一种PCBA通孔直插器件自动返修机的制作方法

本发明涉及电子线路板返修设备技术领域，特指一种PCBA通孔直插器件自动返修机。

背景技术：
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目前，国内电路板制造行业,针对成品线路板通孔器件(PCBA PTH)生产中发生的缺陷,以及研发时所需要的交叉验证,均需要对已经焊接好的通孔器件进行拆除与焊接的返修工艺。采用传统方法进行的返修，由于没有进行预热及防变形等技术而是直接用小锡炉进行浸锡拆焊，时间和精度均无法控制，只能靠操作者经验控制，由此导致大量PCBA报废或出现严重的品质隐患。其主要表现在：直接将电路板待更换器件放在小锡炉的锡波上(有的还没有锡波)，这样由于电路板整体与待换通孔器件之间的温差过大，由热膨胀系统的不同而产生的变形，线路板一旦变形，十分容易造成内部断路、通孔溶铜或者孔铜断裂等问题。

技术实现要素：
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本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种PCBA通孔直插器件自动返修机。

本发明采用的技术方案是：一种PCBA通孔直插器件自动返修机，该自动返修机具有一主机架，其中：

于该主机架上安装有预热装置，该预热装置包括呈水平地设置在主机架上的下加热组件、安装在主机架上并罩于下加热组件上方的隔热箱体、以及安装在隔热箱体内上表面并与下加热组件相对的上加热组件，上加热组件与下加热组件之间形成预热空间，且隔热箱体的一端呈开口状；

在主机架的上框架上还设有一水平导轨组件，该水平导轨组件具有一对从隔热箱体的开口端穿入的水平导轨，每个水平导轨上分别设有两个滑块，四个滑块上连接安装PCBA固定治具；在主机架的上框架下侧还设有与水平导轨平行的水平丝杆以及与之匹配的丝母和丝母座，并安装有驱动水平丝杆的第一伺服电机，且所述丝母座通过一连接板与PCBA固定治具连接；

在主机架上还安装有间断式供锡的喷流式锡炉组件，该喷流式锡炉组件主机架的右半部位于水平导轨的下方、预热装置的侧下方，其包括锡炉支架、升降台板、锡炉装置，其中，锡炉支架为长方体框架，其四侧面中的一对表面中部分别安装有一纵向丝杆，另一对表面中部分别安装纵向导杆，两条纵向丝杆、两条纵向导杆分别通过纵向丝母座、纵向导杆轴承座与一所述升降台板的四角处连接；所述纵向丝杆的底端设有同步轮，在锡炉支架的一侧还设有升降电机，升降电机的输出端通过同步带轮与纵向丝杆底端的同步轮连接；

在主机架上、锡炉组件和水平导轨组件的上方安装有防护箱体，防护箱体的底部一侧与隔热箱体的开口处相通，防护箱体的正面设有操作门，防护箱体的内部上方设有与下方的锡炉装置相对应的激光对位机构，防护箱体的顶部开设有排风口。

所述PCBA固定治具包括与三条与滑块连接的底边框，其中两条为与水平导轨垂直的第一底边框，另一条与水平导轨平行的第二底边框；在与第二底边框相对的两个滑块上安装有两个导杆座，该两个导杆座之间安装有与第二底边框平行的小导杆，小导杆上设有两个第一小滑块，每个第一小滑块上安装有与第一底边框平行的第一活动边，第一活动边的端部与设置第二底边框上的小滑轨和第二小滑块连接；在两条活动边上分别设有一悬挂架，悬挂架的下部分别安装有第二活动边，第二活动边的内侧安装有PCBA夹具；在两条第一底边框之间还安装有可沿垂直于水平导轨方向移动调节的防变形支撑杆，防变形支撑杆上设有数个支撑体。

在主机架内部、预热装置的下方设有配电箱，预热装置下部与配电箱之间设有隔热层；在防护箱体的外侧还安装有主控触摸屏以及工作指示灯。

在预热装置的开口端与防护箱体底部相通处安装安全光栅。

此外，本设备中还设有多重接地、大面积安全光栅、超温保护、超载保护、隔热结构等措施，进一步提高设备的实用性和安全性。

采用本发明设备进行PCBA返修，设备自动先对PCBA进行全面预热，减少作业时温差过大带来的热冲击，防止局部温差过大而造成膨胀系数不同产生的变形，而且预热时间、温度均可通过程序控制，同时进行锡波熔锡时浸锡时间也可控制，时间达到后可提示操作者进行取件、插件作业，并作业过程中，PCBA通过多点支撑的方式来防止变形，从而保证产品品质、提高效率。

附图说明：

图1是本发明自动返修机的外部整体结构示意图；

图2、图3是本发明不同角度的内部结构示意图；

图4、图5分别是本发明中水平导轨组件以及安装PCBA之后的结构示意图；

图6是本发明中锡炉组件的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

如图1-图6所示，本发明所述的是一种PCBA通孔直插器件自动返修机，该自动返修机具有一主机架1，其中：

于该主机架1上安装有预热装置2，主机架1分为左半部和右半部，其中预热装置2安装在左半部；该预热装置2包括呈水平地设置在主机架1上的下加热组件21，下加热组件21位于主机架1上框架的框架内)、安装在主机架1上并罩于下加热组件21上方的隔热箱体22、以及安装在隔热箱体22内上表面并与下加热组件21相对的上加热组件23，隔热箱体22的边缘安装在主机架1的上框架上，完全覆盖住下加热组件21；下加热组件21下方还设有隔热层24，起到保温隔热作用并与下方的组件隔离，上加热组件23与下加热组件21之间形成预热空间200，且隔热箱体22的一端呈开口状；

在主机架1的上框架上还设有一水平导轨组件3，其沿主机架长度方向布置；该水平导轨组件3具有一对从隔热箱体22的开口端穿入的水平导轨31，水平导轨31的位置位于上加热组件23、下加热组件21的外侧，接近隔热箱体22两壁内侧的位置，每个水平导轨31上分别设有两个滑块32，四个滑块32上连接安装PCBA固定治具4；在主机架1的上框架下侧还设有与水平导轨31平行的水平丝杆33以及与之匹配的丝母和丝母座34，并安装有驱动水平丝杆33的第一伺服电机35，且所述丝母座34通过一连接板36与可调式的PCBA固定治具4连接；即通过第一伺服电机35、水平丝杆33、丝母、丝母座34、连接板36带动PCBA固定治具4沿水平导轨31直线运行；

再结合图6所示，在主机架1上还安装有间断式供锡的喷流式锡炉组件5，该喷流式锡炉组件5安装在主机架1的右半部位于水平导轨组件3以及PCBA固定治具4的下方、预热装置2的侧下方，其包括锡炉支架51、升降台板52、锡炉装置53，其中，锡炉支架51为长方体框架，其四侧面中的一对表面中部分别安装有一纵向丝杆511，另一对表面中部分别安装纵向导杆512，两条纵向丝杆511、两条纵向导杆512分别通过纵向丝母座513、纵向导杆轴承座514与一所述升降台板52的四角处连接；所述纵向丝杆511的底端设有同步轮515，在锡炉支架51的一侧还设有升降电机54，升降电机54的输出端通过同步带轮与纵向丝杆511底端的同步轮515连接；即通过升降电机54工作旋转，通过同步带轮传动使两根纵向丝杆511同步旋转，进而通过纵向丝母座513使升降台板52产生升降运动，从而使升降台板52上的锡炉装置53共同升降；纵向导杆512起到分担支撑和稳定升降的作用；

在主机架1上、锡炉组件5和水平导轨组件3的上方安装有防护箱体6，防护箱体6的底部一侧与隔热箱体22的开口处相通，防护箱体6的正面设有操作门61，防护箱体6的内部上方设有与下方的锡炉装置53相对应的激光对位机构62(激光对位机构62通过支架安装，位置可调节固定，图中未示出)，防护箱体6的顶部开设有排风口63。

再如图4、图5所示，所述PCBA固定治具4为可调节式万向托盘结构，其包括与三条与滑块32连接的底边框，其中两条为与水平导轨31垂直的第一底边框41，另一条与水平导轨平行的第二底边框42；在与第二底边框42相对的两个滑块32上安装有两个导杆座43，该两个导杆座43之间安装有与第二底边框42平行的小导杆44，小导杆44上设有两个第一小滑块45，每个第一小滑块45上安装有与第一底边框41平行的第一活动边46，第一活动边46的端部与设置第二底边框42上的小滑轨421和第二小滑块422连接；即两条第一活动边46可以沿水平导轨31的方向即x轴方向左右移动，调节两条第一活动边46之间的间距；在两条第一活动边46上分别设有一悬挂架461，悬挂架461的下部分别安装有第二活动边462，第二活动边462的内侧安装有PCBA夹具463；在两条第一底边框41之间还安装有可沿垂直于水平导轨31方向移动调节的防变形支撑杆47，防变形支撑杆47上设有数个支撑体471；悬挂架461可沿第一活动边46移动，从而带动第二活动边462沿y轴方向运动；即通过第一活动边46、第二活动边462的可调节运动来改变PCBA夹具463的位置、距离，使之适合各种尺寸的PCBA，提高实用性；位置、距离调节好后通过锁紧螺丝锁紧定位即可，工件的装载和拆卸均较为便利。此外，通过在固定治具底部设置可调节位置的、水平设置的防变形支撑杆47，通过其上的支撑体471对PCBA的底部实现多点支撑，从而起到防止PCBA在返修时出现变形的情况。

在主机架内1部、预热装置2的下方设有配电箱7，预热装置2下部与配电箱7之间设有隔热层24，防止热量散失以及防止热量影响配电箱7正常工作；在防护箱体6的外侧还安装有主控触摸屏64以及工作指示灯65。主控触摸屏64内的主控装置集成了控制软件，其内存储了多种类型PCBA的相关参数，包括PCB板的大小、通孔大小位置、PTH的尺寸以及其在PCB上的位置等参数，使用时根据需要调取即可，配合激光对位机构对返修位置实现自动定位。

在预热装置2的开口端与防护箱体6底部相通处安装安全光栅，起到安全防护的作用，避免误操作。

此外，本设备中还设有多重接地、大面积安全光栅、超温保护、超载保护、隔热结构等措施，进一步提高设备的实用性和安全性。

使用时，先在主控触摸屏64上选择适合该款PCBA的程序，调取事先设定好的相关参数，利用激光对位机构62，将待返修的线路板8对位固定在PCBA固定治具4上，再启动设备即可。启动后，设备的PCBA固定治具4先在水平导轨组件3的带动下整体移动到预热装置2中，上加热组件23、下加热组件21同时对PCBA进行全面预热，达到预热温度150℃左右后，在返回到操作箱即防护箱体6中；同时，下方的喷流式锡炉组件5的锡炉装置53在升降台板52的带动下上升，使锡炉喷口位置对准待返修部位，利用喷锡波峰将PCBA上的锡熔化，使插接件插脚松动后，人工取出旧的插接器件，再插上新器件，然后程序控制锡炉组件5下降，待数秒后锡重新凝固即可完成返修。返修过程中产生的热气、废弃由防护箱体6顶部的排风口63接排气扇或者废气处理设备排出，避免对操作工人和操作车间环境产生影响。

锡炉装置53的喷口形状可以根据具体PCBA及其上直插器件而定制，同理，上方的激光对位机构62的位置可以调节，以与锡炉喷口位置相对应。

采用本发明设备进行PCBA返修，设备自动先对PCBA进行全面预热，减少作业时温差过大带来的热冲击，防止局部温差过大而造成膨胀系数不同产生的变形，而且预热时间、温度均可通过程序控制，同时进行锡波熔锡时浸锡时间也可控制，时间达到后可提示操作者进行取件、插件作业，并作业过程中，PCBA通过多点支撑的方式来防止变形，从而保证产品品质、提高效率。