CN110270731A - 一种自动焊锡机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种自动焊锡机器人，包括工作台、四轴机械手和焊锡组件，所述四轴机械手固定在工作台上，所述焊锡组件固定在四轴机械手上；所述四轴机械手包括底座、第一转臂、第二转臂和旋转升降机构，所述第一转臂和第二转臂水平方向设置；所述旋转升降机构固定在第二转臂上，所述焊锡组件与旋转升降机构固定连接；所述焊锡组件包括连接架、角度调整件、焊锡枪头和锡丝导管，所述连接架的一端固定在旋转升降机构上，所述角度调整件固设在连接架的另一端。本发明提供的一种自动焊锡机器人，采用四轴机械手与焊锡组件结合，能有效运用到自动化生产线上的制作，节省了空间位置，同时能使焊接枪头多方向焊接作业。

Description

一种自动焊锡机器人
技术领域
本发明涉及焊接装置技术领域，具体是一种自动焊锡机器人。
背景技术
焊锡机主要用于插装好电子元件的PCB板进行上锡作业，即将PCB板置于锡炉内锡面上让液态锡沾于PCB板的插装孔，使电子元件焊接于PCB板上。焊锡机主要有浸式焊接机、波峰焊接机：1、浸式焊接机，即将存放锡液的容器固定，让电路板向下运动，使焊接面到达锡液的表面之下，从而达到锡焊的目的。这样的缺点是，让电路板上下运动，易出现短路和焊接不饱满，而且电路板焊接面的面积大小与存放锡液的容器的上表面积不匹配，很容易浪费锡液；2、波峰焊接机，电路板水平运动，底面接触锡液，从而完成焊接工艺，这样焊接质量没有保证。在这些焊锡机中，只能实现水平或者上下的运动，对于难度高、精确度要求高的焊接无法实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动焊锡机器人，以解决背景技术中的技术问题。
为实现前述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自动焊锡机器人，包括工作台、四轴机械手和焊锡组件，所述四轴机械手固定在工作台上，所述焊锡组件固定在四轴机械手上；所述四轴机械手包括底座、第一转臂、第二转臂和旋转升降机构，所述第一转臂和第二转臂水平方向设置，所述第一转臂的一端通过第一旋转关节转动连接在底座上且绕着底座在水平方向旋转运动；所述第二转臂通过第二旋转关节转动连接在第一转臂的另一端，所述第二转臂通过第二旋转关节在水平方向上绕着第一转臂转动；所述旋转升降机构固定在第二转臂上，所述焊锡组件与旋转升降机构固定连接；所述焊锡组件包括连接架、角度调整件、焊锡枪头和锡丝导管，所述连接架的一端固定在旋转升降机构上，所述角度调整件固设在连接架的另一端，所述焊锡枪头通过支撑座活动连接在角度调整件上，所述锡丝导管通过连接件固定在支撑座的一侧。
所述旋转升降机构包括滚珠花键、丝杆组件、第一驱动电机和第二驱动电机，所述滚柱花键包括花键轴和外筒，所述外筒套设在花键轴上，所述花键轴垂直设在第二转臂的一端，所述丝杆组件包括丝杆和丝杆螺母，所述丝杆螺母螺纹连接在丝杆上，所述花键轴的顶端通过连接板与丝杆螺母固定连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机分别固设在第二转臂上，所述第一驱动电机通过第一齿轮组件驱动丝杆组件上的丝杆螺母上下运动，所述第二驱动电机通过第二齿轮组件驱动花键轴的旋转绕着轴心的旋转运动。
所述丝杆的两侧分别设有导杆，所述导杆穿过连接板，两根所述导杆的顶端通过固定板连接固定，所述丝杆的顶端穿过固定板且与固定板转动连接。
所述角度调整件包括调整板和支撑板，所述支撑板倾斜固定在调整板下方的一端，所述调整板为弧形结构，所述调整板上环形等距设有数个定位孔，所述连接架的下方设有安装槽，所述调整板安装在安装槽内，所述安装槽内设有定位柱，所述定位柱对应插入定位孔内。
所述调整板和支撑板为一体式结构，所述单个定位孔的上下两侧分别设有螺纹安装孔，所述调整板通过螺丝与连接架固定连接。
所述支撑座固定在支撑板上，所述支撑座与角度调整件之间设有弹性缓冲组件，所述弹性缓冲组件固定在支撑座的一侧，所述支撑座与支撑板之间设有滑块组件，所述滑块组件包括滑轨和滑块，所述滑轨固定在支撑板上，所述滑块的一端滑动连接在滑轨上，所述滑块的另一端与支撑座固定连接。
所述支撑座包括顶板、L型架和底板，所述顶板固定在L型架上，所述顶板上设有第一安装孔，所述L型架的底部设有第二安装孔且第二安装孔与第一安装孔的轴心线重合，所述底板固定在L型架的底部，所述底板通过弹性缓冲组件与支撑板连接。
所述弹性缓冲组件包括固定块、螺栓和压缩弹簧，所述固定块固定在支撑板的一侧，所述螺栓穿过底板和固定块且与固定块固定连接，所述压缩弹簧在固定块与底板之间且套设在螺栓上。
所述连接件包括支撑杆和安装块，所述支撑杆固定在安装块的一侧，所述安装块的另一侧固定在角度调整件上，所述锡丝导管固定在支撑杆的底端。
与现有技术相比，本发明提供的一种自动焊锡机器人，采用四轴机械手与焊锡组件结合，能有效运用到自动化生产线上的制作，对比采用立式的焊锡机械手，节省了作业空间，同时能使焊接枪头多方向焊接作业，同时在焊锡组件上设有角度调整件，能实现不同角度方向的焊锡作业，使焊接枪头的定位更准确。
附图说明
图1：一种自动焊锡机器人立体结构示意图；
图2：四轴机械手结构示意图；
图3：第一旋转关节结构示意图；
图4：旋转升降机构结构示意图；
图5：焊锡组件结构示意图；
图6：焊锡组件后视图；
图7：连接架结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
具体实施例1：请参阅图1到图7，本发明实施例中，一种自动焊锡机器人，包括工作台1、四轴机械手2和焊锡组件9，所述四轴机械手2固定在工作台1上，所述焊锡组件9固定在四轴机械手2上；所述四轴机械手2包括底座3、第一转臂4、第二转臂5和旋转升降机构6，所述第一转臂4和第二转臂5水平方向设置，所述第一转臂4的一端通过第一旋转关节7转动连接在底座3上且绕着底座3在水平方向旋转运动；所述第二转臂5通过第二旋转关节8转动连接在第一转臂4的另一端，所述第二转臂5通过第二旋转关节8在水平方向上绕着第一转臂4转动；所述旋转升降机构6固定在第二转臂5上，所述焊锡组件9与旋转升降机构6固定连接；所述焊锡组件9包括连接架901、角度调整件902、焊锡枪头903和锡丝导管904，所述连接架901的一端固定在旋转升降机构6上，所述角度调整件902固设在连接架901的另一端，所述焊锡枪头903通过支撑座905活动连接在角度调整件902上，所述锡丝导管904通过连接件906固定在支撑座905的一侧。
所述旋转升降机构6包括滚珠花键601、丝杆组件602、第一驱动电机606和第二驱动电机607，所述滚珠花键601包括花键轴601-1和外筒601-2，所述外筒601-2套设在花键轴601-1上，所述花键轴601-1垂直设在第二转臂5的一端，所述丝杆组件602包括丝杆602-1和丝杆螺母602-2，所述丝杆螺母602-2螺纹连接在丝杆602-1上，所述花键轴601-1的顶端通过连接板603与丝杆螺母602-2固定连接，所述花键轴601-1与连接板603之间设有轴承，所述第一驱动电机606和第二驱动电机607分别固设在第二转臂5上，所述第一驱动电机606通过第一齿轮组件608驱动丝杆组件602上的丝杆螺母602-2上下运动，所述第二驱动电机607通过第二齿轮组件609驱动花键轴601-1的旋转绕着轴心的旋转运动；所述第一齿轮组件608包括第一主动轮608-1、第一从动轮608-2和第一皮带608-3，所述第一主动轮608-1与第一驱动电机606驱动连接，所述第一从动轮608-2与丝杆602-1的一端连接，所述第一驱动电机606通过第一主动轮608-1和第一皮带608-3驱动第一从动轮608-2的旋转运动，从而驱动丝杆螺母602-2在丝杆的上下运动；所述第二齿轮组件609包括第二主动轮609-1、第二从动轮609-2和第二皮带609-3，所述第二主动轮609-1与第二驱动电机607驱动连接，所述第二从动轮609-2套设在与花键轴601-1的外筒601-2上且与外筒601-2固定连接，所述第二驱动电机607通过第二主动轮609-1和第二皮带609-3驱动第二从动轮609-2的旋转运动，从而驱动花键轴601-1的旋转运动，进而带动焊锡组件9的绕着花键轴601-1的轴心的旋转运动。
所述丝杆602-1的两侧分别设有导杆604，所述导杆604穿过连接板603，两根所述导杆604的顶端通过固定板605连接固定，所述丝杆602-1的顶端穿过固定板605且与固定板605转动连接。
所述角度调整件902包括调整板902-2和支撑板902-1，所述支撑板902-1倾斜固定在调整板902-2下方的一端，所述调整板902-2为弧形结构，所述调整板902-2上环形等距设有数个定位孔902-2-1，所述连接架901的下方设有安装槽901-1，所述调整板902-2安装在安装槽901-1内，所述安装槽901-1内设有定位柱901-2，所述定位柱901-2对应插入定位孔902-2-1内。
所述调整板902-2和支撑板902-1为一体式结构，所述单个定位孔902-2-1的上下两侧分别设有螺纹安装孔902-2-2，所述调整板902-2通过螺丝与连接架901固定连接。
所述支撑座905固定在支撑板902-1上，所述支撑座905与角度调整件902之间设有弹性缓冲组件908，所述弹性缓冲组件908固定在支撑座905的一侧，所述支撑座905与支撑板902-1之间设有滑块组件907，所述滑块组件907包括滑轨和滑块，所述滑轨固定在支撑板902-1上，所述滑块的一端滑动连接在滑轨上，所述滑块的另一端与支撑座905固定连接。
所述支撑座905包括顶板905-1、L型架905-2和底板905-3，所述顶板905-1固定在L型架905-2上，所述顶板905-1上设有第一安装孔905-1-1，所述L型架905-2的底部设有第二安装孔905-2-1且第二安装孔905-2-1与第一安装孔905-1-1的轴心线重合，所述焊锡枪头903穿过第一安装孔905-1-1和第二安装孔905-2-1且固定在支撑座905内，所述底板905-3固定在L型架905-2的底部，所述底板905-3通过弹性缓冲组件908与支撑板902-1连接。
所述弹性缓冲组件908包括固定块908-1、螺栓908-2和压缩弹簧908-3，所述固定块908-1固定在支撑板902-1的一侧，所述螺栓908-2穿过底板905-3和固定块908-1且与固定块908-1固定连接，所述压缩弹簧908-3在固定块908-1与底板905-3之间且套设在螺栓908-2上。设置的弹性缓冲组件908可防止焊锡枪头903在着陆工件表面的压力大小，避免压力过大而导致对工件造成损坏。
所述连接件906包括支撑杆906-1和安装块906-2，所述支撑杆906-1固定在安装块906-2的一侧，所述安装块906-2的另一侧固定在角度调整件902上，所述锡丝导管904固定在支撑杆的底端。所述支撑杆906-1通过螺丝固定在安装块906-2上，通过调整支撑杆906-1在安装块906-2的位置，从而调整锡丝导管904的位置。
与现有技术相比，本发明提供的一种自动焊锡机器人，采用四轴机械手与焊锡组件结合，能有效运用到自动化生产线上的制作，对比采用立式的焊锡机械手，节省了作业空间，同时能使焊接枪头多方向焊接作业，同时在焊锡组件上设有角度调整件，能实现不同角度方向的焊锡作业，使焊接枪头的定位更准确。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于前述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是前述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种自动焊锡机器人，其特征在于：包括工作台、四轴机械手和焊锡组件，所述四轴机械手固定在工作台上，所述焊锡组件固定在四轴机械手上；所述四轴机械手包括底座、第一转臂、第二转臂和旋转升降机构，所述第一转臂和第二转臂水平方向设置，所述第一转臂的一端通过第一旋转关节转动连接在底座上且绕着底座在水平方向旋转运动；所述第二转臂通过第二旋转关节转动连接在第一转臂的另一端，所述第二转臂通过第二旋转关节在水平方向上绕着第一转臂转动；所述旋转升降机构固定在第二转臂上，所述焊锡组件与旋转升降机构固定连接；所述焊锡组件包括连接架、角度调整件、焊锡枪头和锡丝导管，所述连接架的一端固定在旋转升降机构上，所述角度调整件固设在连接架的另一端，所述焊锡枪头通过支撑座活动连接在角度调整件上，所述锡丝导管通过连接件固定在支撑座的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种自动焊锡机器人，其特征在于：所述旋转升降机构包括滚珠花键、丝杆组件、第一驱动电机和第二驱动电机，所述滚柱花键包括花键轴和外筒，所述外筒套设在花键轴上，所述花键轴垂直设在第二转臂的一端，所述丝杆组件包括丝杆和丝杆螺母，所述丝杆螺母螺纹连接在丝杆上，所述花键轴的顶端通过连接板与丝杆螺母固定连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机分别固设在第二转臂上，所述第一驱动电机通过第一齿轮组件驱动丝杆组件上的丝杆螺母上下运动，所述第二驱动电机通过第二齿轮组件驱动花键轴的旋转绕着轴心的旋转运动。
3.根据权利要求1所述的一种自动焊锡机器人，其特征在于：所述丝杆的两侧分别设有导杆，所述导杆穿过连接板，两根所述导杆的顶端通过固定板连接固定，所述丝杆的顶端穿过固定板且与固定板转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种自动焊锡机器人，其特征在于：所述角度调整件包括调整板和支撑板，所述支撑板倾斜固定在调整板下方的一端，所述调整板为弧形结构，所述调整板上环形等距设有数个定位孔，所述连接架的下方设有安装槽，所述调整板安装在安装槽内，所述安装槽内设有定位柱，所述定位柱对应插入定位孔内。
5.根据权利要求4所述的一种自动焊锡机器人，其特征在于：所述调整板和支撑板为一体式结构，所述单个定位孔的上下两侧分别设有螺纹安装孔，所述调整板通过螺丝与连接架固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种自动焊锡机器人，其特征在于：所述支撑座固定在支撑板上，所述支撑座与角度调整件之间设有弹性缓冲组件，所述弹性缓冲组件固定在支撑座的一侧，所述支撑座与支撑板之间设有滑块组件，所述滑块组件包括滑轨和滑块，所述滑轨固定在支撑板上，所述滑块的一端滑动连接在滑轨上，所述滑块的另一端与支撑座固定连接。
7.根据权利要求4所述的一种自动焊锡机器人，其特征在于：所述支撑座包括顶板、L型架和底板，所述顶板固定在L型架上，所述顶板上设有第一安装孔，所述L型架的底部设有第二安装孔且第二安装孔与第一安装孔的轴心线重合，所述底板固定在L型架的底部，所述底板通过弹性缓冲组件与支撑板连接。
8.根据权利要求4所述的一种自动焊锡机器人，其特征在于：所述弹性缓冲组件包括固定块、螺栓和压缩弹簧，所述固定块固定在支撑板的一侧，所述螺栓穿过底板和固定块且与固定块固定连接，所述压缩弹簧在固定块与底板之间且套设在螺栓上。
9.根据权利要求1所述的一种自动焊锡机器人，其特征在于：所述连接件包括支撑杆和安装块，所述支撑杆固定在安装块的一侧，所述安装块的另一侧固定在角度调整件上，所述锡丝导管固定在支撑杆的底端。
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