一種PCBA通孔直插器件自動返修機(jī)的制作方法

本發(fā)明涉及電子線路板返修設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種PCBA通孔直插器件自動返修機(jī)。

背景技術(shù)：
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目前，國內(nèi)電路板制造行業(yè),針對成品線路板通孔器件(PCBA PTH)生產(chǎn)中發(fā)生的缺陷,以及研發(fā)時所需要的交叉驗證,均需要對已經(jīng)焊接好的通孔器件進(jìn)行拆除與焊接的返修工藝。采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行的返修，由于沒有進(jìn)行預(yù)熱及防變形等技術(shù)而是直接用小錫爐進(jìn)行浸錫拆焊，時間和精度均無法控制，只能靠操作者經(jīng)驗控制，由此導(dǎo)致大量PCBA報廢或出現(xiàn)嚴(yán)重的品質(zhì)隱患。其主要表現(xiàn)在：直接將電路板待更換器件放在小錫爐的錫波上(有的還沒有錫波)，這樣由于電路板整體與待換通孔器件之間的溫差過大，由熱膨脹系統(tǒng)的不同而產(chǎn)生的變形，線路板一旦變形，十分容易造成內(nèi)部斷路、通孔溶銅或者孔銅斷裂等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種PCBA通孔直插器件自動返修機(jī)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種PCBA通孔直插器件自動返修機(jī)，該自動返修機(jī)具有一主機(jī)架，其中：

于該主機(jī)架上安裝有預(yù)熱裝置，該預(yù)熱裝置包括呈水平地設(shè)置在主機(jī)架上的下加熱組件、安裝在主機(jī)架上并罩于下加熱組件上方的隔熱箱體、以及安裝在隔熱箱體內(nèi)上表面并與下加熱組件相對的上加熱組件，上加熱組件與下加熱組件之間形成預(yù)熱空間，且隔熱箱體的一端呈開口狀；

在主機(jī)架的上框架上還設(shè)有一水平導(dǎo)軌組件，該水平導(dǎo)軌組件具有一對從隔熱箱體的開口端穿入的水平導(dǎo)軌，每個水平導(dǎo)軌上分別設(shè)有兩個滑塊，四個滑塊上連接安裝PCBA固定治具；在主機(jī)架的上框架下側(cè)還設(shè)有與水平導(dǎo)軌平行的水平絲桿以及與之匹配的絲母和絲母座，并安裝有驅(qū)動水平絲桿的第一伺服電機(jī)，且所述絲母座通過一連接板與PCBA固定治具連接；

在主機(jī)架上還安裝有間斷式供錫的噴流式錫爐組件，該噴流式錫爐組件主機(jī)架的右半部位于水平導(dǎo)軌的下方、預(yù)熱裝置的側(cè)下方，其包括錫爐支架、升降臺板、錫爐裝置，其中，錫爐支架為長方體框架，其四側(cè)面中的一對表面中部分別安裝有一縱向絲桿，另一對表面中部分別安裝縱向?qū)U，兩條縱向絲桿、兩條縱向?qū)U分別通過縱向絲母座、縱向?qū)U軸承座與一所述升降臺板的四角處連接；所述縱向絲桿的底端設(shè)有同步輪，在錫爐支架的一側(cè)還設(shè)有升降電機(jī)，升降電機(jī)的輸出端通過同步帶輪與縱向絲桿底端的同步輪連接；

在主機(jī)架上、錫爐組件和水平導(dǎo)軌組件的上方安裝有防護(hù)箱體，防護(hù)箱體的底部一側(cè)與隔熱箱體的開口處相通，防護(hù)箱體的正面設(shè)有操作門，防護(hù)箱體的內(nèi)部上方設(shè)有與下方的錫爐裝置相對應(yīng)的激光對位機(jī)構(gòu)，防護(hù)箱體的頂部開設(shè)有排風(fēng)口。

所述PCBA固定治具包括與三條與滑塊連接的底邊框，其中兩條為與水平導(dǎo)軌垂直的第一底邊框，另一條與水平導(dǎo)軌平行的第二底邊框；在與第二底邊框相對的兩個滑塊上安裝有兩個導(dǎo)桿座，該兩個導(dǎo)桿座之間安裝有與第二底邊框平行的小導(dǎo)桿，小導(dǎo)桿上設(shè)有兩個第一小滑塊，每個第一小滑塊上安裝有與第一底邊框平行的第一活動邊，第一活動邊的端部與設(shè)置第二底邊框上的小滑軌和第二小滑塊連接；在兩條活動邊上分別設(shè)有一懸掛架，懸掛架的下部分別安裝有第二活動邊，第二活動邊的內(nèi)側(cè)安裝有PCBA夾具；在兩條第一底邊框之間還安裝有可沿垂直于水平導(dǎo)軌方向移動調(diào)節(jié)的防變形支撐桿，防變形支撐桿上設(shè)有數(shù)個支撐體。

在主機(jī)架內(nèi)部、預(yù)熱裝置的下方設(shè)有配電箱，預(yù)熱裝置下部與配電箱之間設(shè)有隔熱層；在防護(hù)箱體的外側(cè)還安裝有主控觸摸屏以及工作指示燈。

在預(yù)熱裝置的開口端與防護(hù)箱體底部相通處安裝安全光柵。

此外，本設(shè)備中還設(shè)有多重接地、大面積安全光柵、超溫保護(hù)、超載保護(hù)、隔熱結(jié)構(gòu)等措施，進(jìn)一步提高設(shè)備的實用性和安全性。

采用本發(fā)明設(shè)備進(jìn)行PCBA返修，設(shè)備自動先對PCBA進(jìn)行全面預(yù)熱，減少作業(yè)時溫差過大帶來的熱沖擊，防止局部溫差過大而造成膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的變形，而且預(yù)熱時間、溫度均可通過程序控制，同時進(jìn)行錫波熔錫時浸錫時間也可控制，時間達(dá)到后可提示操作者進(jìn)行取件、插件作業(yè)，并作業(yè)過程中，PCBA通過多點(diǎn)支撐的方式來防止變形，從而保證產(chǎn)品品質(zhì)、提高效率。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明自動返修機(jī)的外部整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2、圖3是本發(fā)明不同角度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4、圖5分別是本發(fā)明中水平導(dǎo)軌組件以及安裝PCBA之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明中錫爐組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1-圖6所示，本發(fā)明所述的是一種PCBA通孔直插器件自動返修機(jī)，該自動返修機(jī)具有一主機(jī)架1，其中：

于該主機(jī)架1上安裝有預(yù)熱裝置2，主機(jī)架1分為左半部和右半部，其中預(yù)熱裝置2安裝在左半部；該預(yù)熱裝置2包括呈水平地設(shè)置在主機(jī)架1上的下加熱組件21，下加熱組件21位于主機(jī)架1上框架的框架內(nèi))、安裝在主機(jī)架1上并罩于下加熱組件21上方的隔熱箱體22、以及安裝在隔熱箱體22內(nèi)上表面并與下加熱組件21相對的上加熱組件23，隔熱箱體22的邊緣安裝在主機(jī)架1的上框架上，完全覆蓋住下加熱組件21；下加熱組件21下方還設(shè)有隔熱層24，起到保溫隔熱作用并與下方的組件隔離，上加熱組件23與下加熱組件21之間形成預(yù)熱空間200，且隔熱箱體22的一端呈開口狀；

在主機(jī)架1的上框架上還設(shè)有一水平導(dǎo)軌組件3，其沿主機(jī)架長度方向布置；該水平導(dǎo)軌組件3具有一對從隔熱箱體22的開口端穿入的水平導(dǎo)軌31，水平導(dǎo)軌31的位置位于上加熱組件23、下加熱組件21的外側(cè)，接近隔熱箱體22兩壁內(nèi)側(cè)的位置，每個水平導(dǎo)軌31上分別設(shè)有兩個滑塊32，四個滑塊32上連接安裝PCBA固定治具4；在主機(jī)架1的上框架下側(cè)還設(shè)有與水平導(dǎo)軌31平行的水平絲桿33以及與之匹配的絲母和絲母座34，并安裝有驅(qū)動水平絲桿33的第一伺服電機(jī)35，且所述絲母座34通過一連接板36與可調(diào)式的PCBA固定治具4連接；即通過第一伺服電機(jī)35、水平絲桿33、絲母、絲母座34、連接板36帶動PCBA固定治具4沿水平導(dǎo)軌31直線運(yùn)行；

再結(jié)合圖6所示，在主機(jī)架1上還安裝有間斷式供錫的噴流式錫爐組件5，該噴流式錫爐組件5安裝在主機(jī)架1的右半部位于水平導(dǎo)軌組件3以及PCBA固定治具4的下方、預(yù)熱裝置2的側(cè)下方，其包括錫爐支架51、升降臺板52、錫爐裝置53，其中，錫爐支架51為長方體框架，其四側(cè)面中的一對表面中部分別安裝有一縱向絲桿511，另一對表面中部分別安裝縱向?qū)U512，兩條縱向絲桿511、兩條縱向?qū)U512分別通過縱向絲母座513、縱向?qū)U軸承座514與一所述升降臺板52的四角處連接；所述縱向絲桿511的底端設(shè)有同步輪515，在錫爐支架51的一側(cè)還設(shè)有升降電機(jī)54，升降電機(jī)54的輸出端通過同步帶輪與縱向絲桿511底端的同步輪515連接；即通過升降電機(jī)54工作旋轉(zhuǎn)，通過同步帶輪傳動使兩根縱向絲桿511同步旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過縱向絲母座513使升降臺板52產(chǎn)生升降運(yùn)動，從而使升降臺板52上的錫爐裝置53共同升降；縱向?qū)U512起到分擔(dān)支撐和穩(wěn)定升降的作用；

在主機(jī)架1上、錫爐組件5和水平導(dǎo)軌組件3的上方安裝有防護(hù)箱體6，防護(hù)箱體6的底部一側(cè)與隔熱箱體22的開口處相通，防護(hù)箱體6的正面設(shè)有操作門61，防護(hù)箱體6的內(nèi)部上方設(shè)有與下方的錫爐裝置53相對應(yīng)的激光對位機(jī)構(gòu)62(激光對位機(jī)構(gòu)62通過支架安裝，位置可調(diào)節(jié)固定，圖中未示出)，防護(hù)箱體6的頂部開設(shè)有排風(fēng)口63。

再如圖4、圖5所示，所述PCBA固定治具4為可調(diào)節(jié)式萬向托盤結(jié)構(gòu)，其包括與三條與滑塊32連接的底邊框，其中兩條為與水平導(dǎo)軌31垂直的第一底邊框41，另一條與水平導(dǎo)軌平行的第二底邊框42；在與第二底邊框42相對的兩個滑塊32上安裝有兩個導(dǎo)桿座43，該兩個導(dǎo)桿座43之間安裝有與第二底邊框42平行的小導(dǎo)桿44，小導(dǎo)桿44上設(shè)有兩個第一小滑塊45，每個第一小滑塊45上安裝有與第一底邊框41平行的第一活動邊46，第一活動邊46的端部與設(shè)置第二底邊框42上的小滑軌421和第二小滑塊422連接；即兩條第一活動邊46可以沿水平導(dǎo)軌31的方向即x軸方向左右移動，調(diào)節(jié)兩條第一活動邊46之間的間距；在兩條第一活動邊46上分別設(shè)有一懸掛架461，懸掛架461的下部分別安裝有第二活動邊462，第二活動邊462的內(nèi)側(cè)安裝有PCBA夾具463；在兩條第一底邊框41之間還安裝有可沿垂直于水平導(dǎo)軌31方向移動調(diào)節(jié)的防變形支撐桿47，防變形支撐桿47上設(shè)有數(shù)個支撐體471；懸掛架461可沿第一活動邊46移動，從而帶動第二活動邊462沿y軸方向運(yùn)動；即通過第一活動邊46、第二活動邊462的可調(diào)節(jié)運(yùn)動來改變PCBA夾具463的位置、距離，使之適合各種尺寸的PCBA，提高實用性；位置、距離調(diào)節(jié)好后通過鎖緊螺絲鎖緊定位即可，工件的裝載和拆卸均較為便利。此外，通過在固定治具底部設(shè)置可調(diào)節(jié)位置的、水平設(shè)置的防變形支撐桿47，通過其上的支撐體471對PCBA的底部實現(xiàn)多點(diǎn)支撐，從而起到防止PCBA在返修時出現(xiàn)變形的情況。

在主機(jī)架內(nèi)1部、預(yù)熱裝置2的下方設(shè)有配電箱7，預(yù)熱裝置2下部與配電箱7之間設(shè)有隔熱層24，防止熱量散失以及防止熱量影響配電箱7正常工作；在防護(hù)箱體6的外側(cè)還安裝有主控觸摸屏64以及工作指示燈65。主控觸摸屏64內(nèi)的主控裝置集成了控制軟件，其內(nèi)存儲了多種類型PCBA的相關(guān)參數(shù)，包括PCB板的大小、通孔大小位置、PTH的尺寸以及其在PCB上的位置等參數(shù)，使用時根據(jù)需要調(diào)取即可，配合激光對位機(jī)構(gòu)對返修位置實現(xiàn)自動定位。

在預(yù)熱裝置2的開口端與防護(hù)箱體6底部相通處安裝安全光柵，起到安全防護(hù)的作用，避免誤操作。

此外，本設(shè)備中還設(shè)有多重接地、大面積安全光柵、超溫保護(hù)、超載保護(hù)、隔熱結(jié)構(gòu)等措施，進(jìn)一步提高設(shè)備的實用性和安全性。

使用時，先在主控觸摸屏64上選擇適合該款PCBA的程序，調(diào)取事先設(shè)定好的相關(guān)參數(shù)，利用激光對位機(jī)構(gòu)62，將待返修的線路板8對位固定在PCBA固定治具4上，再啟動設(shè)備即可。啟動后，設(shè)備的PCBA固定治具4先在水平導(dǎo)軌組件3的帶動下整體移動到預(yù)熱裝置2中，上加熱組件23、下加熱組件21同時對PCBA進(jìn)行全面預(yù)熱，達(dá)到預(yù)熱溫度150℃左右后，在返回到操作箱即防護(hù)箱體6中；同時，下方的噴流式錫爐組件5的錫爐裝置53在升降臺板52的帶動下上升，使錫爐噴口位置對準(zhǔn)待返修部位，利用噴錫波峰將PCBA上的錫熔化，使插接件插腳松動后，人工取出舊的插接器件，再插上新器件，然后程序控制錫爐組件5下降，待數(shù)秒后錫重新凝固即可完成返修。返修過程中產(chǎn)生的熱氣、廢棄由防護(hù)箱體6頂部的排風(fēng)口63接排氣扇或者廢氣處理設(shè)備排出，避免對操作工人和操作車間環(huán)境產(chǎn)生影響。

錫爐裝置53的噴口形狀可以根據(jù)具體PCBA及其上直插器件而定制，同理，上方的激光對位機(jī)構(gòu)62的位置可以調(diào)節(jié)，以與錫爐噴口位置相對應(yīng)。

采用本發(fā)明設(shè)備進(jìn)行PCBA返修，設(shè)備自動先對PCBA進(jìn)行全面預(yù)熱，減少作業(yè)時溫差過大帶來的熱沖擊，防止局部溫差過大而造成膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的變形，而且預(yù)熱時間、溫度均可通過程序控制，同時進(jìn)行錫波熔錫時浸錫時間也可控制，時間達(dá)到后可提示操作者進(jìn)行取件、插件作業(yè)，并作業(yè)過程中，PCBA通過多點(diǎn)支撐的方式來防止變形，從而保證產(chǎn)品品質(zhì)、提高效率。