CN106455361B - 一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，包括有电路板的推进机构、电路板的夹持机构、把电路板通过升降和/或旋转的方式移动到浸锡位置的移位机构、浸锡过程中电路板的摆转机构以及电路板上焊点分布的扫描识别机构。通过电路板两侧的触点来控制摆转机构使得电路板在浸锡过程中自动摆转，通过扫描识别机构来控制电路板的具体摆转方式为焊点分布较密的一侧后下降先上升，该侧的焊点在连续的上下摆转下能够充分浸锡并且锡能够均匀的覆盖在焊点上，使得焊点上的固化锡外形饱满，从而提升电路板产品的质量。

Description

一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备及工艺

技术领域

本发明涉及一种电路板的锡焊设备及工艺，尤其涉及一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备及工艺。

背景技术

电路板在安装完所需的零件之后，需要经过锡焊工艺才能加工完整，浸锡设备用于对安装好各个零件的电路板进行整体浸锡，由于浸锡机上的焊点分布对于不同的电路板来说各不相同，并且传统的浸锡机只能够通过电路板放置在锡面上进行焊锡，这种方式的焊锡效果很差，次品率很高，影响了加工效率和效果，因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备及工艺。

本发明的一个目的是通过以下的技术方案实现的：一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，包括有电路板的推进机构、电路板的夹持机构、把电路板通过升降和/或旋转的方式移动到浸锡位置的移位机构、浸锡过程中电路板的摆转机构以及电路板上焊点分布的扫描识别机构；夹持机构包括有设置在电路板推进路径两侧的第一夹爪，两侧的第一夹爪均能够朝向和背向电路板运动；两侧的第一夹爪上均设置有用于控制摆转机构的转向的触点；扫描识别机构根据扫描到的焊点分布情况决定摆转机构的转向。

优选的，扫描识别机构包括有光源、图像摄取装置和图像处理***，图像处理***的输出端连接摆转机构。

优选的，触点是设置在第一夹爪上的信号电路，信号电路接触到锡面时能够产生改变摆转机构的转向的控制信号。

优选的，移位机构包括有连接第一夹爪的悬臂，悬臂上设置有升降电机。

优选的，移位机构包括有立柱和驱动悬臂绕立柱旋转的旋转电机。

优选的，摆转机构包括有上平台和下平台，上平台和下平台之间设置有铰接轴，下平台能够绕铰接轴相对于上平台转动，上平台的上壁面固设有摆转电机，摆转电机的输出轴穿过上平台与下平台相铰接；上平台连接悬臂，下平台连接夹持机构。

优选的，推进机构包括有设置在电路板两侧的导轨和驱动电路板运动的传送带，导轨上设置有容置第一夹爪的凹槽。

优选的，夹持机构还包括设置在电路板推进路径上的第二夹爪，第二夹爪能够朝向和背向电路板运动。

优选的，第一夹爪和第二夹爪均由气缸驱动。

本发明的另一个目的是通过以下的技术方案实现的：一种电路板的焊点分布识别自动浸锡工艺，电路板通过推进机构进行推进，电路板在推进过程中停下由扫描识别机构来识别出电路板中焊点分布较密的一侧，识别完成后电路板继续推进；推进到初始夹持位置之后，电路板在第一夹爪和第二夹爪的夹持下完成固定，然后通过升降机构和旋转机构把电路板夹持到锡面的上方；之后通过摆转机构配合升降机构使倾斜状态下的电路板逐渐下降，该倾斜状态是电路板焊点分布较稀疏的一侧在下；电路板在下一侧的触点先接触到锡面之后，摆转机构摆转使电路板的在上的焊点分布较密的一侧的触点也接触到锡面，从而使得电路板需要浸锡的部分完全浸入锡面；之后摆转机构继续摆转使焊点分布较密的一侧上升，然后摆转机构控制电路板另一侧也上升使得电路板回到水平位置并通过升降机构配合旋转机构使电路板返回到初始夹持位置；第一夹爪和第二夹爪松开，电路板在推进机构的驱动下继续推进。

有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备及工艺通过电路板两侧的触点来控制摆转机构使得电路板在浸锡过程中自动摆转，通过扫描识别机构来控制电路板的具体摆转方式为焊点分布较密的一侧后下降先上升，该侧的焊点在连续的上下摆转下能够充分浸锡并且锡能够均匀的覆盖在焊点上，使得焊点上的固化锡外形饱满，从而提升电路板产品的质量。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为自动浸锡设备的正向视角的结构示意图；图2为自动浸锡设备的侧向视角的结构示意图；图3为自动浸锡设备中加持机构的局部结构示意图。

具体实施方式

自动浸锡设备的整体结构有以下实施例：实施例一如图1-图3所示，一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，包括有电路板的推进机构1、电路板的夹持机构2、把电路板通过升降和旋转的方式移动到浸锡位置的移位机构3、浸锡过程中电路板的摆转机构4以及扫描识别机构；夹持机构2包括有设置在电路板推进路径两侧的第一夹爪21，两侧的第一夹爪21均能够朝向和背向电路板运动；两侧的第一夹爪21上均设置有用于控制摆转机构4的转向的触点22。其中触点22是设置在第一夹爪21上的信号电路，信号电路接触到锡面时能够产生改变摆转机构4的转向的控制信号，具体为信号电路常态下控制对应触点22一侧的第一夹爪21下降，当信号电路接触到锡面时形成短路，信号电路发送信号给摆转机构4的摆转电机44，从而控制另一侧的第一夹爪21开始下降直到其信号电路接触到锡面，此时夹持机构2控制电路板整体进入锡面内。

通过触点22接触锡面控制摆转机构4的运行方式能够使得电路板在锡焊过程中左右摆转，从而使得液态的锡能够在电路板的焊点上流动并均匀化，使得液态的锡固化后能够很好的覆盖焊点，使得自动焊锡的效果比手动焊锡的效果还要好，效率更高，并且整个过程实现了完全自动化，对于实现电路板的自动批量锡焊意义重大。

通过扫描识别机构能够在开始摆转之前就能找出电路板上焊点分布较密的一侧，然后在实际摆转过程中采用电路板焊点分布较密的一侧后下先上的摆转，使得该侧的焊点在连续的上下摆转下能够充分浸锡并且锡能够均匀的覆盖在焊点上，使得焊点上的固化锡外形饱满，从而提升电路板产品的质量。

在实际的操作过程中，由于第一夹爪21接触到锡面后，锡固化会沾附在触点22上，而触点22常用的是接线，接线很容易被固化的锡覆盖从而使得触点接近锡面的底部不够灵敏，在之后的生产中，触点需要下降到使得未附着固化锡的部分进入到锡面后才会产生信号控制摆转电机44，这使得浸锡的精度下降。由此有进一步的改进，使第一夹爪21成为触点22，第一夹爪21与锡面的接触面积较触点22大，锡固化后难以完全覆盖第一夹住21与锡面之间的接触面，第一夹爪21分成两段相互隔离的子件，两段子件分别连接信号电路的两端，在两段子件均接触到锡面之后，信号电路通路，发出控制摆转电机44的信号。保证了精度的同时简化了结构。

实施例一中的移位机构3有以下实施例：实施例二如图1和图2所示，移位机构3包括有连接第一夹爪21的悬臂31，悬臂31上设置有升降电机32，升降电机32用于在夹持机构2夹住电路板之后，把电路板升高从而离开初始夹持位置，同时还用于在把电路板移动到锡面上方后下降电路板使电路板能够进入锡面。移位机构3还包括有立柱33和驱动悬臂31绕立柱33旋转的旋转电机34，悬臂31可转动的设置在立柱33上，旋转电机34用于驱动悬臂31绕立柱33旋转，同时带动夹持机构2和电路板旋转。升降电机32和旋转电机34设置的原因是由于推进机构1作为流水式生产电路板的流水线，需要把流水线上的电路板移动到流水线旁边的工位进行加工上，然后加工完成后把电路板移动回到初始位置，从而保证电路板批量加工的连续性，保证生产效率。旋转电机34驱动悬臂31绕立柱33旋转，悬臂31和夹持机构2相互固接，悬臂31带动夹持机构2旋转；悬臂31上还设置有升降电机32，升降电机32通过轴件连接夹持机构2，夹持机构2能够在升降电机32的驱动下在轴件上升降，同时轴件作为带动夹持机构2旋转的连接件。

实施例一中的摆转机构4有以下实施例：实施例三如图1和图2所示，摆转机构4包括有上平台41和下平台42，上平台41和下平台42之间设置有铰接轴43，下平台42能够绕铰接轴43相对于上平台41转动，上平台41的上壁面固设有摆转电机44，摆转电机44的输出轴穿过上平台41与下平台42相铰接；上平台41连接悬臂31，下平台42连接夹持机构2。摆转机构4用于配合触点22来完成电路板的倾斜控制。铰接轴43可以设置在一侧触点22的正上方，这样在一侧触点22接触到锡面时，只需要控制摆转机构4使另一侧触点22绕铰接轴43向下摆转到接触锡面即可，不需要控制升降机构运动；铰接轴43也可以设置在两侧触点22中间位置的正上方，这样在一侧触点22接触到锡面时，摆转机构4需要配合升降机构来使另一侧的触点22向下摆转接触锡面的过程中，先接触到锡面的触点22能够保持与锡面接触的位置。

上平台41连接实施例二中的悬臂31，悬臂31旋转或升降能够带动上平台41和下平台42一起运动，下平台42连接夹持机构2，摆转时上平台41处于水平装载，下平台42倾斜并带动第一夹爪21倾斜。

实施例一中的推进机构1有以下实施例：实施例四如图1和图2所示，推进机构1包括有设置在电路板两侧的导轨11和驱动电路板运动的传送带，导轨11上设置有容置第一夹爪21的凹槽12，电路板在未进入到初始夹持位置时，第一夹爪21均位移凹槽12内，这样第一夹爪21不会在电路板的运动路径上而不会阻挡到电路板，在电路板行进到初始夹持位置时，电路板两侧的第一夹爪21朝向电路板收拢，第一夹爪21的底部朝向电路板倾斜，便于固定电路板。推进机构1还包括有用于调整两侧导轨11之间的间距的调位机构，调位机构可以是电机驱动或者手摇驱动的丝杆组件。不同间距的导轨11用于配合不同尺寸的电路板。

实施例一中的夹持机构2有以下实施例：实施例五如图3所示，夹持机构2还包括设置在电路板推进路径上的第二夹爪23，第二夹爪23能够朝向和背向电路板运动。第一夹爪21和第二夹爪23均由气缸驱动。第一夹爪21能够根据导轨11间距的调整同时进行位置调整，从而使得电路板两侧的第一夹爪21能够配合不同尺寸的电路板。第二夹爪23设置在电路板推进路径的后方，第二夹爪23在电路板浸锡完成并回到初始夹持位置之后，背向电路板的抬起，从而使得电路板能够沿推进路径继续运动，常态下的第二夹爪23是在电路板进行的后方挡住电路板的，这是为了防止电路板行进到初始夹持位置后继续移动。

实施例一中的扫描识别机构有以下实施例：实施例六扫描识别机构包括有设置在电路板在推进机构作用下的运行路径上的光源和图像摄取装置，还包括有输入端连接图像摄取装置的图像处理***；光源和图像摄取装置优选地设置在电路板的下方，光源和图像摄取装置均射向电路板的底面，因为底面是浸锡面，也是观察焊点分布的一面；在光源和图像摄取装置的位置优选的设置有位置传感器，用于使推进机构把电路板推进到观察焊点位置时停止推进；光源和图像摄取装置优选地固设在一个支架上，该支架上可以设置有升降组件，便于调整图像摄取装置与电路板之间的距离；图像摄取装置包括有CCD芯片或CMOS芯片，图像摄取装置还包括有镜头；图像处理***优选地包括有图像数字化模块、数字图像处理模块和智能判断决策模块；图像处理***的输出端连接摆转机构4。通过焊点分布的识别控制摆转机构4的转向。考虑到人工辅助识别能够保证识别精度，图像摄取装置连接有显示器，操作者通过观察显示器来控制摆转电机44的转向，可以通过不同转向所对应的按钮来控制，按钮包括至少两个，用于控制电路板先下的一端，之后的运行模式参照实施例一的过程。

实施例一至六相结合有，摆转电机44、升降电机32、旋转电机34均连接有控制器，摆转电机44、升降电机32、旋转电机34均为控制器所控制的执行部分，位置传感器和触点22为控制器的感应部分，控制器用于控制电路板按照以下工艺流程运行：电路板通过推进机构1进入到扫描识别机构的扫描区域并触发位置传感器，驱动图像摄取装置捕捉电路板上焊点分布的画面，通过图像处理***输出的信号控制后续摆转机电机44的转向；完成后推进机构1继续推进电路板至初始夹持位置并触发位置传感器，驱动第一夹爪21配合第二夹爪23夹住电路板；然后依次通过升降电机32和旋转电机34把电路板夹持到锡面的上方；之后通过摆转电机44使电路板处于倾斜状态，升降电机32控制电路板下降使得电路板上焊点分布较疏的一侧的触点先接触锡面，然后摆转电机44控制电路板摆转使得电路板上焊点分布较密的一侧的触点也接触锡面，从而使得电路板的焊点全部浸入锡面，之后通过摆转电机44先提起电路板焊点较密的一侧再提起焊点较疏的一侧，回到水平位置之后并通过升降电机32和旋转电机34使电路板返回到初始夹持位置；第一夹爪21和第二夹爪23松开，电路板在推进机构1的驱动下继续推进。

电路板在进入初始夹持位置之前需要浸锡的部分被喷涂有助焊剂，电路板在被升降电机32和旋转电机34从初始夹持位置移动到锡面上方的过程中被烘干预热过。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，其特征在于，包括有电路板的推进机构（1）、电路板的夹持机构（2）、把电路板通过升降和/或旋转的方式移动到浸锡位置的移位机构（3）、浸锡过程中电路板的摆转机构（4）以及电路板上焊点分布的扫描识别机构；夹持机构（2）包括有设置在电路板推进路径两侧的第一夹爪（21），两侧的第一夹爪（21）均能够朝向和背向电路板运动；两侧的第一夹爪（21）上均设置有用于控制摆转机构（4）的转向的触点（22）；所述触点（22）是设置在第一夹爪（21）上的信号电路，信号电路接触到锡面时能够产生改变摆转机构（4）的转向的控制信号；扫描识别机构根据扫描到的焊点分布情况决定摆转机构（4）的转向。

2.根据权利要求1所述的一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，其特征在于，所述扫描识别机构包括有光源、图像摄取装置和图像处理***，图像处理***的输出端连接摆转机构（4）。

3.根据权利要求1所述的一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，其特征在于，所述移位机构（3）包括有连接第一夹爪（21）的悬臂（31），悬臂（31）上设置有升降电机（32）。

4.根据权利要求3所述的一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，其特征在于，所述移位机构（3）包括有立柱（33）和驱动悬臂（31）绕立柱（33）旋转的旋转电机（34）。

5.根据权利要求3所述的一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，其特征在于，所述摆转机构（4）包括有上平台（41）和下平台（42），上平台（41）和下平台（42）之间设置有铰接轴（43），下平台（42）能够绕铰接轴（43）相对于上平台（41）转动，上平台（41）的上壁面固设有摆转电机（44），摆转电机（44）的输出轴穿过上平台（41）与下平台（42）相铰接；上平台（41）连接悬臂（31），下平台（42）连接夹持机构（2）。

6.根据权利要求1所述的一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，其特征在于，所述推进机构（1）包括有设置在电路板两侧的导轨（11）和驱动电路板运动的传送带，导轨（11）上设置有容置第一夹爪（21）的凹槽（12）。

7.根据权利要求1所述的一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，其特征在于，所述夹持机构（2）还包括设置在电路板推进路径上的第二夹爪（23），第二夹爪（23）能够朝向和背向电路板运动。

8.根据权利要求7所述的一种电路板的焊点分布识别自动浸锡设备，其特征在于，所述第一夹爪（21）和第二夹爪（23）均由气缸驱动。

9.一种电路板的焊点分布识别自动浸锡工艺，其特征在于，电路板通过推进机构（1）进行推进，电路板两侧的焊点分布的密集程度不同，电路板在推进过程中停下由扫描识别机构来识别出电路板中焊点分布密集的一侧，识别完成后电路板继续推进；推进到初始夹持位置之后，电路板在第一夹爪（21）和第二夹爪（23）的夹持下完成固定，然后通过升降机构和旋转机构把电路板夹持到锡面的上方；之后通过摆转机构（4）配合升降机构使倾斜状态下的电路板逐渐下降，该倾斜状态是电路板焊点分布稀疏的一侧在下；电路板在下一侧的触点（22）先接触到锡面之后，摆转机构（4）摆转使电路板的在上的焊点分布密集的一侧的触点（22）也接触到锡面，从而使得电路板需要浸锡的部分完全浸入锡面；之后摆转机构（4）继续摆转使焊点分布密集的一侧上升，然后摆转机构（4）控制电路板另一侧也上升使得电路板回到水平位置并通过升降机构配合旋转机构使电路板返回到初始夹持位置；第一夹爪（21）和第二夹爪（23）松开，电路板在推进机构（1）的驱动下继续推进。

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