CN220240254U - 一种便于灵活控制的pcb板电子元件自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及PCB板焊接设备技术领域，具体是涉及一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，设备包括旋转控制装置，旋转控制装置包括安装座、齿轮、传动皮带和第一旋转驱动器，直线驱动装置和焊接装置均安装在机架上，安装座安装在直线驱动装置上，安装座可沿直线驱动装置工作方向位移，传动皮带包括第一有齿区，第二有齿区和无齿区，传动皮带与第一旋转驱动器连接处为第一有齿区，当安装座运动到焊接装置下方时，齿轮刚好与第二有齿区啮合；本方案解决了PCB板电子元件焊接由于产品夹具不灵活导致焊接效率低的技术问题。

Description

一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备

技术领域

本实用新型涉及PCB板焊接设备技术领域，具体是涉及一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备。

背景技术

PCB板即印制线路板，简称印制板，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、通信电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元件，为了使各个元件之间的电气互连，都要使用印制板。

PCB板在焊接电子元器件时经常出现焊接处被电子元件挡住的情况，往往需要操作人员手动调整PCB板的角度，生产效率低。

目前，需要一种效率更高的PCB板电子元件自动焊接装置。

实用新型内容

为解决上述技术问题，提供一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，包括有机架、产品夹具、直线驱动装置和焊接装置，

还包括有旋转控制装置，旋转控制装置用以对产品夹具进行旋转，旋转控制装置包括安装座、主轴、齿圈、传动皮带和皮带控制组件，

安装座安装在直线驱动装置工作端上；主轴与安装座转动连接，主轴沿产品夹具中心位置与其固定连接；齿圈套接在主轴上；传动皮带包括第一有齿区、第二有齿区和无齿区，当产品夹具运动到第二工位时，齿圈与第二有齿区传动连接，在产品夹具从第一工位到第二工位运动过程中，齿圈处于传动皮带的无齿区，齿圈不会转动；皮带控制组件包括同步轮和第一旋转驱动器，第一旋转驱动器安装在机架上，同步轮安装在第一旋转驱动器的旋转输出轴上，同步轮与传动皮带的第一有齿区传动连接。

优选的，旋转控制装置还包括限位装置，限位装置包括抵紧块和第二驱动装置，抵紧块与第二驱动装置的驱动端固定连接，第二驱动装置与安装座固定连接，第二驱动装置的驱动方向指向产品夹具，当第二驱动装置处于工作状态时，抵紧块与产品夹具一侧抵紧，产品夹具处于对正状态。

优选的，自动焊接装置还包括用以确认产品夹具位置的定位装置。

优选的，直线驱动装置包括有底座，底座固定安装在机架上，底座上可活动的安装有一滑块，直线驱动装置还包括有螺杆，螺杆两端与底座转动连接，底座与滑块螺纹连接，底座上固定安装有导向杆，导向杆两端与底座固定连接，导向杆轴线与螺杆平行，导向杆至少设置一个，底座固定连接有第二旋转驱动器，第二旋转驱动器的旋转输出轴与螺杆固定连接且轴线共线。

优选的，所述自动焊接装置还包括移料装置，移料装置包括升降装置、真空吸盘和第一驱动装置；真空吸盘上方固定连接升降装置，真空吸盘水平方向上连接第一驱动装置。

优选的，所述自动焊接装置还包括通风装置，通风装置包括连接管、吸气口和过滤器，吸气口安装在焊接装置上，吸气口通过连接管连接过滤器。

优选的，产品夹具包括侧向夹紧装置和产品放置板，侧向夹紧装置安装于安装座上，侧向夹紧装置有一对关于安装座的中心线对称水平设置的工作端，放置板跨设在侧向夹紧装置的一对工作端之间，放置板与安装座固定连接，侧向夹紧装置的一对工作端运动方向相向设置。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

1.本实用新型通过机架、旋转控制装置、产品夹具、直线驱动装置和焊接装置组成的自动焊接装置解决了PCB板电子元件焊接由于PCB板夹具不灵活导致焊接效率低的技术问题。

2.本实用新型通过抵紧块和第二驱动装置组成的限位装置解决了产品夹具向焊接区域运动过程中可能发生旋转导致焊接精度不良的技术问题。

3.本实用新型通过定位装置解决了产品夹具到达指定焊接区域时位置不精确导致焊接精度不良的技术问题。

4.本实用新型通过第二旋转驱动器、螺杆、导向杆，底座和滑块组成的直线驱动装置解决了如何对产品夹具进行直线方向驱动的技术问题。

5.本实用新型通过升降装置、真空吸盘和真空吸盘组成的移料装置解决了如何将料运送到产品夹具上的技术问题。

6.本实用新型通过连接管、吸气口和过滤器组成的通风装置解决了焊接过程产生的有害气体会被工作人员吸入，影响身体健康的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为图2中E-E截面剖视图；

图4为本实用新型的侧视图；

图5为本实用新型传送带的俯视图；

图6为图5中B的局部放大图；

图7为图4中F-F截面剖视图；

图8为图7中C的局部放大图。

图中标号为：

1-机架；

2-旋转控制装置；2a-安装座；2b-主轴；2c-齿圈；2d-传动皮带；2d1-第一有齿区；2d2-第二有齿区；2d3-无齿区；2e-皮带控制组件；2e1-转轮；2e2-第一旋转驱动器；2f-限位装置；2f1-抵紧块；2f2-第二驱动装置；

3-产品夹具；3a-侧向夹紧装置；3b-产品放置板；

4-定位装置；

5-直线驱动装置；5a-第二旋转驱动器；5b-螺杆；5c-导向杆；5d-底座；5e-滑块；

6-焊接装置；

7-移料装置；7a-升降装置；7b-真空吸盘；7c-第一驱动装置；

8-通风装置；8a-连接管；8b-吸气口；8c-过滤器。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1，一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，包括有：

机架1；

产品夹具3，产品夹具3用以对PCB板的固定，产品夹具3可活动的安装在机架1上；

直线驱动装置5，直线驱动装置5水平安装在机架1上，直线驱动装置5的工作方向水平设置，用以将产品夹具3从第一工位转移到第二工位；

焊接装置6，焊接装置6安装在机架1的第二工位，用以对PCB板电子元件的自动焊接；

还包括有旋转控制装置2，旋转控制装置2用以对产品夹具3进行旋转，旋转控制装置2包括有：

安装座2a，安装座2a安装在直线驱动装置5工作端上；

主轴2b，主轴2b安装在安装座2a中心位置，主轴2b与安装座2a转动连接，主轴2b沿产品夹具3中心位置与其固定连接，主轴2b轴线竖直设置；

齿圈2c，齿圈2c套接在主轴2b上，齿圈2c与主轴2b固定连接，齿圈2c轴线与主轴2b轴线共线；

传动皮带2d，传动皮带2d的工作方向沿着直线驱动装置5的工作方向设置，传动皮带2d包括第一有齿区2d1、第二有齿区2d2和无齿区2d3，当产品夹具3运动到第二工位时，齿圈2c与第二有齿区2d2传动连接，在产品夹具3从第一工位到第二工位运动过程中，齿圈2c处于传动皮带2d的无齿区2d3，齿圈2c不会转动；

皮带控制组件2e，皮带控制组件2e包括在直线驱动装置5靠近第一工位一端设置的同步轮2e1和第一旋转驱动器2e2，第一旋转驱动器2e2安装在机架1上，同步轮2e1安装在第一旋转驱动器2e2的旋转输出轴上，同步轮2e1与传动皮带2d的第一有齿区2d1传动连接。

具体的，第一旋转驱动器2e2、产品夹具3、直线驱动装置5和焊接装置6与控制器电连接，机架1为支撑各组件的支撑架，焊接装置6为现有技术，焊接装置6可沿周向旋转以及水平方向沿导轨运动；当工作人员开始焊接时，控制器发送信号给产品夹具3，产品夹具3夹紧产品，接着直线驱动装置5收到控制器的信号，驱动产品夹具3沿直线驱动装置5工作方向运动，此时主轴2b位于传动皮带2d的无齿区，主轴2b以及产品夹具3不会发生旋转，当产品夹具3运动到焊接装置6下方时，产品夹具3刚好到达齿圈2c的第二有齿区2d2，齿圈2c与第二有齿区2d2啮合，控制器发信号给第一旋转驱动器2e2，第一旋转驱动器2e2驱动同步轮2e1旋转带动传动皮带2d运动，此时由于齿圈2c和第二有齿区2d2处于啮合状态，齿圈2c和产品夹具3就会随传动皮带2d的运动而旋转，从而将产品调整至便于加工的角度；准备就绪后焊接装置6启动，对产品进行焊接，焊接过程中如有加工需要也可随时调整产品角度。

如图1、图7和图8所示，旋转控制装置2还包括限位装置2f，限位装置2f包括抵紧块2f1和第二驱动装置2f2，抵紧块2f1与第二驱动装置2f2的驱动端固定连接，第二驱动装置2f2与安装座2a固定连接，第二驱动装置2f2的驱动方向指向产品夹具3，当第二驱动装置2f2处于工作状态时，抵紧块2f1与产品夹具3一侧抵紧，产品夹具3处于对正状态。

具体的，第二驱动装置2f2优选为迷你气缸，迷你气缸与控制器电连接；当产品夹具3将产品夹持住向焊接区域移动时，由于安装座2a与主轴2b转动连接，安装座2a可能会发生偏转，从而影响焊接精度；限位装置2f用来对安装座2a进行限位，防止产品夹具3在运动过程中发生不必要的偏转；当产品夹具3夹紧产品后，迷你气缸收到控制器发送的信号，将抵紧块2f1靠近产品夹具3，此时，抵紧块2f1将产品夹具3一侧抵紧，从而限制产品夹具3沿主轴2b的周向运动，保证产品夹具3处于对正状态。

如图1和图3所示，自动焊接装置还包括定位装置4，定位装置4安装在机架1上，用以确定产品夹具3是否准确到达第二工位。

具体的，定位装置4优选为对射式光电传感器，对射式光电传感器与控制器电连接；当产品夹具3运动到第二工位时，可能会与设置的位置有些许偏差，导致齿圈2c与传动皮带2d啮合的不准确，从而影响焊接的精度；于是在机架1上安装定位装置4，当产品夹具3向第二工位移动时，对射式光电传感器会启动，当对射式光电传感器感应到产品夹具3移动到指定位置时，对射式光电传感器会发送信号给控制器，控制器发送信号给直线驱动装置5，直线驱动装置5停止驱动，产品夹具3位置固定，至此，保证了产品夹具3位置的精准。

如图1、图2和图7所示，直线驱动装置5包括有底座5d，底座5d固定安装在机架1上，底座5d上可活动的安装有一滑块5e，直线驱动装置5还包括有螺杆5b，螺杆5b两端与底座5d转动连接，底座5d与滑块5e螺纹连接，底座5d上固定安装有导向杆5c，导向杆5c两端与底座5d固定连接，导向杆5c轴线与螺杆5b平行，导向杆5c至少设置一个，底座5d固定连接有第二旋转驱动器5a，第二旋转驱动器5a的旋转输出轴与螺杆5b固定连接且轴线共线。

具体的，第二旋转驱动器5a优选为伺服电机，伺服电机与控制器电连接；当产品夹具3夹住产品后，控制器发送信号给伺服电机，伺服电机驱动螺杆5b旋转，由于滑块5e与螺杆5b螺纹连接，导向杆5c又限制了滑块5e的周向自由度，从而第二旋转驱动器5a驱动滑块5e沿螺杆方向运动，滑块5e连接安装座2a，安装座2a连接产品夹具3，从而带动产品夹具3向指定焊接区域运动，完成齿圈2c与第二有齿区2d2啮合，至此完成直线驱动装置5对产品夹具3的驱动。

如图1和图2所示，所述自动焊接装置还包括移料装置7，移料装置7包括升降装置7a、真空吸盘7b和第一驱动器7c；真空吸盘7b上方固定连接升降装置7a，真空吸盘7b水平方向上连接第一驱动器7c。

具体的，升降装置7a优选为气缸，第一驱动器7c优选为丝杆电机，真空吸盘7b为现有技术，在此不做详细描述，升降装置7a、真空吸盘7b和第一驱动器7c与控制器电连接；当工作人员要焊接产品时，将产品放置在规定的位置后，发出指令给控制器，控制器发送信号给升降装置7a、真空吸盘7b和第一驱动器7c，真空吸盘7b通过升降装置7a和第一驱动器7c的驱动移动到产品上方，将产品吸附，然后再通过升降装置7a和第一驱动器7c的驱动，将产品移动到产品夹具3上；当产品完成焊接，并且产品夹具3夹持料返回到初始位置时，真空吸盘7b通过升降装置7a和第一驱动器7c的驱动移动到产品夹具3上方，真空吸盘7b将已加工的料吸附，转移到指定下料区。

如图1和图2所示，所述自动焊接装置还包括通风装置8，通风装置8包括连接管8a、吸气口8b和过滤器8c，吸气口8b安装在焊接装置6上，吸气口8b通过连接管8a连接过滤器8c。

具体的，过滤器8c和焊接装置6与控制器电连接，过滤器8c为现有技术，过滤器8c可以将有害气体吸到内部并进行有效过滤，然后排出；在焊接装置6开始对产品焊接的同时，控制器给过滤器8c发送信号，过滤器8c通过吸气口8b开始吸气，将焊接过程产生的有害气体及时吸到过滤器8c内进行过滤，即保护了工作人员的身体，又有效减少对环境的影响。

如图1和图2所示，产品夹具3包括侧向夹紧装置3a和产品放置板3b，侧向夹紧装置安装于安装座2a上，侧向夹紧装置3a有一对关于安装座2a的中心线对称水平设置的工作端，放置板跨设在侧向夹紧装置3a的一对工作端之间，放置板3b与安装座2a固定连接，侧向夹紧装置3a的一对工作端运动方向相向设置。

具体的，侧向夹紧装置3a优选为两爪气缸，两爪气缸与控制器电连接；当产品被放置到产品放置板3b上，控制器发送信号给两爪气缸，两爪气缸夹紧产品；当产品加工完成后，产品夹具3通过直线驱动装置5返回初始位置后，两爪气缸松开。

本实用新型的工作原理：

步骤一、放入PCB板：工作人员将产品放到规定上料区处；

步骤二、转移PCB板：移料装置7将PCB板转移到产品夹具3上，产品夹具3夹紧PCB板，然后直线驱动装置5将产品移动到指定加工位置；

步骤三、调整PCB板位置：产品被运输到指定位置且定位装置4确定产品位置正确后，齿圈2c与传动皮带2d中第二有齿区2d2的啮合，通过第一旋转驱动器2e2的驱动调整PCB板焊接角度；

步骤四、焊接PCB板：直线驱动装置5控制5a2对产品进行焊接，同时6c启动，将焊接产生的有害气体吸收，过滤；

步骤五、运回PCB板：产品加工完成后，控制器发送指令，产品沿原路返回。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，包括有机架(1)、产品夹具(3)、直线驱动装置(5)和焊接装置(6)；

其特征在于，还包括有旋转控制装置(2)，旋转控制装置(2)用以对产品夹具(3)进行旋转，旋转控制装置(2)包括安装座(2a)、主轴(2b)、齿圈(2c)、传动皮带(2d)和皮带控制组件(2e)，

安装座(2a)安装在直线驱动装置(5)工作端上；主轴(2b)与安装座(2a)转动连接，主轴(2b)沿产品夹具(3)中心位置与其固定连接；齿圈(2c)套接在主轴(2b)上；传动皮带(2d)包括第一有齿区(2d1)、第二有齿区(2d2)和无齿区(2d3)，当产品夹具(3)运动到第二工位时，齿圈(2c)与第二有齿区(2d2)传动连接，在产品夹具(3)从第一工位到第二工位运动过程中，齿圈(2c)处于传动皮带(2d)的无齿区(2d3)，齿圈(2c)不会转动；皮带控制组件(2e)包括同步轮(2e1)和第一旋转驱动器(2e2)，第一旋转驱动器(2e2)安装在机架(1)上，同步轮(2e1)安装在第一旋转驱动器(2e2)的旋转输出轴上，同步轮(2e1)与传动皮带(2d)的第一有齿区(2d1)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，其特征在于，旋转控制装置(2)还包括限位装置(2f)，限位装置(2f)包括抵紧块(2f1)和第二驱动装置(2f2)，抵紧块(2f1)与第二驱动装置(2f2)的驱动端固定连接，第二驱动装置(2f2)与安装座(2a)固定连接，第二驱动装置(2f2)的驱动方向指向产品夹具(3)，当第二驱动装置(2f2)处于工作状态时，抵紧块(2f1)与产品夹具(3)一侧抵紧，产品夹具(3)处于对正状态。

3.根据权利要求1所述的一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，其特征在于，自动焊接装置还包括用以确认产品夹具(3)位置的定位装置(4)。

4.根据权利要求1所述的一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，其特征在于，直线驱动装置(5)包括有底座(5d)，底座(5d)固定安装在机架(1)上，底座(5d)上可活动的安装有一滑块(5e)，直线驱动装置(5)还包括有螺杆(5b)，螺杆(5b)两端与底座(5d)转动连接，底座(5d)与滑块(5e)螺纹连接，底座(5d)上固定安装有导向杆(5c)，导向杆(5c)两端与底座(5d)固定连接，导向杆(5c)轴线与螺杆(5b)平行，导向杆(5c)至少设置一个，底座(5d)固定连接有第二旋转驱动器(5a)，第二旋转驱动器(5a)的旋转输出轴与螺杆(5b)固定连接且轴线共线。

5.根据权利要求2所述的一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备还包括移料装置(7)，移料装置(7)包括升降装置(7a)、真空吸盘(7b)和第一驱动装置(7c)；真空吸盘(7b)上方固定连接升降装置(7a)，真空吸盘(7b)水平方向上连接第一驱动装置(7c)。

6.根据权利要求1所述的一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备还包括通风装置(8)，通风装置(8)包括连接管(8a)、吸气口(8b)和过滤器(8c)，吸气口(8b)安装在焊接装置(6)上，吸气口(8b)通过连接管(8a)连接过滤器(8c)。

7.根据权利要求1所述的一种便于灵活控制的PCB板电子元件自动焊接设备，其特征在于，产品夹具(3)包括侧向夹紧装置(3a)和产品放置板(3b)，侧向夹紧装置(3a)安装于安装座(2a)上，侧向夹紧装置(3a)有一对关于安装座(2a)的中心线对称水平设置的工作端，放置板(3b)跨设在侧向夹紧装置(3a)的一对工作端之间，放置板(3b)与安装座(2a)固定连接，侧向夹紧装置(3a)的一对工作端运动方向相向设置。