本發(fā)明屬于線路板焊接領(lǐng)域，涉及直插型電子器件的焊接，尤其是一種線路板直插器件自動焊接方法。

背景技術(shù)：
線路板上器件分為貼片型和直插型，其中直插型器件焊接方式為：使用電烙鐵將焊錫熔化，利用重力和液體的流動性，將焊錫流入到焊點孔中，等焊錫自然冷卻后將直插插件固定。這種方法的焊接效率低，而且液態(tài)焊錫有一定粘性粘在烙鐵頭上不易落下，烙鐵頭易氧化，引入雜質(zhì)影響焊接質(zhì)量，電烙鐵溫度較高容易將元器件和線路板燙壞。目前，線路板批量生產(chǎn)通常采用波峰焊機(jī)，其工作原理是采用加熱器將焊錫熔化成液態(tài)，然后將插好元器件的線路板底面從液態(tài)焊錫里掠過，使元器件與線路板的焊點蘸取焊錫，等待焊錫冷卻將直插元器件固定。這種方法工藝復(fù)雜造價昂貴，對底面有表貼元件的不能焊接或需要特殊處理，容易造成錫渣的堆積，影響焊接質(zhì)量。經(jīng)過檢索，發(fā)現(xiàn)以下相近領(lǐng)域的已公開專利技術(shù)：一種能讓PCB板雙面都進(jìn)行波峰焊焊接的方法(公開號CN102497745A)，其包括(1)在PCB板A面進(jìn)行插件，完成后裝入A面波峰焊載具進(jìn)行波峰焊焊接；(2)對完成步驟(1)的PCB板，對其B面進(jìn)行插件，完成后裝入B面波峰焊載具，讓A面已經(jīng)焊裝好的較高的插件元器件穿過B面波峰焊載具底板，再在B面載具的反面對應(yīng)于插件元器件穿出的位置加裝保護(hù)罩，對A面已經(jīng)焊裝好的較高的插件元器件進(jìn)行讓位和保護(hù)后，然后對B面進(jìn)行波峰焊焊接。采用本工藝能提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)焊接時焊點附近元器件的保護(hù)力度，提高產(chǎn)品可靠性。一種波峰焊接機(jī)錫爐(公告號CN202344077U)，包括爐體和設(shè)于爐體內(nèi)的爐膽，爐膽內(nèi)設(shè)有噴錫通道，噴錫通道由隔板區(qū)隔成第一噴錫通道和第二噴錫通道，第一噴錫通道和第二噴錫通道底部分別與爐膽連通而頂端分別設(shè)有第一噴口和第二噴口，在第一噴錫通道和第二噴錫通道內(nèi)分別設(shè)有第一葉輪和第二葉輪。本實用新型的波峰焊接機(jī)錫爐的第一噴錫通道和第二噴錫通道通過隔板間隔，兩個噴口的間距為零，進(jìn)而從第一噴口和第二噴口產(chǎn)生的兩種不同形狀的液態(tài)錫波峰連成一體形成合體式波峰。板件焊接過程中不會在兩噴口之間產(chǎn)生間隙降溫，不會導(dǎo)致第二次焊接，進(jìn)而提高了焊接質(zhì)量。兩個噴口離錫面距離較近，液態(tài)錫與空氣的接觸時間較短，降低了錫的氧化，節(jié)約成本。對比分析，以上已公開技術(shù)與本專利申請的技術(shù)方案相比存在較大差別，而且其結(jié)局的技術(shù)問題以及最終達(dá)到的效果也存在較大區(qū)別。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計科學(xué)、可靠性高、提升效率的線路板直插器件自動焊接方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種線路板直插器件自動焊接方法，其特征在于：具體步驟為：(1)定位線路板，將待焊接的線路板固定在線路板固定模板內(nèi)；(2)調(diào)節(jié)焊接位置，翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)帶動線路板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，線路板到達(dá)焊接工作位置；控制電磁閥控制氣缸開始工作，當(dāng)連桿推動固定上模轉(zhuǎn)動時，固定上模和固定下?？劬o，之后固定上模和固定下模一起轉(zhuǎn)動；(3)焊接，驅(qū)動組件帶動焊接裝置進(jìn)行移動，焊接裝置對線路板的焊點逐一進(jìn)行焊接；(4)完成焊接，完成全部焊點的焊接后，翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)帶動線路板恢復(fù)初始位置，取下完成焊接的線路板。而且，步驟(2)調(diào)節(jié)焊接位置，當(dāng)氣缸到達(dá)最大行程時，連桿機(jī)構(gòu)處在死點位置，線路板固定模板保持水平狀態(tài)，此時焊接裝置開始進(jìn)行焊接。而且，步驟(3)焊接，具體步驟為：①當(dāng)焊接裝置到達(dá)對應(yīng)線路板上的焊點位置，恒壓氣體在電磁閥的控制下通過導(dǎo)管，加熱器加熱保證氣體溫度達(dá)到或高于焊錫的熔點，并且，加熱器持續(xù)加熱使焊錫保持在熔化的液態(tài)；②高溫高速的恒壓空氣通過噴嘴，此時液態(tài)的焊錫從歧管被抽入導(dǎo)管，而后焊錫隨著導(dǎo)管內(nèi)氣體噴出噴嘴，噴射到線路板的焊點上，③焊錫冷卻，完成該焊點的直插元器件的焊接；④完成一個焊點的焊接后，驅(qū)動組件帶動焊接裝置移動到下一個焊點位置進(jìn)行焊接。而且，步驟(4)完成焊接，焊接結(jié)束后受到固定模板上模與機(jī)架之間的反力彈簧作用，彈簧力與氣缸拉力的合力使連桿機(jī)構(gòu)離開死點位置，旋轉(zhuǎn)回到初始位置，打開固定上模與固定下模，取下線路板。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：1、本方法使用高壓空氣噴射液態(tài)焊錫能夠?qū)⒑稿a均勻的分布在焊點上，由于有一定初速度，能使焊錫較好的填滿焊點孔，因為焊接裝置不接觸到線路板和元器件，所以不會燒壞元件，也不會使線路板受熱變形。2、本發(fā)明對單一焊點逐一進(jìn)行焊接，所以不會破壞其他表貼元件，避免產(chǎn)生錫渣堆積的問題，有效保證焊接質(zhì)量，提升產(chǎn)品合格率。附圖說明圖1為本焊接裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本圖1另一工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為自動翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為自動焊接裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)號代表：1機(jī)架，2加熱控制器，3驅(qū)動橫梁，4滑動臂，5焊接裝置，6控制電磁閥，7線路板固定模具，8固定軸，9連桿，10曲柄，11氣缸，12基板，13反力彈簧，14開關(guān)電磁閥，15加熱器，16導(dǎo)管，17進(jìn)料孔，18歧管，19隔熱墊，20焊錫，21外殼，22噴嘴，23直插元器件；7-1固定上模，7-2固定下模。具體實施方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種線路板直插器件自動焊接方法,本焊接方法所使用的焊接機(jī)包括機(jī)架1、驅(qū)動組件、焊接裝置5以及翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在機(jī)架上部安裝有驅(qū)動組件，驅(qū)動組件用于安裝焊接裝置，并且驅(qū)動焊接裝置進(jìn)行水平往復(fù)移動；在焊接裝置下方對應(yīng)的機(jī)架內(nèi)安裝有一翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，該翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)用于限位安裝待焊接的線路板并帶動待焊接的線路板進(jìn)行角度翻轉(zhuǎn)。驅(qū)動組件包括驅(qū)動橫梁3和滑動臂4，在機(jī)架上部水平懸臂式安裝驅(qū)動橫梁，在驅(qū)動橫梁上驅(qū)動安裝一滑動臂，該滑動臂下部安裝有一焊接裝置，滑動臂沿驅(qū)動橫梁水平移動從而帶動焊接裝置進(jìn)行移動。焊接裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示，焊接裝置包括外殼21、導(dǎo)管16、歧管18以及噴嘴22，滑動臂下端固裝有焊接裝置的外殼，外殼為圓柱管結(jié)構(gòu)，外殼內(nèi)盛裝有熔化為液態(tài)的焊錫20；外殼中部一側(cè)制有進(jìn)料孔17，該進(jìn)料孔外側(cè)鉸裝有蓋板，進(jìn)料孔用于投入錫料及觀察錫量。在外殼內(nèi)同軸安裝有一導(dǎo)管，該導(dǎo)管上端密封連通安裝在機(jī)架內(nèi)的加熱控制裝置2，該加熱控制裝置控制輸入導(dǎo)管的恒壓氣體的加熱溫度，使恒壓氣體的溫度高于焊錫熔點；恒壓氣體的產(chǎn)生可以采用可調(diào)速風(fēng)機(jī)吹動空氣產(chǎn)生，或者使用空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生，并經(jīng)過濾除雜質(zhì)后進(jìn)入導(dǎo)管，恒壓氣體的壓強(qiáng)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)，壓強(qiáng)最大值不大于三倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。外殼內(nèi)的導(dǎo)管上部安裝有一開關(guān)電磁閥14，該開關(guān)電磁閥可以控制氣體的單向通斷，同時也可以調(diào)節(jié)風(fēng)量；導(dǎo)管下部密封連通制有多根歧管，歧管開口向下伸入外殼內(nèi)的熔化的焊錫底部，用于抽取焊錫；導(dǎo)管下端穿過外殼下端面并密封連接噴嘴，噴嘴與導(dǎo)管軸線有0°-90°的夾角，適用于各種不同的焊接情況。噴嘴、導(dǎo)管以及歧管均采用不銹鋼或者其他熔點高于焊錫且高溫下無雜質(zhì)析出的金屬材料如鈦合金等制成。在歧管與開關(guān)電磁閥之間的導(dǎo)管上安裝有一加熱器15，加熱器可以采用通用的電熱絲等方式對氣體進(jìn)行加熱并通過溫度傳感器反饋保持溫度恒定，保證溫度高于焊錫的熔點，加熱器熔化焊錫并通過溫度傳感器反饋給溫度控制器并保持溫度恒定，使溫度控制在200℃-450℃之間并且可調(diào)節(jié)。為了增加氣體流速，加熱器下方到噴嘴之間的導(dǎo)管制為倒置錐形管結(jié)構(gòu)，利于抽取液態(tài)焊錫。為了保證焊錫的利用率，外殼下端制為圓錐筒的斗形結(jié)構(gòu)，并且在焊接裝置的外殼內(nèi)壁包覆有一層隔熱墊19，保證爐內(nèi)熱量不散失，并且也保護(hù)焊接裝置外的物體不受高溫?fù)p害。本焊接裝置是根據(jù)伯努利原理進(jìn)行設(shè)計，當(dāng)噴嘴內(nèi)通過高溫高壓的氣體時，液態(tài)的熔錫兩端出現(xiàn)壓強(qiáng)差，熔錫被抽出并進(jìn)入噴嘴，被噴射到線路板的元器件焊點上，可以通過對高壓氣體的流量控制實現(xiàn)對焊錫量的控制，利用高速空氣流動產(chǎn)生的壓力差來噴射焊錫焊接直插元器件23。翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)如附圖1至3所示，翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括線路板固定模板7和驅(qū)動裝置，在焊接裝置下方的機(jī)架內(nèi)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)安裝有一線路板固定模板，該線路板固定模板的橫向一側(cè)安裝有驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置帶動線路板固定模板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。驅(qū)動裝置具體結(jié)構(gòu)包括基板12、控制電磁閥6、氣缸11、曲柄10以及連桿9，在機(jī)架下部固裝有一基板，該基板上水平橫向安裝有一氣缸，氣缸由連接有控制電磁閥；氣缸的推桿端部安裝有曲柄，該曲柄的端部鉸裝有連桿的一端，該連桿的另一端鉸裝在一線路板固定模板的側(cè)邊；為了保證推力均勻，線路固定模板的縱向兩側(cè)均對稱鉸裝有一連桿，連桿對稱鉸裝在曲柄端部，兩側(cè)的連桿受到氣缸推動力同步推拉線路板固定模板。線路板固定模板的具體結(jié)構(gòu)參見附圖3所示，線路板固定模板由相對扣裝配合的固定上模7-1與固定下模7-2組成，在固定上模橫向一側(cè)的鉸裝驅(qū)動裝置，固定上模的橫向另一端鉸裝固定下模，固定下模中部的縱向兩側(cè)分別鉸裝在固定軸8，固定軸安裝在機(jī)架下部兩側(cè)內(nèi)壁上，固定模板可以固定軸為軸心進(jìn)行擺轉(zhuǎn)；氣缸伸縮時通過曲柄以及連桿的傳動，從而帶動線路板固定模板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。在線路板固定模板的橫向一側(cè)端部與機(jī)架之間安裝有一反力彈簧13，反力彈簧提供彈力輔助線路板固定模板脫離死點位置。驅(qū)動裝置可以通過外部軟件編程來控制，從而實現(xiàn)焊接裝置的不同自由度運動，本文中對于控制電路及程序不作詳細(xì)描述。本焊接裝置的工作方法，具體步驟為：(1)定位線路板，將待焊接的線路板以及電器元件夾入線路板固定模板內(nèi)；(2)調(diào)節(jié)焊接位置，翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)帶動線路板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，線路板達(dá)到焊接工作位置；控制電磁閥控制氣缸伸縮動作，當(dāng)連桿推動固定上模轉(zhuǎn)動時，首先，固定上模和固定下?？劬o，保證元器件不掉落，之后固定上模和固定下模一起轉(zhuǎn)動實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，當(dāng)氣缸到達(dá)最大行程時，連桿機(jī)構(gòu)處在死點位置，并保持水平狀態(tài)(附圖1所示狀態(tài))，此時焊接裝置開始進(jìn)行焊接；(3)焊接，按照設(shè)定程序，驅(qū)動組件帶動焊接裝置進(jìn)行移動，對線路板的焊點逐一進(jìn)行焊接；焊接裝置到達(dá)對應(yīng)線路板上的焊點位置，純凈且壓力恒定的氣體在電磁閥的控制下通過導(dǎo)管，氣體溫度達(dá)到或高于焊錫的熔點，保證焊錫在導(dǎo)管及被噴射時不會凝固；同時，加熱器持續(xù)加熱至焊錫的熔點并保持溫度，使焊錫保持在熔化的液態(tài)，高溫高速的恒壓空氣通過噴嘴，此時，液態(tài)的焊錫從歧管被抽入導(dǎo)管，焊錫隨著導(dǎo)管內(nèi)氣體噴出噴嘴，噴射到線路板的焊點上，冷卻后完成直插元器件的焊接；根據(jù)焊點的大小，通過開關(guān)電磁閥的通斷對氣體流量、流速的控制，就可以控制噴出的焊錫量，其相互關(guān)系可以由伯努利方程推導(dǎo)，即p1+1/2ρv12+ρgh1＝p2+1/2ρv22+ρgh2。完成一個焊點的焊接后，驅(qū)動組件帶動焊接裝置移動到下一個焊點位置進(jìn)行焊接；(4)完成焊接，完成全部焊點的焊接后，翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)帶動線路板恢復(fù)初始位置，取下完成焊接的線路板。焊接結(jié)束后，受到固定模板上模與機(jī)架之間的反力彈簧作用，彈簧力與氣缸拉力的合力使連桿機(jī)構(gòu)離開死點位置，旋轉(zhuǎn)回到初始位置(附圖2所示狀態(tài))，打開固定上模與固定下模，取下線路板。盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。