CN107262860A - 一种导电组件全自动装焊系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电组件全自动装焊系统，包括在水平台面上设置有转盘总成，转盘总成包括内盘和外转盘；外转盘设置有分度机构，内盘靠近外沿上表面设置有两个顶压气缸；外转盘上表面沿圆周方向均匀设置有结构一致的十二个夹具组件，十二个夹具组件作为十二个转动的工位；外转盘的十二个工位外侧分别设置有油杯上料机构、下垫片上料机构一、下垫片上料机构二、线圈上料机构、上垫片上料机构、磁轭上料机构、焊锡机构、成品移出机构；在外转盘外围分别设置有油杯检测器、下垫片检测器、线圈检测器、上垫片检测器与磁轭检测器。本发明还公开了一种导电组件全自动装焊方法。本发明的装置及方法，结构紧凑，工作可靠，焊接质量高。
Description
技术领域
本发明属于自动加工技术领域，涉及一种导电组件全自动装焊系统，本发明还涉及一种导电组件全自动装焊方法。
背景技术
低压塑壳断路器的油杯线圈导电组件具有本身油阻尼长抗干扰强，耐电压高、长延时、延时和瞬时的可靠性高、循环使用次数多等优点，不仅在广泛应用于室内外建筑行业以及电动工具等大中型电动设备方面，而且也在抗干扰要求高的通讯行业得到广泛应用。导电系统中油杯磁轭线圈导电组件是低压塑壳断路器的关键部件。
现有的锡焊以点焊和直线拖焊为主，遇到油杯与磁轭元器件、或更大更长圆弧焊缝或全焊缝连接的超大规格油杯与磁轭线圈组装焊接，只能采用点焊的方式，一个点一个点地焊接，通过多次多道地点焊连接形成产品所需的焊缝，焊接效率低无法满足批量生产要求，因此油杯导电组件现有常用技术是由一个人在油杯上依次套装下垫片、线圈、上垫片和磁轭进行手工组装，另一个人将其装入简易夹具中，然后人工手工添加焊丝、松香到磁轭和油杯，一个手通过夹具压住导电组件，另一手持电烙铁对着焊丝磁轭油杯多次旋转180度进行焊接，焊完后最后由第三个人，重复第二个人的作业完成全焊缝，采用该种技术主要存在以下问题和缺陷。
1)1人分段两次焊接或分两人进行流水焊接，无法完成焊缝的完全对接，在焊缝的对接部分总有未连接的部分，或凹凸不平，不光滑，补焊修正时间长，1人分段两次焊接每分钟仅能完成2-3只，两人流水焊接3-4只，效率极低。
2)手工夹具和压紧造成焊接后磁轭和线圈与磁轭达不到技术要求垂直、平行和焊接总高度尺寸、产品松紧度的要求，出现歪斜居高不下、手工焊接甚至会出现虚焊的情况，影响整体产品的调试性能和装配，返工率高，生产效率低，人工和设备劳动强度大，锡焊烟尘对环境和人身污染大，生产成本高。
3)目前采用多次旋转拖焊替代多次多道地点焊工艺，但仍然无法避免焊层面和电烙铁形成的氧化层或凹坑、使上锡量减少或无法上锡、及焊接上锡量的不稳定将导致焊接失败，需要修理烙铁头或需频繁更换新烙铁，导致焊接效率低，同样维修或更换烙铁头需要降温和重新升温，耽误生产时间。多次旋转多层拖焊对焊锡被多次挤出浪费大。
4)目前现有的送锡机构、烙铁机构、夹具均为独立的机构，没有集成，相对产品没有定位锁位、可调试、自动补偿的功能，在功能上达不到互相支持与互补，各自独立发挥作用，任一机构与任何产品零件的变化，都会导致焊接温度的变化、及上锡位置偏移与上锡量的减少，导致焊接不稳定不可靠或失败。使这些单一机构无法在生产中达到实际的应用。
5)目前自动送锡为锡丝或锡条，在实现自动化时锡丝无法定位，跑位造成漏焊、上锡不足或焊接不良，无法实现自动化可靠送锡和定位
6)目前油杯、磁轭、纸垫片、线圈没有自动上料装配的机构案列公开。经检索目前还没有针对磁轭线圈组件全自动全焊缝焊接机构、装置、系统的应用设计及专利的申请。
发明内容
本发明的目的是提供一种导电组件全自动装焊系统，解决了现有技术中对油杯、磁轭、上下垫片、线圈组焊过程中，采用手工或半手工焊接方式，使得焊接质量低、生产成本高及工作效率低的问题。
本发明的另一目的是提供一种导电组件全自动装焊方法。
本发明的技术方案是，一种导电组件全自动装焊系统，包括水平台面，在水平台面上设置有转盘总成，转盘总成包括内盘和外转盘；外转盘设置有分度机构，内盘靠近外沿上表面设置顶压气缸一和顶压气缸二；外转盘上表面沿圆周方向均匀设置有结构一致的十二个夹具组件，十二个夹具组件作为十二个转动的工位，十二个工位依次称为油杯上料工位、油杯检测工位、下垫片上料工位、下垫片检测工位、线圈上料工位、线圈检测工位、上垫片上料工位、上垫片检测工位、磁轭上料工位、磁轭检测工位、焊接工位、出料工位；
外转盘的十二个工位外侧分别设置有油杯上料机构、下垫片上料机构一、下垫片上料机构二、线圈上料机构、上垫片上料机构、磁轭上料机构、焊锡机构、成品移出机构；另外，在外转盘外围分别设置有油杯检测器、下垫片检测器、线圈检测器、上垫片检测器与磁轭检测器。
本发明的另一技术方案是，一种导电组件全自动装焊方法，利用上述的导电组件全自动装焊系统，按照以下步骤实施：
步骤1、启动中央控制器，外转盘处于停歇状态，使第一个夹具组件位于油杯上料工位，其余的夹具组件依次位于油杯检测工位、下垫片上料工位、下垫片检测工位、线圈上料工位、线圈检测工位、上垫片上料工位、上垫片检测工位、磁轭上料工位、磁轭检测工位、焊接工位、出料工位；
在该外转盘停歇状态下，启动中央控制器，位于油杯上料工位内侧的顶压气缸二活塞杆伸出，V型顶块将夹具组件中的右斜面凸块和左斜面凸块挤开，与此同时，油杯被油杯上料机构送到右半圆槽和左半圆槽之间；顶压气缸二的活塞杆缩回，油杯极靴被右半圆槽和左半圆槽夹紧，夹具组件处于夹持锁紧油杯的状态，油杯上料机构复位；实现对油杯元件的自动上料；
步骤2、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入油杯检测工位，油杯检测工位外侧的检测传感器，对第一个夹具组件中送入的油杯进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤3、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入下垫片上料工位，位于下垫片上料工位位置外的下垫片上料机构一、下垫片上料机构二同时动作，分别将下垫片送到第一个夹具组件并套入油杯中，下垫片上料机构一、下垫片上料机构二同时复位；实现对下垫片元件的自动上料；
步骤4、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入下垫片检测工位，位于下垫片检测工位外侧的检测传感器，对前一作业位送入的下垫片进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤5、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入线圈上料工位，位于线圈上料工位外侧的线圈上料机构夹取线圈，将夹取的线圈移送并套装在第一个夹具组件中的油杯下垫片上，线圈上料机构复位；实现对线圈元件的自动上料；
步骤6、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入线圈检测工位，位于线圈检测工位外侧的检测传感器，对前一作业位的下垫片线圈进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤7、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入上垫片上料工位，位于上垫片上料工位位置外的上垫片上料机构，将夹取的上垫片移送并套装在第一个夹具组件中的油杯下垫片线圈上，上垫片上料机构复位，实现上垫片的自动上料；
步骤8、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入上垫片检测工位，位于上垫片检测工位外侧的检测传感器，对前一作业位的线圈上垫片进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤9、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入磁轭上料工位，位于磁轭上料工位外侧的磁轭上料机构，将夹取的磁轭移送并套装在第一个夹具组件中的油杯线圈上垫片上，磁轭上料机构复位，实现磁轭的自动上料；
步骤10、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入磁轭检测工位，焊锡机构的锡圈送料组件启动锡圈的气吹输送，锡圈套装在第一个夹具组件的磁轭上部露出的油杯上；然后，位于磁轭检测工位外侧的检测传感器，对前一作业位的磁轭及锡圈进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤11、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入焊接工位，焊锡机构中的烙铁启动，L型烙铁头的圆孔将油杯磁轭锡圈一起压住，L型烙铁头的圆环将油杯磁轭锡圈同时加热上锡，锡融化后得到均匀的焊缝满焊，焊锡机构复位，实现一次360°均匀焊缝的满焊；
步骤12、分度机构驱动外转盘再前进一个步进距离后，使外转盘处于停歇状态，第一个夹具组件进入出料工位，位于出料工位内侧的顶压气缸一活塞杆伸出，将夹具组件中的右斜面凸块和左斜面凸块挤开，右半圆槽和左半圆槽将焊接好的电磁组件成品油杯极靴松开，成品移出机构动作将电磁组件成品取出，移送到成品料盒中，成品移出机构复位，完成第一个电磁组件成品的焊接出料；
步骤13、在完成上述步骤2-步骤12的同时，第二个夹具组件紧跟着第一个夹具组件，依次向前移动一个工位，分别在油杯上料工位、油杯检测工位、下垫片上料工位、下垫片检测工位、线圈上料工位、线圈检测工位、上垫片上料工位、上垫片检测工位、磁轭上料工位、磁轭检测工位、焊接工位，完成第二个电磁组件成品的焊接；
等第一个夹具组件重新进入油杯上料工位时，第二个夹具组件刚好进入出料工位，完成第二个电磁组件成品的焊接出料；
依次循环步骤1-步骤12，实现导电组件自动锡焊接的连续流水作业。
本发明的有益效果是，采用圆环焊丝定位加热+自动烙铁曲面加热+多工位驱动机构+油杯线圈磁轭同轴夹紧，替代独立烙铁加热上锡+手工送丝，消除了上锡位置偏移与上锡量的不稳定造成的虚焊和焊锡浪费；采用转盘与焊接夹具夹紧油杯+压紧磁轭机构+振盘+圆环焊丝定位套在磁轭和油杯，替代手工组装+沉孔卡位+无法定位锡丝(或锡料)油杯，消除磁轭与油杯的间隙导致焊接倾斜与漏锡，消除了由于油杯极靴(大端)尺寸的变化造成无法定位或错位及焊接变形的问题；消除了油杯线圈磁轭不同轴使检测工序的瞬时延时早跳闸或晚跳闸；生产效率高，每分钟焊接40-50只，产品质量好。
附图说明
图1是本发明组焊对象导电组件的焊缝及分解结构示意图；
图2是本发明采用的环形焊丝立体视图；
图3是本发明中的各个机构分布立体视图；
图4是本发明中转盘上的各个工位位置立体视图；
图5是本发明中的工位夹具立体图(不带盖板)；
图6是本发明中的工位夹具立体图(带盖板)；
图7是本发明中的锡焊机构9的立体视图；
图8是本发明锡焊机构9中的送锡部分局部视图；
图9是本发明中的油杯上料机构2的立体视图；
图10是本发明中的下垫片上料机构一3的立体视图；
图11是本发明中的线圈上料机构5的立体视图；
图12是本发明中的磁轭上料机构7的立体视图；
图13是本发明中的成品移出机构8的立体视图。
图中，1.水平台面，2.油杯上料机构，3.下垫片上料机构一，4.下垫片上料机构二，5.线圈上料机构，6.上垫片上料机构，7.磁轭上料机构，8.成品移出机构，9.焊锡机构，10.锡圈送料组件，11.转盘总成，12.夹具组件，13.左半圆槽，14.油杯，15.下垫片，16.线圈，17.上垫片，18.磁轭，19.油杯上料工位，20.油杯检测工位，21.下垫片上料工位，22.下垫片检测工位，23.线圈上料工位，24.线圈检测工位，25.上垫片上料工位，26.上垫片检测工位，27.磁轭上料工位，28.磁轭检测工位，29.焊接工位，30.出料工位，31.顶压气缸一，32.顶压气缸二，33.内盘，34.外转盘，35.底座，36.磁轭支撑板，37.U型传动块，38.弹簧，40.右夹块，41.左夹块，42.右斜面凸块，43.左斜面凸块，44.右半圆槽，45.V型顶块，46.锡圈振盘，47.轴承，48.气吹管道、49.上盖，50.拉簧，51.沉孔，52.插槽，53.支撑板，54.锡圈直振，55.双导轨，56.烙铁架，57.推送气缸，58.烙铁，59.圆孔，60.隔料气缸，61.气吹气缸，62.平推气缸，63.油杯夹手，64.横移滑块，65.油杯振盘，66.油杯直振，67.提升气缸一，68.平移气缸一，69.垫片振盘，70.垫片直振，71.垫片夹手，72.提升气缸二，73.横移气缸，74.移动滑轨二，75.平移气缸二，76.前端腔，77.线圈振盘，78.线圈直振，79.线圈夹手，80.提升气缸三，81.平移气缸三，82.移动滑轨三，83.上推气缸三，85.磁轭振盘，86.磁轭直振，87.上推气缸四，88.磁轭夹手，89.提升气缸四，90.移动滑轨四，91.平移气缸四，92.夹手气缸，93.下移气缸，94.水平滑杆气缸，95.上下滑杆气缸，96.成品夹手，97.焊缝，98.内圈，99.外圈，108.分度机构。
具体实施方式
如图1所示，本发明装置的工作对象是应用在低压断路器中的电磁组件，其结构是，包括油杯14，油杯14的大头端截面为倒T型结构的圆板型极靴，在油杯14外圆周从下往上依次套装有多层环形纸质的下垫片15(总共2个)、多圈的线圈16、多层环形纸质的上垫片17，倒L型结构的磁轭18，实施锡焊后形成截面为三角形的焊缝97，焊缝97的最大厚度为2mm，焊缝97的伸展长度沿圆周不小于1/3圈。
本发明的低压断路器电磁组件焊装系统，作用就是将上述单个元件的油杯14、下垫片15、线圈16、上垫片17及磁轭18自动组装并组焊在一起，制备成一体的电磁组件，如图1所示。
如图2所示，本发明采用的环形焊丝(或称为锡圈)，其内圈98的直径与油杯14上部外径一致，其外圈99的直径与磁轭18上部外径一致，环形焊丝由锡圈振盘46+直振排序，将锡圈送到与电磁阀+检测控制的气腔内，由电磁阀+检测给出信号，将锡圈通过气吹和气吹管道48套装到油杯及磁轭上面，最后用烙铁完成焊接，如图1所示。
如图2、图3和图4所示，本发明焊装系统的结构是，包括水平台面1，在水平台面1上设置有转盘总成11，转盘总成11包括固定不动的内盘33和可旋转的外转盘34，内盘33的半径比外转盘34的半径小，内盘33和外转盘34同心且内盘33位置高于外转盘34；外转盘34设置有多工位的分度机构108，内盘33靠近外沿上表面设置顶压气缸一31和顶压气缸二32；外转盘34上表面沿圆周方向均匀设置有结构一致的十二个夹具组件12，十二个夹具组件12作为十二个转动的工位，十二个工位依次称为油杯上料工位19、油杯检测工位20、下垫片上料工位21、下垫片检测工位22、线圈上料工位23、线圈检测工位24、上垫片上料工位25、上垫片检测工位26、磁轭上料工位27、磁轭检测工位28、焊接工位29、出料工位30；外转盘34的十二个工位外侧分别设置有油杯上料机构2、下垫片上料机构一3、下垫片上料机构二4、线圈上料机构5、上垫片上料机构6、磁轭上料机构7、焊锡机构9、成品移出机构8；另外，在外转盘34外围分别设置有油杯检测器、下垫片检测器、线圈检测器、上垫片检测器与磁轭检测器，油杯检测器面对油杯检测工位20设置、下垫片检测器面对下垫片检测工位22设置、线圈检测器面对线圈检测工位24设置、上垫片检测器面对上垫片检测工位26设置、磁轭检测器面对磁轭检测工位28设置；
顶压气缸二32与油杯上料工位19上的夹具组件12对应配合进行操作，实现油杯的送入夹紧；顶压气缸一31与出料工位30上的夹具组件12对应配合进行操作，实现焊接成品的松开取走；
上述的十二个工位仅为初始设置，随着外转盘34的转动，各个工位自动与所对应的机构进行配合操作。
如图5和图6所示，每个夹具组件12的结构是，包括底座35，底座35上表面靠近外端固定有磁轭支撑板36，磁轭支撑板36中部开有U型槽52，U型槽52向下与底座35中的通槽相通；U型槽52两边分别开有一个沉孔51，两个沉孔51与底座35上的螺纹孔相通；
底座35上表面中部横向开有滑槽，该滑槽中滑动设置有右斜面凸块42和左斜面凸块43，右斜面凸块42和左斜面凸块43之间连接有拉簧50，右斜面凸块42与右夹块40的L型长边连接，左斜面凸块43与左夹块41的L型长边连接，右夹块40的L型短边与左夹块41的L型短边扣接对应位置分别开有右半圆槽44和左半圆槽13，右半圆槽44和左半圆槽13相对扣合，用于固定油杯14，右半圆槽44和左半圆槽13扣合后圆心下方的底座35上开有通孔；右斜面凸块42和左斜面凸块43、右夹块40与左夹块41一起称为开合组件；
底座35上表面靠近内端活动设置有V型顶块45，V型顶块45上方设置有上盖板49，上盖板49下表面与底座35上表面开有对称的导向槽，V型顶块45通过连杆与U型传动块37连接，连杆上套装有弹簧38，弹簧38顶接在U型传动块37与上盖板49之间，V型顶块45前端尖头插入右斜面凸块42和左斜面凸块43形成的V型空间中，实现右斜面凸块42与左斜面凸块43的开合；U型传动块37的U型空间中铰接有轴承47，轴承47与顶压气缸一31或顶压气缸二32的活塞杆端头接耳连接，称为驱动组件。
顶压气缸一31活塞杆伸出通过U型传动块37及连杆推顶V型顶块45、或者顶压气缸二32活塞杆伸出通过U型传动块37及连杆推顶V型顶块45，V型顶块45沿上盖板49下表面与底座35上表面之间的导向槽前进，将右斜面凸块42和左斜面凸块43挤开，右夹块40上的右半圆槽44与左夹块41上的左半圆槽13相对离开，便于油杯14极靴的放入，顶推气缸一32或顶推气缸二33复位，弹簧38使V型顶块45后退复位，拉簧50将右夹块40和左夹块41拉紧扣合，实现对油杯14极靴的夹紧。
如图7和图8所示，焊锡机构9位于外转盘34的焊接工位29的夹具组件12外侧，包括固定在水平台面上的支撑板53，支撑板53上端固定有L型架，L型架上表面设置有锡圈送料组件，包括锡圈振盘46，锡圈振盘46与锡圈直振54连通，锡圈直振54前端口设置有气吹管道48(气吹锡圈的运输管道)，气吹管道48上端口上方设置有气吹气缸61，锡圈直振54前端靠里设置有隔料气缸60，(隔离前后锡圈，防止连续或两个锡圈气吹送，保证每次进入1个锡圈)，气吹管道48下端口与焊接工位29上的油杯对正，吹落的锡圈向下掉落套装在磁轭上部露出的油杯上；
L型架的立面设置有双导轨55，双导轨55顶端设置有推送气缸57，双导轨55中滑动设置有能够旋转的烙铁架56(用于调整烙铁角度)，烙铁架56中夹持有烙铁58，烙铁58的L型烙铁头内设有与油杯吻合的圆孔59，L型烙铁头的底边开有圆环；
锡圈被气吹入油杯上部的磁轭上面，L型烙铁头的圆孔59及圆环将锡圈油杯磁轭同时夹紧加热上锡，锡圈融化后，L型烙铁头由推送气缸57提升退回复位；该结构的优点是一次实现360度的均匀焊缝的满焊，形成满足要求的围绕油杯和磁轭接触连接面三角形圆环焊缝，杜绝现有技术烙铁头复位将锡拉出焊缝面造成的焊接不良和焊锡浪费；同时，在不增加部件的同时保证了油杯磁轭垂直度、平行度及线圈与磁轭的松紧度。
如图9所示，油杯上料机构2的结构是，包括油杯振盘65，油杯振盘65与油杯直振66连通，油杯直振66出口端设置有横向的前端腔，前端腔横向一侧设置有平推气缸62，前端腔另一侧上方设置有提升气缸一67，提升气缸一67活塞杆下端安装有油杯夹手63，提升气缸一67安装在横移滑块64上，横移滑块64设置在横移滑轨中并且与平移气缸一68传动连接；
油杯14通过油杯振盘65排序，由油杯直振66直立振送到前端腔，平推气缸62将进入前端腔的当前一个油杯14推升出油杯直振66，并将油杯直振66中的后一个油杯14隔断，提升气缸一67活塞杆上的油杯夹手63夹取油杯14，提升气缸一67活塞杆收缩后平移气缸一68将油杯横移送到油杯上料工位19上的夹具组件12上方，内盘33上的顶压气缸二32活塞杆伸出将右半圆槽44和左半圆槽13打开，油杯极靴进入后夹紧，顶压气缸二32回退，平移气缸一68和提升气缸一67各自复位，平推气缸62最后复位；在外转盘34停歇状态下，以此循环油杯自动上料。
下垫片上料机构一3和下垫片上料机构二4的结构一致，工作原理相同，以下按照下垫片上料机构一3的结构原理论述。
如图10所示，下垫片上料机构一3的结构是，包括垫片振盘69，垫片振盘69与垫片直振70连通，垫片直振70出口端设置有前端腔76，前端腔76一侧配置有横向的平移气缸二75；前端腔76另一侧上方设置有提升气缸二72，提升气缸二72活塞杆下端头安装有垫片夹手71，提升气缸二72固定在滑块一上，滑块一滑动安装在移动滑轨二74中，滑块一与横移气缸二73传动连接；
下垫片15由垫片直振70振送前到前端，前端安装有平移气缸二75和前端腔76，平移气缸二75将前端腔76的下垫片15推升出垫片直振70，并将直振70中的后续下垫片15隔断，提升气缸二72的垫片夹手71夹取下垫片15，提升气缸二72上升后，移动滑轨二74中的横移气缸二73将下垫片15送到下垫片上料工位21上的夹具组件12，套入油杯14中，提升气缸二72和横移气缸二73同步复位，平移气缸二75气缸同时复位；在外转盘34停歇状态下，以此循环实现下垫片15的上料。
如图11所示，线圈上料机构5结构是，包括线圈振盘77，线圈振盘77与线圈直振78连通，线圈直振78前端开有缺口，缺口下方安装有上推气缸三83，上推气缸三83前端安装有检测器；缺口上方设置有提升气缸三80，提升气缸三80活塞杆端头安装有线圈夹手79，提升气缸三80固定在滑块二上，滑块二套装在移动滑轨三82中，滑块二另外与平移气缸三81传动连接。
线圈16在线圈振盘77中排序，由线圈直振78振送到前端，前端安装有上推气缸三83，上推气缸三83前装有检测器，当检测到线圈16前送到位时，上推气缸三83将线圈16向上推升并将后续的线圈16隔离在线圈直振78内，下推气缸二80上的线圈夹手79夹取线圈16的上端，夹紧线圈16后上升，再由移动滑轨三82中的平移气缸三81将线圈16移送到夹具组件12中，套装在油杯及下垫片15上，所有气缸各自复位；在外转盘34停歇状态下，以此循环实现线圈16的逐个上料。
如图12所示，磁轭上料机构7的结构是，包括磁轭振盘85，磁轭振盘85与磁轭直振86连通，磁轭直振86前端缺口位置下方设置有上推气缸四87，上推气缸四87前端头装有检测器；缺口位置上方设置有提升气缸四89，提升气缸四89活塞杆端头安装有磁轭夹手88，提升气缸四89安装在滑块三上，滑块三套装在移动滑轨四90中，滑块三与平移气缸四传动连接。
磁轭18在磁轭振盘85中排序，由磁轭直振86振送到前端，上推气缸四87前端头装有检测器，当检测到磁轭18到位时，上推气缸四87将磁轭18推升并将后续的磁轭18隔离在磁轭直振86内，磁轭夹手88夹取磁轭18上端处，夹紧磁轭18上升后，由移动滑轨四90中的平移气缸四91将磁轭18移送到夹具组件12中套装在油杯上后，夹紧后复位，所有气缸同时复位；在外转盘3停歇状态下，以此循环实现磁轭18的逐个上料。
如图13所示，成品移出机构8的结构是，包括设置在支架上的竖直滑轨，竖直滑轨中设置有上下滑块，上下滑块与上下滑杆气缸95传动连接；上下滑块上固定有水平滑轨，水平滑轨设置有水平滑块，水平滑块与水平滑杆气缸94传动连接；水平滑块固定安装有下移气缸93，下移气缸93活塞杆端头安装有成品夹手96，成品夹手96与夹手气缸92传动连接；
完成组焊后，出料工位30所对的顶压气缸一31活塞杆伸出，将右半圆槽44和左半圆槽13打开，油杯极靴被松开，夹具组件12中的成品被成品夹手96夹取，成品夹手96通过下移气缸93提升，再通过水平滑杆气缸94平移，通过上下滑杆气缸95下降，送到成品料盒中，然后各个气缸复位；在外转盘34停歇状态下，以此循环实现成品的自动下料。
上述的各个机构均与中央控制器连接，接受统一协调的控制。
本发明的焊接方法，利用上述的电磁组件全自动装焊系统，按照以下步骤操作：
假设第一个夹具组件12为空并且处于油杯上料工位19，以下以第一个夹具组件12的循环过程为例进行说明，
步骤1、启动中央控制器，外转盘34处于停歇状态，使第一个夹具组件12位于油杯上料工位19，其余的夹具组件12依次位于油杯检测工位20、下垫片上料工位21、下垫片检测工位22、线圈上料工位23、线圈检测工位24、上垫片上料工位25、上垫片检测工位26、磁轭上料工位27、磁轭检测工位28、焊接工位29、出料工位30；
在该外转盘34停歇状态下，启动中央控制器，位于油杯上料工位19内侧的顶压气缸二32活塞杆伸出，V型顶块45将夹具组件12中的右斜面凸块42和左斜面凸块43挤开，与此同时，油杯14被油杯上料机构2送到右半圆槽44和左半圆槽13之间；顶压气缸二32的活塞杆缩回，油杯极靴被右半圆槽44和左半圆槽13夹紧，夹具组件12处于夹持锁紧油杯的状态，油杯上料机构2复位；实现对油杯14元件的自动上料；
步骤2、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入油杯检测工位20，油杯检测工位20外侧的检测传感器，对第一个夹具组件12中送入的油杯14进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤3、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入下垫片上料工位21，位于下垫片上料工位21位置外的下垫片上料机构一3、下垫片上料机构二4，分别由提升气缸二72的油杯夹手71夹取垫片振盘送出的下垫片15，提升气缸二72上升后横移气缸二73将下垫片15送到第一个夹具组件12并套入油杯14中，下垫片上料机构一3、下垫片上料机构二4同时复位；实现对下垫片15元件的自动上料；
步骤4、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入下垫片检测工位22，位于下垫片检测工位22外侧的检测传感器，对前一作业位送入的下垫片15进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤5、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入线圈上料工位23，位于线圈上料工位23外侧的线圈上料机构5夹取线圈16，将夹取的线圈16移送并套装在第一个夹具组件12中的油杯下垫片15上，线圈上料机构5复位；实现对线圈16元件的自动上料；
步骤6、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入线圈检测工位24，位于线圈检测工位24外侧的检测传感器，对前一作业位的下垫片线圈进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤7、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入上垫片上料工位25，位于上垫片上料工位25位置外的上垫片上料机构6，将夹取的上垫片17移送并套装在第一个夹具组件12中的油杯下垫片线圈上，上垫片上料机构6复位，实现上垫片17的自动上料；
步骤8、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入上垫片检测工位26，位于上垫片检测工位26外侧的检测传感器，对前一作业位的线圈上垫片进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤9、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入磁轭上料工位27，位于磁轭上料工位27外侧的磁轭上料机构7，将夹取的磁轭18移送并套装在第一个夹具组件12中的油杯线圈上垫片上，磁轭上料机构7复位，实现磁轭18的自动上料；
步骤10、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入磁轭检测工位28，焊锡机构9的锡圈送料组件启动锡圈的气吹输送，锡圈套装在第一个夹具组件12的磁轭上部露出的油杯上；然后，位于磁轭检测工位28外侧的检测传感器，对前一作业位的磁轭18及锡圈进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤11、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入焊接工位29，焊锡机构9中的烙铁58启动，L型烙铁头的圆孔59将油杯磁轭锡圈一起压住，L型烙铁头的圆环将油杯磁轭锡圈同时加热上锡，锡融化后得到均匀的焊缝满焊，焊锡机构9复位，实现一次360°均匀焊缝的满焊；
步骤12、分度机构108驱动外转盘34再前进一个步进距离后，使外转盘34处于停歇状态，第一个夹具组件12进入出料工位30，位于出料工位30内侧的顶压气缸一31活塞杆伸出，将夹具组件12中的右斜面凸块42和左斜面凸块43挤开，右半圆槽44和左半圆槽13将焊接好的电磁组件成品油杯极靴松开，成品移出机构8动作将电磁组件成品取出，移送到成品料盒中，成品移出机构8复位，完成第一个电磁组件成品的焊接出料；
步骤13、在完成上述步骤2-步骤12的同时，第二个夹具组件12紧跟着第一个夹具组件12，依次向前移动一个工位，分别在油杯上料工位19、油杯检测工位20、下垫片上料工位21、下垫片检测工位22、线圈上料工位23、线圈检测工位24、上垫片上料工位25、上垫片检测工位26、磁轭上料工位27、磁轭检测工位28、焊接工位29，完成第二个电磁组件成品的焊接；等第一个夹具组件12重新进入油杯上料工位19时，第二个夹具组件12刚好进入出料工位30，完成第二个电磁组件成品的焊接出料；
依次循环步骤1-步骤12，实现导电组件自动锡焊接的连续流水作业。
Claims (10)
1.一种导电组件全自动装焊系统，其特征是：包括水平台面(1)，在水平台面(1)上设置有转盘总成(11)，转盘总成(11)包括内盘(33)和外转盘(34)；外转盘(34)设置有分度机构(108)，内盘(33)靠近外沿上表面设置顶压气缸一(31)和顶压气缸二(32)；外转盘(34)上表面沿圆周方向均匀设置有结构一致的十二个夹具组件(12)，十二个夹具组件(12)作为十二个转动的工位，十二个工位依次称为油杯上料工位(19)、油杯检测工位(20)、下垫片上料工位(21)、下垫片检测工位(22)、线圈上料工位(23)、线圈检测工位(24)、上垫片上料工位(25)、上垫片检测工位(26)、磁轭上料工位(27)、磁轭检测工位(28)、焊接工位(29)、出料工位(30)；
外转盘(34)的十二个工位外侧分别设置有油杯上料机构(2)、下垫片上料机构一(3)、下垫片上料机构二(4)、线圈上料机构(5)、上垫片上料机构(6)、磁轭上料机构(7)、焊锡机构(9)、成品移出机构(8)；另外，在外转盘(34)外围分别设置有油杯检测器、下垫片检测器、线圈检测器、上垫片检测器与磁轭检测器。
2.根据权利要求1所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是：所述的顶压气缸二(32)与油杯上料工位(19)上的夹具组件(12)对应配合；顶压气缸一(31)与出料工位(30)上的夹具组件(12)对应配合。
3.根据权利要求1所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是：所述的每个夹具组件(12)的结构是，包括底座(35)，底座(35)上表面靠近外端固定有磁轭支撑板(36)，磁轭支撑板(36)中部开有U型槽(52)，U型槽(52)向下与底座(35)中的通槽相通；U型槽(52)两边分别开有一个沉孔(51)，两个沉孔(51)与底座(35)上的螺纹孔相通；
底座(35)上表面中部横向开有滑槽，该滑槽中滑动设置有右斜面凸块(42)和左斜面凸块(43)，右斜面凸块(42)和左斜面凸块(43)之间连接有拉簧(50)，右斜面凸块(42)与右夹块(40)的L型长边连接，左斜面凸块(43)与左夹块(41)的L型长边连接，右夹块(40)的L型短边与左夹块(41)的L型短边扣接对应位置分别开有右半圆槽(44)和左半圆槽(13)，右半圆槽(44)和左半圆槽(13)扣合后圆心下方的底座(35)上开有通孔；
底座(35)上表面靠近内端活动设置有V型顶块(45)，V型顶块(45)上方设置有上盖板(49)，上盖板(49)下表面与底座(35)上表面开有对称的导向槽，V型顶块(45)通过连杆与U型传动块(37)连接，连杆上套装有弹簧(38)，弹簧(38)顶接在U型传动块(37)与上盖板(49)之间，V型顶块(45)前端尖头插入右斜面凸块(42)和左斜面凸块(43)形成的V型空间中；U型传动块(37)的U型空间中铰接有轴承(47)，轴承(47)与顶压气缸一(31)或顶压气缸二(32)的活塞杆端头接耳连接。
4.根据权利要求1所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是：所述的焊锡机构(9)位于焊接工位(29)外侧，包括固定在水平台面上的支撑板(53)，支撑板(53)上端固定有L型架，L型架上表面设置有锡圈送料组件，包括锡圈振盘(46)，锡圈振盘(46)与锡圈直振(54)连通，锡圈直振(54)前端口设置有气吹管道(48)，气吹管道(48)上端口上方设置有气吹气缸(61)，锡圈直振(54)前端靠里设置有隔料气缸(60)，气吹管道(48)下端口与焊接工位(29)上的油杯对正；
L型架的立面设置有双导轨(55)，双导轨(55)顶端设置有推送气缸(57)，双导轨(55)中滑动设置有能够旋转的烙铁架(56)，烙铁架(56)中夹持有烙铁(58)，烙铁(58)的L型烙铁头内设有与油杯吻合的圆孔(59)，L型烙铁头的底边开有圆环。
5.根据权利要求1所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是：所述的油杯上料机构(2)的结构是，包括油杯振盘(65)，油杯振盘(65)与油杯直振(66)连通，油杯直振(66)出口端设置有横向的前端腔，前端腔横向一侧设置有平推气缸(62)，前端腔另一侧上方设置有提升气缸一(67)，提升气缸一(67)活塞杆下端安装有油杯夹手(63)，提升气缸一(67)安装在横移滑块(64)上，横移滑块(64)设置在横移滑轨中并且与平移气缸一(68)传动连接。
6.根据权利要求1所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是：所述的下垫片上料机构一(3)的结构是，包括垫片振盘(69)，垫片振盘(69)与垫片直振(70)连通，垫片直振(70)出口端设置有前端腔(76)，前端腔(76)一侧配置有横向的平移气缸二(75)；前端腔(76)另一侧上方设置有提升气缸二(72)，提升气缸二(72)活塞杆下端头安装有垫片夹手(71)，提升气缸二(72)固定在滑块一上，滑块一滑动安装在移动滑轨二(74)中，滑块一与横移气缸二(73)传动连接。
7.根据权利要求1所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是：所述的线圈上料机构(5)结构是，包括线圈振盘(77)，线圈振盘(77)与线圈直振(78)连通，线圈直振(78)前端开有缺口，缺口下方安装有上推气缸三(83)，上推气缸三(83)前端安装有检测器；缺口上方设置有提升气缸三(80)，提升气缸三(80)活塞杆端头安装有线圈夹手(79)，提升气缸三(80)固定在滑块二上，滑块二套装在移动滑轨三(82)中，滑块二另外与平移气缸三(81)传动连接。
8.根据权利要求1所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是：所述的磁轭上料机构(7)的结构是，包括磁轭振盘(85)，磁轭振盘(85)与磁轭直振(86)连通，磁轭直振(86)前端缺口位置下方设置有上推气缸四(87)，上推气缸四(87)前端头装有检测器；缺口位置上方设置有提升气缸四(89)，提升气缸四(89)活塞杆端头安装有磁轭夹手(88)，提升气缸四(89)安装在滑块三上，滑块三套装在移动滑轨四(90)中，滑块三与平移气缸四传动连接。
9.根据权利要求1所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是：所述的成品移出机构(8)的结构是，包括设置在支架上的竖直滑轨，竖直滑轨中设置有上下滑块，上下滑块与上下滑杆气缸(95)传动连接；上下滑块上固定有水平滑轨，水平滑轨设置有水平滑块，水平滑块与水平滑杆气缸(94)传动连接；水平滑块固定安装有下移气缸(93)，下移气缸(93)活塞杆端头安装有成品夹手(96)，成品夹手(96)与夹手气缸(92)传动连接。
10.一种导电组件全自动装焊方法，利用权利要求1-9任一所述的导电组件全自动装焊系统，其特征是，按照以下步骤实施：
步骤1、启动中央控制器，外转盘(34)处于停歇状态，使第一个夹具组件(12)位于油杯上料工位(19)，其余的夹具组件(12)依次位于油杯检测工位(20)、下垫片上料工位(21)、下垫片检测工位(22)、线圈上料工位(23)、线圈检测工位(24)、上垫片上料工位(25)、上垫片检测工位(26)、磁轭上料工位(27)、磁轭检测工位(28)、焊接工位(29)、出料工位(30)；
在该外转盘(34)停歇状态下，启动中央控制器，位于油杯上料工位(19)内侧的顶压气缸二(32)活塞杆伸出，V型顶块(45)将夹具组件(12)中的右斜面凸块(42)和左斜面凸块(43)挤开，与此同时，油杯(14)被油杯上料机构(2)送到右半圆槽(44)和左半圆槽(13)之间；顶压气缸二(32)的活塞杆缩回，油杯极靴被右半圆槽(44)和左半圆槽(13)夹紧，夹具组件(12)处于夹持锁紧油杯的状态，油杯上料机构(2)复位；实现对油杯(14)元件的自动上料；
步骤2、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入油杯检测工位(20)，油杯检测工位(20)外侧的检测传感器，对第一个夹具组件(12)中送入的油杯(14)进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤3、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入下垫片上料工位(21)，位于下垫片上料工位(21)位置外的下垫片上料机构一(3)、下垫片上料机构二(4)同时动作，分别将下垫片(15)送到第一个夹具组件(12)并套入油杯(14)中，下垫片上料机构一(3)、下垫片上料机构二(4)同时复位；实现对下垫片(15)元件的自动上料；
步骤4、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入下垫片检测工位(22)，位于下垫片检测工位(22)外侧的检测传感器，对前一作业位送入的下垫片(15)进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤5、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入线圈上料工位(23)，位于线圈上料工位(23)外侧的线圈上料机构(5)夹取线圈(16)，将夹取的线圈(16)移送并套装在第一个夹具组件(12)中的油杯下垫片(15)上，线圈上料机构(5)复位；实现对线圈(16)元件的自动上料；
步骤6、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入线圈检测工位(24)，位于线圈检测工位(24)外侧的检测传感器，对前一作业位的下垫片线圈进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤7、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入上垫片上料工位(25)，位于上垫片上料工位(25)位置外的上垫片上料机构(6)，将夹取的上垫片(17)移送并套装在第一个夹具组件(12)中的油杯下垫片线圈上，上垫片上料机构(6)复位，实现上垫片(17)的自动上料；
步骤8、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入上垫片检测工位(26)，位于上垫片检测工位(26)外侧的检测传感器，对前一作业位的线圈上垫片进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤9、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入磁轭上料工位(27)，位于磁轭上料工位(27)外侧的磁轭上料机构(7)，将夹取的磁轭(18)移送并套装在第一个夹具组件(12)中的油杯线圈上垫片上，磁轭上料机构(7)复位，实现磁轭(18)的自动上料；
步骤10、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入磁轭检测工位(28)，焊锡机构(9)的锡圈送料组件启动锡圈的气吹输送，锡圈套装在第一个夹具组件(12)的磁轭上部露出的油杯上；然后，位于磁轭检测工位(28)外侧的检测传感器，对前一作业位的磁轭(18)及锡圈进行安装位置检测，安装到位则进入后道工序作业，没有安装到位则报警，不进入下一个作业程序；
步骤11、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入焊接工位(29)，焊锡机构(9)中的烙铁(58)启动，L型烙铁头的圆孔(59)将油杯磁轭锡圈一起压住，L型烙铁头的圆环将油杯磁轭锡圈同时加热上锡，锡融化后得到均匀的焊缝满焊，焊锡机构(9)复位，实现一次360°均匀焊缝的满焊；
步骤12、分度机构(108)驱动外转盘(34)再前进一个步进距离后，使外转盘(34)处于停歇状态，第一个夹具组件(12)进入出料工位(30)，位于出料工位(30)内侧的顶压气缸一(31)活塞杆伸出，将夹具组件(12)中的右斜面凸块(42)和左斜面凸块(43)挤开，右半圆槽(44)和左半圆槽(13)将焊接好的电磁组件成品油杯极靴松开，成品移出机构(8)动作将电磁组件成品取出，移送到成品料盒中，成品移出机构(8)复位，完成第一个电磁组件成品的焊接出料；
步骤13、在完成上述步骤2-步骤12的同时，第二个夹具组件(12)紧跟着第一个夹具组件(12)，依次向前移动一个工位，分别在油杯上料工位(19)、油杯检测工位(20)、下垫片上料工位(21)、下垫片检测工位(22)、线圈上料工位(23)、线圈检测工位(24)、上垫片上料工位(25)、上垫片检测工位(26)、磁轭上料工位(27)、磁轭检测工位(28)、焊接工位(29)，完成第二个电磁组件成品的焊接；
等第一个夹具组件(12)重新进入油杯上料工位(19)时，第二个夹具组件(12)刚好进入出料工位(30)，完成第二个电磁组件成品的焊接出料；
依次循环步骤1-步骤12，实现导电组件自动锡焊接的连续流水作业。
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