CN116851986A - 一种摄像头模组与pcb板的高效焊接装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置及方法,本发明涉及摄像头模组与PCB板焊接的技术领域,它包括固设于工作台上的龙门架,所述工作台上从左往右顺次设置有用于顶出焊料片的顶料机构、用于定位及固定PCB板的工装机构、用于定位摄像头模组的定位机构以及平带输送机构;工装机构包括固设于工作台台面上的垂向气缸、固设于垂向气缸活塞杆作用端上的固定轴;定位机构包括固设于工作台上的定位台;龙门架上设置有上料机构和用于对焊料片加热的加热机构。本发明的有益效果是:极大提高摄像头模组与PCB板焊接效率、提高焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及摄像头模组与PCB板焊接的技术领域,特别是一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置及方法。
背景技术
摄像头模组是摄像头内重要的组成部分,其内的镜头用于拍摄画面。当摄像头模组生产成型后,工艺上要求将摄像头模组与PCB板焊接在一起,以得到所需的产品,产品的结构如图1所示,
安装在摄像头内的摄像组件的结构如图1所示,它包括摄像头模组1和PCB板2,其中摄像头模组的结构如图2所示,PCB板2的结构如图3~图4所示,摄像头模组1包括本体3、设置于本体3上的两个支脚4,本体3内设置有镜头,PCB板2上开设有两个通槽5,摄像头模组1的两个支脚4分别嵌入于PCB板2的两个通槽5,且两个支脚4的顶表面均与PCB板2的顶表面平齐,两个支脚4的正上方均焊接有焊料片6,焊料片6将支脚4的顶表面与PCB板2的顶表面焊接在一起,进而将PCB板2焊接在摄像头模组1的两个支脚4上。工作时,摄像头模组1的本体3内的镜头拍摄监控画面,并将拍摄的画面经支脚4传输给PCB板2的线路上。
车间内,将摄像头模组1与PCB板2焊接在一起的操作方法是:
S1、工人取出一个摄像头模组1,将摄像头模组1的本体3平放在焊接台上;
S2、取出一个PCB板2,将PCB板2的两个通槽5分别嵌入于摄像头模组1的两个支脚4上,并且确保两个支脚4的顶表面均与PCB板2的顶表面平齐;
S3、工人取出两个焊料片6,将两个焊料片6分别放置在两个支脚4的正上方,以完成焊料片6的上料;
S4、控制热压机的活塞杆向下运动,活塞杆带动加热块向下运动,加热块压在焊料片6的顶表面上,在热压块的加热下,焊料片6将支脚4与PCB板2焊接在一起,从而焊接得到如图1所示的摄像组件,焊接后,工人将从焊接台上取走;
S5、如此重复操作,即可焊接出多个摄像组件。
然而,车间内的操作方法虽然能够利用摄像头模组1与PCB板2焊接于一体,但是在技术上仍然存在以下技术缺陷:
I、在步骤S2中,需要人工将PCB板2的两个通槽5分别嵌入于摄像头模组1的两个支脚4上,以实现PCB板2与摄像头模组1的安装,人工操作无疑是增加了后续摄像头模组1与PCB板2的焊接时间,进而降低了摄像头模组1与PCB板2的焊接效率;在步骤S3中,需要人工将两个焊料片6分别放置在两个支脚4的正上方,才能完成焊料片6的上料,人工操作无疑是增加了焊料片6的上料时间,从而降低了摄像头模组1与PCB板2的焊接效率。
II、在步骤S4中,当摄像组件焊接而成后,需要人工将摄像组件从焊接台上取走,并转运到下一道工序中,增加了后续摄像头模组1与PCB板2的焊接时间,进一步的降低了摄像头模组1与PCB板2的焊接效率。
III、在步骤S4中,加热块直接压在焊料片6的顶表面上,造成焊料片6的顶部压裂,裂开的焊料片6无法将摄像头模组1的支脚4与PCB板2牢固的焊接在一起,因此存在焊接质量差的技术缺陷。因此,亟需一种极大提高摄像头模组1与PCB板2焊接效率、提高焊接质量的焊接装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种极大提高摄像头模组与PCB板焊接效率、提高焊接质量的摄像头模组与PCB板的高效焊接装置及方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,它包括固设于工作台上的龙门架,所述工作台上从左往右顺次设置有用于顶出焊料片的顶料机构、用于定位及固定PCB板的工装机构、用于定位摄像头模组的定位机构以及平带输送机构;
所述工装机构包括固设于工作台台面上的垂向气缸、固设于垂向气缸活塞杆作用端上的固定轴,固定轴的顶端固设有向右延伸的平台,平台右端部的顶表面上开设有止口I,止口I与PCB板左端部的外轮廓相配合,平台的底表面上固设有吸盘I,吸盘I与真空泵I连接,吸盘I的顶壁上开设有多个贯穿止口I水平面的真空孔;
所述定位机构包括固设于工作台上的定位台,定位台右端部的顶表面上开设有止口II,止口II与摄像头模组的本体的外轮廓相配合,止口II的水平面与平带输送机构的平带相平齐,定位台的顶表面上固设有推送气缸,推送气缸活塞杆的作用端上固设有位于止口II左侧的推板;
所述龙门架上设置有上料机构和用于对焊料片加热的加热机构,所述上料机构包括固设于龙门架横梁顶表面上的驱动电机,驱动电机的输出轴贯穿横梁设置,且延伸端上连接有转轴,转轴的底端固设有旋转板,旋转板延伸于顶料机构的正上方,旋转板延伸端的顶表面上固设有进给气缸,进给气缸的活塞杆贯穿旋转板设置,且延伸端上固设有吸盘II,吸盘II与真空泵II连接,吸盘II的底表面上固设有两个均与吸盘II内腔相连通的真空吸头。
所述顶料机构包括固设于工作台台面上的顶料气缸和两个料筒,两个料筒分别设置于两个真空吸头的正下方,顶料气缸的活塞杆贯穿工作台设置,且延伸端上固设有连接板,连接板的顶表面上固设有两根顶料杆,两根顶料杆均向上贯穿工作台设置,两根顶料杆分别伸入于两个料筒内,顶料杆的顶表面上顺次堆叠有多个与料筒内壁相配合的焊料片。
所述顶料气缸设置于两个料筒之间。
所述真空泵I固设于平台的底表面上,真空泵I的工作端口与吸盘I的内腔经管道连通。
所述真空泵II固设于吸盘II的右侧壁上,真空泵II的工作端口与吸盘II的内腔经管道连通。
所述加热机构设置于上料机构的右侧,加热机构包括固设于龙门架横梁上的升降气缸,升降气缸的活塞杆贯穿横梁设置,且延伸端上固设有升降板,升降板上固设有两个空心管,空心管的底部顺次固设有隔热座和导热盖,导热盖的底表面上开设有与焊料片外轮廓相配合的内腔,隔热座内固设有加热块,加热块的接线头贯穿空心管,且与电源相连接。
所述工作台的底表面上固设有多个支撑于地面上的支撑腿。
该焊接装置还包括控制器,所述控制器与顶料气缸、垂向气缸、进给气缸、升降气缸、推送气缸、驱动电机、真空泵I、真空泵II经信号线电连接。
一种摄像头模组与PCB板的高效焊接方法,它包括以下步骤:
S1、摄像头模组的定位:工人将摄像头模组的本体嵌入到定位机构的定位台的止口II内,由于止口II与本体的外轮廓相配合,从而实现了摄像头模组的定位;
S2、PCB板的定位和固定:工人将PCB板的左端部嵌入到工装机构的平台的止口I内,由于止口I与PCB板左端部的外轮廓相配合,从而实现了PCB板的定位,此时PCB板上的两个通槽分别处于摄像头模组的两个支脚的正上方,并且两个支脚分别处于加热机构的两个导热盖的正上方;随后控制真空泵I启动,真空泵I对吸盘I的内腔、真空孔抽真空,在负压下,PCB板吸附固定在止口I内,从而最终实现了PCB板的固定;
S3、摄像头模组与PCB板的安装:工人控制垂向气缸的活塞杆向下缩回,活塞杆带动固定轴向下运动,固定轴带动平台向下运动,平台带动吸盘I和PCB板同步向下运动,PCB板上的两个通槽分别朝向摄像头模组的两个支脚方向运动,当垂向气缸的活塞杆完全缩回后,摄像头模组的两个支脚分别嵌入于PCB板的两个通槽,且两个支脚的顶表面均与PCB板的顶表面平齐,从而实现了摄像头模组与PCB板的安装;
S4、两个焊料片的上料,其具体操作步骤为:
S41、两个料筒内最顶层的两个焊料片的取出:控制顶料机构的顶料气缸的活塞杆向上缩回,活塞杆带动连接板向上运动,连接板带动两个顶料杆同步向上运动,顶料杆带动其上的焊料片同步向上运动,当顶料气缸的活塞杆缩回一段行程后,控制器控制顶料气缸关闭,此时,位于两个料筒内最顶层的焊料片刚好从料筒内顶出,从而从两个料筒内取出焊料片;
S42、两个焊料片的抓取:控制上料机构的进给气缸的活塞杆向下伸出,活塞杆带动吸盘II和真空泵II同步向下运动,吸盘II带动两个真空吸头同步向下运动,当进给气缸的活塞杆完全伸出后,两个真空吸头的底表面分别接触到两个焊料片的顶表面;随后控制真空泵II启动,真空泵II对吸盘II的内腔和两个真空吸头抽真空,在负压下,两个焊料片分别吸附在两个真空吸头上,从而实现了两个焊料片的抓取;
S43、两个焊料片的提升:控制进给气缸的活塞杆向上缩回,活塞杆带动吸盘II和真空泵II同步向上运动,吸盘II带动两个真空吸头同步向上运动,真空吸头带动焊料片同步向上运动,当进给气缸的活塞杆完全缩回后,从而实现了两个焊料片的提升;
S44、控制驱动电机的输出轴旋转,输出轴带动转轴同步旋转,转轴带动旋转板旋转,旋转板带动进给气缸、吸盘II和被吸附的两个焊料片同步旋转,当旋转板旋转180°后,控制器控制驱动电机关闭,此时两个焊料片分别处于两个支脚的正上方;
S45、控制进给气缸的活塞杆向下伸出,活塞杆带动吸盘II和两个焊料片同步向下运动,当进给气缸的活塞杆完全伸出后,两个焊料片分别接触到两个支脚的顶表面上;随后控制真空泵II关闭,焊料片不再吸附在真空吸头上;随后控制进给气缸的活塞杆向上缩回,并且控制驱动电机反转,驱动电机带动旋转板复位,当进给气缸运动到初始状态后,即可最终实现了两个焊料片的上料;
S5、摄像头模组与PCB板的焊接,其具体操作步骤为:
S51、打开与加热机构的两个加热块的接线头相连接的电源,通电后,加热块上产生热量,热量传递给导热盖,导热盖温度升高;
S52、控制升降气缸的活塞杆向下伸出,活塞杆带动升降板向下运动,升降板带动两个空心管同步向下运动,空心管带动隔热座和导热盖同步向下运动,当升降气缸的活塞杆完全伸出后,两个导热盖的内腔分别扣合在两个焊料片的外部,此时导热盖的外壁与焊料片的外壁相接触,同时导热盖上的热量传递给焊料片,受热后的焊料片将摄像头模组的支脚与PCB板焊接在一起,从而焊接得到摄像组件;
S6、摄像组件的周转:控制平带输送机构启动,平带输送机构的平带做顺时针转动;随后控制真空泵I关闭,摄像组件的PCB板不再吸附在平台上;随后控制推送气缸的活塞杆向右伸出,活塞杆带动推板向右运动,推板向右推动摄像组件,当推送气缸的活塞杆完全伸出后,摄像组件被推动到平带输送机构的平带上,平带将摄像组件输送到下一道工序中;
S7、重复步骤S1~S6的操作,即可连续地实现多个摄像头模组与PCB板的焊接,进而生产出多个摄像组件。
本发明具有以下优点:本发明极大提高摄像头模组与PCB板焊接效率、提高焊接质量。
附图说明
图1为摄像组件的结构示意图;
图2为摄像头模组的结构示意图;
图3为PCB板的结构示意图;
图4为图3的俯视图;
图5为本发明的结构示意图;
图6为图5的主剖示意图;
图7为工装机构的结构示意图;
图8为图7的A向示意图;
图9为定位机构的结构示意图;
图10为图9的俯视图;
图11为上料机构的结构示意图;
图12为加热机构的结构示意图;
图13为顶料机构的结构示意图;
图14为定位摄像头模组和PCB板的示意图;
图15为摄像头模组与PCB板的安装示意图;
图16为从两个筒体内取出焊料片的示意图;
图17为图16的I部局部放大图;
图18为抓取焊料片的示意图;
图19为图18的II部局部放大图;
图20为将焊料片提升起来的示意图;
图21为将焊料片周转到支脚正上方的示意图;
图22为两个焊料片分别接触到两个支脚的顶表面上的示意图;
图23为图22的III部局部放大图;
图24为焊料片上料的示意图;
图25为导热盖的内腔扣合在焊料片外部的示意图;
图26为图25的IV部局部放大图;
图27为推板将摄像组件推到平带输送机构上的示意图;
图中:
1-摄像头模组,2-PCB板,3-本体,4-支脚,5-通槽,6-焊料片;
7-工作台,8-龙门架,9-顶料机构,10-工装机构,11-定位机构,12-平带输送机构,13-垂向气缸,14-平台,15-止口I,16-吸盘I,17-真空泵I,18-真空孔,19-定位台,20-止口II,21-推送气缸,22-推板;
23-上料机构,24-加热机构,25-驱动电机,26-转轴,27-旋转板,28-进给气缸,29-吸盘II,30-真空泵II,31-真空吸头,32-顶料气缸,33-料筒,34-连接板,35-顶料杆;
36-升降气缸,37-升降板,38-空心管,39-隔热座,40-导热盖,41-内腔,42-加热块。
实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
如图5~图13所示,一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,它包括固设于工作台7上的龙门架8,工作台7的底表面上固设有多个支撑于地面上的支撑腿,所述工作台7上从左往右顺次设置有用于顶出焊料片6的顶料机构9、用于定位及固定PCB板2的工装机构10、用于定位摄像头模组1的定位机构11以及平带输送机构12;所述工装机构10包括固设于工作台7台面上的垂向气缸13、固设于垂向气缸13活塞杆作用端上的固定轴,固定轴的顶端固设有向右延伸的平台14,平台14右端部的顶表面上开设有止口I15,止口I15与PCB板2左端部的外轮廓相配合,平台14的底表面上固设有吸盘I16,吸盘I16与真空泵I17连接,吸盘I16的顶壁上开设有多个贯穿止口I15水平面的真空孔18;真空泵I17固设于平台14的底表面上,真空泵I17的工作端口与吸盘I16的内腔经管道连通。所述定位机构11包括固设于工作台7上的定位台19,定位台19右端部的顶表面上开设有止口II20,止口II20与摄像头模组1的本体3的外轮廓相配合,止口II20的水平面与平带输送机构12的平带相平齐,定位台19的顶表面上固设有推送气缸21,推送气缸21活塞杆的作用端上固设有位于止口II20左侧的推板22;
所述龙门架8上设置有上料机构23和用于对焊料片6加热的加热机构24,所述上料机构23包括固设于龙门架8横梁顶表面上的驱动电机25,驱动电机25的输出轴贯穿横梁设置,且延伸端上连接有转轴26,转轴26的底端固设有旋转板27,旋转板27延伸于顶料机构9的正上方,旋转板27延伸端的顶表面上固设有进给气缸28,进给气缸28的活塞杆贯穿旋转板27设置,且延伸端上固设有吸盘II29,吸盘II29与真空泵II30连接,吸盘II29的底表面上固设有两个均与吸盘II29内腔相连通的真空吸头31;真空泵II30固设于吸盘II29的右侧壁上,真空泵II30的工作端口与吸盘II29的内腔经管道连通。
所述顶料机构9包括固设于工作台7台面上的顶料气缸32和两个料筒33,顶料气缸32设置于两个料筒33之间,两个料筒33分别设置于两个真空吸头31的正下方,顶料气缸32的活塞杆贯穿工作台7设置,且延伸端上固设有连接板34,连接板34的顶表面上固设有两根顶料杆35,两根顶料杆35均向上贯穿工作台7设置,两根顶料杆35分别伸入于两个料筒33内,顶料杆35的顶表面上顺次堆叠有多个与料筒33内壁相配合的焊料片6。
所述加热机构24设置于上料机构23的右侧,加热机构24包括固设于龙门架8横梁上的升降气缸36,升降气缸36的活塞杆贯穿横梁设置,且延伸端上固设有升降板37,升降板37上固设有两个空心管38,空心管38的底部顺次固设有隔热座39和导热盖40,导热盖40的底表面上开设有与焊料片6外轮廓相配合的内腔41,隔热座39内固设有加热块42,加热块42的接线头贯穿空心管38,且与电源相连接。
该焊接装置还包括控制器,所述控制器与顶料气缸32、垂向气缸13、进给气缸28、升降气缸36、推送气缸21、驱动电机25、真空泵I17、真空泵II30经信号线电连接,通过控制器可控制顶料气缸32、垂向气缸13、进给气缸28、升降气缸36和推送气缸21活塞杆的伸出或缩回,同时还能控制驱动电机25、真空泵I17和真空泵II30的启动或关闭,方便了工人的操作,具有自动化程度高的特点。
一种摄像头模组与PCB板的高效焊接方法,它包括以下步骤:
S1、摄像头模组1的定位:工人将如图2所示的摄像头模组1的本体3嵌入到定位机构11的定位台19的止口II20内,由于止口II20与本体3的外轮廓相配合,从而实现了摄像头模组1的定位,如图14所示;
S2、PCB板2的定位和固定:工人将如图3~图4所示的PCB板2的左端部嵌入到工装机构10的平台14的止口I15内,由于止口I15与PCB板2左端部的外轮廓相配合,从而实现了PCB板2的定位,如图14所示,此时PCB板2上的两个通槽5分别处于摄像头模组1的两个支脚4的正上方,并且两个支脚4分别处于加热机构24的两个导热盖40的正上方;随后控制真空泵I17启动,真空泵I17对吸盘I16的内腔、真空孔18抽真空,在负压下,PCB板2吸附固定在止口I15内,从而最终实现了PCB板2的固定;
S3、摄像头模组1与PCB板2的安装:工人控制垂向气缸13的活塞杆向下缩回,活塞杆带动固定轴向下运动,固定轴带动平台14向下运动,平台14带动吸盘I16和PCB板2同步向下运动,PCB板2上的两个通槽5分别朝向摄像头模组1的两个支脚4方向运动,当垂向气缸13的活塞杆完全缩回后,摄像头模组1的两个支脚4分别嵌入于PCB板2的两个通槽5,且两个支脚4的顶表面均与PCB板2的顶表面平齐,从而实现了摄像头模组1与PCB板2的安装,如图15所示;
其中,从步骤S1~S3可知,先通过定位机构11对摄像头模组1进行定位,再通过工装机构10对PCB板2进行定位和固定,然后通过控制垂向气缸13活塞杆的向下缩回,以使摄像头模组1的两个支脚4分别嵌入于PCB板2的两个通槽5内,从而实现摄像头模组1与PCB板2的自动安装。由此可知,本焊接装置无需人工安装摄像头模组1和PCB板2,从而缩短了后续摄像头模组1与PCB板2的焊接时间,进而极大的提高了摄像头模组1与PCB板2的焊接效率。
S4、两个焊料片6的上料,其具体操作步骤为:
S41、两个料筒33内最顶层的两个焊料片6的取出:控制顶料机构9的顶料气缸32的活塞杆向上缩回,活塞杆带动连接板34向上运动,连接板34带动两个顶料杆35同步向上运动,顶料杆35带动其上的焊料片6同步向上运动,当顶料气缸32的活塞杆缩回一段行程后,控制器控制顶料气缸32关闭,此时,位于两个料筒33内最顶层的焊料片6刚好从料筒33内顶出,从而从两个料筒33内取出焊料片6,如图16~图17所示;
S42、两个焊料片6的抓取:控制上料机构23的进给气缸28的活塞杆向下伸出,活塞杆带动吸盘II29和真空泵II30同步向下运动,吸盘II29带动两个真空吸头31同步向下运动,当进给气缸28的活塞杆完全伸出后,两个真空吸头31的底表面分别接触到两个焊料片6的顶表面;随后控制真空泵II30启动,真空泵II30对吸盘II29的内腔和两个真空吸头31抽真空,在负压下,两个焊料片6分别吸附在两个真空吸头31上,从而实现了两个焊料片6的抓取,如图18~图19所示;
S43、两个焊料片6的提升:控制进给气缸28的活塞杆向上缩回,活塞杆带动吸盘II29和真空泵II30同步向上运动,吸盘II29带动两个真空吸头31同步向上运动,真空吸头31带动焊料片6同步向上运动,当进给气缸28的活塞杆完全缩回后,从而实现了两个焊料片6的提升,如图20所示;
S44、控制驱动电机25的输出轴旋转,输出轴带动转轴26同步旋转,转轴26带动旋转板27旋转,旋转板27带动进给气缸28、吸盘II29和被吸附的两个焊料片6同步旋转,当旋转板27旋转180°后,控制器控制驱动电机25关闭,此时两个焊料片6分别处于两个支脚4的正上方,如图21所示;
S45、控制进给气缸28的活塞杆向下伸出,活塞杆带动吸盘II29和两个焊料片6同步向下运动,当进给气缸28的活塞杆完全伸出后,两个焊料片6分别接触到两个支脚4的顶表面上,如图22~图23所示;随后控制真空泵II30关闭,焊料片6不再吸附在真空吸头31上;随后控制进给气缸28的活塞杆向上缩回,并且控制驱动电机25反转,驱动电机25带动旋转板27复位,当进给气缸28运动到初始状态后,即可最终实现了两个焊料片6的上料,如图24所示;
其中,从步骤S4可知,先通过顶料机构9的顶料气缸32将两个料筒33内的焊料片6向上顶起,以取出两个焊料片6,再通过上料机构23将取出的两个焊料片6周转到摄像头模组1的两个支脚4的顶表面上,从而实现了两个焊料片6的自动、快速上料。由此可知,本焊接装置相比于车间内的人工上料操作,不仅减轻了工人的工作强度,同时还提高了焊料片6的上料效率,进而极大的提高了摄像头模组1与PCB板2的焊接效率。
S5、摄像头模组1与PCB板2的焊接,其具体操作步骤为:
S51、打开与加热机构24的两个加热块42的接线头相连接的电源,通电后,加热块42上产生热量,热量传递给导热盖40,导热盖40温度升高;
S52、控制升降气缸36的活塞杆向下伸出,活塞杆带动升降板37向下运动,升降板37带动两个空心管38同步向下运动,空心管38带动隔热座39和导热盖40同步向下运动,当升降气缸36的活塞杆完全伸出后,两个导热盖40的内腔41分别扣合在两个焊料片6的外部,如图25~图26所示,此时导热盖40的外壁与焊料片6的外壁相接触,同时导热盖40上的热量传递给焊料片6,受热后的焊料片6将摄像头模组1的支脚4与PCB板2焊接在一起,从而焊接得到如图1所示的摄像组件;
其中,从该步骤S5可知,当升降气缸36的活塞杆完全伸出后,导热盖40的内腔扣合在焊料片6的外部,由于导热盖40的外壁与焊料片6的外壁相接触,并没有压在焊料片6的顶部,从而相比于车间内的焊接方法,有效的避免了热压机的加热块压在焊料片6的顶部而造成焊料片6压裂,因此本焊接装置起到了很好的保护焊料片6的作用,确保了焊料片6能够将摄像头模组1的支脚4与PCB板2牢固的焊接在一起,从而极大的提高了焊接质量。
S6、摄像组件的周转:控制平带输送机构12启动,平带输送机构12的平带做顺时针转动;随后控制真空泵I17关闭,摄像组件的PCB板2不再吸附在平台14上;随后控制推送气缸21的活塞杆向右伸出,活塞杆带动推板22向右运动,推板22向右推动摄像组件,当推送气缸21的活塞杆完全伸出后,摄像组件被推动到平带输送机构12的平带上,如图27所示,平带将摄像组件输送到下一道工序中;
其中,从步骤S6可知,工人只需先控制真空泵I17关闭,再控制推送气缸21的活塞杆向右伸出,即可将焊接而成的摄像组件推送到平带输送机构12的平带上,再由平带输送到下一道工序中,因此该焊接装置相比于车间内的焊接方法,从而缩短了对后续摄像头模组1与PCB板2的焊接时间,进一步的提高了摄像头模组1与PCB板2的焊接效率。
S7、重复步骤S1~S6的操作,即可连续地实现多个摄像头模组1与PCB板2的焊接,进而生产出多个摄像组件。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:它包括固设于工作台(7)上的龙门架(8),所述工作台(7)上从左往右顺次设置有用于顶出焊料片(6)的顶料机构(9)、用于定位及固定PCB板(2)的工装机构(10)、用于定位摄像头模组(1)的定位机构(11)以及平带输送机构(12);
所述工装机构(10)包括固设于工作台(7)台面上的垂向气缸(13)、固设于垂向气缸(13)活塞杆作用端上的固定轴,固定轴的顶端固设有向右延伸的平台(14),平台(14)右端部的顶表面上开设有止口I(15),止口I(15)与PCB板(2)左端部的外轮廓相配合,平台(14)的底表面上固设有吸盘I(16),吸盘I(16)与真空泵I(17)连接,吸盘I(16)的顶壁上开设有多个贯穿止口I(15)水平面的真空孔(18);
所述定位机构(11)包括固设于工作台(7)上的定位台(19),定位台(19)右端部的顶表面上开设有止口II(20),止口II(20)与摄像头模组(1)的本体(3)的外轮廓相配合,止口II(20)的水平面与平带输送机构(12)的平带相平齐,定位台(19)的顶表面上固设有推送气缸(21),推送气缸(21)活塞杆的作用端上固设有位于止口II(20)左侧的推板(22);
所述龙门架(8)上设置有上料机构(23)和用于对焊料片(6)加热的加热机构(24),所述上料机构(23)包括固设于龙门架(8)横梁顶表面上的驱动电机(25),驱动电机(25)的输出轴贯穿横梁设置,且延伸端上连接有转轴(26),转轴(26)的底端固设有旋转板(27),旋转板(27)延伸于顶料机构(9)的正上方,旋转板(27)延伸端的顶表面上固设有进给气缸(28),进给气缸(28)的活塞杆贯穿旋转板(27)设置,且延伸端上固设有吸盘II(29),吸盘II(29)与真空泵II(30)连接,吸盘II(29)的底表面上固设有两个均与吸盘II(29)内腔相连通的真空吸头(31)。
2.根据权利要求1所述的一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:所述顶料机构(9)包括固设于工作台(7)台面上的顶料气缸(32)和两个料筒(33),两个料筒(33)分别设置于两个真空吸头(31)的正下方,顶料气缸(32)的活塞杆贯穿工作台(7)设置,且延伸端上固设有连接板(34),连接板(34)的顶表面上固设有两根顶料杆(35),两根顶料杆(35)均向上贯穿工作台(7)设置,两根顶料杆(35)分别伸入于两个料筒(33)内,顶料杆(35)的顶表面上顺次堆叠有多个与料筒(33)内壁相配合的焊料片(6)。
3.根据权利要求1所述的一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:所述顶料气缸(32)设置于两个料筒(33)之间。
4.根据权利要求1所述的一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:所述真空泵I(17)固设于平台(14)的底表面上,真空泵I(17)的工作端口与吸盘I(16)的内腔经管道连通。
5.根据权利要求1所述的一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:所述真空泵II(30)固设于吸盘II(29)的右侧壁上,真空泵II(30)的工作端口与吸盘II(29)的内腔经管道连通。
6.根据权利要求1所述的一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:所述加热机构(24)设置于上料机构(23)的右侧,加热机构(24)包括固设于龙门架(8)横梁上的升降气缸(36),升降气缸(36)的活塞杆贯穿横梁设置,且延伸端上固设有升降板(37),升降板(37)上固设有两个空心管(38),空心管(38)的底部顺次固设有隔热座(39)和导热盖(40),导热盖(40)的底表面上开设有与焊料片(6)外轮廓相配合的内腔(41),隔热座(39)内固设有加热块(42),加热块(42)的接线头贯穿空心管(38),且与电源相连接。
7.根据权利要求1所述的一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:所述工作台(7)的底表面上固设有多个支撑于地面上的支撑腿。
8.根据权利要求1所述的一种摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:该焊接装置还包括控制器,所述控制器与顶料气缸(32)、垂向气缸(13)、进给气缸(28)、升降气缸(36)、推送气缸(21)、驱动电机(25)、真空泵I(17)、真空泵II(30)经信号线电连接。
9.一种摄像头模组与PCB板的高效焊接方法,采用权利要求8所述摄像头模组与PCB板的高效焊接装置,其特征在于:它包括以下步骤:
S1、摄像头模组(1)的定位:工人将摄像头模组(1)的本体(3)嵌入到定位机构(11)的定位台(19)的止口II(20)内,由于止口II(20)与本体(3)的外轮廓相配合,从而实现了摄像头模组(1)的定位;
S2、PCB板(2)的定位和固定:工人将PCB板(2)的左端部嵌入到工装机构(10)的平台(14)的止口I(15)内,由于止口I(15)与PCB板(2)左端部的外轮廓相配合,从而实现了PCB板(2)的定位,此时PCB板(2)上的两个通槽(5)分别处于摄像头模组(1)的两个支脚(4)的正上方,并且两个支脚(4)分别处于加热机构(24)的两个导热盖(40)的正上方;随后控制真空泵I(17)启动,真空泵I(17)对吸盘I(16)的内腔、真空孔(18)抽真空,在负压下,PCB板(2)吸附固定在止口I(15)内,从而最终实现了PCB板(2)的固定;
S3、摄像头模组(1)与PCB板(2)的安装:工人控制垂向气缸(13)的活塞杆向下缩回,活塞杆带动固定轴向下运动,固定轴带动平台(14)向下运动,平台(14)带动吸盘I(16)和PCB板(2)同步向下运动,PCB板(2)上的两个通槽(5)分别朝向摄像头模组(1)的两个支脚(4)方向运动,当垂向气缸(13)的活塞杆完全缩回后,摄像头模组(1)的两个支脚(4)分别嵌入于PCB板(2)的两个通槽(5),且两个支脚(4)的顶表面均与PCB板(2)的顶表面平齐,从而实现了摄像头模组(1)与PCB板(2)的安装;
S4、两个焊料片(6)的上料,其具体操作步骤为:
S41、两个料筒(33)内最顶层的两个焊料片(6)的取出:控制顶料机构(9)的顶料气缸(32)的活塞杆向上缩回,活塞杆带动连接板(34)向上运动,连接板(34)带动两个顶料杆(35)同步向上运动,顶料杆(35)带动其上的焊料片(6)同步向上运动,当顶料气缸(32)的活塞杆缩回一段行程后,控制器控制顶料气缸(32)关闭,此时,位于两个料筒(33)内最顶层的焊料片(6)刚好从料筒(33)内顶出,从而从两个料筒(33)内取出焊料片(6);
S42、两个焊料片(6)的抓取:控制上料机构(23)的进给气缸(28)的活塞杆向下伸出,活塞杆带动吸盘II(29)和真空泵II(30)同步向下运动,吸盘II(29)带动两个真空吸头(31)同步向下运动,当进给气缸(28)的活塞杆完全伸出后,两个真空吸头(31)的底表面分别接触到两个焊料片(6)的顶表面;随后控制真空泵II(30)启动,真空泵II(30)对吸盘II(29)的内腔和两个真空吸头(31)抽真空,在负压下,两个焊料片(6)分别吸附在两个真空吸头(31)上,从而实现了两个焊料片(6)的抓取;
S43、两个焊料片(6)的提升:控制进给气缸(28)的活塞杆向上缩回,活塞杆带动吸盘II(29)和真空泵II(30)同步向上运动,吸盘II(29)带动两个真空吸头(31)同步向上运动,真空吸头(31)带动焊料片(6)同步向上运动,当进给气缸(28)的活塞杆完全缩回后,从而实现了两个焊料片(6)的提升;
S44、控制驱动电机(25)的输出轴旋转,输出轴带动转轴(26)同步旋转,转轴(26)带动旋转板(27)旋转,旋转板(27)带动进给气缸(28)、吸盘II(29)和被吸附的两个焊料片(6)同步旋转,当旋转板(27)旋转180°后,控制器控制驱动电机(25)关闭,此时两个焊料片(6)分别处于两个支脚(4)的正上方;
S45、控制进给气缸(28)的活塞杆向下伸出,活塞杆带动吸盘II(29)和两个焊料片(6)同步向下运动,当进给气缸(28)的活塞杆完全伸出后,两个焊料片(6)分别接触到两个支脚(4)的顶表面上;随后控制真空泵II(30)关闭,焊料片(6)不再吸附在真空吸头(31)上;随后控制进给气缸(28)的活塞杆向上缩回,并且控制驱动电机(25)反转,驱动电机(25)带动旋转板(27)复位,当进给气缸(28)运动到初始状态后,即可最终实现了两个焊料片(6)的上料;
S5、摄像头模组(1)与PCB板(2)的焊接,其具体操作步骤为:
S51、打开与加热机构(24)的两个加热块(42)的接线头相连接的电源,通电后,加热块(42)上产生热量,热量传递给导热盖(40),导热盖(40)温度升高;
S52、控制升降气缸(36)的活塞杆向下伸出,活塞杆带动升降板(37)向下运动,升降板(37)带动两个空心管(38)同步向下运动,空心管(38)带动隔热座(39)和导热盖(40)同步向下运动,当升降气缸(36)的活塞杆完全伸出后,两个导热盖(40)的内腔(41)分别扣合在两个焊料片(6)的外部,此时导热盖(40)的外壁与焊料片(6)的外壁相接触,同时导热盖(40)上的热量传递给焊料片(6),受热后的焊料片(6)将摄像头模组(1)的支脚(4)与PCB板(2)焊接在一起,从而焊接得到摄像组件;
S6、摄像组件的周转:控制平带输送机构(12)启动,平带输送机构(12)的平带做顺时针转动;随后控制真空泵I(17)关闭,摄像组件的PCB板(2)不再吸附在平台(14)上;随后控制推送气缸(21)的活塞杆向右伸出,活塞杆带动推板(22)向右运动,推板(22)向右推动摄像组件,当推送气缸(21)的活塞杆完全伸出后,摄像组件被推动到平带输送机构(12)的平带上,平带将摄像组件输送到下一道工序中;
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CN116851986B (zh) | 2023-11-21 |
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