CN102601481A - 一种同心焊接方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同心焊接装置，包括：多轴联动装置、三片式夹爪以及固定在所述多轴联动装置上并与其相连的检测装置，所述多轴联动装置包括伺服电机、存储器以及处理器，所述处理器分别连接所述伺服电机和所述存储器；所述三片式夹爪通过联杆分别连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上；所述检测装置包括相互匹配设置的镭射直光源和投影接收器。本发明还公开了一种同心焊接方法。本发明的同心焊接方法及装置，通过对三片式夹爪间的结构设计及对多轴联动装置的智能化控制，确保了焊接产品的同轴度、真圆度以及强度等品质要求；充分的利用了资源，降低了产品的成本，提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种同心焊接方法及装置。
背景技术
根据市场调查，从上世纪90年代以来，PCB钻头和铣刀产品需求量每年以10-15%的速度增长。随着高科技电子信息技术的发展和人民生活水平的提高，PCB钻头和铣刀产品需求量会越来越来大， 2011年我国微型钻头和铣刀的年需求量分别达到30亿支和4亿支。
PCB（集成电路）板生产使用的微型钻头和铣刀，生产原材料全部需要进口，价格昂贵，进口的碳化钨棒材的价格一直在攀升，而成品价格却在不断下降；生产厂家使用过的铣刀和钻头不能回收利用，或需重新溶炉提炼，成本高昂。如继续采用传统的生产工艺，利润空间会愈来愈小。
现有技术中，一些公司设想利用回收使用后的钻头和铣刀，通过两根对焊重新加工成产品的技术来解决上述矛盾，但多次试验都没有获得成功，存在的主要技术难题是：
1、 钨钢的可焊性不强，通过焊接后的钨钢棒材的强度达不到品质要求；
2、 高温焊接产生的氧化发黑、焊料硬化残留等后续处理技术问题没有很好地得到解决；
3、 国内外尚无测试产品的设备，产品的同轴度和真圆度达不到品质要求；
4、 没有适合的应用于钨钢平面对焊的焊料焊剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种同心焊接方法及装置，解决了传统对焊工艺中因半成品的同心度、直径及焊接端面垂直度不达标容易引起的焊接后钨钢棒材强度达不到品质要求的问题，还可以进一步解决高温焊接产生的氧化发黑、焊料硬化及残留的技术问题。能够保证焊接产品的同轴度、真圆度以及强度等品质要求。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种同心焊接方法，用于将PCB生产用过的废弃微型钻头和铣刀，通过平面同心焊接重新加工成产品，包括以下步骤：
步骤一，安装三片式夹爪在主要由镭射直光源和投影接收器构成的检测控制区域中，将待焊工件固定在所述三片式夹爪上；
步骤二，根据所述待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置信息，驱动调整所述三片式夹爪的位置，直至所述待焊工件的投影达到预设的位置；
步骤三，多根待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置相重合，焊接所述多根待焊工件间的端面。
优选的，所述步骤一包括以下步骤：
所述待焊工件包括第一待焊圆棒材，将所述第一待焊圆棒材的端面磨成与其中心轴线相垂直的平面；
将固定有所述第一待焊圆棒材的所述三片式夹爪通过联杆连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上。
优选的，所述步骤二包括以下步骤：
所述镭射直光源发出的光透过所述第一待焊圆棒材与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上；
根据所述第一待焊圆棒材在所述投影接收器上的投影位置信息，判断所述第一待焊圆棒材的投影边界点是否满足存储设定的相应直径尺寸的圆，如果判断为是，则执行下一步骤，如判断为否，则与所述第一待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行相应范围内的反复搜索，直至判断所述第一待焊圆棒材的投影边界点满足存储设定的相应直径尺寸的圆。
优选的，所述步骤一还包括以下步骤：
所述待焊工件包括第二待焊圆棒材，将所述第二待焊圆棒材的端面磨成与其中心轴线相垂直的平面；
将固定有所述第二待焊圆棒材的所述三片式夹爪通过联杆连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上；
设置所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面相对并置于所述检测控制区域中。
优选的，所述步骤二还包括以下步骤：
所述镭射直光源发出的光透过所述第一待焊圆棒材的外轮廓、所述第二待焊圆棒材的外轮廓分别与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上；
根据所述第一待焊圆棒材在所述投影接收器上的投影位置信息，判断所述第二待焊圆棒材的投影边界点是否与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合，如果判断为是，则执行下一步骤，如判断为否，则与所述第二待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行相应范围内的反复搜索，直至判断所述第二待焊圆棒材的投影边界点与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合。
优选的，所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面间的距离设置为2mm；
与所述第一待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行反复搜索的范围在0.2mm；
与所述第二待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行反复搜索的范围在0.3mm。
优选的，所述步骤三中焊接所述多根待焊工件间的端面的步骤前还包括以下步骤：
在所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面间预设涂抹有助焊剂的焊片；
所述助焊剂包含添加有铜的焊接催化剂；
所述焊片由银材料制成。
优选的，所述步骤三焊接所述多根待焊工件间的端面的步骤中：
高周波启动加热的时间是1-3s，冷却时间是2s。
本发明还公开了一种同心焊接装置，用于将PCB生产用过的废弃微型钻头和铣刀，通过平面同心焊接重新加工成产品，包括：多轴联动装置、三片式夹爪以及固定在所述多轴联动装置上并与其相连的检测装置，所述多轴联动装置包括伺服电机、存储器以及处理器，所述处理器分别连接所述伺服电机和所述存储器；
所述三片式夹爪通过联杆分别连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上；
所述检测装置包括相互匹配设置的镭射直光源和投影接收器。
优选的，所述三片式夹爪包括连接座、固定套以及活动爪，所述固定套是自所述连接座延伸出的中空环状薄片结构，在其内壁上等距间隔分别设置定位爪两片和一缺口，所述活动爪可移动的设置在所述缺口上；
所述连接座和所述活动爪上分别设置用于连接联杆的螺孔；
所述镭射直光源发出的光分别透过多根待焊工件与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上。
本发明实施例一种同心焊接方法及装置具有如下优点：镭射直光源发出的光分别透过多根待焊工件与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上，确保了产品的无缝焊接工艺水平；解决了传统对焊工艺中因半成品的同心度、直径及焊接端面垂直度不达标容易引起的焊接后钨钢棒材强度达不到品质要求的问题，还可以进一步解决高温焊接产生的氧化发黑、焊料硬化及残留的技术问题。同时，该同心焊接方法及装置，通过对三片式夹爪间的结构设计及对多轴联动装置的智能化控制，确保了焊接产品的同轴度、真圆度以及强度等品质要求；充分的利用了资源，降低了产品的成本，提高了经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例所提供的同心焊接方法的实施例一的结构框图；
图2是本发明实施例所提供的同心焊接方法的实施例二的结构框图；
图3是本发明实施例所提供的同心焊接装置的结构框图；
图4是本发明实施例所提供的同心焊接装置的三片式夹爪的结构示意图；
图5是本发明实施例所提供的同心焊接装置焊接两待焊工件的结构示意图；
图6是本发明实施例所提供的同心焊接装置的两待焊工件的侧视结构示意图；
图7是本发明实施例所提供的同心焊接装置的两待焊工件投影相重合的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。
参见图1，本发明实施例所提供的同心焊接方法，用于将PCB生产用过的废弃微型钻头和铣刀，通过平面同心焊接重新加工成产品，包括以下步骤：
步骤S10，安装三片式夹爪在主要由镭射直光源和投影接收器构成的检测控制区域中，将待焊工件固定在所述三片式夹爪上；
步骤S20，根据所述待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置信息，驱动调整所述三片式夹爪的位置，直至所述待焊工件的投影达到预设的位置；
步骤S30，多根待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置相重合，焊接所述多根待焊工件间的端面。
以下以对焊直径为3.175mm，成品同轴度误差不超过0.003mm的两根回收柄径为例，说明本发明同心焊接方法的具体实施过程，结合参见图1、图2所示。
步骤S10中，安装三片式夹爪在主要由镭射直光源和投影接收器构成的检测控制区域中，将待焊工件固定在所述三片式夹爪上。该步骤在具体实施时包括以下步骤：
步骤S101，所述待焊工件包括第一待焊圆棒材，将所述第一待焊圆棒材的端面磨成与其中心轴线相垂直的平面。具体的， PCB生产用的微型钻头和铣刀使用的进口原棒材材料的直径一般在3.24一3.30mm之间，其最终加工成产品的柄径统一为3.175mm。本实施例所采用的两待焊工件就是将上述废弃的产品进行回收经切断工序所获取的零构件，也就是上述废弃产品的柄径。由于焊接两待焊工件形成成品的同轴度误差要求不超过0.003mm，因此，对焊该两支直径为3.175mm的柄部平面前的准备工序显得极为重要。切断后的零构件需要经过平面磨床和精密无心磨床的精磨工序，并在平面磨床和精密无心磨床的精磨工序后进行超声波清洗工序，其作用均是保持柄部平面与中心轴线的垂直度。
步骤 S102中，将固定有所述第一待焊圆棒材的所述三片式夹爪通过联杆连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上。具体实施时，机械手臂将料盘里的第一待焊圆棒材11（其一端已在步骤S101中磨为平面）送到三片式夹爪3上。其中，三片式夹爪的一端通过联杆连接至多轴联动装置的基座上，而基座通过直线导轨、滚珠螺杆、轴承及联轴器与伺服电机相连。该多轴联动装置的作用是通过伺服电机的控制，实现与其相连的基座在上下，左右，前后，上下倾，左右倾的方向上进行位置调整，进而实现与基座相连的三片式夹爪位置的调整。此外，多轴联动装置还通过联杆直接与三片式夹爪设置相连，进行如上所述的多角度转动或移动。
三片式夹爪3对待焊工件的夹持连接以及其与多轴联动装置的连接是通过如下结构实现的。参见图4。三片式夹爪3包括连接座31、固定套32以及活动爪33，固定套32是自连接座31延伸出的中空环状薄片结构，在其内壁上等距间隔分别设置定位爪322两片和一缺口324，活动爪33可移动的设置在所述缺口324上。连接座31和活动爪33上分别设置用于连接联杆的螺孔312，331，多根连接联杆分别穿过螺孔312，331，将连接座31和活动爪33连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上，亦即缺口324上的螺孔连接在气缸伸缩杆上，而气缸缸体固定在联杆上。
步骤S20中，根据所述待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置信息，驱动调整所述三片式夹爪的位置，直至所述待焊工件的投影达到预设的位置。该步骤在具体实施时包括以下步骤，结合参见图5。
步骤S201，所述镭射直光源发出的光透过所述第一待焊圆棒材11的外轮廓与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上。具体实施时，镭射直光源42和投影接收器43分别固定在一基座上，位置设置相对，固定有第一待焊圆棒材11的三片式夹爪3固定在两者之间。具体的，第一待焊圆棒材11的中心轴线与镭射直光源42和投影接收器43的平面大致在同一直线上，其作用是使检测装置4能够及时的反馈待焊工件的位置。由于三者大致排布在同一直线上，镭射直光源42发出的光可透过第一待焊圆棒材11与三片式夹爪3间的缝隙，投影在投影接收器43上，该步骤的作用是通过反馈投影边界线的位置信息实施对三片式夹爪3的位置进行调整，从而实现校对第一待焊圆棒材11中心轴线的目的。
步骤S202中，根据第一待焊圆棒材11在投影接收器43上的投影位置信息，判断第一待焊圆棒材11的投影边界点是否满足存储设定的相应直径尺寸的圆，如果判断为是，则执行下一步骤，如判断为否，则与第一待焊圆棒材11相连的多轴联动装置2进行相应范围内的反复搜索，直至判断第一待焊圆棒材11的投影边界点满足存储设定的相应直径尺寸的圆。由于需要实现多待焊工件的同轴度，因此确定第一待焊圆棒材11的位置有助于后续工件的定位。实施时，如果投影接收器43接收的第一待焊圆棒材11的投影边界点不满足多轴联动装置2中存储器22中预先存储的直径为3.175mm的圆，则多轴联动装置2的处理器23控制伺服电机21，伺服电机21在小范围0.2mm的内进行反复搜索，直到投影接收器43接收的第一待焊圆棒材11的投影边界点满足存储器22中预先存储的直径3.175mm的圆。也就是说，反复搜索进行驱动的原理是：椭圆的长对称轴与短对称轴的长度差距越来越小，最后趋于零，其中，短轴的长度为棒材的直径。
优选的实施方式中，伺服电机的个数设置为十个。
本发明的同心焊接方法在具体实施时，步骤S10还包含有以下接连步骤S202的步骤：
步骤S103中，所述待焊工件包括第二待焊圆棒材，将所述第二待焊圆棒材的端面磨成与其中心轴线相垂直的平面。该步骤与上述实施方式中步骤S101的实施方式相同，为焊接两支直径为3.175mm柄部端面前的准备工序，在该步骤平面磨床和精密无心磨床的精磨工序后亦进行超声波清洗工序，以保持柄部平面与中心轴线的垂直度。
步骤S104中，将固定有所述第二待焊圆棒材的所述三片式夹爪通过联杆连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上。该步骤与上述实施方式中步骤S102的实施方式相同，机械手臂将料盘里的第二待焊圆棒材12（其一端已在步骤S103中磨为平面）送到三片式夹爪3上。
步骤S105中，设置所述第一待焊圆棒材11和所述第二待焊圆棒材12分别磨为平面的两端面相对并置于所述检测控制区域中。该步骤中，由于两待焊工件均为经上述处理工序处理的直径为3.175mm的径柄，因此，可以将两待焊工件磨为平面的两端面间的距离设置为2mm，该距离可使多轴联动装置在最小的搜索范围上进行调整，可以最快速的实现两待焊工件在投影位置上的重合。具体实施时，两待焊工件的位置大致保持在同一直线上即可，其作用是使第一待焊圆棒材11和第二待焊圆棒材12均处于镭射直光源43和投影接收器43之间，两者间的距离由同心焊接装置自身进行调整。
本发明的同心焊接方法在具体实施时，步骤S20还包含有以下接连步骤S105的步骤，结合参见图6-图7所示。
步骤S203中，所述镭射直光源42发出的光透过所述第一待焊圆棒材11的外轮廓、所述第二待焊圆棒材12的外轮廓分别与所述三片式夹爪3间的缝隙，投影在投影接收器43上。该步骤的实施过程与上述步骤S201的实施过程大致相同，均是由三片式夹爪3的特殊结构实现，该步骤为实现第二待焊圆棒材12的定位，与第一待焊圆棒材11已调试好的投影相重合做好准备。
步骤S204中，根据所述第一待焊圆棒材在所述投影接收器上的投影位置信息，判断所述第二待焊圆棒材的投影边界点是否与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合，如果判断为是，则执行下一步骤，如判断为否，则与所述第二待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行相应范围内的反复搜索，直至判断所述第二待焊圆棒材的投影边界点与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合。该步骤与上述步骤S202的不同之处在于，该步骤仅调整第二待焊圆棒材12的位置，使其与第一待焊圆棒材11已调试好的投影相重合，并不对第一待焊圆棒材11的位置进行调整。实施时，若第二待焊圆棒材12的投影边界点与第一待焊圆棒材11的投影边界点不重合，说明两待焊工件的中心轴线不在同一直线上，需要进行调整。此时，多轴联动装置2的处理器23控制伺服电机21对第二待焊圆棒材12及与其连接的基座在0.3mm的范围内进行搜索，直到两待焊工件在投影接受器43上的投影相重合，亦说明两待焊工件的同轴度保持在误差范围之内。
接连步骤S204进行如下步骤S301：在所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面间预设涂抹有助焊剂的焊片，助焊剂包含添加有铜的焊接催化剂，焊片由银材料制成，该成分在焊接过程中可增强待焊工件的可焊性能；焊片的形状为宽3mm，厚度为0.12mm的长条，其作用是方便送料机的输送。
步骤S30中，多根待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置相重合，焊接所述多根待焊工件间的端面。该步骤在实施时，多轴联动装置2的处理器23控制伺服电机21对与第二待焊圆棒材12相连接的基座沿直线导轨移动，当移动2mm后，高周波启动加热1-3s，冷却2s；紧接着，三片式夹爪3松开工件，控制伺服电机21对与第二待焊圆棒材12相连接的基座进行退回操作，机械手臂取出焊接为一体的工件。
参见图3，本发明还公开了一种同心焊接装置，用于将PCB生产用过的废弃微型钻头和铣刀，通过平面同心焊接重新加工成产品，包括：多轴联动装置2、三片式夹爪3以及固定在所述多轴联动装置2上并与其相连的检测装置4，所述多轴联动装置2包括伺服电机21、存储器22以及处理器23，所述处理器3分别连接所述伺服电机21和所述存储器22；
所述三片式夹爪3通过联杆分别连接至多轴联动装置2的基座和伺服电机21上；
所述检测装置4包括相互匹配设置的镭射直光源42和投影接收器43。
三片式夹爪3包括连接座31、固定套32以及活动爪33，所述固定套32是自所述连接座31延伸出的中空环状薄片结构，在其内壁上等距间隔分别设置定位爪322两片和一缺口324，所述活动爪33可移动的设置在所述缺口324上；
所述连接座31和所述活动爪33上分别设置用于连接联杆的螺孔312，331，亦即缺口324上的螺孔连接在气缸伸缩杆上，气缸缸体固定在联杆上。
所述镭射直光源42发出的光分别透过多根待焊工件与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上。
本发明的同心焊接装置在具体实施时，结合图3-图7所示，机械手臂将料盘里的第一待焊圆棒材11（其一端已被特定夹具中磨为平面）送到三片式夹爪3上。其中，三片式夹爪的一端通过联杆连接至多轴联动装置的基座上，而基座通过直线导轨、滚珠螺杆、轴承及联轴器与伺服电机相连。该多轴联动装置的作用是通过伺服电机的控制，实现与其相连的基座在上下，左右，前后，上下倾，左右倾的方向上进行位置调整，进而实现与基座相连的三片式夹爪位置的调整。优选的实施方式中，伺服电机的个数设置为十个。此外，多轴联动装置还通过联杆直接与三片式夹爪设置相连，进行如上所述的多角度转动或移动。
实施时，镭射直光源42和投影接收器43分别固定在一基座上，位置设置相对，固定有第一待焊圆棒材11的三片式夹爪3固定在两者之间。具体的，第一待焊圆棒材11的中心轴线与镭射直光源42和投影接收器43的平面大致在同一直线上，其作用是使检测装置4能够及时的反馈待焊工件的位置。由于三者大致排布在同一直线上，镭射直光源42发出的光可透过第一待焊圆棒材11的外轮廓与三片式夹爪3间的缝隙，投影在投影接收器43上，该步骤的作用是通过反馈投影边界线的位置信息实施对三片式夹爪3的位置进行调整，从而实现校对第一待焊圆棒材11中心轴线的目的。
实施时，如果处理器23判断投影接收器43接收的第一待焊圆棒材11的投影边界点不满足多轴联动装置2中存储器22中预先存储的直径为3.175mm的圆，则处理器23控制伺服电机21在小范围0.2mm的内进行反复搜索，直到投影接收器43接收的第一待焊圆棒材11的投影边界点满足存储器22中预先存储的直径3.175mm的圆。
机械手臂将料盘里的第二待焊圆棒材12（其一端已被特定夹具中磨为平面）送到三片式夹爪3上。具体的，可以将两待焊工件磨为平面的两端面间的距离设置为2mm，该距离可使多轴联动装置在最小的搜索范围上进行调整，可以最快速的实现两待焊工件在投影位置上的重合。两待焊工件的位置大致保持在同一直线上即可，其作用是使第一待焊圆棒材11和第二待焊圆棒材12均处于镭射直光源43和投影接收器43之间，两者间的距离由同心焊接装置自身进行调整。镭射直光源42发出的光透过所述第一待焊圆棒材11的外轮廓、所述第二待焊圆棒材12的外轮廓分别与所述三片式夹爪3间的缝隙，投影在投影接收器43上。
紧接着，处理器23判断投影接收器43接收的第二待焊圆棒材的投影边界点是否与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合，处理器23仅控制伺服电机21调整第二待焊圆棒材12的位置，使其与第一待焊圆棒材11已调试好的投影相重合，处理器23并不对第一待焊圆棒材11的位置进行调整。实施时，若第二待焊圆棒材12的投影边界点与第一待焊圆棒材11的投影边界点不重合，说明两待焊工件的中心轴线不在同一直线上，需要进行调整。此时，多轴联动装置2的处理器23控制伺服电机21对第二待焊圆棒材12及与其连接的基座在0.3mm的范围内进行搜索，反复搜索进行驱动的原理是：椭圆的长对称轴与短对称轴的长度差距越来越小，最后趋于零，其中，短轴的长度为棒材的直径。直到两待焊工件在投影接受器43上的投影相重合，亦说明两待焊工件的同轴度保持在误差范围之内。
最后，在所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面间预设涂抹有助焊剂的焊片，助焊剂包含添加有铜的焊接催化剂，焊片由银材料制成，该成分在焊接过程中可增强待焊工件的可焊性能；焊片的形状为宽3mm，厚度为0.12mm的长条，其作用是方便送料机的输送。多轴联动装置2的处理器23控制伺服电机21对与第二待焊圆棒材12相连接的基座沿直线导轨移动，当移动2mm后，高周波启动加热1-3s，冷却2s；紧接着，三片式夹爪3松开工件，控制伺服电机21对与第二待焊圆棒材12相连接的基座进行退回操作，机械手臂取出焊接为一体的工件。
本发明的同心焊接方法及装置，也可以用于其它等直径金属的平面同心焊接。实施方式与上述实施方式相同。
本发明的同心焊接方法及装置，镭射直光源发出的光分别透过多根待焊工件与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上，确保了产品的无缝焊接工艺水平；解决了传统对焊工艺中因半成品的同心度、直径及焊接端面垂直度不达标容易引起的焊接后钨钢棒材强度达不到品质要求的问题，还可以进一步解决高温焊接产生的氧化发黑、焊料硬化及残留的技术问题。同时，该同心焊接方法及装置，通过对三片式夹爪间的结构设计及对多轴联动装置的智能化控制，确保了焊接产品的同轴度、真圆度以及强度等品质要求；充分的利用了资源，降低了产品的成本，提高了经济效益。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种同心焊接方法，用于将PCB生产用过的废弃微型钻头和铣刀，通过平面同心焊接重新加工成产品，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，安装三片式夹爪在主要由镭射直光源和投影接收器构成的检测控制区域中，将待焊工件固定在所述三片式夹爪上；
步骤二，根据所述待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置信息，驱动调整所述三片式夹爪的位置，直至所述待焊工件的投影达到预设的位置；
步骤三，多根待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置相重合，焊接所述多根待焊工件间的端面。
2.如权利要求1所述的同心焊接方法，其特征在于：所述步骤一包括以下步骤：
所述待焊工件包括第一待焊圆棒材，将所述第一待焊圆棒材的端面磨成与其中心轴线相垂直的平面；
将固定有所述第一待焊圆棒材的所述三片式夹爪通过联杆连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上。
3.如权利要求2所述的同心焊接方法，其特征在于：所述步骤二包括以下步骤：
所述镭射直光源发出的光透过所述第一待焊圆棒材与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上；
根据所述第一待焊圆棒材在所述投影接收器上的投影位置信息，判断所述第一待焊圆棒材的投影边界点是否满足存储设定的相应直径尺寸的圆，如果判断为是，则执行下一步骤，如判断为否，则与所述第一待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行相应范围内的反复搜索，直至判断所述第一待焊圆棒材的投影边界点满足存储设定的相应直径尺寸的圆。
4.如权利要求3所述的同心焊接方法，其特征在于：所述步骤一还包括以下步骤：
所述待焊工件包括第二待焊圆棒材，将所述第二待焊圆棒材的端面磨成与其中心轴线相垂直的平面；
将固定有所述第二待焊圆棒材的所述三片式夹爪通过联杆连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上；
设置所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面相对并置于所述检测控制区域中。
5.如权利要求4所述的同心焊接方法，其特征在于：所述步骤二还包括以下步骤：
所述镭射直光源发出的光透过所述第一待焊圆棒材的外轮廓、所述第二待焊圆棒材的外轮廓分别与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上；
根据所述第一待焊圆棒材在所述投影接收器上的投影位置信息，判断所述第二待焊圆棒材的投影边界点是否与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合，如果判断为是，则执行下一步骤，如判断为否，则与所述第二待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行相应范围内的反复搜索，直至判断所述第二待焊圆棒材的投影边界点与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合。
6.如权利要求5所述的同心焊接方法，其特征在于：
所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面间的距离设置为2mm；
与所述第一待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行反复搜索的范围在0.2mm；
与所述第二待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行反复搜索的范围在0.3mm。
7.如权利要求6所述的同心焊接方法，其特征在于：所述步骤三中焊接所述多根待焊工件间的端面的步骤前还包括以下步骤：
在所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面间预设涂抹有助焊剂的焊片；
所述助焊剂包含添加有铜的焊接催化剂；
所述焊片由银材料制成。
8.如权利要求1所述的同心焊接方法，其特征在于：所述步骤三焊接所述多根待焊工件间的端面的步骤中：
高周波启动加热的时间是1-3s，冷却时间是2s。
9.一种同心焊接装置，用于将PCB生产过用的废弃微型钻头和铣刀，通过平面同心焊接重新加工成产品，其特征在于，包括：多轴联动装置（2）、三片式夹爪（3）以及固定在所述多轴联动装置（2）上并与其相连的检测装置（4），所述多轴联动装置（2）包括伺服电机（21）、存储器（22）以及处理器（23），所述处理器（23）分别连接所述伺服电机（21）和所述存储器（22）；
所述三片式夹爪（3）通过联杆分别连接至多轴联动装置（2）的基座和伺服电机（21）上；
所述检测装置（4）包括相互匹配设置的镭射直光源（42）和投影接收器（43）。
10.如权利要求9所述的同心焊接装置，其特征在于，所述三片式夹爪（3）包括连接座（31）、固定套（32）以及活动爪（33），所述固定套（32）是自所述连接座（31）延伸出的中空环状薄片结构，在其内壁上等距间隔分别设置定位爪（322）两片和一缺口（324），所述活动爪（33）可移动的设置在所述缺口（324）上；
所述连接座（31）和所述活动爪（33）上分别设置用于连接联杆的螺孔（312，331）；
所述镭射直光源（42）发出的光分别透过多根待焊工件与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上。
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