1.6 夹送系统

1.6.1 作用

在波峰焊接中，PCB夹送系统的作用是使PCB能以某一较佳的倾角和速度进入和退出钎料波峰，以确保PCB上每个焊点在钎料波峰中经历的时间为3～5s，从而获得较好的焊接效果。

1.6.2 技术要求

① 传动平稳、无抖动和振动现象，噪声小。

② 传送速度在某一给定范围内（如0～3m/min）应连续可调，速度波动量应小于±10%，力学性能好。

③ 夹送最好有一定倾角，其范围可在4°～8°之间选择。

④ 夹持爪化学稳定性好，在助焊剂和高温液态钎料反复作用下不熔蚀、不沾锡、不和助焊剂起化学反应、弹性好、夹持力稳定。

⑤ 装卸方便、维修容易。

⑥ 结构紧凑，对整机外形尺寸影响小。

⑦ 热稳定性好、不易变形。

⑧ 可以很方便地根据PCB的不同宽度调节夹持的宽度。

1.6.3 常见夹送系统的结构分类

目前常见的夹送系统的结构分类如图1.17所示。

1.框架式夹送系统

框架式亦称为托架式，它是用一个特制的框架作为固定和夹持PCB的载体，在拖动机构拖动下，依次通过波峰焊接设备配置的各个工艺区来完成PCB的波峰焊接过程。这种夹送形式是二次焊接系统中的唯一可选择方式，国内一些大批量生产的产品（如彩电）流水线体上绝大部分也是采用这种夹送方式，即使是一次焊接系统采用这种夹送方式的为数也不少。在这种拖动方式中作为PCB载体的框架（托架）是必不可少的，它通常由铝合金制造，要求坚固而不变形，夹持宽度可根据PCB尺寸而调整。在流水线体上它有多种用途，如可兼作元器件插件、焊接、剪腿、清洗及运输等工艺过程中的载体。它既可以很方便地调节夹持宽度，还可以调节PCB进入波峰的角度，以抑制SMA波峰焊接中的阴影效应。

框架式结构中采用的拖动方式目前流行着下述两种形式。

① 链条式夹送器。它是由两条传送链组成，在两条平行的特制铝合金导轨上运行，用带有链轮的轴连接并同步驱动，以确保两条链能同步运转。它是目前各机型上应用最广泛的一种拖动方式。这种拖动方式的优点是拖动力矩大、承载能力强、不存在滑动现象；其缺点是传动有噪声（特别是高速时）和抖动现象、结构较复杂、拖动过程中链条与导轨之间存在摩擦。这种摩擦阻力随传送速度的加快会愈加明显，从而导致传送速度变化的均匀性变差。

② 钢带式夹送器。这种夹送方式的典型结构如图1.18所示。装夹了PCB的框架依靠安装在框架两侧的四个滚轮（通常用轴承代替）支撑在导轨上，依靠磁铁对钢带的磁性吸力由钢带拖动其运动。钢带通常是用可磁化的弹簧钢带（如65Mn）制成，电动机通过减速器、链条、链轮等驱动钢带轮，并带动钢带在导轨上循环运动。由于在这种夹送结构中，在导轨上直线运动的钢带只起拖动作用，而不承载任何重量，所以框架在导轨上平面作夹送运动时，只存在滚轮与导轨上平面之间的滚动摩擦，摩擦阻力非常小，传动平稳、均匀，无噪声、抖动等现象，在调速范围内速度变化的线性度比较好，而且结构简单，维修保养均较方便。

2.爪式夹送系统

爪式夹送系统取消了框架（托架），而将所需形状的夹持爪直接安装到驱动的链条上构成PCB的载体。

由于设计和本身弹性的影响，爪对PCB应有一定的支撑力，以避免PCB在热区掉下来。在新的PCB送入夹送系统之前，机器入口处的爪清洗装置可除去爪上的残余物。这种爪式夹送系统是釆用手轮来调节夹持宽度的，链轮轴通过一个直流电动机驱动，该电动机的输出轴通常还通过一个可调节的打滑离合器来防止堵转和过载，同时也保护了负载和电源。一旦夹送速度设定，机器便按此速度运行，并可在设计规定的范围内重新设置。这种夹送系统的负载范围要求为0～10kg，速度变化误差范围不大于±5%。

爪式夹送系统生产效率高，上、下PCB操作简便，适用范围比较广。因此，在现有的波峰焊接设备系统中，这种夹送方式所占的比重超过了框架式夹送系统。但爪式夹送系统的结构相对框架式夹送系统的结构要复杂些，维修保养也较烦杂。

3.机械手夹送系统

机械手PCB夹送方式是瑞士EPM公司研制的一种夹送方式，并首先在该公司研制的EPM Elever机器人型波峰焊接机上得到了应用。这种夹送方式工作时，机器手抓住PCB，使PCB作X、Z、绕Z轴、绕Y轴这4轴方向运动，爪指之伸缩为第5轴运动。

PCB作空间曲线运动时：

● X方向作水平移动（数控）；

● Z方向作垂直移动（数控）；

● Z方向转动（绕Z轴）（数控）；

● Y方向转动（绕Y轴）（数控）；

● 夹爪运动（数控）。