一种高精度全自动BGA返修工作台制造技术

一种高精度全自动BGA返修工作台，包括机头部机构、X向马达、X向滑轨、Y向滑轨、Y向马达、拾料机构、PCB托撑装置、冷却装置、喂料机构、预热箱、X轴、Y轴、基准底板、预热装置、下部热风机构、下部CCD视觉机构、机身上罩、机身下罩；所述机头部机构设置在X向滑轨上，该机头部结构包括机头固定座、装贴机构、上部加热机构、上部CCD视觉机构、机头罩、加热马达、贴装马达、加热马达固定座、贴装马达固定座、联轴器、丝杆固定座、丝杆、Z向滑轨。本发明专利技术采用视觉自动对位系统，利用CCD将PCB板和BGA图像捕捉定位后，通过图象处理软件分析并纠偏来实现精准对位和贴装，贴装精度可达±0.025mm。保证了工作品质的一致性，轻松应对高端精密电子产品。

A high precision automatic BGA rework table

A high precision automatic BGA rework stations, including machine head mechanism, X to X to Y, motor, rail to rail, Y to pick up PCB motor, feeding mechanism, supporting device, cooling device, a feeding mechanism, preheating box, X axis, Y axis, base plate, a preheating device, the lower part of the hot air the machine frame, the lower CCD visual mechanism, the body cover, under the fuselage cover; the machine head mechanism set to slide on the X, the machine head structure comprises a head fixing seat, mounting mechanism, the upper heating mechanism, the upper CCD visual mechanism, head cover, heating motor, motor mount, heating motor fixing mount seat, a fixed seat, a motor shaft coupling, screw rod fixing seat, wire rod, slide to Z. The invention adopts the visual automatic contraposition system, uses the CCD to capture and fix the PCB board and the BGA image, and then uses the image processing software to analyze and correct the deviation to realize accurate contraposition and mounting, and the mounting accuracy can reach up to + 0.025mm. Ensure the consistency of the quality of work, easy to deal with high-end precision electronic products.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度全自动BGA返修工作台
本专利技术涉及BGA返修
，尤其是涉及一种高精度全自动BGA返修工作台。
技术介绍
在线路板自动化组装生产及返修领域中，高端精密电子产品越来越多，对元器件进行精密贴装、加热、冷却时，温度控制的准确性、均匀性、稳定性至关重要。近年来随着电子技术的飞速发展，电子产品组装的小型化和高密度化及高频、高效率对装机返修质量的要求也越来越高，需求越来越强烈，从而使BGA返修得到迅速发展。现有传统的BGA返修台分光学对位与人工目测对位，光学对位通过光学模块采用裂棱镜成像；人工目测对位则是通过肉眼将BGA焊脚和PCB板丝印线及点对位；目前这两种返修方式远远达不到对高端精密电子产品最理想的返修，存在以下缺点：a、只能用手动完成；b、对高端精密电子产品的精度无法保证并容易出现虚焊、漏焊现象；c、返修效率低并无法保证返修成功率；d、自动化程度低，生产工作中误差大，导致工作质量低。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种高精度全自动BGA返修工作台。以解决现有技术所存在的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：高精度全自动BGA返修工作台，包括机头部机构、X向马达、X向滑轨、Y向滑轨、Y向马达、拾料机构、PCB托撑装置、冷却装置、喂料机构、预热箱、X轴、Y轴、基准底板、预热装置、下部热风机构、下部CCD视觉机构、机身上罩、机身下罩；所述机头部机构设置在X向滑轨上，该机头部结构包括机头固定座、装贴机构、上部加热机构、上部CCD视觉机构、机头罩、加热马达、贴装马达、加热马达固定座、贴装马达固定座、联轴器、丝杆固定座、丝杆、Z向滑轨；所述机身上罩顶部设有排气口与废气抽出系统的进气口连接，该机身上罩前端中间位置开设有工作仓口，两边分别设有急停开关；所述工作仓口两侧设有相互对应的光栅保护装置；所述机身下罩底端设有脚轮脚杯，该机身下罩侧部设有油雾分离器，机身下罩前端设有用于放置工控机的工控机仓；所述工控机仓内设有供电保护装置，该工控机仓一侧设有工具仓。作为优选，所述机身下罩上方设有基准底板，该基准底板上方依次设有支柱、预热箱、拾料机构、PCB托撑装置、冷却装置、下部CCD视觉机构；其中基准底板四角处分别设有一支柱，所述预热箱内设有预热装置，该预热箱右侧部设有冷却装置；所述预热装置右侧部设有PCB托撑装置，该PCB托撑装置前端设有拾料机构和喂料机构；所述预热装置上方设有下部热风机构。作为优选，所述基准底板两侧边的支柱上方分别上有Y轴，该Y轴内设有Y向马达、Y向滑轨、Y向滑轨丝杆；所述Y轴上方设有X轴，该X轴内设有X向马达、X向滑轨、X向滑轨丝杆；所述X向滑轨上方设有机头部机构。作为优选，所述机头固定座上设有贴装马达固定座、加热马达固定座、Z向滑轨、上部CCD视觉机构；其中贴装马达固定座、加热马达固定座上方分别固定有贴装马达和加热马达；所述贴装马达和加热马达下方分别设有丝杆固定座、丝杆，其中贴装马达和加热马达通过联轴器与丝杆相连；所述Z向滑轨设置在机头固定座下方，该Z向滑轨上分别设有贴装机构及上部加热机构，其中贴装机构及上部加热机构分别与丝杆连接。作为优选，所述装贴机构，包括贴装运动连接块、贴装连接板、上下调节座、调节支柱、调节固座、吸管微调座、拔叉固定套、拔杆固定圈、旋转马达、旋转马达固板、光电感应器、圆形感应器、旋转接头、旋转轴套、线性轴承、吸管、吸嘴固定套、吸嘴、旋转制动轮、同步皮带、旋转从动轮、感应限块；其中贴装运动连接块通过贴装连接板与吸管微调座连接；所述吸管上方设有旋转从动轮、感应限块、圆形感应器，吸管顶端设有旋转接头；所述调节固座上设有调节支柱，该调节支柱上设有可上下滑动的上下调节座，该上下调节座与光电感应器连接；所述吸管下方设有拔杆固定圈、吸嘴固定套、吸嘴，其中吸嘴固定在吸嘴固定套上；所述旋转马达固板下方设有旋转马达，该旋转马达上方设有旋转制动轮，所述旋转制动轮通过同步皮带与旋转从动轮相连。作为优选，所述上部加热机构，包括离心风机、加热运动连接块、L形连扳、发热筒连接板、加热风头、刻度圈、风机连扳、发热筒固板、发热筒、隔热板、外罩支撑板、感应安装板、发热滑轨、风咀、风机隔热板；所述加热运动连接块上设有发热滑轨，该发热滑轨与L形连扳连接；所述L形连扳连接在发热筒连接板一端，该发热筒连接板另一端与隔热板连接；所述隔热板上方与发热筒固板连接，该发热筒固板上设有风机隔热板；所述风机连扳固定在风机隔热板上，该风机隔热板上还设有离心风机，离心风机连接在风机连扳上；所述隔热板下方与加热风头连接，该加热风头处设有刻度圈、风咀。作为优选，所述上部CCD视觉机构，包括Y向调整轴、上下调整座、X向调整轴、上部摄像机、上部镜头、摄像机固板；所述Y向调整轴一端固定在上下调整座下方，该Y向调整轴另一端穿过调整座；所述X向调整轴穿过调整座并固定在摄像机固板上；所述上部摄像机连接在摄像机固板上，该上部摄像机前端设有上部镜头。作为优选，所述下部CCD视觉机构，包括下部CCD外罩、光源、光源撑件、下部镜头、下部摄像机、外罩固定条、固定下座、固定筋、摄像固定板、高清光学玻璃；所述CCD外罩内设有外罩固定条，并将其固定；所述固定下座上方设有摄像固定板，该摄像固定板通过固定筋与固定下座连接；下部摄像机连接在摄像固定板侧面，该下部摄像机顶端设有下部镜头；所述光源撑件固定在摄像机固定板处，该光源撑件上方设有光源、高清光学玻璃。作为优选，所述机身上罩右前方上至下设有显示器、显示器固定板、键盘放置板、显示器旋动轴、显示器旋动柱；其中显示器通过显示器固定板与键盘放置板连接，该键盘放置板底部设有一显示器旋动轴与显示器旋动柱连接，该显示器旋动柱与基准底板连接。本专利技术的有益效果为：1）、不需手动对位、贴装、拆焊，避免了人工操作产生的不确定因素，降低了返修报废率，节能环保；2）、电脑控制，操作简单，全自动智能化运动系统，减小了工作误差，降低了成本，提高了工作效率；3）、视觉自动对位系统，实现了精准的对位和贴装，贴装精度可达±0.025mm；4）、上部加热和贴装，独立设计，实现全自动识别吸料和贴装高度，及自动对位、自动贴装、自动焊接和自动拆焊功能；5）、工作区域设有光栅保护系统，无安全隐患；6）、运行过程中自动产生温度曲线分析报告,追朔返修历史。本专利技术全自动BGA返修工作站，采用视觉自动对位系统，利用CCD将PCB板和BGA图像捕捉定位后，通过图象处理软件分析并纠偏来实现精准对位和贴装，贴装精度可达±0.025mm。所采集的图像可放大、缩小和微调，使图象显示更清晰。通过工控机控制的方式和视觉自动对位方法，使X、Y、Z轴和ф角度调节均采用马达驱动，来实现自动对位、智能化运动、自动识别吸料和贴装高度、自动对位、自动贴装、自动焊接、自动拆焊的功能。保证了工作品质的一致性，轻松应对高端精密电子产品。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术拆除机身上罩后的整体结构示意图。图3是本专利技术拆除机身上罩后上部分结构示意图。图4是本专利技术机头部机构结构示意图。图5是本专利技术机头部机构拆除机头罩后结构示意图。图6是本专利技术贴装机构结构示意图。图7是图6所示A-A剖视图。图8a、8b是本专利技术上部加热机构结构示意图。图9是本专利技术上部CCD视觉机构结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度全自动BGA返修工作台，包括机头部机构、X向马达、X向滑轨、Y向滑轨、Y向马达、拾料机构、 PCB托撑装置、冷却装置、喂料机构、预热箱、X轴、Y轴、基准底板、 预热装置、下部热风机构、下部CCD视觉机构、机身上罩、机身下罩；其特征是，所述机头部机构设置在X向滑轨上，该机头部结构包括机头固定座、装贴机构、上部加热机构、上部CCD视觉机构、机头罩、加热马达、贴装马达、加热马达固定座、贴装马达固定座、联轴器、丝杆固定座、丝杆、Z向滑轨；所述机身上罩顶部设有排气口与废气抽出系统的进气口连接，该机身上罩前端中间位置开设有工作仓口，两边分别设有急停开关；所述工作仓口两侧设有相互对应的光栅保护装置；所述机身下罩底端设有脚轮脚杯，该机身下罩侧部设有油雾分离器，机身下罩前端设有用于放置工控机的工控机仓；所述工控机仓内设有供电保护装置，该工控机仓一侧设有工具仓；采用视觉自动对位系统，利用CCD将PCB板和BGA图像捕捉定位后，通过图像处理软件分析并纠偏来实现精准对位和贴装，通过工控机内的运输编程，从而控制全自动BGA返修工作站的工作；通过工控机控制的方式，并采用视觉自动对位系统，使X、Y、Z轴和ф角度调节均采用伺服驱动。...

【技术特征摘要】
1.高精度全自动BGA返修工作台，包括机头部机构、X向马达、X向滑轨、Y向滑轨、Y向马达、拾料机构、PCB托撑装置、冷却装置、喂料机构、预热箱、X轴、Y轴、基准底板、预热装置、下部热风机构、下部CCD视觉机构、机身上罩、机身下罩；其特征是，所述机头部机构设置在X向滑轨上，该机头部结构包括机头固定座、装贴机构、上部加热机构、上部CCD视觉机构、机头罩、加热马达、贴装马达、加热马达固定座、贴装马达固定座、联轴器、丝杆固定座、丝杆、Z向滑轨；所述机身上罩顶部设有排气口与废气抽出系统的进气口连接，该机身上罩前端中间位置开设有工作仓口，两边分别设有急停开关；所述工作仓口两侧设有相互对应的光栅保护装置；所述机身下罩底端设有脚轮脚杯，该机身下罩侧部设有油雾分离器，机身下罩前端设有用于放置工控机的工控机仓；所述工控机仓内设有供电保护装置，该工控机仓一侧设有工具仓；采用视觉自动对位系统，利用CCD将PCB板和BGA图像捕捉定位后，通过图像处理软件分析并纠偏来实现精准对位和贴装，通过工控机内的运输编程，从而控制全自动BGA返修工作站的工作；通过工控机控制的方式，并采用视觉自动对位系统，使X、Y、Z轴和ф角度调节均采用伺服驱动。2.根据权利要求1所述的高精度全自动BGA返修工作台，其特征是，所述机身下罩上方设有基准底板，该基准底板上方依次设有支柱、预热箱、拾料机构、PCB托撑装置、冷却装置、下部CCD视觉机构；其中基准底板四角处分别设有一支柱，所述预热箱内设有预热装置，该预热箱右侧部设有冷却装置；所述预热装置右侧部设有PCB托撑装置，该PCB托撑装置前端设有拾料机构和喂料机构；所述预热装置上方设有下部热风机构。3.根据权利要求1或2所述的高精度全自动BGA返修工作台，其特征是，所述基准底板两侧边的支柱上方分别上有Y轴，该Y轴内设有Y向马达、Y向滑轨、Y向滑轨丝杆；所述Y轴上方设有X轴，该X轴内设有X向马达、X向滑轨、X向滑轨丝杆；所述X向滑轨上方设有机头部机构。4.根据权利要求1所述的高精度全自动BGA返修工作台，其特征是，所述机头固定座上设有贴装马达固定座、加热马达固定座、Z向滑轨、上部CCD视觉机构；其中贴装马达固定座、加热马达固定座上方分别固定有贴装马达和加热马达；所述贴装马达和加热马达下方分别设有丝杆固定座、丝杆，其中贴装马达和加热马达通过联轴器与丝杆相连；所述Z向滑轨设置在机头固定座下方，该Z向滑轨上分别设有贴装机构及上部加热机构，其中贴装机构及上部加热机构分别与丝杆连接。5.根据权利要求1或4所述的高精度全自动BGA返修工作台，其特征是，所述装贴机构，包括贴装运动连接块、贴装连接板、上下调节座、调节支柱、调节固座、吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小红，瞿高峰，
申请(专利权)人：深圳市卓茂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44