[发明专利]PCB微型钻头异径平面自动焊接装置及焊接工艺

说明书

技术领域

本发明属于PCB微型钻头加工技术领域，特别是一种PCB微型钻头异径平面自动焊接装置及焊接工艺。 

背景技术

在公知的技术中，为了节省价格昂贵的钨钢材料，PCB微型钻头一般是由白铁钢制成的钻柄和由钨钢制成的钻头两部分焊接组合而成。钻柄和钻头的焊接包括对接和插接两种方法，对接焊接只能适用于钻柄和钻头直径相等的产品；而非等径钻柄和钻头的接合方法通常是先在钻柄的接合端钻一个小孔，将小于钻柄直径的钨钢钻头插入该孔中，再通过焊接设备采用相应的焊丝和助焊剂在钻头插孔的端口处周圈焊接，而后再进行钻头的磨削和开槽成型。上述两种方法存在的主要缺陷是：

1）采用周圈焊接，钻头与钻柄的同轴度很难保证，而且容易出现冷裂、脱焊、虚焊等现象，导致焊接牢度差，废品率高，产品使用寿命短；

2）钻头与钻柄异径焊接需要先在钻柄上钻孔，工艺复杂，费工费时，生产效率低下，不能适应大规模生产的需要；

3）上述两种方法均无法进行直径在1.3mm以下钻头与钻柄的对接加工；

4）在焊接时，助焊剂是装在一个容器中，其推进供给是由一个压力开关控制，由于该开关无法准确控制助焊剂的出剂量，使得助焊剂在焊接的缝隙中不间断地流出，既浪费助焊剂，又对机台造成污染，而且还影响焊接质量，导致生产效率低，并使得整个产品的成本拉高；

5）在进行钻头与钻柄的焊接过程中，各部动作控制多采用机械传动控制，协调准确性差，使生产效率和焊接质量的提高受到严重的制约。

发明内容

本发明的目的是提供一种不需要在钻柄端面进行钻孔，能够进行钻头与钻柄的异径平面焊接，并能准确地自动控制焊接过程各部动作，可靠地保证焊接质量，减少材料消耗，提高生产效率的PCB微型钻头异径平面自动焊接装置及焊接工艺。 

实现本发明的目的所采取的技术方案是：PCB微型钻头异径平面自动焊接装置具有与机架固定连接的高周波电感应加热机、焊丝进给机构、焊膏供给机构、坯料送进机构、坯料给料斗、焊接完工下料机构和自动控制系统，其中，

焊膏供给机构具有一个焊膏压力滴注容器，焊膏压力滴注容器分别连接并连通有压缩空气输气管和焊膏储槽，压缩空气输气管上设有电磁阀，焊膏储槽内设有液位传感器，焊膏压力滴注容器的下端连接有滴注管，滴注管上设有流量阀，所述电磁阀、传感器和流量阀分别通过信号传输线与自动控制系统连接。

自动控制系统包括：

一个PLC可编程控制器，用于控制参数的录入、液位传感信号的接收和焊接动作指令信号的发送；

一个通过信号传输线与液位传感器连接的A/D转换器，用于将液位模拟信号转换为数字信号；

一个通过信号传输线分别与输气电磁阀、送料电磁阀、加热电磁阀、下料电磁阀和流量阀连接的多通道D/A转换器，用于将数字信号转换为模拟信号；

一个焊接控制模块，该模块设置在PLC可编程控制器内，用于录入信号的处理、存储和调取； 

所述高周波电感应加热机、焊丝进给机构、坯料送进机构和焊接完工下料机构均设有与自动控制系统连接的电磁阀。

本发明的焊接工艺按以下步骤进行：

1）按照PCB微型钻头设计规格及加工工艺的要求截取白铁钢钻柄坯料和钨钢钻头坯料，并通过双端面磨床将钻柄坯料和钻头坯料的两端面磨平，其端面的不平度均控制在≤0.03mm以内，再用双端面磨角机对钻柄坯料的两端进行倒角，将钻头坯料通过无心磨床进行外圆加工，直径公差控制在±0.002mm，而后，将磨后的钻柄坯料和钻头坯料分别置入焊接装置的坯料给料斗内；

 2）按照设定的焊接工艺分别确定焊丝进给、坯料送进、焊膏滴注、高周波电感应加热机启闭和焊接完工下料各步动作延时和依次时间间隔参数控制值以及焊膏储槽内液位上下限控制参数值，并将确定的参数值录入焊接控制模块；

3）操作PLC可编程控制器，启动开始程序，由PLC可编程控制器连续发出指令，进行焊膏滴注压力调整、焊丝进给、焊膏滴注、坯料送进、高频加热和下料，即自动完成钻柄坯料和钻头坯料的焊接，其中，焊膏滴注压力控制在0.4~0.6 MPa范围内，焊膏滴注持续时间为0.5s。

本发明的PCB微型钻头异径平面自动焊接装置及焊接工艺，其有益效果是：

1）能够较好地实现PCB微型钻头异径钻柄和钻头坯料的平面焊接，由此节省了在钻柄上钻孔的工序，使工艺得到简化，省工省时，并且不受钻头直径大小的限制，能适应各种规格微型钻头的生产。

2）采用能够定量滴注的焊膏供给机构，既能节约焊膏，又能消除对机台造成的污染，并使生产成本相应降低。