一种全自动搪锡装置的制作方法

本发明涉及搪锡技术领域，具体涉及一种全自动搪锡装置。

背景技术：

搪锡就是对元器件焊接前进行去氧化和镀锡操作，目前对于长腿电阻、二极管、三极管等轴向和径向器件仍然以手动搪锡为主，这极大的影响了搪锡效率，人工搪锡的质量也无法保持良好的一致性，而且搪锡时产生的铅烟如果处理不好会对人体健康构成威胁。

授权公告号为【cn205764332u】的新型专利公开一种芯片引脚自动搪锡装置，采用四轴线性平台实现自动化抓取芯片进行搪锡；虽然也实现了自动搪锡，但其不能满足长腿电阻等特殊轴向和径向器件的有效和高精度搪锡；申请公布号为【cn109778095a】的发明专利公开一种用于航天电子元器件管脚的搪锡装置，该搪锡装置可以根据不同元器件的搪锡位置进行调节定位，从而确保搪锡位置准确以及搪锡一致性好，实现一次对同种多个元器件同时进行搪锡处理，从而可以提高搪锡效率，其主要是针对手工搪锡的结构设计，虽然能保持良好的一致性，但工作量也是很大的。

技术实现要素：

本发明针对现有搪锡装置存在的效率低、精度差的缺陷，提出一种全自动搪锡装置，可有效提高搪锡效率和精度，一致性好，满足高质量的搪锡要求。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：一种全自动搪锡装置，包括三自由度机器人、环形导轨、两自由度吸取末端、元器件搪锡工装、刮锡机构和电控柜；所述两自由度吸取末端设置在三自由度机器人上，环形导轨上设置有检测区域和抓取区域，通过电控柜控制三自由度机器人达到搪锡工作区域的任意位置，在三自由度机器人的控制下通过两自由度吸取末端对待搪锡器件的抓取及角度调整；

所述元器件搪锡工装包括器件搪锡工装下盖、器件搪锡工装上盖，器件搪锡工装下盖和器件搪锡工装上盖上对应的成对开有多个斜坡圆孔，用以卡住待搪锡元器件，可以一次性实现对多个元器件的搪锡，并保证其一致性；

所述刮锡机构包括刮锡机构f轴电机、助焊剂容器、去金锡锅、搪锡锡锅和刮锡机构g轴电机，助焊剂容器、去金锡锅和搪锡锡锅并排设置在一底板上，刮锡机构f轴电机和刮锡机构g轴电机呈直角设置在底板的相邻侧边，刮锡机构f轴电机用以带动刮锡机构g轴电机前后运动，刮锡机构g轴电机用以带动刮锡机构刮锡板旋转特定角度，当需要刮锡机构刮锡的时候，刮锡机构f轴电机带动刮锡机构g轴电机运动到锡锅边缘位置，到达锡锅边缘位置后，刮锡机构g轴电机运动带动刮锡机构刮锡板旋转到适当角度，刮锡机构f轴电机继续运动，带动刮锡机构刮锡板在锡液表面运动，刮走锡液表面氧化层，从而满足搪锡要求。

进一步的，所述环形导轨包括环形导轨工装放置中转机构和环形导轨旋转动力步进电机，元器件搪锡工装放置在环形导轨工装放置中转机构上，通过环形导轨旋转动力步进电机的运动，元器件搪锡工装随其不断的运动。

进一步的，所述环形导轨的一侧下方还设置有环形导轨限位开关、定位销和定位销电机，定位销与定位销电机的输出轴相连，环形导轨限位开关使能后使环形导轨停止，定位销在定位销电机的控制下实现与环形导轨工装放置中转机构上的卡槽相配合进行二次定位，使得元器件搪锡工装的物理位置保持一致，从而保证每次抓取的工装位置一致，提高抓取精度。

进一步的，所述两自由度吸取末端包括两自由度吸取末端a轴旋转电机，两自由度吸取末端b轴旋转电机及两自由度吸取末端吸盘，两自由度吸取末端吸盘用以吸取需要搪锡的工装，两自由度吸取末端a轴旋转电机运动调节a轴角度，两自由度吸取末端b轴旋转电机运动调节b轴角度，通过两个电机配合运动可以调整搪锡器件的角度以实现更好的搪锡。

进一步的，所述器件搪锡工装下盖和器件搪锡工装上盖的一侧通过器件搪锡工装旋转轴连接，可以以器件搪锡工装旋转轴为旋转轴进行打开关闭，另一侧设置有器件搪锡工装上盖磁铁和器件搪锡工装下盖磁铁，将工装关闭后器件搪锡工装上盖磁铁与器件搪锡工装下盖磁铁28吸合在一起，保证工装关闭完好。

进一步的，所述三自由度机器人上设置有元器件检测单元,负责检测在检测区域是否存在元器件，并且根据元器件分类信息读取具体搪锡参数。

进一步的，所述刮锡机构还包括去金锡锅液位测距传感器和搪锡锡锅液位测距传感器，去金锡锅液位测距传感器和搪锡锡锅液位测距传感器对应的设置在去金锡锅和搪锡锡锅的正上方，用以检测其对应的液位。

本方案提出的搪锡装置，元器件搪锡工装随环形导轨运动，并在到达特定工作区域时，由电控柜控制三自由度机器人执行相对应的工艺，三自由度机器人上设置有元器件检测单元，如检测存在，则根据元器件分类信息并给出其对应的搪锡参数，通过电控柜控制三自由度吸取末端吸取元器件到相应的工位操作，结合元器件搪锡工装的特殊设计，可同时对多个元器件进行搪锡操作，搪锡效率得到很大的提高，搪锡质量稳定可靠，一致性好，且可以有效缩减人工，满足高效高质的搪锡要求。

附图说明

图1为本发明实施例所述全自动搪锡装置整体结构示意图；

图2为图1中环形导轨示意图；

图3为图1中吸取末端示意图；

图4为图1中刮锡机构示意图；

图5为图1中器件搪锡工装示意图；

图6为图5中无盖的器件搪锡工装示意图；

图7为本发明实施例所述全自动搪锡流程示意图；

其中：1、吸取末端；2、三自由度机器人；3、环形导轨；4、元器件搪锡工装；5、刮锡机构；6、电控柜；7、检测区域；8、抓取区域；9、环形导轨工装放置中转机构；10、定位销；11、环形导轨限位开关；12、定位销电机；13、环形导轨旋转动力步进电机；14、两自由度吸取末端a轴旋转电机；15、两自由度吸取末端b轴旋转电机；16、两自由度吸取末端吸盘；17、刮锡机构f轴电机；18、助焊剂容器；19、去金锡锅；20、搪锡锡锅；21、去金锡锅液位测距传感器；22、搪锡锡锅液位测距传感器；23、刮锡机构g轴电机；24、器件搪锡工装旋转轴；25、器件搪锡工装下盖；26、器件搪锡工装上盖；27、器件搪锡工装上盖磁铁；28、器件搪锡工装下盖磁铁；29、刮锡机构刮锡板。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。本实施例中所述的“前后”位置关系以三自由度机器人移动靠近电控柜6的方向为前，三自由度机器人远离电控柜6的方向为后，另外，需要说明的是：a轴为两自由度吸取末端垂直方向旋转的轴；b轴为两自由度吸取末端带动工装360度旋转的轴；f轴为刮锡机构在锡锅之间水平移动的轴；g轴为刮锡机构刮片角度移动的轴；在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例。

本实施例提出一种全自动搪锡装置，用于实现电子元器件自动搪锡，如图1所示，包括三自由度机器人2、环形导轨3、两自由度吸取末端1、元器件搪锡工装4、刮锡机构5、电控柜6等，环形导轨3上设置有检测区域7和抓取区域8；通过电控柜6控制三自由度机器人2达到搪锡工作区域的任意位置，保证搪锡时可以任意修改搪锡参数；另外，在三自由度机器人2上设置有元器件检测单元，负责检测在检测区域7是否存在元器件，如果存在的给出元器件分类信息，并且根据元器件分类信息读取具体搪锡参数并传输给电控柜；

如图2所示，所述的环形导轨3包括环形导轨工装放置中转机构9、定位销电机12和环形导轨旋转动力步进电机13，通过环形导轨旋转动力步进电机13的运动使得元器件搪锡工装4在环形导轨工装放置中转机构9上并随其不断的运动前行，当到达工装抓取区域8时环形导轨限位开关11使能后停止，同时定位销电机12进行动作控制定位销10与环形导轨工装放置中转机构9上的卡槽配合进行二次定位，使得元器件搪锡工装4的物理位置保持一致，从而保证每次抓取的工装位置一致，提高抓取精度。

如图3所示，所述的两自由度吸取末端1包括两自由度吸取末端a轴旋转电机14，两自由度吸取末端b轴旋转电机15及两自由度吸取末端吸盘16，两自由度吸取末端吸盘16负责吸取需要搪锡的工装，两自由度吸取末端a轴旋转电机14运动调节a轴角度，两自由度吸取末端b轴旋转电机15运动调节b轴角度，通过两个电机配合运动可以调整搪锡器件的角度以实现更好的搪锡。

如图5和图6所示，所述元器件搪锡工装4包括器件搪锡工装旋转轴24、器件搪锡工装下盖25、器件搪锡工装上盖26、器件搪锡工装上盖磁铁27和器件搪锡工装下盖磁铁28，器件搪锡工装旋转轴24将器件搪锡工装下盖25和器件搪锡工装上盖26组装在一起，器件搪锡工装下盖25、器件搪锡工装上盖26可以以器件搪锡工装旋转轴24为旋转轴进行打开关闭，工装关闭后器件搪锡工装上盖磁铁26与器件搪锡工装下盖磁铁28吸合在一起，保证工装关闭完好。器件搪锡工装下盖25、器件搪锡工装上盖26成对开有多个斜坡圆孔，用于卡住放入工装的元器件，同时器件搪锡工装下盖25、器件搪锡工装上盖21的宽度可以适用大部分的轴向器件，当元器件搪锡工装带并排孔的一侧处于正上方时，元器件会在重力作用下滑向另一侧底部，保证元器件管腿都露出在工装外面，从而方便搪锡。

如图4所示，所述搪锡机构包括搪锡锡锅20、搪锡锡锅液位测距传感器22；所述刮锡机构5包括刮锡机构f轴电机17、助焊剂容器18、去金锡锅19、去金锡锅液位测距传感器21和刮锡机构g轴电机23，刮锡机构f轴电机17负责带动刮锡机构g轴电机23前后运动，刮锡机构g轴电机23负责带动刮锡机构刮锡板29旋转一定角度，当需要刮锡机构刮锡的时候，刮锡机构f轴电机17带动刮锡机构g轴电机23运动到锡锅边缘位置，到达锡锅边缘位置后，刮锡机构g轴电机23运动带动刮锡机构刮锡板29旋转到适当角度，刮锡机构f轴电机17继续运动，带动刮锡机构刮锡板29在锡液表面运动，刮走锡液表面氧化层，从而满足搪锡要求。

具体工作时，将元器件搪锡工装4摆放在环形导轨3上，通过环形导轨3的不断移动，将工装移动至检测区域7，环形导轨限位开关11使能后环形导轨3停止运行，并通过定位销10将环形导轨工装装置中转机构9固定，检测区域7开始进行元器件检测，如果检测不到元器件，则定位销10打开，环形导轨3继续移动，直到检测到元器件为止；检测到存在元器件存在并确定器件种类后，通过三自由度机器人2将其元器件搪锡工装4移动至抓取区域8，三自由度机器人2将吸取末端1快速移动至抓取区域8，两自由度吸取末端吸盘16根据读取的搪锡参数(包括工装抓取位置、助焊剂蘸取位置、助焊剂蘸取深度、搪锡位置、器件搪锡深度、搪锡器件进锡锅速度、搪锡器件出锡锅速度、锡锅内移动距离、锡锅内移动速度、搪锡完工装降落位置等参数)，降落至适当位置后，对元器件搪锡工装4进行吸取，吸取后三自由度机器人2带到吸取末端1开始移动。

在三自由度机器人2移动的同时，环形导轨定位销10打开，环形导轨2继续移动，将下一个器件移动到元器件检测区域7，根据搪锡参数将吸取末端1移动至助焊剂位置。在三自由度机器人2将吸取末端1从抓取区域8移动至助焊剂容器18的同时，刮锡机构5启动刮锡操作，将锡液表面的氧化层刮除掉。两自由度吸取末端1根据搪锡参数将方向和角度调整完成后进行助焊剂蘸取，在助焊剂蘸取之前，先在适当高度范围内以高加速度和速度上下抖动一下(保证元器件管脚露出工装外部)，助焊剂蘸取完成后，等待刮锡动作执行完毕后，液位检测区域开始不停地对锡锅液位进行测量，取多次数值后去掉偏差明显异常的值后，再去掉最大值最小值后求取平均值作为锡锅液位高度，如果器件需要去金或者搪锡的话，则将通过三自由度机器人2将吸取末端1移动至搪锡位置，根据搪锡参数调整好吸取末端1的方向角度，根据测得的锡锅液位高度，对吸取末端1需要降低到达的高度进行调整，减少锡锅液位高度变化引入的搪锡误差。三自由度机器人2带动吸取末端1先快速移动至锡锅上方适当距离(根据元器件管脚长度确定)，然后减速至搪锡参数所需要的速度，慢慢的进入搪锡锡锅20，进入搪锡锡锅20等待一定时间后，三自由度机器人2带动吸取末端1在搪锡锡锅20内水平移动一定距离，使得元器件管脚充分搪锡，待等待一定时间后，三自由度机器人2带动吸取末端1抬高至一定高度，本方向元器件管脚搪锡完成。两自由度吸取末端b轴旋转电机15旋转一定角度后，移动至助焊剂位置，同时刮锡机构5启动刮锡动作，待刮锡动作完成并且助焊剂蘸取完成后，根据液位检测区域检测到的锡液值进行搪锡动作，搪锡完成后吸取末端1恢复至初始位置，然后三自由度机器人2将吸取末端移动至器件抓取区域8，将元器件工装放下后则一个搪锡循环结束。

假设器件a、b、c依次进行搪锡，通过器件b的搪锡过程进行整个自动搪锡过程的详细描述，具体的流程图如图7。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

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