本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域,具體涉及一種電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)及電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
電子產(chǎn)品的制造過(guò)程通常屬于勞動(dòng)密集型的一項(xiàng)過(guò)程。電子產(chǎn)品可以是由電路板和插接在該電路板上的電子元器件組合而成的具有一定功能的產(chǎn)品。電子產(chǎn)品的制造過(guò)程中的工序,比如上料、插件、焊接、下料、檢測(cè)、補(bǔ)焊等等,需要大量人力來(lái)進(jìn)行重復(fù)勞動(dòng)。
對(duì)于大批量的電子產(chǎn)品的制造,現(xiàn)有技術(shù)中有一種自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)1,如圖1所示,這種自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)1包括多個(gè)專(zhuān)用設(shè)備,比如上料機(jī)11、錫膏印刷機(jī)12、接駁臺(tái)13、貼片機(jī)14、波峰焊爐15、AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))檢測(cè)機(jī)16、下料機(jī)17等等,這些功能模塊通常由傳送帶所串聯(lián),電子產(chǎn)品的原料在該傳送帶上依次經(jīng)過(guò)上述這些功能模塊,從而實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的制造。
上述這種用于大批量的電路板的制造的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的投入成本非常高,且柔性較差,只能用于種類(lèi)很少但數(shù)量很大的電子產(chǎn)品生產(chǎn),不適合中小批量的電子產(chǎn)品生產(chǎn),當(dāng)更改產(chǎn)品種類(lèi)時(shí),需要花費(fèi)很大的成本來(lái)調(diào)整各個(gè)專(zhuān)用設(shè)備的工作模式。例如,當(dāng)貼片機(jī)14因故障或者產(chǎn)品型號(hào)需要更換時(shí),需要將傳送帶與新的貼片機(jī)進(jìn)行匹配連接并進(jìn)行調(diào)試,整個(gè)過(guò)程十分復(fù)雜并且需要花費(fèi)較大的人力物力。
此外,當(dāng)檢測(cè)工位檢測(cè)到有質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)品時(shí)無(wú)法即時(shí)進(jìn)行修復(fù),而是需要將整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)停下,并從傳送帶上將有質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)品取下后進(jìn)行人工修復(fù),或做報(bào)廢處理。這樣會(huì)大大降低生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率。例如,在焊接工藝中,發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)不合格時(shí),需要將電路板取下,然后通過(guò)人工用電烙鐵去補(bǔ)焊不合格的焊點(diǎn),這需要耗費(fèi)大量的人力,并且無(wú)法保證人工焊接與機(jī)器焊接的一致性。
現(xiàn)有技術(shù)中,存在的另外一種補(bǔ)焊方式是:驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上的自動(dòng)焊接機(jī),利用自動(dòng)焊接機(jī)上的焊槍或者電烙鐵來(lái)對(duì)不合格的焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊。這是一種模擬手工焊接的補(bǔ)焊方式,在補(bǔ)焊的過(guò)程中自動(dòng)焊接機(jī)需要像人手一樣持續(xù)移動(dòng)焊槍或者電烙鐵來(lái)對(duì)不合格的焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊,整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為復(fù)雜并且效率較低。此外,由于焊槍和電烙鐵的端部具有較高的溫度,持續(xù)移動(dòng)焊槍和電烙鐵存在一定的安全隱患。
本領(lǐng)域需要一種具有高效補(bǔ)焊功能并且安全性較高的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)及電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),所述電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)具有高效的補(bǔ)焊功能并且安全性較高。
本發(fā)明的目的還在于提供一種電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,所述電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法能夠高效地、安全地對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)焊。
為實(shí)現(xiàn)所述目的的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),用于焊接電路板并在所述電路板上形成焊點(diǎn),并且對(duì)所述焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別并補(bǔ)焊,其特征在于,所述電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)包括機(jī)器人模塊、焊接模塊、焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊和控制模塊;所述焊接模塊具有高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn);所述機(jī)器人模塊包括機(jī)器人主體和末端執(zhí)行器;
所述機(jī)器人主體用于接收所述控制模塊的控制信號(hào)并移動(dòng)所述末端執(zhí)行器,所述末端執(zhí)行器用于接收所述控制模塊的控制信號(hào)并在設(shè)定區(qū)域抓取所述電路板;
所述機(jī)器人主體被設(shè)置成能夠移動(dòng)所述末端執(zhí)行器,并使所述電路板按照第一運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),從而使所述電路板被所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)焊接以形成所述焊點(diǎn);
所述焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊用于對(duì)所述焊點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)以生成焊點(diǎn)檢測(cè)信號(hào),所述控制模塊用于接收并分析所述焊點(diǎn)檢測(cè)信號(hào),從而識(shí)別所述焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn);
所述機(jī)器人主體還被設(shè)置成能夠移動(dòng)所述末端執(zhí)行器,并使所述電路板按照第二運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),從而使所述不合格焊點(diǎn)被所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)焊接而進(jìn)行補(bǔ)焊。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述焊接模塊包括選擇性波峰焊組件,所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)包括所述選擇性波峰焊組件的焊料波峰。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述末端執(zhí)行器包括第一夾爪機(jī)構(gòu),所述第一夾爪機(jī)構(gòu)用于抓取所述電路板,所述機(jī)器人主體被設(shè)置成能夠移動(dòng)所述末端執(zhí)行器,從而使得所述第一夾爪機(jī)構(gòu)能夠移動(dòng)所述電路板。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊包括第一攝像頭組件,所述第一攝像頭組件用于拍攝所述電路板的所述焊點(diǎn)并生成所述焊點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述電路板包括基板和電子元件,所述第一夾爪機(jī)構(gòu)用于抓取所述基板;所述末端執(zhí)行器還包括第二夾抓機(jī)構(gòu),所述第二夾抓機(jī)構(gòu)用于抓取所述電子元件;
所述機(jī)器人主體被設(shè)置成能夠移動(dòng)所述末端執(zhí)行器,從而使得所述第二夾爪機(jī)構(gòu)能夠移動(dòng)所述電子元件,以將所述電子元件插接到所述基板上,或者從所述基板上拔出。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述末端執(zhí)行器還包括第二攝像頭組件,所述第二攝像頭組件用于拍攝所述基板以生成插件位置信號(hào),所述控制模塊用于接收并分析所述插件位置信號(hào),從而確定所述電子元件在所述基板上的插件位置;
所述第二攝像頭組件還用于拍攝插接有所述電子元件的所述基板以生成插件檢測(cè)信號(hào),所述控制模塊用于接收并分析所述插件檢測(cè)信號(hào),從而識(shí)別元件缺失處或者元件錯(cuò)誤處。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)還包括插件支撐模塊,所述設(shè)定區(qū)域設(shè)置在所述插件支撐模塊處;所述插件支撐模塊包括插件安裝板、插件安裝支架、基板支撐件、基板定位件和基板壓緊件,所述插件安裝板可移動(dòng)地設(shè)置在所述插件安裝支架上,所述基板支撐件、基板定位件和基板壓緊件設(shè)置在所述插件安裝板的上側(cè);
所述基板支撐件用于放置被所述第一夾爪機(jī)構(gòu)抓取的所述基板,所述基板壓緊件用于壓緊固定所述基板,所述基板定位件用于與所述基板的邊緣抵靠以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述基板的定位。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)還包括元件進(jìn)料模塊,所述元件進(jìn)料模塊包括元件進(jìn)料箱,所述元件進(jìn)料箱用于放置所述電子元件;所述第二夾爪機(jī)構(gòu)被設(shè)置成能夠從所述元件進(jìn)料箱中取出或者放入所述電子元件。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)還包括上下料模塊,所述上下料模塊包括基板上料單元、成品下料單元和廢品下料單元;
所述基板上料單元用于放置所述基板,所述第一夾爪機(jī)構(gòu)被設(shè)置成能夠從所述基板上料單元中抓取并且移動(dòng)所述基板;
所述成品下料單元用于放置焊接質(zhì)量合格的所述電路板,所述第一夾爪機(jī)構(gòu)被設(shè)置成能夠抓取并且移動(dòng)焊接質(zhì)量合格的所述電路板至所述成品下料單元;
所述廢品下料單元用于放置報(bào)廢的所述電路板,所述第一夾爪機(jī)構(gòu)被設(shè)置成能夠抓取并且移動(dòng)報(bào)廢的所述電路板至所述廢品下料單元。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述機(jī)器人主體包括關(guān)節(jié)機(jī)器人,所述關(guān)節(jié)機(jī)器人包括多個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)和多個(gè)結(jié)構(gòu)臂,所述末端執(zhí)行器與所述關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出端連接。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述機(jī)器人主體包括直角坐標(biāo)機(jī)器人,所述直角坐標(biāo)機(jī)器人包括X方向運(yùn)動(dòng)組件、Y方向運(yùn)動(dòng)組件和Z方向運(yùn)動(dòng)組件,所述末端執(zhí)行器與所述X方向運(yùn)動(dòng)組件、所述Y方向運(yùn)動(dòng)組件和所述Z方向運(yùn)動(dòng)組件中的任意一個(gè)連接。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述末端執(zhí)行器包括用于固定所述電路板的支撐框體。
為實(shí)現(xiàn)所述目的的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,用于焊接電路板并在所述電路板上形成焊點(diǎn),并且對(duì)所述焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別并補(bǔ)焊,其特征在于,所述電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法包括:
B1.計(jì)算出用于焊接的第一運(yùn)動(dòng)路徑,機(jī)器人模塊移動(dòng)所述電路板并使所述電路板按照第一運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),從而使所述電路板被所述焊接模塊的高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)焊接以形成所述焊點(diǎn);
B2.對(duì)所述焊點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),從而識(shí)別所述焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn);
B3.計(jì)算出用于補(bǔ)焊的第二運(yùn)動(dòng)路徑,所述機(jī)器人模塊移動(dòng)所述電路板并使所述電路板按照第二運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),從而使所述不合格焊點(diǎn)被所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)焊接而進(jìn)行補(bǔ)焊。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述機(jī)器人模塊使所述電路板相對(duì)于所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)移動(dòng),從而使得所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)在所述電路板上形成第一焊接區(qū)域,所述焊點(diǎn)形成于所述第一焊接區(qū)域上。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,在識(shí)別所述焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn)之后,所述機(jī)器人模塊使所述電路板相對(duì)于所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)移動(dòng),從而使得所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)在所述電路板上形成第二焊接區(qū)域,所述焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn)位于所述第二焊接區(qū)域上并被所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)補(bǔ)焊。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,拍攝所述電路板的所述焊點(diǎn)以判斷所述電路板是否合格;
對(duì)于判斷結(jié)果為合格的所述電路板,則進(jìn)行成品下料;
對(duì)于判斷結(jié)果為不合格的所述電路板,則繼續(xù)判斷所述電路板的補(bǔ)焊次數(shù)是否超過(guò)設(shè)定值;如果所述補(bǔ)焊次數(shù)沒(méi)有超過(guò)設(shè)定值,則進(jìn)行補(bǔ)焊,并且記錄補(bǔ)焊次數(shù);如果所述補(bǔ)焊次數(shù)超過(guò)設(shè)定值,則進(jìn)行廢品下料。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述焊接模塊包括選擇性波峰焊組件,所述高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)包括所述選擇性波峰焊組件的焊料波峰。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法還包括:所述機(jī)器人模塊將電子元件插接到基板上,以形成用于焊接的所述電路板。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,在所述基板上設(shè)置位置標(biāo)記,拍攝所述基板的所述位置標(biāo)記以確定所述電子元件在所述基板上的插件位置。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,拍攝插接有所述電子元件的所述基板以判斷用于焊接的所述電路板是否存在元件缺失處或者元件錯(cuò)誤處;
對(duì)于判斷結(jié)果為存在所述元件缺失處的所述電路板,則繼續(xù)判斷是否能夠修復(fù)所述元件缺失處;如果所述元件缺失處能夠被修復(fù),則所述機(jī)器人模塊將所述電子元件插接到所述元件缺失處;如果所述元件缺失處不能夠被修復(fù),則進(jìn)行廢品下料;
對(duì)于判斷結(jié)果為存在所述元件錯(cuò)誤處的所述電路板,則繼續(xù)判斷是否能夠修復(fù)所述元件錯(cuò)誤處;如果所述元件錯(cuò)誤處能夠被修復(fù),則所述機(jī)器人模塊先將所述元件錯(cuò)誤處的所述電子元件拔出,再將另一個(gè)所述電子元件插接到所述元件錯(cuò)誤處;如果所述元件錯(cuò)誤處不能夠被修復(fù),則進(jìn)行廢品下料;
對(duì)于判斷結(jié)果為不存在所述元件缺失處及所述元件錯(cuò)誤處的所述電路板,則進(jìn)行所述焊接。
所述的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述機(jī)器人模塊先抓取所述電路板,再移動(dòng)所述電路板。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),包括機(jī)器人模塊、焊接模塊和焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊,焊接模塊具有高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)。機(jī)器人模塊能夠移動(dòng)電路板并電路板與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸而形成焊點(diǎn);焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊能夠識(shí)別焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn);機(jī)器人模塊能夠移動(dòng)電路板并使不合格焊點(diǎn)與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸而進(jìn)行補(bǔ)焊。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的通過(guò)移動(dòng)焊槍和電烙鐵進(jìn)行補(bǔ)焊的自動(dòng)焊接機(jī),本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)保持靜止,而電路板則被機(jī)器人移動(dòng)至與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸。
由于電路板相對(duì)于高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)是可活動(dòng)的,因此只需要改變電路板相對(duì)于高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑,就能實(shí)現(xiàn)電路板與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)之間接觸區(qū)域的調(diào)整,從而使所有焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn)能夠與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)焊,并且避免合格的焊點(diǎn)再次與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸。由于電路板的體積小,重量輕,其相對(duì)于高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑改變起來(lái)較為容易,所以接觸區(qū)域的調(diào)整過(guò)程也易于實(shí)現(xiàn)。又因?yàn)檠a(bǔ)焊的過(guò)程中需要調(diào)整電路板與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)的接觸區(qū)域,而本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的上述接觸區(qū)域的調(diào)整過(guò)程易于實(shí)現(xiàn),所以本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)相較于現(xiàn)有技術(shù)具有更加高效的補(bǔ)焊功能。此外,在本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)中,高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)保持靜止,也大大提高了補(bǔ)焊過(guò)程中的安全性。本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,能夠高效地、安全地對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)焊。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯,其中:
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)的示意圖;
圖2為本發(fā)明中電路板的示意圖;
圖3為本發(fā)明中電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的俯視圖;
圖4為本發(fā)明中電路板上的焊點(diǎn)的示意圖;
圖5為本發(fā)明中電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的示意圖;
圖6為本發(fā)明中末端執(zhí)行器的示意圖;
圖7為本發(fā)明中元件進(jìn)料模塊的示意圖;
圖8為本發(fā)明中插件支撐模塊的示意圖;
圖9為本發(fā)明中電路板的基板放置在插件支撐模塊上的示意圖;
圖10為本發(fā)明中基板上位置標(biāo)記的示意圖;
圖11為本發(fā)明中第一攝像頭組件的示意圖;
圖12為本發(fā)明中上下料模塊的示意圖;
圖13為本發(fā)明中焊接模塊的示意圖;
圖14為本發(fā)明中電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法的流程圖;
圖15為本發(fā)明中第一焊接區(qū)域的示意圖;
圖16為本發(fā)明中第二焊接區(qū)域的示意圖;
圖17為本發(fā)明具有一個(gè)焊接模塊的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的示意圖;
圖18為本發(fā)明中電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的示意圖;
圖19為本發(fā)明中具有多個(gè)焊接模塊的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的示意圖;
圖20為本發(fā)明中直角坐標(biāo)機(jī)器人的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類(lèi)似推廣、演繹,因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
需要注意的是,圖1至圖20均僅作為示例,其并非是按照等比例的條件繪制的,并且不應(yīng)該以此作為對(duì)本發(fā)明實(shí)際要求的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。
如圖3、17、18、19所示,本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),不同于圖1中的現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)1,本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)以機(jī)器人模塊3為核心,多個(gè)功能模塊設(shè)置在機(jī)器人模塊3的周?chē)?,機(jī)器人模塊3代替了自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)1中傳送帶的功能,能夠起到移動(dòng)電子產(chǎn)品的作用。
通常,電子產(chǎn)品可以是如圖2所示的電路板2,電路板2包括基板20和電子元件21。基板20上開(kāi)設(shè)有用于插接電子元件21的通孔。電子元件21可以是具有引腳的電阻、電容等原件。電子元件21的引腳插接到基板20的通孔上后,再對(duì)該通孔處進(jìn)行焊接形成焊點(diǎn)5。
如圖2和圖4所示,焊點(diǎn)5中包括合格焊點(diǎn)501和不合格焊點(diǎn)502,焊點(diǎn)5的合格與否可以由焊點(diǎn)5的形狀、高度、面積等評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)確定。對(duì)于不合格焊點(diǎn)502,通常需要進(jìn)行補(bǔ)焊。在現(xiàn)有技術(shù)中,補(bǔ)焊可通過(guò)電烙鐵由人工完成,或者通過(guò)自動(dòng)焊接機(jī)來(lái)模擬人工焊接的方式來(lái)完成。本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),則是通過(guò)機(jī)器人模塊3來(lái)移動(dòng)電路板2來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程以及補(bǔ)焊過(guò)程。
繼續(xù)參考圖3、13、17、18、19、20,電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)包括機(jī)器人模塊3、焊接模塊4、焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊8和控制模塊;焊接模塊4具有高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401;機(jī)器人模塊3包括機(jī)器人主體31和末端執(zhí)行器30。
控制模塊可以是與機(jī)器人模塊3、焊接模塊4和焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊8電性連接的微型計(jì)算機(jī)、PLC控制器、工業(yè)用單片機(jī)等等??刂颇K可以包括存儲(chǔ)單元、計(jì)算單元、輸入單元和輸出單元。通過(guò)該輸入單元,存儲(chǔ)單元可以獲得并存儲(chǔ)機(jī)器人模塊3、焊接模塊4、焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊8和其他設(shè)定區(qū)域的在同一個(gè)三維坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)信息,還可以以運(yùn)動(dòng)方程的形式存儲(chǔ)機(jī)器人主體31和末端執(zhí)行器30的運(yùn)動(dòng)方式。這樣,在具有上述坐標(biāo)信息和運(yùn)動(dòng)方程的情況下,控制模塊的計(jì)算單元能夠計(jì)算并產(chǎn)生控制信號(hào),并通過(guò)輸出單元傳遞給機(jī)器人模塊3的機(jī)器人主體31和末端執(zhí)行器30。控制模塊還可以用來(lái)控制焊接模塊4的高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401的溫度及焊料供給量的大小。
機(jī)器人主體31接收控制模塊的控制信號(hào),并按照控制信號(hào)規(guī)定的運(yùn)動(dòng)方式來(lái)移動(dòng)末端執(zhí)行器30,末端執(zhí)行器30接收控制模塊的控制信號(hào)并按照控制信號(hào)規(guī)定的預(yù)先設(shè)定的運(yùn)動(dòng)方式在設(shè)定區(qū)域抓取電路板2。
機(jī)器人主體31被設(shè)置成能夠移動(dòng)末端執(zhí)行器30,并使電路板2按照第一運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),從而使電路板2被高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401焊接以形成焊點(diǎn)5。第一運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng)可以是上述三維坐標(biāo)系內(nèi)的一條曲線(xiàn),該曲線(xiàn)可由三維坐標(biāo)系內(nèi)的第一曲線(xiàn)方程來(lái)表示,該第一曲線(xiàn)方程可通過(guò)控制模塊的計(jì)算單元結(jié)合電路板2上電子元件21的位置及焊接需求計(jì)算得出??刂颇K的存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)有該第一曲線(xiàn)方程,控制模塊能夠根據(jù)該第一曲線(xiàn)方程來(lái)生成機(jī)器人主體31和末端執(zhí)行器30的運(yùn)動(dòng)方式,從而使得電路板2能夠按照第一運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),在移動(dòng)的過(guò)程中與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401提供的高溫液態(tài)焊料接觸形成如圖15所示第一焊接區(qū)域51,焊點(diǎn)5形成于第一焊接區(qū)域51上。
焊點(diǎn)5的形成位置,即第一焊接區(qū)域51,與預(yù)設(shè)的形成區(qū)域相關(guān),而預(yù)設(shè)的形成區(qū)域與焊接需求相關(guān),預(yù)設(shè)的形成區(qū)域可通過(guò)坐標(biāo)表示。計(jì)算第一運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)需要考慮第一焊接區(qū)域51的預(yù)設(shè)的形成區(qū)域。如圖10所示,可以通過(guò)在基板20上設(shè)置位置標(biāo)記201來(lái)確定第一焊接區(qū)域51的預(yù)設(shè)的形成區(qū)域。第一運(yùn)動(dòng)路徑應(yīng)該使得電路板2運(yùn)動(dòng)時(shí),形成的第一焊接區(qū)域51滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的形成區(qū)域的要求。
焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊8用于對(duì)焊點(diǎn)5進(jìn)行檢測(cè)以生成焊點(diǎn)檢測(cè)信號(hào),控制模塊用于接收并分析焊點(diǎn)檢測(cè)信號(hào),從而識(shí)別焊點(diǎn)5中的不合格焊點(diǎn)502。可選地,焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊8可以包括第一攝像頭組件80a,第一攝像頭組件80a用于拍攝電路板2的焊點(diǎn)5并生成焊點(diǎn)檢測(cè)信號(hào),例如圖像信號(hào),控制模塊的輸入單元能夠接收該圖像信號(hào)并將該圖像信號(hào)傳遞至控制模塊的計(jì)算單元。控制模塊的存儲(chǔ)單元還可以存儲(chǔ)有焊點(diǎn)5合格與否的判斷標(biāo)準(zhǔn),控制模塊的計(jì)算單元可以依據(jù)該判斷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接收的圖像信號(hào)進(jìn)行比對(duì)來(lái)識(shí)別焊點(diǎn)5中的不合格焊點(diǎn)502。第一攝像頭組件80a可以是自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)組件。如圖11所示,第一攝像頭組件80a包括外部相機(jī)801、外部相機(jī)鏡頭802、外部相機(jī)光源803和外部相機(jī)安裝板804。外部相機(jī)安裝板804實(shí)現(xiàn)插件檢測(cè)支架9與外部相機(jī)801、外部相機(jī)光源803之間的聯(lián)接;外部相機(jī)鏡頭802安裝在外部相機(jī)801上,外部相機(jī)光源803、外部相機(jī)鏡頭802和外部相機(jī)801一起完成照片的拍攝。
機(jī)器人主體31還被設(shè)置成能夠移動(dòng)末端執(zhí)行器30,并使電路板2按照第二運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),從而使不合格焊點(diǎn)502被高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401焊接而進(jìn)行補(bǔ)焊。第二運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng)可以是上述三維坐標(biāo)系內(nèi)的另外一條曲線(xiàn),該曲線(xiàn)可由三維坐標(biāo)系內(nèi)的第二曲線(xiàn)方程來(lái)表示。第二曲線(xiàn)方程可以由控制模塊的計(jì)算模塊根據(jù)不合格焊點(diǎn)502在電路板2上的分布位置來(lái)計(jì)算確定。電路板2按照第二運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),在移動(dòng)的過(guò)程中與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401提供的高溫液態(tài)焊料接觸形成如圖16所示的第二焊接區(qū)域51。第二焊接區(qū)域52的特點(diǎn)是在包含所有不合格焊點(diǎn)502的基礎(chǔ)上,不包括或者包含最少的合格焊點(diǎn)501。第二焊接區(qū)域52內(nèi)的不合格焊點(diǎn)502在與高溫液態(tài)焊料接觸后被補(bǔ)焊。
可選地,如圖13所示,焊接模塊4包括選擇性波峰焊組件,高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401包括選擇性波峰焊組件的焊料波峰。焊料波峰由高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401處向上涌出的高溫液態(tài)焊料形成。機(jī)器人模塊3能夠移動(dòng)電路板2并使電路板2的焊接面與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401的焊料波峰接觸,實(shí)現(xiàn)焊接和補(bǔ)焊過(guò)程。焊接模塊4還可以包括高溫液態(tài)焊料輸送管道。高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401還可以包括高溫液態(tài)焊料輸送管道的端口,該輸送管道豎直設(shè)置,高溫液態(tài)焊料向上持續(xù)輸送高溫液態(tài)焊料,使得高溫液態(tài)焊料從高溫液態(tài)焊料輸送管道的端口持續(xù)向上噴出并回落至特定地點(diǎn)。高溫液態(tài)焊料可以是被加熱至熔融狀態(tài)的焊錫。
可選地,如圖3和圖6所示,末端執(zhí)行器30包括第一夾爪機(jī)構(gòu)30a,第一夾爪機(jī)構(gòu)30a用于抓取電路板2,機(jī)器人主體31被設(shè)置成能夠移動(dòng)末端執(zhí)行器30,從而使得第一夾爪機(jī)構(gòu)30a能夠移動(dòng)電路板2??蛇x地,第一夾爪機(jī)構(gòu)30a用于抓取基板20。末端執(zhí)行器30還包括第二夾抓機(jī)構(gòu)30b,第二夾抓機(jī)構(gòu)30b用于抓取電子元件21;機(jī)器人主體31被設(shè)置成能夠移動(dòng)末端執(zhí)行器30,從而使得第二夾爪機(jī)構(gòu)30b能夠移動(dòng)電子元件21,以將電子元件21插接到基板20上,或者從基板20上拔出。機(jī)器人主體31包括關(guān)節(jié)機(jī)器人,關(guān)節(jié)機(jī)器人包括多個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)311和多個(gè)結(jié)構(gòu)臂312,末端執(zhí)行器30與關(guān)節(jié)電機(jī)311的輸出端連接。關(guān)節(jié)電機(jī)311用于驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器30運(yùn)動(dòng)。
可選地,末端執(zhí)行器30還包括第二攝像頭組件30c,第二攝像頭組件30c用于拍攝基板20以確定電子元件21在基板20上的插件位置以生成插件位置信號(hào),控制模塊的輸入單元能夠接收并分析插件位置信號(hào),從而確定電子元件21在基板20上的插件位置;如圖10所示,插件位置的確定可通過(guò)在基板20上設(shè)置位置標(biāo)記201來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二攝像頭組件30c還用于拍攝插接有電子元件21的基板20以生成插件檢測(cè)信號(hào),控制模塊用于接收并分析插件檢測(cè)信號(hào),從而識(shí)別元件缺失處202或者元件錯(cuò)誤處203。如圖2所示,元件缺失處202是指在某一次插件過(guò)程結(jié)束后,沒(méi)有被插件電子元件21的基板20的通孔處;元件錯(cuò)誤處203是指在某一次插件過(guò)程結(jié)束后,插接有錯(cuò)誤電子元件21的基板20的通孔處。第二攝像頭組件30c對(duì)元件缺失處202或者元件錯(cuò)誤處203的識(shí)別可采用對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行模板匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二攝像頭組件30c包括手部相機(jī)光源307、手部相機(jī)鏡頭308和手部相機(jī)309。手部相機(jī)鏡頭308固定在手部相機(jī)309上,手部相機(jī)光源307、手部相機(jī)鏡頭308和手部相機(jī)309一起完成照片的拍攝。
繼續(xù)參考圖6,末端執(zhí)行器30還包括轉(zhuǎn)接塊301。第一夾爪機(jī)構(gòu)30a、第二夾抓機(jī)構(gòu)30b和第二攝像頭組件30c設(shè)置在轉(zhuǎn)接塊301上,轉(zhuǎn)接塊301用于與機(jī)器人主體31連接。機(jī)器人主體31可以使轉(zhuǎn)接塊301旋轉(zhuǎn),從而調(diào)整第一夾爪機(jī)構(gòu)30a和第二夾抓機(jī)構(gòu)30b的位置。
第二夾抓機(jī)構(gòu)30b包括滑移缸304、元件夾持手指305和元件夾爪306。元件夾爪306固定在元件夾持手指305上,元件夾持手指305固定在滑移缸304上,通過(guò)元件夾持手指305的張開(kāi)與閉合實(shí)現(xiàn)元件夾爪306對(duì)電子元件21的松開(kāi)與夾緊,通過(guò)滑移缸304的伸出與收回實(shí)現(xiàn)電子元件21的抓取與電子元件21在基板20上的插入與拔出。
第一夾爪機(jī)構(gòu)30a包括電路板夾爪302和電路板夾持手指303。電路板夾爪302固定在電路板夾持手指303上,通過(guò)電路板夾持手指303的張開(kāi)與閉合實(shí)現(xiàn)電路板夾爪302對(duì)電路板2的松開(kāi)與夾緊。
可選地,如圖7、8、9所示,電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)還包括插件支撐模塊7,設(shè)定區(qū)域設(shè)置在插件支撐模塊7處;插件支撐模塊7包括插件安裝板701、插件安裝支架705、基板支撐件704、基板定位件703和基板壓緊件702,插件安裝板701可移動(dòng)地設(shè)置在插件安裝支架705上,基板支撐件704、基板定位件703和基板壓緊件702設(shè)置在插件安裝板701的上側(cè);基板支撐件704用于放置被第一夾爪機(jī)構(gòu)30a抓取的基板20,基板定位件703用于基板20放置時(shí)的精確定位,基板壓緊件702用于壓緊固定基板20。插件支撐模塊7以及設(shè)定區(qū)域的坐標(biāo)可預(yù)先存儲(chǔ)在控制模塊的存儲(chǔ)單元中。插件安裝支架705上可以設(shè)置有滑槽,插件安裝板701能夠沿該滑槽進(jìn)行滑動(dòng)以調(diào)整基板20的位置。
可選地,如圖7所示,電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)還包括元件進(jìn)料模塊6,元件進(jìn)料模塊6包括元件進(jìn)料箱601,元件進(jìn)料箱601用于放置電子元件21;第二夾爪機(jī)構(gòu)30b被設(shè)置成能夠從元件進(jìn)料箱601中取出或者放入電子元件21。元件進(jìn)料模塊6的坐標(biāo)可預(yù)先存儲(chǔ)在控制模塊的存儲(chǔ)單元中。
可選地,如圖12所示,電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)還包括上下料模塊9,上下料模塊9包括基板上料單元901、成品下料單元902和廢品下料單元903;基板上料單元901用于放置基板20,第一夾爪機(jī)構(gòu)30a被設(shè)置成能夠從基板上料單元901中抓取并且移動(dòng)基板20;成品下料單元902用于放置焊接質(zhì)量合格的電路板2,第一夾爪機(jī)構(gòu)30a被設(shè)置成能夠抓取并且移動(dòng)焊接質(zhì)量合格的電路板2至成品下料單元902;廢品下料單元903用于放置報(bào)廢的電路板2,第一夾爪機(jī)構(gòu)30a被設(shè)置成能夠抓取并且移動(dòng)報(bào)廢的電路板2至廢品下料單元903。上料單元901、成品下料單元902和廢品下料單元903坐標(biāo)可預(yù)先存儲(chǔ)在控制模塊的存儲(chǔ)單元中。上料單元901、成品下料單元902和廢品下料單元903均包括多組凹槽結(jié)構(gòu)。多組凹槽結(jié)構(gòu)中的每一組均包括在同一高度且開(kāi)口相對(duì)的兩個(gè)凹槽。多組凹槽結(jié)構(gòu)中的每一組可用于放置電路板2或基板20。多組凹槽結(jié)構(gòu)中的每一組均具有坐標(biāo),根據(jù)該坐標(biāo)可實(shí)現(xiàn)第一夾爪機(jī)構(gòu)30a對(duì)電路板2或基板20的準(zhǔn)確、連續(xù)取放。
繼續(xù)參考圖3、17、18、19,本發(fā)明中機(jī)器人主體31的形式包括多種,如各種形式的關(guān)節(jié)機(jī)器人,關(guān)節(jié)機(jī)器人包括多個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)311和多個(gè)結(jié)構(gòu)臂312,末端執(zhí)行器30與關(guān)節(jié)電機(jī)311的輸出端連接。具體地,機(jī)器人主體31可以是六軸機(jī)器人、SCARA機(jī)器人或者如圖19、20所示的直角坐標(biāo)機(jī)器人。
當(dāng)電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)僅需要焊接或補(bǔ)焊時(shí),可以采取如圖17所示的布局方式,僅保留機(jī)器人模塊3、上下料模塊9、焊接模塊4和焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊8。
當(dāng)電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)僅需要焊接或補(bǔ)焊且焊接或補(bǔ)焊需要較長(zhǎng)時(shí)間時(shí),可以采取如圖19的布局方式,相比圖17中的布局方式,焊接模塊4的數(shù)量為多個(gè),每個(gè)焊接模塊4如圖20所示。
相比圖13所示的機(jī)器人模塊3,圖20中,機(jī)器人模塊3可以安裝在焊接模塊4上,機(jī)器人模塊3包括機(jī)器人主體31和末端執(zhí)行器30。機(jī)器人主體31為直角坐標(biāo)機(jī)器人,直角坐標(biāo)機(jī)器人用于驅(qū)動(dòng)電路板2進(jìn)行XYZ方向上的運(yùn)動(dòng)。
直角坐標(biāo)機(jī)器人包括X方向運(yùn)動(dòng)組件313、Y方向運(yùn)動(dòng)組件314和Z方向運(yùn)動(dòng)組件315。末端執(zhí)行器30可以與X方向運(yùn)動(dòng)組件313、Y方向運(yùn)動(dòng)組件314和Z方向運(yùn)動(dòng)組件315中的任意一個(gè)連接,并且能夠在X方向運(yùn)動(dòng)組件313、Y方向運(yùn)動(dòng)組件314和Z方向運(yùn)動(dòng)組件315聯(lián)合運(yùn)動(dòng)的帶動(dòng)下進(jìn)行三維空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。X方向運(yùn)動(dòng)組件313、Y方向運(yùn)動(dòng)組件314和Z方向運(yùn)動(dòng)組件315可以同時(shí)運(yùn)動(dòng),也可以一個(gè)運(yùn)動(dòng)到位后,另外一個(gè)再開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。
末端執(zhí)行器30可以具有用于固定電路板2的支撐框體。經(jīng)過(guò)插件工序的電路板2,可以由人工放置在該支撐框體上,也可以由圖19中的運(yùn)輸機(jī)器人R從設(shè)定地點(diǎn)抓取后再放置在該支撐框體上。焊接及補(bǔ)焊工序可在末端執(zhí)行器30的支撐框體的帶動(dòng)下完成。支撐框體上通常為矩形框狀,電路板2的邊緣支撐并且固定在支撐框體上。
電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)還可以包括如圖19所示的運(yùn)輸機(jī)器人R,來(lái)與上述具有直角坐標(biāo)機(jī)器人的機(jī)器人模塊3形成配合。運(yùn)輸機(jī)器人R能夠移動(dòng)電路板2并選擇當(dāng)前空閑的焊接模塊4(焊接模塊4的空閑與否可由設(shè)置在焊接模塊4上的傳感器反饋至控制模塊,控制模塊再控制運(yùn)輸機(jī)器人R運(yùn)動(dòng)),并將電路板2放入安裝在該焊接模塊4上的機(jī)器人模塊3的末端執(zhí)行器30的套狀本體中。機(jī)器人主體31的X方向運(yùn)動(dòng)組件313、Y方向運(yùn)動(dòng)組件314和Z方向運(yùn)動(dòng)組件315聯(lián)合運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)末端執(zhí)行器30的套狀本體運(yùn)動(dòng),從而使電路板2的焊接面與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401的焊料波峰接觸,實(shí)現(xiàn)焊接或者補(bǔ)焊過(guò)程。當(dāng)焊接或補(bǔ)焊需要較長(zhǎng)時(shí)間時(shí),這樣的設(shè)置可以提高生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能并且提高焊接精度。
圖14示出了本發(fā)明提供的一種電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法。該電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法包括方框B內(nèi)的焊接及補(bǔ)焊步驟。具體地,電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法包括:
B1.計(jì)算出用于焊接的第一運(yùn)動(dòng)路徑,機(jī)器人模塊3移動(dòng)電路板2,并且使電路板2按照第一運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),從而使電路板2被焊接模塊4的高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401焊接以形成焊點(diǎn)5;
B2.對(duì)焊點(diǎn)5進(jìn)行檢測(cè),從而識(shí)別焊點(diǎn)5中的不合格焊點(diǎn)502;
B3.計(jì)算出用于補(bǔ)焊的第二運(yùn)動(dòng)路徑,機(jī)器人模塊3移動(dòng)電路板2,并使電路板2按照第二運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),從而使不合格焊點(diǎn)502被高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401焊接而進(jìn)行補(bǔ)焊。
其中,步驟B1為焊接步驟。具體地,機(jī)器人模塊3可以使電路板2按照第一運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)于高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401移動(dòng),從而使得高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401在電路板2上形成第一焊接區(qū)域51,焊點(diǎn)5形成于第一焊接區(qū)域51上。第一運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng)可以是三維坐標(biāo)系內(nèi)的一條曲線(xiàn),該曲線(xiàn)可由三維坐標(biāo)系內(nèi)的第一曲線(xiàn)方程來(lái)表示。電路板2按照第一運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng),在移動(dòng)的過(guò)程中與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401提供的高溫液態(tài)焊料接觸形成如圖15所示第一焊接區(qū)域51,焊點(diǎn)5形成于第一焊接區(qū)域51上。
圖15示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的第一焊接區(qū)域51。以選擇性波峰焊組件的焊料波峰為例,機(jī)器人模塊3在移動(dòng)電路板2的過(guò)程中,使得電路板2的焊接面與焊料波峰接觸并且相對(duì)運(yùn)動(dòng),該相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以是滑動(dòng)或者上下運(yùn)動(dòng),焊料波峰的液態(tài)焊料在電路板2的焊接面上掃過(guò)的區(qū)域即為第一焊接區(qū)域51,焊點(diǎn)5形成于第一焊接區(qū)域51上,包括合格焊點(diǎn)501和不合格焊點(diǎn)502。不合格焊點(diǎn)502需要被識(shí)別及補(bǔ)焊。
步驟B2為焊接質(zhì)量檢查步驟。步驟B2包括:子步驟B201,即判斷是否存在不合格焊點(diǎn)502;子步驟B202,即判斷補(bǔ)焊次數(shù)是否超過(guò)設(shè)定值。
在子步驟B201中,拍攝電路板2的焊點(diǎn)5以判斷電路板2是否合格;對(duì)于判斷結(jié)果為合格(即不存在不合格焊點(diǎn))的電路板2,則進(jìn)行成品下料(步驟B5);對(duì)于判斷結(jié)果為不合格(即存在不合格焊點(diǎn))的電路板2,則記錄焊點(diǎn)5中的不合格焊點(diǎn)502的編號(hào)。
在子步驟B202中,判斷電路板2或者不合格焊點(diǎn)502的補(bǔ)焊次數(shù)是否超過(guò)設(shè)定值;如果補(bǔ)焊次數(shù)沒(méi)有超過(guò)設(shè)定值,則允許進(jìn)行補(bǔ)焊,并且記錄補(bǔ)焊次數(shù);如果補(bǔ)焊次數(shù)超過(guò)設(shè)定值,則進(jìn)行廢品下料(步驟B4)。
步驟B3為補(bǔ)焊步驟。具體地,首先根據(jù)不合格焊點(diǎn)502的編號(hào),計(jì)算出用于補(bǔ)焊的第二運(yùn)動(dòng)路徑,然后機(jī)器人模塊3可以使電路板2按照第二運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)于高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401移動(dòng),從而使得高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401在電路板2上形成第二焊接區(qū)域52,焊點(diǎn)5中的不合格焊點(diǎn)502位于第二焊接區(qū)域52上并被高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)401補(bǔ)焊。
圖16示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的第二焊接區(qū)域52。位于第二焊接區(qū)域52的三個(gè)不合格焊點(diǎn)502的位置在子步驟B201中被記錄。根據(jù)這三個(gè)不合格焊點(diǎn)502的位置,電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的控制模塊計(jì)算得出第二運(yùn)動(dòng)路徑,機(jī)器人模塊3按照第二運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng)電路板2,使得電路板2的焊接面與焊料波峰接觸并且相對(duì)運(yùn)動(dòng),該相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以是滑動(dòng)或者上下運(yùn)動(dòng)。由于第二運(yùn)動(dòng)路徑與第一運(yùn)動(dòng)路徑不同,所以焊料波峰的液態(tài)焊料在電路板2的焊接面上掃過(guò)的區(qū)域,即第二焊接區(qū)域52,與第一焊接區(qū)域51也不同。第二焊接區(qū)域52在包含所有不合格焊點(diǎn)502的基礎(chǔ)上,不包含或者包含最少的合格焊點(diǎn)501。第二焊接區(qū)域52內(nèi)的不合格焊點(diǎn)502在與焊料波峰接觸后被補(bǔ)焊。
由于第二焊接區(qū)域52包含最少的合格焊點(diǎn)501,所以在補(bǔ)焊時(shí),對(duì)合格焊點(diǎn)501的影響會(huì)降到最低。
B4為廢品下料步驟。具體地,機(jī)器人主體31帶著報(bào)廢的電路板2運(yùn)動(dòng)到廢品下料單元903中;電路板夾持手指303張開(kāi)、電路板夾爪302松開(kāi)報(bào)廢的電路板2;機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30離開(kāi)廢品下料單元903,完成廢品下料;
B5為成品下料步驟。具體地,機(jī)器人主體31帶著合格的電路板2運(yùn)動(dòng)到成品下料單元902中;電路板夾持手指303張開(kāi)、電路板夾爪302松開(kāi)合格的電路板2;機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30離開(kāi)成品下料單元902,完成成品下料;
繼續(xù)參考圖14,本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法還包括方框A內(nèi)的插件步驟。插件步驟可通過(guò)機(jī)器人模塊3將電路板2的電子元件21插接到電路板2的基板20上來(lái)實(shí)現(xiàn)。插件完成后的形成的電路板2用于進(jìn)行方框B內(nèi)的焊接及補(bǔ)焊步驟。
圖14中方框A內(nèi)的插件步驟包括:
A1:基板上料。具體地,機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30進(jìn)入基板上料單元901;電路板夾持手指303閉合,電路板夾爪302夾緊基板20;機(jī)器人主體31帶動(dòng)基板20離開(kāi)基板上料單元901,完成基板上料。
A2:基板支撐。具體地,機(jī)器人主體31帶動(dòng)基板20運(yùn)動(dòng)到插件安裝板701的上方,并將基板20放入到基板支撐件704上;電路板夾持手指303松開(kāi),機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30向上運(yùn)動(dòng)離開(kāi)插件支撐模塊7;基板壓緊件702壓緊基板20。基板壓緊件702可由氣缸驅(qū)動(dòng)。
A3:計(jì)算插件及焊盤(pán)位置。具體地,機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30運(yùn)動(dòng),使得手部相機(jī)309能夠拍攝到基板20上的位置標(biāo)記201的照片;手部相機(jī)309能夠?qū)⑽恢脴?biāo)記201的圖像信號(hào)傳輸給電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的控制模塊,控制模塊計(jì)算出待插入的電子元件21對(duì)應(yīng)的基板20上的插件及焊盤(pán)位置。
A4:抓取待插入的電子元件。具體地,機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30運(yùn)動(dòng)到元件進(jìn)料模塊6的上方;滑移缸304伸出,元件夾持手指305閉合,元件夾爪306夾緊待插入的電子元件21;滑移缸304收回,元件夾爪306將待插入的電子元件21從元件進(jìn)料箱601中拿出。
A5:插件步驟。機(jī)器人主體31帶動(dòng)待插入的電子元件21運(yùn)動(dòng)到基板20的對(duì)應(yīng)插件位置(孔位)的上方;滑移缸304伸出,將電子元件21插入到基板20的插件位置孔位中;元件夾持手指305松開(kāi),機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30離開(kāi)插件支撐模塊7,完成電子元件21的插入。
A6:插件質(zhì)量檢查。步驟A6包括:子步驟A601,即檢查電路板2表面是否存在元件缺失處202或元件錯(cuò)誤處203;子步驟A602,即判斷元件缺失處202或元件錯(cuò)誤處203能否修復(fù);以及子步驟A603,修復(fù)元件缺失處202或元件錯(cuò)誤處203。
在子步驟A601中,根據(jù)機(jī)器人模塊3的末端執(zhí)行器30的第二攝像頭組件30c拍攝的插接有電子元件21的基板20,來(lái)判斷用于焊接的電路板2是否存在元件缺失處202或者元件錯(cuò)誤處203。
在子步驟A602中,對(duì)于判斷結(jié)果為存在元件缺失處202的電路板2,則繼續(xù)判斷是否能夠修復(fù)元件缺失處202;如果元件缺失處202能夠被修復(fù),則允許機(jī)器人模塊3對(duì)元件缺失處202進(jìn)行修復(fù);如果元件缺失處202不能夠被修復(fù),則進(jìn)行廢品下料(步驟A8)。
對(duì)于判斷結(jié)果為存在元件錯(cuò)誤處203的電路板2,則繼續(xù)判斷是否能夠修復(fù)元件錯(cuò)誤處203;如果元件缺失處203能夠被修復(fù),則允許機(jī)器人模塊3對(duì)元件錯(cuò)誤處203進(jìn)行修復(fù);如果元件錯(cuò)誤處203不能夠被修復(fù),則進(jìn)行廢品下料(步驟B4)。
在子步驟A603中,機(jī)器人模塊3將電子元件21插接到元件缺失處202,以對(duì)元件缺失處202進(jìn)行修復(fù);機(jī)器人模塊3先將元件錯(cuò)誤處203的電子元件21拔出,再將另一個(gè)電子元件21插接到元件錯(cuò)誤處203,以對(duì)元件錯(cuò)誤處203進(jìn)行修復(fù)。
A7:取出插件質(zhì)量合格的電路板。若子步驟A601中判斷的結(jié)果為不存在元件缺失處202或者元件錯(cuò)誤處203,那么電路板壓緊缸702松開(kāi)電路板2;機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30運(yùn)動(dòng)到插件支撐模塊7上方;電路板夾持手指303閉合,電路板夾爪302夾緊電路板2;機(jī)器人主體31帶動(dòng)電路板2從插件支撐模塊7中運(yùn)動(dòng)出來(lái),從而取出插件質(zhì)量合格的電路板2,以供方框B中的焊接步驟使用。
A8:廢品下料。若子步驟A602中判斷元件錯(cuò)誤處203不能被修復(fù),那么基板壓緊件702松開(kāi)電路板2;機(jī)器人主體31帶動(dòng)末端執(zhí)行器30運(yùn)動(dòng)到插件支撐模塊7上方;電路板夾持手指303閉合,電路板夾爪302夾緊電路板2;機(jī)器人主體31帶動(dòng)電路板2從插件支撐模塊7中運(yùn)動(dòng)出來(lái),從而取出插件質(zhì)量不合格的電路板2,進(jìn)行廢品下料。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),包括機(jī)器人模塊、焊接模塊和焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊,焊接模塊具有高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)。機(jī)器人模塊能夠移動(dòng)電路板并電路板與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸而形成焊點(diǎn);焊接質(zhì)量檢測(cè)模塊能夠識(shí)別焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn);機(jī)器人模塊能夠移動(dòng)電路板并使不合格焊點(diǎn)與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸而進(jìn)行補(bǔ)焊。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的通過(guò)移動(dòng)焊槍和電烙鐵進(jìn)行補(bǔ)焊的自動(dòng)焊接機(jī),本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn),其高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)保持靜止,而電路板則被機(jī)器人移動(dòng)至與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸。
由于電路板相對(duì)于高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)是可活動(dòng)的,因此只需要改變電路板相對(duì)于高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑,就能實(shí)現(xiàn)電路板與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)之間接觸區(qū)域的調(diào)整,從而使所有焊點(diǎn)中的不合格焊點(diǎn)能夠與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)焊,并且避免合格的焊點(diǎn)再次與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)接觸。由于電路板的體積小,重量輕,其相對(duì)于高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑改變起來(lái)較為容易,所以接觸區(qū)域的調(diào)整過(guò)程也易于實(shí)現(xiàn)。又因?yàn)檠a(bǔ)焊的過(guò)程中需要調(diào)整電路板與高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)的接觸區(qū)域,而本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的上述接觸區(qū)域的調(diào)整過(guò)程易于實(shí)現(xiàn),所以本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)相較于現(xiàn)有技術(shù)具有更加高效的補(bǔ)焊功能。此外,在本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)中,高溫液態(tài)焊料供給點(diǎn)保持靜止,也大大提高了補(bǔ)焊過(guò)程中的安全性。本發(fā)明提供的電子產(chǎn)品生產(chǎn)方法,能夠高效地、安全地對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)焊。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上,但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以做出可能的變動(dòng)和修改,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾,均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。