一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法与流程

1.本发明属于超细线束(3)多主线(4)精密焊接技术领域，尤其涉及一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法。


背景技术：

2.随着医用内窥镜在医学诊断和治疗中的广泛应用，精密微型化、集成化和定制化以及一次性使用内窥镜的特点将成为该行业未来的发展趋势。其中超细线束(3)多主线(4)与pcb板(2)的焊接成为了急需突破的技术壁垒。由于现有技术中的待焊pcb板(2)尺寸小，种类多，导致焊点与超细线束(3)多主线(4)的定位与焊接困难。
3.基于此，本发明设计了一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决由于现有技术中的待焊pcb板(2)尺寸小，种类多，导致焊点与超细线束(3)多主线(4)定位和焊接困难的问题，而提出的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法：包括定位板(1)、pcb板(2)、超细线束(3)、多主线(4)、激光锡球喷嘴(8)、工业ccd相机(9)、立体光源(10)、焊点定位显示屏(11)和工作台(12)，所述超细线束(3)内含多根主线(4)定位板(1)设置有三行三列定位孔(5)，pcb板(2)设置有多个设定角度差的焊盘(7)，pcb板(2)置于所述定位板(1)下方。
7.多主线超细线束的定位及焊接方法包括以下步骤：步骤一：在工作台(12)上，超细线束(3)上的绝缘层和屏蔽层被剥离后，将所述超细线束(3)首端穿过所述定位孔(5)，通过所述定位板(1)和所述pcb板(2)相重合夹持所述超细线束(3)首端完成固定定位。本发明中，通过使用定位板(1)与pcb板(2)夹持固定、定位超细线束(3)，通过定位标尺(6)以及速干胶定位、固定多主线(4)。多根所述主线(4)与所述pcb板(2)上的焊盘(7)一一对应，所述超细线束(3)固定在所述定位孔(5)内，通过速干胶以及定位标尺(6)使多根所述主线(4)和所述定位板(1)定位粘接，完成对所述超细线束(3)的固定定位。
8.步骤二：将所述定位板(1)与所述pcb板(2)准确贴合并放置于所述激光锡球喷嘴(8)下方，所述立体光源(10)照射所述焊盘(7)，所述工业ccd相机(9)采集所述焊盘(7)的结构光图像和位置坐标至所述焊点定位显示屏(11)识别定位，焊点定位显示屏(11)控制所述激光锡球喷嘴(8)根据定位数据沿着导轨(13)与所述焊盘(7)定位对齐，向所述焊盘(7)喷射高温熔化锡球，使所述超细线束(3)与所述焊盘(7)连接。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述定位孔(5)两侧设置有定位标尺(6)，用以定位所述超细线束(3)。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述定位板(1)尺寸设计与pcb板(2)等长等宽，用以超细线束(3)的固定。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述定位孔(5)上下两侧均设置有邮票线，所述邮票线精确布置在定位板(1)上。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.所述焊盘(7)的数量为六个，且六个焊盘(7)呈径向角度差为22.5
°
均匀分布在pcb板(2)上。
17.作为上述技术方案的进一步描述：
18.所述焊盘(7)的直径为0.2
㎜
。
19.作为上述技术方案的进一步描述：
20.所述超细线束(3)的长度为760
㎜
，所述主线(4)的直径为0.1
㎜
。
21.作为上述技术方案的进一步描述：
22.所述pcb板(2)与所述定位板(1)完全重合夹持，所述主线(4)截面圆心与所述焊盘(7)圆心重合，用于主线(4)的定位。
23.作为上述技术方案的进一步描述：
24.所述立体光源(10)提供立体结构光，为采集焊盘(7)图像和位置坐标提供立体结构光。
25.作为上述技术方案的进一步描述：
26.所述工业ccd相机(9)采集立体结构光照射下的焊盘(7)图像与位置坐标。
27.作为上述技术方案的进一步描述：
28.所述激光锡球喷嘴(8)内置0.2mm直径的锡球。
29.作为上述技术方案的进一步描述：
30.所述焊点定位显示屏(11)内置定位识别和控制功能，用于移动激光锡球喷嘴(8)。
31.作为上述技术方案的进一步描述：
32.所述导轨(13)通电带磁，便于激光锡球喷嘴(8)移动。
33.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
34.1、本发明中，通过使用定位板(1)与pcb板(2)夹持固定、定位超细线束(3)，通过定位标尺(6)以及速干胶定位、固定多主线(4)，相较于手工定位的效率低下，使用定位板(1)固定更方便、快捷，大幅度缩短固定用时，提高定位效率。
35.2、本发明中，将定位板(1)尺寸设计与pcb板(2)等长等宽，达到定位板(1)与pcb板(2)贴合齐整的目的，方便超细线束(3)的固定，同时定位板(1)尺寸与pcb板(2)尺寸相同，大幅缩小了定位板(1)体积，方便定位板(1)的制造与使用。
36.3、本发明中，通过在定位板(1)上设计三行三列定位孔(5)和定位标尺(6)，用来定位固定超细线束(3)，避免了超细线束(3)圆心和多根主线(4)圆心不一致所导致的多主线(4)与焊盘(7)群的定位误差，实现对多个pcb同时进行多主线(4)定位。
37.4、本发明中，立体光源(10)提供立体结构光，达到给焊盘(7)提供立体结构光的目的，方便焊盘(7)群处于采集在良好的视觉环境中，有利于工业ccd相机(9)在立体光源(10)照射下采集焊盘(7)的图像和位置信息，方便激光锡球喷嘴(8)与焊盘(7)定位对齐。
38.5、本发明中，焊点定位显示屏(11)内置定位识别和控制功能，通过工业ccd相机
(9)在立体光源(10)照射下采集焊盘(7)的图像和位置信息，沿着导轨(13)移动激光锡球喷嘴(8)与焊盘(7)定位对齐并喷射高温熔化锡球，使所述超细线束(3)与所述焊盘(7)连接，达到微小焊盘(7)与超细线束(3)精准自动焊接的目的。
附图说明
39.图1为本发明提出的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法的立体结构示意图；
40.图2为本发明提出的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法图1中a处放大的结构示意图；
41.图3为本发明提出的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法中另一视角的立体结构示意图；
42.图4为本发明提出的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法中图2中c处放大示意图即定位标尺(6)的结构示意图；
43.图5为本发明提出的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法图2中b处放大的结构示意图。
44.图例说明：
45.1、定位板(1)；2、pcb板(2)；3、超细线束(3)；4、主线(4)；5、定位孔(5)；6、定位标尺(6)；7、焊盘(7)；8、激光锡球喷嘴(8)；9、工业ccd相机(9)；10、立体光源(10)；11、焊点定位显示屏(11)；12、工作台(12)；13、导轨(13)。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
47.请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种多主线超细线束的定位方法，包括定位板(1)、pcb板(2)和超细线束(3)，所述超细线束(3)内含多根主线(4)，所述定位板(1)设置有三行三列定位孔(5)，所述pcb板(2)设置有多个设定角度差的焊盘(7)，所述pcb板(2)置于所述定位板(1)下方；
48.多主线超细线束的定位方法包括以下步骤：
49.步骤一：超细线束(3)上的绝缘层和屏蔽层被剥离后，将所述超细线束(3)首端穿过所述定位孔(5)，通过所述定位板(1)和所述pcb板(2)相重合夹持所述超细线束(3)首端完成固定定位，多根所述主线(4)与所述pcb板(2)上的焊盘(7)一一对应，所述超细线束(3)固定在所述定位孔(5)内，通过速干胶以及定位标尺(6)使多根所述主线(4)和所述定位板(1)定位粘接，完成对所述超细线束(3)的固定定位；
50.步骤二：将所述定位板(1)与所述pcb板(2)准确贴合并放置于所述激光锡球喷嘴(8)下方，所述立体光源(10)照射所述焊盘(7)，所述工业ccd相机(9)采集所述焊盘(7)的结构光图像和位置坐标至所述焊点定位显示屏(11)识别定位，焊点定位显示屏(11)控制所述激光锡球喷嘴(8)根据定位数据沿着导轨(13)与所述焊盘(7)定位对齐，向所述焊盘(7)喷
射高温熔化锡球，使所述超细线束(3)与所述焊盘(7)连接。
51.具体的，所述定位孔(5)两侧设置有定位标尺(6)，用以定位所述超细线束(3)。
52.具体的，所述定位板(1)尺寸设计与pcb板(2)等长等宽，用于超细线束(3)的固定。
53.具体的，所述定位孔(5)上下两侧均设置有邮票线，所述邮票线精确布置在定位板(1)上。
54.具体的，所述焊盘(7)的数量为六个，且六个焊盘(7)呈径向角度差为22.5
°
均匀分布在pcb板(2)上。
55.具体的，所述焊盘(7)的直径为0.2
㎜
。
56.具体的，所述超细线束(3)的长度为760
㎜
，所述主线(4)的直径为0.1
㎜
。
57.具体的，所述pcb板(2)与所述定位板(1)完全重合夹持，所述主线(4)截面圆心与所述焊盘(7)圆心重合，用于主线(4)定位的定位。
58.具体的，所述立体光源(10)提供立体结构光，用于采集焊盘(7)图像和位置坐标提供立体结构光。
59.具体的，所述工业ccd相机(9)采集立体结构光照射下的焊盘(7)图像与位置坐标。
60.具体的，所述激光锡球喷嘴(8)内置0.2mm直径的锡球。
61.具体的，所述焊点定位显示屏(11)内置定位识别和控制功能，用于移动激光锡球喷嘴(8)。
62.具体的，所述导轨(13)通电带磁，便于激光锡球喷嘴(8)移动。
63.工作原理，使用时：通过使用定位板(1)与pcb板(2)夹持固定、定位超细线束(3)，通过定位标尺(6)以及速干胶定位、固定多主线(4)，相较于手工定位的效率低下，使用定位板(1)固定更方便、快捷，大幅度缩短固定用时，提高定位效率，将定位板(1)尺寸设计与pcb板(2)等长等宽，达到定位板(1)与pcb板(2)贴合齐整的目的，方便超细线束(3)的固定，同时定位板(1)尺寸与pcb板(2)尺寸相同，大幅缩小了定位板(1)体积，方便定位板(1)的制造与使用，在定位板(1)上设计三行三列定位孔(5)和定位标尺(6)，用来定位固定超细线束(3)，避免了超细线束(3)圆心和多根主线(4)圆心不一致所导致的多主线(4)与焊盘(7)群的定位误差，实现对多个pcb同时进行多主线(4)定位。将所述定位板(1)与所述pcb板(2)准确贴合并放置于所述激光锡球喷嘴(8)下方，立体光源(10)照射所述焊盘(7)群，给焊盘(7)群提供立体结构光，方便焊盘(7)群处于良好的视觉环境中，有利于工业ccd相机(9)采集焊盘(7)群的结构光图像和位置坐标至焊点定位显示屏(11)识别定位，焊点定位显示屏(11)控制激光锡球喷嘴(8)根据定位数据沿着导轨(13)与焊盘(7)定位对齐，向所述焊盘(7)喷射高温熔化锡球，所述超细线束(3)与所述焊盘(7)连接，达到微小焊盘(7)与超细线束(3)精准自动焊接的目的。
64.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.包括定位板(1)、pcb板(2)、超细线束(3)、多主线(4)、激光锡球喷嘴(8)、工业ccd相机(9)、立体光源(10)、焊点定位显示屏(11)、工作台(12)和导轨(13)，所述超细线束(3)内含多根主线(4)定位板(1)设置有三行三列定位孔(5)，pcb板(2)设置有多个设定角度差的焊盘(7)，pcb板(2)置于所述定位板(1)下方。2.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，所述定位孔(5)两侧设置有定位标尺(6)，用以定位所述超细线束(3)。3.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，所述定位板(1)尺寸设计与pcb板(2)等长等宽，用于超细线束(3)的固定。4.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，所述定位孔(5)上下两侧均设置有邮票线，所述邮票线精确布置在定位板(1)上。5.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，所述焊盘(7)的数量为六个，且六个焊盘(7)呈径向角度差为22.5
°
均匀分布在pcb板(2)上。6.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，所述焊盘(7)的直径为0.2mm。7.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，所述超细线束(3)的长度为760
㎜
，所述主线(4)的直径为0.1
㎜
。8.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，所述pcb板(2)与所述定位板(1)相重合夹持，所述主线(4)截面圆心与所述焊盘(7)圆心重合，用于主线(4)的定位。9.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，立体光源(10)提供立体结构光，为采集焊盘(7)图像和位置坐标提供良好的光照条件。10.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，工业ccd相机(9)采集立体结构光照射下的焊盘图像与位置坐标。11.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，激光锡球喷嘴(8)内置0.2mm直径的锡球。12.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，焊点定位显示屏(11)内置定位识别和控制功能，用于移动激光锡球喷嘴(8)。13.根据权利要求1所述的一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备，其特征在于，导轨(13)通电带磁，便于激光锡球喷嘴(8)移动。14.一种根据权利要求1-13任意一项所述的多主线超细线束焊接机的焊接方法，其特征在于，多主线超细线束的定位及焊接方法包括以下步骤：步骤一：在工作台(12)上，超细线束(3)上的绝缘层和屏蔽层被剥离后，将所述超细线束(3)首端穿过所述定位孔(5)，通过所述定位板(1)和所述pcb板(2)相重合夹持所述超细线束(3)首端完成固定定位。本发明中，通过使用定位板(1)与pcb板(2)夹持固定、定位超细线束(3)，通过定位标尺(6)以及速干胶定位、固定多主线(4)。多根所述主线(4)与所述pcb板(2)上的焊盘(7)一一对应，所述超细线束(3)固定在所述定位孔(5)内，通过速干胶以及定位标尺(6)使多根所述主线(4)和所述定位板(1)定位粘接，完成对所述超细线束(3)的固定定位。步骤二：将所述定位板(1)与所述pcb板(2)准确贴合并放置于所述激光锡球喷嘴(8)下
方，所述立体光源(10)照射所述焊盘(7)，所述工业ccd相机(9)采集所述焊盘(7)的结构光图像和位置坐标至所述焊点定位显示屏(11)识别定位，焊点定位显示屏(11)控制所述激光锡球喷嘴(8)根据定位数据沿着导轨(13)与所述焊盘(7)定位对齐，向所述焊盘(7)喷射高温熔化锡球，使所述超细线束(3)与所述焊盘(7)连接。

技术总结
本发明公开了一种多主线超细线束焊接机的自动定位设备及焊接方法：属于超细线束多主线精密焊接技术领域，包括定位板、PCB板、超细线束、多主线、激光锡球喷嘴、工业CCD相机、立体光源、焊点定位显示屏、工作台和导轨，所述超细线束内含多根主线定位板设置有三行三列定位孔，PCB板设置有多个设定角度差的焊盘，PCB板置于所述定位板下方。相较于手工定位的效率低以及手工焊接所存在的误差与缺陷，使用定位板可同时对多个PCB进行多主线定位，大幅度降低定位用时；使用激光锡球喷嘴、工业CCD相机、立体光源焊点定位显示屏可实现精密自动化焊接，更方便、快捷，显著提高焊接效率与准确率。显著提高焊接效率与准确率。显著提高焊接效率与准确率。


技术研发人员：李先芬 柴旭东 刘标 蒙永民 华鹏 刘大双 葛师师 孙颖
受保护的技术使用者：安徽省幸福工场医疗设备有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/9/14