CN108907489A - 一种触桥全自动焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触桥全自动焊接设备，包括设置在台面上的焊接机构，焊接机构的U型架上部设置有上电极组件，U型架下部水平滑动设置有下电极组件，下电极组件上端设置有一组锁位夹具；锁位夹具周围分别设置有焊带触点上料机构和触桥上料机构、换位机构、下料机械手，下电极组件与换位机构驱动连接。本发明的装置，采用四级生热、五级柔性加压及电极圆弧面自然无缝隙贴合，兼容多种规格的触桥与触点，生产效率明显提高，电流和压力消耗显著下降，电极寿命增长，设备成本低，实现双电源触桥与触点的全自动焊接。
Description
技术领域
本发明属于焊接设备技术领域，涉及一种触桥全自动焊接设备。
背景技术
触点与触桥组合具有良好的电流分断能力，已广泛应用于双电源触桥系统，现有的双电源触桥产品组焊时，基本上采用上电极与下电极对应安装，并对直板式圆弧触桥和圆弧形触点进行上下电极正对，垂直对压通电加热，实现电阻钎焊接；但对于四周厚度较薄、中间较厚，薄厚比巨大的触桥与触点直接相对加热加压，此种焊接方式存在以下问题：
1)由于触点中间厚，四周薄呈圆弧状，四周已焊接，中间往往难焊，例如电阻钎焊，四周钎料已融化溢出，触点中间钎料还未融化；继续加热，等到中间厚的地方钎料融化，触点薄的四周钎料已溢出流掉，四周溢出的焊料流入焊腔和凹槽及粘接在产品及夹具中，无法形成焊缝和钎料焊接失效，钎焊面积大大减少，产生空隙无焊缝的虚焊，触点与触桥焊接强度不均匀不牢固，目前无法解决。
2)触桥和触点钎焊处及触点外形极易产生变形、凸出和错位，触点与触桥无法准确定位，容易错位，现有的焊接电极需要经过多次重复大电流焊接才能完成焊接，但多次焊接会导致每个触桥和触点的焊接效果不一致，并且电极材质反复受到软化，对电极消耗较大易造成电极脱落，产品合格率低。
3)现有大电流电阻钎焊方式采用凸楞与凹槽焊接电极结构，仅依靠电极外表面传输电流和硬直压力，凸楞与凹槽固定了形状，垂直对压固定了电流压力的方向。但遇到不同规格产品时，产品外表曲率有较大的差异，电极外表面和产品表面接触贴合产生间隙，极易产生飞溅，形状不易保持一致，电极更换和刮除飞溅频繁，严重者产品与电极焊在一体，使焊接无法进行。
4)现有的电器触桥加工设备多为手工加工方式，触桥与触点为薄厚比大的圆弧板、形状复杂，焊接面窄，焊接牢固度不够，无法实现多种触点及多种触桥的自动上料、焊接、下料的过程，造成了加工焊接效率较低，同时不能保证焊接产品强度的可靠性和一致性、特别是遇到稍大的产品，一次焊接合格率仅有15％，多次焊接仅能达到20％。
经检索，到目前为止还未有成功的兼容多种产品的一次性全自动焊接系统，也没有针对双电源触桥与触点的全自动焊接设备及专利申请。
发明内容
本发明的目的是提供一种触桥全自动焊接设备，解决了现有技术中焊接不良、产品质量低、成本高、生产效率不高及无法自动化的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种触桥全自动焊接设备，包括设置在台面上的焊接机构，焊接机构的U型架上部设置有上电极组件，U型架下部水平滑动设置有下电极组件，下电极组件上端设置有一组锁位夹具；锁位夹具周围分别设置有焊带触点上料机构和触桥上料机构、换位机构、下料机械手，下电极组件与换位机构驱动连接。
本发明的触桥全自动焊接设备，其特征还包括：
所述的U型架一的结构是，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一；底板后端设置开口槽二，一侧立柱前面开有凹槽二，另一侧立柱后面开有凹槽一；底板正面开有一组滑孔，底板上表面一边设置有一组孔三，底板中部上表面设置有导电液槽，导电液槽中的导电液按照水与石墨质量比1:9配制；导电液槽下方连接有铜排；导电液槽的前后边沿开有孔四。
所述的焊接机构的结构是，在上板上设置有下压气缸，下压气缸的活塞杆端头通过活性接头向下与组合件连接，组合件向下与滑轨副一连接，滑轨副一下端安装有上电极座；U型架背面设有L型架，滑轨副一套装在L型架上；上电极座上安装有上电极组件，上电极组件最下端安装有上电极，上电极座与滑轨副一之间设置有绝缘板及隔热板。
本发明的有益效果是：
1)通过一次性小电流、低压力、短时间焊接，仅需现有技术焊接时间的六分之一到十三分之一，电极寿命增长18-28倍，兼容多种规格的触桥与触点，设备成本大幅下降。2)采用四级生热、五级柔性加压及电极圆弧面自然无缝隙贴合，杜绝了现有技术的触点的变形和错位、对上下电极的伤害；实现一次快速无飞溅、无变形变色毛刺的全焊透、全焊缝，消除了虚焊、漏焊、焊料浪费的现象，生产效率提高18-40倍，达到每分钟焊接25-45只，焊接强度达100％、产品质量一次合格100％，电流和压力消耗下降80-95％。
附图说明
图1a是本发明焊接对象的单件触桥结构示意图；
图1b是本发明焊接对象完成焊接后的成品结构示意图；
图2是本发明的整体结构示意图；
图3是本发明中的U型架一68的结构示意图；
图4是本发明中的焊接机构2的总装结构示意图；
图5是本发明中的锁位夹具3的爆炸结构示意图；
图6a是本发明中的上电极座61结构示意图；
图6b是本发明中的第一种上电极60的结构示意图；
图6c是本发明中的第二种上电极60的结构示意图；
图7a是本发明中的缓冲架80的安装结构示意图；
图7b是本发明中的锁位夹具与缓冲架安装结构示意图；
图8a是本发明中的焊带触点上料机构5的结构示意图；
图8b是图8a中的局部放大示意图；
图9a是本发明中的焊带上料组件的结构示意图；
图9b是本发明中的焊带上料组件的局部结构示意图。
图中，1、台面，2、焊接机构，3、锁位夹具，4、触桥上料机构，5、焊带触点上料机构，6、下料机械手，7、换位气缸，9、凹槽一，10、滑孔，18、基座，19、转动支座，20、外挡板，21、旋转电机，22、传动轴，24、T字型底板，25、圆弧槽，26、U型槽一，27、U型槽二，28、背板，29、输出滑道，31、挡块，32、短直滑轨，33、台阶一，34、孔一，35、孔二，36、台阶孔，37、台阶二，38、圆弧板，39、定位孔，40、转轴孔，41、限位块一，42、7字型板，43、矩型槽，44、十字板条，45、短滑轨，46、限位块二，47、平键，48、顶升孔，50、滑动支板，51、滑动支杆，52、螺栓，53、后挡板，54、前限位钉，55、后限位钉，56、前挡板，59、下电极组件，60、上电极，61、上电极座，62、上电极组件，63、滑轨副一，64、组合件，65、活性接头，66、L型架，67、下压气缸，68、U型架一，69、铜排，70、上板，71、开口槽一，72、导电液槽，73、开口槽二，74、凹槽二，75、孔三，76、孔四，77、下导电板，78、中导电板，79、顶板，80、缓冲架，81、滑杆，82、U型底板，83、悬挂板，85、支撑板，86、顶升气缸，87、滑轨副二，88、弹簧二，90、下台阶板，91、定长送焊带单元，92、半圆运输板，93、L型板架，94、销轴，95、气缸一，96、牵引单元，97、L型压架，98、竖直滑轨，99、焊带，100、摩擦轮一，101、牵引轮，102、焊带校正绕行部分，103、滚轮，104、校正槽，105、传感器四，106、摩擦轮二，107、电机二，108、焊带融断输送部分，109、料卷，111、立板，112、料斗，113、电缸，114、双直线滑轨，115、竖直气缸，116、平移气缸，117、夹手，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，124、触点架，125、上移气缸，126、L型推杆二，127、传感器一，128、传感器三，129、短U型直轨，130、立架，157、摩擦轮架，158、方槽架，159、滑板，160、气缸三，161、气缸四，162、方窗，163、双行程气缸，164、U型架，165、L型底板，166、过渡板，167、U型板，200、传感器五，201、编码表盘，202、调整规，227、凸台，228、转动孔，229、U型卡位槽，235、触点槽一，236、圆弧面，237、触点槽二，239、L型槽一，240、中间通槽，241、半圆槽，242、L型槽二，243、识别槽，244、触点，245、触桥，253、输料组件，255、转运机械手，256、双杆气缸，260、固定板一，262、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、进水口，268、出水口，269、圆弧间隙，270、孔五，271、孔六，273、燕尾槽，274、T型槽，275、半圆电极槽，276、下固定板，277、矩形通槽，278、燕尾轨，279、转轴，283、液体电极，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型槽四，303、内弧面，304、凹弧面二，305、凸弧面。
具体实施方式
如图1a、图1b，触桥245上表面为圆弧面236，靠近圆弧面236的两端分别设置有触点槽二237和触点槽一235，触点槽二237和触点槽一235的槽底均为圆弧形状，用于添加焊接导电胶和装配触点244；触桥245的弦切面中部为轴向的中间通槽240，中间通槽240中间位置设有半圆槽241，中间通槽240的弦向两边分别设置有L型槽一239和L型槽二242(用于卡位)，L型槽一239和L型槽二242的深度小于中间通槽240的三分之二长度；L型槽一239端面设置有识别槽243，用于识别触桥245的方向状态。
本发明装置的就是用于在触桥245上述的两个触点槽中各焊接一个触点244，触点244上表面为圆弧曲面，触点244底面带有花纹。
如图2、图3、图4，本发明的整体结构是，包括设置在台面1上的焊接机构2，焊接机构2的U型架一68上部设置有上电极组件62，U型架一68下部水平滑动设置有下电极组件59，下电极组件59上端设置有一组锁位夹具3(用于触桥245的定位夹紧与中间焊接电极)；锁位夹具3周围分别设置有焊带触点上料机构5(用于焊带触点同步自动上料)和触桥上料机构4(用于触桥自动识别上料)、换位机构(将锁位夹具3上的触点槽二237水平推到上电极组件62正下方)、下料机械手6，下料机械手6外侧配置有合格品输出料箱及不合格品输出料箱，下电极组件59与换位机构驱动连接。图2实施例中，焊带触点上料机构5设置在锁位夹具3的正面，触桥上料机构4设置在锁位夹具3侧面；换位机构及下料机械手6设置在锁位夹具3的背面。
如图3，U型架一68的结构是，包括一体连接的上板70、两侧立柱和底板，上板70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67)，上板70朝下设置开口槽一71(用于上电极座61与上电极60的安装调试操作空间)；底板后端设置开口槽二73，一侧立柱前面开有凹槽二74(横推单元121安装调试位置)，另一侧立柱后面开有凹槽一9(安装触桥上料机构4)；底板正面开有一组滑孔10(滑动支板50的限位立板安装孔)，底板上表面一边设置有一组孔三75(底板向下与台面的固定)，底板中部上表面设置有导电液槽72，导电液槽72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72下方连接有铜排69；导电液槽72的前后边沿开有孔四76(滑动支板50下的滑轨的固定孔的作用)。
图2和图4中，焊接机构2的结构是，在上板70上设置有下压气缸67，下压气缸67的活塞杆端头通过活性接头65向下与组合件64连接，组合件64采用连接轴套装缓冲弹簧的结构，组合件64向下与滑轨副一63连接，滑轨副一63下端安装有上电极座61；U型架一68背面设有L型架66，滑轨副一63套装在L型架66上；上电极座61上安装有上电极组件62，上电极组件62最下端安装有上电极60，下压气缸67实现上电极组件62及上电极60柔和下压，称为一级柔性加压；上电极座61与滑轨副一63之间设置有绝缘板289及隔热板(未显示)；
如图5，锁位夹具3的结构是，包括基座18、外挡板20、转动支座19及旋转电机21，基座18设置有背板28，外挡板20与基座18并排固定连接为一体，基座18中部为圆弧槽25，圆弧槽25位于外挡板20与背板28之间，转动支座19位于圆弧槽25中，旋转电机21固定在外挡板20外立面上；旋转电机21的传动轴22窜过外挡板20的孔一34、转动支座19的转轴孔40后伸进背板28的支撑轴承孔中，并且传动轴22上的键槽通过平键47与转动支座19转轴孔40中的键槽配合传动连接，驱动转动支座19在圆弧槽25内同轴转动；外挡板20及背板28分别位于转动支座19轴心线两边(图4中前后方向)，基座18两边为T字型底板24(图4中左右方向)，每个T字型底板24(前面)侧面开有螺纹孔，每个T字型底板24沿竖直方向各自开有朝下张口的台阶孔36，两个台阶孔36分别套装在转盘2上底板方槽两边的一对滑动轴上，台阶孔36向下与底板方槽之间安装有弹簧一(图中未显示)，实现基座18沿滑动轴的上下滑动；圆弧槽25为半圆柱形状的空间，在圆弧槽25(图4中左右方向)两边上沿分别开有U型槽一26和U型槽二27，U型槽一26和U型槽二27内镶有碳石墨电极(图中未显示)，靠近U型槽一26和U型槽二27的内圆表面分别设置有一个顶升孔48(用于下电极组件59中的顶升气缸86向上的顶升通道)；背板28上表面设置有一个半圆的短直滑轨32和两个挡块31，短直滑轨32位于两个挡块31中间，整体形状呈倾斜山字型，短直滑轨32与触桥245中间通槽240及半圆槽241形状相吻合，一起称为触桥245的输出滑道29；
转动支座19的结构是，包括作为主体的圆弧板38，圆弧板38上表面分为主顶面及副顶面两个斜面，圆弧板38沿轴向还开有定位孔39，圆弧板38的(左右)两边上沿分别凸出设置有限位块二46和限位块一41，限位块二46和限位块一41的形状与U型槽二27和U型槽一26对应吻合；圆弧板38的主顶面设置矩型槽43，矩型槽43由两个7字型板42对称间隔围成，矩型槽43中心纵向固定设置有十字板条44，十字板条44靠近短直滑轨32设置有短滑轨45，短滑轨45与短直滑轨32对接；十字板条44将矩型槽43隔成两个限位空间，用于对触桥245的夹紧锁位；十字板条44两边的矩型槽43中各设置一个四方石墨板，以下称为一对四方石墨板；限位块一41压在U型槽一26内的碳石墨电极上，或限位块二46压在U型槽二27内的碳石墨电极上，分别与顶升气缸86活塞杆连接的碳石墨棒，以及矩型槽43中的一对四方石墨板，一起组成产热电极，称为三级生热。
外挡板20上还开有孔二35，用于固定安装旋转电机21；外挡板20两边的台阶一33与所在一边的T字型底板24对应一致，上表面一侧斜面的台阶二37与本侧一个7字型板42对应一致。触桥245进入输出滑道29，并沿短直滑轨32滑过转动支座19的短滑轨45进入矩型槽43内，触桥245的弦切面卡位在十字板条44上，此时触点槽一235的槽底为水平状态。
如图6a，上电极座61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口267和出水口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；导电排262上端面设有绝缘板289；导电排262前端面的燕尾轨278(图中被固定板一260挡住未显示)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连接处还安装有固定板三266，
在下连接座264的半圆电极槽275中安装有上电极60，上电极60向下伸出下固定板276的矩形通槽277，下固定板276向上与下连接座264固定连接，下连接座264与上电极60连接处安装有固定板二265；下连接座264的孔五270中安装有转轴279，上电极60套装在转轴279上，上电极60可沿转轴279转动，固定板二265压在上电极60外立面；在上电极60与半圆电极槽275之间的圆弧间隙269中灌注有液体电极283，通过下固定板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的孔六271中固定有导向柱(未显示)；
如图6b，上电极60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244上表面弧面吻合；凸台227两边均固定有碳石墨板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，U型卡位槽229使得上电极60在转动同时沿孔六271中的导向柱移动。
如图6c，上电极60的复合结构是，包括外电极301和碳石墨材质的内电极300，外电极301正面中上部竖直开有U型槽四302，U型槽四302下沿为内弧面303，内电极300下端设置与触点244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型槽四302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与凹弧面二304的弧面曲率及形状相同，内弧面303弧面最低点与凹弧面二304的圆弧最高点相临距离最近。
碳石墨板290和碳石墨材质的内电极300称为第二级生热，这种设置使焊接从中心点向外均匀焊接，使触点244圆弧曲面上的每个点对底面的焊透率相同，焊透率和焊接牢固度达到100％。
液体电极283由水和石墨粉按照1：9比例配制，液体电极283通过孔五270或孔六271导入，驱动对压上电极60上的半圆板286或外电极301上端的外圆弧，使上电极60的外曲面绕转轴279旋转，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244的外曲面达到自然找正无缝隙加压贴合，液体电极283在圆弧间隙269中无缝隙加压贴合导电产热，液体电极283为一级生热；
上述的上电极60、碳石墨板290、碳石墨材质的内电极300和液体电极283一起称为上电极组件62。
如图7a，下电极组件59与上电极组件62上下间隔相对，下电极组件59的结构是，包括缓冲架80，缓冲架80的U型底板82前后两边总共设置有四个滑杆81(每边两个)，该四个滑杆81上共同滑动套装有顶板79，顶板79前后安装有两个顶升气缸86，每个顶升气缸86向上的活塞杆端头均安装有碳石墨棒，顶板79下表面固定连接有中导电板78，中导电板78前后分别固定有一个绝缘滑块，两个绝缘滑块分别套装在缓冲架80前后两边支撑板85内立面的滑轨副二87中，两个绝缘滑块向下与U型底板82之间均设置有弹簧二88，该中导电板78下端连接有T型的下导电板77。
如图7b，缓冲架80的U型底板82前后外沿分别通过一个悬挂板83搭接在换位机构的滑动支板50上，滑动支板50套装在一对滑动支杆51上，滑动支板50与换位气缸7驱动连接，见图4；一对滑动支杆51固定在导电液槽72纵向两边(前后)，下导电板77向下露出滑动支板50并且悬浮在导电液槽72中，滑孔10通过多个螺栓52固定安装有前挡板56，前挡板56上设置有前限位钉54，开口槽二73处固定安装有后挡板53，后挡板53上设置有后限位钉55，换位气缸7驱动滑动支板50前后移动，带动锁位夹具3上的触桥245中的触点槽一235或触点槽二237水平移动至上电极60正下方位置，以便分别实现焊接。
锁位夹具3向下与缓冲架80中的顶升气缸86、下导电板77及导电液槽72连通，向上与上电极60对接，既作为触桥245和触点244的支撑限位，又作为主要产生热量的中间焊接电极；下压气缸67和顶升气缸86，分别压住锁位夹具3中触桥245上的触点244的上弧面及触桥245的底面，从而将触点244与触桥245焊接在一体。
综上所述，焊接机构2中包含了四级生热和五级柔性加压，四级生热具体是，一级生热是圆弧间隙269中设置的液体电极283，二级生热是上电极60中设置的碳石墨组合(石墨内电极300镶嵌于T型外电极301)，三级生热是导电液槽72中的液体导电液与碳石墨棒，四级生热是锁位夹具3中的一对四方石墨板。五级柔性加压具体是，一级柔性加压是下压气缸67驱动的组合件64，二级柔性加压是液体电极283对上电极60的加压，三级柔性加压是缓冲架80中的弹簧二88，四级柔性加压是锁位夹具3台阶孔36中的弹簧一，五级柔性加压是下电极组件59中的液体石墨导电电极。
如图8a、图8b，焊带触点上料机构5包括触点上料组件和焊带上料组件两大部分；触点上料组件包括输料组件253、横推单元121、纵推单元、触点检测单元、转运机械手255五小部分；
输料组件253的结构是，包括依次对接的料斗112及长U型直轨120；长U型直轨120出口与送料槽123垂直对接；
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，上台阶119安装在支撑柱118上；L型推杆一122沿送料槽123前伸，将长U型直轨120中的触点244推送到短U型直轨129中；
纵推单元包括双杆气缸256，双杆气缸256杆头设有直线推杆，直线推杆位于短U型直轨129的后端，将触点244前推至触点检测单元的上方；
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244沿短U型直轨129到达L型推杆二126上表面台阶触点架124上，正对触点架124设置有传感器二128，L型推杆二126上的喷胶口正对触点244的底面喷胶(喷胶与焊带上料组件送来的焊带99粘在一体，以供触点上料组件的夹手117共同夹取到锁位夹具3的触点槽一235或触点槽二237中)；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三128(检测触点的有无)，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L型推杆二126的有无)，传感器一127固定在立架130上；
转运机械手255的结构是，包括固定在立架130上的电缸113和双直线滑轨114，双直线滑轨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手117，夹手117设置有自己的夹手气缸；该四个气缸共同协作，夹手117先从L型推杆二126上表面台阶夹取触点244，再将触点244前移送至锁位夹具3中的一个触点槽中。
如图9a、图9b，焊带上料组件包括焊带校正绕行部分102和焊带融断输送部分108两小部分，焊带校正绕行部分102通过立板111安装在滑板159的正面后端，焊带融断输送部分108安装在滑板159的正面前端，该滑板159背面通过滑槽与立架130上的双直线滑轨114套接；
焊带校正绕行部分102的结构是，在立板111上设有料卷109，从料卷109引出焊带99，沿焊带99的走料路线，依次设置有一对摩擦轮二106、传感器四105、倾斜向下的校正槽104、滚轮103、电机二107驱动的牵引轮101及其摩擦轮一100；焊带99依次通过上述部件后，焊带99再依次穿过(焊带融断输送部分108前端定长送焊带单元91)方槽架158中的方槽、摩擦轮架157中的摩擦轮三、L型底板165与L型压架97之间的间隙、U型架二164中的一对驱动轮、半圆运输板92的四方槽，沿下台阶板90伸出。
焊带融断输送部分108的结构是，在滑板159下部固定有L型底板165，L型底板165的背面安装有气缸三160，在滑板159前端固定有竖直滑轨98，竖直滑轨98中的滑块正面固定连接有L型压架97，L型压架97通过四个螺纹孔与过渡板166一体连接并与气缸三160传动连接，气缸三160驱动过渡板166及L型压架97一体上下移动；
在L型底板165的中上部安装有定长送焊带单元91，包括方槽架158、摩擦轮架157、U型架二164中的部件；方槽架158中的贯通槽用于引入焊带99，摩擦轮架157中的一对摩擦轮三与编码表盘201同轴连接，编码表盘201设置有自己的传感器五200，编码表盘201配置有驱动电机，编码表盘201另外还与调整规202控制连接；
L型底板165的下部设置有U型板167，U型板167与U型架二164固定连接，U型板167与双行程气缸163传动连接，在U型板167上固定有牵引单元96，在双行程气缸163推送下牵引单元96可整体移动；牵引单元96结构是，U型架二164中设置有一对驱动轮，U型板167上表面中间开有四方槽，四方槽内上下对应扣接有一对中空的半圆运输板92，下方的一个半圆运输板92前端设置有一个下台阶板90，U型板167四方槽上安装有L型板架93，L型板架93上表面后端设有气缸一95，L型板架93上表面前端设有下斜的销轴94，销轴94与气缸一95传动连接，在U型架二164上端面安装有用于向下压紧的气缸四161；
U型架二164中一对驱动轮转动引出焊带99，被L型板93上的气缸一95控制销轴94定长压紧，焊带99先于触点244到达触桥245焊接面上，双行程气缸163利用第一行程推送焊带99送到短U型直轨129前端的触点架124上(触点架124设在竖直的推杆气缸二125上L型推杆二126的顶端，当U型直轨129中的触点244被纵推单元256上的气缸杆推送到压在焊带99和触点架124上后，被L型推杆二126前端的传感器一127检测到，转运机械手255上的夹手117将触点244夹住)，双行程气缸163再利用第二行程使焊带99一并送到锁位夹具3的对应触点槽内，然后气缸一95推动销轴94前进下斜压紧焊带99同时气缸四161也同步向下压紧焊带99，实现前后定位输送定长的焊带99；焊接过程中焊带99自然融断后，双行程气缸163带动牵引单元96返回原位。
焊带99的送进长度，由编码表盘201同轴连接的电机驱动编码表盘201的转动格数来控制，编码表盘201上的传感器五200进行配合检测，调整规202调整气缸四161在U型板167的焊带料道槽中的前后启停位置。
在立板111与L型压架97之间的滑板159空位开有方窗162，方窗162与立架130上的开口窗通透，便于对定长送焊带单元91中的传感器五200和编码表盘201进行调整。
另外，触桥上料机构4的结构是，振盘通过输送轨道输送触桥245，输送轨道上表面倾斜的滑槽与触桥245弦切面形状吻合，倾斜使触点槽一235槽底保持水平，与锁位夹具3上的触桥245的进入姿势角度保持一致；输送轨道出料口还设有弹簧弹性夹，弹簧弹性夹配置有双行程推移气缸，实现打开和推送弹簧弹性夹；输送轨道出料口侧面，正对弹簧弹性夹设置有一个传感器六，用于感应触桥245中的识别槽243，判断触桥245中的识别槽243位置状态是否正确(触点槽一235与触点槽二237位置是否正确，以免颠倒)；弹簧弹性夹外侧设置有三轴推移的上料机械手，实现触桥245的上料。
焊接成品的出品机械手11，采用一个水平推移气缸A实现水平移动，采用一个竖直推移气缸A实现竖直移动，采用一个旋转气缸A控制夹爪A，实现焊接成品的三轴下料，将成品放进合格品料箱及不合格品料箱。
本发明上述的各个动作部件，共同与总控制器信号连接，协调一致工作，完成触桥245上的两个触点槽与各自触点244的焊接。
触桥245的触点槽一235进入锁位夹具3时槽底为水平状态，上电极组件62向下与触点槽一235槽底保持正对垂直，等第一个触点244及焊带送进触点槽一235中，焊接机构2完成第一个触点244的焊接。再水平推送锁位夹具3上的触点槽二237到上电极组件62下方，经旋转电机21将锁位夹具3上的触点槽二237旋转为水平，顶升气缸86上顶定位锁位夹具3，使上电极组件62上的上电极60与触点槽二237槽底保持正对垂直，等第二个触点244及焊带送进后，由焊接机构2完成第二个触点244的焊接。再由旋转电机21驱动转动夹具19使触点槽一235旋转到水平位置，由出品机械手11输出成品，完成一个触桥245上两个触点244的钎焊。
本发明装置的具体工作过程是：
步骤1、焊接机构2停歇状态下，触桥上料机构4动作，使触桥245保持倾斜振送到弹簧弹性夹中，双行程推移气缸打开弹簧弹性夹，传感器检测触桥245的识别槽243，检测到状态正确，转运机械手255夹取触桥245，并移送装入锁位夹具3的U型槽43中；当传感器检测到识别槽243为反料时，双行程推移气缸第二行程将弹簧弹性夹夹持的触桥245推出输送轨道，再由双行程推移气缸第一行程打开弹簧弹性夹中的触桥245，夹持到反料箱。
步骤2、焊带触点上料机构5动作，电缸113驱动双直线滑轨114上的触点上料组件和焊带上料组件，由平移气缸116驱动夹手117夹取触点244，焊带随之送进，竖直气缸115和电缸113配合驱动，将第一个触点244及焊带99送入锁位夹具3内触桥245的触点槽一235中；
步骤3、触桥245及第一个触点244及焊带在锁位夹具3中输送到位后，焊接机构2按照以下步骤进行操作：
下压气缸67通过活性接头65及组合件64，将上电极60与液体电极283向下加压锁位夹具3，使上电极60上的凹弧面一288柔性缓冲贴合触点244的上表面，使锁位夹具3中的触桥245与触点244贴紧；锁位夹具3缓冲压在下电极组件59的顶板79上，顶板79经缓冲架80与弹簧二88沿滑轨副二87悬浮在导电液槽72中，对锁位夹具3上的压力进行缓冲；顶板79上的顶升气缸86带动碳棒举升顶住7字型板42，使锁位夹具3中的触点244与触桥245受压夹紧；
旋转电机21驱动转动支座19顺时旋转，左侧7字型板42与限位块一41的碳石墨电极及U型槽一26分离，转动支座19倾斜到57度，限位块二46与U型槽二27接触合体，限位块二46的右侧7字型板42倾斜47度；
此时右侧的顶升孔48与转动支座19限位块一41上的通孔相通(供焊接机构2下电极组件59顶升气缸86杆连接的碳石墨棒的伸入)，对应的卡位在U型槽43和十字板条44上，触桥245刚送进触点槽一235就是水平，与焊接机构2中的上电极组件62焊接面正对垂直；顶升气缸86杆连接的碳石墨棒，窜过顶升孔48与限位块一41的通孔，顶住左侧7字型板42，使触桥245触点槽一235上的触点244焊接面与上电极60保持正对垂直，触点槽一235上的触点244焊接面处于水平接受焊接机构2的焊接，五级缓冲加压、四级生热通电生热，对急速加热膨胀的触点244和触桥245的反作用力进行缓冲和释放，完成焊接。
步骤4、旋转电机21驱动转动支座19顺时旋转，将锁位夹具3中的触桥245上的触点槽二237槽底转为水平；
步骤5、焊带触点上料机构5动作，其中的触点上料组件和焊带上料组件将第二个触点244及焊带夹取送入触点槽二237中；
步骤6、焊接机构2再次动作，按照以下过程操作：
旋转电机21驱动转动支座19逆时针旋转，右7字型板42与限位块二46内生热碳石墨电极及U型槽二27分离，转动支座19倾斜到47度，限位块一41与U型槽一26接触合体，使限位块一41侧的左7字型板42倾斜57度，基座18上的左侧顶升孔48与转动支座19限位块二46上的通孔相通(焊接机构2下电极组件59顶升气缸86杆连接的碳石墨棒的伸入)；上电极60向下正对垂直；下电极组件59顶升气缸86杆连接的碳石墨棒，窜过顶升孔48与限位块二46的通孔，顶住右侧7字型板42，使触桥245触点槽二237上的触点244焊接面与上电极60保持正对垂直，触点槽二237上的触点244焊接面处于水平，焊接机构2实施焊接；完成第二个触点244与触桥245焊接成型后，触点槽一235转位水平位置。
步骤7、由下料机械手6对锁位夹具3上的焊接成品夹取，送到台面1下的合格品料箱或不合格品料箱中，结束一个触桥245上的两个触点244的焊接成型的完整步骤。
重复上述步骤1至步骤7，实现后续触桥245与两个触点244电阻钎焊接的流水作业。
Claims (10)
1.一种触桥全自动焊接设备，其特征在于：包括设置在台面(1)上的焊接机构(2)，焊接机构(2)的U型架一(68)上部设置有上电极组件(62)，U型架一(68)下部水平滑动设置有下电极组件(59)，下电极组件(59)上端设置有一组锁位夹具(3)；锁位夹具(3)周围分别设置有焊带触点上料机构(5)和触桥上料机构(4)、换位机构、下料机械手(6)，下电极组件(59)与换位机构驱动连接。
2.根据权利要求1所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的U型架一(68)的结构是，包括一体连接的上板(70)、两侧立柱和底板，上板(70)上设置有活塞杆通孔及缸体固定螺丝孔，上板(70)朝下设置开口槽一(71)；底板后端设置开口槽二(73)，一侧立柱前面开有凹槽二(74)，另一侧立柱后面开有凹槽一(9)；底板正面开有一组滑孔(10)，底板上表面一边设置有一组孔三(75)，底板中部上表面设置有导电液槽(72)，导电液槽(72)中的导电液按照水与石墨质量比1:9配制；导电液槽(72)下方连接有铜排(69)；导电液槽(72)的前后边沿开有孔四(76)。
3.根据权利要求1所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的焊接机构(2)的结构是，在上板(70)上设置有下压气缸(67)，下压气缸(67)的活塞杆端头通过活性接头(65)向下与组合件(64)连接，组合件(64)向下与滑轨副一(63)连接，滑轨副一(63)下端安装有上电极座(61)；U型架一(68)背面设有L型架(66)，滑轨副一(63)套装在L型架(66)上；上电极座(61)上安装有上电极组件(62)，上电极组件(62)最下端安装有上电极(60)，上电极座(61)与滑轨副一(63)之间设置有绝缘板(289)及隔热板。
4.根据权利要求1所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的锁位夹具(3)的结构是，包括基座(18)、外挡板(20)、转动支座(19)及旋转电机(21)，基座(18)设有背板(28)，外挡板(20)与基座(18)并排固定连接为一体，基座(18)中部为圆弧槽(25)，圆弧槽(25)位于外挡板(20)与背板(28)之间，转动支座(19)位于圆弧槽(25)中，旋转电机(21)固定在外挡板(20)外立面上；
旋转电机(21)的传动轴(22)窜过外挡板(20)的孔一(34)、转动支座(19)的转轴孔(40)后伸进背板(28)的支撑轴承孔中，并且传动轴(22)上的键槽通过平键(47)与转动支座(19)转轴孔(40)中的键槽配合传动连接；外挡板(20)及背板(28)分别位于转动支座(19)轴心线两边，基座(18)两边为T字型底板(24)，每个T字型底板(24)侧面开有螺纹孔，每个T字型底板(24)沿竖直方向各自开有朝下张口的台阶孔(36)，两个台阶孔(36)分别套装在转盘(2)上底板方槽两边的一对滑动轴上，台阶孔(36)向下与底板方槽之间安装有弹簧一；
圆弧槽(25)为半圆柱形状的空间，在圆弧槽(25)两边上沿分别开有U型槽一(26)和U型槽二(27)，U型槽一(26)和U型槽二(27)内镶有碳石墨电极，靠近U型槽一(26)和U型槽二(27)的内圆表面分别设有一个顶升孔(48)；
背板(28)上表面设有一个半圆的短直滑轨(32)和两个挡块(31)，短直滑轨(32)位于两个挡块(31)中间，短直滑轨(32)与触桥(245)中间通槽(240)及半圆槽(241)形状相吻合，一起称为触桥(245)的输出滑道(29)；
转动支座(19)的结构是，包括作为主体的圆弧板(38)，圆弧板(38)上表面分为主顶面及副顶面两个斜面，圆弧板(38)沿轴向还开有定位孔(39)，圆弧板(38)的两边上沿分别凸出设有限位块二(46)和限位块一(41)，限位块二(46)和限位块一(41)的形状与U型槽二(27)和U型槽一(26)对应吻合；圆弧板(38)的主顶面设置矩型槽(43)，矩型槽(43)由两个7字型板(42)对称间隔围成，矩型槽(43)中心纵向固定设有十字板条(44)，十字板条(44)靠近短直滑轨(32)设有短滑轨(45)，短滑轨(45)与短直滑轨(32)对接；十字板条(44)将矩型槽(43)隔成两个限位空间；十字板条(44)两边的矩型槽(43)中各设置一个四方石墨板；
外挡板(20)上还开有孔二(35)，外挡板(20)两边的台阶一(33)与所在一边的T字型底板(24)对应一致，上表面一侧斜面的台阶二(37)与本侧一个7字型板(42)对应一致。
5.根据权利要求3所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的上电极座(61)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口(267)和出水口(268)；导电排(262)上端面设有绝缘板(289)；导电排(262)前端面的燕尾轨(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)连接处还安装有固定板三(266)，
在下连接座(264)的半圆电极槽(275)中安装有上电极(60)，上电极(60)向下伸出下固定板(276)的矩形通槽(277)，下固定板(276)向上与下连接座(264)固定连接，下连接座(264)与上电极(60)连接处安装有固定板二(265)；下连接座(264)的孔五(270)中安装有转轴(279)，上电极(60)套装在转轴(279)上，固定板二(265)压在上电极(60)外立面；在上电极(60)与半圆电极槽(275)之间的圆弧间隙(269)中灌注有液体电极(283)；在下连接座(264)的孔六(271)中固定有导向柱。
6.根据权利要求5所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的上电极(60)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(244)上表面弧面吻合；凸台(227)两边均固定有碳石墨板(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)。
7.根据权利要求5所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的上电极(60)的复合结构是，包括外电极(301)和碳石墨材质的内电极(300)，外电极(301)正面中上部竖直开有U型槽四(302)，U型槽四(302)下沿为内弧面(303)，内电极(300)下端设置与触点(244)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型槽四(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)与凹弧面二(304)的弧面曲率及形状相同。
8.根据权利要求1所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的下电极组件(59)的结构是，包括缓冲架(80)，缓冲架(80)的U型底板(82)前后两边总共设置有四个滑杆(81)，该四个滑杆(81)上共同滑动套装有顶板(79)，顶板(79)前后安装有两个顶升气缸(86)，每个顶升气缸(86)向上的活塞杆端头均安装有碳石墨棒，顶板(79)下表面固定连接有中导电板(78)，中导电板(78)前后分别固定有一个绝缘滑块，两个绝缘滑块分别套装在缓冲架(80)前后两边支撑板(85)内立面的滑轨副二(87)中，两个绝缘滑块向下与U型底板(82)之间均设置有弹簧二(88)，该中导电板(78)下端连接有T型的下导电板(77)。
9.根据权利要求8所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的缓冲架(80)的U型底板(82)前后外沿分别通过一个悬挂板(83)搭接在换位机构的滑动支板(50)上，滑动支板(50)套装在一对滑动支杆(51)上，滑动支板(50)与换位气缸(7)驱动连接；一对滑动支杆(51)固定在导电液槽(72)纵向两边，下导电板(77)向下露出滑动支板(50)并且悬浮在导电液槽(72)中，滑孔(10)通过多个螺栓(52)固定安装有前挡板(56)，前挡板(56)上设置有前限位钉(54)，开口槽二(73)处固定安装有后挡板(53)，后挡板(53)上设置有后限位钉(55)。
10.根据权利要求1所述的触桥全自动焊接设备，其特征在于：所述的焊带触点上料机构(5)包括触点上料组件和焊带上料组件两大部分；
触点上料组件包括输料组件(253)、横推单元(121)、纵推单元、触点检测单元、转运机械手(255)；
焊带上料组件包括焊带校正绕行部分(102)和焊带融断输送部分(108)两小部分，焊带校正绕行部分(102)通过立板(111)安装在滑板(159)的正面后端，焊带融断输送部分(108)安装在滑板(159)的正面前端，该滑板(159)背面通过滑槽与立架(130)上的双直线滑轨(114)套接。
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