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            非標焊錫機

            自動焊錫機器人

            及機械手臂自動化流水線項目概述

             

             

            1.   產品介紹

            自動焊錫機器人,是傳統電子業為了提高生產效率與質量而衍生出來的一種小型精密工業設備,是運用傳統的焊接模式,在借助高精密機器人來完成人不可能完成的高重復精度高質量保證的,主要由機械手臂(robot)

            且自動焊錫機器人以日本產品比較熱門,因為日本產品比較成熟,最出名的Apollo Seiko是世界上第一家焊錫機器人制造商,第一代專用機器人產品開發于1969年,在四十年時間里不斷更新改造,現在的設備比較成熟,我國內近兩年才有企業開發出焊錫機器人,但是還是比較欠缺,主要以模仿、原料元件整合在加工的方式生產,沒有核心技術。

            以現在市場上的焊錫機器人分類,主要分為桌面型焊錫機器人,這類機器人X、Y軸分離狀態,適用于人工操作單獨工作站模式,但是價格屬于偏低的,由于機械手臂成本比較低,日本企業在這種設備上也是外購機械手掛載自己溫控系統來完成的;在線式焊錫機器人這類機器人X、Y軸全部整合在上部,適用于流水線作業,

            上圖為日本一家企業的完全自動化流水線,也是Apollo Seiko出整機設備然后找成熟的自動化配套商來完成的,本公司也沒有自動化配套能力!

             

            此類對焊接物沒有高低,大小,重量的限定!是比較高端的機械手臂,但是成本比較高,且中國大陸地區完全自動化流水線工藝的企業少之又少,好多企業買這臺設備還是需要人工去操作。兩種機械手臂有缺點對比如下

             

            當然還有一些產品由于單一品種大批量生產,不會選擇以上任何機械手臂來配套焊錫機器人,就需要自動化的廠商配套做一套自動化的送料加工系統,這種是最節省成本,效率也最高的一種方式,但是不靈活,如果產品換掉改型!或者訂單停止,可能配套設備可能不能適應另外的機型,所以產品有很大的局限性!但是可以改造,需要二次投資!這時候就需要自動化應用技術!

             

             

             

            2.   主要應用行業

            焊錫機器人主要應用的行業比較寬泛,主要是SMT后段不耐高溫及需要人工補焊的產品,例如熱過敏無法過Reflow回焊爐的產品,小PitchDip插件、Connector插件、排線、細小的cableusb線,傳感器等需要焊接的產品!使用廣泛的行業有手機、電腦相關、汽車電子、精密電子行業、揚聲器麥克風等;其中汽車電子尤為重要

            其中富士康,德爾福,威廉姆斯,法雷奧,大陸汽車,華碩,中達,羅技,中國航空航天,尼康,佳能等高科技高端產品,汽車行業有奧迪大眾等德國品牌通用和豐田本田的汽車電子如儀表傳感器都有涉足使用!

             

             


             

            無鉛焊錫製程常見的問題

             

            金屬活性不足

            一般來說,少了鉛的錫絲,依成分的差異而言,熔點至少得提高2045℃,如此一來,烙鐵頭的溫度設定也得跟著提高。由於溫度提高之後,助焊劑的揮發速度亦隨之增加,而助焊劑是錫絲熔化之後決定金屬活性(流動性)的關鍵因子。過高的溫度讓助焊劑揮發過快,會直接造成錫的流動性不足,產生錫尖、錫橋或拉絲等嚴重影響焊接效果的不良。


            高溫環境產生氧化層

            其實就算是以前的含鉛焊接錫絲,只要是烙鐵頭處在工作溫度的環境之中待機過久,烙鐵頭前端會產生一層焦黑的氧化物。這個現象在無鉛焊錫的製程中更為嚴重,產生的速度是有鉛焊接的數倍之譜,而這種金屬與助焊劑在高溫有氧環境下交互作用所產生的氧化物會嚴重影響到烙鐵頭前端的正常吃錫量。就算對焊點的錫量影響不大,氧化物殘留在焊點對焊接製程的品質也影響甚鉅。


            烙鐵頭工作表面快速劣化

            烙鐵頭通常是以銅棒為母材,外部電鍍一層鐵,以加強烙鐵頭的硬度。在焊接的過程中鐵會與錫絲中的錫漸漸起化合作用,使烙鐵頭的壽命逐漸降低,這個現象與溫度成正比--意即溫度越高,烙鐵頭的壽命就越低。當鐵電鍍層消耗殆盡,作為母材的銅裸露出來後,烙鐵頭的受侵蝕的速度會快速增加,最後在烙鐵頭上形成破洞而使整支烙鐵頭報廢。此等現象在無鉛焊錫環境下出現的速度比有鉛焊錫快了三倍以上。

             

             下面是對apollo的產品為例說明 也是我們的目標!

             

            Apollo Seiko 對無鉛焊接製程挑戰的對策

            適當調整烙鐵頭溫度

            現在的無鉛自動焊錫製程,為了因應材料的特性,通常把焊接的工作溫度提高3050℃。但提高烙鐵頭的工作溫度又會降低使用壽命,造成製造成本的負擔。如果要降低烙鐵頭的工作溫度,最快的方法是先預熱(Pre-heat)工作物,讓被焊接物本身的溫度在焊接前先提高到100150℃,如此可以不必將烙鐵的溫度提高太多又能達到焊接效果。但若製程上不允許或是被焊物因各種因素無法預熱,我們建議使用帶有專利TM烙鐵頭的APOLLO SEIKO自動焊錫設備來焊接,如此可不需將烙鐵溫度提高太多又可保持優良的焊接效果。

            烙鐵頭前端吹氮氣

            在烙鐵頭前端吹氮氣可讓焊接的環境暫時與氧氣隔絕,除了可降低烙鐵頭的氧化速度,還可保持助焊劑(FLUX)的活性。本公司的LFTM烙鐵頭皆可讓氮氣從最前端徐徐吹出;體積輕巧的特殊濾心可直接將裝在自動焊錫設備上,不需更改製程。


            使用自動焊接設備

            自動焊接與人工焊接不同,自動焊接因為機械手臂的位置精準、移動快速,參數的設定一旦固定之後幾乎不需要更動,不會因為第一次焊接不成功而將高溫的烙鐵頭持續在被焊物上加工而造成毀損。APOLLO SEIKOL-CAT-EVOJ-CAT系列,都是專為自動焊錫而特殊設計的機種。

            使用特殊工法製造的烙鐵頭

            APOLLO SEIKO的特殊TM烙鐵頭不必將焊接溫度提昇太多,並且可以依照不同的製程要求訂做出各種不同的形狀,以提升焊接工作的品質、符合各種不同的焊接要求。


            更改錫絲規格

            自動焊錫的錫絲規格不同於手動焊接或是波峰焊接,錫的比例有些會高出許多;另外,錫絲裡面助焊劑的含量也有決定性的影響,因此在選擇自動焊錫的錫絲時需要特別注意,切勿讓材料的錯誤選擇抵銷了設備的精密焊接效果。APOLLO SEIKO有許多這方面的經驗,可提供您許多不同規格的錫絲。

            使用非接觸式自動焊錫設備

            有些焊接製程因受到各種限制,無法使用烙鐵頭焊接,或是達不到預定效果。此時可以考慮用「非接觸式」的雷射(激光)焊接設備。許多細微的焊接點因無法用烙鐵頭的製程都可考慮使用可微調功率的雷射焊接,但由於非接觸式的焊接製程有著許多變數,一定要實際測過才能有足夠的參數進行審慎的評估。


             

            推薦資訊

            成立于1997年,總公司主營業務是以高精密床制造,高精度刀具,以及機床周邊產品!
            2006年,公司在國內同行業已屬領先,在公司董事會商議下,同時開展自動化事業部,磨床事業部,珩磨事業部,刀具事業部,并于2014年將自動化設備制造分離出來,成立了SK-China公司。

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