CN110421227B - 一种电触头系统超声波辅助高频感应钎焊方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电触头系统超声波辅助高频感应钎焊方法，包括：(1)通过触桥上料组件将触桥平稳放置在触桥定位夹具内并保持固定；利用滴注焊膏组件在触桥的待焊接位置滴注定量的焊膏，并通过触点上料组件将触点放置在所述焊膏处；(2)启动设置在待焊的电触头系统装配件上方的动态压力输出单元及下方的超声波振动单元，同时开启高频感应焊接单元，对待焊接处的触桥、焊膏及触点进行局部感应加热；(3)通过CCD工业相机检测焊接后的工件，若为合格品，工件沿着下料滑板划入保温腔中，小型滚筒输送机将工件匀速缓慢从保温腔内输送出来，使其完成最后的空冷工序。本发明所述方法自动化程度高，实现了加工效率、钎焊质量的同时兼顾。
Description
技术领域
本发明属于高频感应焊接领域，具体涉及一种电触头系统超声波辅助高频感应钎焊方法。
背景技术
随着现代工业技术水平不断发展，用户对低压电器产品的使用性能的要求也越来越高，譬如更高的额定电流、更可靠的服役要求，即对电器产品中电触头的质量、电触头钎焊工艺的科学性及稳定性提出了更高的要求。
低压电器作为低压配电网络和机电产品的重要配套元件，电触头负担着接通、分段、导流和隔离电流的任务，一般而言，电触头的工作环境恶劣，一方面在周围大气环境中易氧化和侵蚀；另一方面主、副触头在接触和分断过程中会产生大量的高温高速等离子体电弧，会对触头表面造成烧损，因此触头的焊接质量好坏直接决定整个电器的通断容量、使用寿命及运行的可靠性。目前针对电触头的焊接以电阻钎焊为主，但由于电阻钎焊时间极短，在压力作用下，液态钎料由中心向两端流动，形成的钎缝厚度不均，进而导致焊接后不同区域的电阻不同，在分段电弧的作用下，触点极易烧蚀或脱落，使得电触头的使用性能与寿命大打折扣。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种电触头系统超声波辅助高频感应钎焊方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种电触头系统超声波辅助高频感应钎焊方法，包括如下步骤：
(1)通过触桥上料组件将触桥平稳放置在触桥定位夹具内并保持固定；利用滴注焊膏组件在触桥的待焊接位置滴注定量的焊膏，并通过触点上料组件将触点放置在所述焊膏处，形成待焊的电触头系统装配件；
所述触桥上料组件包括触桥上料振动盘、触桥上料料道、触桥移料组件和直振器组件；触桥上料料道两端分别连接了触桥上料振动盘与触桥移料组件，直振器组件设置在触桥上料料道中部下方；
所述触桥移料组件包括导向杆、直线轴承、平移滑板、L形移块、二级触桥移料气缸、一级触桥移料气缸、触桥移料组件安装底板、挡料气缸、树脂挡块、侧向辅助移料气缸、侧向安装板、辅助移料定位块和导向滑槽；直线轴承、二级触桥移料气缸、一级触桥移料气缸的活塞杆依次安装在平移滑板上中下三个位置，导向杆与直线轴承同轴配合且一侧末端固定在L形移块上端的定位螺纹孔处，二级触桥移料气缸的活塞杆与L形移块中部的定位螺纹孔同轴配合连接，一级触桥移料气缸通过孔配合安装在触桥移料组件安装底板上，挡料气缸与树脂挡块构成挡料装置并设置在触桥上料料道一侧末端处，侧向辅助移料气缸、侧向安装板、辅助移料定位块构成侧向辅助移料装置，通过孔配合设置在触桥移料组件安装底板上，侧向辅助移料气缸缸筒与活塞杆分别与侧向安装板、辅助移料定位块通过定位孔实现连接，导向滑槽设置在触桥移料组件安装底板中部，L形移块底端与导向滑槽平齐且保持面接触；
所述滴注焊膏组件包括立板架、焊膏升降气缸、注射器安装板和焊膏自动注射器；焊膏升降气缸设置在立板架背面上端，注射器安装板与焊膏升降气缸的活塞杆通过孔配合实现固定连接，焊膏自动注射器与注射器安装板的通孔同轴装配，并通过一侧螺栓实现固定；
所述触点上料组件包括触点上料振动盘、触点上料料道、触点上料直振器组件、二级触点移料气缸、二级触点移料气缸安装板、触点移料组件安装底板、一级触点移料气缸、一级触点移料气缸定位块、滑轨组件、真空吸盘安装板、真空吸盘和L形立板；上料振动盘与触点上料料道平齐连接，触点上料直振器组件设置在触点上料料道下方，触点移料组件安装底板通过孔配合安装在L形立板上，二级触点移料气缸安装板通过定位孔设置在触点移料组件安装底板一端，二级触点移料气缸与二级触点移料气缸安装板的通孔同轴配合安装，滑轨组件固定安装在触点移料组件安装底板上，一级触点移料气缸定位块一侧端面通过螺纹孔与二级触点移料气缸的活塞杆相连接，其正面与一级触点移料气缸通过定位孔实现安装，真空吸盘通过真空吸盘安装板固定安装在一级触点移料气缸的活塞杆上；
所述触桥定位夹具包括同步双向气缸、同步双向气缸安装板、L形连接板、移动滑板、导轨组件、水平夹具板、T形圆柱杆、刚性弹簧、第四直线轴承、纵向夹具板、锲形压板、导杆和纵向夹具板底座；所述触桥定位夹具分为两套子夹具，第一套子夹具用于水平横向两侧同时固定触桥，具体包括同步双向气缸、同步双向气缸安装板、L形连接板、移动滑板、导轨组件、水平夹具板，所述同步双向气缸设置在正中位置并通过同步双向气缸安装板安装在工作台上，同步双向气缸两侧对称安装有L形连接板，导轨组件也固定安装在工作台上，并通过移动滑板与L形连接板实现固定连接，水平夹具板设置在移动滑板前端矩形槽内并通过螺纹孔实现配合安装；第二套子夹具用于垂直纵向固定触桥，具体包括T形圆柱杆、刚性弹簧、第四直线轴承、纵向夹具板、锲形压板、导杆，T形圆柱杆居中安装在纵向夹具板上端，由刚性弹簧、第四直线轴承、纵向夹具板、导杆等零件组装的阻尼装置对称设置在纵向夹具板两侧通孔处，锲形压板通过孔配合安装在纵向夹具板前端，导杆依次贯穿刚性弹簧、第四直线轴承、纵向夹具板并固定安装在纵向夹具板底座定位孔内，纵向夹具板底座设置在纵向夹具板正下方并通过孔配合安装在工作台上；
(2)启动设置在待焊的电触头系统装配件上方的动态压力输出单元及下方的超声波振动单元，使得动态压力输出单元的压力杆接触触点上表面，超声波振动单元的超声波振动连接块接触触头的下表面，同时开启高频感应焊接单元，对待焊接处的触桥、焊膏及触点进行局部感应加热，并使其在持续压力与超声振动的作用下进行充分冶金反应，得到钎焊接头；
所述动态压力输出单元包括压力可调气缸、压力可调气缸安装板、导向杆、第一直线轴承、第一浮动接头、第一直线轴承安装板、压杆和压杆安装板；压力可调气缸安装在压力可调气缸安装板的上表面，导向杆为一对，上下两端通过孔配合分别固定在压力可调气缸安装板与升降气缸安装板定位孔内，第一直线轴承同为一对分别与导向杆、第一直线轴承安装板两侧通孔同轴配合，并与第一直线轴承安装板通过定位孔实现固定连接，第一浮动接头上下两端分别通过螺纹配合与压力可调气缸的活塞杆及第一直线轴承安装板实现同轴连接，压杆通过压杆安装板定位在第一直线轴承安装板上；
所述超声波振动单元包括超声波发生装置、超声波发生装置安装板、第二直线轴承安装板、第二浮动接头、第二直线轴承、升降气缸安装板和升降气缸，超声波发生装置安装板一端设置了超声波发生装置，另一端通过螺纹孔安装在第二直线轴承安装板中部，第二直线轴承为一对，分别与导向杆、第二直线轴承安装板同轴配合，第二浮动接头上下两端分别通过螺纹配合与第二直线轴承安装板及升降气缸的活塞杆实现同轴连接，升降气缸设置在升降气缸安装板底部；
所述高频感应焊接单元包括迷你气缸、迷你气缸安装板、感应线圈固定件和高频感应线圈；高频感应焊接装置设置在高度调整板上，迷你气缸与迷你气缸安装板上的通孔同轴配合安装，高频感应线圈通过感应线圈固定件安装在迷你气缸的活塞杆上；
(3)通过CCD工业相机检测焊接后的工件，若为不合格品，工件落入废料收纳盒中；若为合格品，工件沿着下料滑板划入保温腔中，小型滚筒输送机将工件匀速缓慢从保温腔内输送出来，使其完成最后的空冷工序。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明根据电触头系统的焊接工艺要求，提出了一种电触头系统高频感应钎焊方法，在高频感应热源、动态压力及超声振动的复合能场作用下，可有效提高液态钎料对触桥、触点的浸润效果，在此前提下，依靠钎料自身的毛细作用使得液态钎料快速铺展填充焊缝间隙，当感应加热达到一定温度后，触桥、触点、钎料发生冶金反应，细化钎缝微观组织，在离开高频感应钎焊工位后的冷却凝固阶段可获得细晶强化效果，即可使电触头系统钎焊接头的组织结晶细化，提高电触头系统焊接接合面的钎着率及焊接强度与寿命。
2、本发明所述的电触头系统高频感应钎焊方法，通过巧妙、合理的结构设计、工艺方法设计，使得在紧凑的空间内集成了高频感应热源、超声波振动双复合能场，通过工艺程序设计使得各自在焊前、焊中、焊后对焊接位置进行优化的加工处理，并且自动化程度高，实现了加工效率、钎焊质量的同时兼顾。
3、本发明所述的电触头系统高频感应钎焊方法在下料工位经分选后的合格工件再进行保温与空冷，弱化了钎缝成分偏析或组织粗大对钎焊接头强度的影响，从而提高了钎缝的力学性能、剪切强度及抗疲劳性能。
附图说明
图1为电触头系统工件的结构图；
图2为电触头系统高频感应钎焊装置的总体结构图；
图3为触桥上料组件的结构图；
图4为触桥移料组件的结构图；
图5为滴注焊膏组件的结构图；
图6为触点上料组件的结构图；
图7为高频感应钎焊组件的结构图；
图8为CCD工业相机组件的结构图；
图9为下料组件的结构图；
图10为保温腔的结构图；
图11为下料机械手组件的结构图；
图12为电吸盘组件的结构图；
图13为凸轮分割器组件的结构图；
图14为触桥定位夹具的结构图；
图中各标号的含义如下：
触桥上料组件1、滴注焊膏组件2、触点上料组件3、高频感应钎焊组件4、CCD工业相机组件5、下料组件6、电吸盘组件7、凸轮分割器组件8、工件9、触桥上料振动盘101、触桥上料料道102、触桥移料组件103、直振器组件104、第一导向杆1031、直线轴承1032、平移滑板1033、L形移块1034、二级触桥移料气缸1035、一级触桥移料气缸1036、触桥移料组件安装底板1037、挡料气缸1038、树脂挡块1039、侧向辅助移料气缸10310、侧向安装板10311、辅助移料定位块10312、导向滑槽10313、立板架201、焊膏升降气缸202、注射器安装板203、焊膏自动注射器204、触点上料振动盘301、触点上料料道302、触点上料直振器组件303、二级触点移料气缸304、二级触点移料气缸安装板305、触点移料组件安装底板306、一级触点移料气缸307、一级触点移料气缸定位块308、滑轨组件309、真空吸盘安装板310、真空吸盘311、L形立板312、压力可调气缸401、压力可调气缸安装板402、第二导向杆403、第一直线轴承404、第一浮动接头405、第一直线轴承安装板406、迷你气缸407、迷你气缸安装板408、压杆409、压杆安装板410、感应线圈固定件411、高频感应线圈412、高度调整板413、超声波发生装置414、超声波发生装置安装板415、第二直线轴承安装板416、第二浮动接头417、第二直线轴承418、升降气缸安装板419、升降气缸420、光轴501、高度调节块502、CCD工业相机503、CCD工业相机安装板504、光圈安装板505、光圈506、底座507、小型滚筒输送机601、保温腔602、下料机械手603、废料收纳盒604、保温罩6021、石英加热管6022、轴承6023、下料滑板6024、移料气缸6031、后限位板6032、导向光轴6033、第三直线轴承6034、第三直线轴承安装板6035、支撑架6036、前限位板6037、气动手指6038、绝热垫板6039、Z形支架701、电吸盘升降气缸702、电吸盘升降气缸安装板703、电吸盘704、多通路气动旋转接头801、触桥定位夹具802、工作台803、减速电机804、减速电机支架805、弹性联轴器806、凸轮分割器807、同步双向气缸8021、同步双向气缸安装板8022、L形连接板8023、移动滑板8024、导轨组件8025、水平夹具板8026、T形圆柱杆8027、刚性弹簧8028、第四直线轴承8029、纵向夹具板80210、锲形压板80211、导杆80212、异形触桥901、触点902。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
本发明针对的电触头工件9如图1所示，由异形触桥901和触点902构成，本发明通过上下料、装配、检测及超声波辅助高频感应钎焊等自动化装置，并结合优化后的焊接工艺方法，有效提高了电触头系统焊接的速度、焊接接头的钎着率与抗剪抗拉强度。根据待焊工件的结构与使用性能要求等特点，本实施例中异形触桥901材料采用T2/T3铜，触点902材料采用AgCdO，焊膏材料采用FB303P膏状钎剂。
如图2-14所示，本发明提供了一种电触头系统超声波辅助高频感应钎焊装置，其主体采用六分度凸轮分割器驱动，凸轮分割器工作台的外围依次设置了六个装配加工工位，每个装配加工工位上均设有相同的定位模具；所述六个装配加工工位依次分别为触桥上料工位、滴注焊膏工位、触点上料工位、高频感应钎焊工位、CCD工业相机工位、下料工位。
本发明所述电触头系统超声波辅助高频感应钎焊装置具体包括触桥上料组件1、滴注焊膏组件2、触点上料组件3、高频感应钎焊组件4、CCD工业相机组件5、下料组件6、电吸盘组件7和凸轮分割器组件8。
所述触桥上料组件1包括触桥上料振动盘101、触桥上料料道102、触桥移料组件103和直振器组件104；触桥上料料道102两端分别连接了触桥上料振动盘101与触桥移料组件103，直振器组件104设置在触桥上料料道102中部下方。
所述触桥移料组件103包括第一导向杆1031、直线轴承1032、平移滑板1033、L形移块1034、二级触桥移料气缸1035、一级触桥移料气缸1036、触桥移料组件安装底板1037、挡料气缸1038、树脂挡块1039、侧向辅助移料气缸10310、侧向安装板10311、辅助移料定位块10312和导向滑槽10313；直线轴承1032、二级触桥移料气缸1035、一级触桥移料气缸1036的活塞杆依次安装在平移滑板1033上中下三个位置，第一导向杆1031与直线轴承1032同轴配合且一侧末端固定在L形移块1034上端的定位螺纹孔处，二级触桥移料气缸1035的活塞杆与L形移块1034中部的定位螺纹孔同轴配合连接，一级触桥移料气缸1036通过孔配合安装在触桥移料组件安装底板1037上，挡料气缸1038与树脂挡块1039构成挡料装置并设置在触桥上料料道102一侧末端处，侧向辅助移料气缸10310、侧向安装板10311、辅助移料定位块10312构成侧向辅助移料装置，通过孔配合设置在触桥移料组件安装底板1037上，侧向辅助移料气缸10310缸筒与活塞杆分别与侧向安装板10311、辅助移料定位块10312通过定位孔实现连接，导向滑槽10313设置在触桥移料组件安装底板1037中部，L形移块1034底端与导向滑槽10313平齐且保持面接触。
所述滴注焊膏组件2包括立板架201、焊膏升降气缸202、注射器安装板203和焊膏自动注射器204；焊膏升降气缸202设置在立板架201背面上端，注射器安装板203与焊膏升降气缸202的活塞杆通过孔配合实现固定连接，焊膏自动注射器204与注射器安装板203的通孔同轴装配，并通过一侧螺栓实现固定。
所述触点上料组件3包括触点上料振动盘301、触点上料料道302、触点上料直振器组件303、二级触点移料气缸304、二级触点移料气缸安装板305、触点移料组件安装底板306、一级触点移料气缸307、一级触点移料气缸定位块308、滑轨组件309、真空吸盘安装板310、真空吸盘311和L形立板312；上料振动盘301与触点上料料道302平齐连接，触点上料直振器组件303设置在触点上料料道302下方，触点移料组件安装底板306通过孔配合安装在L形立板312上，二级触点移料气缸安装板305通过定位孔设置在触点移料组件安装底板306一端，二级触点移料气缸304与二级触点移料气缸安装板305的通孔同轴配合安装，滑轨组件309固定安装在触点移料组件安装底板306上，一级触点移料气缸定位块308一侧端面通过螺纹孔与二级触点移料气缸304的活塞杆相连接，其正面与一级触点移料气缸307通过定位孔实现安装，真空吸盘311通过真空吸盘安装板固定安装在一级触点移料气缸307的活塞杆上。
所述高频感应钎焊组件4共由动态压力输出单元、高频感应焊接单元和超声波振动单元组成。所述动态压力输出单元包括压力可调气缸401、压力可调气缸安装板402、第二导向杆403、第一直线轴承404、第一浮动接头405、第一直线轴承安装板406、压杆409和压杆安装板410；压力可调气缸401安装在压力可调气缸安装板402的上表面，第二导向杆403为一对，上下两端通过孔配合分别固定在压力可调气缸安装板402与升降气缸安装板419定位孔内，第一直线轴承404同为一对分别与第二导向杆403、第一直线轴承安装板406两侧通孔同轴配合，并与第一直线轴承安装板406通过定位孔实现固定连接，第一浮动接头405上下两端分别通过螺纹配合与压力可调气缸401的活塞杆及第一直线轴承安装板406实现同轴连接，压杆409通过压杆安装板410定位在第一直线轴承安装板406上。
所述高频感应焊接单元包括迷你气缸407、迷你气缸安装板408、感应线圈固定件411和高频感应线圈412；高频感应焊接装置设置在高度调整板413上，迷你气缸407与迷你气缸安装板408上的通孔同轴配合安装，高频感应线圈412通过感应线圈固定件411安装在迷你气缸407的活塞杆上。
所述超声波振动单元包括超声波发生装置414、超声波发生装置安装板415、第二直线轴承安装板416、第二浮动接头417、第二直线轴承418、升降气缸安装板419和升降气缸420，超声波发生装置安装板415一端设置了超声波发生装置414，另一端通过螺纹孔安装在第二直线轴承安装板416中部，第二直线轴承418为一对，分别与第二导向杆403、第二直线轴承安装板416同轴配合，第二浮动接头417上下两端分别通过螺纹配合与第二直线轴承安装板416及升降气缸420的活塞杆实现同轴连接，升降气缸420设置在升降气缸安装板419底部。
所述CCD工业相机组件5包括光轴501、高度调节块502、CCD工业相机503、CCD工业相机安装板504、光圈安装板505、光圈506和底座507；光轴501固定在底座507上，高度调节块502与光轴501同轴配合安装，CCD工业相机503与光圈506设置在同一高度方向并保持同轴，分别通过CCD工业相机安装板504和光圈安装板505一同固定在高度调节块502上。
所述下料组件6包括小型滚筒输送机601、保温腔602、下料机械手603和废料收纳盒604；其中保温腔602设置在小型滚筒输送机601与下料机械手603之间，其上方通过孔配合安装在支撑架6036上，下方通过五组对称设置的轴承6023结构安装在小型滚筒输送机601中的辊子上。所述保温腔602包括保温罩6021、石英加热管6022、轴承6023和下料滑板6024，石英加热管6022有两根，对称设置在保温罩6021内腔顶部，轴承6023共五组，左右对称设置在保温罩6021下方定位孔内，下料滑板6024安装在保温罩6021前端。所述下料机械手603包括移料气缸6031、后限位板6032、导向光轴6033、第三直线轴承6034、第三直线轴承安装板6035、支撑架6036、前限位板6037、气动手指6038和绝热垫板6039，第三直线轴承安装板6035固定在支撑架6036上方中部，移料气缸6031与第三直线轴承安装板6035的中部通孔同轴配合安装，并通过移料气缸6031自带螺母实现锁紧，移料气缸6031活塞杆与前限位板6037通过螺纹配合同轴装配，第三直线轴承6034为一对，与第三直线轴承安装板6035两侧的通孔同轴配合安装，并通过螺纹孔实现固定，导向光轴6033也为一对，两端分别通过前限位板6037和后限位板6032锁紧，并与第三直线轴承6034同轴配合，气动手指6038固定在前限位板6037上，绝热垫板6039为一对，对称设置在气动手指6038上。
所述电吸盘组件7设置在触桥上料组件1与下料组件6之间，具体包括Z形支架701、电吸盘升降气缸702、电吸盘升降气缸安装板703和电吸盘704，电吸盘升降气缸702通过电吸盘升降气缸安装板703对称安装在Z形支架701两侧，电吸盘704为一对，通过螺纹配合分别安装在电吸盘升降气缸702的活塞杆端部。
所述凸轮分割器组件8包括多通路气动旋转接头801、触桥定位夹具802、工作台803、减速电机804、减速电机支架805、弹性联轴器806和凸轮分割器807，所述工作台803呈圆形，其上表面沿圆周方向均匀设置有六组触桥定位夹具802；所述多通路气动旋转接头801安装在工作台803的中心位置；所述凸轮分割器807设置在工作台803下方中心处；所述弹性联轴器806一端连接减速电机804的转轴，另一端连接凸轮分割器807，减速电机804通过弹性联轴器806驱动凸轮分割器807进而驱动工作台803转动；
所述触桥定位夹具802包括同步双向气缸8021、同步双向气缸安装板8022、L形连接板8023、移动滑板8024、导轨组件8025、水平夹具板8026、T形圆柱杆8027、刚性弹簧8028、第四直线轴承8029、纵向夹具板80210、锲形压板80211、导杆80212和纵向夹具板底座；所述触桥定位夹具802分为两套子夹具，第一套子夹具主要用于水平横向两侧同时固定触桥，具体包括同步双向气缸8021、同步双向气缸安装板8022、L形连接板8023、移动滑板8024、导轨组件8025、水平夹具板8026，所述同步双向气缸8021设置在正中位置并通过同步双向气缸安装板8022安装在工作台803上，同步双向气缸8021两侧对称安装有L形连接板8023，导轨组件8025也固定安装在工作台803上，并通过移动滑板8024与L形连接板8023实现固定连接，水平夹具板8026设置在移动滑板8024前端矩形槽内并通过螺纹孔实现配合安装；第二套子夹具主要用于垂直纵向固定触桥，具体包括T形圆柱杆8027、刚性弹簧8028、第四直线轴承8029、纵向夹具板80210、锲形压板80211、导杆80212，T形圆柱杆8027居中安装在纵向夹具板80210上端，由刚性弹簧8028、第四直线轴承8029、纵向夹具板80210、导杆80212等零件组装的阻尼装置对称设置在纵向夹具板80210两侧通孔处，锲形压板80211通过孔配合安装在纵向夹具板80210前端，导杆80212依次贯穿刚性弹簧8028、第四直线轴承8029、纵向夹具板80210并固定安装在纵向夹具板底座定位孔内，纵向夹具板底座设置在纵向夹具板80210正下方并通过孔配合安装在工作台803上。
上述电触头系统超声波辅助高频感应钎焊装置的工作过程为：
首先，在触桥上料工位，异形触桥901经触桥上料振动盘101、触桥上料料道102、直振器组件104等装置输送至触桥移料组件103，当第一个异形触桥901通过后，挡料气缸1038驱动树脂挡块1039将第二个异形触桥901暂时限位在触桥上料料道102上，接着侧向辅助移料气缸10310驱动辅助移料定位块10312将第一个异形触桥901移至导向滑槽10313内，与此同时，一级触桥移料气缸1036驱动平移滑板1033前移，并带动固定在平移滑板1033上的第一导向杆1031、直线轴承1032、平移滑板1033、L形移块1034、二级触桥移料气缸1035等装置前移，在此过程中L形移块1034的水平端沿着导向滑槽10313前移并接触到异形触桥901，侧向辅助移料气缸10310带动辅助移料定位块10312复位，接着触桥上料工位上方的电吸盘升降气缸702驱动电吸盘704下移，电吸盘704通电后吸附触桥定位夹具中的T形圆柱杆8027，电吸盘升降气缸702复位并将T形圆柱杆8027垂直上提，然后二级触桥移料气缸1035驱动L形移块1034进一步前移，将异形触桥901输送至触桥定位夹具802中，电吸盘升降气缸702驱动电吸盘704下移，电吸盘704断电后释放T形圆柱杆8027，在两组刚性弹簧8028作用下，T形圆柱杆8027将异形触桥901垂直压紧，同时对称设置的两个水平夹具板8026将异形触桥901水平夹紧，完成异形触桥901的上料工序，凸轮分割器807工作，将第一个异形触桥901旋转至滴注焊膏工位，同时，第二个异形触桥901重复该上料过程；
在滴注焊膏工位，焊膏升降气缸202带动注射器安装板203、焊膏自动注射器204下移，焊膏自动注射器204将定量的FB303P膏状钎剂滴注在异形触桥901待焊处，凸轮分割器807工作，将第一个异形触桥901旋转至触点上料工位，同时，第二个异形触桥901进入滴注焊膏工位，第三异形触桥901进入上料过程；
在触点上料工位，触点902通过触点上料振动盘301和触点上料直振器组件303沿着触点上料料道302持续输送至料道末端，即二级触点移料气缸304复位状态下，真空吸盘311的正下方，接着一级触点移料气缸307驱动真空吸盘311下移并吸附触点902，一级触点移料气缸307复位，二级触点移料气缸304驱动一级触点移料气缸307、一级触点移料气缸定位块308、真空吸盘安装板310、真空吸盘311及触点902等沿着滑轨组件309移至第一个异形触桥901上方，一级触点移料气缸307驱动真空吸盘311下移将触点902放置在异形触桥901预置焊膏上，一级触点移料气缸307复位，二级触点移料气缸304复位，重复下一个触点902上料循环，凸轮分割器807工作，将第一个异形触桥901旋转至高频感应钎焊工位，同时，第二个异形触桥901进入触点上料工位，第三个异形触桥901进入滴注焊膏工位，第四个异形触桥901进入上料过程；
在高频感应钎焊工位，迷你气缸407驱动高频感应线圈412移至工件待焊处正上方，接着升降气缸420驱动第二浮动接头417、第二直线轴承418、升降气缸安装板419、超声波发生装置安装板415及超声波发生装置414等装置整体沿着第二导向杆403整体垂直上移，超声波发生装置414穿过异形触桥901矩形孔接触到待焊处正下方后继续上移，并使异形触桥901发生微形变，使得待焊处的触点进入高频感应线圈412的环形中，然后压力可调气缸401驱动第一浮动接头405、第一直线轴承404、第一直线轴承安装板406、压杆409、压杆安装板410等装置整体沿着第二导向杆403垂直下移，压杆安装板410接触待焊触点902并与超声波发生装置共同将其压紧，高频感应线圈412通电对异形触桥901、触点902进行高频感应钎焊，在此过程中，压力可调气缸401逐渐增大压力至设定值，并保持一段时间，焊接完成后，动态压力输出装置、超声波振动装置、高频感应焊接装置依次复位，凸轮分割器807工作，将第一个异形触桥901旋转至CCD工业相机检测工位，第二个异形触桥901进入高频感应钎焊工位，第三个异形触桥901进入触点上料工位，第四个异形触桥901进入滴注焊膏工位，第五个异形触桥901进入上料过程；在高频感应焊接过程中，压力装置中的压力杆的下压量与输出压力及超声振动发生频率均可实现动态调整，以满足钎焊工艺要求。
在CCD工业相机检测工位，对工件钎焊处的表面是否破损、触点是否烧蚀、焊膏溢出是否超过30％等指标进行检测，检测完毕后，凸轮分割器807工作，将第一个异形触桥901旋转至下料工位，
第二个异形触桥901进入CCD工业相机检测工位，第三个异形触桥901进入高频感应钎焊工位，第四个异形触桥901进入触点上料工位，第五个异形触桥901进入滴注焊膏工位，第六个异形触桥901进入上料过程；
在下料工位，移料气缸6031驱动前限位板6037、气动手指6038、绝热垫板6039前移，气动手指6038带动绝热垫板6039将钎焊后工件9的两侧夹紧，接着下料工位上方的电吸盘升降气缸702驱动电吸盘704下移，电吸盘704通电后吸附触桥定位夹具中的T形圆柱杆8027，电吸盘升降气缸702复位并将T形圆柱杆8027垂直上提，与此同时，对称设置的水平夹具板8026复位脱离工件9，移料气缸6031带动前限位板6037、气动手指6038、绝热垫板6039及工件9后移，通过CCD工业相机检测结果，若为不合格品，工件9落入废料收纳盒604中，若为合格品，工件9沿着下料滑板6024划入保温腔602中，小型滚筒输送机601将工件9匀速缓慢从保温腔内输送出来，工件9继续在小型滚筒输送机601移动完成最后的空冷工序。凸轮分割器807工作，重复上述各个工位循环。
基于上述装置，本发明提供了一种电触头系统超声波辅助高频感应钎焊方法，包括如下步骤：
步骤1：通过触桥上料组件1将触桥平稳放置在触桥定位夹具802内并保持固定；利用滴注焊膏组件2在触桥的待焊接位置滴注定量的焊膏，并通过触点上料组件3将触点放置在所述焊膏处，形成待焊的电触头系统装配件；
步骤2：启动设置在待焊的电触头系统装配件上方的动态压力输出单元及下方的超声波振动单元，使得动态压力输出单元的压力杆接触触点上表面，超声波振动单元的超声波振动连接块接触触头的下表面，同时开启高频感应焊接单元，对待焊接处的触桥、焊膏及触点进行局部感应加热，并使其在持续压力与超声振动的作用下进行充分冶金反应，得到钎焊接头；
步骤3：通过CCD工业相机检测焊接后的工件9，若为不合格品，工件9落入废料收纳盒604中；若为合格品，工件9沿着下料滑板6024划入保温腔602中，小型滚筒输送机601将工件9匀速缓慢从保温腔内输送出来，使其完成最后的空冷工序。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。
Claims (1)
1.一种电触头系统超声波辅助高频感应钎焊方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)通过触桥上料组件将触桥平稳放置在触桥定位夹具内并保持固定；利用滴注焊膏组件在触桥的待焊接位置滴注定量的焊膏，并通过触点上料组件将触点放置在所述焊膏处，形成待焊的电触头系统装配件；
所述触桥上料组件包括触桥上料振动盘(101)、触桥上料料道(102)、触桥移料组件(103)和直振器组件(104)；触桥上料料道(102)两端分别连接了触桥上料振动盘(101)与触桥移料组件(103)，直振器组件(104)设置在触桥上料料道(102)中部下方；
所述触桥移料组件(103)包括第一导向杆(1031)、直线轴承(1032)、平移滑板(1033)、L形移块(1034)、二级触桥移料气缸(1035)、一级触桥移料气缸(1036)、触桥移料组件安装底板(1037)、挡料气缸(1038)、树脂挡块(1039)、侧向辅助移料气缸(10310)、侧向安装板(10311)、辅助移料定位块(10312)和导向滑槽(10313)；直线轴承(1032)、二级触桥移料气缸(1035)、一级触桥移料气缸(1036)的活塞杆依次安装在平移滑板(1033)上中下三个位置，第一导向杆(1031)与直线轴承(1032)同轴配合且一侧末端固定在L形移块(1034)上端的定位螺纹孔处，二级触桥移料气缸(1035)的活塞杆与L形移块(1034)中部的定位螺纹孔同轴配合连接，一级触桥移料气缸(1036)通过孔配合安装在触桥移料组件安装底板(1037)上，挡料气缸(1038)与树脂挡块(1039)构成挡料装置并设置在触桥上料料道(102)一侧末端处，侧向辅助移料气缸(10310)、侧向安装板(10311)、辅助移料定位块(10312)构成侧向辅助移料装置，通过孔配合设置在触桥移料组件安装底板(1037)上，侧向辅助移料气缸(10310)缸筒与活塞杆分别与侧向安装板(10311)、辅助移料定位块(10312)通过定位孔实现连接，导向滑槽(10313)设置在触桥移料组件安装底板(1037)中部，L形移块(1034)底端与导向滑槽(10313)平齐且保持面接触；
所述滴注焊膏组件包括立板架(201)、焊膏升降气缸(202)、注射器安装板(203)和焊膏自动注射器(204)；焊膏升降气缸(202)设置在立板架(201)背面上端，注射器安装板(203)与焊膏升降气缸(202)的活塞杆通过孔配合实现固定连接，焊膏自动注射器(204)与注射器安装板(203)的通孔同轴装配，并通过一侧螺栓实现固定；
所述触点上料组件(3)包括触点上料振动盘(301)、触点上料料道(302)、触点上料直振器组件(303)、二级触点移料气缸(304)、二级触点移料气缸安装板(305)、触点移料组件安装底板(306)、一级触点移料气缸(307)、一级触点移料气缸定位块(308)、滑轨组件(309)、真空吸盘安装板(310)、真空吸盘(311)和L形立板(312)；上料振动盘(301)与触点上料料道(302)平齐连接，触点上料直振器组件(303)设置在触点上料料道(302)下方，触点移料组件安装底板(306)通过孔配合安装在L形立板(312)上，二级触点移料气缸安装板(305)通过定位孔设置在触点移料组件安装底板(306)一端，二级触点移料气缸(304)与二级触点移料气缸安装板(305)的通孔同轴配合安装，滑轨组件(309)固定安装在触点移料组件安装底板(306)上，一级触点移料气缸定位块(308)一侧端面通过螺纹孔与二级触点移料气缸(304)的活塞杆相连接，其正面与一级触点移料气缸(307)通过定位孔实现安装，真空吸盘(311)通过真空吸盘安装板固定安装在一级触点移料气缸(307)的活塞杆上；
所述触桥定位夹具包括同步双向气缸(8021)、同步双向气缸安装板(8022)、L形连接板(8023)、移动滑板(8024)、导轨组件(8025)、水平夹具板(8026)、T形圆柱杆(8027)、刚性弹簧(8028)、第四直线轴承(8029)、纵向夹具板(80210)、锲形压板(80211)、导杆(80212)和纵向夹具板底座；所述触桥定位夹具(802)分为两套子夹具，第一套子夹具用于水平横向两侧同时固定触桥，具体包括同步双向气缸(8021)、同步双向气缸安装板(8022)、L形连接板(8023)、移动滑板(8024)、导轨组件(8025)、水平夹具板(8026)，所述同步双向气缸(8021)设置在正中位置并通过同步双向气缸安装板(8022)安装在工作台(803)上，同步双向气缸(8021)两侧对称安装有L形连接板(8023)，导轨组件(8025)也固定安装在工作台(803)上，并通过移动滑板(8024)与L形连接板(8023)实现固定连接，水平夹具板(8026)设置在移动滑板(8024)前端矩形槽内并通过螺纹孔实现配合安装；第二套子夹具用于垂直纵向固定触桥，具体包括T形圆柱杆(8027)、刚性弹簧(8028)、第四直线轴承(8029)、纵向夹具板(80210)、锲形压板(80211)、导杆(80212)，T形圆柱杆(8027)居中安装在纵向夹具板(80210)上端，由刚性弹簧(8028)、第四直线轴承(8029)、纵向夹具板(80210)、导杆(80212)零件组装的阻尼装置对称设置在纵向夹具板(80210)两侧通孔处，锲形压板(80211)通过孔配合安装在纵向夹具板(80210)前端，导杆(80212)依次贯穿刚性弹簧(8028)、第四直线轴承(8029)、纵向夹具板(80210)并固定安装在纵向夹具板底座定位孔内，纵向夹具板底座设置在纵向夹具板(80210)正下方并通过孔配合安装在工作台(803)上；
(2)启动设置在待焊的电触头系统装配件上方的动态压力输出单元及下方的超声波振动单元，使得动态压力输出单元的压力杆接触触点上表面，超声波振动单元的超声波振动连接块接触触头的下表面，同时开启高频感应焊接单元，对待焊接处的触桥、焊膏及触点进行局部感应加热，并使其在持续压力与超声振动的作用下进行充分冶金反应，得到钎焊接头；
所述动态压力输出单元包括压力可调气缸(401)、压力可调气缸安装板(402)、第二导向杆(403)、第一直线轴承(404)、第一浮动接头(405)、第一直线轴承安装板(406)、压杆(409)和压杆安装板(410)；压力可调气缸(401)安装在压力可调气缸安装板(402)的上表面，第二导向杆(403)为一对，上下两端通过孔配合分别固定在压力可调气缸安装板(402)与升降气缸安装板(419)定位孔内，第一直线轴承(404)同为一对分别与第二导向杆(403)、第一直线轴承安装板(406)两侧通孔同轴配合，并与第一直线轴承安装板(406)通过定位孔实现固定连接，第一浮动接头(405)上下两端分别通过螺纹配合与压力可调气缸(401)的活塞杆及第一直线轴承安装板(406)实现同轴连接，压杆(409)通过压杆安装板(410)定位在第一直线轴承安装板(406)上；
所述超声波振动单元包括超声波发生装置(414)、超声波发生装置安装板(415)、第二直线轴承安装板(416)、第二浮动接头(417)、第二直线轴承(418)、升降气缸安装板(419)和升降气缸(420)，超声波发生装置安装板(415)一端设置了超声波发生装置(414)，另一端通过螺纹孔安装在第二直线轴承安装板(416)中部，第二直线轴承(418)为一对，分别与第二导向杆(403)、第二直线轴承安装板(416)同轴配合，第二浮动接头(417)上下两端分别通过螺纹配合与第二直线轴承安装板(416)及升降气缸(420)的活塞杆实现同轴连接，升降气缸(420)设置在升降气缸安装板(419)底部；
所述高频感应焊接单元包括迷你气缸(407)、迷你气缸安装板(408)、感应线圈固定件(411)和高频感应线圈(412)；高频感应焊接装置设置在高度调整板(413)上，迷你气缸(407)与迷你气缸安装板(408)上的通孔同轴配合安装，高频感应线圈(412)通过感应线圈固定件(411)安装在迷你气缸(407)的活塞杆上；
(3)通过CCD工业相机检测焊接后的工件(9)，若为不合格品，工件(9)落入废料收纳盒(604)中；若为合格品，工件(9)沿着下料滑板(6024)划入保温腔(602)中，小型滚筒输送机(601)将工件(9)匀速缓慢从保温腔内输送出来，使其完成最后的空冷工序。
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