专利名称：全自动植球机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种待加工基板焊接加工设备，尤其涉及一种向电路基板的孔穴内点
胶和植球所用的全自动植球机。
背景技术：
待加工基板主要由助焊膏粘接植球，利用植球融化将电气元件焊接在待加工的电 路板上制成。点胶和植球是加工待加工基板的两个重要工序，其点胶和植球的精确度以及 效率将严重地影响着后续加工工序。 现有技术中，点胶工序是将制作好的模板铺设在待加工的基板上，使模板上预先 设计好的孔穴与带加工基板上的电气元件安装孔穴对应，再在模板上刷上一层助焊膏，助 焊膏通过模板的孔穴进入电气元件安装孔穴内，最后将模板从基板上取下。将点胶好的基 板送入植球工位，利用金属球落料装置将锡球逐个落入基板上的电气元件安装孔穴内并通 过助焊膏粘接在基板上。采用上述工序在待加工的基板上进行点胶和植球主要存在下述不 足一、采用在模板上涂刷助焊膏，只有一部分助焊膏进入基板上的电气元件安装孔穴内， 造成另一部分助焊膏浪费，因此助焊膏消耗大，生产成本高；二、锡球采用金属球落料装置 对准待加工基板上的电气元件安装孔穴逐一植球，不但植球效率低，而且置放一个锡球后 落料管需移动一个位置，因此存在一定的移位偏差，严重影响了后续焊位的精度；三、因点 胶采用手工操作，锡球采取单个逐一置放，所以每个工位的加工时间长，严重地影响了后续 基板的加工进度，导致制作待加工基板的生产效率低，生产成本高。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种自动化程度高、参数可调、焊位准 确、高效、成本低的全自动植球机。 本发明提供的全自动植球机，包括工作台、设置在工作台上的输送链、锡球存储 盘、将助焊膏滴加在待加工基板上的助焊膏滴加装置和将锡球置于待加工基板上的锡球放 置装置； 所述助焊膏滴加装置包括点胶模具、驱动点胶模具水平和升降运动的驱动机构I 以及固定设置在点胶模具上的助焊膏存储管和助焊膏注射管，所述点胶模具位于输送链的 上方，助焊膏存储管与助焊膏注射管连通，助焊膏注射管的注射口与输送链的输送轨迹对 应； 所述锡球放置装置包括植球模具、驱动植球模具水平和升降运动的驱动机构II 以及固定设置在植球模具上的吸球真空管，所述锡球存储盘设置在输送链的侧边，植球模 具位于输送链和锡球存储盘的上方，吸球真空管的顶端与抽真空装置连接，底端与锡球存 储盘和输送链的输送轨迹对应。 进一步，还包括设置在工作台上的上下料机械手，所述上下料机械手由二轴位移 机构驱动可作水平和升降运动，并与输送链的输送起止位置对应；
进一步，所述输送链包括平行设置的滴胶输送链和植球输送链，所述上下料机械 手的运行轨迹与滴胶输送链和植球输送链的一端对应；所述点胶模具与滴胶输送链的另一 端对应；所述锡球存储盘设置在植球输送链另一端的侧边，植球模具位于植球输送链另一 端的上方； 进一步，还包括设置在工作台上的基板存放匣，所述基板存放匣内设置多个基板 存放隔板；所述上下料机械手的上料位与基板存放匣对应； 进一步，在上下料机械手、点胶模具、植球模具、滴胶输送链和植球输送链的行程 端部均设有接近开关，所述接近开关的信号输出端接入PLC控制器； 进一步，驱动滴胶输送链的动力源、驱动植球输送链的动力源、驱动机构I的动力 源、驱动机构II的动力源和驱动上下料机械手的动力源分别由PLC控制器控制；
进一步，还包括设置在工作台上的密封罩，所述助焊膏滴加装置、锡球放置装置和 锡球存储盘设置在密封罩内； 进一步，在所述密封罩内设有监视锡球存储盘和助焊膏存储管的摄像机，在密封 罩外设有触摸显示屏，所述触摸显示屏与PLC控制器相连，摄像机与PLC控制器内的图像采 集卡相连。 本发明的有益效果本发明的全自动植球机采用助焊膏滴加装置将助焊膏滴加到 待加工基板的电气元件安装孔穴内，采用锡球放置装置将锡球置于待加工基板的电气元件 安装孔穴内，与现有的待加工基板点胶和植球方式相比具有如下优点 1、助焊膏滴加装置的点胶模具上预先设置与待加工基板上电气元件安装孔穴对 应的多个助焊膏存储管和助焊膏注射管，通过助焊膏注射管将助焊膏直接注入基板的安装 孔穴内，不但定位精度高，而且不会浪费助焊膏，降低了生产成本； 2、锡球放置装置的植球模具预先设置与待加工基板上电气元件安装孔穴对应的 多个吸球真空管，多个吸球真空管将吸住的锡球一次全部置放到电气元件安装孔穴内，不 但一次可置放多个，而且置放时无需移位，控制精度更高，使焊位准确； 3、点胶模具和植球模具可根据不同的待加工基板设置不同型号的点胶模具和植 球模具，针对不同的电路模板，可采用对应的点胶模具和植球模具，通过点胶模具可一次点 胶多个待加工的基板，通过植球模具可一次将多个锡球置放到多个基板的孔穴内，縮短了 每个工位的加工时间，大大提高了生产效率； 4、上下料机械手、点胶模具、植球模具、滴胶输送链和植球输送链的行程端部均设 有接近开关，各个动力源和接近开关接入PLC控制器并由PLC控制器控制，自动化程度更 高；同时可通过触摸显示屏调节PLC控制器内程序的参数，操作更方便。
图1为本发明的密封罩向上移开工作台的结构示意图； 图2为本发明外形的结构示意图； 图3为助焊膏滴加装置的结构示意图； 图4为锡球植入装置的结构示意图。 附图中的附图标记所代表的结构如下 1-工作台2-锡球存储盘3-助焊膏滴加装置 4-锡球植入装置5-点胶模具6-助焊膏存储管7-助焊膏注射管8-植球模具9-吸球真空管10-上下料机械 手11-二轴位移机构12-滴胶输送链13-植球输送链14-基板存放匣15-水平滑轨 16-竖直滑轨17-水平丝杆18-电机19-点胶模板夹头20-竖直丝杆21-电机22-挡 板23-水平滑轨24-竖直滑轨25-水平丝杆26-电机27-植球模具夹头28-竖直 丝杆29-电机30-挡板31-基板32-密封罩33-触摸显示屏34-上料位
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地描述。
图1为本发明的密封罩向上移开工作台的结构示意图，图2为本发明的外形结构 示意图，如图所示全自动植球机包括工作台1、设置在工作台l上的输送链、锡球存储盘2、 上下料机械手10、基板存放匣14、将助焊膏滴加到待加工基板31上电气元件安装孔穴内的 助焊膏滴加装置3和将锡球置于待加工基板31上电气元件安装孔穴内的锡球放置装置4。 输送链包括相互平行且水平安装的滴胶输送链12和植球输送链13，滴胶输送链12和植球 输送链13分别由电机驱动。上下料机械手10设置在滴胶输送链12和植球输送链13的上 方并靠近前端。助焊膏滴加装置3设置在滴胶输送链12的左侧，锡球放置装置4设置在植 球输送链13的左侧。 图3为助焊膏滴加装置的结构示意图，如图所示助焊膏滴加装置3包括点胶模具 5、点胶模具夹头19、驱动点胶模具5水平和升降运动的驱动机构I以及固定设置在点胶模 具5上的助焊膏存储管6和助焊膏注射管7。驱动机构I包括水平滑轨15和竖直滑轨16。 水平轨道15水平固定安装工作台1上并与滴胶输送链12平行，水平轨道15上设置与滴胶 输送链12平行且横截面为燕尾槽结构的滑槽；竖直滑轨16竖直安装在水平轨道15上，竖 直滑轨16的底部与滑槽为燕尾槽结构配合，在竖直滑轨16的底部设有螺纹孔并旋套在一 水平丝杆17上；在水平轨道15的前端固定设置电机18，水平丝杆17由电机18驱动。竖 直滑轨16上竖直设置横截面为燕尾槽结构的滑槽，点胶模具夹头19的安装端部安装在滑 槽内并与其燕尾槽结构配合，在点胶模具夹头19的安装端部设有螺纹孔并旋套在一竖直 丝杆20上，点胶模具夹头19的夹持端夹持点胶模具5，在竖直滑轨16的顶部固定安装电 机21，竖直丝杆20由电机21驱动。点胶模具5位于滴胶输送链12的上方，助焊膏存储管 6固定安装在点胶模具5上，助焊膏注射管7固定安装在点胶模具5的下方并与助焊膏存储 管6连通，助焊膏注射管7的注射口与滴胶输送链12在竖直方向上对应。
开启电机18，电机18驱动水平丝杆17旋转，水平丝杆17带动竖直滑轨16在水平 轨道15的滑槽内水平滑动，从而带动安装在竖直滑轨16上的点胶模具5水平移动。开启电 机21，电机21驱动竖直丝杆20旋转，竖直丝杆20带动点胶模具夹头19在竖直轨道16的 滑槽内竖直滑动，从而带动由点胶模具夹头19夹持的点胶模具5上下移动。本实施例中， 在水平轨道15的后端设置一用于阻挡竖直轨道16的挡板22，竖直轨道16在水平轨道15 的滑槽内向后水平滑动时，因挡板22的阻挡作用，可避免竖直轨道16从滑槽内滑出。
图4为锡球植入装置的结构示意图，如图所示锡球放置装置4包括植球模具8、 植球模具夹头27、驱动植球模具8水平和升降运动的驱动机构II以及固定设置在植球模 具8上的吸球真空管9。驱动机构II包括水平滑轨23和竖直滑轨24。水平滑轨23水平 安装在植球轨道13的左侧并与其平行，在水平滑轨23上设置横截面为燕尾槽结构的滑槽，滑槽与植球输送链13平行；竖直滑轨24竖直安装在水平轨道23的滑槽内，竖直滑轨24的 底部设有螺纹孔并旋套在一水平丝杆25上；在水平轨道23的前端固定设置电机26，水平 丝杆25由电机26驱动。竖直滑轨24上竖直设置横截面为燕尾槽结构的滑槽，植球模具夹 头27的安装端部安装在滑槽内并与其形成燕尾槽结构配合，在植球模具夹头27的安装端 部设有螺纹孔并旋套在一竖直丝杆28上，植球模具夹头27的夹持端夹持植球模具8，在竖 直滑轨24的顶部固定安装电机29，竖直丝杆28由电机29驱动。水平锡球存储盘2设置在 植球输送链13的后端，植球模具8位于植球输送链13和锡球存储盘2的上方，吸球真空管 9的顶端与抽真空装置连接，底端与锡球存储盘2和输送链的输送轨迹对应。
开启电机26，电机26驱动水平丝杆25旋转，水平丝杆25带动竖直滑轨24在水平 轨道23的滑槽内水平滑动，从而带动安装在竖直滑轨24上的植球模具8水平移动。开启电 机29，电机29驱动竖直丝杆28旋转，竖直丝杆28带动植球模具夹头27在竖直轨道24的 滑槽内竖直滑动，从而带动由植球模具夹头27夹持的植球模具8上下移动。本实施例中， 在水平轨道23的后端设置一用于阻挡竖直轨道24的挡板30，竖直轨道24在水平轨道23 的滑槽内向后水平滑动时，因挡板30的阻挡作用，可避免竖直轨道24从滑槽内滑出。
上下料机械手10由二轴位移机构11驱动可水平和升降运动，二轴位移机构11由 水平移动轴和竖直升降轴组成。在本实施例中，上下料机械手io包括从右至左依次固定设 置在水平移动轴的上料机械手、转运机械手和下料机械手，上料机械手、转运机械手和下料 机械手位于滴胶输送链12和植球输送链13的上方并滴胶输送链12和植球输送链13的前 端在竖直方向对应。基板存放匣14固定设置在工作台1的右侧，基板存放匣14内设置多 个基板存放隔板(本实施例设置五个基板存放隔板)，在每个隔板上置放一个基板31。上 料机械手的上料位34与基板存放匣14的出料口对应。二轴位移机构11的水平移动轴水 平向右移动，上料机械手移动到基板存放匣14的出料口夹取基板31，水平移动轴再向左移 动，上料机械手将基板31送到滴胶输送链12的前端上方，由竖直升降轴下降，上料机械手 将基板31放置在滴胶输送链12上；滴胶完成后，再由转运机械手将滴胶输送链12上的基 板31转运到植球输送链13上，植球完成后，最后由下料机械手将植球输送链13上的基板 31转入下道工序。 在工作台1的上方安装有密封罩32，助焊膏滴加装置3、锡球放置装置4、锡球存储 盘2以及大部分的滴胶输送链12和植球输送链13设置在密封罩32内，使滴胶过程和植球 过程均在密封罩32内进行，既安全又清洁。 在上下料机械手10、点胶模具5、植球模具8、滴胶输送链12和植球输送链13的行 程端部均设有接近开关，接近开关的信号输出端接入PLC控制器。二轴位移机构11的水平 移动轴和竖直升降轴采用液压缸驱动移动。液压缸、驱动滴胶输送链12和植球输送链13 的电机、驱动水平丝杆17的电机18、驱动竖直丝杆20的电机21、驱动水平丝杆25的电机 26和驱动竖直丝杆的电机29均有PLC控制器控制。在密封罩32内设有监视锡球存储盘2 和助焊膏存储管6的摄像机，在密封罩32的前侧设有触摸显示屏33，在密封罩32的后方设 有锡球加料窗和助焊膏加料窗，触摸显示屏33与PLC控制器相接，摄像机与PLC控制器内 的图像采集卡相连，不仅可通过触摸显示屏33调节PLC控制器程序的参数，操作更方便，而 且可通过触摸显示屏33显示锡球存储盘2内存放锡球的多少和助焊膏存储管6内助焊膏 的多少，当锡球存储盘2内的锡球或助焊膏存储管6内的助焊膏用完时，可通过锡球加料窗向锡球存储盘2内加入锡球，通过助焊膏加料窗向助焊膏存储管6注入助焊膏。
使用时，首先将基板存放匣14内的电路板放置于上料位34上，水平移动轴水平 右移，上料机械手夹取待加工的基板31，水平移动轴水平左移，上料机械手运行到滴胶输送 链12的前端，竖直升降轴向下移动，上料机械手将基板31放置在滴胶输送链12上。滴胶 输送链12运行，将基板31输送到点胶模具5的正下方，电机21驱动滴胶模具下移，助焊膏 注射管7的出口对准基板上的电气元件安装孔穴，助焊膏注射管7向电气元件安装孔穴内 注射助焊膏，一次注射完成后，滴胶输送链12带着基板31返回。转运机械手从滴胶输送链 12上夹取基板31，借助竖直升降轴上下移，水平移动轴左移，转运机械手将基板31运输至 植球输送链13上，植球输送链13带着基板31输送到植球工位处。竖直轨道24向后水平 移动，植球模板8上的吸球真管9对准吸球存储盘2吸取锡球，再由电机26驱动向前移动， 植球模板8运行到基板31的正上方，电机29驱动植球模板8下降，并将锡球置放在基板31 上的电气元件安装孔穴内，植球模具8上升，植球输送链13带着基板31返回，最后由下料 机械手夹取基板31进入下道工序。 上述驱动点胶模具5水平和升降运动的驱动机构I和驱动植球模具8水平和升 降运动的驱动机构II并不局限于电机驱动丝杆旋转带动竖直滑轨水平移动和夹头竖直移 动，也可采用液压缸或气缸，利用液压缸或气缸的活塞杆推动竖直滑轨水平移动和夹头竖 直移动，同样可达到本发明的目的。 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种全自动植球机，包括工作台(1)，其特征在于还包括设置在工作台(1)上的输送链、锡球存储盘(2)、将助焊膏滴加到待加工基板上的助焊膏滴加装置(3)和将锡球置于待加工基板上的锡球放置装置(4)；所述助焊膏滴加装置(3)包括点胶模具(5)、驱动点胶模具(5)水平和升降运动的驱动机构I以及固定设置在点胶模具(5)上的助焊膏存储管(6)和助焊膏注射管(7)，所述点胶模具(5)位于输送链的上方，助焊膏存储管(6)与助焊膏注射管(7)连通，助焊膏注射管(7)的注射口与输送链的输送轨迹对应；所述锡球放置装置(4)包括植球模具(8)、驱动植球模具(8)水平和升降运动的驱动机构II以及固定设置在植球模具(8)上的吸球真空管(9)，所述锡球存储盘(2)设置在输送链的侧边，植球模具(8)位于输送链和锡球存储盘(2)的上方，吸球真空管(9)的顶端与抽真空装置连接，底端与锡球存储盘(2)和输送链的输送轨迹对应。
2. 根据权利要求l所述的全自动植球机，其特征在于还包括设置在工作台(1)上的 上下料机械手(IO)，所述上下料机械手(10)由二轴位移机构(11)驱动可作水平和升降运 动，并与输送链的输送起止位置对应。
3. 根据权利要求1或2所述的全自动植球机，其特征在于所述输送链包括平行设置 的滴胶输送链(12)和植球输送链(13)，所述上下料机械手(10)的运行轨迹与滴胶输送链 (12)和植球输送链(13)的一端对应，所述点胶模具(5)与滴胶输送链(12)的另一端在竖 直方向对应，所述锡球存储盘(2)设置在植球输送链(13)另一端的侧边，植球模具(8)位 于植球输送链(13)另一端的上方。
4. 根据权利要求3所述的全自动植球机，其特征在于还包括设置在工作台(1)上的 基板存放匣(14)，所述基板存放匣(14)内设置多个基板存放隔板；所述上下料机械手(10) 的上料位与基板存放匣(14)对应。
5. 根据权利要求4所述的全自动植球机，其特征在于在上下料机械手(10)、点胶模具 (5)、植球模具(8)、滴胶输送链(12)和植球输送链(13)的行程端部均设有接近开关，所述 接近开关的信号输出端接入PLC控制器。
6. 根据权利要求5所述的全自动植球机，其特征在于驱动滴胶输送链(12)的动力 源、驱动植球输送链(13)的动力源、驱动机构I的动力源、驱动机构II的动力源和驱动上 下料机械手(10)的动力源分别由PLC控制器控制。
7. 根据权利要求6所述的全自动植球机，其特征在于还包括设置在工作台(1)上的 密封罩(32)，所述助焊膏滴加装置(3)、锡球放置装置(4)和锡球存储盘(2)设置在密封罩 (32)内。
8. 根据权利要求7所述的全自动植球机，其特征在于在所述密封罩(32)内设有监视 锡球存储盘(2)和助焊膏存储管(6)的摄像机，在密封罩(32)外设有触摸显示屏(33)，所 述触摸显示屏(33)与PLC控制器相连，摄像机与PLC控制器内的图像采集卡相连。
全文摘要
本发明公开了一种全自动植球机，包括工作台、设置在工作台上的输送链、锡球存储盘、将助焊膏滴加在待加工基板上的助焊膏滴加装置和将锡球置于待加工基板上的锡球放置装置。本发明的全自动植球机通过点胶模具上的多个助焊膏注射管将助焊膏直接注射入待加工基板的安装孔穴内，通过植球模具上的多个吸球真空管将锡球置放到待加工基板的安装孔穴内，不但一次点胶和置放多个待加工基板，而且定位精度高，节约原料，降低生产成本；整个动力源由PLC控制器控制，自动化程度更高，操作更方便。
文档编号H05K3/34GK101698260SQ200910191480
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者林文良 申请人:重庆群崴电子材料有限公司