CN102990184B

CN102990184B - 一种防止焊枪和pcb板碰撞的方法

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Publication number: CN102990184B
Application number: CN201210404597.7A
Authority: CN
Inventors: 廖怀宝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-10-19
Also published as: CN102990184A

Abstract

本发明公开一种防止焊枪和PCB板碰撞的方法，特征在于：1)首先在焊接机Z轴的联动机构上安装一组感应器和感应器片，感应器和控制系统连接，感应器片与焊枪联动，感应器与感应器片的位置关系是：当电焊枪正常工作时，感应器片与感应器常插入，当焊枪与PCB板发生碰撞时，感应器片脱离感应器；2)按感应器片与感应器的接触状态，在感应器内加载两种信号，实时传输给控制系统，一种是表征感应器片与感应器插入的信号，一种是表征感应器片与感应器脱离的信号；3)控制系统根据接收到的感应器信号，转化为对Z轴电机的驱动指令。本发明由于设置了传感器，应用它的感应功能，能够防止焊枪与PCB板相撞，从而保护焊枪和PCB板不被损坏。

Description

一种防止焊枪和PCB板碰撞的方法

技术领域

本发明涉及PCB板的焊接方法，应用于自动焊锡机器人领域，特别是关于在进行焊锡操作时，防止焊枪高速运动撞击PCB板的方法。

背景技术

自动焊锡机器人是当前国内各大工厂企业广泛应用的一款自动化系统，它具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了焊接作业的生产效率。它的出现将大大降低生产成本，将人工工作转化为机器自动操作。用户还可以根据焊接工艺的不同，调节机器人的各项参数，使焊接效果更好。

由于自动焊锡机器人的结构特性，使得当焊枪往下运动焊接物体时，由于惯性，而会导致焊枪和PCB板相互碰撞。

发明内容

因此，为解决焊枪高速运动撞击PCB板的问题，本发明提出了一种防止焊枪和PCB板碰撞的方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种防止焊枪和PCB板碰撞的方法，其特征在于：1)首先在焊接机Z轴的联动机构上安装一组感应器和感应器片，感应器和控制系统连接，感应器片与焊枪联动，感应器与感应器片的位置关系是：当电焊枪正常工作时，感应器片与感应器常插入，当焊枪与PCB板发生碰撞时，感应器片脱离感应器；2)按感应器片与感应器的接触状态，在感应器内加载两种信号，实时传输给控制系统，一种是表征感应器片与感应器插入的信号，一种是表征感应器片与感应器脱离的信号；3)控制系统根据接收到的感应器信号，转化为对Z轴电机的驱动指令，接收到的是插入的信号时，指令电机运转，接收到的是脱离信号时，指令电机停止。

在Z轴的联动机构上安装感应器和感应器片的方法是：在Z轴上固定套设一顶板，顶板下方带有一立柱，立柱上安装感应器，在立柱上同时还设置一滑轨，滑轨上安装有焊接滑板，焊接滑板通过连接件同步连接焊枪。

将表征感应器片与感应器插入的信号和表征感应器片与感应器脱离的信号设置为两个不同的数字信号，控制系统接收后转化为电信号，指令电机。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明由于设置了传感器，应用它的感应功能，当焊枪向下运动，到达危险位置时，传感器会发送信号给控制系统，系统控制焊枪的运动，不会由于惯性继续向下运动。因此，本发明能够防止焊枪与PCB板相撞，从而保护焊枪和PCB板不被损坏；焊接时能够更准确的对准物体焊接，使焊接效果更好。

附图说明

图1为传感器的位置图。

具体实施方式

为使焊枪向下运动时，能够有效控制行程，而不至与PCB板发生碰撞，本发明在焊接机器人机构上做了局部改进，添加了一个传感器，安装位置如图1所示，固定在机器人Z轴2(即上下运动轴，也就是焊枪3的运动方向)的联动机构上。Z轴2的联动机构包括固定套设在Z轴上的顶板4，顶板4下方带有一立柱5，立柱上安装感应器1，与焊锡机器人的控制系统连接，向控制系统反馈信号。在立柱上同时还设置有一滑轨，滑轨上安装有焊接滑板6，焊接滑板6跟随立柱5一起运动的同时，在外力作用下还可自身沿滑轨上、下滑动(滑轨在焊接滑板6背面，图中看不到)。在焊接滑板6上，安装有一个与感应器1对应设置的感应器片7，它能插入感应器1的插槽中或脱离插槽，以此来对感应器1造成感应。

焊接滑板6后续通过各种连接件，如连接板8，转角板9，支柱10、固定架11等，连接焊枪3以及锡管12，焊枪3及锡管12跟随焊接滑板6一起运动。由于焊接滑板6与焊枪3联动，所以当焊枪3正常工作时，焊接滑板6沿滑轨向下滑动；当焊枪3与PCB板发生碰撞时，在力的反作用下，焊接滑板6会沿滑轨向上滑动。

为合理控制焊枪的行程，安装传感器时，必须保证焊枪的焊接位置刚好处于传感器信号发生变化的边缘位置，即：当焊枪3正常工作时，焊接滑板6向下滑动，感应器片7常插入感应器1中，当焊枪3与PCB板发生碰撞时，焊接滑板6在反作用力下向上滑动，感应器片7脱离感应器1。

因此，实现本发明包括的步骤应该是：

首先，在硬件方面，Z轴联动机构上加装感应器1和感应器片7，感应器1和控制系统连接，感应器片7与焊枪联动，感应器片7和感应器1可相对位移；

其次，在软件方面，在感应器1中加载有效感应和无效感应两种数字信号，传递给控制系统，当感应器片7和感应器1呈关联(互插)状态时，传递有效感应信号给控制系统，当感应器片7和感应器1呈脱离状态时，传递无效感应信号给控制系统；

再次，控制系统同时控制Z轴电机，将接收到的传感器信号，转化为对电机的驱动指令，指令电机当前应该是运转还是停止。

当接收到的是有效信号时，判断为焊枪运动正常，不会命令电机停止运动；而当焊枪运动发生异常而产生移位时，信号瞬间失效，系统就会输出指令给电机，立即命令焊枪停止运动。

由于感应器1接收的信号为数字信号，它只有被系统接收并且转化为电信号后，才能被系统所识别，指令电机的运动。因此，在焊接过程中，当焊枪一直往下运动时，感应器片触发传感器产生数字信号，我们可以在传感器内预设有两个区别的数字信号，比如“0”和“1”，“0”表示焊枪运动是安全的，此时，控制系统不会处理该信号，焊枪继续向下运动，“1”表示焊枪进入了敏感区，此时系统会接收该信号，并处理该信号，使焊枪立即停止运动，从而防止焊枪焊枪和PCB碰撞；直到产生的数字信号的值为“1”时，才会处理该信号，由此来防止焊枪和PCB板的碰撞。

Claims

1.一种防止焊枪和PCB板碰撞的方法，其特征在于：

1）首先在焊接机Z轴的联动机构上安装一组感应器和感应器片，感应器和控制系统连接，感应器片与焊枪联动，感应器与感应器片的位置关系是：当电焊枪正常工作时，感应器片插入在感应器的插槽中，当焊枪与PCB板发生碰撞时，感应器片脱离感应器；

2）按感应器片与感应器的接触状态，在感应器内加载两种信号，实时传输给控制系统，一种是表征感应器片与感应器插入的信号，一种是表征感应器片与感应器脱离的信号；

3）控制系统根据接收到的感应器信号，转化为对Z轴电机的驱动指令，接收到的是插入的信号时，指令电机运转，接收到的是脱离信号时，指令电机停止。

2.根据权利要求1所述的防止焊枪和PCB板碰撞的方法，其特征在于：在Z轴的联动机构上安装感应器和感应器片的方法是：在Z轴上固定套设一顶板，顶板下方带有一立柱，立柱上安装感应器，在立柱上同时还设置一滑轨，滑轨上安装有焊接滑板，焊接滑板通过连接件同步连接焊枪。

3.根据权利要求1或2所述的防止焊枪和PCB板碰撞的方法，其特征在于：将表征感应器片与感应器插入的信号和表征感应器片与感应器脱离的信号设置为两个不同的数字信号，控制系统接收后转化为电信号，指令电机。