自动焊锡炉培训材

编制 沈聪喜编制 沈聪喜 2002 年年 11 月月 27 日日 自动焊锡炉培训材料自动焊锡炉培训材料 目前 公司使用的自动焊锡炉共有三个厂家生产的三种锡炉 分别为台湾日椿公司生 产的 JC 280NDL R 锡炉 使用于 C2 C7 C12 线 深圳劲拓公司生产的 WS 350PC 锡炉 使用于 SMT A2 A3 C1 C3 和 C6 线 深圳日东公司生产的 TRUBO 300SS 锡 炉 使用于 A1 线 虽然锡炉产地不同 但其基本结构是相同的 均为流动式波峰焊锡炉 如图一所示 波峰焊锡炉由助焊剂喷涂装置 预热器 喷锡装置 冷却风机和 PC 板输送装置以及 电气控制线路组成 1 助焊剂喷涂装置 目前使用较广泛的助焊剂喷涂器有喷流发泡式和喷雾式 公司所有锡炉均采用喷雾式 喷涂装置 由喷头 往复装置 气缸或步进电机 气路元件 助焊剂桶和控制器组成 PLC 其原理是在喷头中同时通进压力空气和助焊剂 将助焊剂以空气压力方法通过 喷头中的小孔雾化 通过气缸或步进电机带动喷头往复运动 将助焊剂涂抹在 PC 板上 其中 WS 350PC 锡炉的喷头由步进电机带动 其它锡炉的喷头由气缸带动 虽然带动 图一图一 喷头的装置不相同 但在喷雾气路结构上是基本相同的 图二为日椿锡炉喷雾机喷头气路 示意图 其它锡炉的喷雾气路与此基本相同 助焊剂在外部压力作用下直接进入喷头 喷雾和针阀的压力空气分别由两个电磁阀控 制 在电气控制方面 当开始喷雾时喷雾和针阀电磁阀同时打开 喷雾结束时喷雾电磁阀 延迟约 0 5 秒关闭 目的是将喷嘴小孔中的残余松香吹除 防止阻塞 维修保养注意事项 喷头上的喷雾 针阀和助焊剂进孔须与喷雾电磁阀 针阀电磁阀的出气管 和助焊剂管相对应 不可错接 喷头上喷雾进孔标示为 N 或 AIR1 针阀进孔标示为 C 或 AIR2 助焊剂进孔标示为 F 或 LIQ 针阀电磁阀必须是有回气孔的电磁阀 二位三通或三位五通 如电磁阀没 有回气孔 喷雾结束后喷头针阀移动腔内的压力空气无法及时排出 针阀 无法上升造成助焊剂流出无法关闭 喷头后盖须调整适当 如调太紧时弹簧力太大 当空气压力不足克服弹簧 力使针阀打开时 助焊剂将喷不出 如调太松时弹簧力太小 喷雾结束后 针阀不能及时关闭助焊剂仍会继续流出 故障分析 图二图二 故障现象故障原因解决方法 进气阀未打开或没有气源 步进电机型 打开阀门 检查气源 针阀电磁阀损坏更换电磁阀 针阀电磁阀不得电无动作检查电磁阀及控制电路 针阀气管破裂或阻塞检查针阀气管 喷头后盖拧太紧拧松后盖 针阀卡住无法打开拆下保养或更换 针阀密封圈漏气更换密封圈或喷头 喷雾机动作正常 但助焊剂喷不出 无助焊剂或助焊剂压力桶气阀未开添加助焊剂或打开气阀 喷雾电磁阀损坏更换电磁阀 喷雾电磁阀不得电无动作检查电磁阀及控制电路助焊剂无法雾化 喷雾气管破裂或阻塞检查喷雾气管 喷雾气量过小调整喷雾气量 喷头雾化小孔被松香堵住用酒精清洁 单双喷开关处于单喷 OFF 状态 日椿 锡炉 将开关按下为 ON 双 喷 状态 喷雾断续 不均匀 助焊剂管破损有空气进入检查或更换助焊剂管 进气阀未打开或没有气源 气缸型 打开阀门 检查气源 进口光电不动作检查进口光电 检测链速的光电开关或译码器不动作检查光电开关或译码器 控制器电源未开或损坏检查电源和控制器 整机不动作 喷头定位开关损坏检查更换定位开关 气缸进气量太小调整进气量 气缸卡死检查更换气缸 步进电机皮带轮脱落或皮带断裂检查皮带轮和皮带 喷雾正常但无法来 回移动 步进电机或步进电机控制器损坏检查更换步进电机或 步进电机控制器 故障现象故障原因解决方法 进口光电动作异常检查更换进口光电 检测链速的光电开关或译码器动作异 常 检查更换光电开关或 译码器 喷雾位置不准确 进口不顺板卡滞停留调整锡炉进口 注 对于WS 350PC锡炉 当整机不动作或因光电动作异常导致喷雾不准确时可偿试点 击电脑界面上喷雾 选项 按钮 在弹开的对话框中点击 强制喷雾 按钮进行强 制喷雾 再进行检查 检测链速的光电开关是否正常亦可从界面上链速实际值中判 断 当喷雾机各电气 机械均正常 但喷雾位置不准确时可进行调整 对于WS 350PC锡炉 可通过控制界面在参数设置对话框中的 喷雾提前 或 喷 雾滞后 栏中输入数值进行校正 对于日椿锡炉 可使用测距开关进行重新测距 测距开关的使用方法可参考 SF 2088 喷雾型助焊剂槽 使用说明书手册 或用 编程器修改D128中的数值 编程器使用方法可参考 三菱编程器使用手册 对于 日东锡炉 可通过控制面板上的 连喷 和 复位 按钮进行重新设定 具体方法 可参考 TRUBO 300SS 锡炉说明书 2 预热器 预热器是为 PC 板预先加热所准备的设备 有陶瓷板形式 石英加热管形式及红外线 加热管形式等 其功能如下表所示 序功 能说 明 1缓和热的冲击 可以防止 PC 板进入锡槽焊锡时 突然较高的温 差使 PC 板反翘变成波浪状 以及防止板上零件 受热冲击破损 2除去吸附的水份 可以使得 PC 板上所含的水份 各种镀金内藏的 水份和接着剂内含的水份都蒸发散掉 3防止溶锡表面温度下降 松香溶剂没有蒸发时 溶剂气化时吸收的热量使 溶锡表面温度下降 影响焊接效果 4帮助松香活性化帮助松香中所含的活性剂发挥功用 目前公司使用的锡炉 预热器加热管采用的是红外线加热管或石英加热 使用温控器 日椿锡炉 日东锡炉 或 PLC WS 350PC 锡炉 来控制可控硅的通断来控制加热管 的电源 实现温度的控制 温度采集使用 K 型热电偶 图三 图四 图五为日椿锡炉 续续 劲拓 锡炉和日动锡炉预热器主线路和控制线路图 图三图三 图四图四 各锡炉预热器的不同点 加热管的额定电压 日椿锡炉和劲拓锡炉预热器每要根加热管的额定电压均为 110V 日东锡炉加热管的额定电压为 220V 控制器 日椿锡炉和日东锡炉采用温控器控制 日椿锡炉温控器为直流输出型 动作时输出 5V 直流电源 而日东锡炉温控器为继电器输出型 动作时继电器触 点闭合导通 劲拓锡拓采用 PLC 编程控制 可控硅由 PLC 输出点控制 加热管接线方式 日椿锡炉和日东锡炉采用星形接法 三相 380V 电源 劲拓锡 炉采用单相 220V 供电方式 可控硅触发电源 日椿锡炉和劲拓锡炉可控硅采用直流触发 日东锡炉可控硅采 用 AC 220V 控制 维修保养注意事项 更换温控器时应注意温控器的输出类型是电流型还是继电器型 更换可控硅时应注意可控硅的触发电压是直流还是交流 故障分析 故障现象故障原因解决方法 可控硅击穿导通更换可控硅 温控器损坏 控制异常检查更换温控器 加热管一直加热 电源无法切断 传感器固定螺丝松脱 位置偏移检查传感器 图五图五 温控器设定值过高检查修正设定值 一部分加热管无工作 发热功率不够 检查 测量加热管电 流 可控硅损坏截断 劲拓锡炉 更换可控硅 PLC 输出点粘死 劲拓锡炉 检查 PLC 输出点 可控硅损坏截断更换可控硅 温控器损坏 控制异常检查更换温控器 接线断线 检查电源线 进线空开跳闸 日椿锡炉 检查空开 PLC输出点损坏不动作 劲拓锡炉 检查 PLC 输出点 加热管不工作 温控器参数错误修正温控器能数 故障现象故障原因解决方法 控制开关未开或接线断检查开关 链速未启动 日椿锡炉 检查链速开关 PLC输出点损坏不动作 日东锡炉 检查 PLC 输出点 温控器无电源 温控器电源线脱落检查温控器接线 注 对于劲拓WS 350PC锡炉 由于两段预热共用1个传感器反馈温度 当装有传感器 哪一段的可控硅损坏不导通或电源总进线断线导致整段加热管不工作时 传感器检 测到的温度远远低于设定温度 导致没有装传感器的哪段就一直加热 当加热管短接线断时 由于加热管主线路的连接特点 至少有2根加热管没有投入 作 可从加热管的工作电流或加热管是否发红现象来判断 日椿锡炉预热器控制线路中 温控器电源须链速开关启动后才接通 3 喷锡装置 喷锡装置由锡槽 熔锡加热管 锡泵组件 电机 喷口等组成 其作用是将固态的锡 合金加热熔解成 245 左右 再将熔锡从喷口喷出将 PC 板上的零件与 PC 板焊接在一起 虽然公司现使用有三个不同厂家生产的锡炉 喷锡原理是相同的 都是通过电机带动叶轮 将锡从喷口喷出以完成焊接工作 但在加热管分布及控制 电机控制和喷口的结构安装等 有着不同的方面 续续 加热管分布及控制 日椿锡炉和日东锡炉采用内置式 直型加热管 分上下两层 加热速度较快 劲拓锡炉采用外置式 U 型加热管 分上下两层 加热较慢 在 加热管控制方面 日椿锡炉采用温控器控制 加热时当温控器设定值低于测量值 时 上下两层都投入工作 当测量值达到设定值后下层加热管就不再投入使用 加热管主线路和控制线路见图六 1 和图六 2 日东锡炉也采用温控器控制 但 与日椿锡炉不同的是 加热时上层加热管先投入工作 30 分钟后 下层加热管再 投入工作 PLC 程序控制 加热管主线路和控制线路见图七 1 和图七 2 这样 做的目的是让上层锡先熔化 因为锡熔化时会产生气体 固态锡变成液态锡时体 积会增大 为防止上层固态锡未熔化 而下层锡先熔化时所产生的气体无法冒出 锡面 产生爆锡现象 而且 熔化后的锡体积增大会向锡槽四周挤压 导致锡槽 损坏 日椿锡炉锡槽上下层加热管可同时加热 是因为锡面上装有称为 防爆加 热管 的小加热管 可先在锡面上熔化掉局部锡形成一个洞 劲拓锡炉采用 PLC 程序控制 上层加热管先加热至锡温达到 190 后下层加热管才投入工作 加热 管主线路和控制线路 见图八 1 和图八 2 图六图六 1 图六图六 2 图七图七 2 图七图七 1 图八图八 2 图八图八 1 喷口结构 由于厂家的不同 其喷口结构亦有差别 日椿锡炉的喷口为固定式不 可调整 由左右 4 个 M5 螺丝将喷口固定在锡槽上 喷口固定螺丝低于锡面不可见 日东锡炉和劲拓锡炉的喷口高低都是可调整的 日东锡炉的喷口也是由左右 4 个 M5 螺丝将喷口固定在锡槽上 喷口固定螺丝也是低于锡面不可见的 喷口高低调 整由 4 个 M12 的螺丝来调整 这 4 个螺丝高于锡面是可见的 劲拓锡炉的喷口由 左右 2 个 M6 的螺丝将喷口固定在锡槽上 2 个螺丝来调整喷口高低 各锡炉喷口 的结构示意图见图九 图十和图十一 图九图九 图十图十 锡泵电机控制线路 日椿锡炉采用接触器控制 锡波高低调整采用电机带动差速 器 靠差速器的手柄调整差速器转速大小进行调整 其特点是转速稳定 锡波较 稳定不会波动 但差速器腔中的油容易泄漏 故障率较高 日东锡炉和劲拓锡炉 采用变频器控制 锡波高低靠调整变频器的输出频率来改变电机的转速实现 其 特点是电机转速不稳造成锡波不够稳定 但调整方便 故障率较低 锡泵电机的 控制线路 各种变频器的接线及使用说明参见各锡炉使用说明书和变频器使用说 明书 维修保养注意事项 拆卸喷口时应认清喷口的调整螺丝和固定螺丝 维修 更换电机后安装时应判断电机的转向 反转时锡浪喷不高 更换劲拓锡炉锡槽加热管时须交将锡槽侧面盖板拆下 才能拆装加热管 更换可控硅时应认清可控硅的触发电压 日东锡炉可控硅为 AC 220V 触发 劲 拓锡炉可控硅为直流触发 故障分析 故障现象故障原因解决方法 温控器损坏 控制异常检查更换温控器加热管一直加热 电源无法切断传感器固定螺丝松脱 位置偏移检查传感器 图十一图十一 图十图十 温控器设定值过高检查修正设定值 PLC 输出点粘死 劲拓锡炉 检查 PLC 输出点 主接触器主触点粘死 日椿锡炉 检查更换接触器 主接触器辅助常闭触点粘死 日 椿锡炉 检查更换接触器 可控硅损坏截断更换可控硅 温控器损坏 控制异常检查更换温控器 接线断线 检查电源线 进线空开跳闸 日椿锡炉 检查空开 PLC输出点损坏不动作 劲拓锡炉 检查 PLC 输出点 加热管不工作 温控器参数错误修正温控器能数 故障现象故障原因解决方法 控制开关未开或接线断检查开关 PLC输出点损坏不动作 日东锡炉 检查 PLC 输出点 温控器电源线脱落检查温控器接线温控器无电源 锡炉急停开关未放开 日椿锡炉 检查急停开关 变频器输出电压下降 不稳定检查更换变频器 锡泵组件轴承损坏检查更换轴承 锡泵组件转动轴被锡渣卡住 转动不灵活 防氧化套拆下清渣 差速器腔内无油或机械故障 日椿锡炉 差速器加油 检查 更换锡泵电机 锡波不稳 电机损坏转速不稳检查更换电机 锡泵无法转动锡泵组件轴承损坏卡死检查更换轴承 续续 锡泵组件转动轴被锡渣卡死防氧化套拆下清渣 电机损坏无法转动检查更换电机 变频器损坏无输出检查更换变频器 变频器过载保护 检查负载 变频器 及电机主线路 锡温未达到设定值检查锡温和锡温控制器 锡温达到设定值但运转灯不亮 日椿锡炉 更换主接触器或 主接触常闭触点 注 在日椿锡炉锡槽加热管控制线中 当锡温达到设定值后主接触器 下层加热 断开 如其常闭触点因故障无法闭合 则辅助接触器 上层加热 将无法断开 上层加热 管就一直工作 这时锡泵电机将无法运转 4 冷却风机 冷却风机是装于锡炉出口的直排风机 用来对焊接后的 PC 板进行强制冷却 其作用 有 通过强制冷却 来快速冷却包括 PC 板及板上零件的热度 以缓和热的冲击 利用强制冷却 来使焊锡快速散热 使焊接的部位所组成的合金能紧密地结合在 一起 冷却速度越快 金属的结晶颗粒就越细致 其耐挠力就会增强 利用强制冷却 来使金属间生成合金的比率降低 以增加焊接强度 维修保养注意事项 日椿锡炉由于总进线为三相 380V 电源 没有零线 其控制线路电源和使用 220 电源的设备 如冷却风机 链爪清洗泵电机等 是由 1 个自耦变压器变换得到 故在维修须拆开冷却风机电源线或更换冷却风机时 虽然切断开关 但其中性线 对地是有电压的 应将中性线用绝缘胶布包扎好 防止触电或短路 或者在锡炉停 机后切断锡炉进线总开关再进行处理 5 PC 板输送装置 PC 板输送装置包括输送链条 抓爪 进口接驳台 轨道 抓爪清洗机等 其作用是将 PC 板运送进锡炉以完成自动焊接 维修保养注意事项 输送链条要定期润滑以确保链条润滑充足 每星期加油一次 链条传动轴要保持清洁 润滑良好 防止调整轨道宽度时卡死 每月轨道宽度调整 一次 轨道宽度不一致