摄像模块包括镜头以及CCD芯片(图中未示出)。所述CCD芯片用于将所述镜头获得的图像转换为电子信号，以便于利用计算机技术对图像进行分析、处理。
在一些实施例中，光学检测单元3安装在焊接单元1的喷嘴12附近，从而当喷嘴12完成一个点位的焊接后，即可通过摄像模块获得该焊点的图像，然后利用控制单元4分析出该焊点是否存在缺陷。在这些实施例中，光学检测单元3 的移动通过驱动单元2实现，光学检测单元3与焊接单元1同步移动。
在图1-图4所示的第一个实施例中，摄像模组的镜头垂直安装于喷嘴12的一侧，也即镜头的光轴与线路板5垂直。
在图5所示的第二个实施例中，摄像模组的镜头倾斜安装于喷嘴12的一侧，也即镜头的光轴与线路板5之间的夹角大于0度且小于90度。
在上述各实施例中，光学检测单元3可以包括多个。多个光学检测单元3设置在喷嘴12的四周，当焊接单元1完成一个点位的焊接时，各个光学检测单元 3从多个角度同时获取该焊点的图像，从而控制单元4能够更全面地对焊点的品质进行分析。
在图6所示的第三个实施例中，本实用新型还包括光学单元驱动部6，光学单元驱动部6用于单独驱动光学检测单元3移动，从而使摄像模块获取到线路板5各处的图像。光学单元驱动部6包括X轴驱动件61以及Y轴驱动件62， X轴驱动件61以及Y轴驱动件62用于驱动光学检测单元3在水平方向沿X轴或沿与X轴垂直的Y轴移动。
总之，光学检测单元3可以由驱动单元2驱动，也可由独立的光学单元驱动部6驱动。驱动单元2驱动的优势是：节约能源，同时也简化了选择性波峰焊装置的结构。独立的光学单元驱动部6驱动的优势是：光学检测单元3与焊接单元1互不干涉，有利于提高焊接单元1的工作效率。使用者可根据实际需求选择不同的驱动方式。
如图7所示，控制单元4包括焊接控制部41、驱动控制部42、光学控制部 43。
焊接控制部41与焊接单元1信号连接或电连接，用于对焊接单元1的各功能进行集中控制。当具有多个焊接单元1时，焊接控制部41分别控制各焊接单元1。焊接控制部41的作用包括但不限于：控制焊接单元1的启闭、调整从喷嘴12喷出的焊液的高度。
驱动控制部42与X轴驱动器21、Y轴驱动器22以及Z轴驱动器23信号连接或电连接。驱动控制部42的作用包括但不限于：控制各驱动器的启闭、控制各驱动器移动的距离以及方向。
光学控制部43与光学检测单元3以及光学单元驱动部6信号连接或电连接。光学控制部43的作用包括但不限于：控制光源的启闭；接收所述CCD芯片的信息；对所述CCD芯片的信息进行处理，分析线路板5上的焊点是否存在缺陷、获得存在缺陷的焊点的位置信息、获得存在缺陷的焊点的缺陷类型、根据缺陷类型自动匹配与该缺陷类型相应的维修方法；显示并记录光学检测单元3获得的实时图像，实现对焊接过程的远程监控；控制光学单元驱动部6的移动距离以及方向，以获得完整、清晰的线路板5上焊点的图像。
根据获取的图像，利用图像处理软件检测线路板5上的焊点是否存在缺陷以及分析缺陷类型为现有技术，本实用新型不再详述。
根据焊接单元1的初始位置、驱动单元2移动的距离以及焊点在图像中的位置可以得到每一焊点的位置信息，各焊点的位置信息随时记录在控制系统4 中。当控制系统4发现某一焊点存在缺陷时，可以快速调取该焊点的位置信息，并通过驱动单元2将焊接单元1移至该焊点处，利用焊接单元1对焊点进行维修。
利用焊接单元1维修焊点的原理为：喷嘴12喷出高温的液态锡可以将存在缺陷的焊点处的锡融化并带走，也可以改变原焊点的形状，通过带走原焊点的锡或改变原焊点的形状，完成对原焊点的维修。
值得一提的是，焊点的缺陷类型包括但不限于：焊点的桥接、假焊、漏焊、少焊、多焊、锡洞。
控制单元4可以根据不同的缺陷类型，选择不同的维修方法。这些维修方法可以以程序的方式预先存储在控制单元4中，在使用时，调取相应程序使焊接单元1、驱动单元2完成相应的动作。维修方法也可以是操作人员根据实际的缺陷情况实时编写的命令程序。
本实用新型还包括一种焊接方法，包括以下步骤：
对准：使焊接单元1的喷嘴12与线路板5上待焊接的点位对齐；
焊接：使锡液从喷嘴12喷出，对待焊接的点位进行焊接；
图像获取：焊接完成后，使用光学检测单元3获取焊接点位的图像；
检测：利用控制单元4处理所述图像获取步骤中得到的图像，以检测焊接点位是否存在缺陷，若存在缺陷，记录该焊接点位的位置以及缺陷的类型；
维修：将焊接单元1的喷嘴12与存在缺陷的焊接点位对齐，使焊液从喷嘴12喷出，高温的焊液对融化该点位的锡焊或改变该点位锡焊的形状，以实现对缺陷焊点的维修。
每焊接完一个焊点，就立刻获取该焊点的图像，然后利用控制单元4检测是否存在缺陷。在一些实施例中，在控制单元4发现存在缺陷时，即时对该焊接进行维修。
在另一些实施例中，可以在所有焊点均焊接完成后，统一维修所有存在缺陷的焊点，在这些实施例中，控制单元4将检测出的存在缺陷的焊点位置以及缺陷类型存储，在焊接完成后，通过驱动单元2带动焊接单元1依次对各个缺陷焊点进行维修。
在第一个或第二个实施例中，图像获取步骤的光学检测单元3通过驱动单元2移动到与焊接点位对齐的位置。
在第三个实施例中，图像获取步骤的光学检测单元3通过光学单元驱动部6 移动到与焊接点位对齐的位置。
进一步地，本实用新型的焊接方法还包括以下步骤：实时显示所述光学检测单元3获得的图像，从而可对线路板5的加工进行实时的监控，同时操作人员也可以通过显示的图像人工判断焊接是否存在异常。
控制单元4包括显示装置(图中未示出)，所述显示装置用于显示所述光学检测单元获得的图像。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种选择性波峰焊装置，其特征在于，包括：
至少一焊接单元，其适于通过选择性波峰焊的方式对一线路板进行焊接；
驱动单元，用于驱动所述焊接单元在三维空间内移动；
至少一光学检测单元，用于获取线路板上焊点的图像；以及
控制单元，所述控制单元分别与所述焊接单元、所述驱动单元以及所述光学检测单元信号连接，所述控制单元适于控制所述驱动单元将所述焊接单元移动至预定位置，所述控制单元适于控制所述焊接单元向线路板喷出焊液，以对线路板进行焊接或维修，所述控制单元适于获取光学检测单元获得的焊点的图像，并对所述图像进行处理，以检测该焊点是否存在缺陷。
2.如权利要求1所述的选择性波峰焊装置，其特征在于，所述焊接单元包括焊液炉胆、喷嘴以及焊液泵，所述焊液炉胆用于盛装焊液，所述焊液炉胆内的焊液适于通过所述焊液泵从所述喷嘴喷出。
3.如权利要求2所述的选择性波峰焊装置，其特征在于，所述光学检测单元包括摄像模块以及光源，所述光源用于照亮待拍摄物体，所述摄像模块包括镜头以及CCD芯片，所述CCD芯片用于将所述镜头获得的图像转换为电子信号，并发送至所述控制单元。
4.如权利要求3所述的选择性波峰焊装置，其特征在于，所述光学检测单元安装于所述焊接单元，所述镜头竖直或倾斜地安装于所述喷嘴附近。
5.如权利要求1所述的选择性波峰焊装置，其特征在于，所述选择性波峰焊装置还包括光学单元驱动部，所述光学单元驱动部用于驱动所述光学检测单元移动。
6.如权利要求1-5任一所述的选择性波峰焊装置，其特征在于，所述控制单元包括焊接控制部，所述焊接控制部与所述焊接单元信号连接或电连接，用于对所述焊接单元的各功能进行集中控制。
7.如权利要求1-5任一所述的选择性波峰焊装置，其特征在于，所述控制单元还包括驱动控制部，所述驱动控制部与所述驱动单元信号连接或电连接，用于控制并记录所述驱动单元的移动方向以及移动距离。
8.如权利要求3或4所述的选择性波峰焊装置，其特征在于，所述控制单元还包括光学控制部，所述光学控制部与所述光学检测单元信号连接或电连接，用于控制所述光源以及所述摄像模块的启闭、接收并处理所述CCD芯片的信息、根据所述CCD芯片获得的信息检测焊点是否存在缺陷、分析焊点的缺陷类型、根据缺陷焊点的位置将所述焊接单元移动至缺陷位置对缺陷焊点进行维修。
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|---|---|---|---|
| CN201721278131.1U CN207642451U (zh) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | 一种选择性波峰焊装置 |
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| CN201721278131.1U CN207642451U (zh) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | 一种选择性波峰焊装置 |
Publications (1)
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| CN207642451U true CN207642451U (zh) | 2018-07-24 |
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN207642451U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107755847A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-06 | 深圳市阿拉玎光电自动化有限公司 | 一种选择性波峰焊装置及焊接方法 |
| CN113664323A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-19 | 深圳市兆兴博拓科技股份有限公司 | 自动焊接仪器控制方法、装置、设备及存储介质 |
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2017
- 2017-09-29 CN CN201721278131.1U patent/CN207642451U/zh active Active
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