CN2774076Y - 选择性波峰焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种选择性波峰焊接系统，由选择性助焊剂涂覆部件、印制电路板(PCB)预热部件、选择性波峰焊接部件、印制电路板(PCB)传送部件、系统智能控制部件组成。本实用新型的助焊剂涂覆部件由两维运动的自动喷涂装置和喷雾掩模板构成，选择性波峰焊接部件具有与喷雾掩模板同位置的波峰喷嘴群。本实用新型可以对经过波峰焊接及回流焊接后有元器件面的印制电路板(PCB)进行选择性波峰焊接。

Description

选择性波峰焊接系统

技术领域

本实用新型涉及一种选择性波峰焊接系统，可以对经过波峰焊接及回流焊接后有元器件面的印制电路板(PCB)进行选择性波峰焊接。

背景技术

自从1956年英国的Fry’s Metal公司发明了印制电路板(PCB)波峰焊接法以来，波峰焊接技术已广泛地应用于世界各地电子产品生产企业中。但是，随着电子产品小型化的需求，印制电路板(PCB)也同样适应小型化的需求，使得印刷电路板(PCB)两面都需要焊接电子元器件，波峰焊机在焊接一面以后就无法再焊接第二面了。

长期以来，第二面元器件的焊接一直依靠手工焊接(国内企业目前基本都采用于工焊接)，手工焊接受个人技术及工作状态的影响，很难保证焊接质量的重复性及焊接效果的一致性。

为了避免手工作业的焊接缺陷，提高电子产品的质量，日本研究出焊接机器人，对印制电路板的第二面用焊接机器人进行逐点焊接。

近几年，为了适应大批量生产，德国、日本等波峰焊机生产企业研究出选择性波峰焊机以满足电子生产企业对焊接质量的需求。目前的选择性波峰焊机有两种模式，第一种模式是助焊剂喷雾装置和波峰发生装置位置不动，印制电路板(PCB)作三维或四推运动；第二种模式是印制电路板(PCB)作直线间歇运动，助焊剂喷雾装置作二维运动，波峰发生器作三维运动，以上两种模式要求有光学定位系统，对印制电路板(PCB)每次的位置作精确标定，以便对所需焊接的部位，有选择性的进行逐点焊接。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种选择性波峰焊接系统，其解决了背景技术要求有光学定位系统对印制电路板(PCB)每次的位置作精确标定的技术问题。

本实用新型属于选择性波峰焊机的第三种模式，该模式是印制电路板(PCB)作直线间歇运动，助焊剂喷雾装置作二维运动，波峰发生器作一维运动，通过掩模板，作选择性波峰焊接。

本实用新型的技术解决方案是：一种选择性波峰焊接系统，包括可带动印制电路板按预定方向前进的印制电路板传送部件、可对印制电路板喷涂助焊剂的选择性助焊剂涂覆部件、可对印制电路板进行加热的印制电路板预热部件、可对印制电路板进行波峰焊接的选择性波峰焊接部件、可对系统进行控制的系统智能控制部件，所述选择性助焊剂涂覆部件、印制电路板预热部件、选择性波峰焊接部件在印制电路板前进方向上依次设置在印制电路板传送部件的下方，其特殊之处是，所述选择性助焊剂涂覆部件包括自动喷涂装置和喷雾掩模板4，所述喷雾掩模板4上设置有喷雾掩模板漏孔21，所述自动喷涂装置包括X方向运动机构7、Y方向运动机构5以及可由X方向运动机构7和Y方向运动机构5带动进行平面运动的自动喷枪6；所述选择性波峰焊接部件包括波峰发生器12、波峰掩模板11以及波峰发生器上下运动机构23；所述波峰掩模板11上设置有波峰嘴18群；所述波峰嘴18群的开孔位置与喷雾掩模板漏孔21相同。

上述X方向运动机构7和Y方向运动机构5分别是无杆气缸、电机驱动同步带、电机驱动链条或电机驱动丝杠机构。

上述印制电路板传送部件包括设置在印制电路板前进方向上的两个导轨2、两个分别设置在每个导轨间的特种传送链条3、可驱动特种传送链条3的链条驱动机构和导轨调宽机构8；所述特种传送链条3上设置有多个止挡片；所述特种传送链条3的链轴为加长轴。

上述选择性助焊剂涂覆部件包括可带动喷雾掩模板4上下运动的气缸。

上述波峰发生器上下运动机构包括可带动波峰发生器12上下运动的气缸13。

上述波峰发生器上下运动机构包括气缸13和多个导杆14，所述气缸13可带动导杆14上下运动，所述导杆14与波峰发生器12固连。

上述波峰发生器12包括三相异步感应式电磁泵、单相感应式电磁泵或由电机驱动叶轮的机械泵。

上述链条驱动机构包括电机17、与电机钢性连接的驱动轴15以及与驱动轴15固连的驱动链轮16，所述驱动链轮16与特种传送链条3可配合转动。

上述导轨调宽机构8为两组或多细，其分别包括光杠20、丝杆19以及与丝杆19配合的蜗轮蜗杆机构22，所述两组或多组蜗轮蜗杆机构22可通过手动调整或电机17驱动调整进行同步调节。

附图说明

图1是选择性波峰焊接系统的主示意图；

图2是选择性波峰焊接系统的俯示意图；

其中：1为被动链轮，2为导轨，3为特种传送链条，4为喷雾掩模板，5为Y方向运动机构，6为自动喷枪，7为X方向运动机构，8为导轨调宽机构，9为红外加热器，10预热箱，11为波峰掩模板，12波峰发生器，13为气缸，14为导杆，15为驱动轴，16为驱动链轮，17为电机，18为波峰嘴，19为丝杠，20为光杠，21为喷雾掩模板漏孔，22为蜗轮蜗杆机构。

具体实施方式

附图是实施例，在无铅选择性波峰焊机中采用本实用新型。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：设计的选择性波峰焊接系统是由选择性助焊剂喷雾部件、印制电路板(PCB)预热部件、选择性波峰焊接部件、印制电路板(PCB)传送部件、系统智能控制部件组成。选择性助焊剂喷雾部件由两维运动的自动喷雾装置和喷雾掩模板组成。两维运动的自动喷雾装置，其X方向(与PCB运动方向垂直)运动机构7由无杆气缸或电机带动自动喷枪6作往复运动，Y方向(与PCB运动方向一致)运动机构5由电机驱动同步带或链条或丝杆带动整个气缸喷枪组件作往复运动。如果X方向与Y方向都用电机驱动，通过控制两个电机的动作，使自动喷枪6可在X-Y平面作各种曲线的运动，以适应印制电路板(PCB)的选择性喷雾助焊剂，而且节省助焊剂。喷雾掩模板4由不锈钢薄板制作，按不同的PCB选择焊接需要开成各种喷雾掩模板漏孔21，原则上一种PCB对应一种喷雾掩模板4，喷雾掩模板4根据需要可固定安装不运动，也可通过气缸控制作上下运动，喷雾掩模板4应很方便的拆卸和更换。印制电路板(PCB)预热部件的加热组件可以是红外加热器9，也可以是热风循环加热器。红外加热和热风加热各有特点。预热部件可以为一段控制，也可以为两段控制或多段控制，这取决于设备用途，对于有铅的选择性波峰焊接系统，选用单段控制就可，对于无铅的选择性波峰焊接系统则选用两段或多段控制。印制电路板(PCB)预热组件的加热器9可以在PCB底部安装，也可以在PCB上下都安装。选择性波峰焊接部件由波峰发生器12，波峰掩模板11及波峰发生器上下运动机构组成。波峰发生器12可以是三相异步感应式电磁泵，可以是单相感应式电磁泵，也可以是电机驱动叶轮的机械泵。波峰发生器12主要是提供液态金属焊料形成波峰运动的动力，波峰发生器12上安装有波峰掩模板11，波峰掩模板11用不锈钢或钛合金制作，波峰掩模板11上有选择性开孔，开孔上焊接有按PCB选择焊接需要的波峰嘴18群，其开孔位置与喷雾掩模板漏孔21相同。波峰掩模板11可方便地在波峰发生器12上拆卸或更换，一种PCB对应一种掩模板，波峰发生器12底部安装有气缸13和导杆14，以便波峰发生器12作上下运动。印制线路板(PCB)传送部件由导轨2、特种传送链条3、链条驱动机构和导轨调宽机构8组成。导轨2用铝合金制造，导轨2上具有特种传送链条3的运动导槽，导轨的两端安装有被动链轮1，以使链条作循环连续运动，特种传送链条3是具有加长轴的不锈钢链条，在链条等间距处装有印制电路板(PCB)止挡片，印制电路板(PCB)的两边就放在特种传送链条3的长轴上，靠止挡片的定位作准确的运动及停止。链条驱动机构由电机17、驱动轴15及驱动链轮16组成，电机17与驱动轴15之间可通过联轴器钢性连接，主要是为了传送印制电路板到位停止的正确性，使其能准确地停在喷雾掩模板4和波峰掩模板11的上方，需要选择性焊接的部位与掩模板的开漏孔正好一一对应，驱动轴15与驱动链轮16之间能够相对运动，主要是因为驱动链轮16固定在导轨2上，当两个导轨之间调整时不影响驱动轴15对驱动链轮16的作用力传递。导轨调宽机构8由丝杆19和光杠20组成，调宽机构8分为两组或多组，各组之间同步调整，由蜗轮蜗杆22同步驱动，可手动调整也可电机驱动调整。

本实用新型是通过系统智能控制部件实现整个系统的自动焊接过程，将印制电路板(PCB)放置在特种传送链条3的加长轴上，并靠紧止挡片，链条驱动机构驱动链条运动，当印制电路板到达助焊剂喷涂区域上方时自动停止，此时印制电路板(PCB)需要选择性焊接的部位正好与喷雾掩模板4的漏孔准确对应，自动喷枪6按提前设定好的程序在X-Y平面运动，到达喷雾掩模板漏孔21下方时，助焊剂自动喷出，使印制电路板(PCB)需要进行选择性波峰焊接部位正好喷涂上助焊剂，而其它部位不涂覆，助焊剂涂覆完毕印制电路板(PCB)继续运行，运动到预热区域时又停止，按提前设置好的时间和温度对印制电路板进行预热，当预热工序完成后，印制电路板(PCB)继续运行，当PCB运行到波峰区域上方时停止，波峰发生器12上升，波峰掩模板11上的波峰嘴18与PCB需焊接的部位准确对应，此时所有波峰嘴18同时喷出液态焊料对所有焊点同时焊接，数秒种后，波峰停止，波峰发生器12下降，PCB的选择性焊接过程完成，PCB继续运行，走出波峰焊接系统。针对不同的PCB宽度通过导轨调宽机构8，可手动或电机控制调整两导轨之间的距离。

Claims (9)

1、一种选择性波峰焊接系统，包括可带动印制电路板按预定方向前进的印制电路板传送部件、可对印制电路板喷涂助焊剂的选择性助焊剂涂覆部件、可对印制电路板进行加热的印制电路板预热部件、可对印制电路板进行波峰焊接的选择性波峰焊接部件、可对系统进行控制的系统智能控制部件，所述选择性助焊剂涂覆部件、印制电路板预热部件、选择性波峰焊接部件在印制电路板前进方向上依次设置在印制电路板传送部件的下方，其特征在于：所述选择性助焊剂涂覆部件包括自动喷涂装置和喷雾掩模板(4)，所述喷雾掩模板(4)上设置有喷雾掩模板漏孔(21)，所述自动喷涂装置包括X方向运动机构(7)、Y方向运动机构(5)以及可由X方向运动机构(7)和Y方向运动机构(5)带动进行平面运动的自动喷枪(6)；所述选择性波峰焊接部件包括波峰发生器(12)、波峰掩模板(11)以及波峰发生器上下运动机构(23)；所述波峰掩模板(11)上设置有波峰嘴(18)群；所述波峰嘴(18)群的开孔位置与喷雾掩模板漏孔(21)相同。

2、根据权利要求1所述的选择性波峰焊接系统，其特征在于：所述X方向运动机构(7)和Y方向运动机构(5)分别是无杆气缸、电机驱动同步带、电机驱动链条或电机驱动丝杠机构。

3、根据权利要求1所述的选择性波峰焊接系统，其特征在于：所述印制电路板传送部件包括设置在印制电路板前进方向上的两个导轨(2)、两个分别设置在每个导轨(2)间的特种传送链条(3)、可驱动特种传送链条(3)的链条驱动机构和导轨调宽机构(8)；所述特种传送链条(3)上设置有多个止挡片；所述特种传送链条(3)的链轴为加长轴。

4、根据权利要求1或2或3所述的选择性波峰焊接系统，其特征在于：所述选择性助焊剂涂覆部件包括可带动喷雾掩模板(4)上下运动的气缸。

5、根据权利要求4所述的选择性波峰焊接系统，其特征在于：所述波峰发生器上下运动机构包括可带动波峰发生器(12)上下运动的气缸(13)。

6、根据权利要求4所述的选择性波峰焊接系统，其特征在于：所述波峰发生器上下运动机构包括气缸(13)和多个导杆(14)，所述气缸(13)可带动导杆(14)上下运动，所述导杆(14)与波峰发生器(12)固连。

7、根据权利要求5或6所述的选择性波峰焊接系统，其特征在于：所述波峰发生器(12)包括三相异步感应式电磁泵、单相感应式电磁泵或由电机驱动叶轮的机械泵。

8、根据权利要求7所述的选择性波峰焊接系统，其特征在于：所述链条驱动机构包括电机(17)、与电机钢性连接的驱动轴(15)以及与驱动轴(15)固连的驱动链轮(16)，所述驱动链轮(16)与特种传送链条(3)可配合转动。

9、根据权利要求8所述的选择性波峰焊接系统，其特征在于：所述导轨调宽机构(8)为两组或多组，其分别包括光杠(20)、丝杆(19)以及与丝杆(19)配合的蜗轮蜗杆机构(22)，所述两组或多组蜗轮蜗杆机构(22)可通过手动调整或电机(17)驱动调整进行同步调节。