CN108672876A - 一种框架断路器触头全自动焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框架断路器触头全自动焊接系统，包括在台面上设有多工位分度的转盘，转盘上表面沿圆周均匀设有12个结构一致的锁位夹具；围绕转盘分别设有触头送料机构和触头上料机械手，触点上料机械手和焊接机构，触点上料机械手另与触点送料机构配套对接，还包括焊片送切机构、焊剂上料单元、打开组件、传感器一和传感器二、成品出料单元。本发明的系统，提高了效率和焊接一次性焊透率，保证了焊接产品的一致性，节约了能耗与成本，极大延长了电极寿命。

Description

一种框架断路器触头全自动焊接系统

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，涉及一种框架断路器触头全自动焊接系统。

背景技术

圆弧型触点由于分断能力大、承载电流大，广泛用于低压电器导电系统，大规格触头系统为中间厚两边薄呈圆弧状的触点，采用垂直对压大电流高压力多次焊接方式，电极承载的电流无法分配到圆弧状触点相对厚的中间接触面上，在产品未焊透前，电极容易软化、变形与开裂，难以成型。

小规格触头焊接加工采用简易夹具固定后，再手工添加焊片、焊剂、触点，手工夹持触头，经多次手工电阻钎焊成型，易造成触点或触头定位性差，存在翘边、触头偏移、表面不光滑、融合性差、变色、触点焊接变形、凸出和错位现象，融化的焊料易被挤出，焊料流入焊腔和凹槽，钎着率降低，焊接产品一致性差，关键焊接尺寸难以保证。当圆弧状的触点中间被融化后，四周的焊缝出现的间隙造成虚焊；由于不同规格的触点圆弧面的差异，电极外表面和触点表面接触贴合不紧产生间隙，极易产生飞溅，飞溅黏在凸楞与凹槽的焊接电极上，使得结构被改变，形状保持不一致，电极更换和刮除飞溅频繁，降低了工作效率，严重者产品与电极焊在一体；造成不同触头系统间烧损情况不同，从而导致触头系统工作不稳定，焊接质量波动大，焊接合格率低、电能损耗高、电极寿命短。

到目前为止，还未有针对框架式断路器触头与触点全自动焊接设备的成功应用及专利申请。

发明内容

本发明的目的是提供一种框架断路器触头全自动焊接系统，解决了现有技术采用手工操作，自动化程度低，产品质量不稳定，工作效率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种框架断路器触头全自动焊接系统，包括在台面上设有多工位分度的转盘，转盘上表面沿圆周均匀设有12个结构一致的锁位夹具；围绕转盘分别设有触头送料机构和触头上料机械手，触点上料机械手和焊接机构，触点上料机械手另与触点送料机构配套对接，还包括焊片送切机构、焊剂上料单元、打开组件、传感器一和传感器二、成品出料单元。

本发明的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征还在于：

所述的12个锁位夹具分别占据一个工位，一工位与传感器一对应，二工位为过度工位，三工位与触头送料机构对应，四工位与触头上料机械手及锁紧组件对应，五工位与传感器二对应，六工位与焊剂上料单元对应，七工位与焊剂检测传感器对应，八工位同时与触点送料机构、触点上料机械手及焊接机构对应，九工位与焊片送切机构对应，十工位为空位，十一工位与检测组件对应，十二工位与打开组件和成品出料单元同时对应。

所述的锁位夹具的结构是，包括安装在底座上的L型座，L型座台阶面从内向外依次紧贴设有内导电板、中立板及外立板，内导电板与中立板及外立板固定为一体；中立板上表面的斜面开有凹槽，中立板上表面与触头后段的下表面形状吻合，中立板上方与内导电板及外立板构成的空间称为定位槽；内导电板上的孔三与外立板上的孔二、L型座上的孔一及触头上的支撑孔同轴设置，该四个孔中共同插接有定位销，定位销同时穿过中立板的凹槽；定位销外圆上设置一段扁，L型座孔一径向设有两个限位螺钉；外立板开有深槽。

本发明的有益效果是，通过采用触点、触头、焊剂、焊丝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，保证了焊接产品的一致性，节约了能耗与成本，极大延长了电极寿命。

附图说明

图1是本发明焊接好的成品结构示意图；

图2是本发明的全自动焊接系统整体结构示意图；

图3是本发明的焊接夹具及工位设置示意图；

图4是本发明的焊接夹具的结构示意图；

图5是本发明的焊接机构11的整体结构示意图；

图6是本发明的上顶单元281的背面示意图；

图7a是本发明的上电极座136的爆炸结构示意图；

图7b是本发明中的一种上电极结构示意图；

图7c是本发明中的另一种上电极结构示意图；

图8是本发明的下电极组件187的结构示意图；

图9a是本发明的触头送料机构4的爆炸示意图；

图9b是本发明的触头送料机构4中的局部结构示意图；

图10a是本发明的焊片送切机构9的结构示意图；

图10b是本发明的焊片送切机构9中的局部结构示意图；

图11是本发明中的打开组件12与成品出料单元15的结构示意图。

图中，1.台面，2.转盘，3.锁位夹具，4.触头送料机构，5.触头上料机械手，6.锁紧组件，7.触点送料机构，8.触点上料机械手，9.焊片送切机构，10.焊剂上料单元，11.焊接机构，12.打开组件，13.双支架，14.支架一，15.成品出料单元，16.传感器一，17.传感器二，18.五工位，19.六工位，20.七工位，21.八工位，22.九工位，23.十工位，24.十一工位，25.十二工位，26.一工位，27.二工位，28.三工位，29.四工位，30.L型座，31.外立板，32.中立板，33.内导电板，34.定位销，35.底座，36.孔一，37.孔二，38.深槽，39.孔三，40.斜面，41.凹槽，42.扁，43.定位槽，44.单支架，45.触头运送驱动单元，46.触头储存料架，47.触头推送单元，48.卡箍，49.支座，50.L形板，51.滑杆气缸，52.气缸一，53.安装板，54.气缸二，55.旋转气缸一，56.7型压爪，57.双夹爪，58.橡胶夹指，59.限位板一，60.U型支架，61.无杆气缸一，62.U滑槽，63.支撑板一，64.双轴承座，65.直线导轨一，66.立板一，67.移送组件，68.仿形料槽，69.Z型直板，70.导轨副一，73.U型槽板，74.弹簧旋挂架，75.直线导轨二，76.直线齿条，77.电机一，78.传感器三，79.齿轮机构，80.限位板二，81.Z型推杆，82.L型手指，83.支架二，84.旋转气缸二，85.支架三，86.气缸三，87.左夹顶，88.右夹顶，89.夹手，90.料卷，91.挤压校平轮，92.压板，93.立板二，94.校正槽，95.滚轮一，96.校正绕行单元，98.牵引轮一，99.电机二，100.滚轮二，101.支架四，102.支架五，103.举升气缸，104.双滑杆气缸，105.输送组件，106.滚轮三，107.电机三，108.牵引轮二，109.连杆切刀，110.气缸四，111.定长气缸，112.半圆运输板，113.储存台阶，114.传感器四，115.支架六，116.调整规，117.编码表盘，118.传感器五，119.焊带，128.气缸五，129.下压气缸，130.下压单元，131.气缸杆一，132.L型支撑架，133.直线滑轨三，134.组合件一，135.上电极组件，136.上电极座，137.上电极，186.下电极座，187.下电极，188.L型固定板，189.支撑板二，190.支撑架一，191.L型支架，192.气缸杆二，193.导轨副二，194.U型支撑架，195.上顶气缸，196.下弹簧，197.铜排一，198.导电板，201.隔板，202.支撑板三，203.无杆气缸二，205.支撑架二，206.L型顶针，208.T型电极，209.组合件二，210.辅助电极，211.右导电座，212.左导电座，213.电极轴，214.台阶内孔，215.双台阶轴，216.U型槽一，217.左导电架，218.右导电架，219.燕尾型槽，220.左带孔凸台，221.左端板，222.燕尾轨，223.右带孔凸台，224.右端板，225.左导电板，226.右导电板，227.凸台，228.转动孔，229.U型卡位槽，230.触头，231.支撑孔，232.触点，233.上凸台，234.后槽，235.下凸台，236.前槽，255.铜排二，260.固定板一，261.孔四，262.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.孔五，272.孔六，273.燕尾槽，274.T型槽，275.半圆槽，276.固定套，277.矩形槽，278.V型燕尾轨，279.转轴，280.压板，281.上顶单元，283.液体电极，284.U型架，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，291.直线阵列检测孔，292.U型板一，293.U型板二，294.立架，295.移动气缸，296.旋转气缸三，297.传动板，298.气缸推杆，300.内电极，301.外电极，302.U型槽二，303.内弧面，304.凹弧面二，305.凸弧面，306.步进切送单元，307.定长组件，308.气缸三，309.传感器六，310.U型滑板悬挂柄。

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头230，触头230前段上表面为梯形的上凸台233；触头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，触头230的后段向下弯折，在触头230中后部横向开有支撑孔231。本发明的目的就是在上凸台233顶面焊接一个触点232，形成框架断路器成品。

参照图2、图3，本发明全自动焊接系统的整体结构是，包括在台面1上设有多工位分度的转盘2，转盘2上表面沿圆周均匀设有12个结构一致的锁位夹具3；围绕转盘2分别设有触头送料机构4、触头上料机械手5(该三个部分安装在双支架13上)，触点上料机械手8及焊接机构11(该两个部分安装在支架一14上)，触点上料机械手8另与触点送料机构7配套对接，还包括焊片送切机构9、焊剂上料单元10、打开组件12、传感器一16和传感器二17、成品出料单元15；

图3实施例中，12个锁位夹具3分别占据一个工位(图3中没有全部显示)，一工位26与检测触头230有无的传感器一16对应，二工位27为过度工位，三工位28与触头送料机构4对应，四工位29与触头上料机械手5及锁紧组件6对应，五工位18与检测触头230有无的传感器二17对应，六工位19与焊剂上料单元10对应，七工位20与焊剂检测传感器对应，八工位21同时与触点送料机构7、触点上料机械手8及焊接机构11对应，九工位22与焊片送切机构9对应(九工位的焊片送切机构9是顺时针旋转送焊片，与转盘2的逆时针旋转相反，焊片送切机构9将焊片送到八工位21上的焊接机构11中)，十工位23为空位，十一工位24与检测组件(未显示)对应，十二工位25与打开组件12和成品出料单元15同时对应。

参照图4，锁位夹具3的结构是，包括安装在底座35上的L型座30，L型座30台阶面从内向外依次紧贴设有内导电板33、中立板32及外立板31，内导电板33与中立板32及外立板31通过各自下部的4个过孔利用螺钉与L型座30底部螺纹孔固定为一体；中立板32上表面的斜面40开有凹槽41，凹槽41将斜面40分为两段，中立板32上表面与触头230后段的下表面形状吻合，中立板32上方与内导电板33及外立板31构成的空间称为定位槽43(用于支撑定位触头230)；内导电板33上的孔三39与外立板31上的孔二37、L型座30上的孔一36及触头230上的支撑孔231同轴设置，该四个孔中共同插接有定位销34，定位销34同时穿过中立板32的凹槽41；定位销34在不同工位接受锁紧组件6或打开组件12的传动，使得定位销34在定位槽43内触头230的支撑孔231中进出，实现对触头230在焊接时夹紧，或在成品下料时松开；定位销34外圆上设置一段扁42，L型座30孔一36径向设有两个限位螺钉，用于对定位销34轴向移动时扁42的限位；外立板31开有深槽38，用于成品出料单元15夹爪的抓取空间。

触头230进入定位槽43，触头230下表面后段由中立板32斜面40支撑，触头230前段后槽234和前槽236伸出定位槽43之外，即上凸台233顶面及触点232均露出锁位夹具3之外，便于产热浮动的焊接机构11实施焊接。

参照图5，在台面1上固定有支架一14，支架一14中部正面的直线滑轨三架上安装有触点上料机械手8，支架一14中部背面设有气缸五128，气缸五128与触点上料机械手8驱动连接，实现触点上料机械手8的移动。

参照图5，焊接机构11的结构是，包括设置在支架一14上部的下压单元130，在支架一14下部通过L型固定板188安装有支撑板二189，支撑板二189上设有上顶单元281；

下压单元130的结构是，在支架一14上端支撑固定有下压气缸129，下压气缸129的气缸杆一131端头向下通过活性接头与组合件一134连接，组合件一134采用连接轴套装缓冲弹簧的组合结构，组合件一134与L型支撑架132连接，L型支撑架132滑动设置在直线滑轨三133中，直线滑轨三133固定在支架一14上，L型支撑架132下端面通过绝缘板289和隔热板与上电极座136连接，上电极座136的背面设有铜排二255，上电极座136最下端安装有上电极137；

参照图5、图6，上顶单元281的结构是，在支撑板二189背面的U型支撑架194上固定有上顶气缸195，U型支撑架194下端面与上顶气缸195缸体下端之间设有下弹簧196，上顶气缸195的气缸杆二192向上通过另一个活性接头与L型支架191连接，L型支架191向上与支撑架一190连接，L型支架191滑动套装在导轨副二193中，导轨副二193通过绝缘绝热板与导电板198固定连接，支撑架一190上设有下电极组件187，下电极组件187上安装有下电极座186；下电极座186两侧安装有一对铜排一197，上电极座136与铜排二255、下电极座186及铜排一197均设有冷却通水管，同时实现导电回路及电源变压器全路通的冷却。

参照图7a，上电极座136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275中安装有上电极137，上电极137中部向下伸出下固定套276的矩形通槽277，下固定套276向上与下连接座264固定连接，下连接座264与上电极137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137，上电极137可沿转轴279转动，固定板二265压在上电极137外立面，在半圆槽275与上电极137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的孔五271中插装有导向柱(未显示)，上电极137的U型卡位槽229可沿导向柱移动；另外，通过孔四261安装有固定板二265，通过孔六272导入冷却水。

参照图7b，上电极137的单一结构是，主体为半圆板286，半圆板286下端为凸台227，凸台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7c，上电极137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型槽二302，U型槽二302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型槽二302内；外电极301下端沿为倒斜面，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，内弧面303弧面最低点与凹弧面二304的圆弧最高点之间距离最近。

液体电极283由水和石墨粉按照1：9的质量比配制，液体电极283通过轴孔270或孔五271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137绕转轴279旋转，并沿导向柱上下微量滑动，使凹弧面一288或凹弧面二304能够与不同规格的触点232外曲面达到自然找正，实现自然无缝隙加压贴合，便于液体电极283在圆弧间隙269中无缝隙加压贴合导电产热，液体电极283和上电极137一起称为上电极组件135；

参照图8，下电极组件187的结构是，包括固定在支撑架一190上的支撑板三202，支撑板三202上设有四组组合件二209，每个组合件二209由T型支撑螺杆与缓冲弹簧套装组合而成；其中左侧一对组合件二209支撑有直凹槽的左导电座212，左导电座212向上连接有左导电板225，右侧的一对组合件二209支撑有直凹槽的右导电座211，右导电座211向上连接有右导电板226，左导电板225和右导电板226上共同设有下电极座186；

下电极座186的结构是，包括由左导电架217右端的燕尾型槽219与右导电架218左端的燕尾轨222卡扣连接而成的E型固定架，左导电架217通过左带孔凸台220与左导电座212固定连接，右导电架218通过右带孔凸台223与右导电座211固定连接；左导电架217和右导电架218靠边的U型槽内分别设有一个无杆气缸二203，无杆气缸二203与支撑架一190之间垫有隔板201，该两个无杆气缸二203均安装在支撑架一190上表面，每个无杆气缸二203正对触头230对称设有一个支撑架二205，每个支撑架二205上均固定有一个L型顶针206，两个无杆气缸二203同时驱动各自的L型顶针206相对顶压触头230的两侧面，使触头230保持直立状态方便焊接；左导电架217上的左端板221外侧安装一组铜排一197，右导电架218上的右端板224外侧安装另一组铜排一197，实现下电极座186整体冷却；

下电极座186上安装有下电极185，下电极185的结构是，包括T型电极208、U型槽电极轴213及辅助电极210，T型电极208上凸条右端卡入电极轴213的U型槽一216内，U型槽一216紧邻设有双台阶轴215，双台阶轴215伸进辅助电极210的上T型凸条侧面的台阶内孔214中，使得三者依次固定连接为一体；T型电极208底面与左导电板225上表面螺钉固定，辅助电极210底面与右导电板226上表面螺钉固定，双台阶轴215材质为碳石墨，辅助电极210设有石墨圆孔套，称为第三级生热；

上电极137与下电极187上下间隔相对，当转盘2上的锁位夹具3带着触头230从中转过，在预定的停留时间内完成上下触压焊接。

上电极组件135与下电极组件187上总共设有三级生热部件，即一级生热是液体电极283；二级生热是碳石墨板290和碳石墨材质的内电极300；三级生热是双台阶轴215及辅助电极210的套接结构。上电极组件135与下电极组件187中总共设有四级柔性加压部件，即一级柔性加压为组合件一134；二级柔性加压是液体电极283；三级柔性加压是四组组合件二209，四级柔性加压是下弹簧196。上述的三级生热和四级柔性加压、无缝隙加压贴合上电极组件与下电极组件，触点与焊片自动上料是本发明的核心创新点，兼容不同规格圆弧曲面的触点232，实现对圆弧曲面自然无缝隙贴合。

参照图9a、图9b，触头送料机构4的结构是，包括并排设置在双支架13上的触头储存料架46和触头运送驱动单元45，双支架13和单支架44设置在同一水平面上，触头储存料架46安装在双支架13上部同侧的支座49上，触头储存料架46的输入端(左端)采用双弹簧螺栓的弹簧旋挂架74与触头运送驱动单元45连接固定，触头储存料架46中间采用两组卡箍48固定锁紧触头运送驱动单元45；触头储存料架46的输出端对接设有触头推送单元47，触头推送单元47悬挂在单支架44上，在单支架44的上端设置触头上料机械手5，触头上料机械手5下方正对设有锁紧组件6；

触头储存料架46的结构是，包括作为主体的U滑槽62，U滑槽62的两端分别设置触头230的输入口及输出口，U滑槽62内均布多组T型的支撑板一63，U滑槽62内沿纵向两侧壁设有一对直线导轨一65(作为触头运送驱动单元45的运行轨道)，U滑槽62内沿纵向一侧壁上设置直线阵列多组检测孔291，相邻检测孔291之间的距离与触头230宽度等距(作为触头运送驱动单元45运行触头等距排序出料的依据)；

触头运送驱动单元45的结构是，包括作为主体的U型槽板73，U型槽板73沿纵向两边设有直线导轨二75，直线导轨二75之间沿纵向设有直线齿条76，直线齿条76与端头的齿轮机构79传动连接，齿轮机构79与电机一77驱动连接；在齿轮机构79的外端设有Z型推杆81，Z型推杆81通过转轴连接L型手指82，Z型推杆81位于触头储存料架46的滑槽上，电机一77下方与Z型推杆81随行设置传感器三78，触头运送驱动单元45输出端设置限位板二80，触头运送驱动单元45输入端设置的弹簧旋挂架74与触头储存料架46输入端相对接触。

推送单元47的结构是，包括固定在单支架44上的U型支架60，U型支架60上设有无杆气缸一61和限位板一59，U型支架60上方的导轨副一70中安装有移送组件67，移送组件67是由后端的Z型直板69和前端L型的仿形料槽68连成一体；移送组件67与无杆气缸一61驱动连接，限位板一59用于限位移送组件67的起始位置；无杆气缸一61通过电磁耦合原理驱动移送组件67前后移动，其移动距离由固定在U型支架60前端的两限位旋钮杆调整限位；U型支架60前端上面的立板一66与移送组件67前端仿形料槽68构成触头230的移送限位槽；该移送限位槽紧邻触头运送驱动单元45的右端安装；

当触头230在移送组件67前端仿形料槽68被无杆气缸一61推送到触头储存料架46的输出端时，所围成的限位槽用于触头230的换向储存；当前端仿形料槽68将触头230移送到限位槽时，触头上料机械手5启动上料；移送组件67前端的Z型直板69将运送触头储存料架46中的触头230隔离在触头储存料架46上，等待下一个的步进移送；

锁紧组件6的结构是，在固定架63上连接有双轴承座64及气缸三308，双轴承座64中支撑有U型滑板悬挂柄310，气缸三308活塞杆与U型滑板悬挂柄310驱动连接，使得U型滑板悬挂柄310能够沿纵向移动。

参照图9b，触头上料机械手5的结构是，在单支架44上端固定有L形板50，L形板50上水平设有滑杆气缸51，滑杆气缸51上固定安装有上下移动的气缸一52，气缸一52的活塞杆端头向下与安装板53连接，安装板53上安装有双夹爪57及气缸二54，双夹爪57与气缸二54驱动连接，双夹爪57两端设置花纹的橡胶夹指58，在安装板53的外端设有旋转气缸一55，旋转气缸一55上设有7型压爪56；

气缸二54驱动双夹爪57开合夹取触头230，气缸一52驱动7型压爪56上下移动压紧触头230；滑杆气缸51带领双夹爪57水平移动，从推送单元47上移送组件67的仿形料槽68中到锁位夹具3之间移送触头230；当双夹爪57抓取触头230到转盘2上定位夹具3时，7型压爪56同时压紧触头230后，锁紧组件6气缸三308驱动U型滑板悬挂柄310将锁位夹具3上的定位销34窜进触头230支撑孔231内锁住触头230；(完成焊接后，打开组件12在下料工位将定位销34退出触头230的支撑孔231，实现解锁)。

参照图10a、图10b，焊片送切机构9包括校正绕行单元96和步进切送单元306；校正绕行单元96设置在支架四101上垂直固定的立板二93上，步进切送单元306固定在支架五102上，支架五102的背面设置支架六115；

校正绕行单元96的结构是，在立板二93上部设有料卷90，沿料卷90引出的焊带119走料路线上，依次设有一对挤压校平轮91、传感器六309、倾斜的校正槽94(校正槽94开口扣接有压板92)、滚轮一95、间隙对压的牵引轮一98与滚轮二100(牵引轮一98与电机二99驱动连接)，然后，焊带119进入步进切送单元306；

步进切送单元306的结构是，在支架五102上安装有输送组件105及定长组件307；输送组件105的结构是，按焊带119走料路线，依次设有U型架284、切割架285及一对半圆运输板112，U型架284的焊带通道中设有间隙接触的牵引轮二108与滚轮三106(牵引轮二108与电机三107驱动连接，用于焊带119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109，连杆切刀109与气缸四110驱动连接，用于将焊带119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112，位于上部的一个半圆运输板112开有向上的通孔，通孔中设有定长气缸111驱动的压块，位于下部的一个半圆运输板112出料端头设有储存台阶113，用于临时放置即将送入触头的焊片，正对储存台阶113设有检测焊片有无的传感器四114，传感器四114固定在支架六115上；U型架284与双滑杆气缸104驱动连接可水平移动，双滑杆气缸104设在举升气缸103上，举升气缸103固定在支架五102上；

定长组件307设在输送组件105的背面，包括编码表盘117，编码表盘117与电机三107传动连接，正对编码表盘117设有传感器五118，在编码表盘118下方设置调整规116。

由同轴连接的电机三107控制编码表盘117的转动格数，编码表盘117上的传感器五118配合检测，调整规116用于调整双滑杆气缸104驱动U型架284的前后启停位置，实现定长调整焊片长度；定长气缸111压紧焊带119并辅助牵引轮二108与滚轮三106驱动焊带119前送；双滑杆气缸104利用第一行程推送焊片送到下半圆运输板112出口端的储存台阶113上；举升气缸103抬升，双滑杆气缸104利用第二行程推送输送组件105到触头230焊接面上方，举升气缸103开始下降使储存台阶113上的焊片落在触头230焊接面上，双滑杆气缸104带动定长组件307返回原位。

参照图11，在下料工位，打开组件12与成品出料单元15对应配合。

成品出料单元15的结构是，在台面1下的U型板一292上固定有下气缸281，下气缸281的气缸推杆298向上穿过台面1连接有支架二83，支架二83上设有旋转气缸二84，旋转气缸二84旋转轴通过支架三85连接有气缸三86，气缸三86活塞杆端设有一对夹手89，该对夹手89还分别连接有压花纹的左夹顶87和右夹顶88(防止夹持触头230时滑落)；夹手89用于夹取完成焊接的锁位夹具3上的成品；

打开组件12的结构是，包括固定在台面1上的U型板二293，U型板二293上的立架294上设有移动气缸295，移动气缸295杆与传动板297一端连接，传动板297另一端与旋转气缸三296连接，旋转气缸三296与压板280连接，压板280前端开有楔形的U型卡槽。

锁位夹具3到达下料的十二工位25，由移动气缸295带动压板280下移，旋转气缸三296旋转90度带动压板280旋转，压板280前端的U型卡槽卡入定位销34，U型卡槽利用楔形斜口面将定位销34从锁位夹具3的触头230支撑孔231中挤出；然后，成品出料单元15中的下气缸281下移，气缸三86带动夹手89上的夹顶87和夹顶88夹住成品，然后下气缸281再上移带动夹手89及成品离开锁位夹具3，最后旋转气缸二84带动夹手89及成品旋转到转盘2外侧将成品丢放进料箱内。

触点送料机构7的结构是，触点232采用振盘及直振排序输送，经横推和纵推气缸，将触点232推送到触点架上，触点架上的传感器检测到有触点232时，触点架下的气缸将触点232举升，设在支架一14上的电缸推送触点上料机械手8前行到触点架，三轴的触点上料机械手8将触点232夹取前送到触头230焊接面上。

焊剂上料单元10可以采用现有技术，不再叙述。

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，共同完成触头230与触点232的焊接。

本发明装置的工作过程是：

转盘2处于停歇状态，十二个锁位夹具3分别对应十二个工位，以下按照第一个锁位夹具3的过程为例进行描述，后续的锁位夹具3依次跟进。

1)第一个锁位夹具3在一工位26，转盘2停歇，传感器一16对锁位夹具3的定位槽43进行有无成品的检测(即是否在前一工位完成出料)，没有则进入后道工序，有则不作业并且报警。

2)第一个锁位夹具3随转盘2步进至二工位27，停留预定时间不作业。

3)第一个锁位夹具3随转盘2步进至三工位28，触头送料机构4启动，将定向码放在触头储存料架46上的触头230，由触头运送驱动单元45的Z型推杆81上的L型手指82，根据电机一77下方随行设置的传感器三78与直线阵列检测孔291配合检测，步进推送触头230到推送单元47的移送组件67的仿形料槽68中，移送组件67的Z型直板69将后续的触头230隔在触头储存料架46中。

4)第一个锁位夹具3随转盘2步进至四工位29，仿形料槽68内检测到有触头230时，触头上料机械手5夹取触头230装入到锁位夹具3的定位槽43内，锁紧组件6动作将定位销34顶进支撑孔231锁紧。

5)第一个锁位夹具3随转盘2步进至五工位18，传感器二17对触头230进行有无检测，有则进入后道工序作业，没有则不作业报警。

6)第一个锁位夹具3随转盘2步进至六工位19，焊剂上料单元10动作，剂量控制器按设定定量控制真空气控发生阀将针筒中焊剂送出针管，完成对该第一个锁位夹具3中触头230上凸台233顶面的焊剂上料。

7)第一个锁位夹具3随转盘2步进至七工位20，焊剂检测传感器对当前作业位的焊剂进行有无检测，有则进入后道工序作业，没有则不作业报警。

8)第一个锁位夹具3随转盘2步进至八工位20，

首先，设置在九工位23外侧的焊片送切机构9，将焊带119挤压输送到四方槽内；气缸四110驱动连杆切刀109将焊带119剪切成焊片，定长气缸111下压将焊片毛刺压平，举升气缸103抬升，焊片被输送组件105推送进半圆运输板112上的储存台阶113，被后续的焊片前顶落在触头230的焊接面(上凸台233)上；

然后，触点送料机构7启动，电缸推送触点上料机械手8完成触点232夹取，移送到定位夹具3夹持的触头230焊接面的焊片上；

接着，焊接机构11中的下压单元130向下驱动上电极137，上顶单元281向上驱动下电极187，上下对压锁位夹具3中触点232的上弧面与触头230的底面，通过下压气缸129推动气缸杆一131与组合件一134，并沿直线滑轨三133向下加压，使上电极137上的凹弧面一288柔性缓冲贴合压在触点232的上圆弧面上；触头232上的后槽234和前槽236及下凸台235卡入电极轴213的U型槽一216与T型电极208上凸条之间，并由无杆气缸二203驱动L型顶针206将触头232两侧夹持直立定位；上顶气缸195的气缸杆二192经两级缓冲(组合件二209与下弹簧196)加压于下电极187，当上顶气缸195推动下电极187沿导轨副二193上推加压，与下压气缸129驱动的上电极137向下加压；形成对触头230与触点232的上下缓冲加压平衡后，三级生热部件发热通电，生出巨量热量加热融化焊片，由触点232最厚的中心处开始向外围融化焊料，焊缝外围冷却结晶成均匀光滑焊缝，实现触头230与触点232全焊透的电阻钎焊全焊缝。

9)第一个锁位夹具3随转盘2步进至九工位22，九工位外侧的焊片送切机构9给八工位21供料，九工位22本身为过度工位。

10)第一个锁位夹具3随转盘2步进至十工位23，空位。

11)第一个锁位夹具3随转盘2步进至十一工位24，十一工位24上方的检测组件对焊接成品进行CCD摄像检测，并根据焊接质量检测结果，给成品出料单元15发出合格品或不合格品的操作信号。

12)第一个锁位夹具3随转盘2步进至十二工位25，打开组件12先对定位销34解锁，根据CCD摄像判定结果，成品出料单元15再夹取锁位夹具3上的焊接成品送到合格品料箱或不合格料箱中。

后续的锁位夹具3依次跟进，重复上述步骤1)至步骤12)，实现触头230与触点232的全自动电阻钎焊接的流水作业。

Claims (10)

1.一种框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：包括在台面(1)上设有多工位分度的转盘(2)，转盘(2)上表面沿圆周均匀设有12个结构一致的锁位夹具(3)；围绕转盘(2)分别设有触头送料机构(4)和触头上料机械手(5)，触点上料机械手(8)和焊接机构(11)，触点上料机械手(8)另与触点送料机构(7)配套对接，还包括焊片送切机构(9)、焊剂上料单元(10)、打开组件(12)、传感器一(16)和传感器二(17)、成品出料单元(15)。

2.根据权利要求1所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的12个锁位夹具(3)分别占据一个工位，一工位(26)与传感器一(16)对应，二工位(27)为过度工位，三工位(28)与触头送料机构(4)对应，四工位(29)与触头上料机械手(5)及锁紧组件(6)对应，五工位(18)与传感器二(17)对应，六工位(19)与焊剂上料单元(10)对应，七工位(20)与焊剂检测传感器对应，八工位(21)同时与触点送料机构(7)、触点上料机械手(8)及焊接机构(11)对应，九工位(22)与焊片送切机构(9)对应，十工位(23)为空位，十一工位(24)与检测组件对应，十二工位(25)与打开组件(12)和成品出料单元(15)同时对应。

3.根据权利要求1所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的锁位夹具(3)的结构是，包括安装在底座(35)上的L型座(30)，L型座(30)台阶面从内向外依次紧贴设有内导电板(33)、中立板(32)及外立板(31)，内导电板(33)与中立板(32)及外立板(31)固定为一体；中立板(32)上表面的斜面(40)开有凹槽(41)，中立板(32)上表面与触头(230)后段的下表面形状吻合，中立板(32)上方与内导电板(33)及外立板(31)构成的空间称为定位槽(43)；内导电板(33)上的孔三(39)与外立板(31)上的孔二(37)、L型座(30)上的孔一(36)及触头(230)上的支撑孔(231)同轴设置，该四个孔中共同插接有定位销(34)，定位销(34)同时穿过中立板(32)的凹槽(41)；定位销(34)外圆上设置一段扁(42)，L型座(30)孔一(36)径向设有两个限位螺钉；外立板(31)开有深槽(38)。

4.根据权利要求1所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的触头送料机构(4)的结构是，包括并排设置在双支架(13)上的触头储存料架(46)和触头运送驱动单元(45)，双支架(13)和单支架(44)设置在同一水平面上，触头储存料架(46)安装在双支架(13)上部同侧的支座(49)上，触头储存料架(46)的输入端利用弹簧旋挂架(74)与触头运送驱动单元(45)连接，触头储存料架(46)中间采用两组卡箍(48)固定锁紧触头运送驱动单元(45)；触头储存料架(46)的输出端对接设有触头推送单元(47)，触头推送单元(47)悬挂在单支架(44)上，在单支架(44)的上端设置触头上料机械手(5)，触头上料机械手(5)下方正对设有锁紧组件(6)；

触头储存料架(46)的结构是，包括作为主体的U滑槽(62)，U滑槽(62)的两端分别设置触头的输入口及输出口，U滑槽(62)内均布多组T型的支撑板一(63)，U滑槽(62)内沿纵向两侧壁设有一对直线导轨一(65)，U滑槽(62)内沿纵向一侧壁上设置直线阵列多组检测孔(291)；

触头运送驱动单元(45)的结构是，包括作为主体的U型槽板(73)，U型槽板(73)沿纵向两边设有直线导轨二(75)，直线导轨二(75)之间沿纵向设有直线齿条(76)，直线齿条(76)与端头的齿轮机构(79)传动连接，齿轮机构(79)与电机一(77)驱动连接；在齿轮机构(79)的外端设有Z型推杆(81)，Z型推杆(81)通过转轴连接L型手指(82)，Z型推杆(81)位于触头储存料架(46)的滑槽上，触头运送驱动单元(45)输出端设置限位板二(80)，触头运送驱动单元(45)输入端设置的弹簧旋挂架(74)与触头储存料架(46)输入端相对接触；

推送单元(47)的结构是，包括固定在单支架(44)上的U型支架(60)，U型支架(60)上设有无杆气缸一(61)和限位板一(59)，U型支架(60)上方的导轨副一(70)中安装有移送组件(67)；移送组件(67)与无杆气缸一(61)驱动连接，U型支架(60)前端上面的立板一(66)与移送组件(67)前端仿形料槽(68)构成触头(230)的移送限位槽。

5.根据权利要求4所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的锁紧组件(6)的结构是，在固定架(63)上连接有双轴承座(64)及气缸三(308)，双轴承座(64)中支撑有U型滑板悬挂柄(310)，气缸三(308)活塞杆与U型滑板悬挂柄(310)驱动连接。

6.根据权利要求1所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的触头上料机械手(5)的结构是，在单支架(44)上端固定有L形板(50)，L形板(50)上水平设有滑杆气缸(51)，滑杆气缸(51)上固定安装有气缸一(52)，气缸一(52)的活塞杆端头向下与安装板(53)连接，安装板(53)上安装有双夹爪(57)及气缸二(54)，双夹爪(57)与气缸二(54)驱动连接，双夹爪(57)两端设置花纹的橡胶夹指(58)，在安装板(53)的外端设有旋转气缸一(55)，旋转气缸一(55)上设有7型压爪(56)。

7.根据权利要求1所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的焊片送切机构(9)包括校正绕行单元(96)和步进切送单元(306)；校正绕行单元(96)设置在支架四(101)上垂直固定的立板二(93)上，步进切送单元(306)固定在支架五(102)上，支架五(102)的背面设置支架六(115)；

校正绕行单元(96)的结构是，在立板二(93)上部设有料卷(90)，沿料卷(90)引出的焊带(119)走料路线上，依次设有一对挤压校平轮(91)、传感器六(309)、倾斜的校正槽(94)、滚轮一(95)、间隙对压的牵引轮一(98)与滚轮二(100)；

步进切送单元(306)的结构是，在支架五(102)上安装有输送组件(105)及定长组件(307)；输送组件(105)的结构是，按焊带(119)走料路线，依次设有U型架(284)、切割架(285)及一对半圆运输板(112)，U型架(284)的焊带通道中设有间隙接触的牵引轮二(108)与滚轮三(106)，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(109)，连杆切刀(109)与气缸四(110)驱动连接；该四方槽出料端连通有扣接的一对半圆运输板(112)，位于上部的一个半圆运输板(112)开有向上的通孔，通孔中设有定长气缸(111)驱动的压块，位于下部的一个半圆运输板(112)出料端头设有储存台阶(113)，正对储存台阶(113)设有传感器四(114)；U型架(284)与双滑杆气缸(104)驱动连接，双滑杆气缸(104)设在举升气缸(103)上，举升气缸(103)固定在支架五(102)上；

定长组件(307)设在输送组件(105)的背面，包括编码表盘(117)，编码表盘(117)与电机三(107)传动连接，正对编码表盘117设有传感器五(118)，在编码表盘(118)下方设置调整规(116)。

8.根据权利要求1所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的成品出料单元(15)的结构是，在台面(1)下的U型板一(292)上固定有下气缸(281)，下气缸(281)的气缸推杆(298)向上穿过台面(1)连接有支架二(83)，支架二(83)上设有旋转气缸二(84)，旋转气缸二(84)旋转轴通过支架三(85)连接有气缸三(86)，气缸三(86)活塞杆端设有一对夹手(89)，该对夹手(89)还分别连接有压花纹的左夹顶(87)和右夹顶(88)。

9.根据权利要求1所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的打开组件(12)的结构是，包括固定在台面(1)上的U型板二(293)，U型板二(293)上的立架(294)上设有移动气缸(295)，移动气缸(295)杆与传动板(297)一端连接，传动板(297)另一端与旋转气缸三(296)连接，旋转气缸三(296)与压板(280)连接，压板(280)前端开有楔形的U型卡槽。

10.根据权利要求1所述的框架断路器触头全自动焊接系统，其特征在于：所述的焊接机构(11)的结构是，包括设置在支架一(14)上部的下压单元(130)，在支架一(14)下部通过L型固定板(188)安装有支撑板二(189)，支撑板二(189)上设有上顶单元(281)；

下压单元(130)的结构是，在支架一(14)上端支撑固定有下压气缸(129)，下压气缸(129)的气缸杆一131端头向下通过活性接头与组合件一(134)连接，组合件一(134)与L型支撑架(132)连接，L型支撑架(132)滑动设置在直线滑轨三(133)中，直线滑轨三(133)固定在支架一(14)上，L型支撑架(132)下端面通过绝缘板(289)和隔热板与上电极座(136)连接，上电极座(136)的背面设有铜排二(255)，上电极座(136)最下端安装有上电极(137)；

上顶单元(281)的结构是，在支撑板二(189)背面的U型支撑架(194)上固定有上顶气缸(195)，U型支撑架(194)下端面与上顶气缸(195)缸体下端之间设有下弹簧(196)，上顶气缸(195)的气缸杆二(192)向上通过另一个活性接头与L型支架(191)连接，L型支架(191)向上与支撑架一(190)连接，L型支架(191)滑动套装在导轨副二(193)中，导轨副二(193)通过绝缘绝热板与导电板(198)固定连接，支撑架一(190)上设有下电极组件(187)，下电极组件(187)上安装有下电极座(186)；下电极座(186)两侧安装有一对铜排一(197)。