全文摘要
一种PCB锡焊后自动化清锡渣系统，所述系统包括：输送装置，其用于从其它工位接收待清扫的PCB印刷电路板或者将清扫完毕的PCB印刷电路板送入至其它工位；机器人，其用于清扫焊接后的PCB印刷电路板，所述机器人设置在所述输送装置侧部，所述机器人通过设置在其上的抓手采用小面积点对点轨迹对焊接后的PCB印刷电路板进行清扫，适应PCB板面已有各类元器件的情况下完成清扫；离子风枪，其用于在PCB板焊接过程中消除静电；吸尘器，其用于清除PCB板焊接过程中出现的灰尘及锡渣；所述吸尘器和离子风枪设置在机器人后部或所述输送装置上。本实用新型在不损坏元器件的情况下，对焊接完成后的PCB印刷电路板进行清扫，定位精度范围在1mm以内，精度高，自动化程度强。
主设计要求
1.一种PCB锡焊后自动化清锡渣系统，其特征在于：所述系统包括：输送装置（1），其用于从其它工位接收待清扫的PCB印刷电路板或者将清扫完毕的PCB印刷电路板送入至其它工位；机器人（2），其用于清扫焊接后的PCB印刷电路板，所述机器人（2）设置在所述输送装置（1）侧部，并且所述机器人（2）通过设置在其上的抓手（28）采用小面积点对点轨迹对焊接后的PCB印刷电路板进行清扫，适应PCB板面已有各类元器件的情况下完成清扫；离子风枪，其用于在PCB板焊接过程中消除静电；吸尘器（22），其用于清除PCB板焊接过程中出现的灰尘及锡渣；所述吸尘器（22）和离子风枪设置在机器人（2）后部或所述输送装置（1）上。
设计方案
1.一种PCB锡焊后自动化清锡渣系统，其特征在于：所述系统包括：
输送装置（1），其用于从其它工位接收待清扫的PCB印刷电路板或者将清扫完毕的PCB印刷电路板送入至其它工位；
机器人（2），其用于清扫焊接后的PCB印刷电路板，所述机器人（2）设置在所述输送装置（1）侧部，并且所述机器人（2）通过设置在其上的抓手（28）采用小面积点对点轨迹对焊接后的PCB印刷电路板进行清扫，适应PCB板面已有各类元器件的情况下完成清扫；
离子风枪，其用于在PCB板焊接过程中消除静电；
吸尘器（22），其用于清除PCB板焊接过程中出现的灰尘及锡渣；
所述吸尘器（22）和离子风枪设置在机器人（2）后部或所述输送装置（1）上。
2.根据权利要求1所述的自动化清锡渣系统，其特征在于：所述机器人（2）还包括机身（21），所述机身（21）上设置有在三维空间内互相垂直的X轴运动机构（23）、Y轴运动机构（24）以及Z轴运动机构（25），所述Z轴运动机构（25）连接所述抓手（28）。
3.根据权利要求2所述的自动化清锡渣系统，其特征在于：所述抓手（28）包括旋转驱动电机（26）和防静电毛刷（27），所述旋转驱动电机（26）与所述防静电毛刷（27）连接，所述防静电毛刷（27）用于在所述旋转驱动电机（26）的驱动下对存在元器件的PCB板进行焊锡清扫。
4.根据权利要求1所述的自动化清锡渣系统，其特征在于：所述输送装置（1）包括机架（13），所述机架（13）上设置有互相平行放置的第一输送线（11）和第二输送线（12），所述第一输送线（11）设置在所述第二输送线（12）的下方，其中所述第一输送线（11）上设置有第一驱动装置（14），所述第二输送线（12）上设置有第二驱动装置（15）和定位装置（17），所述第一输送线（11）和第二输送线（12）之间且靠近所述第一输送线（11）端部设置有锡渣容器（16）。
5.根据权利要求4所述的自动化清锡渣系统，其特征在于：所述第一输送线（11）为逆流输送线，所述第二输送线（12）为顺流输送线。
6.根据权利要求4所述的自动化清锡渣系统，其特征在于：所述定位装置（17）包括设置在所述第二输送线（12）内部的纵向位置校正装置（171）、阻挡气缸（172）以及设置在所述第二输送线（12）上的横向夹紧气缸（173），所述纵向位置校正装置（171）与所述阻挡气缸（172）垂直。
7.根据权利要求6所述的自动化清锡渣系统，其特征在于：所述纵向位置校正装置（171）包括纵向位置校正气缸（1711）、互相平行设置的第一夹紧弹簧（1712）和第二夹紧弹簧（1714）以及夹紧块（1713），其中所述夹紧块（1713）分别与所述第一夹紧弹簧（1712）和第二夹紧弹簧（1714）连接，所述纵向位置校正气缸（1711）与所述夹紧块（1713）连接。
8.根据权利要求4所述的自动化清锡渣系统，其特征在于：所述第一驱动装置（14）和第二驱动装置（15）为伺服电机。
9.根据权利要求6所述的自动化清锡渣系统，其特征在于：所述定位装置（17）的定位精度≤1mm。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及工业生产领域，且更具体地涉及一种PCB锡焊后自动化清锡渣系统。
背景技术
电能表电路板在焊接过程中会产生锡渣、锡珠等异物。这些异物如不及时处理干净，有可能会产生电路短路等现象，如不能及时发现和清理，随着搬运或震动，会造成产品隐患。目前，智能电能表的生产过程中对电表壳体内以及PCB印刷电路板上的灰尘和锡渣的清除方式主要采用人工手动敲击外壳和人工用气枪除尘的方法去除，这种人工清理方式劳动强度大、容易沾上汗液等杂质，工作速度慢、工作效率低下。
随着电子技术的发展，市场上也有采用电子设备对PCB印刷电路板进行清洗，但是，目前的PCB清洗、清扫设备只针对整板进行大范围清扫，要求板面没有元器件阻挡，如果在PCB插件焊接后进行清扫，或者对其上存在元器件的PCB印刷电路板进行清扫，那么目前这种方案无法满足需求。
实用新型内容
针对上述技术的不足，本实用新型公开一种PCB锡焊后自动化清锡渣系统，能够在不损坏元器件的情况下，对焊接完成后的PCB印刷电路板进行清扫，定位精度范围在1mm以内，定位精度高，自动化程度强，大大提高了生产效率。
本实用新型采用以下技术方案：一种PCB锡焊后自动化清锡渣系统，其特征在于：包括：
输送装置，其用于从其它工位接收待清扫的PCB印刷电路板或者将清扫完毕的PCB印刷电路板送入至其它工位；
机器人，其用于清扫焊接后的PCB印刷电路板，所述机器人设置在所述输送装置侧部，并且所述机器人通过设置在其上的抓手采用小面积点对点轨迹对焊接后的PCB印刷电路板进行清扫，适应PCB板面已有各类元器件的情况下完成清扫 ；
离子风枪，其用于在PCB板焊接过程中消除静电；
吸尘器，其用于清除PCB板焊接过程中出现的灰尘及锡渣；
所述吸尘器和离子风枪设置在机器人后部或所述输送装置上。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述机器人还包括机身，所述机身上设置有在三维空间内互相垂直的X轴运动机构、Y轴运动机构以及Z轴运动机构，所述Z轴运动机构连接所述抓手。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述抓手包括旋转驱动电机和防静电毛刷，所述旋转驱动电机与所述防静电毛刷连接，所述防静电毛刷用于在所述旋转驱动电机的驱动下对存在元器件的PCB板进行焊锡清扫。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述输送装置包括机架，所述机架上设置有互相平行放置的第一输送线和第二输送线，所述第一输送线设置在所述第二输送线的下方，其中所述第一输送线上设置有第一驱动装置，所述第二输送线上设置有第二驱动装置和定位装置，所述第一输送线和第二输送线之间且靠近所述第一输送线端部设置有锡渣容器。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述第一输送线为逆流输送线，所述第二输送线为顺流输送线。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述定位装置包括设置在所述第二输送线内部的纵向位置校正装置、阻挡气缸以及设置在所述第二输送线上的横向夹紧气缸，所述纵向位置校正装置与所述阻挡气缸垂直。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述纵向位置校正装置包括纵向位置校正气缸、互相平行设置的第一夹紧弹簧和第二夹紧弹簧以及夹紧块，其中所述夹紧块分别与所述第一夹紧弹簧和第二夹紧弹簧连接，所述纵向位置校正气缸与所述夹紧块连接。
作为本实用新型进一步的技术方案，所述第一驱动装置和第二驱动装置为伺服电机。
根据上述技术方案进行自动化清锡渣的步骤为：
（1）到位：带有载具的PCB印刷电路板输入到输送装置；
（2）定位：定位装置对到位的PCB印刷电路板进行定位，使得到位的PCB印刷电路板在所述输送装置上牢固地被夹持；
（3）编程：计算机对所述机器人的运动轨迹编程，并将指定的运动轨迹命令发送给机器人；
（4）清扫：抓手按照机器人接收到的指令利用防静电毛刷开始点对点地对PCB印刷电路板清扫；
（5）辅助清扫：离子风枪在清扫中进行静电吹风，吸尘器吸收焊锡渣；
（6）放行：清扫完毕后，定位装置松开PCB印刷电路板，将清扫完毕后的PCB印刷电路板输送至下一个工位。
作为本实用新型进一步的技术方案，上述步骤（2）中所述定位装置的定位精度≤1mm，所述定位装置的定位步骤为：
所述阻挡气缸将带有载具的PCB印刷电路板停止在所述第二输送线，所述纵向位置校正气缸通过第一夹紧弹簧和第二夹紧弹簧拉紧所述夹紧块，实现对PCB印刷电路板的纵向夹紧，所述横向夹紧气缸对PCB印刷电路板进行横向夹紧，从而实现对PCB印刷电路板整体固定。
积极有益效果：
本实用新型采用小面积点对点轨迹清扫，能够适应PCB印刷电路板面已有各类元器件的情况下完成清扫，使得PCB印刷电路板焊接后，可以直接流入下一步工序，无需将其单独拆卸后进行清理，再放入下一步工序，使得流水线工艺大大缩短，节省了大力资源，提高了工作效率；
本实用新型采用高精度的定位装置，定位误差范围控制在1mm内，使得在清理PCB印刷电路板时，具有较小的误差，提高了清洗工作的准确度；
本实用新型采用三自由度机器人，使得机器人在清扫PCB印刷电路板时，能够在空间范围内做三维运动，有效地在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上做自由运动，实现对PCB印刷电路板各个方位的清洗，位置控制灵活；
本实用新型采用双层流水线，使得进料和出料能够同步进行，大大缩短了占地面积，提高了线体的空间利用率，节约了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1为本实用新型自动化清锡渣系统中的流水线结构示意图；
图2为本实用新型自动化清锡渣系统中的机器人结构示意图；
图3为本实用新型自动化清锡渣系统的中的定位装置的结构示意图；图4为本实用新型自动化清锡渣系统的中的定位装置的结构一种实施例主视示意图；
附图标识：
1-输送装置；2-机器人；
11-第一输送线；12-第二输送线；13-机架；14-第一驱动装置；15-第二驱动装置；16-锡渣容器；17-定位装置；
171-纵向位置校正装置；172-阻挡气缸；173-横向夹紧气缸；
1711-纵向位置校正气缸；1712-第一夹紧弹簧；1713-夹紧块；1714-第二夹紧弹簧；
21-机身；22-吸尘器；23-X轴运动机构；24-Y轴运动机构；25-Z轴运动机构；26-旋转驱动电机；27-防静电毛刷；28-抓手。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-图4所示，一种PCB锡焊后自动化清锡渣系统，包括：输送装置1，其用于从其它工位接收待清扫的PCB印刷电路板或者将清扫完毕的PCB印刷电路板送入至其它工位；机器人2，其用于清扫焊接后的PCB印刷电路板，所述机器人2设置在所述输送装置1侧部，并且所述机器人2通过设置在其上的抓手28采用小面积点对点轨迹对焊接后的PCB印刷电路板进行清扫，适应PCB板面已有各类元器件的情况下完成清扫；离子风枪，其用于在PCB板焊接过程中消除静电；吸尘器22，其用于清除PCB板焊接过程中出现的灰尘及锡渣；所述吸尘器22和离子风枪设置在机器人2后部或所述输送装置1上。
在进一步的实施例中，所述机器人2还包括机身21，所述机身21上设置有在三维空间内互相垂直的X轴运动机构23、Y轴运动机构24以及Z轴运动机构25，所述Z轴运动机构25连接所述抓手28。
在本实施例中，上述运动机构包含有驱动其运动的伺服电机，比如X轴运动机构23包含X轴伺服电机，Y轴运动机构24包含Y轴伺服电机，Z轴运动机构25包含Z轴伺服电机，X轴运动机构23驱动机器人在X轴（X向方向）进行运动，Y轴运动机构24驱动机器人在Y轴（Y向方向）进行运动，Z轴运动机构25驱动机器人在Z轴（Z向方向）进行运动，在本实施例中运动到第一输送线11或第二输送线12，在第一输送线11或第二输送线12上进行交替运动。在具体实施例中，X轴运动机构23、Y轴运动机构24以及Z轴运动机构25可以为伺服电机。
在进一步的实施例中，所述抓手28包括旋转驱动电机26和防静电毛刷27，所述旋转驱动电机26与所述防静电毛刷27连接，所述防静电毛刷27用于在所述旋转驱动电机26的驱动下对存在元器件的PCB板进行焊锡清扫。在具体实施时，旋转驱动电机26为功率为25W的电机。
因此，本实用新型采用三自由度机器人，使得机器人在清扫PCB印刷电路板时，能够在空间范围内做三维运动，从而带动防静电毛刷27有效地在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上做自由运动，实现对PCB印刷电路板各个方位的清洗，位置控制灵活。
在进一步的实施例中，所述输送装置1包括机架13，所述机架13上设置有互相平行放置的第一输送线11和第二输送线12，所述第一输送线11设置在所述第二输送线12的下方，其中所述第一输送线11上设置有第一驱动装置14，所述第二输送线12上设置有第二驱动装置15和定位装置17，所述第一输送线11和第二输送线12之间且靠近所述第一输送线11端部设置有锡渣容器16。在具体实施例中，锡渣容器16用来暂时容纳清扫机扫出锡渣，吸尘器再将锡渣吸走。
在进一步的实施例中，所述第一驱动装置14和第二驱动装置15为伺服电机。
在进一步的实施例中，所述第一输送线11为逆流输送线，所述第二输送线12为顺流输送线。采用双层流水线的方式使得进料和出料能够同步进行，大大缩短了占地面积，提高了线体的空间利用率，节约了生产成本。
在进一步的实施例中，所述定位装置17包括设置在所述第二输送线12内部的纵向位置校正装置171、阻挡气缸172以及设置在所述第二输送线12上的横向夹紧气缸173，所述纵向位置校正装置171与所述阻挡气缸172垂直。定位装置17的定位误差范围控制在1mm内，使得在清理PCB印刷电路板时，具有较小的误差，提高了清洗工作的准确度。
在进一步的实施例中，所述纵向位置校正装置171包括纵向位置校正气缸1711、互相平行设置的第一夹紧弹簧1712和第二夹紧弹簧1714以及夹紧块1713，其中所述夹紧块1713分别与所述第一夹紧弹簧1712和第二夹紧弹簧1714连接，所述纵向位置校正气缸1711与所述夹紧块1713连接。
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的说明，以更好地理解本实用新型。自动化清锡渣分为以下步骤进行：
（1）到位：带有载具的PCB印刷电路板输入到输送装置1。在本步骤中，从前方接驳线输入到输送装置1。
（2）定位：定位装置17对到位的PCB印刷电路板进行定位，使得到位的PCB印刷电路板在所述输送装置1上牢固地被夹持。该步骤便于后一位步骤的操作。
在本步骤中，所述定位装置17的定位精度≤1mm，所述定位装置17的定位步骤为：
所述阻挡气缸172将带有载具的PCB印刷电路板停止在所述第二输送线12，所述纵向位置校正气缸1711通过第一夹紧弹簧1712和第二夹紧弹簧1714拉紧所述夹紧块1713，实现对PCB印刷电路板的纵向夹紧，所述横向夹紧气缸173对PCB印刷电路板进行横向夹紧，从而实现对PCB印刷电路板整体固定。
（3）命令下达：计算机将指定的运动轨迹命令发送给机器人2。
（4）清扫：抓手28按照机器人2接收到的指令利用防静电毛刷27开始点对点地对PCB印刷电路板清扫。
(5)辅助清扫：离子风枪在清扫中进行静电吹风，吸尘器22吸收焊锡渣。
(6) 放行：清扫完毕后，定位装置17松开PCB印刷电路板，将清扫完毕后的PCB印刷电路板输送至下一个工位。
本实用新型采用小面积点对点轨迹清扫，能够适应PCB印刷电路板面已有各类元器件的情况下完成清扫，使得PCB印刷电路板焊接后，可以直接流入下一步工序，无需将其单独拆卸后进行清理，再放入下一步工序，使得流水线工艺大大缩短，节省了大力资源，提高了工作效率。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本实用新型的范围。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920000030.0
申请日:2019-01-01
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:64(宁夏)
授权编号:CN209773680U
授权时间:20191213
主分类号:B23K3/08
专利分类号:B23K3/08
范畴分类:申请人:宁夏隆基宁光仪表股份有限公司
第一申请人:宁夏隆基宁光仪表股份有限公司
申请人地址:750001 宁夏回族自治区银川市西夏区（国家级）经济技术开发区光明路25号
发明人:赵四海;曹献炜;姚永彩;金朋;王琪;张继平;赵灵蒙
第一发明人:赵四海
当前权利人:宁夏隆基宁光仪表股份有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计