CN105904144B - 一种焊线夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊线夹具，包括夹具模块以及转动模块，夹具模块包括夹具平台，以及提供开合动力的夹具动力源，夹具平台包括与转动模块连接的平台支架以及焊线工作台，焊线工作台设置有用于放置工件的工件孔，以及用于对焊线工作台加热的发热管，焊线工作台的两侧分别设置有中部与平台支架铰接的夹具臂，夹具臂的两端分别设置有夹爪和滑轮，平台支架设置有作用于夹具臂的复位弹簧，夹具动力源设置有作用于滑轮的推块，还包括设置在转动模块下方、用于补偿转动后焊接平面高度差的升降机构。夹具模块压紧工件，保证工件不会位移甚至因高速转动而甩落，发热管对工件进行加热保温，保证焊接质量。

Description

一种焊线夹具

技术领域

本发明涉及焊接领域，具体而言，涉及一种焊线夹具。

背景技术

激光二极管是采用半导体制作的器件,半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。激光二极管在通信、医疗、军事等领域上有着广泛的应用，其具有效率高、体积小、寿命长的优点，无论从科技或是经济发展的角度来看，激光二极管的重要性都是非常巨大的。现有技术中，在加工此类半导体器件的过程中，这些半导体器件的焊接面有多个，多个焊接面也不在同一平面上，由此需要改变不同的角度半导体器件进行焊接，如中国专利号201520391222.0，该专利公开了一种超声波金丝球焊线机，在安装座的左右两侧分别设置可以转动的左轴承座和右轴承座，左轴承座和右轴承座内分别设置有左转轴和右转轴，用于承载装载有被焊接材料的载片的托板，还包括用于驱动左转轴或右转轴转动的驱动装置。但是使用该技术方案有以下缺点：1.托板或载片上没有设置用于压紧固定被焊接材料的装置，这使得托板在转动时，被焊接材料容易受到震动移位甚至因高速转动而甩落，影响焊接精度和焊接效率。2.在加工此类半导体的过程中，要先对被焊接的材料表面进行预热处理，预热处理可降低焊接应力和焊接结构的拘束度，对焊接的质量起到重要的作用，但是该托板或载片并没有设置有用于加热或保温的装置，并且该载片是装载多个被焊接器件进行逐个焊接的，这使得较迟焊接的器件会冷却，这造成产品质量参差不齐，不良品率高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种焊线夹具，其能压紧被焊接器件，保证焊接精度不受影响，同时对器件进行保温，提高焊接质量。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种焊线夹具，包括夹具模块，以及用于控制夹具模块的转动角度的转动模块，其特征在于：夹具模块包括夹具平台，以及安装在转动模块上、为夹具平台提供开合动力的夹具动力源，与转动模块连接的、可驱使转动的平台支架，以及安装在平台支架上的焊线工作台，焊线工作台设置有用于放置工件的工件孔，以及用于对焊线工作台加热的发热管，焊线工作台的两侧分别设置有中部与平台支架铰接的夹具臂，平台支架设置有用于铰接夹具臂的连接块，夹具臂的一端设置有向工件孔延伸的、用于压紧工件的夹爪，另一端设置有滑轮，平台支架与夹具臂之间设置有驱使夹爪相互靠拢的复位弹簧，夹具动力源设置有作用于滑轮、驱使夹爪分开的推块，还包括设置在转动模块下方、用于补偿转动后焊接平面高度差的升降机构。

根据上述技术方案作出进一步的改进，推块设置有引导滑轮向内运动的斜面。

根据上述技术方案作出进一步的改进，转动模块包括基板以及分别设置在基板两侧的竖板，两竖板上均设置有轴承机构，轴承机构设置有与转轴安装孔相配合的左转轴和右转轴，左转轴或右转轴连接有提供动力的转动动力源。

根据上述技术方案作出进一步的改进，转动动力源包括与左转轴或右转轴连接的大齿轮，以及安装有与大齿轮相配合的小齿轮的电机，电机安装在竖板上。

根据上述技术方案作出进一步的改进，转动动力源包括与左转轴或右转轴连接的联轴器，以及与联轴器连接的减速机，减速机连接有电机。

根据上述技术方案作出进一步的改进，升降机构包括与基板通过导轨副连接的基座，以及安装在基座上、用于控制转动模块运动的升降动力源。

根据上述技术方案作出进一步的改进，升降动力源包括电机，以及与电机相连接的凸轮机构，基板上固定有与凸轮机构抵接的顶板。

根据上述技术方案作出进一步的改进，升降机构与转动模块之间设置有弹簧。

根据上述技术方案作出进一步的改进，夹具动力源包括气缸、液压缸或电动缸。

根据上述技术方案作出进一步的改进，转动模块上设置有用于检测工件孔是否装载工件的传感器。

本发明的有益效果是：

本发明的焊线夹具中的夹具模块包括夹具平台，以及安装在转动模块上、为夹具平台提供开合动力的夹具动力源，夹具平台采用设置可活动的夹具臂，夹具臂中部铰接在平台支架的连接块上，两端分别设置夹爪和滑轮，平台支架设置有作用于夹具臂的复位弹簧，为夹爪提供压紧工件的力，可使工件在焊接时固定与工件孔内，在焊接多工面时，转动模块使夹具模块高速转动，夹具模块压紧工件，保证工件不会位移甚至因高速转动而甩落，夹具动力源推出推块，作用于滑轮上可使滑轮向内移动，从而张开夹爪，使工件不受压紧，方便快速换料。同时在夹具模块上设置有对工件进行加热保温的发热管，避免工件在焊接时冷却，影响焊接质量。

附图说明

以下结合附图和实例作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中的夹具模块的结构示意图。

图3是本发明中的夹具平台的结构示意图。

图4是本发明中转动模块第一实施例的部分结构示意图。

图5是本发明中转动模块第二实施例的部分结构示意图。

图6是本发明中升降机构的结构示意图。

图7是本实用新型的工件转动时焊接工面的位置示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图1至图3，一种焊线夹具，包括夹具模块100，以及用于控制夹具模块100的转动角度的转动模块200，夹具模块100包括夹具平台10，以及安装在转动模块200上、为夹具平台10提供开合动力的夹具动力源11，作为优选，本发明的夹具动力源11设置为气缸，其他实施例可选择液压缸或电动缸来代替。夹具平台10包括平台支架12，以及安装在平台支架12上的焊线工作台13，转动模块200包括基板201以及分别设置在基板201两侧的竖板202，竖板202上设置有轴承机构203，轴承机构203设置有与转轴安装孔121相配合的转轴，转轴包括左转轴204和右转轴205，左转轴204或右转轴205连接有提供动力的转动动力源206，平台支架12两侧分别设置有用于连接转动模块200的转轴安装孔121，平台支架12通过转轴与转动模块200相连，转动模块200可为夹具模块100提供转动的动力。焊线工作台13设置有用于放置工件的工件孔131，以及用于对焊线工作台13加热的发热管14，焊线工作台13的两侧分别设置有夹具臂15，平台支架12设置有用于铰接于夹具臂15中部的连接块122，夹具臂15的中部作为转动的支点，夹具臂15的一端设置有延伸到工件孔131、用于压紧工件的夹爪16，另一端设置有滑轮17，平台支架12设置有作用于夹具臂15的复位弹簧18，夹具臂15设置有滑轮17的一端与复位弹簧18相作用，常规状态下，夹具臂15在复位弹簧18的作用下使夹具模块100处于闭合状态，即夹爪16靠近工件孔131，与此相反，当夹爪16离开工件孔131时夹具模块100处于开启状态。气缸的推出部设置有推块111，推块111设置有引导滑轮17向内运动的斜面112。本发明的转动模块200上设置有用于检测工件孔131是否装载工件的传感器211。

本发明公开的焊线夹具的工作步骤一般分为三个步骤：上料、焊接以及下料；执行上料工序时，夹具模块100中个部件的运动轨迹如图2中箭头所示方向，气缸的推块111推出，作用与夹具臂15的滑轮17上，由于推块111设置有斜面112，斜面112引导滑轮17和夹具臂15向内运动，夹具臂15以中部的铰接点为支点转动，使夹具臂15上的夹爪16离开工件孔131，此时相应的机械手把工件放到工件孔131内，气缸的推块111缩回，撤消作用于滑轮17上的力，夹具臂15由于复位弹簧18的作用，再次回复闭合状态，此时夹爪16压紧工件，完成上料步骤；执行焊接工序时，首先焊接水平面上的工面，随后转动模块200控制夹具模块100转动，此时夹具模块100上的工件改变角度，使工件上原来与水平面成角度的工面转到水平面上，方便完成工件非水平面工面的焊接，随后复位到初始状态；执行下料工序时，夹具模块100中各部件的运动轨迹与上料工序时的一致，因此本实施例中的夹具模块100处于开启状态时，机械手可对其进行上料和下料的工序。

参照图4，本发明的第一实施例的转动动力源206包括与左转轴204或右转轴205连接的大齿轮207，以及电机，电机的输出轴安装有与大齿轮207相配合的小齿轮208，电机安装在与大齿轮207同一侧的竖板202上，通过小齿轮208带动大齿轮207实现动力的传动，可实现准确控制转动的角度以及速度。

参照图5，本发明的第二实施例的转动动力源206包括与左转轴204或右转轴205连接的联轴器209，以及减速机210，减速机210的输出轴与联轴器209连接，减速机210的输入轴连接有电机，通过电机和减速机210实现动力的传动，可实现准确控制转动的角度以及速度。

参照图1和图6，本发明还包括设置在转动模块200下方、用于补偿转动后焊接平面高度差的升降机构300，升降机构300的作用是在焊接时把转动模块200和夹具模块100同步升降，使工件达到焊接的最佳高度，升降机构300包括与基板201通过导轨副连接的基座301，以及安装在基座301上、用于控制转动模块200运动的升降动力源302。

本发明的升降动力源302包括电机，以及与电机相连接的凸轮机构303，作为优选，本发明的凸轮机构303设置为偏心轮，其他实施例可用凸轮代替，基板201上固定有与凸轮机构303的顶板304，本发明中的升降机构300与转动模块200之间设置有弹簧305，弹簧的两端分别固定在转动模块200的竖板202和基座301上，使上述顶板304与凸轮机构303保持接触。参照图7，假设在交叉平面a、b上焊线，焊线夹具的旋转中心A到平面a、b的距离分别为x、y，当x、y不相等时，焊接完平面a，焊线夹具旋转后焊接平面b，则焊线平面产生高度差△h，此时需要电机驱使凸轮机构303转动进行高度调整，使焊线平面达到最佳的焊接高度，焊接完成后，电机驱动凸轮机构303转动半圈回复初始状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种焊线夹具，包括夹具模块(100)，以及用于控制夹具模块(100)的转动角度的转动模块(200)，其特征在于：所述夹具模块(100)包括夹具平台(10)，以及安装在转动模块(200)上、为夹具平台(10)提供开合动力的夹具动力源(11)，所述夹具平台(10)包括与转动模块(200)连接的、可驱使转动的平台支架(12)，以及安装在平台支架(12)上的焊线工作台(13)，所述焊线工作台(13)设置有用于放置工件的工件孔(131)，以及用于对焊线工作台(13)加热的发热管(14)，所述焊线工作台(13)的两侧分别设置有中部与平台支架(12)铰接的夹具臂(15)，所述夹具臂(15)的一端设置有向工件孔(131)延伸的、用于压紧工件的夹爪(16)，另一端设置有滑轮(17)，所述平台支架(12)与夹具臂(15)之间设置有驱使夹爪(16)相互靠拢的复位弹簧(18)，所述夹具动力源(11)设置有作用于滑轮(17)、驱使夹爪(16)相互分开的推块(111)，所述焊线夹具还包括设置在转动模块(200)下方、用于补偿转动后焊接平面高度差的升降机构(300)。

2.根据权利要求1所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述推块(111)设置有引导滑轮(17)向内运动的斜面(112)。

3.根据权利要求1所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述转动模块(200)包括基板(201)以及分别设置在基板(201)两侧的竖板(202)，所述两竖板(202)上均设置有轴承机构(203)，所述轴承机构(203)设置有与转轴安装孔(121)相配合的左转轴(204)和右转轴(205)，所述左转轴(204)或右转轴(205)连接有提供动力的转动动力源(206)。

4.根据权利要求3所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述转动动力源(206)包括与左转轴(204)或右转轴(205)连接的大齿轮(207)，以及安装有与大齿轮(207)相配合的小齿轮(208)的电机，所述电机安装在竖板(202)上。

5.根据权利要求3所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述转动动力源(206)包括与左转轴(204)或右转轴(205)连接的联轴器(209)，以及与联轴器(209)连接的减速机(210)，所述减速机(210)连接有电机。

6.根据权利要求1所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述升降机构(300)包括与基板(201)通过导轨副连接的基座(301)，以及安装在基座(301)上、用于控制转动模块(200)运动的升降动力源(302)。

7.根据权利要求6所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述升降动力源(302)包括电机，以及与电机相连接的凸轮机构(303)，所述基板(201)上固定有与凸轮机构(303)抵接的顶板(304)。

8.根据权利要求6所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述升降机构(300)与转动模块(200)之间设置有弹簧(305)。

9.根据权利要求3所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述夹具动力源(11)设置为气缸、液压缸或电动缸。

10.根据权利要求1所述的一种焊线夹具，其特征在于：所述转动模块(200)上设置有用于检测工件孔(131)是否装载工件的传感器(211)。