基于电路板装配焊接自动生产线装配单元技术分析

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基于电路板装配焊接自动生产线装配单元技术分析

发布日期： 2014-05-02 发布：  

  2013年20期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要：文中基于电路板装配焊接自动生产线装配单元技术的探究，主要从工艺和设计结构角度探讨了相关技术，分析了基壳上料装置技术处理、翻转的难度技术处理、焊接不良技术处理、夹具固定技术处理和生产线总线上料装置结构技术设计等方面的内容。
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　　关键词：电路板；装配焊接；自动生产线；装配单元；
　　引 言
　　在很多技术方面，装配焊接自动生产与小型零件自动装配有一些共同点，由此可知，它完全可以应用于电表机芯、汽车配件或家用电器等许多小、中、高级产品的自动装配线上。不仅如此，柔性化和智能化的装配焊接自动生产线使得自动装配线被广泛的应用于众多行业，生产线也因此更具优势。
　　1.电路板装配焊接自动生产线的工艺技术
　　图1自动作业工艺流程
　　对电路板装配焊接自动生产线的作业工艺流程做了相应的调整与改进，在上图中，凡带有星号的部分均为目前重点研究部分。无论是对电路板的装配与焊接，还是自动生产线的运作规律，该自动作业工艺流程都非常合理，以下是针对手工作业工艺流程而作出的调整与改进：
　　1.1.基壳上料装置技术处理
　　由于基壳上料装置具有一定的灵活性与柔性，可以设计出一个可调上料装置，这样可以存放多种尺寸的基板，从而满足多种需求。两个自制带料架传输方向是相向的，由自上向下的方式，将基壳从上料装置内向下面的生产线进行传输，从而基壳上料得以实现。此外，可根据需要对传输带的位置进行调整，也就是根据基壳的尺寸对位置进行相应的调整。
　　1.2.翻转的难度技术处理
　　在之前的手工作业中，高介质电路板上的焊膏是工人手工印刷上去的，印刷完后再对电路板进行180度的翻转，随后将其安装在基壳中。由于自动化作业要进行180度的翻转有一定的难度，也为了节约不必要的费用，故在自动生产线中以上三个环节有所改善和简化，思路有所调整，即将原有的工艺流程更改为：焊膏是点在基壳内部的→在印刷有焊膏的基壳内部安装电路板。
　　1.3.焊接不良技术处理
　　如今，现代科技不断发展，电路板在多个领域的重要性日益加强，例如：雷达、遥控遥测以及航空航天等。人们也开始重视了电路板焊接不良的问题，因为该问题所导致的后果十分严重，且无法弥补。为了尽可能的避免该问题的发生，要求将高介质电路板与基壳的焊接空洞率控制在10%以内，尤其是周边的焊缝一定要严密，故在印刷焊膏之后还要加一个环节，即对焊膏点进行检查。通过视觉图像来检查焊膏点涂的好与坏，根据产品的种类，首先输入标准图像信息，即合格的产品图像信息，接着将两个图像信息进行比较，从而检查出焊膏点涂质量，随后可根据实际情况，人工更正图像处理结果。另外，若检查不合格，将信号发送给下面的每个工位，避免工位操作失误。故需增加一个新装置，对于不合格的产品要将其送到不合格品回收线上。
　　1.4.夹具固定技术处理
　　夹具固定指的是在装有电路板的基壳上施加压力，这样做是为了电路板与基壳间的焊膏可受力均匀，使以上两者接触面充分受力，从而使焊接的质量有所提升。但是若要在又小又薄且介质高的电路板上施加压力就有一定的难度了，需要注意的是：夹具对电路板所施加压力的分布情况以及夹具在高温炉加温过后的性能变化。根据实际情况，对以上问题进行相应的分析，可得出以下几个方案：1、可在电路板印刷焊膏这个过程中加一定量的胶水在焊膏中，这样可以很好的固定电路板与基壳的结合面，采取此方案则可省去电路板上的夹具。但是，该方案也存在两个缺点，即要使电路板上的压力分布均匀有一定的难度，另外胶水要满足高温处理后可彻底融化或蒸发的要求，否则会影响到电路板的性能。2、可将夹具替换为与砝码差不多的物块，机器人将多个物块抓起，并放在电路板上，，以固定电路板与基壳的结合面，但该方案有一个很大缺点，即需要在完成产品加温炉固化与焊接之后增加一个环节，也就是将物块拿走，那么整个工艺的复杂性和成本都随之有所上升。
　　2.生产线总线上料装置结构技术设计
　　一般情况下，只有规格较为单一的零件可使用普通上料装置，使用该装置可能会使其柔性有所限制，若生产线上所需要生产的零件是多个规格的，那么这个上料装置就要更换为符合需求的上料装置，这样一来，新的上料装置可能要复杂一些，而且某些甚至所有的生产线可能要暂停，等到新的上料装置安装好后才可重新开始，增加了整个生产线的装置成本。另外，纵观国内外的发展可以知道，一般用于矩形薄板类零件的上料装置是层叠式的，使用该上料装置的缺点就是，在上料的过程中，各个矩形薄板类零件之间可能会相互干扰，尤其是表面有凸缘或焊点的矩形薄板类零件及集成电路板；相互之间有吸引作用的矩形薄板类零件等，这样对于每个矩形薄板类零件的独立上料就会有所牵制。要想尽量防止以上问题的发生，又能保证上料装置的柔性，可在现有的生产线上安装一个总上料装置，也就是将基壳的上料装置设计为可用于各种不同尺寸基壳的上料装置，它由两个同步传输带所构成，且两者之间的距离是可以调整的，根据基壳的尺寸，在一个方向上对其位置进行调整，这样就可保证此装置的柔性。在上料过程中要注意的是一定要保证具有一定间距的两条传输带的运行是同步的，以下是该传动系统的设计图2：
　　3.小结
　　本文就电路板装配焊接自动生产线中几个工位的分析，分析了几个关键技术的处理方案，最后分析了一种适用于电路板装配焊接自动生产线总线上料的可调上料装置，分析了其机械结构和传动原理。
　　参考文献：
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