CN108515252A - 一种连接器组件的焊接设备及其焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是一种连接器组件的焊接设备及其焊接方法，应用于连接器自动焊接领域，即利用高频焊接设备自动定位焊接连接器组件。包括控制系统、感应焊台、焊台固定夹具、感应焊接主机、工作台、步进电动机、高精度减速机和连接器固定夹具；所述的控制系统采用PLC可编程控制器和HMI触摸屏构成操作系统；所述的感应焊台包括高频焊接机和焊管组成，将感应焊台直接放置于焊台固定夹具进行固定；所述的焊台固定夹具将感应焊台放置于工作台进行固定，焊台固定夹具内装有弹簧卡扣，卡接式固定于工作台；所述的高精度减速机是一种动力传达机构，配合步进电动机达到实现X/Y两个方向的移动；所述的感应焊接主机包括有开关、功率和时间设置按钮。

Description

一种连接器组件的焊接设备及其焊接方法
技术领域
本发明涉及的是一种连接器组件的焊接设备及其焊接方法，应用于连接器自动焊接领域，即利用高频焊接设备自动定位焊接连接器组件。
背景技术
生产连接器的企业属于劳动密集型企业，为降低连接器的生产成本，提高产品的市场竞争力，各个生产电连接器的企业都在寻求自动化生产的生产模式，对于连接器的生产过程而言，其中的焊接加工是最复杂且最重要的工序。
现有连接器焊接的三处缺陷，其一是连接器体积小，各焊接端子之间的间距小，焊接难度大；其二是连接器需要人工对准焊接，因人工定位时间长而浪费人工，生产效率低；其三是人工焊接，容易存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种连接器组件的焊接设备及其焊接方法，本发明所要解决的技术问题是将本连接器固定夹具、焊台固定夹具是相对固定的，利用步进电机和高精度减速机进行相对移动，进行定位控制，实现焊接定位的技术问题，实现连接器自动焊接。并在控制器上设置焊接时间、旋转速度、旋转时间，进行精准焊接控制，解决焊接质量不高的技术问题。连接器组件的焊接设备是一种在工业生产上使用比较普遍的工业设备，具有较为广阔的应用前景。
一种连接器组件的焊接设备及其焊接方法是采取以下技术方案实现：
一种连接器组件的焊接设备包括控制系统、感应焊台、焊台固定夹具、感应焊接主机、工作台、步进电动机、高精度减速机和连接器固定夹具。
所述的控制系统采用PLC可编程控制器和HMI触摸屏构成操作系统，用于设计工位、行程的位移。HMI触摸屏采用市售的电容式触摸屏，利用人体电流感应进行工作，通过增加电容的电机，将屏幕划分区域，每个区域的电容模块都是独立工作的，屏幕可以检测出每块的触摸情况，实现多点触控。HMI触摸屏的触摸面板采用四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂覆有一层ITO（纳米铟锡金属氧化物）涂层，玻璃屏的最外层具有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层；玻璃屏的夹层的ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极；玻璃屏内层的ITO涂层作为屏层，用来保证工作环境。
所述的感应焊台包括高频焊接机和焊管，将感应焊台直接放置于焊台固定夹具进行固定。高频焊接机内设有低频交流电转变成高频交流电的电子线路，将从电网输入进来的低频交流电转变成高频交流电。高频电流加到感应线圈（即感应圈）后，利用电磁感应原理转换成高频磁场，并作用在处于磁场中的金属物体上；利用涡流效应，在金属物体中生成与磁场强度成正比的感生电流，此涡流受到集肤效应影响，频率越高，越集中于金属物体的表层。涡流在金属物体内流动时，会借助于内部所固有的电阻值，利用电流热效应原理生成热量。这种热量直接在物体内部生成的。感应线圈可以根据焊点特征进行设计。
所述的焊台固定夹具与工作台相对固定连接，焊台固定夹具通过焊台固定夹具内装有的弹簧卡扣与工作台相卡接，焊台固定夹具可根据需求调节高度。
所述的高精度减速机采用市售的高精度减速机，作为动力传达机构配合步进电动机达到实现X/Y两个方向的移动。
所述的感应焊接主机具有开关、功率和时间设置按钮，主要用来控制焊接的功率；在感应焊接主机内设有报警感应器，一旦焊接过程中出现问题，立即报警。
所述的连接器固定夹具通过调节高度将连接器、焊点、焊点上端线缆进行固定，保证整体无晃动和松动，且三者保持垂直。
一种连接器组件的焊接设备的焊接方法，包括如下步聚：
连接器组件自动焊接，可按实际生产需求，安排1个员工进行2个工位的操作。
1）将连接器放置于连接器固定夹具的卡槽内，将组件线缆卡入连接器固定夹具槽内；
2）根据工艺参数设定好焊接时间、传动速度和传动时间；
3）将感应焊接主机打开，设定好焊接温度，再打开控制系统的开关，连接器组件顺着控制系统、步进电机和高精度减速机，进行定点定时焊接连接器组件；
4）在控制系统启动开关打开后，能继续装配下一个连接器固定夹具，重复操作上述1）~3）的步骤，待控制系统自动暂停后，将焊接好的连接器组件从连接器固定夹具取下。
步骤2）中，根据不同的连接器型号，焊接时间可进行调整，焊接时间最低可设为2s；高频焊接机的感应电流为850A至900A；传动速度为50mm/s，工装移动精度达到0.01mm。
连接器自动焊接集成多个控制模块，在焊接倒计时启动的同时，能将连接器组件装配下一个固定夹具，节省等待时间，提高生产效率。控制系统中能保存多个模块，分别对应不同连接器的焊接焊接时间、传动速度、传动时间，但焊接时间结束后，控制系统自动暂停，提醒焊接结束，可以取出连接器固定夹具，装上另一个组装好的连接器组件的固定夹具。
连接器固定夹具能安装8个DIN型连接器或10个N型连接器，夹具上面部分用来加持连接器线缆组件以及焊点上端线缆100mm高度以外部分，避免焊接过程中线缆晃动。
连接器组件装上夹具后，点击“启动”，设备可自动与感应焊台连接，可根据传动步骤控制焊机的开关运行；感应焊台利用电磁感应原理将工频电源变换成特定频段电源从而进行锡丝加热，完成连接器组件焊接。
一种连接器组件的焊接设备及其焊接方法优点：
一种连接器组件的焊接设备及其焊接方法设计合理，结构紧凑，由整机采用一体化控制，在焊接倒计时启动的同时，可以将连接器组件装配下一个固定夹具，节省等待时间，提高生产效率。控制系统中可以保存多个模块，分别对应不同连接器的焊接焊接时间、传动速度、传动时间，但焊接时间结束后，控制系统自动暂停，提醒焊接结束，可以取出连接器固定夹具，装上另一个组装好的连接器组件的固定夹具。
通过本技术方法，解决焊接连接器定位、时间问题，保证连接器的焊接质量和焊接效率。可以控制焊接时长、锡量和温度，保证产品的稳定性，可以解决目前生产中，焊接关键点难以监控的问题。员工只需学会操作设备和装卸工装，不要求具备焊接技能。既降低了岗位技能要求，也在一定程度上降低了岗位工资水平。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是一种连接器组件的焊接设备结构示意图；
图2是一种连接器组件的焊接设备的焊台固定夹具的结构示意图；
图3是一种连接器组件的焊接设备的连接器固定夹具的结构示意图。
图中：1、控制系统，2、感应焊台，3、焊台固定夹具，4、感应焊接主机，5、工作台，6、步进电动机，7、高精度减速机，8、连接器固定夹具，8-1、卡槽，8-2、连接器固定夹具槽，9、连接器。
具体实施方式
参照附图1~3，一种连接器组件的焊接设备包括控制系统1、感应焊台2、焊台固定夹具3、感应焊接主机4、工作台5、步进电动机6、高精度减速机7和连接器固定夹具8。
所述的控制系统1采用PLC可编程控制器和HMI触摸屏构成操作系统，用于设计工位、行程的位移。
所述的感应焊台2包括高频焊接机和焊管，将感应焊台2直接放置于焊台固定夹具3进行固定。高频焊接机内设有低频交流电转变成高频交流电的电子线路，将从电网输入进来的低频交流电转变成高频交流电。高频电流加到感应线圈（即感应圈）后，利用电磁感应原理转换成高频磁场，并作用在处于磁场中的金属物体上；利用涡流效应，在金属物体中生成与磁场强度成正比的感生电流，此涡流受到集肤效应影响，频率越高，越集中于金属物体的表层。涡流在金属物体内流动时，会借助于内部所固有的电阻值，利用电流热效应原理生成热量。这种热量直接在物体内部生成的。感应线圈可以根据焊点特征进行设计。
所述的焊台固定夹具3与工作台5相对固定连接，焊台固定夹具3通过焊台固定夹具3内装有的弹簧卡扣与工作台5相卡接，焊台固定夹具3可根据需求调节高度。
所述的高精度减速机7采用市售的高精度减速机，作为动力传达机构配合步进电动机达到实现X/Y两个方向的移动。
所述的感应焊接主机4具有开关、功率和时间设置按钮，主要用来控制焊接的功率；在感应焊接主机4内设有报警感应器，一旦焊接过程中出现问题，立即报警。
所述的连接器固定夹具8通过调节高度将连接器、焊点、焊点上端线缆进行固定，保证整体无晃动和松动，且三者保持垂直。
一种连接器组件的焊接设备的焊接方法如下：
连接器组件自动焊接，可按实际生产需求，安排1个员工进行2个工位的操作。
将连接器9放置于连接器固定夹具8的卡槽8-1内，将组件线缆卡入连接器固定夹具槽8-2内。根据工艺参数设定好1的焊接时间、传动速度、传动时间。将感应焊接主机4打开，设定好焊接温度，再打开控制系统1的开关，连接器组件顺着控制系统1、步进电机6和高精度减速机7，进行定点定时焊接连接器组件。根据不同的连接器型号，焊接时间可进行调整，最低可设为2s，高频焊接机的感应电流为850A至900A，工装移动速度为50mm/s，工装移动精度达到0.01mm。
在控制系统1启动开关打开后，可继续装配下一个连接器固定夹具8，重复操作上述的步骤，待控制系统1自动暂停后，将焊接好的连接器组件从连接器固定夹具8取下。
连接器自动焊接集成多个控制模块，在焊接倒计时启动的同时，可以将连接器组件装配下一个固定夹具，节省等待时间，提高生产效率。控制系统中可以保存多个模块，分别对应不同连接器的焊接焊接时间、传动速度、传动时间，但焊接时间结束后，控制系统自动暂停，提醒焊接结束，可以取出连接器固定夹具，装上另一个组装好的连接器组件的固定夹具；
连接器组件装上夹具后，点击“启动”，设备可自动与感应焊台连接，根据传动步骤控制焊机的开关运行；感应焊台利用电磁感应原理将工频电源变换成特定频段电源从而进行锡丝加热，完成连接器组件焊接。
连接器固定夹具能安装8个DIN型连接器或10个N型连接器，连接器固定夹具上面部分用来加持连接器线缆组件以及焊点上端线缆100mm高度以外部分，避免焊接过程中线缆晃动。

Claims (9)

1.一种连接器组件的焊接设备，其特征在于：一种连接器组件的焊接设备包括控制系统、感应焊台、焊台固定夹具、感应焊接主机、工作台、步进电动机、高精度减速机和连接器固定夹具；
所述的控制系统采用PLC可编程控制器和HMI触摸屏构成操作系统，设计工位、行程的位移；
所述的感应焊台包括高频焊接机和焊管，将感应焊台直接放置于焊台固定夹具进行固定；所述的焊台固定夹具与工作台相对固定连接，焊台固定夹具通过焊台固定夹具内装有的弹簧卡扣与工作台相卡接，焊台固定夹具根据需求调节高度；
所述的高精度减速机；作为动力传达机构配合步进电动机达到实现X/Y两个方向的移动；
所述的感应焊接主机具有开关、功率和时间设置按钮，用来控制焊接的功率；在感应焊接主机内设有报警感应器，一旦焊接过程中出现问题，立即报警；
所述的连接器固定夹具通过调节高度将连接器、焊点、焊点上端线缆进行固定，保证整体无晃动和松动，且三者保持垂直。
2.根据权利要求1所述的一种连接器组件的焊接设备，其特征在于：所述HMI触摸屏采用电容式触摸屏，利用人体电流感应进行工作，通过增加电容的电机，将屏幕划分区域，每个区域的电容模块独立工作，屏幕能检测出每块的触摸情况，实现多点触控。
3.根据权利要求1所述的一种连接器组件的焊接设备，其特征在于：HMI触摸屏的触摸面板采用四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂覆有一层ITO涂层，玻璃屏的最外层具有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层；玻璃屏的夹层的ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极；玻璃屏内层的ITO涂层作为屏层，用来保证工作环境。
4.根据权利要求1所述的一种连接器组件的焊接设备，其特征在于：高频焊接机内设有一个低频交流电转变成高频交流电的电子线路，将从电网输入进来的低频交流电转变成高频交流电，高频电流加到感应线圈后，利用电磁感应原理转换成高频磁场，并作用在处于磁场中的金属物体上；利用涡流效应，在金属物体中生成与磁场强度成正比的感生电流，此涡流受到集肤效应影响，频率越高，越集中于金属物体的表层，涡流在金属物体内流动时，会借助于内部所固有的电阻值，利用电流热效应原理生成热量。
5.权利要求1所述的一种连接器组件的焊接设备的焊接方法，其特征在于，步聚如下：
连接器组件自动焊接，按实际生产需求，进行2个工位的操作；
1）将连接器放置于连接器固定夹具的卡槽内，将组件线缆卡入连接器固定夹具槽内；
2）根据工艺参数设定好焊接时间、传动速度和传动时间；
3）将感应焊接主机打开，设定好焊接温度，再打开控制系统的开关，连接器组件顺着控制系统、步进电机和高精度减速机，进行定点定时焊接连接器组件；
4）在控制系统启动开关打开后，能继续装配下一个连接器固定夹具，重复操作上述1）~3）的步骤，待控制系统自动暂停后，将焊接好的连接器组件从连接器固定夹具取下。
6.根据权利要求5所述的一种连接器组件的焊接设备的焊接方法，其特征在于：步骤2）中，根据不同的连接器型号，焊接时间进行调整，焊接时间最低可设为2s；高频焊接机的感应电流为850A至900A；传动速度为50mm/s，工装移动精度达到0.01mm。
7.根据权利要求5所述的一种连接器组件的焊接设备的焊接方法，其特征在于：所述连接器自动焊接集成多个控制模块，在焊接倒计时启动的同时，将连接器组件装配下一个固定夹具，节省等待时间，提高生产效率；控制系统中能保存多个模块，分别对应不同连接器的焊接焊接时间、传动速度、传动时间，但焊接时间结束后，控制系统自动暂停，提醒焊接结束，可以取出连接器固定夹具，装上另一个组装好的连接器组件的固定夹具。
8.根据权利要求5所述的一种连接器组件的焊接设备的焊接方法，其特征在于：连接器固定夹具能安装8个DIN型连接器或10个N型连接器，夹具上面部分用来加持连接器线缆组件以及焊点上端线缆100mm高度以外部分，避免焊接过程中线缆晃动。
9.根据权利要求5所述的一种连接器组件的焊接设备的焊接方法，其特征在于：步骤3）中，连接器组件装上夹具后，点击“启动”，设备自动与感应焊台连接，根据传动步骤控制焊机的开关运行；感应焊台利用电磁感应原理将工频电源变换成特定频段电源从而进行锡丝加热，完成连接器组件焊接。
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