CN104289788A

CN104289788A - 异形端子的送料方法、系统以及自动焊接方法、系统

Info

Publication number: CN104289788A
Application number: CN201410401390.3A
Authority: CN
Inventors: 汪正东; 方海涛; 王焰新; 何凯
Original assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Current assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2015-01-21

Abstract

本发明适用于焊接领域，提供了一种异形端子的送料方法、系统，该方法包括：将异形端子通过异形端子滑道逐个送至夹持旋转结构；根据光纤传感器发出的光束在所述异形端子所产生的光特性对所述异形端子的位置进行检测，并根据检测结果旋转所夹持的异形端子至预设的角度；控制真空吸盘吸住所述异形端子，并将所述异形端子通过传送机构送至焊接工位。本发明通过异形端子滑道可得到排列有序的异形端子，通过夹持旋转机构的旋转和光纤传感器的检测，可准确的识别并设定异形端子的位置，从而能够自动完成异形端子的送料焊接，且容易保证焊接质量，并可免于人工焊接对工作人员身体健康的损害。

Description

异形端子的送料方法、系统以及自动焊接方法、系统

技术领域

本发明属于焊接领域，尤其涉及异形端子的送料方法、系统以及自动焊接方法、系统。

背景技术

在电子无器件的生产过程中，有时候需要涉及到连接线的焊接，对于连接线的焊接，由于其需要进行剪线、上锡等操作，一般由工作人员手工完成，其焊接效率低、焊接精度不高，并且在焊接过程中，而且在焊接过程中，焊锡产生的烟雾会损害工作人员的身体健康。

为提高焊接效率和焊接精度，以及减少焊接过程中对工作人员伤害，目前已在部分电子设备采用了自动化焊接系统，但局限于平面电路板的焊接。而对于像耳机等异形端子的焊接，由于异形端子的结构不规整，不像平面电路板，异形端子的焊接部位不容易识别，因而只能通过人工进行焊接，焊接效率和焊接精度低、而且容易损害工作人员身体健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异形端子的送料方法、系统以及自动焊接方法、系统，以解决现有技术由于异形端子的结构不规整，不像平面电路板，异形端子的焊接部位不容易识别，因而只能通过人工进行焊接，焊接效率和焊接精度低、而且容易损害工作人员身体健康的问题；

本发明是这样实现的，一种异形端子的送料方法，所述方法包括：

将所述异形端子通过异形端子滑道逐个送至夹持旋转结构，控制器控制所述夹持旋转机构夹持所述异形端子；

控制器根据光纤传感器发出的光束在所述异形端子所产生的光特性对所述异形端子的位置进行检测，并根据检测结果旋转所夹持的异形端子至预设的角度；

控制真空吸盘吸住所述异形端子的预定位置，并将所述异形端子通过传送机构送至焊接工位。

本发明提供了一种异形端子的送料系统，所述系统包括：异形端子滑道、夹持旋转结构、光纤传感器、真空吸盘结构、传送结构以及控制器，其中：

所述异形端子滑道用于将所述异形端子输送至夹持旋转结构；

所述夹持旋转结构设置于所述异形端子滑道的末端，用于逐个夹持由所述异形端子滑道送出的异形端子，并旋转所夹持的异形端子至光纤传感器对应的位置；

所述光纤传感器发射光束，对所述异形端子表面进行检测，在检测到异形端子表面的光特性与预设的光特性相符时，停止所述夹持旋转结构的旋转，并通过传送结构传送至所述真空吸盘结构对应位置；

所述真空吸盘结构在所述异形端子的预定部位吸紧所述异形端子，并将所述异形端子通过传送机构送至焊接工位；

所述控制器用于控制所述夹持旋转结构、光纤传感器、真空吸盘结构、传送结构按照上述操作循环工作。

本发明还提供了一种异形端子的自动焊接方法，，所述自动焊接方法由控制器控制，所述方法包括：

送线机构通过切线电机将所述焊接线切至设定长度以及对焊接线的端部剥线，通过丝杆送至浸锡机构，由浸锡机构对所述焊接线的端部进行浸锡；

将所述浸锡后的焊接线送至切线机构，由切线机构的进退气缸控制切刀对焊接线的端部切齐；

通过夹持旋转结构逐个夹持从异形端子滑道送来的异形端子，并通过光纤传感器的检测结果旋转所述异形端子至设定的角度；

由真空吸盘吸住所述异形端子的预定位置并松开夹持旋转结构，将所述异形端子传送至焊接工位；

送丝机构通过摩擦轮带动焊锡丝，通过带动焊接机构和送丝机构至焊接部位完成焊接动作。

本发明还提供了一种异形端子的自动焊接系统，所述系统包括：控制器、送线机构、浸锡机构、切线机构、异形端子滑道、夹持旋转机构、光纤传感器、真空吸盘、送丝机构和焊接机构，其中：

所述送线机构通过切线电机将所述焊接线切至设定长度以及对焊接线的端部剥线，通过丝杆送至浸锡机构；

所述浸锡机构对所述端部已剥线的焊接线进行浸锡操作；

所述切线机构对已浸锡的焊接线的端部进行切齐操作；

所述夹持旋转机构用于夹持从异形端子滑道送来的异形端子，并旋转所夹持的异形端子至光纤传感器对应的位置；

所述真空吸盘结构在所述异形端子的预定部位吸紧所述异形端子，并通过位置传感器将所述异形端子通过传送机构送至焊接工位；

所述送丝机构用于输送焊锡丝至预定的焊接部位；

焊接机构用于通过X方向步进电机和Y方向步骤电机输送铬铁至预定的焊接位置；

所述控制器用于控制所述送线机构、浸锡机构、切线机构、夹持旋转机构、光纤传感器、真空吸盘、送丝机构和焊接机构按照上述操作循环工作

在本发明中，由夹持旋转机构逐个夹持从异形端子滑道送出的异形端子，在光纤传感器发射的光束照射在所述异形端子时，根据异形端子结构材料的不同，而产生不同的光特性，根据光特性的不同，在所述夹持旋转机构对所述异形端子旋转时，对其进行空间位置的识别，当旋转至预设的角度后，由真空吸盘吸住所述异形端子的预设部位，送至焊接工位进行焊接。本发明通过异形端子滑道可得到排列有序的异形端子，通过夹持旋转机构的旋转和光纤传感器的检测，可准确的识别并设定异形端子的位置，从而能够自动完成异形端子的送料焊接，且容易保证焊接质量，并可免于人工焊接对工作人员身体健康的损害。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的异形端子的送料方法的实现流程图；

图2是本发明第二实施例提供的异形端子的送料系统的结构示意图；

图3是本发明第三实施例提供的自动焊接方法的实现流程图；

图4为本发明第四实施例提供的自动焊接系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所述异形端子的送料方法和系统，可用于各种不规则元件的焊接，尤其适用于由不同材料构成表面的圆柱形异形端子或者其它柱形的异形端子的焊接，本发明所述自动焊接方法和系统，可适用于由所述异形端子送料方法和系统进行送料的异形端子以及对所述异形端子进行焊线的操作，尤其可适用于音频端子的焊接。下面通过实施例详细说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的异形端子的送料方法的实现流程，详述如下：

在步骤S101中，将所述异形端子通过异形端子滑道逐个送至夹持旋转结构，控制器控制所述夹持旋转机构夹持所述异形端子。

具体的，所述异形端子滑道，一般设定为与异形端子的外形的宽度匹配，从而使得所述异形端子能够按照设定的滑道，整齐有序的进行传送。

作为本发明可选的实施方式，所述异形端子可由人工放置异形端子，另一种优选的方式中，可以通过震动盘对所述异端子进行筛选，得到筛选后的异形端子，并使所述筛选后的异形端子逐个进入到所述异形端子滑道。

所述震动盘，是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备。它能把各种产品，包括异形端子，有序地排列出来，配合自动组装设备将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品，或者配合自动加工机械完成对工件的加工，如本发明所述的自动焊接系统完成对异形端子的自动焊接。

另外，为保证异形端子在输出所述异形端子滑道时，每输出一个异形端子都能由所述夹持放置机构夹持，在所述异形端子滑道的出口处设置有连杆机构，用于控制所述异形端子滑道的开闭，连杆机构的另一端可接触所述夹持旋转机构，在夹持旋转机构张开时，连杆机构打开所述异形端子滑道，夹持旋转机构夹持时，关闭所述异形端子滑道。

当然，不局限于此，还可以通过位置位置传感器监测所述夹持旋转机构在所述异形端子滑道下方且处于打开状态时，打开所述异形端子滑道，在输送出一个异形端子后即关闭。

所述夹持旋转机构在夹持所述异形端子后，使将所述异形端子与所述光纤传感器的光线出射角度对应。

在步骤S102中，控制器根据光纤传感器发出的光束在所述异形端子所产生的光特性对所述异形端子的位置进行检测，并根据检测结果旋转所夹持的异形端子至预设的角度。

具体的，当所述异形端子表面由不同材料构成时，如为金属表面或者橡胶材料表面时，所述控制器根据光纤传感器发出的光束在所述异形端子所产生的光特性对所述异形端子的位置进行检测，并根据检测结果旋转所夹持的异形端子至预设的角度具体为：

根据所述光纤传感器发出的光束在所述异形端子所产生的不同的光信号，对所述异形端子的圆周表面进行识别，在旋转至预设的位置时，所述光纤传感器接收的光信号与预设的光信号相符，并停止所述夹持旋转机构的旋转。

其中，所述光纤传感器出射的光束在所述异形端子表面所产生的光特性进行区分时，可以通过信号“1”表示照射的金属表面，通过信号“0”表示照射的橡胶表面，对所述异形端子的表面进行区分，当夹持旋转机构变化至符合要求的角度时，停止旋转。

所述光纤传感器可以使用一个，也可以使用多个同时进行识别。

当然不局限于此，还可以通过视频监测所述异形端子的位置，根据视频的画面识别，对所述异形端子的位置进行调整。

在步骤S103中，控制真空吸盘吸住所述异形端子的预定位置，并将所述异形端子通过传送机构送至焊接工位。

所述真空吸盘根据预定的位置对所述异形端子进行吸附，吸附的部位一般设为光滑的表面，从而使得吸附的效果更好。在完成对异形端子的吸附后，所述传送机构可以为旋转气缸动作，带动所述吸盘旋转一定角度，或者通过机械手动作、或者通过X、Y方向电机带动真空吸盘送至焊接工位，在此不作具体限定。

本发明实施例中所述各个机构的控制，可以通过PLC(可编程逻辑器件)进行控制，其控制精度高，也可以通过其它控制器，如单片机完成。

本发明通过夹持旋转机构逐个夹持从异形端子滑道送出的异形端子，在光纤传感器发射的光束照射在所述异形端子时，根据异形端子结构材料的不同，而产生不同的光特性，根据光特性的不同，在所述夹持旋转机构对所述异形端子旋转时，对其进行空间位置的识别，当旋转至预设的角度后，由真空吸盘吸住所述异形端子的预设部位，送至焊接工位进行焊接。本发明通过异形端子滑道可得到排列有序的异形端子，通过夹持旋转机构的旋转和光纤传感器的检测，可准确的识别并设定异形端子的位置，从而能够自动完成异形端子的送料焊接，且容易保证焊接质量。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供的异形端子的送料系统的结构示意图，详述如下：

本发明实施例所述异形端子的送料系统，包括：异形端子滑道201、夹持旋转结构202、光纤传感器203、真空吸盘结构204、传送结构205以及控制器206，其中：

所述异形端子滑道201用于将所述异形端子输送至夹持旋转结构。与实施例一相应的，所述异形端子滑道可与所述异形端子的宽度相匹配，从而使得异形端子可以整齐有序的从所述滑道进入到所述夹持旋转机构。

优化的实施方式中，通过震动盘对所述异端子进行筛选，得到筛选后的异形端子，并使所述筛选后的异形端子逐个的、整齐有序的进入到所述异形端子滑道。

所述夹持旋转结构202设置于所述异形端子滑道的末端，用于逐个夹持由所述异形端子滑道送出的异形端子，并旋转所夹持的异形端子至光纤传感器对应的位置；

在所述异形端子表面由不同材料构成时，所述控制器具体还用于：

所述光纤传感器203发射光束，对所述异形端子表面进行检测，在检测到异形端子表面的光特性与预设的光特性相符时，停止所述夹持旋转结构的旋转，并通过传送结构传送至所述真空吸盘结构对应位置；

所述真空吸盘结构204在所述异形端子的预定部位吸紧所述异形端子，并将所述异形端子通过传送机构205送至焊接工位；

所述控制器206用于控制所述异形端子滑道201、夹持旋转结构202、光纤传感器203、真空吸盘结构204、传送结构205按照上述操作循环工作。

本发明实施例所述系统与实施例一所述方法对应，在此不作重复赘述。

实施例三：

图3示出了本发明第三实施例提供的一种异形端子的自动焊接方法的实现流程，所述自动焊接方法由控制器控制，所述方法包括如下步骤：

在步骤S301中，送线机构通过切线电机将所述焊接线切至设定长度以及对焊接线的端部剥线，通过丝杆送至浸锡机构，由浸锡机构对所述焊接线的端部进行浸锡。

其中，所述端部剥线的长度与所述浸锡的长度相对应，当端部剥线的长度较长时，浸锡的长度也可以相应的调整。

在步骤S302中，将所述浸锡后的焊接线送至切线机构，由切线机构的进退气缸控制切刀对焊接线的端部切齐。

可以通过电磁阀控制气缸，使焊接线的端部浸入至浸锡炉，对所述焊接线的端部进行浸锡操作。

在步骤S303中，通过夹持旋转结构逐个夹持从异形端子滑道送来的异形端子，并通过光纤传感器的检测结果旋转所述异形端子至设定的角度。

可通过旋转电机完成所述异形端子的旋转，通过光纤传感器识别不同材料构成的异形端子的位置。

其中，所述异形端子表面由不同材料构成，所述通过光纤传感器的检测结果旋转所述异形端子至设定的角度具体为：

在步骤S304中，由真空吸盘吸住所述异形端子的预定位置并松开夹持旋转结构，将所述异形端子传送至焊接工位。

在步骤S305中，送丝机构通过摩擦轮带动焊锡丝，通过带动焊接机构和送丝机构至焊接部位完成焊接动作。

所述送丝机构用于将焊锡丝挤至预设的焊接部位，并配合所述焊接机构调整焊接部位。为精确调整焊接位置，可以通过X方向步进电机、Y方面步进电机在XY平面精确定位。

本发明实施例在实施例一的基础上，通过配合焊接线的送线以及焊接机构，完成对异形端子的焊接，可以免于工作人员进行手工焊接不规则的异形端子，在提高了效率以及焊接质量的同时，也可避免损害工作人员的身体健康。

实施例四：

图4示出了本发明第四实施例提供的异形端子的自动焊接系统的结构示意图，详述如下：

本发明实施例所述异形端子的自动焊接系统，包括：控制器401、送线机构402、浸锡机构403、切线机构404、夹持旋转机构405、异形端子滑道406、光纤传感器407、真空吸盘408、送丝机构409和焊接机构410，其中：

所述送线机构402通过切线电机将所述焊接线切至设定长度以及对焊接线的端部剥线，通过丝杆送至浸锡机构；

所述浸锡机构403对所述端部已剥线的焊接线进行浸锡操作；

所述切线机构404对已浸锡的焊接线的端部进行切齐操作；

所述夹持旋转机构405用于夹持从异形端子滑道送来的异形端子，并旋转所夹持的异形端子至光纤传感器对应的位置；

所述异形端子滑道406用于将所述异形端子输送至夹持旋转结构。

所述光纤传感器407发射光束，对所述异形端子表面进行检测，在检测到异形端子表面的光特性与预设的光特性相符时，停止所述夹持旋转结构的旋转，并通过传送结构传送至所述真空吸盘结构对应位置；

所述真空吸盘结构408在所述异形端子的预定部位吸紧所述异形端子，并通过位置传感器将所述异形端子通过传送机构送至焊接工位；

所述送丝机构409用于输送焊锡丝至预定的焊接部位；

焊接机构410用于通过X方向步进电机和Y方向步骤电机输送铬铁至预定的焊接位置；

所述控制器401用于控制所述送线机构、浸锡机构、切线机构、夹持旋转机构、光纤传感器、真空吸盘、送丝机构和焊接机构按照上述操作循环工作。

本发明实施例所述异形端子的自动焊接系统与实施例三中所述的异形端子的自动焊接方法相对应，在此不作重复赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种异形端子的送料方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在将所述异形端子通过异形端子滑道逐个送至夹持旋转结构，控制器控制所述夹持旋转机构夹持所述异形端子步骤之前，所述方法还包括：

通过震动盘对所述异端子进行筛选，得到筛选后的异形端子，并使所述筛选后的异形端子逐个进入到所述异形端子滑道。

3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述将所述异形端子通过异形端子滑道逐个送至夹持旋转结构步骤为：

通过连杆机构控制所述异形端子进入夹持旋转结构，且所述夹持旋转结构每次仅夹持一个异形端子。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述异形端子表面由不同材料构成，所述控制器根据光纤传感器发出的光束在所述异形端子所产生的光特性对所述异形端子的位置进行检测，并根据检测结果旋转所夹持的异形端子至预设的角度具体为：

5.一种异形端子的送料系统，其特征在于，所述系统包括：异形端子滑道、夹持旋转结构、光纤传感器、真空吸盘结构、传送结构以及控制器，其中：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括震动盘，所述震动盘

7.根据权利要求5所述系统，其特征在于，所述异形端子表面由不同材料构成，所述控制器具体还用于：

8.一种异形端子的自动焊接方法，其特征在于，所述自动焊接方法由控制器控制，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述异形端子表面由不同材料构成，所述通过光纤传感器的检测结果旋转所述异形端子至设定的角度具体为：

10.一种异形端子的自动焊接系统，其特征在于，所述系统包括：控制器、送线机构、浸锡机构、切线机构、异形端子滑道、夹持旋转机构、光纤传感器、真空吸盘、送丝机构和焊接机构，其中：

所述浸锡机构对所述端部已剥线的焊接线进行浸锡操作；

所述切线机构对已浸锡的焊接线的端部进行切齐操作；

所述送丝机构用于输送焊锡丝至预定的焊接部位；

所述控制器用于控制所述送线机构、浸锡机构、切线机构、夹持旋转机构、光纤传感器、真空吸盘、送丝机构和焊接机构按照上述操作循环工作。