選擇性波峰焊接系統的製作方法

2023-06-06 22:47:41 2

專利名稱：選擇性波峰焊接系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種選擇性波峰焊接系統，可以對經過波峰焊接及回流焊接後有元器件面的印製電路板(PCB)進行選擇性波峰焊接。
背景技術：
自從1956年英國的Fry’s Metal公司發明了印製電路板(PCB)波峰焊接法以來，波峰焊接技術已廣泛地應用於世界各地電子產品生產企業中。但是，隨著電子產品小型化的需求，印製電路板(PCB)也同樣適應小型化的需求，使得印刷電路板(PCB)兩面都需要焊接電子元器件，波峰焊機在焊接一面以後就無法再焊接第二面了。
長期以來，第二面元器件的焊接一直依靠手工焊接(國內企業目前基本都採用於工焊接)，手工焊接受個人技術及工作狀態的影響，很難保證焊接質量的重複性及焊接效果的一致性。
為了避免手工作業的焊接缺陷，提高電子產品的質量，日本研究出焊接機器人，對印製電路板的第二面用焊接機器人進行逐點焊接。
近幾年，為了適應大批量生產，德國、日本等波峰焊機生產企業研究出選擇性波峰焊機以滿足電子生產企業對焊接質量的需求。目前的選擇性波峰焊機有兩種模式，第一種模式是助焊劑噴霧裝置和波峰發生裝置位置不動，印製電路板(PCB)作三維或四推運動；第二種模式是印製電路板(PCB)作直線間歇運動，助焊劑噴霧裝置作二維運動，波峰發生器作三維運動，以上兩種模式要求有光學定位系統，對印製電路板(PCB)每次的位置作精確標定，以便對所需焊接的部位，有選擇性的進行逐點焊接。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種選擇性波峰焊接系統，其解決了背景技術要求有光學定位系統對印製電路板(PCB)每次的位置作精確標定的技術問題。
本實用新型屬於選擇性波峰焊機的第三種模式，該模式是印製電路板(PCB)作直線間歇運動，助焊劑噴霧裝置作二維運動，波峰發生器作一維運動，通過掩模板，作選擇性波峰焊接。
本實用新型的技術解決方案是一種選擇性波峰焊接系統，包括可帶動印製電路板按預定方向前進的印製電路板傳送部件、可對印製電路板噴塗助焊劑的選擇性助焊劑塗覆部件、可對印製電路板進行加熱的印製電路板預熱部件、可對印製電路板進行波峰焊接的選擇性波峰焊接部件、可對系統進行控制的系統智能控制部件，所述選擇性助焊劑塗覆部件、印製電路板預熱部件、選擇性波峰焊接部件在印製電路板前進方向上依次設置在印製電路板傳送部件的下方，其特殊之處是，所述選擇性助焊劑塗覆部件包括自動噴塗裝置和噴霧掩模板4，所述噴霧掩模板4上設置有噴霧掩模板漏孔21，所述自動噴塗裝置包括X方向運動機構7、Y方向運動機構5以及可由X方向運動機構7和Y方向運動機構5帶動進行平面運動的自動噴槍6；所述選擇性波峰焊接部件包括波峰發生器12、波峰掩模板11以及波峰發生器上下運動機構23；所述波峰掩模板11上設置有波峰嘴18群；所述波峰嘴18群的開孔位置與噴霧掩模板漏孔21相同。
上述X方向運動機構7和Y方向運動機構5分別是無杆氣缸、電機驅動同步帶、電機驅動鏈條或電機驅動絲槓機構。
上述印製電路板傳送部件包括設置在印製電路板前進方向上的兩個導軌2、兩個分別設置在每個導軌間的特種傳送鏈條3、可驅動特種傳送鏈條3的鏈條驅動機構和導軌調寬機構8；所述特種傳送鏈條3上設置有多個止擋片；所述特種傳送鏈條3的鏈軸為加長軸。
上述選擇性助焊劑塗覆部件包括可帶動噴霧掩模板4上下運動的氣缸。
上述波峰發生器上下運動機構包括可帶動波峰發生器12上下運動的氣缸13。
上述波峰發生器上下運動機構包括氣缸13和多個導杆14，所述氣缸13可帶動導杆14上下運動，所述導杆14與波峰發生器12固連。
上述波峰發生器12包括三相異步感應式電磁泵、單相感應式電磁泵或由電機驅動葉輪的機械泵。
上述鏈條驅動機構包括電機17、與電機鋼性連接的驅動軸15以及與驅動軸15固連的驅動鏈輪16，所述驅動鏈輪16與特種傳送鏈條3可配合轉動。
上述導軌調寬機構8為兩組或多細，其分別包括光槓20、絲杆19以及與絲杆19配合的蝸輪蝸杆機構22，所述兩組或多組蝸輪蝸杆機構22可通過手動調整或電機17驅動調整進行同步調節。


圖1是選擇性波峰焊接系統的主示意圖；圖2是選擇性波峰焊接系統的俯示意圖；其中1為被動鏈輪，2為導軌，3為特種傳送鏈條，4為噴霧掩模板，5為Y方向運動機構，6為自動噴槍，7為X方向運動機構，8為導軌調寬機構，9為紅外加熱器，10預熱箱，11為波峰掩模板，12波峰發生器，13為氣缸，14為導杆，15為驅動軸，16為驅動鏈輪，17為電機，18為波峰嘴，19為絲槓，20為光槓，21為噴霧掩模板漏孔，22為蝸輪蝸杆機構。
具體實施方式
附圖是實施例，在無鉛選擇性波峰焊機中採用本實用新型。
本實用新型是通過如下技術方案實現的設計的選擇性波峰焊接系統是由選擇性助焊劑噴霧部件、印製電路板(PCB)預熱部件、選擇性波峰焊接部件、印製電路板(PCB)傳送部件、系統智能控制部件組成。選擇性助焊劑噴霧部件由兩維運動的自動噴霧裝置和噴霧掩模板組成。兩維運動的自動噴霧裝置，其X方向(與PCB運動方向垂直)運動機構7由無杆氣缸或電機帶動自動噴槍6作往復運動，Y方向(與PCB運動方向一致)運動機構5由電機驅動同步帶或鏈條或絲杆帶動整個氣缸噴槍組件作往復運動。如果X方向與Y方向都用電機驅動，通過控制兩個電機的動作，使自動噴槍6可在X-Y平面作各種曲線的運動，以適應印製電路板(PCB)的選擇性噴霧助焊劑，而且節省助焊劑。噴霧掩模板4由不鏽鋼薄板製作，按不同的PCB選擇焊接需要開成各種噴霧掩模板漏孔21，原則上一種PCB對應一種噴霧掩模板4，噴霧掩模板4根據需要可固定安裝不運動，也可通過氣缸控制作上下運動，噴霧掩模板4應很方便的拆卸和更換。印製電路板(PCB)預熱部件的加熱組件可以是紅外加熱器9，也可以是熱風循環加熱器。紅外加熱和熱風加熱各有特點。預熱部件可以為一段控制，也可以為兩段控制或多段控制，這取決於設備用途，對於有鉛的選擇性波峰焊接系統，選用單段控制就可，對於無鉛的選擇性波峰焊接系統則選用兩段或多段控制。印製電路板(PCB)預熱組件的加熱器9可以在PCB底部安裝，也可以在PCB上下都安裝。選擇性波峰焊接部件由波峰發生器12，波峰掩模板11及波峰發生器上下運動機構組成。波峰發生器12可以是三相異步感應式電磁泵，可以是單相感應式電磁泵，也可以是電機驅動葉輪的機械泵。波峰發生器12主要是提供液態金屬焊料形成波峰運動的動力，波峰發生器12上安裝有波峰掩模板11，波峰掩模板11用不鏽鋼或鈦合金製作，波峰掩模板11上有選擇性開孔，開孔上焊接有按PCB選擇焊接需要的波峰嘴18群，其開孔位置與噴霧掩模板漏孔21相同。波峰掩模板11可方便地在波峰發生器12上拆卸或更換，一種PCB對應一種掩模板，波峰發生器12底部安裝有氣缸13和導杆14，以便波峰發生器12作上下運動。印製線路板(PCB)傳送部件由導軌2、特種傳送鏈條3、鏈條驅動機構和導軌調寬機構8組成。導軌2用鋁合金製造，導軌2上具有特種傳送鏈條3的運動導槽，導軌的兩端安裝有被動鏈輪1，以使鏈條作循環連續運動，特種傳送鏈條3是具有加長軸的不鏽鋼鏈條，在鏈條等間距處裝有印製電路板(PCB)止擋片，印製電路板(PCB)的兩邊就放在特種傳送鏈條3的長軸上，靠止擋片的定位作準確的運動及停止。鏈條驅動機構由電機17、驅動軸15及驅動鏈輪16組成，電機17與驅動軸15之間可通過聯軸器鋼性連接，主要是為了傳送印製電路板到位停止的正確性，使其能準確地停在噴霧掩模板4和波峰掩模板11的上方，需要選擇性焊接的部位與掩模板的開漏孔正好一一對應，驅動軸15與驅動鏈輪16之間能夠相對運動，主要是因為驅動鏈輪16固定在導軌2上，當兩個導軌之間調整時不影響驅動軸15對驅動鏈輪16的作用力傳遞。導軌調寬機構8由絲杆19和光槓20組成，調寬機構8分為兩組或多組，各組之間同步調整，由蝸輪蝸杆22同步驅動，可手動調整也可電機驅動調整。
本實用新型是通過系統智能控制部件實現整個系統的自動焊接過程，將印製電路板(PCB)放置在特種傳送鏈條3的加長軸上，並靠緊止擋片，鏈條驅動機構驅動鏈條運動，當印製電路板到達助焊劑噴塗區域上方時自動停止，此時印製電路板(PCB)需要選擇性焊接的部位正好與噴霧掩模板4的漏孔準確對應，自動噴槍6按提前設定好的程序在X-Y平面運動，到達噴霧掩模板漏孔21下方時，助焊劑自動噴出，使印製電路板(PCB)需要進行選擇性波峰焊接部位正好噴塗上助焊劑，而其它部位不塗覆，助焊劑塗覆完畢印製電路板(PCB)繼續運行，運動到預熱區域時又停止，按提前設置好的時間和溫度對印製電路板進行預熱，當預熱工序完成後，印製電路板(PCB)繼續運行，當PCB運行到波峰區域上方時停止，波峰發生器12上升，波峰掩模板11上的波峰嘴18與PCB需焊接的部位準確對應，此時所有波峰嘴18同時噴出液態焊料對所有焊點同時焊接，數秒種後，波峰停止，波峰發生器12下降，PCB的選擇性焊接過程完成，PCB繼續運行，走出波峰焊接系統。針對不同的PCB寬度通過導軌調寬機構8，可手動或電機控制調整兩導軌之間的距離。
權利要求1.一種選擇性波峰焊接系統，包括可帶動印製電路板按預定方向前進的印製電路板傳送部件、可對印製電路板噴塗助焊劑的選擇性助焊劑塗覆部件、可對印製電路板進行加熱的印製電路板預熱部件、可對印製電路板進行波峰焊接的選擇性波峰焊接部件、可對系統進行控制的系統智能控制部件，所述選擇性助焊劑塗覆部件、印製電路板預熱部件、選擇性波峰焊接部件在印製電路板前進方向上依次設置在印製電路板傳送部件的下方，其特徵在於所述選擇性助焊劑塗覆部件包括自動噴塗裝置和噴霧掩模板(4)，所述噴霧掩模板(4)上設置有噴霧掩模板漏孔(21)，所述自動噴塗裝置包括X方向運動機構(7)、Y方向運動機構(5)以及可由X方向運動機構(7)和Y方向運動機構(5)帶動進行平面運動的自動噴槍(6)；所述選擇性波峰焊接部件包括波峰發生器(12)、波峰掩模板(11)以及波峰發生器上下運動機構(23)；所述波峰掩模板(11)上設置有波峰嘴(18)群；所述波峰嘴(18)群的開孔位置與噴霧掩模板漏孔(21)相同。
2.根據權利要求1所述的選擇性波峰焊接系統，其特徵在於所述X方向運動機構(7)和Y方向運動機構(5)分別是無杆氣缸、電機驅動同步帶、電機驅動鏈條或電機驅動絲槓機構。
3.根據權利要求1所述的選擇性波峰焊接系統，其特徵在於所述印製電路板傳送部件包括設置在印製電路板前進方向上的兩個導軌(2)、兩個分別設置在每個導軌(2)間的特種傳送鏈條(3)、可驅動特種傳送鏈條(3)的鏈條驅動機構和導軌調寬機構(8)；所述特種傳送鏈條(3)上設置有多個止擋片；所述特種傳送鏈條(3)的鏈軸為加長軸。
4.根據權利要求1或2或3所述的選擇性波峰焊接系統，其特徵在於所述選擇性助焊劑塗覆部件包括可帶動噴霧掩模板(4)上下運動的氣缸。
5.根據權利要求4所述的選擇性波峰焊接系統，其特徵在於所述波峰發生器上下運動機構包括可帶動波峰發生器(12)上下運動的氣缸(13)。
6.根據權利要求4所述的選擇性波峰焊接系統，其特徵在於所述波峰發生器上下運動機構包括氣缸(13)和多個導杆(14)，所述氣缸(13)可帶動導杆(14)上下運動，所述導杆(14)與波峰發生器(12)固連。
7.根據權利要求5或6所述的選擇性波峰焊接系統，其特徵在於所述波峰發生器(12)包括三相異步感應式電磁泵、單相感應式電磁泵或由電機驅動葉輪的機械泵。
8.根據權利要求7所述的選擇性波峰焊接系統，其特徵在於所述鏈條驅動機構包括電機(17)、與電機鋼性連接的驅動軸(15)以及與驅動軸(15)固連的驅動鏈輪(16)，所述驅動鏈輪(16)與特種傳送鏈條(3)可配合轉動。
9.根據權利要求8所述的選擇性波峰焊接系統，其特徵在於所述導軌調寬機構(8)為兩組或多組，其分別包括光槓(20)、絲杆(19)以及與絲杆(19)配合的蝸輪蝸杆機構(22)，所述兩組或多組蝸輪蝸杆機構(22)可通過手動調整或電機(17)驅動調整進行同步調節。
專利摘要本實用新型涉及一種選擇性波峰焊接系統，由選擇性助焊劑塗覆部件、印製電路板(PCB)預熱部件、選擇性波峰焊接部件、印製電路板(PCB)傳送部件、系統智能控制部件組成。本實用新型的助焊劑塗覆部件由兩維運動的自動噴塗裝置和噴霧掩模板構成，選擇性波峰焊接部件具有與噴霧掩模板同位置的波峰噴嘴群。本實用新型可以對經過波峰焊接及回流焊接後有元器件面的印製電路板(PCB)進行選擇性波峰焊接。
文檔編號H05K3/00GK2774076SQ200420042198
公開日2006年4月19日 申請日期2004年8月6日 優先權日2004年8月6日
發明者曹捷, 張國琦, 董改菊 申請人:西安中科麥特電子技術設備有限公司