PCB元器件焊接装置及焊接系统的制作方法

本实用新型涉及PCB焊接技术领域，尤其是涉及一种PCB元器件焊接装置及焊接系统。

背景技术：

在电路板设计领域中，许多电子元器件一般是通过焊接的方式固定于PCB基板上，例如跳片等，跳片是用于连接PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)上两需求点的金属连接件，其两端须焊接在PCB板相应的焊盘上。目前PCB元器件焊接主要存在手工电烙铁焊接和SMT(Surface Mount Technology，电子电路表面组装技术)等形式。其中手工电烙铁焊接具有以下缺陷：焊接部位不均匀，焊接质量不稳定，存在虚焊、漏焊风险，批量一致性差，同时须通过镊子固定该元器件，而又由于跳片等元器件体积较小，难以通过镊子准确定位，定位效果差，耗费人工，效率低下；而SMT技术则使得设备耗资耗材量大，成本高，一次性投入较大。

技术实现要素：

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种PCB元器件焊接装置及焊接系统，其操作简便，焊接质量良好，并且其结构简单，制作成本低廉。

其技术方案如下：

一种PCB元器件焊接装置，包括主体架和设于所述主体架上的吸嘴和通气接头，所述主体架内设有通道，所述主体架还开设有与所述通道连通的抽气口，所述抽气口用于与抽气装置连通，所述吸嘴设有与元器件大小相适应的吸气口，所述吸气口通过所述通道与所述抽气口连通，所述通气接头一端与所述通道连通，另一端用于与气体供应系统连通，所述气体供应系统用于输送焊接用高温气体。

在其中一个实施例中，所述抽气口处设有第一阀门，所述通气接头设有第二阀门。

在其中一个实施例中，所述主体架上还开设有与所述通道连通的进气口。

在其中一个实施例中，所述进气口处设有第三阀门。

在其中一个实施例中，还包括控制器，所述第一阀门与所述第二阀门均与所述控制器电性连接。

在其中一个实施例中，所述吸嘴的末端凹设有与元器件的外周形状配合的容纳槽，所述容纳槽的底部开设有所述吸气口。

在其中一个实施例中，该元器件包括凸起部和设于所述凸起部两侧的焊接片，所述容纳槽为与所述元器件形状配合的阶梯型槽孔。

在其中一个实施例中，所述焊接片上开设有凹槽或通孔。

在其中一个实施例中，所述吸嘴设有多个，多个所述吸嘴并排设置。

本技术方案还提供了一种PCB元器件焊接系统，包括抽气装置、气体供应系统和上述的焊接装置，所述抽气装置与所述抽气口连通，所述气体供应系统与所述通气接头连通。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

本实用新型提供了一种PCB元器件焊接装置，其通过吸嘴将元器件吸取，之后通过移动主体架来带动元器件移动至PCB板焊盘上，在元器件定位完毕之后再由通气接头通入高温气体，高温气体经过主体架的通道之后再通过吸嘴的吸气口将热量传导至整个元器件以及PCB板上，从而加热元器件或PCB板上的焊锡，使焊锡熔融，从而完成元器件与PCB板的焊接工作。本实用新型同时具备元器件吸取、定位以及焊接等综合性功能，与以往技术相比，其避免了传统的手动定位操作，操作简便，定位效果好，其结构简单，制作成本低；同时，本实用新型采用热空气加温方式与现有常规电阻加温方式有本质区别，其可使焊接部位受热更均匀，焊接质量更稳定。本实用新型可广泛应用于各行业，特别适用于自动化流水线生产。

所述抽气口处设有第一阀门，所述通气接头设有第二阀门，通过设置第一阀门与第二阀门来实现主体架内气流走向的切换。在元器件定位时，须关闭第二阀门，并打开第一阀门，使得通道内形成负压，顺利将元器件吸取；在焊接时，则关闭第一阀门，用以停止抽气，同时须打开第二阀门用以通入高温气体。

所述主体架上还设有进气口，在吸取元器件的过程中可开启进气口，气流从进气口进入，从抽气口流出，在吸气口处形成负压。进气口起分流和减压的做用，用以保证抽气装置正常稳定运行。

本实用新型还包括控制器，所述第一阀门与所述第二阀门均与所述控制器电性连接，通过控制器控制第一阀门与第二阀门的开启和关闭，实现第一阀门与第二阀门之间快速切换，达到智能控制功效，使得操作更为简便，减少人力。

所述吸嘴的末端凹设有与元器件的外周形状配合的容纳槽，使得元器件整体被吸附在容纳槽内，对元器件进行限位，方便元器件焊接时定位。

所述元器件设有凸起部，相应地，所述的容纳槽也设计为阶梯型槽孔，使得元器件与容纳槽贴合，以确保负压吸取可靠。

所述焊接边上开设有凹槽或通孔，能够增加元器件上焊锡的流动性，保证焊接时容易上锡，从而保证焊接可靠。

所述吸嘴设有多个，多个所述吸嘴并排设置，用以同时吸取多个元器件，实现多个元器件同时焊接，极大地提升了PCB板制作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的PCB元器件焊接装置的结构示意图；

图2为图1的A处局部放大图；

图3为本实用新型实施例所述的元器件(跳片)的结构示意图。

附图标记说明：

100、主体架，110、抽气口，120、进气口，130、第一阀门，140、第三阀门，200、吸嘴，210、容纳槽，211、吸气口，300、通气接头，310、第二阀门，400、元器件，410、凸起部，420、焊接片，421、凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、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，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

本实用新型所述的PCB元器件焊接系统，包括抽气装置(附图未示出)、气体供应系统(附图未示出)和PCB元器件焊接装置。其中，所述PCB元器件焊接装置的结构如图1所示：其包括主体架100和设于所述主体架100上的吸嘴200和通气接头300，所述主体架100内设有气流流通用的通道(附图未示出)，所述主体架100还开设有与所述通道连通的抽气口110，所述抽气装置与所述抽气口110连通；所述吸嘴200开设有与元器件400大小相适应的吸气口211，请结合图2所示，所述吸气口211与所述通道连通；所述通气接头300一端与气体供应系统连通，另一端与所述通道连通，气体供应系统用以为所述通道输送焊接用高温气体，其中，所述的高温气体须根据所用焊接材料的焊接温度而定，一般为220℃以上的气体，并且所述通气接头300和主体架100均采用耐相应高温的材质制成。

本实用新型通过抽气装置抽取通道内气体，使得吸嘴200的吸气口211处形成负压将元器件400吸取。所述主体架100优先采用一体成型工艺制成或经电腐蚀工艺处理以确保气密性。在元器件400被吸取之后通过手动或自动的方式移动主体架100来带动元器件400移动至PCB板相应焊盘上。在元器件400定位完毕之后再通过通气接头300通入高温气体，高温气体经过主体架100的通道之后再经由吸嘴200的吸气口211将热量传导至整个元器件400以及PCB板上，从而加热元器件400或PCB板上的焊锡，使焊锡熔融，从而完成元器件400与PCB板的焊接工作。优选地，所述通气接头300和所述吸嘴200分别设于所述主体架100的两侧，使得高温气体径直流向吸嘴200。本实用新型同时具备元器件400吸取、定位以及焊接等综合性功能，与以往技术相比，其避免了传统的手动定位操作，操作简便，定位效果好，同时其结构简单，功能全面，制作成本低；同时，本实用新型采用热空气加温方式与现有常规电阻加温方式有本质区别，其可使焊接部位受热更均匀，焊接质量更稳定。本实用新型可广泛应用于各行业，特别适用于自动化流水线生产。

所述主体架100上还开设有与所述通道连通的进气口120，进气口120可在抽气装置的作用下直接从空气中补入空气。优选地，所述通道为中空通道，所述进气口120与所述抽气口110分别设于所述通道的两端。在吸取元器件400的过程中可打开进气口120，气流从进气口120进入，从抽气口110流出，在吸气口211处形成负压。进气口120起分流和减压的做用，用以保证抽气装置正常稳定运行。

所述抽气口110处设有第一阀门130，所述通气接头300设有第二阀门310，所述进气口120处设有第三阀门140。通过设置第一阀门130、第二阀门310以及第三阀门140来实现主体架100内气流走向的切换。在元器件400定位时，须关闭第二阀门310，并打开第一阀门130和第三阀门140，使得通道内形成负压，顺利将元器件400吸取；在焊接时，则关闭第一阀门130和第二阀门310，用以停止抽气，同时须打开第二阀门310用以通入高温气体。值得注意的是，在焊接的过程中，本实用新型也可不打开第二阀门310，即不通入高温气体，直接采用电烙铁高温加热焊锡实现焊接。因此，本实用新型既可实现自动焊接，也可借助电烙铁等工具实现手动焊接，其使用灵活性高。

优选地，本实用新型还包括控制器，所述抽气装置、所述气体供应系统、所述第一阀门130、所述第二阀门310和所述第三阀门140均与所述控制器电性连接。通过控制器来控制各装备以及阀门快速开启与关闭，达到智能控制功效，使得本实用新型操作更为简便，减少人力。

在本实施例中，所述吸嘴200设有多个，多个所述吸嘴200并排设置，用以同时吸取多个元器件400，实现多个元器件400同时焊接，极大地提升了PCB板制作效率。多个元器件400可为一种元器件400，如跳片等，也可为不同的元器件400，如跳片和二极管、电容、电阻等。

优选地，所述吸嘴200的末端凹设有与元器件400的外周形状配合的容纳槽210，所述容纳槽210的底部开设有所述吸气口211，使得元器件400整体被吸附在容纳槽210内，对元器件400进行限位，方便元器件焊接时定位。

在本实施例中，该元器件400为跳片，其包括凸起部410和设于所述凸起部410两侧的焊接片420，所述容纳槽210为与所述元器件400形状配合的阶梯型槽孔，使得元器件400与容纳槽210贴合，以确保负压吸取可靠。具体地，所述凸起部410可通过冲压形成U形或V形凸起等，其均为非平整式结构，具有较大的应力，具有较好的抗变形能力，能有效减少焊接时跳片产生的变形，保证焊接牢固，可靠性好。

进一步地，所述焊接边上开设有凹槽421或通孔，所述凹槽421为U形槽，在焊接边上冲压上述结构能够增加焊锡的流动性，保证焊接时容易上锡，从而保证焊接可靠。

综上所述，本实用新型所提出的PCB元器件焊接装置及焊接系统，同时具备元器件400吸取、定位以及焊接等综合性功能，用以解决PCB元器件400在自动焊接领域内吸取，定位，焊接困难等问题。其操作简便，使用灵活性高，可根据实际应用需求衍生出用于不同细小电子元器件400抓取与焊接的多功能装置。本实用新型能广泛应用于各电子行业，特别是自动化流水线作业的PCB生产，能很好地实现PCB电子元器件400自动焊接，其具备低成本，高效率，质量可靠，一致性好等优势。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。