一种智能化锡焊装置的制作方法

1.本技术涉及pcb板焊接设备技术领域，尤其涉及一种智能化锡焊装置。


背景技术：

2.转向控制单元ecu(electronic control unit，电子控制单元)是汽车电子转向系统的中枢，其中pcb(printed circuit board，印制电路板)板与驱动电机的焊接尤为关键与重要，焊接的好坏直接影响着整个转向系统的稳定。
3.目前，现有的焊接方式中，采用多模组进行焊接，且焊接动作不能根据焊脚的方位来调整，而且焊接时容易对pcb板造成损伤，无法对焊锡量及焊接质量进行有效监控。


技术实现要素：

4.为克服现有技术中的不足，本技术提供了一种智能化锡焊装置，用以解决现有焊接方式中，焊接动作不能根据焊脚的方位来调整，而且焊接时容易对pcb板造成损伤，无法对焊锡量及焊接质量进行有效监控的技术问题。
5.为达上述目的，本技术提供的一种智能化锡焊装置，包括机架、运载机构、焊接机械手、检测机构及控制器；
6.所述运载机构设置于所述机架上，工作时，所述运载机构用于输送pcb产品，所述机架沿所述pcb产品输送方向依次设置有清洁工位、焊接工位及检测工位；
7.所述焊接机械手包括支撑架、执行组件、焊接头及清洁组件，所述支撑架设置于所述机架，所述执行组件设置于所述支撑架，所述执行组件连接所述控制器，所述焊接头设置于所述执行组件，所述清洁组件设置于所述支撑架，所述清洁组件位于所述清洁工位，工作时，所述执行组件驱动所述焊接头在所述焊接工位对pcb产品进行焊接，焊接后，所述执行组件驱动所述焊接头移动至所述清洁工位，所述清洁组件对所述焊接头进行清洁处理；
8.所述检测机构设置于所述机架，及位于所述检测工位，所述检测机构连接所述控制器；
9.焊接前，所述检测机构用于对所述pcb产品焊接处焊脚的位置信息进行检测，所述控制器用于获取所述位置信息，并控制所述执行组件按预设方式动作；焊接后，所述检测机构对所述焊脚的焊接质量进行检测。
10.在一种可能的实施方式中，所述运载机构包括输送导轨、运载托盘及驱动组件；
11.所述输送导轨设置有两条，两条所述输送导轨均设置于所述机架，且相互平行，所述输送导轨依次连接所述清洁工位、所述焊接工位以及所述检测工位；
12.所述运载托盘与两条所述输送导轨滑动配合，所述运载托盘上设置有用于定位所述pcb产品的装夹组件；
13.所述驱动组件设置于所述运载托盘。
14.在一种可能的实施方式中，所述运载托盘还设置有rfid电子标签。
15.在一种可能的实施方式中，所述清洁工位、所述焊接工位及所述检测工位均设置
有顶升机构，所述顶升机构位于两条所述输送导轨之间，工作时，所述顶升机构用于托举所述运载托盘，使得所述运载托盘与所述输送导轨脱离，另外，位于所述检测工位的所述顶升机构还具有伺服旋转所述运载托盘的功能，用于实现所述检测机构对所述pcb产品焊接处不同焊脚的焊接质量进行检测，提高检测精度。
16.在一种可能的实施方式中，所述焊接工位还设置有防护板，所述防护板上设置有焊接口，所述焊接口与所述pcb产品的焊接处对应。
17.在一种可能的实施方式中，所述清洁组件包括清洁台及设置于所述清洁台的吹气件及刷洗件。
18.在一种可能的实施方式中，所述执行组件包括送丝机构，所述送丝机构上设置有编码器。
19.在一种可能的实施方式中，所述检测机构包括活动检测组件及固定检测组件；
20.所述活动检测组件包括移动滑台、滑动安装座及第一检测相机，所述移动滑台设置于所述机架，所述滑动安装座设置于所述移动滑台，所述第一检测相机设置于所述滑动安装座上，工作时，所述移动滑台用于驱动所述滑动安装座的滑动方向与所述pcb产品输送方向平行；
21.所述固定检测组件包括固定安装座及第二检测相机，所述固定安装座设置于所述机架，所述第二检测相机设置于所述固定安装座上。
22.在一种可能的实施方式中，所述活动检测组件还包括聚光罩，所述聚光罩设置于所述滑动安装座上，及位于所述第一检测相机的下方。
23.在一种可能的实施方式中，所述智能化锡焊装置还包括设置于所述清洁工位的吸尘机构，工作时，所述吸尘机构用于对进入所述清洁工位的所述pcb产品进行吸尘清洁。
24.相比现有技术，本技术的有益效果：
25.本技术提供的一种智能化锡焊装置，包括机架、运载机构、焊接机械手、检测机构及控制器；运载机构设置于机架上，工作时，运载机构用于输送pcb产品，机架沿pcb产品输送方向依次设置有清洁工位、焊接工位及检测工位；焊接机械手包括支撑架、执行组件、焊接头及清洁组件，支撑架设置于机架，执行组件设置于支撑架，执行组件连接控制器，焊接头设置于执行组件，清洁组件设置于支撑架，清洁组件位于清洁工位，工作时，执行组件驱动焊接头在焊接工位对pcb产品进行焊接，焊接后，执行组件驱动焊接头移动至清洁工位，清洁组件对焊接头进行清洁处理；检测机构设置于机架，及位于检测工位，检测机构连接控制器；焊接前，检测机构用于对pcb产品焊接处焊脚的位置信息进行检测，控制器用于获取位置信息，并控制执行组件按预设方式动作；焊接后，检测机构对焊脚的焊接质量进行检测。本技术提供的智能化锡焊装置，通过清洁组件对焊接后的焊接头及时清洁，避免焊接头上有残渣，再次焊接时，可以保证焊接质量，更好的控制焊锡量。同时，清洁组件及时将焊接头上的残渣清除，焊接时保证焊接头与pcb产品之间的压力稳定，避免pcb产品受压过大而造成损伤。
26.另外，还通过检测机构和控制器的配合，焊接前，实现对pcb产品焊接处焊脚的精准定位，控制器控制执行组件按预设方式动作，以适配不同位置的焊脚的焊接，焊接后，检测机构还可对焊脚出的焊接质量进行检测，进一步提高焊接质量和焊锡量的控制，提高pcb产品的质量。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
28.图1示出了本技术实施例提供的一种智能化锡焊装置的主视图；
29.图2示出了图1所示的智能化锡焊装置的俯视图；
30.图3示出了图1所示的智能化锡焊装置的立体图；
31.图4示出了图3中a处的局部放大示意图；
32.图5示出了本技术实施例提供的智能化锡焊装置中活动检测组件的立体结构示意图；
33.图6示出了图3中b处的局部放大示意图；
34.图7示出了本技术实施例提供的智能化锡焊装置中运载机构的运载托盘安装pcb产品的结构示意图；
35.图8示出了本技术实施例提供的智能化锡焊装置中焊接机械手的立体结构示意图；
36.图9示出了图8中c处的局部放大示意图。
37.主要元件符号说明：
38.100
‑
机架；100a
‑
清洁工位；100b
‑
焊接工位；100c
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检测工位；120
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防护板；121
‑
焊接口；200
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运载机构；210
‑
输送导轨；220
‑
运载托盘；221
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装夹组件；222
‑
rfid电子标签；300
‑
焊接机械手；310
‑
支撑架；320
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执行组件；321
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本体；322
‑
第一驱动件；323
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第二驱动件；324
‑
送丝机构；330
‑
焊接头；331
‑
预压弹簧；340
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清洁组件；341
‑
清洁台；342
‑
吹气件；343
‑
刷洗件；400
‑
检测机构；410
‑
活动检测组件；411
‑
移动滑台；412
‑
滑动安装座；413
‑
第一检测相机；414
‑
聚光罩；415
‑
升降气缸；420
‑
固定检测组件；421
‑
固定安装座；422
‑
第二检测相机；500
‑
吸尘机构；600
‑
顶升机构；700
‑
电器控制柜；1000
‑
pcb产品。
具体实施方式
39.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
40.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术和简化描述，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技术的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.实施例一
45.请参阅图1至图7，本实施例提供的一种智能化锡焊装置，用于pcb产品1000上焊脚的焊接，用以提高焊接质量。
46.其中，转向控制单元ecu是汽车电子转向系统的中枢，其中pcb板与驱动电机的焊接尤为关键与重要，焊接的好坏直接影响着整个转向系统的稳定。
47.由此，本实施例焊接的pcb产品1000属于汽车电子转向系统中的元件，且该pcb产品1000上已经预安装了pcb板，现通过本实施例提供的智能化锡焊装置对pcb板上的焊脚进行智能化焊接。
48.请结合参阅图1、图2、图3以及图7，本实施例提供的智能化锡焊装置，包括机架100、运载机构200、焊接机械手300、检测机构400及控制器(图未示)。
49.运载机构200设置于机架100上，工作时，运载机构200用于输送pcb产品1000，机架100沿pcb产品1000输送方向依次设置有清洁工位100a、焊接工位100b及检测工位100c。
50.也即是说，运载机构200输送的pcb产品1000会依次经过清洁工位100a、焊接工位100b以及检测工位100c，并且，运载机构200每到达一个工位都会停留预设时间，该预设时间的长短根据每个工位作业时长进行确定。
51.为了实现运载机构200达到对应的工位能够准确的停下来，在每个工位设置有行程开关(图未示)，其中，每个行程开关均与控制器电连接，当运载机构200触碰到行程开关，控制器控制运载机构200停止，即使运载机构200准确地停止指定的工位上。
52.请结合参阅图3和图7，上述，运载机构200包括输送导轨210、运载托盘220及驱动组件(图未示)。在本实施例中，输送导轨210设置有两条，两条输送导轨210均设置于机架100，且两条输送导轨210相互平行，输送导轨210依次连接清洁工位100a、焊接工位100b以及检测工位100c。也即是说，清洁工位100a、焊接工位100b以及检测工位100c沿输送导轨210的长度方向顺次设置。
53.运载托盘220与两条输送导轨210滑动配合，驱动组件设置于运载托盘220上，驱动组件可驱动运载托盘220沿输送导轨210滑动。
54.进一步的，运载托盘220上设置有用于定位pcb产品1000的装夹组件221，装夹组件221用于将pcb产品1000固定在运载托盘220上，保证pcb产品1000随运载托盘220一起运动，且不会出现晃荡偏移，保证后续焊接的质量，同时，pcb产品1000装夹后，需要焊接的一面朝上。
55.在一些实施例中，运载托盘220上还设置有rfid电子标签222(radio frequency identification，射频识别)，其中，每个运载托盘220上的rfid电子标签222可记录pcb产品1000达到每个工位的数据，做到pcb产品1000在每个工位的数据的可追溯与监控，避免工序遗漏，提高产品质量。
56.请结合参阅图3、图8以及图9，上述，焊接机械手300包括支撑架310、执行组件320、焊接头330及清洁组件340。
57.其中，支撑架310设置于机架100上，执行组件320设置于支撑架310上，执行组件320与控制器电连接，焊接头330设置于执行组件320的端部，执行组件320可驱动焊接头330执行焊接作业，实现对到达焊接工位100b的pcb产品1000进行焊接，其中，执行组件320可根据pcb产品1000焊接处的焊脚位置按预设的方式动作，以使焊接头330对每个焊脚进行精准焊接。
58.进一步的，清洁组件340设置于支撑架310上，且清洁组件340位于清洁工位100a上，清洁组件340用于对焊接头330上进行清洁，避免焊接头330上存在残渣，影响下一次的焊接，进而提高焊接质量。
59.具体的，焊接机械手300在工作时：
60.首先，执行组件320驱动焊接头330在焊接工位100b对pcb产品1000进行焊接；
61.接着，焊接完成后，执行组件320驱动焊接头330移动至清洁工位100a，清洁组件340对焊接头330进行清洁处理；
62.再者，焊接头330完成清洁后，执行组件320驱动焊接头330再回到焊接工位100b，准备下次焊接作业，如此循环。
63.由此，焊接头330每焊接完一次后，都需进入清洁工位100a由清洁组件340进行一次清洁，进而保证焊接头330每次焊接时，都无残渣，确保每次焊接的质量，同时还保证，每个pcb产品1000的焊接处的焊锡量一致且均匀。
64.另外，若焊接头330上存在残渣，此时焊接头330对pcb产品1000压力会大于初始压力，由于，pcb产品1000中pcb板材质脆弱，所以在较小的压力下就会发生变形或裂痕，进而导致损坏。由此，清洁组件340在焊接头330每次焊接前清除残渣，焊接时保证焊接头330与pcb板之间的压力稳定，防止pcb板受压造成损伤。
65.请结合参阅图8，执行组件320包括本体321、第一驱动件322及第二驱动件323，其中，本体321通过第一驱动件322设置于支撑架310上，第一驱动组驱动本体321转动，以实现焊接头330在焊接工位100b与清洁工位100a之间的转换。
66.可选地，第一驱动件322为伺服电机，伺服电机控制精度，进而保证焊接头330动作的精度。
67.第二驱动件323设置于本体321上，随本体321一起转动，第二驱动件323连接焊接头330，第二驱动件323用于驱动焊接头330沿竖直方向的升降，第一驱动件322与第二驱动件323相互配合可实现pcb产品1000上多个焊接处的焊接。
68.在一些实施例中，执行组件320还包括送丝机构324，送丝机构324上设置有编码器(图未示)，编码器的设置，可以严格控制焊锡丝的进给量，保证焊接处焊锡的量，进而避免出现多焊和少焊的问题。
69.请结合参阅图4和图7，进一步的，焊接工位100b还设置有防护板120，防护板120上
设置有焊接口121，焊接口121与pcb产品1000的焊接处对应。进而防护板120的设置，可使pcb产品1000的焊接处裸露出来，而对无需焊接的部分进行遮挡防护，避免焊接是焊锡飞溅、拉丝或掉落导致pcb产品1000损坏，进而提高焊接质量，保证pcb产品1000完好。
70.请结合参阅图7和图9，在另一些实施例中，焊接头330上设置有预压弹簧331，使得焊接头330与pcb产品1000接触时存在一定的缓冲作用，防止损伤pcb板受压造成损伤，保证焊接的引脚的高度一致。
71.请结合参阅图8和图9，清洁组件340包括清洁台341及设置于清洁台341的吹气件342及刷洗件343，其中，清洁台341设置于支撑架310上，吹气件342及刷洗件343相互独立设置。
72.焊接头330先进入吹气件342内，由吹气件342中的吹气头向焊接头330吹出气流进行清洁，焊接头330进行吹气清洁后再进入刷洗件343中，刷洗件343通过驱动钢丝刷转动进行清洁，以清除焊接头330上的残留的锡量，严格控制焊锡量。
73.请结合参阅图1、图3、图5以及图6，上述，检测机构400设置于机架100，及位于检测工位100c，检测机构400与控制器电连接，工作时，检测机构400用于对pcb产品1000的焊接处进行焊前和焊后检测。
74.具体的，焊接前，检测机构400用于对pcb产品1000焊接处焊脚的位置信息进行检测，控制器用于获取该位置信息，并控制执行组件320按预设方式动作；焊接后，检测机构400对焊脚的焊接质量进行检测。
75.其中，执行组件320按预设方式动作包括第一驱动件322驱动本体321转动预设角度，第二驱动件323上升或下降预设行程。
76.检测机构400对焊脚的焊接质量的检测包括：焊锡是否均匀、焊锡高度是否合格、焊脚的透锡率是否合格以及焊脚是否存在多焊、小焊和缺焊。
77.进一步的，检测机构400包括活动检测组件410及固定检测组件420，其中，活动检测组件410可实现在焊接工位100b与检测工位100c的检测。
78.当活动检测组件410到达焊接工位100b时，活动检测组件410可对未执行焊接的pcb产品1000的焊接处焊脚的位置信息进行检测，并将需要焊接点反馈至控制器，控制器再控制焊接机械手300中的执行组件320按预设方式动作，以实现智能化精准焊接作业。
79.当活动检测组件410到达检测工位100c时，活动检测组件410和固定检测组件420配合，可对已执行焊接的pcb产品1000的焊接处的焊脚的焊接质量进行检测，确保pcb产品1000的焊接质量。
80.请结合参阅图3和图5，具体的，活动检测组件410包括移动滑台411、滑动安装座412及第一检测相机413，其中，移动滑台411设置于机架100，滑动安装座412设置于移动滑台411，第一检测相机413设置于滑动安装座412上，工作时，移动滑台411用于驱动滑动安装座412的滑动方向与pcb产品1000输送方向平行。也即是说，移动滑台411可驱动滑动安装座412在焊接工位100b与检测工位100c来回滑动，进而带动第一检测相机413实现对pcb产品1000焊前和焊后的拍照检测。
81.进一步的，第一检测相机413通过升降气缸415安装在滑动安装座412上，升降气缸415可驱动第一检测相机413靠近或远离pcb产品1000，进而提高检测精度。
82.在一些实施例中，移动滑台411的驱动动力可由电机加丝杠、电动推杆或者气缸提
供。
83.在另一些实施例中，活动检测组件410还包括聚光罩414，聚光罩414设置于滑动安装座412上，及位于第一检测相机413的下方。聚光罩414具有大小两个开口，其中大口朝向下方，小口朝向第一检测相机413相，聚光罩414内表面呈蜂窝状。
84.请结合参阅图1、图3以及图6，固定检测组件420包括固定安装座421及第二检测相机422，固定安装座421设置于机架100，第二检测相机422设置于固定安装座421上。
85.请结合参阅图2、图3以及图7，本实施例提供的智能化锡焊装置，还包括设置于清洁工位100a的吸尘机构500，工作时，吸尘机构500用于对进入清洁工位100a的pcb产品1000进行吸尘清洁，用以保证pcb产品1000进入焊接工位100b后焊接处无尘，提高焊接质量。
86.在本实施例中，在清洁工位100a、焊接工位100b及检测工位100c均设置有顶升机构600，顶升机构600位于两条输送导轨210之间，工作时，顶升机构600用于托举运载托盘220，使得运载托盘220与输送导轨210脱离。也即是说，顶升机构600的设置可保证pcb产品1000到达每个工位，使pcb产品1000与输送导轨210脱离，进而避免轨道定位不准存在偏差的问题，以提高焊接质量。
87.可选地，顶升机构600包括至少三个顶升气缸，提高顶升后pcb产品1000的稳定性。
88.进一步地，在检测工位100c为了实现pcb产品1000焊接处多个焊脚的焊接质量检测，位于检测工位100c的顶升机构600还具有伺服旋转组件(图未示)，伺服旋转组件驱动运载托盘220转动预设角度，使得所有焊脚均依次完成检测。进而实现pcb产品1000焊接处不同焊脚的焊接质量进行检测，提高检测精度。
89.其中，实现运载托盘220转动预设角度的定位的方式是：活动检测组件410的第一检测相机413进行拍照，获取pcb产品1000上焊接处的焊脚位置信息，并反馈至控制器，控制器根据该位置信息，控制伺服旋转组件转动，实现视觉定位功能。
90.进一步的，控制器可选择为plc控制器、工控机或工业电脑等，在本实施例中，控制器设置于机架100后方的电器控制柜700内。
91.本实施例提供的智能化锡焊装置，通过清洁组件340对焊接后的焊接头330及时清洁，避免焊接头330上有残渣，再次焊接时，可以保证焊接质量，更好的控制焊锡量。同时，清洁组件340及时将焊接头330上的残渣清除，焊接时保证焊接头330与pcb产品1000之间的压力稳定，用以防止pcb产品1000受压过大而造成损伤。
92.另外，智能化锡焊装置中，还通过检测机构400的配合，实现对pcb产品1000的焊接处进行焊前和焊后检测，进一步提高焊接质量和焊锡量的控制，提高pcb产品1000的质量。
93.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
94.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。