CN105149758B - 一种自动布线焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种自动布线焊接装置,包括:自动焊接系统、布线系统、支架主体、料架升降系统、料架移动系统、焊接料架和控制系统,各部件设置于支架主体上,料架升降系统处于支架主体的前部,自动焊接系统处于支架主体的后部,布线系统位于料架移动系统和自动焊接系统之间,料架移动系统设置于支架主体内部并能够带动焊接料架在支架主体上进行前后移动,控制系统连接并控制自动焊接系统、布线系统、料架升降系统和料架移动系统。本发明从支架主体到焊接料架再到布线系统、移动系统以及自动焊接系统,均进行了创新设计,使整个焊接装置能高效、高质量的进行自动布线焊接,所述装置能够在焊接技术领域获得广泛推广,市场前景非常广阔。

Description

一种自动布线焊接装置
技术领域
[0001] 本发明涉及焊接技术领域,更具体的涉及一种自动布线焊接装置。
背景技术
[0002] 随着焊接需求量的日益增加以及焊接工艺的发展,自动焊接逐渐成为趋势,利用 电控系统实现对焊接工艺过程的自动控制已成为当前焊接技术领域的主流发展方向。不同 应用领域涉及的焊接产品存在着较大的差异,在冷凝器等需要进行多面布线焊接的技术领 域,如何实现自动布线焊接是这些领域的关键焊接技术,不但能够影响焊接质量,更是提高 焊接效率的首要考虑因素,当前常见的冷凝器结构为在冷却液管的两侧面上焊接若干均匀 布置的散热线条,冷却液管常采用一铜管在一个平面内呈蛇形弯折,在铜管的两侧面上密 排焊接有若干铁丝或钢丝作为散热结构,当前这种冷凝器的制造工艺较为复杂,尤其是冷 却液管两侧面的若干直径较小的线条的焊接,主要靠手工排布焊接,不但焊接难度较大,而 且难以保证一致性的焊接质量,尤其是冷却液管较薄的情况下容易被焊接穿孔,同时由于 这类产品的线条密布排列,大大增加了焊接难度,同时焊接效率较低,导致产品成本提升, 现有技术中尚未出现一种高效率的、能够解决这种需要进行密排布线焊接问题的自动布线 焊接技术。
发明内容
[0003] 本发明基于上述现有技术问题,提出一种全新结构的自动布线焊接装置,从装置 的支架主体到焊接料架再到布线系统、移动系统以及自动焊接系统,均进行了全新的创新 结构设计,使得整个焊接装置能够高效、高质量的进行自动布线焊接,可适用的焊接产品涉 猎技术领域广,能够在焊接技术领域获得广泛推广,市场前景非常广阔。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
[0005] 一种自动布线焊接装置,包括:自动焊接系统7〇〇、布线系统、支架主体100、料架升 降系统400、料架移动系统300、焊接料架200和控制系统800,所述料架升降系统400、布线系 统、料架移动系统3〇〇和自动焊接系统7〇〇设置于所述支架主体100上,其中所述料架升降系 统400处于所述支架主体1〇〇的前部,所述自动焊接系统700处于所述支架主体100的后部, 所述布线系统位于所述料架升降系统400和自动焊接系统700之间,所述料架移动系统300 设置于所述支架主体1〇〇内并能够带动所述焊接料架200在所述支架主体1〇〇上进行前后移 动,所述控制系统8〇〇连接并控制所述自动焊接系统700、布线系统、料架升降系统400和料 架移动系统300;
[0006]所述支架主体100的顶部设置有纵向延伸的料架轨道,所述焊接料架200包括外围 框架210和布线支架220,所述布线支架220设置于外围框架210内,所述外围框架21〇的前部 设置有料架手柄230,所述外围框架210的底部设置有与所述料架轨道相配合的滚轮,所述 布线支架220上开设有若千沿纵向和/或横向分布的布线口 223;
[0007] 所述料架移动系统300包括进出料机构320和滑轨310,所述滑轨310设置于支架主 体100内部,所述进出料机构320在所述滑轨310上滑动,所述进出料机构320包括:底板321、 动力传动单元、支撑座322、升降气缸323和夹紧气缸325,所述支撑座322安装于所述底板 321上,所述升降气缸323和夹紧气缸3¾安装于所述底板321和支撑座322上,且所述夹紧气 缸325连接于所述升降气缸323的升降端,所述夹紧气缸325的前端形成夹持区域326,所述 动力传动单元带动所述底板321在所述滑轨310上进行滑动,通过控制升降气缸323和夹紧 气缸325能将焊接料架2〇0的料架手柄230夹持在所述夹持区域326内,然后由动力传动单元 带动焊接料架200在支架主体100上进行移动;
[0008]所述料架升降系统400包括两个分别设置于支架主体100左右两侧的料架升降机 构,所述料架升降机构包括支撑座410、升降气缸420和夹紧气缸450,所述支撑座410安装于 支架主体100上,所述升降气缸420和夹紧气缸450设置于所述支撑座上,所述升降气缸420 的升降端连接所述夹紧气缸450,通过控制升降气缸420和夹紧气缸450的工作对支架主体 100上的焊接料架200进行举升操作;
[0009] 所述布线系统包括支撑架和布线机构,所述支撑架固定于所述支架主体100上,所 述布线机构设置于所述支撑架上,所述布线机构包括左固定板、右固定板、固定板连接梁 523、调节板连接梁524、左调节板、右调节板、左侧板、右侧板、前挡板526、后挡板527、定位 块531、左挡线块、右挡线块、拨线板533、下线连接条529、左压杆、右压杆、下线气缸528、拨 线气缸534和调节螺丝532,所述左调节板设置于所述左固定板内侧,通过调节螺丝532能够 调节左调节板在左固定板内的位置,所述右调节板设置于所述右固定板内侧,通过调节螺 丝532能够调节右调节板在右固定板内的位置,所述固定板连接梁523的两端固定连接于所 述左固定板和右固定板,所述调节板连接梁524的两端固定连接于所述左调节板和右调节 板,所述固定板连接梁523和调节板连接梁524之间形成进料空间,所述左侧板和右侧板设 置于所述进料空间内,所述前挡板526设置于所述固定板连接梁523上,所述后挡板527设置 于所述调节板连接梁524上,所述前挡板526和后挡板527的顶部之间形成进料口,所述前挡 板526和后挡板527的底部之间形成落料间隙542,通过调节板调节所述落料间隙542的间隙 尺寸,所述定位块531设置于固定板连接梁523和调节板连接梁524上,所述拨线板533可活 动的安装于所述后挡板527上,所述拨线气缸534的气缸底端固定连接于所述后挡板527,所 述拨线气缸534的活塞杆连接于所述拨线板533,所述下线气缸528的气缸底端固定连接于 所述前挡板526,所述下线气缸528的活塞杆连接于所述下线连接条529,所述下线连接条 529的一端连接于所述左压杆,所述下线连接条529的另一端连接于所述右压杆,所述左压 杆转动安装于所述前挡板526的前端面,所述右压杆转动安装于所述前挡板526的后端面, 所述左压杆的自由端抵接于所述左挡线块,所述右压杆的自由端抵接于所述右挡线块,所 述左挡线块安装于所述后挡板527的前端面,所述右挡线块安装于所述后挡板527的后端 面,所述左挡线块和右挡线块均设有可弹性伸缩的挡料头538,所述挡料头538在自由伸出 状态下能够将落料间隙542关闭,所述挡料头538在受到压杆作用时能够将落料间隙542打 开,所述下线气缸528工作使得所述落料间隙542按预定频率在关闭和打开状态下切换,并 保证落料间隙542每次打开时仅落下一根焊料线条543;
[0010] 所述自动焊接系统700包括若干组焊接单元,每组焊接单元包括沿竖向正对设置 的上焊接组件和下焊接组件,所述上焊接组件和下焊接组件至少能够在两个维度进行自由 移动,所述上焊接组件和下焊接组件对其间的焊接料架200从上下两侧同时进行焊接,各组 焊接单元的移动和焊接控制相互独立。
[0011] 进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述进出料机构320还包括 有夹紧气缸支架324,所述动力传动单元包括轴承座331、张紧轮332、传动齿轮330、减速器 座329、减速器328、传动电机327和传动链条,所述张紧轮332安装于所述底板321的底面,所 述传动电机327连接于减速器328,所述减速器328通过减速器座329安装于所述底板321的 顶面,所述减速器328的输出转轴通过轴承座331支撑于所述底板321的顶面,所述传动齿轮 33〇连接于所述减速器328的输出转轴,所述传动链条缠绕于所述传动齿轮330和张紧轮 332,所述支撑座322固定于所述底板321的顶面,所述进出料机构320中的升降气缸323的底 端固定于所述底板321的顶面,所述夹紧气缸支架324通过导套滑动安装于所述支撑座322 内,所述升降气缸323的活塞端连接于所述夹紧气缸支架324,所述进出料机构320中的夹紧 气缸325安装于所述夹紧气缸支架324上,所述夹紧气缸325的活塞端固定连接有夹紧板,所 述夹紧板和夹紧气缸支架324的后侧板之间形成所述夹持区域326。
[0012]进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述料架升降系统400设置 于所述支架主体100的前部,所包括的两个料架升降机构在支架主体100的左右两侧正对设 置,所述料架升降机构还包括升降气缸座430、夹紧气缸座440和定位座460,所述升降气缸 座430固定于所述支撑座410内,所述料架升降机构中的升降气缸420固定于所述升降气缸 座43〇上,所述升降气缸420的活塞杆穿过所述升降气缸座430后固定连接于所述夹紧气缸 座440,所述夹紧气缸座440滑动套设于所述支撑座内设置的导向轴上,所述料架升降机构 中的夹紧气缸450固定于所述夹紧气缸座440上,所述夹紧气缸450在面向支架主体1〇〇的方 向连接有定位座460,所述夹紧气缸450的活塞杆前端形成为定位轴,所述焊接料架2〇〇的外 围框架上设置有与所述定位轴对应的定位孔。
[0013]进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述焊接料架200的布线支 架220包括有若干布线横梁221和布线纵梁222,所述布线纵梁222和布线横梁221纵横交错 布置,在布线纵梁222和布线横梁Ml上均开设有若干布线口 223,布线横梁221上的布线口 223纵向对应,布线纵梁222上的布线口 223横向对应。
[0014]进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述布线系统包括纵向布线 系统500和横向布线系统6〇0,所述纵向布线系统5〇0包括第一支撑架、传动机构和布线机 构,所述第一支撑架固定于所述支架主体1〇〇上,所述传动机构安装于所述第一支撑架内, 所述布线机构设置于所述第一支撑架上,所述传动机构带动所述布线机构在所述第一支撑 架上进行横向移动,所述横向布线系统600包括第二支撑架和布线机构,所述第二支撑架固 定于所述支架主体100上,所述布线机构设置于所述第二支撑架上,所述纵向布线系统500 和横向布线系统600的布线方向相互垂直。
[0015]进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述纵向布线系统5〇〇中的 第一支撑架包括支撑腿501和处于支撑腿顶部的矩形框架5〇2,所述支撑腿501固定于所述 支架主体100上,所述矩形框架502的横梁内侧两端分别设置有传动齿轮511,传动链条512 在横梁内侧分别绕过两端的传动齿轮511,所述矩形框架502的纵梁内侧设置有传动电机 505、减速器5〇6、减速器座5〇7、第一齿轮5〇8、第二齿轮509、轴承504和轴承座510,所述传动 电机505连接减速器5〇6,所述减速器5〇6通过减速器座507安装于纵梁的内侧表面,减速器 506的输出转轴上固定连接所述第一齿轮508,所述轴承504通过轴承座510安装于纵梁的内 侧表面,所述轴承504的两端分别连接于横梁内侧的传动齿轮511上,所述轴承504的中部固 定连接所述第二齿轮5〇9,且所述第二齿轮509啮合于所述第一齿轮508,由所述传动齿轮 511、传动链条512、传动电机505、减速器506、减速器座507、第一齿轮508、第二齿轮509、轴 承504和轴承座510构成纵向布线系统500中的所述传动机构;所述纵向布线系统500中的布 线机构包括第一布线机构和第二布线机构,所述第一布线机构和第二布线机构通过连接板 513固定连接在一起,所述第一支撑架的矩形框架5〇2的顶面设置有滑轨503,所述连接板 513上设有与所述滑轨5〇3相配合的滑块514,所述第一布线机构和第二布线机构通过连接 板513固定连接于所述传动链条512上。
[0016] 进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述横向布线系统600中的 布线机构包括第一布线机构603和第二布线机构6〇4,所述第一布线机构603和第二布线机 构604通过连接板6〇2固定连接在一起,且所述第一布线机构6〇3和第二布线机构604通过连 接板602固定在所述第二支撑架上。
[0017] 进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述自动焊接系统700还包 括两组变压器箱7〇 1、固定脚座7〇2和储气罐,两组变压器箱701在固定脚座702上间隔设置, 两组变压器箱701上部之间连接有机头调节导轨7〇3,两组变压器箱701的下部之间设置有 连接支架7〇4,所述若干组焊接单元设置于两组变压器箱701之间,所述上焊接组件包括上 焊接气缸705、焊接机头7〇6、铁印707、上铜模70S和上电极7〇9,所述上焊接气缸705固定连 接于焊接机头706上,且上焊接气缸70f5的活塞杆穿过焊接机头706后固定连接于所述铁印 707,所述铁印707固定连接于所述上铜模708,所述上铜模708固定连接于上电极709,所述 焊接机头706左右滑动地连接于所述机头调节导轨7〇3,所述上电极709能够在所述上铜模 708上进行前后移动;所述下焊接组件包括下电极714、下铜模713、气缸座板711和下焊接气 缸710,所述气缸座板711固定于所述连接支架704上,所述下焊接气缸710固定连接于所述 气缸座板711上,所述下焊接气缸710的活塞杆穿过所述气缸座板711后固定连接于所述下 铜模713,所述下电极714设置于所述下铜模713上,且所述下电极714能够在所述下铜模713 上进行水平移动。
[0018] 进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述左挡线块和右挡线块的 结构相同,均包括安装座536、推杆537、挡料头538、限位挡片539、复位弹簧540和螺丝541, 所述安装座536通过螺丝541固定于后挡板527上,所述安装座536上开设有中心孔和限位 孔,所述中心孔的底端封闭,所述限位孔自中心孔的侧壁连通中心孔,所述复位弹簧540和 推杆537设置于所述中心孔内,且所述复位弹簧540的一端抵接于所述中心孔的底端,所述 复位弹簧540的另一端抵接于所述推杆537的后端,所述推杆幻7的前端设置有所述挡料头 538,所述推杆537的侧壁开设有限位槽,所述限位挡片539穿过所述限位孔后伸入至所述限 位槽内,通过所述限位挡片539保证所述推杆5:37处于最大伸出状态时,所述挡料头538将所 述落料间隙5似关闭,且保证所述推杆537处于最大收缩状态时,所述挡料头538将所述落料 间隙5似打开;所述左压杆和右压杆均具有“Z”字型结构,并通过销轴转动安装于前挡板526 上,“Z”字型结构的一端连接于下线连接条529, “Z”字型结构的另一端抵接于推杆537的前 端面。
[0019]进一步的根据本发明所述的自动布线焊接装置,其中所述挡料头538为形成于推 杆537前端面顶部的直角三角形结构,三角形的顶角处于5-30。,三角形伸向落料间隙542的 直角边长度为落料间隙542宽度的〇_8_1_2倍,三角形另一直角边长度为焊料线条543直径 的0.8-1.2倍,所述落料间隙5似的宽度与焊料线条543直径间的尺寸关系为1.1-1.3: u [0020] 通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果:
[0021] 1)、本发明全新设计了一种自动布线焊接装置,能够对多个技术领域的产品进行 自动布线焊接,解决了现有技术中密布线条手工焊接的问题,提高了焊接质量和效率;
[0022] 2)、本发明所述自动布线焊接装置全新设计了焊接料架及其移动结构,通过更换 焊接料架能够满足多个技术领域、多种产品的布线焊接,具有较强的推广应用价值;
[0023] 3)、本发明首创了一种全新结构的自动布线系统,结合多年的焊接实践和研究经 验,所提出的自动布线系统能够对任何领域的焊料线条进行自动布置焊接,线条的布置速 度、布置间距以及布置方向等都可以通过控制系统进行自动控制,整个布线系统具有非常 高的自动化水平,可应用于多个焊接技术领域的产品布线,大大提高了布线焊接效率和质 量;
[0024] 4)、本发明首创的将料架升降及移动系统、自动布线系统与自动焊接系统布置在 同一支架主体上,并通过控制系统控制能够实现从焊接产品的取放、布线再到^接工艺的 全自动化流程,提高了焊接控制精度和自动化程度,焊接控制程序灵活多变,可通过改变参 数进行任意组合,配有的自动化布线、送料装置可采用伺服系统实现全自动布线、全自动^ 环工作,焊接操控采用全数字控制,操作简单、方便,基本实现了无人化焊接操控1有效降低 了产品焊接成本,具有广阔的市场前景。 ’
附图说明
[0025]附图1为本发明所述自动布线焊接装置的立体结构示意图。
[0026]附图2为附图1所示自动布线焊接装置的俯视结构示意图。
[0027]附图3为附图1所示自动布线焊接装置的正视结构示意图。
[0028]附图4为焊接料架中布线支架的结构示意图。
[0029]附图5为附图4所示布线支架上布置有焊料线条的结构示意图。
[0030]附图6为料架移动系统在支架主体上的安装结构示意图。
[0031]附图7为料架移动系统中进出料机构的结构示意图。
[0032]附图8为料架升降系统中料架升降机构的结构示意图。
[0033]附图9为纵向布线系统的立体结构示意图。
[0034]附图10为布线机构的前侧视角的立体结构示意图。
[0035]附图11为布线机构的后侧视角的立体结构示意图。
[0036]附图12为布线机构的俯视结构示意图。
[0037]附图13为布线机构的侧视结构示意图。
[0038]附图14为布线机构中的挡线块的放大结构示意图。
[0039]附图15至附图18为挡线块的工作过程示意图。
[0040]附图19为横向布线系统的立体结构示意图。
[0041]附图2〇为自动焊接系统的立体结构示意图。
[0042]图中各附图标记的含义如下:
[0043] 1〇〇-支架主体,200_焊接料架,300-料架移动系统,400-料架升降系统,5〇〇—纵向 布线系统,600-横向布线系统,700-自动焊接系统,800-控制系统;
[0044] 210-外围框架,220-布线支架,230-料架手柄,240-滚轮,221-布线横梁,222-布线 纵梁,223-布线口;
[0045] 310-滑轨,320-进出料机构,321-底板,322-支撑座,323-升降气缸,324-夹紧气缸 支架,325-夹紧气缸,326-夹持区域,327-传动电机,328-减速器,329-减速器座,330-传动 齿轮,331-轴承座,332-张紧轮;
[0046] 410-支撑座,420-升降气缸,430-升降气缸座,440-夹紧气缸座,450-夹紧气缸, 460-定位座;
[0047] 501-支撑腿,502-矩形框架,503-滑轨,504-轴承,505-传动电机,506-减速器, 507-减速器座,508-第一齿轮,509-第二齿轮,510-轴承座,511-传动齿轮,512-传动链条, 513-连接板,514-滑块;
[0048] 520-布线机构,521-固定板,522-调节板,523-固定板连接梁,524-调节板连接梁, 525-侧板,526-前挡板,527-后挡板,528-下线气缸,529-下线连接条,530-压杆,531-定位 块,532-调节螺丝,533-拨线板,534-拨线气缸;
[0049] 535-挡线块,536-安装座,537-推杆,538-挡料头,539-限位挡片,540-复位弹簧, 541-螺丝,542-落料间隙,543-焊料线条;
[OOM] 601-支撑架,602-连接板,603-第一布线机构,604-第二布线机构;
[0051] 7〇1_变压器箱,7〇2_固定脚座,7〇3-机头调节导轨,704-连接支架,705-上焊接气 缸,706-焊接机头,707-铁印,708-上铜模,709-上电极,710-下焊接气缸,711 -气缸座板, 712-导套,713-下铜模,714-下电极。
具体实施方式
[0052]以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述,以使本领域技术人员能够更 加清楚的理解本发明,但并不因此限制本发明的保护范围。
[0053]如附图1至附图3所示的,本发明所述自动布线焊接装置整体包括自动焊接系统 700、横向布线系统600、纵向布线系统500、支架主体1〇〇、料架升降系统400、料架移动系统 300、焊接料架200和控制系统800。所述的支架主体1〇〇作为整个装置的支撑架,沿所述支架 主体100的长度方向(由前至后)依次的在所述支架主体100上设置有料架升降系统400、纵 向布线系统5〇0、横向布线系统6〇〇和自动焊接系统7〇〇,所述支架主体1〇〇的前端作为焊接 料架200的取放部位,所述料架移动系统300设置于支架主体1〇〇内,能够带动焊接料架2〇〇 自支架主体100的前端向后移动,依次通过料架升降系统400进行料架交替切换,通过纵向 布线系统500和横向布线系统6〇〇对焊接料架2〇〇上的待焊接产品如冷凝器进行自动布线, 最后进入自动焊接系统700中完成布置线料的焊接,待焊接完成后再由料架移动系统3〇〇带 动焊接料架200自支架主体1〇〇的后端移动至前端,然后取出焊接料架2〇〇上的焊接产品,完 成自动布线焊接过程,在整个过程中通过控制系统8〇0控制料架移动系统3〇〇的移动、料架 升降系统400的升降、布线系统的自动布线以及焊接系统的自动焊接,从而实现了全自动 布线焊接。
[0054^、下面结合附图对本发明所述自动布线焊接装置中创新设计的各个部件系统的结 构进行详细的描述。首先,所述的支架主体100为方形结构的框架支架,支架的延伸长度取 决于其上放置的各部件的尺寸,支架的高度取决于实际应用,在所述支架主体100的顶部设 置有两条平行的纵向延伸的料架轨道,焊接料架200的底部设有滚轮240,所述滚轮240能够 在所述轨道上滚动移动,从而使得焊接料架200能够在支架主体100的前端和后端之间沿其 料架轨道自由移动。
[0055]所述的焊接料架200用于放置待焊接的工件,本发明以冷凝器的焊接为例,常见的 冷凝器结构为在冷却液管的两侧面上焊接若干散热线条,冷却液管常采用一铜管在一个平 面内呈蛇形弯折,在铜管的两侧面上密排焊接有若干铁丝或钢丝作为散热结构,当前这种 冷凝器的制造工艺较为复杂,尤其是冷却液管两侧面的若干直径较小的线条的焊接,靠传 统手工焊接难度太大。本发明的创新基于该出发点提出,首先创新设计焊接料架200的结 构,如附图4和5所示的,所述的焊接料架200包括外围框架210和布线支架220,所述布线支 架220设置于外围框架210内,所述外围框架210的前部设置料架手柄230,外围框架210的底 部设置有滚轮240,从而整个焊接料架200能够沿支架主体100的轨道进行滚动,所述的布线 支架220结构如附图4所示,包括有若干布线横梁221和布线纵梁222,所述布线横梁221和布 线纵梁222纵横交错,在各布线横梁221上均匀开设有若干布线口 223,优选的各布线横梁 221平行设置且各布线横梁221上的布线口 223沿纵向相互对应,处于同一纵向直线上,同理 在各布线纵梁222上也开有若干均匀布置的布线口 223,各布线纵梁222平行设置且各布线 纵梁222上的布线口 223横向相互对应,处于同一横向直线上,这样可在各布线横梁221上布 置沿纵向延伸的第一类待焊料线条,在各布线纵梁222上布置沿横向延伸的第二类待焊料 线条,如附图5所示。处于布线横梁221上的布线口 223的大小可与处于布线纵梁222上的布 线口223的大小不同,对于焊接冷凝器的情形,布线横梁221上的布线口223可用于布置冷却 液管侧面的散热线条,而布线纵梁222上的布线口 223则可用于布置冷却液管。各布线口 223 的深度、形状可根据待焊料线条的尺寸、层数等实际确定。
[0056] 在所述支架主体100内设置的料架移动系统300用于带动焊接料架2〇〇在支架主体 100上进行前后移动,如附图6和7所示的,所述的料架移动系统300包括进出料机构32〇和滑 轨310,所述的滑轨310固定设置于支架主体1〇〇的内部,并沿支架主体100长度方向延伸设 置,所述的进出料机构320在所述滑轨上前后滑动运行,具体的所述进出料机构320包括底 板321、轴承座331、张紧轮332、传动齿轮330、减速器座329、减速器328、传动电机327、升降 气缸323、支撑座322、导套、夹紧气缸支架324和夹紧气缸325,所述的支撑座322设置于所述 底板321的顶面,所述的张紧轮332安装于底板321的底面,所述的传动电机327连接于减速 器328,所述的减速器通过减速器座329安装于底板321的顶面,所述减速器328的输出转轴 端部通过轴承座331支撑于底板321的顶面,且所述传动齿轮330连接于所述减速器的输出 转轴上,所述升降气缸323的底端在所述支撑座内固定于所述底板321的顶面,所述升降气 缸323的活塞端连接于夹紧气缸支架324,所述夹紧气缸支架324通过导套安装于支撑座内, 并能在升降气缸的作用下在支撑座内进行升降滑动,所述夹紧气缸犯5安装于夹紧气缸支 架3¾的顶部,所述夹紧气缸的活塞端固定连接于夹紧板,所述夹紧板和夹紧气缸支架324 的后侧板之间形成料架手柄230的夹持区域326,通过控制夹紧气缸工作,即可控制夹紧板 的伸缩移动,从而能够动态控制夹紧板和夹紧气缸支架后侧板间夹持区域326的宽度大小。 所述底板321的底面上设置有滑块,所述滑块卡嵌在支架主体1〇〇内部固定的滑轨上,并能 够沿滑轨进行自由滑动,从而整个进出料机构320能够在所述滑轨上进行前后滑动,所述进 出料机构32〇在滑轨上的滑行通过链条传动实现,链条绕过减速器输出轴上的传动齿轮以 及张紧轮3:32后连接于支架主体1〇〇上的齿轮,主要当传动电机工作时,带动减速器输出轴 转动,进而带动其传动齿轮转动,通过链条的传动即可使进出料机构320沿滑轨进行移动, 张紧轮332的设置可消除(拉紧)链轮和链条之间的间隙,保证机构移动精度。焊接料架200 放置于支架主体100的前部取放区域时,控制系统8〇0首先控制进出料机构32〇中的升降气 缸工作,使夹紧气缸支架M4上升到将焊接料架200上的料架手柄230处于其夹持区域326 内,然后夹紧气缸工作,将料架手柄23〇牢固的夹紧于所述夹持区域326内,然后控制传动电 机工作并通过减速器降低转速比,再通过链轮和链条的作用,使进出料机构32〇在精密直线 滑轨上移动,从而将焊接料架2〇〇送到合适的位置,完成对料架的自动移动操作。利用料架 移动系统300对焊接料架2〇〇的移动控制过程包括:将焊接料架2〇〇送入纵向布料机构下方 进行第一次纵向布料,然后向前移动进行第二次横向布料,再向前移动进入焊接区,焊接完 成后向后移动返回至支架主体100的取放区域。本发明在进出料机构32〇的移动设计中,通 过将其底板321安装在两条精密导轨之上,靠伺服电机正、反转经过链轮和链条相结合来完 成进出料机构320的前后移动,链条的松紧由张紧轮3:32的调节来完成,且进出料机构32〇自 支架主体100内部向上伸出连接焊接料架2〇0,不会对支架主体100上方的其他构件造成任 何干涉,并通过设置升降气缸和夹紧气缸来固定待移动的焊接料架2〇〇,不但保证了料架移 动精度和移动过程中的固定牢固程度,而且实现了对焊接料架2〇〇的自动移动控制,保证了 整个布线焊接过程的自动化运行。
[0057]所述料架升降系统400设置于支架主体100的前部,用于进行焊接料架2〇〇的交替 切换,所述料架升降系统400包括两个料架升降机构,分别安装于支架主体100的左右两侧, 且左右两侧的料架升降机构结构完全一样,并正对设置,如附图8所示,所述的料架升降机 构包括支撑座410、升降气缸420、升降气缸座430、夹紧气缸450、夹紧气缸座440和定位座 460,所述的支撑座410作为整个机构的安装支座,所述支撑座410安装于支架主体10〇的侧 边,所述的支撑座410内固定设置有升降气缸座430,所述升降气缸420固定于所述升降气缸 座43〇上,且所述升降气缸42〇的活塞端穿过升降气缸座430后固定连接于夹紧气缸座440, 所述夹紧气缸座440滑动套设于支撑座410内设置的导向轴上,从而当升降气缸420工作时, 夹紧气缸座440能够沿导向轴在支撑座410内进行上下升降移动,所述夹紧气缸450固定于 夹紧气缸座440上,所述夹紧气缸45〇在面向支架主体100的方向连接有定位座460,夹紧气 缸450的活塞端连接有定位轴,所述支撑座410安装于支架主体1〇〇上时,所述定位座460正 对焊接料架2〇〇的矩形框架外侧面,且在所述焊接料架200的外围框架的外侧面加工有定位 孔,所述夹紧气缸450的活塞端处于伸长状态时,所述定位轴能够伸入所述定位孔内。所述 料架升降系统400的交替切换工作过程为:当支架主体100上同时放置两个焊接料架2〇〇时, 因为一次只能有一个焊接料架200被送入布线区和焊接区,这样当第一个焊接料架2〇〇在进 行纵向布线、横向布线和焊接过程时,第二个焊接料架200需处于等待状态,此时将第二个 焊接料架200移动至料架升降系统400的位置,然后控制两侧料架升降机构中的升降气缸 420工作,将其定位座460上升到正对焊接料架200的侧面,接着微调焊接料架2〇〇的位置,保 证焊接料架200侧面的定位孔与料架升降机构中定位轴对准,然后控制夹紧气缸450工作, 使其定位轴伸入所述定位孔内,处于两侧的料架升降机构的定位轴同时伸入焊接料架200 两侧的定位孔后,再次控制升降气缸42〇工作,从而将焊接料架2〇〇升起抬离支架主体1〇〇表 面,使得第二焊接料架200和第一焊接料架200分成上下两层,保证第一焊接料架2〇〇能够正 常通过。同理当第一焊接料架2〇〇焊接完成通过第二焊接料架200下方时,通过料架升降机 构将第二焊接料架200放置于支架主体100上,以此循环,交替完成多个焊接料架2〇〇的切换 工作。
[0058] 在所述料架升降系统400下游的支架主体100上设置有纵向布线系统500,所述纵 向布线系统500结构如附图9所示,包括支撑架、传动机构和布线机构,所述的支撑架包括支 撑腿501和处于支撑腿501顶部的矩形框架502,所述矩形框架502由相对的两条横梁和相对 的两条纵梁围成,在框架的两条横梁顶面分别设置有滑轨503,所述传动机构设置于横梁和 纵梁的内侧,具体的在框架的每条横梁内侧的两端分别设置有一个传动齿轮511,传动链条 512在横梁内侧分别绕过两端的传动齿轮511,在两条横梁内侧均设置这样的传动链条512, 在框架一侧的纵梁内侧设置有动力单元,所述动力单元包括传动电机505、轴承504、轴承座 510、减速器506、减速器座507和第一齿轮508、第二齿轮509,所述传动电机505连接减速器 506,所述减速器506通过减速器座507安装于该纵梁的内侧表面,减速器506的输出转轴上 固定连接第一齿轮508,所述轴承504通过轴承座510安装于纵梁的内侧表面,其轴承504的 两端分别固定连接于横梁内侧一端部设置的传动齿轮511,同时在轴承504的中部固定连接 有第二齿轮509,且第二齿轮509啮合于第一齿轮508,这样传动电机工作时,减速器506输出 转轴的转动通过第一齿轮508传递给第二齿轮509,进而带动固定于第二齿轮509上的轴承 504在轴承座510内进行转动,轴承504的转动将传递给固定于轴承504两端的横梁内侧端部 的传动齿轮进行转动,而横梁内侧一端的传动齿轮转动将带动缠绕于该齿轮上的传动链条 512进行传动,通过控制系统800控制传动电机的转动方向即可控制传动链条的传动方向, 由所述横梁内的传动链条及齿轮以及纵梁内的动力单元组成所述传动机构。所述的布线机 构包括第一布线机构520、第二布线机构52〇和连接板513,所述第一布线机构和第二布线机 构通过连接板固定连接在一起,所述连接板包括两组,分别在第一布线机构和第二布线机 构的两端将其固定连接在一起,具体的所述连接板包括一体结构的顶板和侧板,所述顶板 自侧板的外侧表面向外突出设置,且所述顶板的底面设置有滑块514,所述滑块嵌套在所述 框架横梁顶面上的滑轨5〇3内,并能够沿滑轨503进行横向滑动,保证布线机构的横向滑行 方向,所述侧板的内侧表面固定连接于第一布线机构和第二布线机构的固定板521上,从而 将第一布线机构和第二布线机构固定连接在一起,且所述侧板的底部固定连接于横梁内侧 的传动链条512上,这样当传动电机带动链条进行传动时,固定于链条上的第一布线机构和 第二布线机构并可随传动链条一同进行移动,从而能够实现第一布线机构和第二布线机构 在布线过程中的横向移动,保证将焊料线条沿纵向均匀布置于布线机构下方的焊接料架 200上。进一步的可设置对传动电机步进速度进行控制的伺服电机,从而能够快速精确的把 ^ 一布线机构和第二布线机构移动到焊接料架2〇〇的上方,并保证传动过程中布线机构的 洛料口与焊接料架200上的布线口 223相对应,布线完成后伺服电机控制布线机构快速返回 始点。
[0059]所述纵向布线系统500中包括的布线机构包括的第一布线机构和第二布线机构的 结g和功能元全一样,可用于不同长度线料的布置,两个布线机构同属于一个布线系统,在 进行,线时,两个布线机构不同时布线,如第一布线机构对第一焊接料架2〇〇上的待焊接产 品进行第一长度线料的纵向布置,第二布线机构则专用于对第二焊接料架2〇〇上的待焊接 产品进行第二长度线料的纵向布置,本领域技术人员可根据实际需要选择设置一个或两个 布线机构。以下以第一布线机构为例详细的说明这种布线机构的结构,如附图10至13所示, 所述的布线机构包括固定板521、连接梁、调节板522、侧板525、前挡板526、后挡板527、定位 块531、挡线块535、拨线板533、下线连接条529、压杆530、下线气缸528、拨线气缸534和若干 调节螺丝532,所述的固定板521包括有左右两块,所述的连接梁包括有四根,并采用铝型材 制作,左固定板和右固定板正对设置,所述连接梁设置于左右固定板之间,其中在左右固定 板的内侧表面固定连接有调节板522,且通过调节螺丝532能够动态调节调节板522在固定 板521内表面的位置,调节板522部分覆盖固定板521,优选的调节板522覆盖固定板521的后 侧区域,且调节板522能够在固定板521上自后侧向前侧横向移动,其中两根连接梁的两端 固定连接于左右固定板的内侧表面,优选的两根连接梁的两端固定连接于左固定板和右固 定板前侧的角部,一根连接梁处于另一根连接梁的下方,这两根连接梁称之为固定板连接 梁523;其中另外两根连接梁的两端固定连接于左右固定板内侧设置的调节板522上,其中 一根连接梁连接于调节板522内侧的顶角位置,另一根连接梁连接于调节板522内侧的底角 位置,这两根连接梁称之为调节板连接梁524;由所述固定板521、调节板522和连接梁共同 构成布线机构的整体框架结构,由固定于固定板521上的固定板连接梁523和固定于调节板 522上的调节板连接梁524围成进料空间,其中处于上部的固定板连接梁523和调节板连接 梁524之间形成进料口空间,处于下部的固定板连接梁523和调节板连接梁524之间形成出 料口空间,通过横向调节调节板522的位置能够动态控制进料口和出料口的宽度。所述的侧 板525包括两块,并设置于四根连接梁围成的进料空间内,所述侧板525能够沿连接梁的内 侧进行纵向滑动,从而通过侧板525控制放入进料空间内的焊接线料的长度。所述的前挡板 526设置于固定板连接梁523上,所述的后挡板527设置于调节板连接梁524上,且所述前挡 板526和后挡板527能够沿连接梁进行纵向滑动移动,所述前挡板526和后挡板527均由两根 挡梁和连接挡梁的连接板组成。所述前挡板526和后挡板527在进料空间内正对设置,前挡 板526和后挡板527沿连接梁内侧设置,且前挡板526和后挡板527的顶部之间形成进料口, 前挡板526和后挡板527的底部之间形成落料间隙542,通过调节螺丝532调节调节板522,能 够动态调节落料间隙542的间隙尺寸,可将其调节成如附图13-18所示的满足单根焊料线条 通过的落料间隙542。所述的定位块531包括有若干个,并可滑动的设置于各连接梁上,通过 所述定位块531能够控制各部件在连接梁上的位置,如附图11中所示的,可控制侧板525的 横向移动位置、固定前挡板526和后挡板527在连接梁上的横向位置等。所述的拨线板533可 活动的安装于所述后挡板527上,并能够在后挡板527表面进行高频振动,所述拨线气缸534 的气缸底端固定连接于后挡板527外侧面,所述拨线气缸534的活塞杆连接于拨线板533上, 当拨线气缸534工作时,其活塞杆的升降将带动拨线板533进行高频震动,而拨线板533在后 挡板527表面上的高频振动将使焊料线条能够自动排列进入出料口的落料间隙542内。所述 的下线气缸528的气缸底端固定连接于前挡板526,所述下线气缸528的活塞杆连接于下线 连接条529,所述下线连接条529为横跨前挡板526外侧的直杆,下线连接条529的两端分别 连接于压杆530,所述压杆530包括两个即左压杆和右压杆,分别安装于前挡板526的前后端 面,具体的左压杆通过销轴转动安装于前挡板526的前端面的底部,右压杆通过销轴转动安 装于前挡板526的后端面的底部,所述的压杆530优选的具有“Z”字型,“Z”字型的一端连接 于下线连接条529,“Z”字型的另一端抵接于挡线块535,所述的挡线块535包括两个即左挡 线块和右挡线块,并分别安装于后挡板527的前后端面,并与所述压杆530的安装位置相对 应,具体的左挡线块固定于后挡板527的前端面的底部,并与左压杆的自由端对准,右挡线 块固定于后挡板527的后端面的底部,并与右压杆的自由端对准,如附图13所示。这样当下 线气缸528工作时,其活塞杆的升降将通过下线连接条529带动前挡板526两端的压杆530进 行转动,压杆530的转动将会频繁的挤压后挡板527两端设置的挡线块535,而后挡板527上 设置的挡线块535在正常状态下能够阻挡前挡板526和后挡板527间落料间隙542内焊料线 条5幻的下落,当其受到压杆53〇挤压时,能够快速打开,保证一条焊料线条543落下后快速 关闭,从而使得布线机构一次只能自动下落一根焊料线条543,保证了布线机构的精准布 线。
[0060]下面对挡线块535的具体结构进行详细的描述,如附图丨4所示,所述的挡线块535 包括安装座536、推杆537、挡料头538、限位挡片539、复位弹簧540和锁紧螺丝,所述的安装 座536作为各部件的安装基础,且安装座536通过锁紧螺丝固定于后挡板527上,所述的安装 座536上开设有中心孔和限位孔,所述的中心孔一端封闭、一端开口且开口端面向前挡板 526,所述的限位孔与中心孔相垂直并自中心孔的侧壁连通中心孔,所述的复位弹簧54〇和 推杆537设置于中心孔内,且复位弹簧540的一端抵接于中心孔的封闭端,另一端抵接于推 杆537的后端,所述推杆537的前端设置有挡料头538,所述推杆5:37的侧壁开设有限位槽,所 述限位挡片539穿过所述限位孔后伸入至所述推杆537的限位槽内,通过所述限位挡片539 保证所述推杆537处于最长伸出状态时,推杆537前端的挡料头538能横跨前挡板526和后挡 板527间的落料间隙M2,将落料间隙f542阻断,且保证所述推杆537处于最大收缩状态时,推 杆537前端的挡料头538处于前挡板526和后挡板527间的落料间隙542之外,保证落料间隙 542畅通。所述挡料头538可一体形成于推杆537的前端,优选的所述挡料头538为一体形成 于推杆537前端面顶部的直角三角形结构,三角形的顶角处于30。以内,优选的为5-12。,三 角形伸向落料间隙542内的直角边的长度L为落料间隙542宽度的0.8-1.2倍,三角形的另一 直角边的长度d为落料间隙542内下落的焊料线条543直径的0.8-1 _2倍,所述落料间隙542 的宽度与其间拟下落的焊料线条543的直径之间的尺寸关系为:1 • i—丨.3: !,优选的为丨.25: 1,间隙过小会卡线,间隙过大则无法保证一次仅下落一根线条,上述各参数尺寸经过若干 次创新试验,能够很好的保证落料间隙542内每次仅落下一根焊料线条543。
[0061]_附图15至附图18具体给出了挡线块535的这种落料工作过程,如图所示,布线机构 在进行自动布线时,待焊接的焊料线条54:3根据提前调整好的结构尺寸单排排列于前挡板 526和后挡板52p间的落料间隙542内,并被挡线块535的挡料头538阻挡在落料间隙542 内,如P付图I5所示,然后下线气缸M8工作,其活塞杆的升长通过下线连接条529带动压杆 53〇进行转动,压杆530的转动通过拉杆原理将对挡线块535的推杆S37的前端面进行挤压, 将推^537收缩至中心孔内,推杆537前端的挡料头538也落料间隙542之外,如附图“所示; 然后洛料间隙542内的焊料线条543下落至压杆530表面,然后下线气缸528的活塞杆收缩, 带动压杆53^反向转动,这样压杆530将离开挡线块535推杆537的前端面,如附图丨7所示;推 杆537在見位弹簧540的作用下复位伸出,推杆前端的挡料头538再次伸出至落料间隙 542内,从而将其他焊料线条54:3阻挡在落料间隙542内,推杆5:37前端挡料头538的高度尺寸 保证每次只能有一根焊料线条543下落,如附图18所示。这样布线机构在工作时,布线机构 在焊机料架上方步进移动,通过拨线气缸534频繁拨动拨线板幻3,能够通过高频振动将放 入进料空间内的焊料线条543单排排列于落料间隙542内,然后下料气缸带动压块击打挡线 块535,每打一次落下一条线,待布线机构移动到另一位置时,压块再次打开挡线块535,落 下第二条线,以此类推能够自动的在布线机构下方的焊接料架2〇0上精准的布置焊料线条 543。所述布线机构能够布置各种直径(粗、细)的线,根据线的粗细,通过调节板522调整落 料间隙542 (前挡板526和后挡板527底端间的间隙)的宽度即可。
[0062]在所述纵向布线系统500下游的支架主体1 〇〇上设置有横向布线系统600,如附图 19所示,所述横向布线系统600包括支撑架601、连接板602、第一布线机构603和第二布线机 构6〇3,所述支撑架固定在支架主体上,所述第一布线机构和第二布线机构通过连接板固定 连接在一起,所述连接板固定于支撑架上,布线机构通过支撑架固定于支架主体1〇〇的上 方,并与支架主体100之间形成供焊接料架200通过的布线空间,所述横向布线系统600中的 两个布线机构的具体结构与上述纵向布线系统500中的布线机构完全一样,只不过横向布 线系统6〇0在布线过程中布线机构不动,利用下方焊料料架的步进移动进行布线,而纵向布 线系统500在布线过程中布线机构移动,下方的焊料料架不动。通过横向布线系统600中的 布线机构将焊料线条f543沿横向均匀布置于焊接料架2〇0的待焊接产品上。所述横向布线系 统600和纵向布线系统5〇〇的布线方向成90°,布好的线成“井”字型,且横向布线系统6〇〇和 纵向布线系统500在支架主体100上的前后设置位置、以及布线移动方式可根据需要进行选 择设置,如可将横向布线系统600设置于纵向布线系统500的上游等。
[0063] 在所述支架主体100的后端,也就是横向布线机构的下游设置所述自动焊接系统 700,所述自动焊接系统700如附图20所示的,包括两组变压器箱701、固定脚座702、储气罐 和若干组焊接单元,所述固定脚座702作为各部件的安装基座,两个变压器箱701在固定脚 座702上间隔设置,且在两个变压器箱701之间设置有若干组焊接单元,每组焊接单元包括 上焊接组件和下焊接组件,且每组焊接单元中的上焊接组件和下焊接组件沿竖向正对设 置,其中上焊接组件包括上焊接气缸705、焊接机头706、铁印707、上铜模708和上电极709, 上焊接气缸7〇5固定连接于焊接机头7〇6上,且上焊接气缸705的活塞杆穿过焊接机头706后 固定连接于铁印707,所述铁印707下方固定连接于上铜模708,所述上铜模708下方固定连 接于上电极709,焊接机头706的后侧设置有凸块,在两个变压器箱701的上部之间设置有机 头调节导轨703,焊接机头706后侧的凸块嵌入机头调节导轨703的轨道槽内,从而焊接机头 706能够在机头调节导轨703上沿横向进行左右移动。通过控制焊接机头706的移动位置能 够控制上焊接组件的左右位置,通过上焊接气缸705控制其活塞杆的伸缩移动能够控制活 塞杆下端所连接的铁印707进行上下升降移动,进而控制上电极709进行上下升降移动,同 时所述上电极709能够沿上铜模708底面的轨道滑槽进行前后移动,这样上焊接组件中用于 焊接的上电极709的位置能够同时在前、后、左、右、上、下三个空间维度进行调节,满足了各 种焊接位置的焊接需求。所述的下焊接组件包括下电极714、下铜模713、导套712、气缸座板 711和下焊接气缸710,在两个变压器箱701的底部之间设置连接支架704,在所述连接支架 704上固定设置气缸座板711,所述下焊接气缸710在连接支架704内固定连接于所述气缸座 板HI上,所述气缸座板711上开设有若干圆形通孔用于穿过各下焊接气缸710的活塞杆,在 所述气缸座板711上方设置下铜模713,在所述气缸座板711和下铜模713之间设置有若干导 套,每个下焊接气缸71〇向上伸出的活塞杆上均套设有一个导套712,下焊接气缸710向上伸 出的活塞杆的上端固定连接于下铜模713,所述下铜模713上设置有下电极714,所述下电极 714可沿所述下铜模713上的轨道滑槽进行左右横向移动,每组焊接单元中上焊接组件的上 电极709与下焊接组件的下电极714要正对,这可通过上电极709的三维移动调节以及下电 极714的二维移动调节来实现,在焊接时要保证每组焊接单元中的上电极709与下电极714 正对并在接触待焊接产品时同时放电焊接。可通过控制单元控制其中一组、两组或多组焊 接单元进行焊接,每组焊接单元所包括上焊接组件和下焊接组件可进行相互独立的控制。 实际中为使用方便,亦可如附图所示的将其中各个下焊接组件中的下铜模713设计为一沿 横向延伸的整体结构,各下焊接气缸710的活塞杆前端均连接于下铜模713底面,控制下铜 模713整体进行升降移动,在下铜模713的上表面设置横向轨道滑槽,各下电极714可自由进 行横向滑动调节。下铜模713采用整体设计还是如上铜模708的分立设计可根据客户焊接的 产品而定。这样当布线完成后的待焊接产品如冷凝器伸入至上焊接组件的上电极709和下 焊接组件的下电极"714之间时,控制上焊接气缸7〇5和下焊接气缸710,使得上电极709向下 移动、下电极714向上移动,从而将铜管两面的线条同时焊接于铜管的上下两面,完成冷凝 器的焊接。
[00M]所述的控制系统S00包括控制电箱和电源等部件,在控制电箱上具有操控界面,可 通过操控界面控制料架移动系统3〇〇、料架升降系统400、纵向布线系统500、横向布线系统 600以及自动焊接系统700的工作,亦可通过预先设定控制程序来达到对各部件的自动控制 过程,实现无人化的全自动布线焊接。
[0065]最后简要说明本发明所提供的自动布线焊接装置的工作过程,以冷凝器的焊接为 例,所述冷凝器为弯折铜管两侧面上密排焊接有若干铁丝的结构,使用本发明所述自动布 线焊接装置进行焊接时,首先根据冷凝器的结构选择合适的焊机料架,尤其是其中的布线 口223的尺寸于冷凝器上铁丝以及铜管的尺寸匹配,然后根据待焊接铁丝的长度和直径,调 节纵向布线系统5〇0和横向布线系统6〇〇中布线机构的相关尺寸,包括根据铁丝长度限定布 线机构中侧板525的位置,根据铁丝直径调节布线机构中的调节板522,使得前挡板526和后 挡板527之间的落料间隙M2的宽度处于铁丝直径的1.2-1 • 25倍之间,并调整挡线块535的 安装位置,以满足与落料间隙M2匹配的尺寸关系,接着将预定量的铁丝放入纵向布线系统 500的布线机构和横向布线系统6〇〇的布线机构的进料空间内,同时设定好控制系统8〇〇对 布线系统、自动焊接系统700以及料架移动系统300的控制参数。然后将焊机料架放置在支 架主体100的前部取放料区,启动料架移动系统300,通过进出料机构32〇将焊接料架2〇〇沿 支架主体100移动到纵向布线系统500的布线机构的正下方,启动纵向布线系统500中的传 动机构和布线机构,随着布线机构的横向移动以及铁丝线条的逐根下落,在焊接料架2〇〇的 各布线口 22;3上沿纵向均句的布置铁丝线条,纵向布线完成后,由进出料机构32〇将焊接料 架200从纵向布线系统5〇〇下带离至支架主体100的前部,如果是多个产品同时焊接,可选择 通过料架升降系统400进行切换,然后在纵向铁丝上放入弯折铜管,接着再次通过进出料机 构32〇将焊接料架2〇〇送入至纵向布线系统5〇〇或横向布线系统6〇〇下,当铜管弯折为封闭结 构时且两侧面的铁丝相垂直密排焊接时,可选择将焊接料架2〇〇送入至横向布线系统6〇〇 下,当铜管两侧面的铁丝相平行焊接时,选择将焊接料架200再次送入至纵向布线系统5〇() 下,然后通过布线机构在铜管表面再次进行均匀布线,布线完成后将焊接料架2〇〇送入至自 动焊接系统700下,启动焊接系统,利用每组焊接单元的上电极7〇9和下电极n4同时接触铁 丝和铜官,从而将密排布置的铁丝均匀焊接于铜管两侧面,形成冷凝器。最后通过进出料机 构320将焊接料架200移动至支架主体100前部的取放料区,冷却后去除冷凝器,完成知接丄 作。
[0066]本发明通过创新实际自动控制运行的焊接装置,有效的解决了密集布线焊接时对 各焊料线条布置、焊接的繁琐操作问题,既能够精准地进行自动布线焊接,又能够大幅提高 焊接效率,同时所提供的装置可针对不同结构尺寸的焊接产品,动态调整各类参数,能够适 用于多个技术领域的自动焊接,具有广阔的市场前景。
[0067]以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述,并不将本发明的技术方案限制于 此,本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明 所要保护的技术范畴,本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (10)

1. 一种自动布线焊接装置,其特征在于,包括:自动焊接系统(700)、布线系统、支架主 体(1〇〇)、料架升降系统(400)、料架移动系统(3〇〇)、焊接料架(2〇〇)和控制系统(800),所述 料架升降系统(400)、布线系统、料架移动系统(3〇〇)和自动焊接系统(7〇0)设置于所述支架 主体(100)上,其中所述料架升降系统(400)处于所述支架主体(1⑽的前部,所述自动焊接 系统(7〇〇)处于所述支架主体(100)的后部,所述布线系统位于所述料架升降系统(4〇〇)和 自动焊接系统(700)之间,所述料架移动系统(300)设置于所述支架主体(1〇〇)内并能够带 动所述焊接料架(200)在所述支架主体(100)上进行前后移动,所述控制系统(8〇〇)连接并 控制所述自动焊接系统(7〇0)、布线系统、料架升降系统(4〇〇)和料架移动系统(300); 所述支架主体(100)的顶部设置有纵向延伸的料架轨道,所述焊接料架(200)包括外围 框架(210)和布线支架(22〇),所述布线支架(220)设置于外围框架(210)内,所述外围框架 (210)的前部设置有料架手柄(230),所述外围框架(210)的底部设置有与所述料架轨道相 配合的滚轮,所述布线支架(220)上开设有若千沿纵向和/或横向分布的布线口(223); 所述料架移动系统(300)包括进出料机构(32〇)和滑轨(310),所述滑轨(310)设置于支 架主体(100)内部,所述进出料机构(32〇)在所述滑轨(31〇)上滑动,所述进出料机构(320) 包括:底板(321)、动力传动单元、支撑座(322)、升降气缸(323)和夹紧气缸(325),所述支撑 座0322)安装于所述底板(321)上,所述升降气缸(32¾和夹紧气缸(325)安装于所述底板 (321)和支撑座(32¾上,且所述夹紧气缸(3¾)连接于所述升降气缸(323)的升降端,所述 夹紧气缸(325)的前端形成夹持区域¢326),所述动力传动单元带动所述底板(321)在所述 滑轨(310)上进行滑动,通过控制升降气缸(323)和夹紧气缸(325)能将焊接料架(200)的料 架手柄(230)夹持在所述夹持区域(326)内,然后由动力传动单元带动焊接料架(200)在支 架主体(100)上进行移动; 所述料架升降系统(400)包括两个分别设置于支架主体(100)左右两侧的料架升降机 构,所述料架升降机构包括支撑座(410)、升降气缸(420)和夹紧气缸(450),所述支撑座 (410)安装于支架主体(100)上,所述升降气缸(420)和夹紧气缸(450)设置于所述支撑座 上,所述升降气缸(420)的升降端连接所述夹紧气缸(450),通过控制升降气缸(420)和夹紧 气缸(450)的工作对支架主体(100)上的焊接料架(200)进行举升操作; 所述布线系统包括支撑架和布线机构,所述支撑架固定于所述支架主体(100)上,所述 布线机构设置于所述支撑架上,所述布线机构包括左固定板、右固定板、固定板连接梁 (523)、调节板连接梁(524)、左调节板、右调节板、左侧板、右侧板、前挡板(526)、后挡板 (527)、定位块(531)、左挡线块、右挡线块、拨线板(533)、下线连接条(529)、左压杆、右压 杆、下线气缸(528)、拨线气缸(534)和调节螺丝(532),所述左调节板设置于所述左固定板 内侧,通过调节螺丝(532)能够调节左调节板在左固定板内的位置,所述右调节板设置于所 述右固定板内侧,通过调节螺丝(532)能够调节右调节板在右固定板内的位置,所述固定板 连接梁(523)的两端固定连接于所述左固定板和右固定板,所述调节板连接梁(524)的两端 固定连接于所述左调节板和右调节板,所述固定板连接梁(523)和调节板连接梁(524)之间 形成进料空间,所述左侧板和右侧板设置于所述进料空间内,所述前挡板(526)设置于所述 固定板连接梁(523)上,所述后挡板(527)设置于所述调节板连接梁(524)上,所述前挡板 (526)和后挡板(527)的顶部之间形成进料口,所述前挡板(526)和后挡板(527)的底部之间 形成落料间隙(542),通过调节板调节所述落料间隙(542)的间隙尺寸,所述定位块(531)设 置于固定板连接梁(523)和调节板连接梁(524)上,所述拨线板(533)可活动的安装于所述 后挡板(527)上,所述拨线气缸(534)的气缸底端固定连接于所述后挡板(527),所述拨线气 缸(534)的活塞杆连接于所述拨线板(533),所述下线气缸(528)的气缸底端固定连接于所 述前挡板(526),所述下线气缸(528)的活塞杆连接于所述下线连接条(529),所述下线连接 条(529)的一端连接于所述左压杆,所述下线连接条(529)的另一端连接于所述右压杆,所 述左压杆转动安装于所述前挡板(526)的前端面,所述右压杆转动安装于所述前挡板(526) 的后端面,所述左压杆的自由端抵接于所述左挡线块,所述右压杆的自由端抵接于所述右 挡线块,所述左挡线块安装于所述后挡板(527)的前端面,所述右挡线块安装于所述后挡板 (527)的后端面,所述左挡线块和右挡线块均设有可弹性伸缩的挡料头(538),所述挡料头 (538)在自由伸出状态下能够将落料间隙(542)关闭,所述挡料头(538)在受到压杆作用时 能够将落料间隙(542)打开,所述下线气缸(528)工作使得所述落料间隙(542)按预定频率 在关闭和打开状态下切换,并保证落料间隙(542)每次打开时仅落下一根焊料线条(543); 所述自动焊接系统(700)包括若干组焊接单元,每组焊接单元包括沿竖向正对设置的 上焊接组件和下焊接组件,所述上焊接组件和下焊接组件至少能够在两个维度进行自由移 动,所述上焊接组件和下焊接组件对其间的焊接料架(200)从上下两侧同时进行焊接,各组 焊接单元的移动和焊接控制相互独立。
2.根据权利要求1所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述进出料机构(320)还包 括有夹紧气缸支架(324),所述动力传动单元包括轴承座(331)、张紧轮(332)、传动齿轮 (33〇)、减速器座(329)、减速器(328)、传动电机(327)和传动链条,所述张紧轮(332)安装于 所述底板(321)的底面,所述传动电机(327)连接于减速器(328),所述减速器(328)通过减 速器座(329)安装于所述底板(321)的顶面,所述减速器(328)的输出转轴通过轴承座(331) 支撑于所述底板(321)的顶面,所述传动齿轮(330)连接于所述减速器(328)的输出转轴,所 述传动链条缠绕于所述传动齿轮(330)和张紧轮(332),所述支撑座(322)固定于所述底板 (321)的顶面,所述进出料机构(320)中的升降气缸(323)的底端固定于所述底板(321)的顶 面,所述夹紧气缸支架(324)通过导套滑动安装于所述支撑座(322)内,所述升降气缸(323) 的活塞端连接于所述夹紧气缸支架(324),所述进出料机构(320)中的夹紧气缸(325)安装 于所述夹紧气缸支架(324)上,所述夹紧气缸(325)的活塞端固定连接有夹紧板,所述夹紧 板和夹紧气缸支架(324)的后侧板之间形成所述夹持区域(326)。
3. 根据权利要求1所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述料架升降系统(400)设 置于所述支架主体(100)的前部,所包括的两个料架升降机构在支架主体(100)的左右两侧 正对设置,所述料架升降机构还包括升降气缸座(430)、夹紧气缸座(440)和定位座(460), 所述升降气缸座(430)固定于所述支撑座(410)内,所述料架升降机构中的升降气缸(420) 固定于所述升降气缸座(430)上,所述升降气缸(420)的活塞杆穿过所述升降气缸座(430) 后固定连接于所述夹紧气缸座(440),所述夹紧气缸座(440)滑动套设于所述支撑座内设置 的导向轴上,所述料架升降机构中的夹紧气缸(450)固定于所述夹紧气缸座(440)上,所述 夹紧气缸(450)在面向支架主体(100)的方向连接有定位座(460),所述夹紧气缸(450)的活 塞杆前端形成为定位轴,所述焊接料架(200)的外围框架上设置有与所述定位轴对应的定 位孔。
4. 根据权利要求1所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述焊接料架(200)的布线 支架(22〇)包括有若干布线横梁(221)和布线纵梁(222),所述布线纵梁(222)和布线横梁 (221)纵横交错布置,在布线纵梁(222)和布线横梁(ud上均开设有若干布线口(223)/,布 线横梁(221)上的布线口(22¾纵向对应,布线纵梁(222)上的布线口(223)横向对应。
5.根据权利要求1所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述布线系统包括纵向布线 系统(500)和横向布线系统(600),所述纵向布线系统(5〇〇)包括第一支撑架、传动机构和布 线机构,所述第一支撑架固定于所述支架主体(100)上,所述传动机构安装于所述第一支撑 架内,所述布线I几构设置于所述第一支撑架上,所述传动机构带动所述布线机构在所述第 一支撑架上进行横向移动,所述横向布线系统(6〇0)包括第二支撑架和布线机构,所述第二 支撑架固定于所述支架主体(100)上,所述布线机构设置于所述第二支撑架上,所述纵向布 线系统(500)和横向布线系统(600)的布线方向相互垂直。
6.根据权利要求5所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述纵向布线系统(500)中 的第一支撑架包括支撑腿(5〇1)和处于支撑腿顶部的矩形框架(5〇2),所述支撑腿(501)固 定于所述支架主体(100)上,所述矩形框架(5〇2)的横梁内侧两端分别设置有传动齿轮 (511) ,传动链条(512)在横梁内侧分别绕过两端的传动齿轮(511),所述矩形框架(502)的 纵梁内侧设置有传动电机(505)、减速器(506)、减速器座(507)、第一齿轮(508)、第二齿轮 (509)、轴承(504)和轴承座(510),所述传动电机(505)连接减速器(506),所述减速器(506) 通过减速器座(507)安装于纵梁的内侧表面,减速器(506)的输出转轴上固定连接所述第一 齿轮(508),所述轴承(504)通过轴承座(510)安装于纵梁的内侧表面,所述轴承(504)的两 端分别连接于横梁内侧的传动齿轮(511)上,所述轴承(504)的中部固定连接所述第二齿轮 (509),且所述第二齿轮(509)啮合于所述第一齿轮(508),由所述传动齿轮(511)、传动链条 (512) 、传动电机(505)、减速器(506)、减速器座(507)、第一齿轮(508)、第二齿轮(509)、轴 承(504)和轴承座(510)构成纵向布线系统(500)中的所述传动机构;所述纵向布线系统 (500)中的布线机构包括第一布线机构和第二布线机构,所述第一布线机构和第二布线机 构通过连接板(513)固定连接在一起,所述第一支撑架的矩形框架(502)的顶面设置有滑轨 (503),所述连接板(513)上设有与所述滑轨(503)相配合的滑块(514),所述第一布线机构 和第二布线机构通过连接板(513)固定连接于所述传动链条(512)上。
7. 根据权利要求5或6所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述横向布线系统(600) 中的布线机构包括第一布线机构(603)和第二布线机构(604),所述第一布线机构(603)和 第二布线机构(604)通过连接板(602)固定连接在一起,且所述第一布线机构(603)和第二 布线机构(604)通过连接板(602)固定在所述第二支撑架上。
8. 根据权利要求1所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述自动焊接系统(700)还 包括两组变压器箱(701)、固定脚座(702)和储气罐,两组变压器箱(701)在固定脚座(702) 上间隔设置,两组变压器箱(701)上部之间连接有机头调节导轨(703),两组变压器箱(701) 的下部之间设置有连接支架(704),所述若干组焊接单元设置于两组变压器箱(701)之间, 所述上焊接组件包括上焊接气缸(705)、焊接机头(706)、铁印(707)、上铜模(708)和上电极 (709),所述上焊接气缸(705)固定连接于焊接机头(706)上,且上焊接气缸(705)的活塞杆 穿过焊接机头(706)后固定连接于所述铁印(7〇7),所述铁印(7〇7)固定连接于所述上铜模 (708),所述上铜模(708)固定连接于上电极(7〇9),所述焊接机头(7〇6)左右滑动地连接于 所述机头调节导轨(703),所述上电极(709)能够在所述上铜模(7〇8)上进行前后移动;所述 下焊接组件包括下电极(714)、下铜模(7〖3)、气缸座板(711)和下焊接气缸(710),所述气缸 座板(711)固定于所述连接支架(704)上,所述下焊接气缸(710)固定连接于所述气缸座板 (711)上,所述下焊接气缸(710)的活塞杆穿过所述气缸座板(711)后固定连接于所述下铜 模(713),所述下电极(714)设置于所述下铜模(713)上,且所述下电极(714)能够在所述下 铜模(713)上进行水平移动。
9.根据权利要求1-8任一项所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述左挡线块和右 挡线块的结构相同,均包括安装座(536)、推杆(537)、挡料头(538)、限位挡片0539)、复位弹 簧(540)和螺丝(541),所述安装座(536)通过螺丝(541)固定于后挡板(527)上,所述安装座 (536)上开设有中心孔和限位孔,所述中心孔的底端封闭,所述限位孔自中心孔的侧壁连通 中心孔,所述复位弹簧(540)和推杆(537)设置于所述中心孔内,且所述复位弹簧(540)的一 端抵接于所述中心孔的底端,所述复位弹簧(540)的另一端抵接于所述推杆(537)的后端, 所述推杆(537)的前端设置有所述挡料头(538),所述推杆(537)的侧壁开设有限位槽,所述 限位挡片(53¾穿过所述限位孔后伸入至所述限位槽内,通过所述限位挡片(539)保证所述 推杆(537)处于最大伸出状态时,所述挡料头(538)将所述落料间隙(542)关闭,且保证所述 推杆(537)处于最大收缩状态时,所述挡料头(538)将所述落料间隙(542)打开;所述左压杆 和右压杆均具有“Z”字型结构,并通过销轴转动安装于前挡板(526)上,“Z”字型结构的一端 连接于下线连接条(529),“Z”字型结构的另一端抵接于推杆(537)的前端面。
10.根据权利要求9所述的自动布线焊接装置,其特征在于,所述挡料头(538)为形成于 推杆(537)前端面顶部的直角三角形结构,三角形的顶角处于5_30。,三角形伸向落料间隙 (¾¾的直角边长度为落料间隙(¾¾宽度的〇.8—i_ 2倍,三角形另一直角边长度为焊料线 条¢4¾直径的0.8-1.2倍,所述落料间隙(542)的宽度与焊料线条(543)直径间的尺寸关系 为1.1-1.3:1。
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