本申請涉及LED加工領域，尤其涉及一種軌道式焊接裝置及LED回流焊機。

背景技術：

發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED）是一種能將電能轉(zhuǎn)換為光能的可發(fā)光元件。隨著人類環(huán)保節(jié)能意識的逐漸提高，LED產(chǎn)品由于其節(jié)能、環(huán)保、壽命長、顯色性好等優(yōu)點，越來越受人們的喜愛。近幾年來伴隨著LED技術的不斷成熟，LED產(chǎn)品更多地應用于照明、顯示等領域，已經(jīng)具備相當大的市場規(guī)模。

在應用方面，LED通常被做成一種標準的表面貼裝器件（Surface Mounted Device，SMD）電子元器件，所以各生產(chǎn)廠商均采用電子組裝行業(yè)里最流行的表面貼裝技術（Surface Mount Technology，SMT）技術來生產(chǎn)。其工藝流程主要為：印刷－貼片－焊接－檢修。

在焊接這一步驟，其利用的主流設備為全熱風強制對流的回流焊爐，這是一種比較成熟的設備，適合同時焊接多種類型的電子元器件，通用性良好，但體積巨大，通常最小的設備也長達5米左右。耗能較高，而且不適宜與其它生產(chǎn)設備連線作業(yè)。

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)：在LED照明應用產(chǎn)品上，其基板上往往只有單一類型的LED發(fā)光單元而沒有其它類型的電子元器件（如電阻、電容、電感等）或其他類型的LED發(fā)光單元，這與傳統(tǒng)的功能性基板包含多種類型的電子元器件不同，為了實現(xiàn)LED產(chǎn)品的批量和連線生產(chǎn)，因此完全可以開發(fā)一種新型的、針對LED產(chǎn)品的回流焊機。

技術實現(xiàn)要素：

本申請旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N軌道式焊接裝置，包括：

用于承載待加工件并具有焊接加工工位的軌道，所述待加工件包括：基板以及貼設于所述基板表面上的電子元件；

用于運輸所述待加工件至所述焊接加工工位的機械手；

與所述焊接加工工位對應設置的、用于對所述焊接加工工位上的所述待加工件對應焊接位置進行焊接處理的壓板機構；

控制所述機械手及所述壓板機構工作的控制系統(tǒng)；以及，

承載所述軌道、所述機械手、所述壓板機構及所述控制系統(tǒng)的機架，

其中，所述壓板機構包括：

加熱氣體輸送管道；

設置有氣體流道以及用于與所述焊接位置對接以與所述待加工件之間在所述焊接位置形成相對密閉空間的對接部的壓板，所述對接部設置有與所述加熱氣體輸送管道通過所述氣體流道相連通的氣體出口以及用于在與所述焊接位置對接時避空所述焊接位置上的所述電子元件的避空槽，所述氣體出口位于所述避空槽的與所述軌道相對的一面上；以及，

用于驅(qū)動所述壓板運動的壓板運動驅(qū)動組件。

進一步的，所述軌道包括：

與所述機架相裝配的基座，以及，裝配于所述基座上的沿所述待加工件運輸方向設置的若干加熱單元，其中，一部分所述加熱單元被設置在所述基座上的用于對所述焊接位置進行焊接前預加熱的預加熱工位，另一部分所述加熱單元被設置在所述基座上的用于對所述焊接位置進行焊接的所述焊接加工工位。

進一步的，還有一部分所述加熱單元被設置在所述基座上的用于對所述焊接位置進行預加熱后、焊接前的保溫處理的保溫工位。

進一步的，所述軌道還包括：

裝配于所述基座上的沿所述待加工件運輸方向、位于所述焊接加工工位的與所述預加熱工位相對一側(cè)的、用于對焊接完成后的所述待加工件進行冷卻處理的冷卻裝置。

進一步的，所述冷卻裝置為風扇或水冷裝置。

進一步的，所述軌道還包括：

活動式或固定式裝配于所述基座的位于所述待加工件運輸方向一側(cè)或兩側(cè)的、用于對所述待加工件進行限位的擋條。

進一步的，所述擋條上設置有用于對所述待加工件進行彈性抵接的彈簧壓輪。

進一步的，所述機械手包括：

與所述機架相裝配的第一動力源安裝座、安裝于所述第一動力源安裝座上的第一動力源、設置于所述第一動力源輸出軸上的同步帶組件、導軌、夾持或釋放所述待加工件并由所述同步帶組件帶動在所述導軌上運動的送料夾、對所述送料夾的運動行程進行感應的第一光電傳感組件，以及對所述送料夾的運動進行限位的限位組件。

進一步的，所述壓板運動驅(qū)動組件包括：

與所述機架相裝配的安裝架、與所述安裝架相裝配的第二動力源安裝座、安裝于所述第二動力源安裝座上的第二動力源、設置于所述第二動力源輸出軸上的偏心輪、設置于所述偏心輪輸出軸上的軸承、固定于所述安裝架上的滑軌、滑塊座、通過所述滑塊座與所述壓板相裝配的偏心輪座，以及，對所述壓板的運動行程進行感應的第二光電傳感組件，所述偏心輪座具有：與所述軌道相垂直的且與所述滑軌相適配并可與所述滑軌相對滑動的滑槽，以及用于容置所述軸承且垂直于所述滑槽的導槽。

根據(jù)本申請的第二方面，本申請?zhí)峁┮环NLED回流焊機，包括：如上述的軌道式焊接裝置，所述電子元件為LED發(fā)光單元，所述軌道式焊接裝置包括：分別位于所述軌道的進料工位以及出料工位的所述機械手。

本申請的有益效果是：

通過提供一種軌道式焊接裝置及LED回流焊機，其中，軌道式焊接裝置包括：用于承載待加工件并具有焊接加工工位的軌道；用于運輸所述待加工件至所述焊接加工工位的機械手；與所述焊接加工工位對應設置的、用于對所述焊接加工工位上的所述待加工件對應焊接位置進行焊接處理的壓板機構；控制所述機械手及所述壓板機構工作的控制系統(tǒng)；以及，承載所述軌道、所述機械手、所述壓板機構及所述控制系統(tǒng)的機架，其中，所述壓板機構包括：加熱氣體輸送管道；壓板；以及，用于驅(qū)動所述壓板運動的壓板運動驅(qū)動組件。這樣，可實現(xiàn)一種結構簡單、成本低廉、占地極小，而且非常容易與其它機臺連線作業(yè)的焊接裝置，極大地提高了生產(chǎn)效率并降低了成本。另外，通過控制系統(tǒng)進行控制，使得操作自動化程度得以提高。

附圖說明

圖1為本申請實施例的LED回流焊機的立體圖。

圖2為本申請實施例的LED回流焊機的分解圖。

圖3為本申請實施例的軌道式焊接裝置的立體圖。

圖4為本申請實施例的軌道式焊接裝置的分解圖。

圖5為本申請實施例中壓板機構的分解圖。

圖6為本申請實施例中壓板的立體圖。

圖7為本申請實施例中壓板的第一剖面圖。

圖8為本申請實施例中壓板的第二剖面圖。

圖9為本申請實施例中軌道的分解圖。

圖10為本申請實施例中機械手的分解圖。

具體實施方式

下面詳細描述本申請的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。

在本申請的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本申請和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本申請的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本申請中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本申請中的具體含義。

在本申請中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通過具體實施方式結合附圖對本申請作進一步詳細說明。

本實施例提供了一種LED回流焊機，如圖1-2所示，包括：進料組件1、軌道式焊接裝置2、機架平臺3以及保護罩4，LED回流焊機用于將電子元件焊接在基板上，電子元件為LED發(fā)光單元。進料組件1將待加工件5送入軌道式焊接裝置2后，在軌道式焊接裝置2對應位置完成焊接后送出，機架平臺3可提供對其它部件的支承作用，保護罩4罩設于軌道式焊接裝置2上方，用以保溫以及防止人員因高溫而燙傷。當然，在其他實施例中，進料組件1、保護罩4等均可根據(jù)實際情況選擇性設置。

本實施例中的軌道式焊接裝置2主要包括如圖3-10所示的結構，下面對本實施例中的軌道式焊接裝置2進行詳細說明。

上述所提及的軌道式焊接裝置2主要包括：

用于承載待加工件5并具有焊接加工工位的軌道21，待加工件5包括如圖7中所示的結構：基板51以及貼設于基板51表面上的電子元件52，在LED回流焊機中應用時，電子元件52為LED發(fā)光單元，基板51上布有電子線路以實現(xiàn)LED發(fā)光單元的電聯(lián)通狀態(tài)，當然，電子元件52也可以為其他類型器件，而不單單為LED發(fā)光單元，但是在后續(xù)所提相關結構需要相應根據(jù)電子元件52的尺寸、形狀等有相關設計的考慮；

用于運輸待加工件5至焊接加工工位的機械手22，機械手22可以是各種形式可用于運輸待加工件5的結構，例如：夾持式結構、吸附式結構等，也可以是仿生式結構（例如：爪型機械手）或者非仿生式結構（夾板機械手）等，在本實施例中，軌道式焊接裝置包括：分別位于軌道的進料工位以及出料工位的機械手22，如圖3所示，當然也可以統(tǒng)一采用一個機械手來實現(xiàn)運輸，或者采用兩個或更多的機械手來實現(xiàn)運輸；

與焊接加工工位對應設置的、用于對焊接加工工位上的待加工件5對應焊接位置進行焊接處理的壓板機構23，壓板機構23在進行焊接處理時，需要處于焊接加工工位；

控制機械手22及壓板機構23工作的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主要是指實現(xiàn)控制作用的功能結構，例如：具有操作輸入輸出設備，以及承載控制芯片的控制電路板等的主機等，控制芯片可采用PLC或者MCU等，控制系統(tǒng)中還含有軟件，軟件可預先設置并且根據(jù)實時的外部感應器件的反饋，實現(xiàn)對軌道式焊接裝置2整體的控制，控制系統(tǒng)可置于一鈑金殼體內(nèi)，在控制系統(tǒng)控制下，軌道式焊接裝置2可以對待加工件5進行連續(xù)不斷的焊接操作；以及，

承載軌道21、機械手22、壓板機構23及控制系統(tǒng)的機架，機架可直接采用LED回流焊機的機架平臺3，起到對上述部件的承載作用。

本實施例的壓板機構23包括：

加熱氣體輸送管道231，加熱氣體輸送管道231可以產(chǎn)生并運輸加熱氣體，例如：加熱空氣或氮氣等惰性氣體，加熱方式有多種，可采用現(xiàn)有技術，此處不再贅述；

設置有氣體流道2322以及用于與焊接位置對接以與待加工件5之間在焊接位置形成相對密閉空間的對接部2321的壓板232，對接部2321設置有與加熱氣體輸送管道231通過氣體流道2322相連通的氣體出口23211以及用于在與焊接位置對接時避空焊接位置上的電子元件52的避空槽23212，氣體出口23211位于避空槽23212的與軌道21相對的一面上，壓板232的結構可如圖6-8所示；以及，

用于驅(qū)動壓板232運動的壓板運動驅(qū)動組件，壓板運動驅(qū)動組件可通過不同形式的驅(qū)動結構實現(xiàn)，例如：氣缸或電機驅(qū)動的一維/二維/三維位移平臺、氣缸或電機驅(qū)動的偏心輪位移平臺等，本實施例中描述的是電機驅(qū)動的偏心輪位移平臺。

這樣，可實現(xiàn)一種結構簡單、成本低廉、占地極小，而且非常容易與其它機臺連線作業(yè)的焊接裝置，極大地提高了生產(chǎn)效率并降低了成本。另外，通過控制系統(tǒng)進行控制，使得操作自動化程度得以提高。

下面對本實施例中各組成部件進行具體說明。

如圖8-9所示，軌道21具體包括：

與機架相裝配的基座211，以及，裝配于基座211上的沿待加工件5運輸方向設置的若干加熱單元212。其中，一部分加熱單元212被設置在基座211上的用于對焊接位置進行焊接前預加熱的預加熱工位，另一部分加熱單元212被設置在基座211上的用于對焊接位置進行焊接的焊接加工工位。這樣，在進行焊接加工工位處的焊接作業(yè)前，待加工工件5上由于已經(jīng)貼合了電子元件52，如果直接在焊接加工工位處高溫加熱焊接，有可能會產(chǎn)生劇烈的熱脹冷縮作用，導致焊接位置品質(zhì)下降。通過預加熱的方式，可減少因溫度驟變帶來的品質(zhì)下降的幾率，保證了良品率。另外，基座211上還可以設置基座隔熱塊216。

在本實施例中，還有一部分加熱單元212被設置在基座211上的用于對焊接位置進行預加熱后、焊接前的保溫處理的保溫工位。這樣，可進一步減少因溫度驟變帶來的品質(zhì)下降的幾率，進一步保證良品率，同時，如果預加熱工位與焊接加工工位之間距離較遠時，采用保溫工位可有效維持預加熱效果。當然，在其他實施例中，也可以不進行保溫工位的加熱單元212的設置。

軌道21還包括：

裝配于基座211上的沿待加工件5運輸方向、位于焊接加工工位的與預加熱工位相對一側(cè)的、用于對焊接完成后的待加工件5進行冷卻處理的冷卻裝置213。冷卻裝置213可為風扇或水冷裝置等。這樣，可保證焊接加工完成后的待加工件5可被冷卻到合適溫度以供后續(xù)連續(xù)作業(yè)或取放等，后續(xù)連續(xù)作業(yè)或取放的操作人員不至于因高溫而燙傷。當然，在其他實施例中，也可以放置待加工件5使其自然冷卻，而不用特別設計冷卻裝置213。

軌道21還包括：

活動式或固定式裝配于基座211的位于待加工件5運輸方向一側(cè)或兩側(cè)的、用于對待加工件5進行限位的擋條214。當兩側(cè)設置的擋條214與基座211固定式裝配時，軌道21的寬度可適用于一類寬度尺寸的待加工件5，當基座211僅一側(cè)設置擋條214或者擋條214與基座211活動式裝配以調(diào)節(jié)限位的寬度的時候，軌道21的寬度則可調(diào)以適用于不同寬度尺寸的待加工件5。當然，在其他實施例中，軌道21并不是一定需要設置擋條214。

擋條214上設置有用于對待加工件5進行彈性抵接的彈簧壓輪217。彈簧壓輪217可包括：提供伸縮性彈力的彈簧（當然也可以采用其他彈性件替代，例如彈力膠條等），以及對待加工件5在彈簧作用下進行彈性抵接的壓輪等。當然，在其他實施例中，彈簧壓輪217或者其他形式的對待加工件5進行剛性或彈性抵接的結構可以不通過擋條214來設置，也可以不設置該彈簧壓輪217或類似作用結構。

另外，為實現(xiàn)出料控制，在軌道21的出料一側(cè)端部還可以設置相應的、用于對待加工件5進行感應的出料光電傳感器215。出料光電傳感器215通過信號及電源線連接到控制系統(tǒng)。

如圖10所示，機械手22具體包括：

與機架相裝配的第一動力源安裝座221、安裝于第一動力源安裝座221上的第一動力源222、設置于第一動力源222輸出軸上的同步帶組件、導軌223、夾持或釋放待加工件5并由同步帶組件帶動在導軌223上運動的送料夾224、對送料夾224的運動行程進行感應的第一光電傳感組件，以及對送料夾224的運動進行限位的限位組件225。其中，第一動力源222可以是馬達或者其他可提供動力的器件。同步帶組件包括：設置于第一動力源222輸出軸上的主動輪226、從動輪227、套設于主動輪226與從動輪227上的同步帶228，以及固定于同步帶228上的活動塊229。從動輪227主體可通過一支撐輪座2210支承。送料夾224可通過夾持方式攜帶待加工件5。第一光電傳感組件可包括第一光電傳感器2211及第一光電片2212。限位組件225上可設置于機架上，在控制系統(tǒng)控制下通過限位膠頭2251來抵接限位同步帶組件的運動。

在本實施例中，壓板運動驅(qū)動組件包括：

如圖5所示，與機架相裝配的安裝架233、與安裝架233相裝配的第二動力源安裝座234、安裝于第二動力源安裝座234上的第二動力源235、設置于第二動力源235輸出軸上的偏心輪236、設置于偏心輪236輸出軸上的軸承237、固定于安裝架233上的滑軌238、滑塊座239、通過滑塊座239與壓板232相裝配的偏心輪座2310，以及，對壓板232的運動行程進行感應的第二光電傳感組件，偏心輪座2310具有：與軌道21相垂直的且與滑軌238相適配并可與滑軌238相對滑動的滑槽23101，以及用于容置軸承237且垂直于滑槽23101的導槽23102。第二光電傳感組件可包括：固定于安裝架233上的第二光電傳感器2311及固定于滑塊座239上的第二光電片2312。另外，還可以包括滑塊隔熱塊2313以裝配于滑塊座239與壓板232之間以產(chǎn)生隔熱作用。

下面對本實施例的軌道式焊接裝置2的工作過程進行大致說明：

通過進料側(cè)的機械手將待加工件沿軌道勻速間歇性運動，使待加工件緊貼加熱單元，依次經(jīng)過預熱區(qū)、保溫區(qū)、焊接區(qū)，在焊接區(qū)，壓板機構下降，使壓板緊貼待加工件表面，在加熱充氮氣的作用下，使待焊的電子元件在充氮空間進行焊接，焊接完畢后，壓板機構上升，機械手繼續(xù)夾持待加工件勻速間歇性前進，再經(jīng)過保溫區(qū)和冷卻區(qū)，循環(huán)動作直致整個待加工件完全焊接完成，然后由收料側(cè)的機械手送出軌道。

在具體應用時，可根據(jù)設計模擬以及樣品制作，整個軌道式焊接裝置的尺寸可僅為：600mm×400mm×230mm，相對于傳統(tǒng)回流焊機動輒5米左右甚至10幾米的長度，這種極小的尺寸非常節(jié)省空間，而且可以很靈活地和其它工位連線作業(yè)。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本申請的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上內(nèi)容是結合具體的實施方式對本申請所作的進一步詳細說明，不能認定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。