CN106825826A - 一种六工位自动焊接机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种六工位自动焊接机械手，包括一焊接支架，以及固定安装于焊接支架上方的供锡系统；特征在于所述焊接支架上安装有X轴移动模组和Z轴移动模组，所述轴移动模组固定于X轴移动模组的滑块上，所述Z轴移动模组上安装有六工位焊接夹爪，所述六工位焊接夹爪可分别通过X轴移动模组和Z轴移动模组实现X向移动和Z向移动。本发明可以有效的减少劳动力使用数量，提高产能，保证了产品的合格率，极大地降低了废品率。

Description

一种六工位自动焊接机械手
技术领域
本发明属于先进自动化设备制造领域，具体涉及的是一种六工位自动焊接机械手。
背景技术
现在的微型电子元器件制造一般都是分多步进行的，每步都要有对应的设备进行生产，焊接部现有设备多数是简单的手工焊，或者双工位的自动化焊接，其缺点是焊接质量低下，焊接产品稳定性差，工时慢。
发明内容
本发明的目的是提供一种六工位自动焊接机械手，以提高设备产量与稳定性，实现自动焊接的功能，实现六工位的自动焊接，该机械手将锡焊笔通过模组，丝杠，气动汽缸等一系列传动，整体提高了设备的生产能力。
本发明的技术方案是：
一种六工位自动焊接机械手，包括一焊接支架11，以及固定安装于焊接支架11上方的供锡系统9；特殊之处在于，所述焊接支架11上安装有X轴移动模组1和Z轴移动模组4，所述Z轴移动模组4固定于X轴移动模组1的滑块上，所述Z轴移动模组4上安装有六工位焊接夹爪5，所述六工位焊接夹爪5可分别通过X轴移动模组1和Z轴移动模组4实现X向移动和Z向移动；
所述六工位焊接夹爪5包括用于实现焊接动作的焊接控制组件、在焊接完成后实现切替动作的切替控制组件，以及用于执行焊接操作的焊接头组件；所述焊接控制组件安装于所述切替控制组件的下部，所述焊接头组件安装于所述焊接控制组件；所述焊接头组件由所述焊接控制组件完成焊接动作并通过切替控制组件执行焊接之后的切替动作；
所述切替控制组件包括一切替气缸31，以及由所述切替气缸31输出控制的下导轨板34，所述下导轨板34上滑动连接有上滑块板32，所述上滑块板32固连于Z轴移动模块4的滑块上，所述上滑块板32的滑块与下导轨板34上的导轨滑动配合，所述下导轨板34固连于焊接控制组件；在切替气缸31工作时，下导轨板34沿Y向滑移，实现与上滑块板32之间的切替；
所述焊接控制组件包括一夹爪气缸35，在所述夹爪气缸35左右两侧连接有直线导轨，所述两侧直线导轨上分别安装有滑块36，每个滑块36上分别安装有一套焊接头组件；当夹爪气缸35打开时，两套焊接头组件在滑块36带动下沿直线导轨向外侧滑动展开，当夹爪气缸35闭合时，两套焊接头组件又沿直线导轨向内侧对合靠拢，以到达焊接工位；
所述焊接头组件通过连接板分别安装于所述焊接控制组件的两个滑块36上，其包括两套夹爪，两套夹爪对合后呈V形结构，每套夹爪由若干焊锡笔39排列而成，每个焊锡笔39上分别配备有供锡导管40、吹气管41和缓冲结构；
所述供锡导管40通过导管支架46安装于所述焊锡笔39尖部，所述吹气管41固连于所述供锡导管40一侧；
所述缓冲结构安装于焊锡笔连接板47下部，其包括固定于焊锡笔连接板47下部的直线导轨42、固定于焊锡笔39尾部的第一弹簧固定件45、以及滑动配合于直线导轨42上的第二弹簧固定件48，弹簧44压装于所述第一弹簧固定件45和第二弹簧固定件48之间，所述第二弹簧固定件48的末端与固定于焊锡笔连接板47上的调整螺丝43之间预留有活动间距，通过调整螺丝43实现对焊锡笔39位置的细微调整。
为了收集吹落的焊锡，在焊接工位上还配备有风吹清理工位，所述风吹清理工位包括安装于焊接工位下方的接渣盒7，所述接渣盒7用于接收焊接吹气时落下的焊锡，所述接渣盒7的下部开口处接有透气袋，以便于气体流通，不至于焊锡渣吹气过程中反吹出来；
为了及时吸除助焊剂挥发的有害气体，有效解决产品出老化炉时上面残留的松香问题，焊接位置6的两侧通过风吹管路10与外部吸烟机相连通；
多次焊接后，需要对焊锡笔39尖部进行彻底清理；因此还配备有电刷清理工位，所述电刷清理工位包括一动力电机51，用于从动力电机51处传递动力的直齿轮55以及安装于直齿轮55上的清扫刷53，所述清扫刷53主要用于对焊锡笔39尖部做彻底清扫处理，防氧化，使更加容易上锡，延长焊锡笔39的使用寿命。
所述X轴移动模组由X轴电机2驱动控制，所述Z轴移动模组由Z轴电机3驱动控制。
本发明的一种六工位自动焊接机械手，大大缩短焊接工时，提高焊接稳定性。工时可以到达1.2秒一个。满足CK线圈一体机的1.5秒的设备工时。焊接不良率小于千分之五。有效解决了以前工时慢，焊接不稳定，焊接后线圈力学性能差等问题。
附图说明
图1是本发明六工位焊接机械手主视图；
图2是本发明六工位焊接机械手轴侧图；
图3是六工位焊接夹爪结构图；
图4是缓冲装置结构示意图；
图5是风吹清理工位结构图；
图6是电刷清理工位结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例来对本发明做进一步的详细说明。
一种六工位自动焊接机械手，由焊接支架11、供锡系统9、由X轴电机2驱动控制的X轴移动模组1、由Z轴电机3驱动控制的Z轴移动模组4，六工位焊接夹爪5，风吹清理工位7和电刷清理工位8构成。
所述X轴移动模组1内置滚珠丝杠和直线导轨，Z轴移动模组4通过板连接直接固定在X轴移动模组1的滑块上，工作时，X轴和Z轴各自通过原点传感器找工作初始位置，并通过各自的电机驱动，六工位焊接夹爪5到焊接位置等待，此时夹爪气缸35是打开的，打开距离可以通过限位柱37上的调整螺丝调整死点。等待焊接位置6有治具过来，定位后，供锡系统9开始供锡，经供锡导管40导入的焊锡丝涂抹在焊锡笔39的焊头上，Z轴向下，六工位焊接夹爪5下到焊接工位，此时焊接机械爪的夹爪气缸35闭合，夹爪开闭结构是通过夹爪汽缸35加直线导轨实现的。焊接位时各焊锡笔的焊锡笔头与线圈端子要有小于0.1MM的间隙，此时供锡系统9一直供锡焊接。焊接时产生的有害气体以及助焊剂挥发气体是由风吹管路10外接吸烟机来实现的，同时还能有效解决产品出老化炉时上面残留松香问题。焊头停留时间1.8S后，焊接操作完成，在切替控制组件的带动下完成切替，在Y轴方向上让焊头切出线圈端子，夹爪气缸35打开，Z轴整体上去，完成一次焊接。切替的完成是通过上滑块板32和下导轨板34之间用直线导轨33连接，可以实现相对滑动，再通过切替气缸，可实现两板之间的切替。进而实现六位焊头的切替。切替目的是防止焊接结束，退焊锡笔头时带锡形成尖角。
在该焊接过程中，焊头缓冲结构能够保证焊接后线圈的力学性能。产品治具很多，无法保证治具尺寸的统一性，大约实验测的是各治具装上产品后，会有±0.1MM的加工，装配一系列偏差。所以为保证焊接适应所有治具，缓冲结构尤为必要。
所述缓冲结构安装于焊锡笔连接板47下部，其包括固定于焊锡笔连接板47下部的直线导轨42、固定于焊锡笔39尾部的第一弹簧固定件45、以及滑动配合于直线导轨42上的第二弹簧固定件48，弹簧44压装于所述第一弹簧固定件45和第二弹簧固定件48之间，所述第二弹簧固定件48的末端与固定于焊锡笔连接板47上的调整螺丝43之间预留有活动间距，通过调整螺丝43实现对焊锡笔39位置的细微调整。压缩弹簧弹簧系数0.98N/MM,预压紧力4到5N，线圈的力学性能要远远大于这个预压力，在位置不好的情况，焊头也不会有硬性撞击，所以该结构解决焊接后线圈易碎的问题。
焊接一次后，焊锡笔头需要吹气清理。此时风吹清理工位通过一个接渣盒7，焊锡笔头吹气口41吹气，将焊锡笔头多余焊锡吹掉。废渣盒7下面开口处50接一个透气的布袋。目的是为了让气体流通，不至于焊锡渣吹气过程中反吹出来。
焊接十次后，焊锡笔头需要电动钢丝刷彻底清理，此时焊接夹爪到电刷清理工位，通过清扫刷53两两一组对焊锡笔头进行清理。电动清理结构包括由直流电机51带动六个外啮合的直齿轮55，实现电刷的两两对滚，对焊锡笔头进行防氧化处理，延长焊锡笔头的使用寿命。

Claims (10)

1.一种六工位自动焊接机械手，包括一焊接支架，以及固定安装于焊接支架上方的供锡系统；特征在于，所述焊接支架上安装有X轴移动模组和Z轴移动模组，所述Z轴移动模组固定于X轴移动模组的滑块上，所述Z轴移动模组上安装有六工位焊接夹爪，所述六工位焊接夹爪可分别通过X轴移动模组和Z轴移动模组实现X向移动和Z向移动。
2.如权利要求1所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
所述六工位焊接夹爪包括用于实现焊接动作的焊接控制组件、在焊接完成后实现切替动作的切替控制组件，以及用于执行焊接操作的焊接头组件；所述焊接控制组件安装于所述切替控制组件的下部，所述焊接头组件安装于所述焊接控制组件；所述焊接头组件由所述焊接控制组件完成焊接动作并通过切替控制组件执行焊接之后的切替动作。
3.如权利要求2所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
所述切替控制组件包括一切替气缸，以及由所述切替气缸输出控制的下导轨板，所述下导轨板上滑动连接有上滑块板，所述上滑块板固连于Z轴移动模块的滑块上，所述上滑块板的滑块与下导轨板上的导轨滑动配合，所述下导轨板固连于焊接控制组件；在切替气缸工作时，下导轨板沿Y向滑移，实现与上滑块板之间的切替。
4.如权利要求3所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
所述焊接控制组件包括一夹爪气缸，在所述夹爪气缸左右两侧连接有直线导轨，所述两侧直线导轨上分别安装有滑块，每个滑块上分别安装有一套焊接头组件；当夹爪气缸打开时，两套焊接头组件在滑块带动下沿直线导轨向外侧滑动展开，当夹爪气缸闭合时，两套焊接头组件又沿直线导轨向内侧对合靠拢，以到达焊接工位。
5.如权利要求4所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
所述焊接头组件通过连接板分别安装于所述焊接控制组件的两个滑块上，其包括两套夹爪，两套夹爪对合后呈V形结构，每套夹爪由若干焊锡笔排列而成，每个焊锡笔上分别配备有供锡导管、吹气管和缓冲结构。
6.如权利要求5所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
所述供锡导管通过导管支架安装于所述焊锡笔尖部，所述吹气管固连于所述供锡导管一侧；
所述缓冲结构安装于焊锡笔连接板下部，其包括固定于焊锡笔连接板下部的直线导轨、固定于焊锡笔尾部的第一弹簧固定件、以及滑动配合于直线导轨上的第二弹簧固定件，弹簧压装于所述第一弹簧固定件和第二弹簧固定件之间，所述第二弹簧固定件的末端与固定于焊锡笔连接板上的调整螺丝之间预留有活动间距，通过调整螺丝实现对焊锡笔位置的细微调整。
7.如权利要求6所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
在焊接工位上还配备有风吹清理工位，所述风吹清理工位包括安装于焊接工位下方的接渣盒，所述接渣盒7用于接收焊接吹气时落下的焊锡，所述接渣盒的下部开口处接有透气袋。
8.如权利要求7所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
焊接位置的两侧通过风吹管路10与外部吸烟机相连通。
9.如权利要求8所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
还配备有电刷清理工位，所述电刷清理工位包括一动力电机，用于从动力电机处传递动力的直齿轮以及安装于直齿轮上的清扫刷。
10.如权利要求9所述的一种六工位自动焊接机械手，特征在于
所述X轴移动模组由X轴电机驱动控制，所述Z轴移动模组由Z轴电机驱动控制。
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