高性能石墨材料超导焊接系统的制作方法

本发明涉及焊锡机器人配件技术领域，具体涉及一种高性能石墨材料超导焊接系统。

背景技术：

由于劳动力成本的提高为企业带来了不小的压力，而机器人价格指数的降低又恰巧为其进一步推广应用带来了契机。减少员工与增加机器人的设备投资，在两者费用达到某一平衡点的时候，采用机器人的利显然要比采用人工所带来的利大，它一方面可大大提高生产设备的自动化水平，从而提高劳动生产率，同时又可提升企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。虽然机器人一次性投资比较大，但它的日常维护和消耗相对于它的产出远比完成同样任务所消耗的人工费用小。因此，从长远看，产品的生产成本还会大大降低。而机器人价格的降低使一些中小企业投资购买机器人变得轻而易举。因此，工业机器人的应用在各行各业得到飞速发展。

焊接系统可以说是焊锡机器人的重要组成部分之一，它所起到的作用就是将焊锡膏融化，将焊接工件的PIN脚与焊盘焊接固定。目前的焊接系统还存在不足之处：

1、由于材质的原因，导致热传导特性较差，传导热量不够均匀，焊接慢；

2、耐高温特性差，长期使用易发生变化且使用寿命较短；

3、出现焊锡残留、焊点不规则、虚焊、冷焊、层焊等现象，焊接质量不高；

4、目前的大多数焊接系统只能够保证50%的焊接合格率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有优异的导热性能，配合温度与时间的精密控制，可以使得一次性焊接合格率高达95%以上，具有明显的优势的高性能石墨材料超导焊接系统。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种高性能石墨材料超导焊接系统，它包含一石墨材料超导焊接头，石墨材料超导焊接头安装在直驱传动系统的下端，且石墨材料超导焊接头连接温控系统，直驱传动系统连接控制系统。

作为本发明的进一步改进；所述的石墨材料超导焊接头采用高性能石墨材料制作成多PIN脚集成型超导焊接头，其下端设置有精密焊齿。

作为本发明的进一步改进；所述的温控系统采用高频涡流加热、传感器前置设计，内置智能温度精密补偿系统和密码锁定温度系统，采用数字式校温，加热器、传感器、焊咀分体式设计，且加热器为大功率加热器。

作为本发明的进一步改进；所述的直驱传动系统包含伺服驱动器、X轴伺服电机、Y轴伺服电机，X轴伺服电机、Y轴伺服电机通过伺服驱动器连接控制系统。直驱传动系统是通过精密伺服直驱机构，将焊接头平滑输送到焊锡膏上，溶解焊锡膏，完成焊接。

作为本发明的进一步改进；所述的控制系统采用PLC为主控元件。

本发明的原理为：用于元器件PIN脚与PCB板或软基板焊盘的焊接，通过控制系统，控制温控系统对石墨材料超导焊接头进行加热，并保持恒温；然后通过直驱传动系统，将温度恒定的石墨材料超导焊接头平滑输送到待焊工件（元器件PIN脚与PCB板或软基板焊盘）上的焊锡膏上，瞬间将热量传递给焊锡膏，使得焊锡膏迅速溶解，将被焊元器件的PIN脚与PCB板或软基板焊盘完全熔接在一起，达到高效、优质的焊接目的。由于石墨材料超导焊接头的精密焊齿与元器件PIN脚的数量与尺寸高度一致，所以不管元器件有多少PIN脚，都可以一次性焊接完成。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

1、石墨材料超导焊接头具有优异的热传导特性，可以瞬间均匀传导热量，使焊接更快捷方便；优异的耐高温特性，1000℃以上的高温环境下长期使用，其特性也不会发生变化，使用寿命长；优异的物质排他性，在高温环境下具有优异的焊锡和助焊剂排斥特性，所以不会出现焊锡残留、焊点不规则、虚焊、冷焊、层焊等现象，焊接质量高；优异的加工特性，可以根据不同待焊接元器件的不同结构，雕刻成任意的形状，使焊接头的形状、焊齿数、尺寸与元器件PIN脚高度一致，能适应绝大多数的精密焊接环境要求。

、温控系统的作用是给焊头加热到指定的温度，并保持恒温。升温回温迅捷；温度精确稳定；节约能源；使用成本低廉；确保焊接工艺稳定执行，真正实现无铅焊接作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的实施例的结构示意图；

图2为本发明所提供的实施例中石墨材料超导焊接头的结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为本发明所提供的实施例的控制原理图；

附图标记：

1—控制系统；2—直驱传动系统；3—温控系统；4—石墨材料超导焊接头；5—精密焊齿；6—待焊工件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-图3，本具体实施方式采用以下技术方案：一种高性能石墨材料超导焊接系统，它包含控制系统1、直驱传动系统2、温控系统3、石墨材料超导焊接头4、精密焊齿5，石墨材料超导焊接头4安装在直驱传动系统2的下端，且石墨材料超导焊接头4连接温控系统3，直驱传动系统2连接控制系统1；所述的石墨材料超导焊接头4采用性能优异的超导石墨材料制成，根据待焊接元器件PIN脚的结构，加工成与之相对应的精密焊齿5，在恒定的温度下，经过精密直驱传动系统的输送，将焊接头与元器件PIN脚及PCB板或软基板焊盘上的焊锡膏接触，将焊锡膏溶解，完成焊接。

所述的石墨材料超导焊接头具有以下特性：

1、优异的热传导特性，可以瞬间均匀传导热量，使焊接更快捷方便；

2、优异的耐高温特性，1000℃以上的高温环境下长期使用，其特性也不会发生变化，使用寿命长；

3、优异的物质排他性，在高温环境下具有优异的焊锡和助焊剂排斥特性，所以不会出现焊锡残留、焊点不规则、虚焊、冷焊、层焊等现象，焊接质量高；

4、优异的加工特性，可以根据不同待焊接元器件的不同结构，雕刻成任意的形状，使焊接头的形状、焊齿数、尺寸与元器件PIN脚高度一致，能适应绝大多数的精密焊接环境要求。

所述的温控系统的作用是给焊头加热到指定的温度，并保持恒温。具有以下特点：

1. 高频涡流加热，传感器前置设计，升温回温迅捷。

2. 内置智能温度精密补偿系统，密码锁定温度功能，温度精确稳定。

3. 数字式校温，内置自动休眠、自动关机功能，节约能源。

4. 加热器、传感器，焊咀分体式设计，使用成本低廉。

5. 大功率设计，热容量充沛，确保焊接工艺稳定执行，真正实现无铅焊接作业。

所述的直驱传动系统包含伺服驱动器、X轴伺服电机、Y轴伺服电机，X轴伺服电机、Y轴伺服电机通过伺服驱动器连接控制系统。直驱传动系统是通过精密伺服直驱机构，将焊接头平滑输送到焊锡膏上，溶解焊锡膏，完成焊接。

所述的控制系统采用PLC为主控元件。

请参阅图4，本具体实施方式用于元器件PIN脚与PCB板或软基板焊盘的焊接，通过控制系统1，控制温控系统3对石墨材料超导焊接头4进行加热，并保持恒温；然后通过直驱传动系统2，将温度恒定的石墨材料超导焊接头4平滑输送到待焊工件6（元器件PIN脚与PCB板或软基板焊盘）上的焊锡膏上，瞬间将热量传递给焊锡膏，使得焊锡膏迅速溶解，将待焊工件6的PIN脚与PCB板或软基板焊盘完全熔接在一起，达到高效、优质的焊接目的。由于石墨材料超导焊接头4的精密焊齿5与待焊工件6的PIN脚的数量与尺寸高度一致，所以不管元器件有多少PIN脚，都可以一次性焊接完成。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下， 能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。