CN109048108A - 一种硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动焊接装置。技术方案是：一种硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：包括底板、固定在底板上的圆台、水平布置且可绕竖直轴线转动地定位在圆台上的环形旋转板、驱使旋转板间歇转动的步进电机、若干呈放射状均匀固定在旋转板上以放置蜂鸣片的夹具以及沿旋转板的转动方向依次设置在底板上的送料工位、第一送线工位、第一焊接工位、第二送线工位、第二焊接工位和出料工位；其中，第一送线工位与第二送线工位结构相同；第一焊接工位与第二焊接工位结构相同。该装置能够进行自动送料、自动送线、自动焊接和自动出料，实现蜂鸣片焊线的全自动化，大大提高了蜂鸣片的焊线效率，降低了生产成本。

Description

一种硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置

技术领域

本发明涉及一种自动焊接装置，具体是一种硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置。

背景技术

蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成，是蜂鸣器的重要组成部分，在电气化的时代，被广泛应用于计算机、报警器、定时器等电子产品中。蜂鸣片是在圆形陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与圆形黄铜片或不锈钢片制成的金属片粘接在一起(金属片半径大于陶瓷片半径)，最后分别对陶瓷片和金属片进行焊线。

目前市场上蜂鸣片的种类很多，焊线的种类不一，没有统一的标准，因此在开发自动化设备上有相当的难度。国内很多企业和厂家还在进行手工焊接，不但效率低，而且大多都满足不了市场的需求，浪费了劳动力。因此，急需设计一种蜂鸣片的自动化焊接装置，一方面能大大提高企业的竞争力，另一方面也有利于推进工业和信息化的发展。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，该装置能够进行自动送料、自动送线、自动焊接和自动出料，实现蜂鸣片焊线的全自动化，大大提高了蜂鸣片的焊线效率，降低了生产成本。

本发明提供的技术方案是：

一种硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：包括底板、固定在底板上的圆台、水平布置且可绕竖直轴线转动地定位在圆台上的环形旋转板、驱使旋转板间歇转动的步进电机、若干呈放射状均匀固定在旋转板上以放置蜂鸣片的夹具以及沿旋转板的转动方向依次设置在底板上的送料工位、第一送线工位、第一焊接工位、第二送线工位、第二焊接工位和出料工位；其中，第一送线工位与第二送线工位结构相同；第一焊接工位与第二焊接工位结构相同；

所述送料工位包括用于存放蜂鸣片的储存装置以及将蜂鸣片由储存装置输送至夹具的送料装置；所述出料工位包括用于收集蜂鸣片的收集装置以及将蜂鸣片由夹具输送至收集装置的出料装置；所述送料装置与出料装置结构相同。

所述送料装置包括固定在底板上的第一支架、竖直固定在第一支架上的第一气缸、沿圆台径向布置且水平固定在第一气缸的推杆末端的第一滑台、可滑动地定位在第一滑台底面的第一滑槽中用于吸取蜂鸣片的吸盘、固定在第一滑台下方且其推杆与吸盘连接以带动吸盘运动的第二气缸；所述第一滑台位于出料装置和夹具上方，以利于吸盘将蜂鸣片由出料装置输送至夹具。

所述储存装置包括水平设置在第一滑台下方且固定在底板上的第二滑台、通过滑块可滑动地定位在第二滑台上用于存放蜂鸣片的若干蜂鸣片支架以及固定在第二滑台上以驱动滑块运动的第三气缸。

所述收集装置包括固定在底板上用于收集蜂鸣片的收集盒以及位于出料装置的第一滑台下方且一端固定在第一支架上而另一端倾斜向下延伸至收集盒的落料滑槽。

所述第一送线工位包括固定在底板上的第二支架、可转动地定位在第二支架上且表面盘绕有焊线的绕线圆盘、固定在第二支架与圆台之间的第三支架、沿焊线传送方向水平固定在第三支架上方且表面制有第二滑槽的第三滑台、可滑动地定位在第二滑槽中的送线支座、固定在第三滑台上且推杆与送线支座固定连接以带动送线支座滑动的第四气缸、竖直固定在送线支座上的第五气缸、与第五气缸的推杆末端固定连接用于压紧焊线的送线压块、固定在第三滑台上且位于送线支座与夹具之间的切线支座、沿焊线传送方向依次竖直固定在切线支座上的第六气缸和第七气缸、固定在第六气缸的推杆末端用于压紧焊线的压线块以及固定在第七气缸的推杆末端用于切断焊线的焊线切块。

所述第一焊接工位包括第五支架以及由第五支架支撑且焊头位于在蜂鸣片正上方以便将焊线焊接在蜂鸣片上的焊枪。

所述夹具表面铰接有两个分别位于夹具中心线两侧且受到扭簧施力的压板，以抵压焊线防止其在焊接时发生抖动；所述圆台中央固定有两个分别对应于第一送线工位和第二送线工位且向外延伸至夹具上方的第四支架；两个第四支架上分别固定有竖直布置且推杆末端与两个压板位置相适应的第八气缸，以便控制压板的打开与闭合。

所述出料装置中的第一支架侧面还固定有第六支架；所述第六支架上竖直固定有与压板位置相适合并用于打开压板实现出料的第九气缸。

所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第五气缸、第六气缸、第七气缸、第八气缸、第九气缸、吸盘和步进电机分别与PLC控制器电连接，以保证各工位的工作配合。

所述夹具的数量优选六个；所述送料工位、第一送线工位、第一焊接工位、第二送线工位、第二焊接工位和出料工位分别在间歇转动的静止时段与六个夹具一一对应。

本发明的有益效果是：

本发明对焊线进行了多处压紧设计：1)送线压块压紧焊线，防止焊线在第四支架的滑动过程中发生错位；2)压线块压紧焊线，防止焊线切块切线时焊线发生抖动；3)压板压紧焊线，防止焊线在夹具的旋转过程中偏离蜂鸣片；这些压紧设计能够有效防止焊线发生抖动错位，便于焊线与蜂鸣片进行精确焊接。本发明中设置了两组送线装置和焊接装置，可以对蜂鸣片的陶瓷片和金属片分别进行焊线。另外，本发明操作简单，便于控制，能够实现蜂鸣片的全自动化焊接，工作效率高，适合推广应用。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明所述送料装置的立体结构示意图。

图3是本发明所述第一送线工位的部分立体结构示意图。

图4是本发明所述夹具的立体结构示意图。

图5是本发明完成焊接后的蜂鸣片的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

如图1所示的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，包括底板10、圆台13、旋转板12、步进电机(图中未显示)、若干(图中为六个)夹具6、送料工位、第一送线工位、第一焊接工位、第二送线工位、第二焊接工位和出料工位。

所述圆台固定在底板上；所述旋转板呈环形，旋转板水平布置并可绕竖直轴线转动地定位在圆台上(旋转板通过环形轨道可转动地定位在圆台上)。在PLC控制器控制下，所述步进电机驱使旋转板进行间歇运动(旋转板的底面固定着与环形轨道同轴布置的齿圈，步进电机通过其输出轴上的齿轮与齿圈啮合进行驱动)；旋转板每次间歇运动转动60度。六个夹具呈放射状均匀地固定在旋转板上；所述送料工位、第一送线工位、第一焊接工位、第二送线工位、第二焊接工位和出料工位沿旋转板的转动方向(图中为顺时针方向)依次设置在底板上，并且在旋转板的间歇运动的静止时段分别与六个夹具一一对应，以进行相应的操作。所述送料工位包括送料装置和储存装置；所述出料工位包括出料装置和收集装置；其中，送料装置与出料装置结构相同。所述第一送线工位与第二送线工位结构相同；第一焊接工位与第二焊接工位结构相同。

如图2，所述送料装置将蜂鸣片由储存装置输送至夹具，包括第一支架26、第一气缸22、第一滑台23、吸盘24和第二气缸25。所述第一支架呈门型，固定在底板上；所述第一气缸竖直固定在第一支架上。所述第一滑台沿旋转板的径向布置并且水平固定在出料装置和夹具上方，以便吸盘将蜂鸣片2由出料装置输送至夹具；其中，第一滑台的上表面与第一气缸的推杆(即活塞杆，以下同)末端固定连接以带动吸盘沿竖直方向运动；第一滑台的下底面制有第一滑槽，所述吸盘的盘座可滑动地定位在第一滑槽上；吸盘吸取或放松蜂鸣片的动作由PLC控制器(图中未显示)控制。所述第二气缸固定在第一滑台下方且其推杆与盘座连接以驱动吸盘滑动。

所述储存装置用于存放待焊接的蜂鸣片，包括第二滑台14、滑块15、若干(图中显示两个)蜂鸣片支架16和第三气缸(图中省略)。所述第二滑台设置在第一滑台下方且固定在底板上。所述滑块可滑动地定位在第二滑台上。两个蜂鸣片支架固定在滑块上用于存放蜂鸣片(图中可见：每个蜂鸣片支架由三根竖直布置的档杆组成，围挡在蜂鸣片的外圆周面)。所述第三气缸固定在第二滑台上以驱动滑块运动。

所述收集装置包括落料滑槽17和收集盒18。所述落料滑槽位于出料装置中第一滑台的下方；落料滑槽一端固定在第一支架上，另一端倾斜向下延伸至收集盒上方。所述收集盒固定在底板上用于收集从落料滑槽中滑落的蜂鸣片。

所述第一送线工位包括第二支架9、绕线圆盘7、第三支架8、第三滑台37、送线支座33、第四气缸32、第五气缸27、送线压块28、切线支座30、第六气缸34、第七气缸38、压线块35和焊线切块29。所述第二支架固定在底板上；绕线圆盘(为现有部件)表面盘绕有焊线并可转动地定位在第二支架上。所述第三支架固定在第二支架和圆台之间；第三滑台水平固定在第三支架上且表面制有沿焊线传送方向的第二滑槽；送线支座底端连接的滑块与第二滑槽滑动配合，使得送线支座可滑动地定位在第三滑台上。所述第四气缸固定在第三滑台上，并且第四气缸的推杆与送线支座固定连接，以带动送线支座在第二滑槽中滑动。所述第五气缸竖直固定在送线支座上，并且第五气缸的推杆末端与送线压块固定连接以带动送线压块沿竖直方向运动，从而压紧焊线。所述切线支座固定在第三滑台上并位于送线支座和夹具之间。所述第六气缸和第七气缸沿焊线的传送方向依次竖直固定在切线支座上；其中，第六气缸末端与压线块固定连接；第七气缸末端与焊线切块固定连接，以便切断焊线。

所述第一焊接工位包括第五支架3和焊枪4。所述第五支架固定在底板上；所述焊枪由第五支架支撑并且其焊头设置在蜂鸣片的正上方，便于焊线的焊接。

如图4，所述夹具的上表面铰接有两个分别位于夹具中心线两侧的压板5；所述压板的铰接轴处套设有扭簧(图中未显示，其中扭簧一端与压板固定连接，另一端与夹具固定连接)，扭簧施力于压板，使压板压紧焊线，防止焊线在旋转和焊接时发生抖动。所述圆台中央固定有两个第四支架11，两个第四支架的末端分别向外延伸至第一送线工位和第二送线工位对应的夹具上方。两个第四支架上分别竖直固定有第八气缸21，两个第八气缸的推杆末端与夹具的两个压板位置相适应(图中第一送线工位对应的第八气缸位于夹具右侧的压板上方；第二送线工位对应的第八气缸位于夹具左侧的压板上方)，以控制压板的打开和闭合。所述出料装置中的第一支架侧面还固定有第六支架19；所述第六支架上竖直固定有第九气缸20，第九气缸与压板位置相适合并用于打开压板，以便吸盘吸取蜂鸣片。当第八气缸和第九气缸的推杆伸长时，压板受到推杆的抵压作用沿铰接轴转动并松开焊线；当第八气缸和第九气缸收缩时，推杆的抵压作用消失，压板受到扭簧的扭转力沿铰接轴转动并压紧焊线。

所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第五气缸、第六气缸、第七气缸、第八气缸、第九气缸、吸盘和步进电机分别与PLC控制器电连接，以保证各工位的工作配合。

本发明中的所有气动部件均由气源通过气管供气；为图面清晰，图中省略气源及气管。

本发明的工作原理是：

送料装置中的第一气缸伸长带动吸盘向下运动，吸盘吸取存放在蜂鸣片支架中的蜂鸣片，第一气缸收缩，第二气缸伸长带动吸盘沿第一滑槽向夹具靠近；当吸盘到达夹具正上方时，第一气缸伸长，吸盘放松蜂鸣片，蜂鸣片掉落至夹具中，完成送料。旋转板在步进电机的带动下将夹具旋转至第一送线工位，第五气缸伸长带动送线压块向下运动压紧焊线，第六气缸和第七气缸分别带动压线块和焊线切块向上运动，同时第八气缸伸长打开压板。第四气缸推动送线支座并带动焊线穿过压线块和焊线切块下方后向夹具方向运动，当焊线与蜂鸣片上的陶瓷片接触时，第八气缸伸长使压板压紧焊线，第六气缸伸长带动压线块压紧焊线，第七气缸带动焊线切块向下运动切断焊线，完成送线。夹具旋转至第一焊接工位，焊枪将焊线焊接在蜂鸣片的陶瓷片部位40，完成陶瓷片的焊接。同理，夹具依次转过第二送线工位和第二焊线工位后，完成与金属片50的焊接(参见图5)。最后，夹具旋转至出料工位，第九气缸伸长将压板打开，吸盘将蜂鸣片由夹具吸取至落料滑槽正上方，吸盘放松，蜂鸣片正好落入落料滑槽中并滑落至收集盒，完成出料。当其中一个蜂鸣片支架上的蜂鸣片用完后，第三气缸推动滑块在第二滑台上滑动，使另一个装满蜂鸣片的蜂鸣片支架滑至第一滑台下方，保证装置持续工作。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：包括底板(10)、固定在底板上的圆台(13)、水平布置且可绕竖直轴线转动地定位在圆台上的环形旋转板(12)、驱使旋转板间歇转动的步进电机、若干呈放射状均匀固定在旋转板上以放置蜂鸣片(2)的夹具(6)以及沿旋转板的转动方向依次设置在底板上的送料工位、第一送线工位、第一焊接工位、第二送线工位、第二焊接工位和出料工位；其中，第一送线工位与第二送线工位结构相同；第一焊接工位与第二焊接工位结构相同；

所述送料工位包括用于存放蜂鸣片的储存装置以及将蜂鸣片由储存装置输送至夹具的送料装置；所述出料工位包括用于收集蜂鸣片的收集装置以及将蜂鸣片由夹具输送至收集装置的出料装置；所述送料装置与出料装置结构相同。

2.根据权利要求1所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述送料装置包括固定在底板上的第一支架(26)、竖直固定在第一支架上的第一气缸(22)、沿圆台径向布置且水平固定在第一气缸的推杆末端的第一滑台(23)、可滑动地定位在第一滑台底面的第一滑槽中用于吸取蜂鸣片的吸盘(24)、固定在第一滑台下方且其推杆与吸盘连接以带动吸盘运动的第二气缸(25)；所述第一滑台位于出料装置和夹具上方，以利于吸盘将蜂鸣片由出料装置输送至夹具。

3.根据权利要求2所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述储存装置包括水平设置在第一滑台下方且固定在底板上的第二滑台(14)、通过滑块(15)可滑动地定位在第二滑台上用于存放蜂鸣片的若干蜂鸣片支架(16)以及固定在第二滑台上以驱动滑块运动的第三气缸。

4.根据权利要求3所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述收集装置包括固定在底板上用于收集蜂鸣片的收集盒(18)以及位于出料装置的第一滑台下方且一端固定在第一支架上而另一端倾斜向下延伸至收集盒的落料滑槽(17)。

5.根据权利要求4所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述第一送线工位包括固定在底板上的第二支架(9)、可转动地定位在第二支架上且表面盘绕有焊线(31)的绕线圆盘(7)、固定在第二支架与圆台之间的第三支架(8)、沿焊线传送方向水平固定在第三支架上方且表面制有第二滑槽的第三滑台(37)、可滑动地定位在第二滑槽中的送线支座(33)、固定在第三滑台上且推杆与送线支座固定连接以带动送线支座滑动的第四气缸(32)、竖直固定在送线支座上的第五气缸(27)、与第五气缸的推杆末端固定连接用于压紧焊线的送线压块(28)、固定在第三滑台上且位于送线支座与夹具之间的切线支座(30)、沿焊线传送方向依次竖直固定在切线支座上的第六气缸(34)和第七气缸(38)、固定在第六气缸的推杆末端用于压紧焊线的压线块(35)以及固定在第七气缸的推杆末端用于切断焊线的焊线切块(29)。

6.根据权利要求5所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述第一焊接工位包括第五支架(3)以及由第五支架支撑且焊头位于在蜂鸣片正上方以便将焊线焊接在蜂鸣片上的焊枪(4)。

7.根据权利要求6所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述夹具表面铰接有两个分别位于夹具中心线两侧且受到扭簧施力的压板(5)，以抵压焊线防止其在焊接时发生抖动；所述圆台中央固定有两个分别对应于第一送线工位和第二送线工位且向外延伸至夹具上方的第四支架(11)；两个第四支架上分别固定有竖直布置且推杆末端与两个压板位置相适应的第八气缸(21)，以便控制压板的打开与闭合。

8.根据权利要求7所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述出料装置中的第一支架侧面还固定有第六支架(19)；所述第六支架上竖直固定有与压板位置相适合并用于打开压板实现出料的第九气缸(20)。

9.根据权利要求8所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第五气缸、第六气缸、第七气缸、第八气缸、第九气缸、吸盘和步进电机分别与PLC控制器电连接，以保证各工位的工作配合。

10.根据权利要求9所述的硬焊线蜂鸣片自动化焊接装置，其特征在于：所述夹具的数量优选六个；所述送料工位、第一送线工位、第一焊接工位、第二送线工位、第二焊接工位和出料工位分别在间歇转动的静止时段与六个夹具一一对应。