CN108672873B - 一种触刀全自动钎焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触刀全自动钎焊接设备，包括在台面上设置有焊接机构，围绕焊接机构配置有相应的执行机构，即一工位设置有触刀上料机构；二工位设置有焊片上料机构；三工位设置有触点上料机构；四工位设置有出料机械手及料箱；焊接机构的结构是，包括门式的U型架，在U型架上部设置有下压单元，下压单元下部安装有上电极组件；在U型架下部设置有悬浮的支撑单元。本发明的装置，通过四级生热、四级柔性加压、无缝隙加压贴合与自动上料四大机构，实现了触刀与触点的全自动钎焊接，焊接质量稳定，工作效率高，设备成本低。

Description

一种触刀全自动钎焊接设备

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，涉及一种触刀全自动钎焊接设备。

背景技术

目前，框架式断路器触刀是由触点与板式的触刀组成，手工将触刀和触点与简易夹具固定连接后，再手工添加焊片、焊剂、使用电阻点焊焊接，得到的焊接产品一致性差，关键焊接尺寸难以保证，触点或触刀定位性差，存在翘边、触刀偏移、焊接塌陷、表面不光滑、融合性差、变色、组件变形等质量问题。易造成触刀的触点焊接高度和圆弧状触点的塌陷，造成不同触刀组成的触刀系统间烧损情况不同，从而导致触刀系统工作不稳定，可靠性差、焊接质量波动大，效率低；同时，简易夹具无法兼容多种规格的触刀系统。

现有的框架式断路器触刀焊接装置采用上电极和下电极对应安装，并对板式触刀和弧形触点进行硬直对压通电加热电阻钎焊接，此种焊接方式对于厚度较薄，焊接面窄、宽窄比巨大、形状复杂，触刀重量太重的情况，无法实现自动上料，还存在以下不足：1)触刀与触点没有限位，易造成触刀和触点连接处的变形凸出和错位；2)特别对于难焊的铜银件电阻钎焊，融化的焊料易被挤出，钎着率降低或焊接被挤死及虚焊，使焊接失败。3)焊片和焊剂添加量和位置不一致、不到位，导致牢固度不达标；焊片和焊剂添加量和位置过头，造成焊片和焊剂伸出触刀的焊料及毛刺等，需要后续工序处理。4)手工添加焊片、焊剂，焊剂使用碳棒加热、感应加热，产品和设备污染严重，焊接完成后将产品放入水中冷却，采用酸洗和打磨处理表面工序，生产效率极低，加工成本高。

经检索，到目前为止，还未有成功的针对框架式断路器触刀与触点的全自动焊接设备应用及专利申请。

发明内容

本发明的目的是提供一种触刀全自动钎焊接设备，解决了现有半自动手工焊接方式，焊接质量波动大，效率低，可靠性差，无法兼容多种规格触刀系统的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种触刀全自动钎焊接设备，包括在台面上设置有焊接机构，围绕焊接机构配置有相应的执行机构，即一工位设置有触刀上料机构；二工位设置有焊片上料机构；三工位设置有触点上料机构；四工位设置有出料机械手及料箱；

焊接机构的结构是，包括门式的U型架，在U型架上部设置有下压单元，下压单元下部安装有上电极组件；在U型架下部设置有悬浮的支撑单元。

本发明的触刀全自动钎焊接设备，其特征还在于：

所述的U型架的结构是，包括一体连接的上板、两侧立柱和底板，上板上设置有活塞杆通孔及缸体固定螺丝孔，上板朝下设置开口槽二；底板后端设置开口槽一，底板上表面左右两边均设置有一组孔二，底板中部上表面设置有导电液槽，导电液槽中设置有导电液；导电液槽下方连接有铜排一；导电液槽的前后边沿开有孔一。

所述的下压单元的结构是，包括固定在U型架上板上端面的下压气缸，下压气缸的活塞杆端头向下通过活性接头与组合件连接，组合件向下与L型支撑架连接，L型支撑架滑动设置在双直线滑轨中，双直线滑轨固定在L型板架上，L型板架固定在U型架中；L型支撑架下端面通过绝缘板及隔热板与上电极座连接，上电极座的背面设有铜排二，上电极座中安装有液体电极及上电极。

所述上电极座的结构是，包括导电排，导电排上设置进水接头和出水接头，导电排的后端通过导电编织线与变压器连接；绝缘板设置在导电排上端面；导电排前端面的V型燕尾轨与V型燕尾座前端的燕尾槽卡位连接，V型燕尾座正面安装有固定板一；V型燕尾座后端的一对T型槽与下连接座的一对T型轨卡位连接；V型燕尾座与下连接座连接处安装有固定板三；

在下连接座的半圆槽二中安装有上电极，上电极中部向下伸出固定套的矩形通槽，固定套向上与下连接座固定连接，下连接座与上电极连接处安装有固定板二；下连接座的轴孔中安装有转轴，转轴上套装有上电极，固定板二压在上电极外立面，在半圆槽二与上电极之间的圆弧间隙中灌注有液体电极，矩形通槽设有密封垫；在下连接座的孔四中插装有导向柱。

所述上电极单一结构是，主体为半圆板，半圆板下端为凸台四，凸台四下端倒斜面端头为凹弧面一，凹弧面一与触点弧面吻合；凸台四两边固定有碳石墨板；半圆板中间开有转动孔，半圆板邻近转动孔向上开有U型卡位槽。

所述的上电极的复合结构是，包括碳石墨材质的内电极和外电极，外电极正面竖直开有U型槽三，U型槽三下沿为内弧面，内电极下端设置与触点弧面吻合的凸弧面，内弧面与凸弧面曲率形状吻合，内电极卡装在外电极的U型槽三内；外电极下部伸出凸台前端为倒斜面，外电极下端面为凹弧面二。

所述的支撑单元的结构是，包括上下一体连接的电极夹具和缓冲架，

其中，电极夹具的主体为U型基座，U型基座两边为主板和限位板，主板和限位板之间为空间槽；主板外侧设置有驱动板，驱动板中固定有U型校正板、压杆一和压杆二，U型校正板、压杆一和压杆二同时穿过主板对应的通孔，驱动板外端与气缸一传动连接；限位板呈L型形状，其上端面设置有双凸块，其中一个凸块正对上凸台与触点的焊接处；限位板的L型形状空间中镶嵌有发热体，发热体采用导电的石墨，发热体的上方设置调整板，调整板中设置多个方槽和圆孔通有石墨导电液。

所述缓冲架结构是，包括固定在U型基座下表面的T型底板，T型底板向下与主基板固定，主基板向下通过竖直导电板与下导电板一体连接，主基板沿转动方向前后两边下方对称设有一对侧板，每个侧板中窜有一对滑杆，四个滑杆的上端分别串在主基板四角的光孔中，四个滑杆的下端固定在U型槽板二上的四个固定孔中，U型槽板二前后外沿分别设有一个悬挂板，该对悬挂板固定在导电液槽前后边沿的孔一上，下导电板浸泡在导电液槽中；

在一对侧板内侧面对称设有竖直的直线导轨，每个直线导轨中设置有一个绝缘滑块，两个绝缘滑块与所在的直线导轨组成一对直线滑动副，两个绝缘滑块分别固定在竖直导电板前后侧面，每个绝缘滑块向下与U型槽板二之间设有一个弹簧。

所述触刀上料机构结构是，包括振盘，振盘出口与直振连通，直振轨道面与触刀下愣边形状相吻合，直振设置与触刀尾部形状吻合的倾斜面；振盘螺旋轨道及出口的内圈设置有圆弧挡圈，沿振盘螺旋轨道设置有多个气吹管一与气吹管二，振盘出口的外圈与邻近直振处设置气吹管三；

在支架一中间悬挂有上料机械手，上料机械手正对直振轨道出料口，在支架一上端固定有四轴的下料机械手。

所述的上料机械手的结构是，包括送料架和U型槽架，送料架安装在滑轨副一上，滑轨副一固定在U型支架上板面，送料架与无杆气缸驱动连接，送料架带着触刀前伸进入U型槽架中，无杆气缸固定在U型支架的下板面，U型支架固定在支架一中上部；

送料架的结构是，包括一体固定的挡板、V字型槽和支撑板；挡板中竖直均布三个台阶型弹簧轴孔，每个弹簧轴孔中装有一个弹簧滑轴，挡板底部水平开有与无杆气缸连接的螺钉孔；V字型槽的一边斜面与挡板上端面相邻，V字型槽的另一边斜面与支撑板上端面的凹凸U型槽相邻，凹凸U型槽上端面形状依次为半圆槽一、斜面、凸台一、凸台二、U型槽一、凸台三、V字型挡块；

U型槽架的结构是，包括并排竖直设置的右板与左板，左板比右板后端短，右板与左板通过开口槽挡板固定为一体，右板与左板之间后半段的空间称为U字型有底槽，右板与左板之间前半段的空间称为开口通槽，送料架设置在右板与左板之间的空间中；左板前斜面上设有U型槽二，右板上依次开有进料槽、U槽一、U槽二、L型端，U槽一与U槽二之间为凸挡板一，U槽二与L型端之间为凸挡板二，U型槽二与U槽一左右位置正对。

本发明的有益效果是，给触点、焊片、触刀增设焊接槽、台阶状底面、底面增设花纹，通过采用触点、触刀、焊片的自动上料与一次性小电流、低压力、短时间焊接方式，替代现有手工上料与大电流、长时间、高压力的多次焊接，提高了效率和焊接一次性焊透率，节约了能耗与成本，极大延长了电极寿命。四级生热、四级柔性加压、无缝隙加压贴合与自动上料四大机构，使得加压速度快，不改变产品外形，适应不同平面与曲面的产品加压，冷加压与热加压对产品和电极无型变无磨损，防止高速加热的焊接飞溅，兼容任何圆弧曲面的触点；传输热量大、电极不变形寿命长、产热需要电流小、时间短，消除了虚焊漏焊；生产效率提高18-22倍，每分钟焊接25-55只，产品质量一次合格率100％，电流和压力消耗下降80-90％，电极寿命增长18-25倍，兼容多种规格产品的焊接，设备成本大幅下降。

附图说明

图1是本发明的焊接成品的结构示意图；

图2是本发明的全自动钎焊接设备整体结构示意图；

图3是本发明中的焊接机构2的结构示意图；

图4是本发明中的U型架7的结构示意图；

图5a是本发明中的上电极座16的结构示意图；

图5b是本发明中的上电极17的单一结构示意图；

图5c是本发明中的上电极17的复合结构示意图；

图6是本发明中的电极夹具70的结构示意图；

图7是本发明中的触刀上料机构3的总装示意图；

图8是本发明中的上料机械手245的结构示意图；

图9是本发明中的直振43的滑轨表面形状示意图；

图10是本发明中的触点上料机构4的结构示意图；

图11是本发明中的焊片上料机构5的结构示意图；

图12是本发明中的焊片上料机构5的背面局部示意图。

图中，1.台面，2.焊接机构，3.触刀上料机构，4.触点上料机构，5.焊片上料机构，6.料箱，7.U型架，8.下压气缸，11.组合件，12.双直线滑轨，13.L型支撑架，15.L型板架，16.上电极座，17.上电极，18.平台，19.铜排一，20.开口槽一，21.开口槽二，22.导电液槽，23.孔一，24.孔二，25.开口槽三，26.斜面槽轨，27.斜面圆弧轨，28.斜面轨，29.平台轨，30.凸台轨一，31.梯形槽轨，32.凸台轨二，33.槽轨，35.送料架，36.U型支架，37.滑轨副一，38.压爪，39.旋转气缸，40.夹爪气缸，42.振盘，43.直振，44.支架一，45.U型槽板一，46.竖直移动气缸，47.无杆气缸，48.三滑杆气缸，49.开口通槽，50.U型槽架，51.弹簧滑轴，52.弹簧轴孔，53.挡板，54.V字型槽，55.半圆槽一，56.斜槽，57.斜面，58.凸台一，59.凸台二，60.U型槽一，61.凸台三，62.V字型挡块，63.支撑板，65.下导电板，66.竖直导电板，67.调整板，68.发热体，69.限位板，70.电极夹具，71.T型底板，72.主基板，73.滑杆，74.固定孔，75.悬挂板，76.U型槽板二，77.缓冲架，78.U型基座，79.绝缘滑块，81.弹簧，82.侧板，83.气缸一，84.驱动板，85.U型校正板，86.压杆一，87.压杆二，88.右板，89.左板，90.U型槽二，91.凸挡板一，92.进料槽，93.U字型有底槽，94.开口槽挡板，95.U槽一，96.U槽二，97.凸挡板二，98.L型端，111.料斗，112.振料盘，113.电缸，114.滑轨副二，115.竖直气缸，116.平移气缸，117.夹爪，118.支撑柱，119.上台阶，120.长U型直轨，121.横推单元，122.L型推杆一，123.送料槽，125.上移气缸，126.L型推杆二，127.传感器一，128.传感器二，129.短U型直轨，130.立架，131.下压单元，132.支撑单元，133.上电极组件，136.传感器三，172.支架二，173.支架三，174.立板二，176.挤压校平轮，177.校正槽，178.压板，179.滚轮一，180.牵引轮一，181.电机一，182.滚轮二，183.双滑杆气缸，184.U型架，185.牵引轮二，186.电机二，187.滚轮三，188.举升气缸，189.定长组件，190.气缸二，191.连杆切刀，192.半圆运输板，193.储存台阶，194.传感器四，195.支架四，199.料卷，200.传感器五，201.编码表盘，202.调整规，203.焊带，227.凸台四，228.转动孔，229.U型卡位槽，230.触刀，231.支撑孔，232.触点，233.上凸台，234.后槽，235.下凸台，236.前槽，240.圆弧挡圈，241.气吹管一，242.气吹管二，243.气吹管三，244.下料机械手，245.上料机械手，253.输料组件，255.移运机械手，256.双滑杆气缸，260.固定板一，261.孔三，262.导电排，263.V型燕尾座，264.下连接座，265.固定板二，266.固定板三，267.进水接头，268.出水接头，269.圆弧间隙，270.轴孔，271.孔四，272.孔五，273.燕尾槽，274.T型槽，275.半圆槽二，276.固定套，277.矩形通槽，278.V型燕尾轨，279.转轴，283.液体电极，284.输送组件，285.切割架，286.半圆板，287.T型轨，288.凹弧面一，289.绝缘板，290.碳石墨板，300.内电极，301.外电极，302.U型槽三，303.内弧面，304.凹弧面二，305.凸弧面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1，本发明的焊接主体是触刀230，触刀230前段上表面为梯形的上凸台233；触刀230前段下表面最前端为弯钩，从弯钩向内依次设有前槽236、下凸台235和后槽234，后槽234与上凸台233位置上下相对，触刀230的后段向下弯折，在触刀230中后部横向开有支撑孔231。上凸台233为梯形凸台，顶面设有深度小于1.5mm的四方槽，用于装配触点232的底端面、焊片及焊剂(触刀230上凸台233中增设四方槽是本申请的创新点)。

本发明的目的就是在上凸台233顶面的四方槽中焊接一个触点232，采用自动焊接与自动组装替代手工组装与手工焊接，在触刀230上凸台233上依次从上往下自动滴焊剂、自动添加触点，采用四级柔性缓冲加压、四级生热实施钎焊，保持触点触刀不变形不变色，实现全焊缝的电阻钎焊，得到框架断路器成品。

参照图2，本发明的整体结构是，包括在台面1上设置有焊接机构2，围绕焊接机构2呈F字形状配置有相应的执行机构，即一工位设置有触刀上料机构3(包含上料机械手245)；二工位设置有焊片上料机构5；三工位设置有触点上料机构4；四工位设置有出料机械手244及料箱6，料箱6被分隔为合格品料箱及不合格品料箱；

参照图3、图4，焊接机构2的结构是，包括门式的U型架7，在U型架7上部设置有下压单元131，下压单元131下部安装有上电极组件133；在U型架7下部设置有悬浮的支撑单元132；

U型架7的结构是，包括一体连接的上板、两侧立柱和底板，上板上设置有活塞杆通孔及缸体固定螺丝孔(用于安装下压气缸8)，上板朝下设置开口槽二21(用于下压单元131与支撑单元132的部件安装调试操作空间)；底板后端设置开口槽一20(用于安装焊片上料机构5)，底板上表面左右两边均设置有一组孔二24(用于底板向下与台面1的固定)，底板中部上表面设置有导电液槽22，导电液槽22中的导电液按照水与石墨质量比1：9配制，称为第四级生热；导电液槽22下方连接有铜排一19；导电液槽22的前后边沿开有孔一23(用于缓冲架77前后两边的支板75的固定)，相邻导电液槽22设置有开口槽三25(支撑柱118与上台阶119伸进开口槽三25)。

参照图3，下压单元131的结构是，包括固定在U型架7上板上端面的下压气缸8，下压气缸8的活塞杆端头向下通过活性接头与组合件11连接，组合件11采用连接轴套装缓冲弹簧的组合结构，组合件11向下与L型支撑架13连接，L型支撑架13滑动设置在双直线滑轨12中，双直线滑轨12固定在L型板架15上，L型板架15固定在U型架7中；L型支撑架13下端面通过绝缘板289及隔热板与上电极座16连接，上电极座16的背面设有铜排二，上电极座16中安装有液体电极283及上电极17，液体电极283及上电极17一起称为上电极组件133。

参照图5a，上电极座16的结构是，包括L型的导电排262，导电排262上设置冷却水的进水接头267和出水接头268，导电排262的后端通过导电编织线与变压器连接实现供电；绝缘板289设置在导电排262上端面；导电排262前端面的V型燕尾轨278与V型燕尾座263前端的燕尾槽273卡位连接，V型燕尾座263正面安装有固定板一260；V型燕尾座263后端的一对T型槽274与下连接座264的一对T型轨287卡位连接；V型燕尾座263与下连接座264连接处安装有固定板三266；

在下连接座264的半圆槽二275中安装有上电极17，上电极17中部向下伸出固定套276的矩形通槽277，固定套276向上与下连接座264固定连接，下连接座264与上电极17连接处安装有固定板二265；下连接座264的轴孔270中安装有转轴279，转轴279上套装有上电极17，上电极17可沿转轴279转动，固定板二265压在上电极17外立面，在半圆槽二275与上电极17之间的圆弧间隙269中灌注有液体电极283，通过固定套276和固定板二265实现密封，矩形通槽277设有软质耐磨的密封垫，防止液体电极283的下泄；在下连接座264的孔四271中插装有导向柱(未显示)，上电极17的U型卡位槽229可沿导向柱移动；固定板二265通过孔三261安装有固定；冷却水通过孔五272导入。

参照图5b，上电极17的单一结构是，主体为半圆板286，半圆板286下端为凸台四227，凸台四227下端倒斜面端头为凹弧面一288，凹弧面一288与触点232弧面吻合；凸台四227两边固定有碳石墨板290；半圆板286中间开有转动孔228，半圆板286邻近转动孔228向上开有U型卡位槽229。

参照图5c，上电极17的复合结构是，包括碳石墨材质的内电极300和外电极301，外电极301正面竖直开有U型槽三302，U型槽三302下沿为内弧面303，内电极300下端设置与触点232弧面吻合的凸弧面305，内弧面303与凸弧面305曲率形状吻合，内电极300卡装在外电极301的U型槽三302内；外电极301下部伸出凸台前端为倒斜面，外电极301下端面为凹弧面二304，内弧面303的弧面与凹弧面二304焊接弧面曲率与形状相同设置，内弧面303弧面最低点与凹弧面二304的圆弧最高点相临距离最近。

液体电极283由水和石墨粉按照1：9比例配制，液体电极283通过轴孔270或孔四271导入，驱动对压半圆板286或外电极301上端的外圆弧，使上电极17绕转轴279旋转，并沿导向柱上下滑动，使凹弧面一288或凹弧面二304与不同差异的触点232的外曲面达到自然找正，自然无缝隙加压贴合，液体电极283在圆弧间隙269中无缝隙加压贴合导电产热。

参照图3、图6，支撑单元132的结构是，包括上下一体连接的电极夹具70和缓冲架77，

其中，电极夹具70的主体为U型基座78，U型基座78两边为主板和限位板69，主板和限位板69之间为空间槽(该空间槽用于送料架35送进触刀)；主板外侧设置有驱动板84，驱动板84中固定有U型校正板85(用于限位触点相对触刀的横向偏移)、压杆一86(用于顶紧触刀)和圆柱形的压杆二87(穿过触刀的支撑孔231)，U型校正板85、压杆一86和压杆二87同时穿过主板对应的通孔，驱动板84外端与气缸一83传动连接，气缸一83带动驱动板84同时驱动U型校正板85、压杆一86和压杆二87动作，用于顶紧触刀230及校正触点232；限位板69呈L型形状，其上端面设置有双凸块，其中一个凸块正对上凸台233与触点232的焊接处外侧，限制触点和触刀的变形及焊剂的外溢；限位板69的L型形状空间中镶嵌有发热体68，发热体68采用导电的石墨，发热体68的上方设置调整板67，送料架35带着触刀230伸进空间槽到位后搭接在调整板67上并且与发热体68紧密接触，调整板67中设置多个方槽和圆孔通有石墨导电液(石墨导电液由水与石墨质量比为1：9配制而成)，开启和关闭方槽和圆孔中的石墨导电液即可调节发热体68的发热量，以便适应不同规格触点232与触刀230的加热需求；发热体68是第三级生热，调整板67和发热体68一起称为下电极组件。

缓冲架77的结构是，包括固定在U型基座78下表面的T型底板71，T型底板71向下与主基板72固定，主基板72向下通过竖直导电板66与T型的下导电板65一体连接，主基板72沿转动方向前后两边下方对称设有一对侧板82，每个侧板82中窜有一对滑杆73，四个滑杆73的上端分别串在主基板72四角的光孔中，四个滑杆73的下端固定在U型槽板二76上的四个固定孔74中，U型槽板二76前后外沿分别设有一个悬挂板75，该对悬挂板75固定在导电液槽22前后边沿的孔一23上，使得下导电板65浸泡在导电液槽22中完成导热；

在一对侧板82内侧面对称设有竖直的直线导轨，每个直线导轨中设置有一个绝缘滑块79，两个绝缘滑块79与所在的直线导轨组成一对直线滑动副，两个绝缘滑块79分别固定在竖直导电板66前后侧面，每个绝缘滑块79向下与U型槽板二76之间设有一个弹簧81；在上电极组件133与下电极组件对电极夹具70中的触点232与触刀230上下施压时，弹簧81起到缓冲作用，防止焊接及对压压力对触点触刀造成的加工变形。

综上所述，焊接机构2中包含了四级生热和四级柔性加压，因此称为产热浮动的焊接方式。四级生热具体是，一级生热是圆弧间隙269中的液体电极283，二级生热是上电极17中的碳石墨组合(内电极300镶嵌于T型外电极301)，三级生热是碳石墨的发热体68，四级生热是导电液槽22的石墨导电液。四级柔性加压具体是，一级柔性加压是下压气缸8驱动的组合件11，二级柔性加压是液体电极283对圆弧板286的加压，三级柔性加压是缓冲架77中的弹簧81，四级柔性加压是导电液槽22中的石墨导电液。

参照图7，触刀上料机构3的结构是，包括固定在平台18上的振盘42，振盘42出口与直振43连通，直振43轨道面与触刀230下愣边形状相吻合，直振43设置与触刀230尾部形状吻合的倾斜面，便于触刀230的振送；振盘42螺旋轨道及出口的内圈设置有圆弧挡圈240，沿振盘42螺旋轨道设置有多个气吹管一241与气吹管二242(使从振盘42出来的触刀230连续站立排列和排序，使触刀230顺利进入直振43)，振盘42出口的外圈与邻近直振43处设置阻挡触刀230的气吹管三243，使触刀230紧贴直振43倾斜轨道，并防止触刀230沿振盘42螺旋轨道回转，当直振43中的触刀230接近满料时，气吹管三243被触刀230阻挡，触刀230沿振盘42螺旋轨道循环；当直振43中的触刀230满料时振盘42停机；在支架一44中间悬挂有上料机械手245，上料机械手245正对直振43轨道出料口(用于将当前触刀230移送到电极夹具70中、对直振43中后续的触刀230的隔料)，上料机械手245既作为触刀230的隔料上料夹具，又作为触刀230的定位锁位，还可作为主要导电的焊接电极；在支架一44上端固定有四轴的下料机械手244，下料机械手244用于焊接成品的下料；

上料机械手245的结构是，包括送料架35和U型槽架50，送料架35安装在滑轨副一37上，滑轨副一37固定在U型支架36上板面，送料架35与双行程的无杆气缸47驱动连接，送料架35带着触刀230前伸进入U型槽架50中，无杆气缸47固定在U型支架36的下板面，U型支架36固定在支架一44中上部；

参照图8，送料架35的结构是，包括一体固定的挡板53、V字型槽54和支撑板63；挡板53中竖直均布三个台阶型弹簧轴孔52，每个弹簧轴孔52中装有一个弹簧滑轴51，挡板53底部水平开有与无杆气缸47连接的螺钉孔；V字型槽54的一边斜面与挡板53上端面相邻，V字型槽54的另一边斜面与支撑板63上端面的凹凸U型槽相邻，凹凸U型槽上端面形状依次为半圆槽一55、斜面57、凸台一58、凸台二59、U型槽一60、凸台三61、V字型挡块62，靠近半圆槽一55的V字型槽54的另一边斜面下边开有斜槽56(送料架35复位时的停止位置，斜槽56是受到U型槽架50开口槽挡板94的限位)；

U型槽架50的结构是，包括并排竖直设置的右板88与左板89，左板89比右板88后端短，右板88与左板89通过开口槽挡板94固定为一体，右板88与左板89之间后半段的空间称为U字型有底槽93，右板88与左板89之间前半段的空间称为开口通槽49，送料架35设置在右板88与左板89之间的空间中；左板89前斜面上设有U型槽二90，右板88上依次开有进料槽92、U槽一95、U槽二96、L型端98，U槽一95与U槽二96之间为凸挡板一91，U槽二96与L型端98之间为凸挡板二97，U型槽二90与U槽一95左右位置正对(用于下料机械手244压爪38的伸入和退出触刀230时的下料用)；

无杆气缸47驱动送料架35沿滑轨副一37及U型槽架50滑动前进，将触刀230由直振43出口，送进U型槽架50的进料槽92中，再移送到电极夹具70的U型基座78中，待焊片和触点232移送到触刀230的上凸台233四方槽后，气缸83驱动U型校正板85、压杆86、压杆87压紧触刀230和触点232。

参照图9，直振43的轨道面形状与触刀230下愣边形状相吻合，从低端到高端依次为斜面槽轨26、斜面圆弧轨27、斜面轨28、平台轨29、凸台轨一30、梯形槽轨31、凸台轨二32、槽轨33，以便触刀230顺利滑动振送。

直振43出料口的触刀230振送到进料槽92，进入U字型有底槽93中，无杆气缸47驱动送料架35带动触刀230，触刀230向前经过开口通槽49进入电极夹具70的U型基座78中，送料架35的挡板53阻挡直振43后续的触刀230，气缸83驱动固定板84上的压杆87窜进触刀230支撑孔231，压杆86将触刀230与挡板69压紧，触刀230被夹紧在电极夹具70与送料架35上，焊接机构2实施焊接，焊接完成后，电极夹具70松开触刀，送料架35回退到直振43轨道出口，重复下一循环。

下料机械手244的结构是，包括在支架一44上端固定有U型槽板一45，U型槽板一45中水平安装有双行程的三滑杆气缸48，三滑杆气缸48缸体上设有竖直移动气缸46，竖直移动气缸46的活塞杆端头向下连接有旋转气缸39，旋转气缸39活塞杆端头安装有压爪38，压爪38另与夹爪气缸40连接，夹爪气缸40杆端头设置有夹紧触刀230的夹手，压爪38安装有L型勾手；L型勾手是在夹手夹紧触刀230时，勾住触刀230支撑孔231下的U型槽和U型槽槽架50上的U型槽二90，勾住扶持触刀230。当传感器(图中未表)检测到成品合格或不合格时，竖直移动气缸46活塞杆下移，夹爪气缸40控制夹手抓紧触刀230，然后竖直移动气缸46活塞杆上移，竖直移动气缸46横移到料箱6上方，使得成品对正料箱6，竖直移动气缸46活塞杆重新下移，夹爪气缸40控制夹手松开触刀230到料箱6中的合格或不合格箱内。

参照图10，触点上料机构4的结构是，触点上料组件包括输料组件253(用于振送触点232)、横推单元121(长U型直轨120中的触点232振送到送料槽123后，换向推送到短U型直轨129)、纵推单元(将触点232推送到短U型直轨129的前端，即触点检测单元的上方)、触点检测单元(触点232被上料到电极夹具70前检测触点232并举升触点232)、转运的移运机械手255(将举升的触点232夹取装入电极夹具70)五部分；

输料组件253的结构是，包括依次对接的料斗111、振料盘112及长U型直轨120；长U型直轨120出口垂直对接有送料槽123；

横推单元121的结构是，包括短U型直轨129，短U型直轨129与长U型直轨120平行设置，并且短U型直轨129与送料槽123前端出口连通，送料槽123后端设置有L型推杆一122，L型推杆一122所属的驱动气缸固定在上台阶119，上台阶119设置在支撑柱118上；L型推杆一122沿送料槽123前伸，将长U型直轨120出口的触点232推送到短U型直轨129中；

纵推单元包括双滑杆气缸256，双滑杆气缸256杆头设有直线推杆，直线推杆位于短U型直轨129的后端，用于前推触点232；

触点检测单元包括上移气缸125，上移气缸125的缸体固定在上台阶119的下层，上移气缸125活塞杆向上与L型推杆二126传动连接，L型推杆二126上表面台阶中设置喷胶口，L型推杆二126上表面与短U型直轨129直线槽出口对接，L型推杆一122推送的触点沿短U型直轨129到达L型推杆二126上表面台阶上，L型推杆二126上的喷胶口正对触点232的底面喷胶；在L型推杆二126外侧正对L型推杆二126上表面台阶设有传感器二128(检测触点232的有无)，在L型推杆二126预定举升高度设有传感器一127(检测举升高度位置有无L型推杆二126)，传感器一127固定在立架130上；

移运机械手255的结构是，包括固定在立架130上的电缸113和滑轨副二114，滑轨副二114中的L型支架与电缸113传动连接，L型支架安装有竖直气缸115，竖直气缸115活塞杆下端头安装有平移气缸116，平移气缸116活塞杆端头安装有夹爪117，夹爪117设置有自己的夹手气缸；该四个气缸共同协作，夹爪117先从L型推杆二126上表面台阶夹取触点，再将触点前移送至电极夹具70中触刀230的上凸台233上。

参照图11、图12，焊片上料机构5的结构是，包括校正绕行单元和步进切送单元；校正绕行单元设置在支架二172上垂直固定的立板二174上，步进切送单元固定在支架三173上，支架三173的背面设置支架四195；

校正绕行单元的结构是，在立板二174上部设有料卷199，沿料卷199引出的焊带203走料路线上，依次设有一对挤压校平轮176、传感器三136、倾斜的校正槽177(校正槽177开口扣接有压板178)、滚轮一179、间隙对压的牵引轮一180(牵引轮一180与电机一181驱动连接)、以及滚轮二182，然后，焊带203进入步进切送单元；

步进切送单元的结构是，在支架三173上安装有输送组件284及定长组件189；输送组件284的结构是，按焊带203走料路线，依次设有U型架184、切割架285及一对半圆运输板192，U型架184的焊带通道中设有间隙接触的牵引轮二185与滚轮三187(牵引轮二185与电机二186驱动连接，用于焊带203的牵引及二次校平)，切割架285中设有前后通透的四方槽，垂直该四方槽的横向切口设有连杆切刀191，连杆切刀191与气缸二190驱动连接，用于将焊带剪切为焊片；该四方槽出料端连通有扣接的一对半圆运输板192，位于下部的一个半圆运输板192出料端头设有储存台阶193，用于临时放置即将送入触刀的焊片，正对储存台阶193设有检测焊片有无的传感器四194，传感器四194固定在支架四195上；U型架184与双滑杆气缸183驱动连接可水平移动，双滑杆气缸183设在举升气缸188上，举升气缸188固定在支架三173上；

定长组件189设在输送组件284的背面，包括圆弧状间隔槽分布的编码表盘201，编码表盘201与电机二186传动连接，正对圆弧状间隔槽设有传感器五200，在编码表盘201下方配置有调整规202。

本发明上述的所有动作部件均与总控制器连接，按照预定程序，协调配合，共同完成触刀230与触点232的焊接。

本发明装置的工作过程是：

1)振盘42中的触刀230被振送到直振43入口，圆弧挡圈240上的多个气吹管一241和气吹管二242对触刀230吹气，使触刀230保持直立沿直振43振送到送料架35，无杆气缸47驱动送料架35将触刀230伸出移送到V字型槽54中；挡板53对直振43中后续的触刀230阻挡，当V字型槽54上有触刀230时，无杆气缸47驱动触刀230进入电极夹具70的U型基座78上，由电极夹具70夹紧，

2)焊片上料机构5将焊片送到电极夹具70中的触刀230上凸台233的四方槽中；

3)触点上料机构4将触点232送到电极夹具70中的触刀230上凸台233四方槽中的焊片上；

4)焊接机构2启动，其中的四级柔性加压和四级生热部件同时工作，上下相对加压夹持并且通电加热融化焊片，冷却结晶成焊缝，实现触刀230与触点232的电阻钎焊。

5)送料架35上的触刀230退后到无杆气缸的第一行程时，下料机械手244抓取焊接成品下料到料箱6中。

重复上述步骤1)-步骤5)，实现触刀230与触刀232全自动钎焊接的流水作业。

Claims (7)

1.一种触刀全自动钎焊接设备，其特征在于：包括在台面(1)上设置有焊接机构(2)，围绕焊接机构(2)配置有相应的执行机构，即一工位设置有触刀上料机构(3)；二工位设置有焊片上料机构(5)；三工位设置有触点上料机构(4)；四工位设置有下料机械手(244)及料箱(6)，

焊接机构(2)的结构是，包括门式的U型架(7)，在U型架(7)上部设置有下压单元(131)，下压单元(131)下部安装有上电极组件(133)；在U型架(7)下部设置有悬浮的支撑单元(132)；

所述的U型架(7)的结构是，包括一体连接的上板、两侧立柱和底板，上板上设置有活塞杆通孔及缸体固定螺丝孔，上板朝下设置开口槽二(21)；底板后端设置开口槽一(20)，底板上表面左右两边均设置有一组孔二(24)，底板中部上表面设置有导电液槽(22)，导电液槽(22)中设置有导电液；导电液槽(22)下方连接有铜排一(19)；导电液槽(22)的前后边沿开有孔一(23)；

所述的下压单元(131)的结构是，包括固定在U型架(7)上板上端面的下压气缸(8)，下压气缸(8)的活塞杆端头向下通过活性接头与组合件(11)连接，组合件(11)向下与L型支撑架(13)连接，L型支撑架(13)滑动设置在双直线滑轨(12)中，双直线滑轨(12)固定在L型板架(15)上，L型板架(15)固定在U型架(7)中；L型支撑架(13)下端面通过绝缘板(289)及隔热板与上电极座(16)连接，上电极座(16)的背面设有铜排二，上电极座(16)中安装有液体电极(283)及上电极(17)；

所述的上电极座(16)的结构是，包括导电排(262)，导电排(262)上设置进水接头(267)和出水接头(268)，导电排(262)的后端通过导电编织线与变压器连接；绝缘板(289)设置在导电排(262)上端面；导电排(262)前端面的V型燕尾轨(278)与V型燕尾座(263)前端的燕尾槽(273)卡位连接，V型燕尾座(263)正面安装有固定板一(260)；V型燕尾座(263)后端的一对T型槽(274)与下连接座(264)的一对T型轨(287)卡位连接；V型燕尾座(263)与下连接座(264)连接处安装有固定板三(266)，

在下连接座(264)的半圆槽二(275)中安装有上电极(17)，上电极(17)中部向下伸出固定套(276)的矩形通槽(277)，固定套(276)向上与下连接座(264)固定连接，下连接座(264)与上电极(17)连接处安装有固定板二(265)；下连接座(264)的轴孔(270)中安装有转轴(279)，转轴(279)上套装有上电极(17)，固定板二(265)压在上电极(17)外立面，在半圆槽二(275)与上电极(17)之间的圆弧间隙(269)中灌注有液体电极(283)，矩形通槽(277)设有密封垫；在下连接座(264)的孔四(271)中插装有导向柱。

2.根据权利要求1所述的触刀全自动钎焊接设备，其特征在于：所述的上电极(17)的单一结构是，主体为半圆板(286)，半圆板(286)下端为凸台四(227)，凸台四(227)下端倒斜面端头为凹弧面一(288)，凹弧面一(288)与触点(232)弧面吻合；凸台四(227)两边固定有碳石墨板(290)；半圆板(286)中间开有转动孔(228)，半圆板(286)邻近转动孔(228)向上开有U型卡位槽(229)。

3.根据权利要求1所述的触刀全自动钎焊接设备，其特征在于：所述的上电极(17)的复合结构是，包括碳石墨材质的内电极(300)和外电极(301)，外电极(301)正面竖直开有U型槽三(302)，U型槽三(302)下沿为内弧面(303)，内电极(300)下端设置与触点(232)弧面吻合的凸弧面(305)，内弧面(303)与凸弧面(305)曲率形状吻合，内电极(300)卡装在外电极(301)的U型槽三(302)内；外电极(301)下部伸出凸台前端为倒斜面，外电极(301)下端面为凹弧面二(304)。

4.根据权利要求1所述的触刀全自动钎焊接设备，其特征在于：所述的支撑单元(132)的结构是，包括上下一体连接的电极夹具(70)和缓冲架(77)，

其中，电极夹具(70)的主体为U型基座(78)，U型基座(78)两边为主板和限位板(69)，主板和限位板(69)之间为空间槽；主板外侧设置有驱动板(84)，驱动板(84)中固定有U型校正板(85)、压杆一(86)和压杆二(87)，U型校正板(85)、压杆一(86)和压杆二(87)同时穿过主板对应的通孔，驱动板(84)外端与气缸一(83)传动连接；限位板(69)呈L型形状，其上端面设置有双凸块，其中一个凸块正对上凸台(233)与触点(232)的焊接处；限位板(69)的L型形状空间中镶嵌有发热体(68)，发热体(68)采用石墨，发热体(68)的上方设置调整板(67)，调整板(67)中设置多个方槽和圆孔通有石墨导电液。

5.根据权利要求4所述的触刀全自动钎焊接设备，其特征在于：所述的缓冲架(77)的结构是，包括固定在U型基座(78)下表面的T型底板(71)，T型底板(71)向下与主基板(72)固定，主基板(72)向下通过竖直导电板(66)与下导电板(65)一体连接，主基板(72)沿转动方向前后两边下方对称设有一对侧板(82)，每个侧板(82)中窜有一对滑杆(73)，四个滑杆(73)的上端分别串在主基板(72)四角的光孔中，四个滑杆(73)的下端固定在U型槽板二(76)上的四个固定孔(74)中，U型槽板二(76)前后外沿分别设有一个悬挂板(75)，该对悬挂板(75)固定在导电液槽(22)前后边沿的孔一(23)上，下导电板(65)浸泡在导电液槽(22)中；

在一对侧板(82)内侧面对称设有竖直的直线导轨，每个直线导轨中设置有一个绝缘滑块(79)，两个绝缘滑块(79)与所在的直线导轨组成一对直线滑动副，两个绝缘滑块(79)分别固定在竖直导电板(66)前后侧面，每个绝缘滑块(79)向下与U型槽板二(76)之间设有一个弹簧(81)。

6.根据权利要求1所述的触刀全自动钎焊接设备，其特征在于：所述的触刀上料机构(3)的结构是，包括固定在平台(18)上的振盘(42)，振盘(42)出口与直振(43)连通，直振(43)轨道面与触刀(230)下愣边形状相吻合，直振(43)设置与触刀(230)尾部形状吻合的倾斜面；振盘(42)螺旋轨道及出口的内圈设置有圆弧挡圈(240)，沿振盘(42)螺旋轨道设置有多个气吹管一(241)与气吹管二(242)，振盘(42)出口的外圈与邻近直振(43)处设置气吹管三(243)；

在支架一(44)中间悬挂有上料机械手(245)，上料机械手(245)正对直振(43)轨道出料口，在支架一(44)上端固定有四轴的下料机械手(244)。

7.根据权利要求6所述的触刀全自动钎焊接设备，其特征在于：所述的上料机械手(245)的结构是，包括送料架(35)和U型槽架(50)，送料架(35)安装在滑轨副一(37)上，滑轨副一(37)固定在U型支架(36)上板面，送料架(35)与无杆气缸(47)驱动连接，送料架(35)带着触刀(230)前伸进入U型槽架(50)中，无杆气缸(47)固定在U型支架(36)的下板面，U型支架(36)固定在支架一(44)中上部；

送料架(35)的结构是，包括一体固定的挡板(53)、V字型槽(54)和支撑板(63)；挡板(53)中竖直均布三个台阶型弹簧轴孔(52)，每个弹簧轴孔(52)中装有一个弹簧滑轴(51)，挡板(53)底部水平开有与无杆气缸(47)连接的螺钉孔；V字型槽(54)的一边斜面与挡板(53)上端面相邻，V字型槽(54)的另一边斜面与支撑板(63)上端面的凹凸U型槽相邻，凹凸U型槽上端面形状依次为半圆槽一(55)、斜面(57)、凸台一(58)、凸台二(59)、U型槽一(60)、凸台三(61)、V字型挡块(62)；

U型槽架(50)的结构是，包括并排竖直设置的右板(88)与左板(89)，左板(89)比右板(88)后端短，右板(88)与左板(89)通过开口槽挡板(94)固定为一体，右板(88)与左板(89)之间后半段的空间称为U字型有底槽(93)，右板(88)与左板(89)之间前半段的空间称为开口通槽(49)，送料架(35)设置在右板(88)与左板(89)之间的空间中；左板(89)前斜面上设有U型槽二(90)，右板(88)上依次开有进料槽(92)、U槽一(95)、U槽二(96)、L型端(98)，U槽一(95)与U槽二(96)之间为凸挡板一(91)，U槽二(96)与L型端(98)之间为凸挡板二(97)，U型槽二(90)与U槽一(95)左右位置正对。

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