CN107979028A - 激光剥线机和激光剥线机的剥线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及剥线机技术领域，尤其涉及激光剥线机和激光剥线机的剥线方法。通过工作台一侧安装有激光装置，另一侧安装有传送机器手；所述传送机器手包括基座，基座上通过第一驱动装置连接可在水平平面内沿X轴方向或沿Y轴方向移动的支撑片，支撑片通过第二驱动装置连接可在垂直平面内旋转并上下运动的工件夹持装置；使激光剥线机和激光剥线机的剥线方法提高产品的质量和可靠性，且提高生产效率，节约材料，减少成本。

Description

激光剥线机和激光剥线机的剥线方法

技术领域

本发明涉及剥线机技术领域，尤其涉及激光剥线机和激光剥线机的剥线方法。

背景技术

目前市场电声制造生产中使用的都是微点焊加锡工艺，由于微点焊在点焊过程中一方面利用人工点焊增加了劳动成本，而且点焊工艺根据工人手动操作会有不同，另一方面会造成漆包线损伤变形，存在失效的风险；且微点焊工艺不能完整去除漆包线的漆层，加锡时可能使漆包线不能完全被焊锡包住，存在接触不良的风险，导致电声器件生产焊接方式的局限性和不稳定性。

发明内容

本设计主要提供不仅提高产品的质量和可靠性，且提高生产效率，节约材料，减少成本的激光剥线机和激光剥线机的剥线方法。

本发明的技术方案如下：

激光剥线机，包括工作台，其特征在于，所述工作台一侧安装有激光装置，另一侧安装有传送机器手；所述传送机器手包括基座，基座上通过第一驱动装置连接可在水平平面内沿X轴方向或沿Y轴方向移动的支撑片，支撑片通过第二驱动装置连接可在垂直平面内旋转并上下运动的工件夹持装置。

所述基座上安装有位移板，该位移板一端通过第三驱动装置与基座连接，另一端通过第一驱动装置连接支撑片。基座与位移板之间的第三驱动装置可以采用电机，电机可以与减速器连接，伸出基座外的驱动轴安装进位移板底面与驱动轴配合使用的安装槽内，这样当电机旋转时可以带动位移板一起旋转；由于位移板也内置有电机，该电机可以与减速器连接，伸出位移板外的驱动轴安装进支撑片底面与驱动轴配合使用的安装槽内，这样支撑片相对于位移板可以单独发生旋转，不仅增加了工作行程的长度，而且使得机械手能够工作的范围也相应的变大了，更加灵活。

所述第一、第三驱动装置均采用电机。采用电机，成本低，便于安装。

所述工件夹持装置包括可旋转并升降的驱动杆，驱动杆底端连接支撑板，支撑板两侧均设有抓取机构。支撑板与驱动轴连接，由于支撑板两侧均设置了抓取机构，不仅能够达到一个很好的平衡稳固效果，而且可以一次抓取两个物品，如一侧可以抓取待加工的产品，另一侧可以抓取已经加工完成的产品；这样两种产品随着驱动杆的旋转可以更换位置，从而将已经加工完成的产品。

所述抓取机构包括支撑块和支撑块前、后端相对设置的夹持块；所述支撑块内设有可推动夹持块伸缩的第一气缸。通过气缸使得前后的夹持块能够在支撑块内伸缩，以达到抓取物品的功能。

所述抓取机构包括底板，底板底面设有可吸取工件的吸盘头。通过设置吸盘头，以将物品吸住实现抓取的功能。

所述第二驱动装置包括安装在支撑片内的套管，套管内设有第二气缸，第二气缸的活塞杆与连接杆连接，连接杆底端连接有电机；所述电机的驱动轴与工件夹持装置连接。电机可以连接减速器，伸出减速器外的驱动轴与抓取机构连接，通过气缸推动升降杆在套管内做上下运动，通过电机的旋转带动驱动轴旋转，间接带动工件夹持装置旋转。

所述激光装置包括支板和激光发生器；所述支板上设有至少一条导向滑槽；所述激光发生器通过Z轴驱动装置在支板上上下运动，激光发生器靠近传送机械手的一端设有延伸杆，延伸杆上连接有激光头，该激光头底面安装有聚焦透镜。通过Z轴驱动装置调节激光发生器的高度，通过设置延伸杆，延长行程距离，利用激光头发射激光并通过聚焦透镜聚焦，使得激光光线集中。激光剥线的原理和凸透镜汇聚太阳光引燃火柴的原理基本一样；由激光发生器发出的激光经过一系列的处理，经透镜聚焦后将能量高度集中在一个很小的范围，漆包线的漆层会吸收激光能量迅速升温融化，从而露出铜线部分。

所述Z轴驱动装置包括设置在支板空腔内的齿条，以及与齿条配合使用的齿轮；所述齿轮与支板外侧连接的转盘连接；所述齿条与激光发生器之间通过连接块连接，该连接块包括与齿条连接的固定块以及能够贯穿导向滑槽并伸出支板外的导向块。通过工人手动旋转转盘，以带动齿轮的旋转，间接使得齿条运动，带动与齿条连接的激光发生器再支板上上下移动；采用齿轮齿条的结构成本低。

一种激光剥线机和激光剥线机的剥线机方法，包括下列步骤：

步骤1：传送机械手抓取代加工产品放在凸台上；

步骤2：由激光装置发出的激光经过激光发生器的处理形成激光束；

步骤3：激光束在经透镜聚焦后将激光束集中形成光点；

步骤4：光点打在漆包线上，漆包线露出铜线部分；

步骤5：传送机械手在凸台上抓取加工好的产品后旋转放上待加工的产品；

步骤6：传送机械手移动到工作台的上用于放置加工好后产品的放置区，放上加工好的产品后，传送机械手旋转并移动到代加工产品区，重复步骤1。

本发明的有益效果是：通过传送机器手将待加工产品夹持到激光装置正下方，以便于激光装置工作，使得自动化程度高；通过支撑片的旋转带动工件夹持装置从起始位置移动到激光装置正下方的加工位置；通过工件夹持装置的旋转改变了夹取的待加工产品与已经加工完成的产品的位置，利用工件夹持装置取走激光装置正下方已经加工完成的产品，并在激光装置正下方放上待加工的产品；基座的第一驱动装置可以采用电机，电机可以与减速器连接，伸出基座外的驱动轴安装进支撑片内，这样当电机驱动轴旋转时将会带动支撑片一起旋转。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

其中：图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明套管结构示意图；

图3为本发明吸盘头结构示意图；

图4为本发明连接块结构示意图；

图5为本发明齿轮结构示意图；

附图中，1为激光装置，2为传送机械手，3为支撑片，4为驱动杆，5为基座，7为位移板，9为工作放置板，10为凸台，11为支撑板，12为支撑块，13为夹持块，14为底板，15为吸盘头，16为套管，17为第二气缸，18为电机，19为大半径端，20为小半径端，21为支板，22为激光发生器，23为导向滑轨，24为延伸杆，25为激光头，26为齿条，27为齿轮，28为转盘，29为连接块，30为导向块。

具体实施方式

参见图1所示，激光剥线机，包括工作台，其特征在于，所述工作台一侧安装有激光装置1，另一侧安装有传送机器手2；所述传送机器手包括基座5，基座上通过第一驱动装置连接可在水平平面内沿X轴方向或沿Y轴方向移动的支撑片3，支撑片通过第二驱动装置连接可在垂直平面内旋转并上下运动的工件夹持装置。通过传送机器手将待加工产品夹持到激光装置正下方，以便于激光装置工作，使得自动化程度高；通过支撑片的旋转带动工件夹持装置从起始位置移动到激光装置正下方的加工位置；通过工件夹持装置的旋转改变了夹取的待加工产品与已经加工完成的产品的位置，利用工件夹持装置取走激光装置正下方已经加工完成的产品，并在激光装置正下方放上待加工的产品；基座的第一驱动装置可以采用电机，电机可以与减速器连接，伸出基座外的驱动轴安装进支撑片内，这样当电机驱动轴旋转时将会带动支撑片一起旋转。

所述基座上安装有位移板7，该位移板一端通过第三驱动装置与基座连接，另一端通过第一驱动装置连接支撑片。基座与位移板之间的第三驱动装置可以采用电机，电机可以与减速器连接，伸出基座外的驱动轴安装进位移板底面与驱动轴配合使用的安装槽内，这样当电机旋转时可以带动位移板一起旋转；由于位移板也内置有电机，该电机可以与减速器连接，伸出位移板外的驱动轴安装进支撑片底面与驱动轴配合使用的安装槽内，这样支撑片相对于位移板可以单独发生旋转，不仅增加了工作行程的长度，而且使得机械手能够支撑横向运动，使得工作的范围也相应的变大了，把产品从流水线上抓取到剥线机上，也更加灵活。

所述第一、第三驱动装置均采用电机。采用电机，成本低，便于安装。

所述激光装置正下方设有工件放置板9，该工件放置板上连接有放置工件的凸台10。通过设置放置板和凸台，以便于传送机械手放取。

所述工件夹持装置包括可旋转并升降的驱动杆4，驱动杆底端连接支撑板 11，支撑板两侧均设有抓取机构。支撑板与驱动轴连接，由于支撑板两侧均设置了抓取机构，不仅能够达到一个很好的平衡稳固效果，而且可以一次抓取两个物品，如一侧可以抓取待加工的产品，另一侧可以抓取已经加工完成的产品；这样两种产品随着驱动杆的旋转可以更换位置，从而将已经加工完成的产品。

所述抓取机构包括支撑块12和支撑块前、后端相对设置的夹持块13；所述支撑块内设有可推动夹持块伸缩的第一气缸。通过气缸使得前后的夹持块能够在支撑块内伸缩，以达到抓取物品的功能。

所述抓取机构包括底板14，底板底面设有可吸取工件的吸盘头15。通过设置吸盘头，以将物品吸住实现抓取的功能。

所述抓取机构为机械手夹爪。采用机械手夹爪，安装方便。

所述第二驱动装置包括安装在支撑片内的套管16，套管内设有第二气缸17，第二气缸的活塞杆与连接杆连接，连接杆底端连接有电机18；所述电机的驱动轴与工件夹持装置连接。电机可以连接减速器，伸出减速器外的驱动轴与抓取机构连接，通过气缸推动升降杆在套管内做上下运动，通过电机的旋转带动驱动轴旋转，间接带动工件夹持装置旋转。

所述升降杆上设有滑块，套管内壁设有与滑块配合使用的滑轨。通过滑轨以滑块的配合起到一个导向和移动稳定的作用。

所述位移板包括与基座连接的大半径端19和连接支撑板的小半径端20，大半径端与小半径端结合形成葫芦形。由于位移板的呈葫芦形，且与基座连接处的半径大，面积大承重能力强，安装后位移板更稳固，也不易发生晃动；由于小半径端连接支撑板，因此采用小半径重量轻，方便来回移动。

所述激光装置包括支板21和激光发生器22；所述支板上设有至少一条导向滑槽23；所述激光发生器通过Z轴驱动装置在支板上上下运动，激光发生器靠近传送机械手的一端设有空心的延伸杆24，延伸杆上连接有激光头25，该激光头底面安装有聚焦透镜。通过Z轴驱动装置调节激光发生器的高度，通过设置延伸杆，延长行程距离，利用激光头发射激光并通过聚焦透镜聚焦，使得激光光线集中。激光剥线的原理和凸透镜汇聚太阳光引燃火柴的原理基本一样；由激光发生器发出的激光经过一系列的处理，经透镜聚焦后将能量高度集中在一个很小的范围，漆包线的漆层会吸收激光能量迅速升温融化，从而露出铜线部分。

所述Z轴驱动装置为气缸。采用气缸，结构简单，安装方便，自动化高。

所述Z轴驱动装置包括设置在支板空腔内的齿条26，以及与齿条配合使用的齿轮27；所述齿轮与支板外侧连接的转盘28连接；所述齿条与激光发生器之间通过连接块29连接，该连接块包括与齿条连接的固定块以及能够贯穿导向滑槽并伸出支板外的导向块30。通过气缸驱动转盘旋转，以带动齿轮的旋转，间接使得齿条运动，带动与齿条连接的激光发生器再支板上上下移动；采用齿轮齿条的结构成本低；此处气缸驱动转盘旋转可以通过气缸的活塞端连接一齿条，齿条与齿轮啮合，齿轮与转盘连接，这样通过气缸的驱动带动齿条发生位移，从而带动齿轮旋转，齿轮旋转带动转盘转动。

步骤1：传送机械手抓取代加工产品放在凸台上；

步骤2：由激光装置发出的激光经过激光发生器的处理形成激光束；

步骤3：激光束在经透镜聚焦后将激光束集中形成光点；

步骤4：光点打在漆包线上，漆包线露出铜线部分；

步骤5：传送机械手在凸台上抓取加工好的产品后旋转放上待加工的产品；

步骤6：传送机械手移动到工作台的上用于放置加工好后产品的放置区，放上加工好的产品后，传送机械手旋转并移动到代加工产品区，重复步骤1。采用 co2激光对铜线的损伤很小；上锡时锡与铜线直接接触，避免上锡不完全的状况和传统的机械焊接相比，聚焦后的激光就像极细的无形刀具一般，将物体局部区域的表面逐点逐点的“烧”掉，它的特点在于不与工件接触，不产生机械挤压或机械应力，因此不会改变被加工物品的物理性能；激光加工使用的“刀具”是聚焦后的光点，不需要额外增添其它设备和材料，只要激光器能正常工作，就可以长时间连续加工；激光加工速度快，成本低。激光加工由计算机自动控制，生产时不需人为干预，能实现在生产线上对零部件进行高速、高效的自动化加工。自动激光剥线的工艺，是将漆包线表面的漆层去掉，留下铜线部分，不损伤铜线，同时加锡时焊锡直接跟铜线接触，使铜线完全被锡包住。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.激光剥线机，包括工作台，其特征在于，所述工作台一侧安装有激光装置，另一侧安装有传送机器手；所述传送机器手包括基座，基座上通过第一驱动装置连接可在水平平面内沿X轴方向或沿Y轴方向移动的支撑片，支撑片通过第二驱动装置连接可在垂直平面内旋转并上下运动的工件夹持装置。

2.根据权利要求1所述的激光剥线机，其特征在于，所述基座上安装有位移板，该位移板一端通过第三驱动装置与基座连接，另一端通过第一驱动装置连接支撑片。

3.根据权利要求1所述的激光剥线机，其特征在于，所述第一、第三驱动装置均采用电机。

4.根据权利要求1所述的激光剥线机，其特征在于，所述工件夹持装置包括可旋转并升降的驱动杆，驱动杆底端连接支撑板，支撑板两侧均设有抓取机构。

5.根据权利要求1所述的激光剥线机，其特征在于，所述抓取机构包括支撑块和支撑块前、后端相对设置的夹持块；所述支撑块内设有可推动夹持块伸缩的第一气缸。

6.根据权利要求1所述的激光剥线机，其特征在于，所述抓取机构包括底板，底板底面设有可吸取工件的吸盘头。

7.根据权利要求1所述的激光剥线机，其特征在于，所述第二驱动装置包括安装在支撑片内的套管，套管内设有第二气缸，第二气缸的活塞杆与连接杆连接，连接杆底端连接有电机；所述电机的驱动轴与工件夹持装置连接。

8.根据权利要求1所述的激光剥线机，其特征在于，所述激光装置包括支板和激光发生器；所述支板上设有至少一条导向滑槽；所述激光发生器通过Z轴驱动装置在支板上上下运动，激光发生器靠近传送机械手的一端设有延伸杆，延伸杆上连接有激光头，该激光头底面安装有聚焦透镜。

9.根据权利要求1所述的激光剥线机，其特征在于，所述Z轴驱动装置包括设置在支板空腔内的齿条，以及与齿条配合使用的齿轮；所述齿轮与支板外侧连接的转盘连接；所述齿条与激光发生器之间通过连接块连接，该连接块包括与齿条连接的固定块以及能够贯穿导向滑槽并伸出支板外的导向块。

10.激光剥线机和激光剥线机的剥线机方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：传送机械手抓取代加工产品放在凸台上；

步骤2：由激光装置发出的激光经过激光发生器的处理形成激光束；

步骤3：激光束在经透镜聚焦后将激光束集中形成光点；

步骤4：光点打在漆包线上，漆包线露出铜线部分；

步骤5：传送机械手在凸台上抓取加工好的产品后旋转放上待加工的产品；

步骤6：传送机械手移动到工作台的上用于放置加工好后产品的放置区，放上加工好的产品后，传送机械手旋转并移动到代加工产品区，重复步骤1。