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CN113084288A - 一种激光线路板锡膏焊机 - Google Patents

一种激光线路板锡膏焊机 Download PDF

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CN113084288A CN202110412012.5A CN202110412012A CN113084288A CN 113084288 A CN113084288 A CN 113084288A CN 202110412012 A CN202110412012 A CN 202110412012A CN 113084288 A CN113084288 A CN 113084288A
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Abstract

本发明公开了一种激光线路板锡膏焊机，包括机架、设于机架上的焊锡机构，所述焊锡机构具有晶振抖摆装置，所述晶振抖摆装置驱动连接激光头且其能够驱动所述激光头做前后左右移动；所述晶振抖摆装置包括固定座、纵向摆动板、横向摆动板。固定座上可转动的安装纵向摆动板，纵向摆动板上可转动的安装横向摆动板。本发明激光线路板锡膏焊机由于加工准确度高，可以把焊盘的大小设计得比现有工艺要求的更小，这样既可以节约资源，又可以提高效率，本发明的激光线路板锡膏焊机不需要点胶工艺。

Description

一种激光线路板锡膏焊机
技术领域
本发明涉及电子、机械以及自动化控制技术领域，具体的说是涉及一种激光线路板锡膏焊机。
背景技术
目前，公知的电子线路板生产加工锡膏上锡工艺，都是采用加热的方法，这种整个线路板加热的方式，不仅能耗大，而且对元器件材料的耐温要求也高；我们可以从市面上看到一个同类型的电解电容，贴片的价格是普通的2～3倍。
目前，现有技术中，也有用焊锡丝采用激光点焊工艺焊线路板的机器；它类似激光金属点焊机，激光管的功率一般在200W左右，机器在生产过程中，免不了把元器件固定在线路板上时的打胶和胶固化的烘烤过程；其综合节能效果不理想，生产过程更复杂。
发明内容
针对现有技术中的不足，提供了一种激光线路板锡膏焊机，设计该激光线路板锡膏焊机的目的：一是不需要预热，二是光源功率直接根据用的锡膏的熔点一步到位。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：本发明的一种激光线路板锡膏焊机，包括机架、设于机架上的焊锡机构，所述焊锡机构具有晶振抖摆装置，所述晶振抖摆装置驱动连接激光头且其能够驱动所述激光头做前后左右移动；
所述晶振抖摆装置包括：
固定座，为具有第一中孔的圆环结构，以第一中孔为中心，所述固定座的环面上对称的设置有两个第一凸块，所述两个第一凸块的相对面具有第一轴孔，所述固定座的环面上且与两个第一凸块相距90度角的两个位置，分别设置有第二晶振和第二弹簧片；
纵向摆动板，为具有第二中孔的圆环结构，以第二中孔为中心，所述纵向摆动板的相背向侧部对称的设置有两根纵向摆动轴，所述两根纵向摆动轴插设于对应的两个第一轴孔内，所述纵向摆动板通过两根纵向摆动轴能够摆动，所述纵向摆动板，其背离所述固定座的环面上且两根纵向摆动轴旋转90度的方位处，设置有两个第二凸块，所述两个第二凸块的相对面具有第二轴孔，所述第二晶振、所述第二弹簧片均设于所述纵向摆动板和所述固定座之间的间隙处，所述纵向摆动板的环面上且与所述两个第二凸块相距90度角的两个位置，分别设置有第一晶振和第一弹簧片；
横向摆动板，主体部为圆盘体，在该圆盘体的四等分线上，分别设置有外伸的两个凸板和外伸的两根横向摆动轴，所述两根横向摆动轴插设于对应的两个第二轴孔内，所述两个凸板以所述圆盘体对称，其与所述纵向摆动板之间的两个间隙处，分别是所述第一晶振和第一弹簧片。
进一步的，所述焊锡机构还包括光源，所述光源为具有通过光学镜头可调焦距的LED光源。
更进一步的，所述具有通过光学镜头可调焦距的LED光源的光束聚在0.1～0.2mm范围内。
更进一步的，所述晶振抖摆装置设置有2组，2组晶振抖摆装置分设于所述光源的两侧。
更进一步的，所述晶振抖摆装置的抖摆幅度大小分别是：最大的抖摆幅度是以0805元器件封装所需要的焊盘大小的扫描幅度减幅0.2mm，最小的抖摆幅度是以0201元器件封装所需要的焊盘大小的扫描幅度减幅0.2mm。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明采用锡膏激光焊的方式焊电子线路板；本发明的激光线路板锡膏焊机的工作模式类似于激光切割机。本发明光源可采用LED加光学镜头，光源的功率控制在30～100W就可以保证其焊的速度与1～2台贴片机贴片的速度一致。本发明的激光线路板锡膏焊机充分利用了激光加热与锡膏在熔化前后对光能吸收、反射的差异，使用起来非常方便。
好处一：电脑会识别判断输入过或者生产过的产品型号，所以可以同时生产多个型号的产品，对生产转换产品可以实现无缝对接。
好处二：由于加工准确度高，可以把焊盘的大小设计得比现有工艺要求的更小，这样既可以节约资源，又可以提高效率。
好处三：不需要点胶工艺。
附图说明
图1为本发明的晶振抖摆装置的爆炸图。
图2为本发明的晶振抖摆装置的组装图。
图3为本发明的晶振抖摆装置的侧视图。
图4为本发明的线路板上的焊盘和激光扫描区域的分布图。
图5为本发明的激光头移动路线和激光扫描区的示意图。
附图中标记名称：焊盘101，激光扫描区域102。
传动系统控制激光头移动路线201，激光扫描区202。
横向摆动板1，横向摆动轴2、第一弹簧片3、第一晶振4、纵向摆动轴5、纵向摆动板6、第二弹簧片7、固定座9。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1：本发明的具体结构如下：
请参照附图1-3，本发明的一种激光线路板锡膏焊机，包括机架、设于机架上的焊锡机构，所述焊锡机构具有晶振抖摆装置，所述晶振抖摆装置驱动连接激光头且其能够驱动所述激光头做前后左右移动；
所述晶振抖摆装置包括：
固定座9，为具有第一中孔的圆环结构，以第一中孔为中心，所述固定座9的环面上对称的设置有两个第一凸块91，所述两个第一凸块91的相对面具有第一轴孔，所述固定座9的环面上且与两个第一凸块91相距90度角的两个位置，分别设置有第二晶振8和第二弹簧片7；
纵向摆动板6，为具有第二中孔的圆环结构，以第二中孔为中心，所述纵向摆动板6的相背向侧部对称的设置有两根纵向摆动轴5，所述两根纵向摆动轴5插设于对应的两个第一轴孔内，所述纵向摆动板6通过两根纵向摆动轴5能够摆动，所述纵向摆动板6，其背离所述固定座9的环面上且两根纵向摆动轴5旋转90度的方位处，设置有两个第二凸块61，所述两个第二凸块61的相对面具有第二轴孔，所述第二晶振8、所述第二弹簧片7均设于所述纵向摆动板6和所述固定座9之间的间隙处，所述纵向摆动板6的环面上且与所述两个第二凸块61相距90度角的两个位置，分别设置有第一晶振4和第一弹簧片3；
横向摆动板1，主体部为圆盘体，在该圆盘体的四等分线上，分别设置有外伸的两个凸板和外伸的两根横向摆动轴2，所述两根横向摆动轴2插设于对应的两个第二轴孔内，所述两个凸板以所述圆盘体对称，其与所述纵向摆动板6之间的两个间隙处，分别是所述第一晶振4和第一弹簧片3。
本实施例的一种优选技术方案：所述焊锡机构还包括光源，所述光源为具有通过光学镜头可调焦距的LED光源。
本实施例的一种优选技术方案：所述具有通过光学镜头可调焦距的LED光源的光束聚在0.1～0.2mm范围内。
本实施例的一种优选技术方案：所述晶振抖摆装置设置有2组，2组晶振抖摆装置分设于所述光源的两侧。
本实施例的一种优选技术方案：所述晶振抖摆装置的抖摆幅度大小分别是：最大的抖摆幅度是以0805元器件封装所需要的焊盘大小的扫描幅度减幅0.2mm，最小的抖摆幅度是以0201元器件封装所需要的焊盘大小的扫描幅度减幅0.2mm。
实施例2：
实施方法一：把大功率的激光管换成LED加光学镜头的光源。使用寿命延长的同时降低了成本。再通过调光学镜头的方法，把光束聚在0.1～0.2mm范围大小内。
实施方法二：在光源的两侧加装两个晶振抖摆装置。晶振抖摆装置的抖摆幅度：最大的抖摆幅度是以0805元器件封装所需要的焊盘大小的扫描幅度减幅0.2mm，最小的抖摆幅度是以0201元器件封装所需要的焊盘大小的扫描幅度减幅0.2mm，其余的更大焊盘由激光头整体移动扫描，相当于是多个组合。激光扫描时间、功率以0805的需求量设定，其余都存在过量。由于锡膏熔化成锡后会反射掉绝大部分光能，所以不会对工艺质量有影响。也就是说线路板上的大多数焊盘可以做到短时间一次性完成。因此，就不用传动装置在一个小焊盘上进行来回移动。
实施方法三：每个焊盘在定位、激光扫描过程中都被视为一个以焊盘中心为坐标的点，扫描时传动系统只控制在以焊盘中心为坐标的点的停留时间(0.4秒)，对焊盘的激光扫描由在光源的两侧加装两个晶振抖摆装置完成。
实施方法四：两个晶振抖摆装置的抖摆频率和幅度是分别控制的，由于频率比较高，晶振抖摆装置与传动装置联动时，晶振抖摆装置就相当是把扫描的激光束变粗了一样，使得工作效率得到提高。
实施方法五：增加成像识别系统、自动对准基准点；不用手动定位，自动化程度更高。
实施例3：
如图4所示，激光扫描区域102要比锡膏涂层101面域小；这样做的目的有两个：1.防止由于系统误差导致激光烧伤线路板；2.好判断锡膏是否彻底熔化(外边不残留锡膏)。
如图5所示，要实现对激光扫描区202的激光扫描，激光头要前后左右移动，这些都由晶振抖摆装置完成，传动系统只需要在每个点上停留0.4～0.6秒的时间，所以传动系统控制激光头移动路线201(虚线是快速移动线，实线是激光打开后传动系统控制的移动线路)就变得简单快捷。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种激光线路板锡膏焊机，包括机架、设于机架上的焊锡机构，其特征在于，所述焊锡机构具有晶振抖摆装置，所述晶振抖摆装置驱动连接激光头且其能够驱动所述激光头做前后左右移动；
所述晶振抖摆装置包括：
固定座(9)，为具有第一中孔的圆环结构，以第一中孔为中心，所述固定座(9)的环面上对称的设置有两个第一凸块(91)，所述两个第一凸块(91)的相对面具有第一轴孔，所述固定座(9)的环面上且与两个第一凸块(91)相距90度角的两个位置，分别设置有第二晶振(8)和第二弹簧片(7)；
纵向摆动板(6)，为具有第二中孔的圆环结构，以第二中孔为中心，所述纵向摆动板(6)的相背向侧部对称的设置有两根纵向摆动轴(5)，所述两根纵向摆动轴(5)插设于对应的两个第一轴孔内，所述纵向摆动板(6)通过两根纵向摆动轴(5)能够摆动，所述纵向摆动板(6)，其背离所述固定座(9)的环面上且两根纵向摆动轴(5)旋转90度的方位处，设置有两个第二凸块(61)，所述两个第二凸块(61)的相对面具有第二轴孔，所述第二晶振(8)、所述第二弹簧片(7)均设于所述纵向摆动板(6)和所述固定座(9)之间的间隙处，所述纵向摆动板(6)的环面上且与所述两个第二凸块(61)相距90度角的两个位置，分别设置有第一晶振(4)和第一弹簧片(3)；
横向摆动板(1)，主体部为圆盘体，在该圆盘体的四等分线上，分别设置有外伸的两个凸板和外伸的两根横向摆动轴(2)，所述两根横向摆动轴(2)插设于对应的两个第二轴孔内，所述两个凸板以所述圆盘体对称，其与所述纵向摆动板(6)之间的两个间隙处，分别是所述第一晶振(4)和第一弹簧片(3)。
2.根据权利要求1所述的一种激光线路板锡膏焊机，其特征在于，所述焊锡机构还包括光源，所述光源为具有通过光学镜头可调焦距的LED光源。
3.根据权利要求2所述的一种激光线路板锡膏焊机，其特征在于，所述具有通过光学镜头可调焦距的LED光源的光束聚在0.1～0.2mm范围内。
4.根据权利要求2所述的一种激光线路板锡膏焊机，其特征在于，所述晶振抖摆装置设置有2组，2组晶振抖摆装置分设于所述光源的两侧。
5.根据权利要求4所述的一种激光线路板锡膏焊机，其特征在于，所述晶振抖摆装置的抖摆幅度大小分别是：最大的抖摆幅度是以0805元器件封装所需要的焊盘大小的扫描幅度减幅0.2mm，最小的抖摆幅度是以0201元器件封装所需要的焊盘大小的扫描幅度减幅0.2mm。
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