CN102615429A

CN102615429A - 基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法及焊接系统

Info

Publication number: CN102615429A
Application number: CN201210114308XA
Authority: CN
Inventors: 赵图良; 畅晓鹏; 喻文伯; 杨华明; 廖春生; 黄伟; 叶伟
Original assignee: SHENZHEN HIGHERSUN INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN HIGHERSUN INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2012-08-01

Abstract

本发明涉及浪涌保护器领域，其公开了一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，包括如下步骤：（A）图像跟踪系统调节轨迹运行机构的运动方向；（B）激光光源对浪涌保护器的脱离器焊接点进行预热处理；（C）送丝机构进行送丝处理；（D）激光对浪涌保护器的脱离器焊接点进行焊接。本发明的有益效果是：利用激光焊接浪涌保护器的生产方式，解决浪涌保护器脱离器脱离响应时间长，焊接稳定性和一致性差的劣势，消除人为因素对产品质量的影响，提高产品的性能。

Description

基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法及焊接系统

技术领域

本发明涉及浪涌保护器领域，尤其涉及一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法及焊接系统。

背景技术

浪涌保护器领域生产中脱离器焊接点由于其特殊的构造，无法使用波峰焊及回流焊。在实际生产中，只能依靠手工焊接，而脱离器焊接点对焊点主要有两方面的要求：1：能承受一定的力矩作用，在震动的情况下能保证可靠连接； 2：在浪涌保护器劣化时，能快速的实现脱离器动作。手工焊接浪涌保护器存在以下问题： 1：为保证焊接牢固，焊锡量往往使用的很大，即使这样仍然无法避免运输震动造成产品的损坏；2：手工焊接中，为保证焊接牢固，采用包裹脱离器焊接点的方式，增加了产品的脱离反应时间，直接影响产品的安全性能；3：由于依靠工人的经验来生产，产品的一致性和稳定性得不到保证。4：产品生产工艺复杂，生产前必须对零件表面进行处理，同时必须在烤箱中对产品进行预热，生产效率低。由于浪涌保护器的关键工序只能依靠手工来焊接，其性能得不到可靠保证，同时受制于手工焊接的局限性，浪涌保护器的性能也得不到提高。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，解决现有技术中浪涌保护器的关键工序只能依靠手工来焊接，其性能得不到可靠保证的问题。

本发明提供了一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，包括如下步骤：（A）图像跟踪系统调节轨迹运行机构的运动方向；（B）激光对浪涌保护器的脱离器焊接点进行预热处理；（C）送丝机构进行送丝处理；（D）激光对浪涌保护器的脱离器焊接点进行焊接。

作为本发明的进一步改进，所述浪涌保护器的脱离器焊接点为相邻待焊接的细缝或斑点。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（A）中，所述图像跟踪系统调节并定位轨迹运行机构的X、Y、A三个方向，所述轨迹运行机构运行至激光焊接区域；所述轨迹运行机构上固定浪涌保护器。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（B）中，调节和控制激光光源的功率和时间，固定浪涌保护器的位置并通过激光对浪涌保护器进行均匀加热处理。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（C）中，送丝机构调节焊锡量；同一空间进行焊接的不同浪涌保护器的出焊量相同。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（D）中，激光点上下高度通过调节，对同一空间内不同浪涌保护器的脱离器焊接点进行焊接。

作为本发明的进一步改进，所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法还包括保温处理步骤。

作为本发明的进一步改进，所述图像跟踪系统、轨迹运行机构和送丝机构进行五轴联动。

本发明同时提供了一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接系统，包括焊接工作台、激光光源、光纤、送丝机构、图像跟踪系统、轨迹运行机构以及夹持浪涌保护器的工装模具；激光光源产生激光并通过光纤传输；轨迹运行机构调节焊接工作台上的水平工作台的位置，水平工作台固定在Y轴的丝杠上，Y轴丝杠固定在X轴的丝杠上，X轴丝杠固定在焊接工作台上,X轴和Y轴的丝杠通过步进电机来控制运动；旋转气缸固定在水平工作台上，工装模具安装在旋转气缸上并随着气缸旋转；图像跟踪系统和送丝机构均固定在焊接工作台上的垂直工作台上，垂直工作台固定在Z轴丝杠上，Z轴丝杠固定在焊接工作台上；所述送丝机构由夹紧齿轮、焊锡丝、步进电机以及送丝轨道组成，所述焊锡丝在所述送丝轨道上运动，所述步进电机控制夹紧齿轮的转动并带动焊锡丝运动。

作为本发明的进一步改进：所述工装模具包括工装模具底座、定位装置以及浪涌保护器的定位夹具，浪涌保护器的定位夹具和定位装置均固定在工装模具底座上，定位装置定位安装在旋转气缸上。

本发明的有益效果是：利用激光焊接浪涌保护器的生产方式，解决浪涌保护器脱离器脱离响应时间长，焊接稳定性和一致性差的劣势，消除人为因素对产品质量的影响，提高产品的性能。

【附图说明】

图1 为本发明基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法步骤示意图。

图2为本发明基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法的脱离器焊接点焊接示意图。

图3为本发明基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接系统的示意框图。

图4为本发明基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接系统的送丝机构结构示意图。

图5为本发明基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接系统的工装模具结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，解决现有技术中浪涌保护器的关键工序只能依靠手工来焊接，其性能得不到可靠保证的问题。

本发明提供了一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，包括如下步骤：（A）图像跟踪系统调节轨迹运行机构的运动方向；（B）激光光源对浪涌保护器的脱离器焊接点进行预热处理；（C）送丝机构进行送丝处理；（D）激光对浪涌保护器的脱离器焊接点进行焊接。

所述浪涌保护器的脱离器焊接点为相邻待焊接的细缝或斑点。

所述步骤（A）中，所述图像跟踪系统调节并定位轨迹运行机构的X、Y、A三个方向，所述轨迹运行机构运行至激光焊接区域；所述轨迹运行机构上固定浪涌保护器。

所述步骤（B）中，调节和控制激光光源的功率和时间，固定浪涌保护器的位置并通过激光光源对浪涌保护器进行均匀加热处理。

所述步骤（C）中，送丝机构调节焊锡量；同一空间进行焊接的不同浪涌保护器的出焊量相同。

所述步骤（D）中，激光点上下高度通过调节，对同一空间内不同浪涌保护器的脱离器焊接点进行焊接。

所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法还包括保温处理步骤。

所述图像跟踪系统、轨迹运行机构和送丝机构进行五轴联动。

根据基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，制造了一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法的焊接装置，其包括激光光源、自动送丝机构、轨迹运行机构、图像跟踪系统、元器件的组装治具以及浪涌保护器,其中浪涌保护器被夹持在轨迹运行机构上，自动送机机构自动提供焊锡，图像跟踪系统对浪涌保护器的脱离器焊接点进行跟踪、定位并保证激光对脱离器焊接点的精确焊接。

在一实施例中，如图1所示，

1、利用图像跟踪系统实现精确定位

2、通过对光源功率和时间的控制，实现焊接点质量的一致性

3、通过对送丝机构的精确控制，实现焊点焊锡量的精确控制

4、利用激光光斑小，非接触的特点，实现狭小空间内的焊接

5、通过对激光点上下高度的调节，实现同一空间内，不同焊接高度点的焊接

6、利用激光能量集中的特点，避免对温度敏感器件性能的影响

7、利用激光非接触焊接的特点，解决波峰焊中元器件必须浸入液态焊料中的劣势

8、整套设备实行五轴联动，具有极大的适用范围，工艺简单。

图2中，脱离器焊接点进行激光焊接，能够达到一致性的效果，脱离器焊接点两侧11 、12通过送丝机构的焊丝13进行激光焊接。激光焊接时可以将产品预热到极高的温度，同时可保证11与12同时具有很高的温度。为保证焊接的稳定性和一致性采取了以下几点措施：一：图像跟踪系统的定位，保证激光加热位置的稳定和一致；送丝机构提供每次一致性的焊接锡量；激光光源功率的稳定及出光时间的精确控制实现产品焊接温度的一致；以上三点措施从焊接的位置、温度、锡量的多少精确控制脱离器焊接点焊接的质量，从而保证焊接的成功，达到了预期的效果。

一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接系统，包括焊接工作台、激光光源、光纤、送丝机构、图像跟踪系统、轨迹运行机构以及夹持浪涌保护器的工装模具；激光光源产生激光并通过光纤传输；轨迹运行机构调节焊接工作台上的水平工作台的位置，水平工作台固定在Y轴的丝杠上，Y轴丝杠固定在X轴的丝杠上，X轴丝杠固定在焊接工作台上,X轴和Y轴的丝杠通过步进电机来控制运动；旋转气缸固定在水平工作台上，工装模具安装在旋转气缸上并随着气缸旋转；图像跟踪系统和送丝机构均固定在焊接工作台上的垂直工作台上，垂直工作台固定在Z轴丝杠上，Z轴丝杠固定在焊接工作台上；所述送丝机构由夹紧齿轮、焊锡丝、步进电机以及送丝轨道组成，所述焊锡丝在所述送丝轨道上运动，所述步进电机控制夹紧齿轮的转动并带动焊锡丝运动。

所述工装模具包括工装模具底座、定位装置以及浪涌保护器的定位夹具，浪涌保护器的定位夹具和定位装置均固定在工装模具底座上，定位装置定位安装在旋转气缸上。

一实施例中，一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接系统由焊接工作台3、激光光源1、光纤2、送丝机构4、图像跟踪系统5、轨迹运行机构、显示器6组成。激光光源产1生激光，利用光纤2将激光传输到指定的焊接位置，通过特殊的光学元件，将激光聚焦，从而将激光的能量集中在很小的区域内，产生极高的温度。

轨迹运行机构能够调节水平工作台的位置，从而调整焊接位置。水平工作台32刚性固定在Y轴丝杠35上，Y轴丝杠35刚性固定在X轴丝杠34上，X轴丝杠34固定在焊接工作台上。X轴和Y轴的丝杠通过步进电机来控制运动。水平工作台可随着X轴和Y轴在进行X和Y两个方向进行移动。水平工作台32即可在单一方向上运行，也可在两个方向上进行两轴联动。

旋转气缸31固定在水平工作台32上，工装模具通过特殊的定位装置，安装在旋转气缸31上，气缸旋转时，带动工装模具一起转动，工作模具可进行360°的旋转。

图像跟踪系统和送丝机构均固定在垂直工作台33上，垂直工作台33固定在Z轴丝杠36上，Z轴丝杠36固定在焊接工作台上，当Z轴丝杠36随着电机的旋转进行Z方向的运动时，垂直工作台33也随着Z轴丝杠进行Z方向的运动。

送丝机构的主要功能是将焊锡送到指定的焊机位置，送丝机构内部，利用一对齿轮42夹紧焊锡丝41，电机43控制齿轮的转动，当齿轮42转动时，带动焊锡丝41向前运动，焊锡丝41进入送丝轨道44，将焊锡丝41送到指定的焊机位置。通过齿轮42的旋转周数来控制焊锡前进的距离，进而控制单次焊接的焊锡量的大小。

工装模具37的主要功能是定位需要焊接的元器件（如浪涌保护器38）的位置，根据元器件的外形，元器件定位夹具52加工成特殊的外形尺寸，满足元气器的精确定位安装，定位夹具52和下部定位装置51均固定在模具的底座53上。下部定位装置51定位安装在旋转气缸上。利用轴套同心的原理，保证不同的工装夹具安装在同一个旋转气缸上时，位置的精确。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：（A）图像跟踪系统调节轨迹运行机构的运动方向；（B）激光对浪涌保护器的脱离器焊接点进行预热处理；（C）送丝机构进行送丝处理；（D）激光对浪涌保护器的脱离器焊接点进行焊接。

2.根据权利要求1所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，其特征在于：所述浪涌保护器的脱离器焊接点为相邻待焊接的细缝或斑点。

3.根据权利要求1所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，其特征在于：所述步骤（A）中，所述图像跟踪系统调节并定位轨迹运行机构的X、Y、A三个方向，所述轨迹运行机构运行至激光焊接区域；所述轨迹运行机构上固定浪涌保护器。

4.根据权利要求1所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，其特征在于：所述步骤（B）中，调节和控制激光光源的功率和时间，固定浪涌保护器的位置并通过激光光源对浪涌保护器进行均匀加热处理。

5.根据权利要求1所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，其特征在于：所述步骤（C）中，送丝机构调节焊锡量；同一空间进行焊接的不同浪涌保护器的出焊量相同。

6.根据权利要求1所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，其特征在于：所述步骤（D）中，激光点上下高度通过调节，对同一空间内不同浪涌保护器的脱离器焊接点进行焊接。

7.根据权利要求1所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，其特征在于：所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法还包括保温处理步骤。

8.根据权利要求1所述基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接方法，其特征在于：所述图像跟踪系统、轨迹运行机构和送丝机构进行五轴联动。

9.一种基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接系统，其特征在于：包括焊接工作台、激光光源、光纤、送丝机构、图像跟踪系统、轨迹运行机构以及夹持浪涌保护器的工装模具；激光光源产生激光并通过光纤传输；轨迹运行机构调节焊接工作台上的水平工作台的位置，水平工作台固定在Y轴的丝杠上，Y轴丝杠固定在X轴的丝杠上，X轴丝杠固定在焊接工作台上,X轴和Y轴的丝杠通过步进电机来控制运动；旋转气缸固定在水平工作台上，工装模具安装在旋转气缸上并随着气缸旋转；图像跟踪系统和送丝机构均固定在焊接工作台上的垂直工作台上，垂直工作台固定在Z轴丝杠上，Z轴丝杠固定在焊接工作台上；所述送丝机构由夹紧齿轮、焊锡丝、步进电机以及送丝轨道组成，所述焊锡丝在所述送丝轨道上运动，所述步进电机控制夹紧齿轮的转动并带动焊锡丝运动。

10.根据权利要求9所述的基于浪涌保护器脱离器焊接点的焊接系统，其特征在于：所述工装模具包括工装模具底座、定位装置以及浪涌保护器的定位夹具，浪涌保护器的定位夹具和定位装置均固定在工装模具底座上，定位装置定位安装在旋转气缸上。