CN111064062B - 一种电连接器自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电连接器自动焊接设备，包括机架(1)、理线装置(2)、激光剥皮装置(3)、拉剪线装置(4)、捻线脱头装置(5)、标签打印装置(6)、贴标装置(7)、夹线定位装置(8)、夹线机器人(9)、浸锡和助焊剂装置(10)、线材对位装置(11)、电连接器上料装置(12)、电连接器夹取机器人(13)、焊接同步模组(14)以及成品下料装置(15)；自动对线材(24)进行梳理整直、激光剥皮、贴标、浸锡和助焊剂、对位以及夹取；自动对电连接器进行上料；自动实现电连接器与线材的激光软钎焊，有效减少了人工，提高了生产效率，降低了人工成本，同时也保证了焊接的质量，为生产作业带来便利。

Description

一种电连接器自动焊接设备

技术领域

本发明属于自动化加工设备领域，尤其涉及一种电连接器焊接设备。

背景技术

电连接器是负责控制航天产品整个系统内部的电力传输、信号控制、数据传输，是构成完整的航天产品的基础元器件。在航天产品的整个系统，电连接器应用于各部件的子系统，机柜的控制单元，印刷电路板的每个可更换的独立单元插座中，应用十分广泛，随着新型的小型化、智能化的航天产品的不断发展，对包括电连接器在内的各种电子元器件要求也越来越苛刻。

电连接器应用中需要将多根线束导线按要求焊接在电连接器端子焊杯中，目前，电连接器的焊线作业普遍采用手工焊接工艺，容易带来桥连、浅通等质量问题，产品的一次合格率低，电性能指标差，生产效率低，焊接质量也难以保证，目前市场上没有完全符合航天电装标准要求的自动化电连接器焊接设备。因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供一种电连接器自动焊接设备，有效解决现有电连接器焊接工程中存在的手工作业效率低、人工成本高、焊接质量难以保证等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电连接器自动焊接设备，包括机架、理线装置、激光剥皮装置、拉剪线装置、捻线脱头装置、标签打印装置、贴标装置、夹线定位装置、夹线机器人、浸锡和助焊剂装置、线材对位装置、电连接器上料装置、电连接器夹取机器人、焊接同步模组、成品下料装置；

夹线机器人和电连接器夹取机器人设置在与机架长边平行的中间轴线上；

理线装置靠近夹线机器人，并处于机架短边边缘，理线装置将成卷的线材送入激光剥皮装置；

激光剥皮装置位于理线装置高侧一端，将理线装置送入的线材外皮的切断，通过控制激光器的参数，保证在指定位置将线皮完全切断；

贴标装置以支架形式安装在激光剥皮装置上方，通过导轨滑动，滑动方向与机架短边平行，从标签打印装置取标签，并将标签纸贴至线材制定位置；

标签打印装置设置在夹线机器人一侧，靠近机架长边边缘处，通过导轨安装，滑动方向与机架短轴方向垂直，将线材焊接对应点号内容打印至标签纸上；

夹线定位装置设置在贴标装置下方，靠近激光剥皮装置，保证在贴标装置贴标过程中，对线材上需要贴标的位置进行拉直与固定；

拉剪线装置位于夹线机器人一侧，通过滑座的横向活动，实现对线材的长度控制，通过剪线机构剪断线材，获得所需长度的线材；

捻线脱头装置设置在拉剪线装置的后方，通过其旋转机构和移动机构实现线材径向的旋转和轴向的移动，将线材脱皮端表皮去除，并将脱皮端的铜芯线捻顺；

浸锡和助焊剂装置设置在理线装置矮侧与夹线机器人之间，供应助焊剂和焊锡，且保证焊锡锅液面杂质定期刮除和液面高度控制；

夹线机器人将打标剪切后的线材，按照要求分别放入浸锡和助焊剂装置的助焊剂盒和锡锅，并保证浸入的深度；浸锡完成后，夹线机器人将线材送至线材对位装置处进行位置校正，随后送至焊接同步模组处完成焊接；

线材对位装置设置在夹线机器人另一侧，靠近机架长边边缘位置，对塘锡后线材进行对位，根据线材的位置调整夹线机器人的姿态；

焊接同步模组与线材对位装置通过支架安装在同一侧，焊接同步模组在支架上滑动，滑动方向与机架长边方向平行，激光焊头、送锡丝机构与夹线机器人上的线材位置配合，进行焊接；

电连接器上料装置设置在电连接器夹取机器人一侧，用于电连接器的上料；

成品下料装置设置在电连接器夹取机器人下方，位于机架另一短边边缘，成品下料装置为皮带式输送装置，用于将焊接后的电连接器输出；

电连接器夹取机器人用于夹取不同规程尺寸的电连接器，并放置于焊接同步模组中，焊接完成后将电连接器取出放至成品下料装置；

一种电连接器自动焊接设备，还包括控制系统，理线装置、激光剥皮装置、拉剪线装置、捻线脱头装置、标签打印装置、贴标装置、夹线定位装置、夹线机器人、浸锡和助焊剂装置、线材对位装置、电连接器上料装置、电连接器夹取机器人、焊接同步模组和成品下料装置均与控制系统连接。

理线装置将成卷的线材放置在理线装置的放线轮上，由牵引轮组实现自动送线，由水平校直轮组和竖向校直轮组保证线材水平和竖直方面的延展，由拉直滑轮组保证线材径向拉直，对于线材可能出现的接点、部分缺陷或断头，理线装置能够自动报警。

所述的电连接器自动焊接设备的使用方法，包括步骤如下：

步骤一、将成卷的线材放置在在理线装置的放线轮上，并经过水平和竖直方向的整理；将电连接器按照规定顺序放置在电连接器上料装置上；

步骤二、整理后的线材由拉剪线装置进行拉线，拉线过程中，线材由激光剥皮装置在指定位置进行激光剥皮，剥皮完成后，由标签打印装置打印所需内容的标签，并由夹线定位装置对线材进行定位拉直；再由贴标装置将标签贴在线材上；

步骤三、由拉剪线装置将线材拉到所需的长度，线材的端部由捻线脱头装置夹住，并将线材头部的外皮脱去，脱皮过程中对脱去外皮的线材端部进行捻线，捻线完成后，由拉剪线装置对线材的后端进行剪断，得到规定长度的线材；

步骤四、夹线机器人夹取经拉剪线装置按指定长度剪切后的线材，并调整线材姿态，分别放入浸锡和助焊剂装置的助焊剂盒和锡锅，并控制浸入高度；

步骤五、由夹线机器人把预处理好的线材放置在线材对位装置上，并计算空间位置；同时电连接器夹取机器人按规定方向夹取电连接器放置在焊接同步模组的电连接器放置端，由焊接同步模组送锡丝，并由激光焊头完成线材与电连接器的焊接；

步骤六、当电连接器的指定端子均焊接线材后得到成品，由电连接器夹取机器人将成品抓起并放到成品下料装置上进行下料。

本发明与现有技术相比具有的优点为：

本发明通过配合利用各个装置，可自动对线材进行梳理整直、激光剥皮、贴标、浸锡和助焊剂、对位以及夹取；自动对电连接器进行上料；自动实现电连接器与线材的激光焊接；有效减少了人工作业环节，提高了生产效率，降低了人工成本，同时也保证了焊接的一致性，为生产作业带来便利。

附图说明

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明的另一角度的立体示意图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明中理线装置的放大示意图；

具体实施方式

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明：

如图1～4所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括机架1、理线装置2、激光剥皮装置3、拉剪线装置4、捻线脱头装置5、标签打印装置6、贴标装置7、夹线定位装置8、夹线机器人9、浸锡和助焊剂装置10、线材对位装置11、电连接器上料装置12、电连接器夹取机器人13、焊接同步模组14以及成品下料装置15；

理线装置2、激光剥皮装置3、拉剪线装置4、捻线脱头装置5、标签打印装置6、贴标装置7、夹线定位装置8、夹线机器人9、浸锡和助焊剂装置10、线材对位装置11、电连接器上料装置12、电连接器夹取机器人13、焊接同步模组14和成品下料装置15均设置于机架1上，并均与控制系统16连接；

如图4所示，理线装置2靠近夹线机器人9，并处于机架1短边边缘，将成卷的线材24放置在理线装置2的放线轮19上，由牵引轮组20实现自动送线，由水平校直轮组21和竖向校直轮组22保证线材24水平和竖直方面的充分延展，由拉直滑轮组23保证线材24径向拉直，对于线材24可能出现的接点、部分缺陷或断头，理线装置2能自动报警；

激光剥皮装置3位于理线装置2高侧一端，实现线材24外皮的切断，通过控制激光器的参数，保证在指定位置将线皮完全切断且保证断口平整，并不对线材内层铜芯造成破坏；

拉剪线装置4位于夹线机器人9一侧，位于激光剥皮装置3的后方，通过滑座的横向活动，实现对所需线材24的长度控制，通过剪线机构实现对所需长度线材24的剪断；

捻线脱头装置5设置在拉剪线装置4的后方，通过其旋转机构和移动机构实现线材24径向的旋转和轴向的移动，最终实现线材24脱皮端表皮的去除与铜芯线的捻顺；

标签打印装置6设置在夹线机器人9一侧，靠近机架1长边边缘处，通过导轨安装，滑动方向与机架1短轴方向垂直，实现将线材24焊接对应点号内容打印至标签纸上；

贴标装置7以支架形式安装在激光剥皮装置3上方，可通过导轨滑动，滑动方向与机架1短边平行，实现从标签打印装置6取标签，并将标签纸贴至线材24制定位置；

夹线定位装置8设置在贴标装置7下方，靠近激光剥皮装置3，保证在贴标装置7贴标过程中，所需贴标位置线材24的拉直与固定；

夹线机器人9位于与机架1长边平行的中间轴线上，实现将打标剪切好的线材24，按照要求分别放入浸锡和助焊剂装置10的助焊剂盒和锡锅，并保证浸的深度要求。浸锡完成后夹线机器人9将线材24送至线材对位装置11处进行位置校正，随后送至焊接同步模组14处完成焊接；

浸锡和助焊剂装置10设置在理线装置2矮侧与夹线机器人9之间，实现助焊剂和焊锡的供应，且须保证焊锡锅液面杂质定期刮除和液面高度精准控制。

线材对位装置11设置在夹线机器人9另一侧，靠近机架1长边边缘位置，保证对塘锡后线材24的精准对位，以便根据线材24的位置调整夹线机器人9的姿态，利于精准焊接。

电连接器上料装置12设置在电连接器夹取机器人13一侧，用于电连接器的上料。

电连接器夹取机器人13位于与机架1长边平行的中间轴线上，用于夹取不同规程尺寸的电连接器，并放置于焊接同步模组14中，焊接完成后将电连接器取出放至成品下料装置15。

焊接同步模组14与线材对位装置11通过支架安装在同一侧，焊接同步模组14可在支架上滑动，滑动方向与机架1长边方向平行，并通过激光焊头与送锡丝机构实现与夹线机器人9上的线材24位置配合，保证精准焊接。

成品下料装置15设置在电连接器夹取机器人13一侧，与理线装置2呈对称的另一侧短边边缘。该成品下料装置15为皮带式输送装置，用于将成品输出。

本发明还公开一种电连接器自动焊接设备的使用方法，包括有以下步骤：

1.成卷线材24放置在在理线装置2的放线轮19上，并经过水平和竖直方向的整理；电连接器按照规定顺序放置在电连接器上料装置12上。

2.整理后的线材24由拉剪线装置4进行拉线，拉线过程中，线材24由激光剥皮装置3在指定位置进行激光剥皮，剥皮完成后，由标签打印装置6打印所需内容的标签，并由夹线定位装置8对线材24进行定位拉直；再由贴标装置7将标签贴在线材24上。

3.由拉剪线装置4拉到所需的线材长度，线材24的端部由捻线脱头装置5夹住，并将线材24头部的外皮脱去，脱皮过程中对脱去外皮的线材端部进行捻线，捻线完成后，由拉剪线装置4对线材24的后端进行剪断，以得到规定长度的线材24。

4.夹线机器人9夹取经拉剪线装置4按指定长度剪切后的线材24，并调整好线材姿态，分别放入浸锡和助焊剂装置10的助焊剂盒和锡锅，并精准控制好浸入高度。

5.由夹线机器人9把预处理好的线材放置在线材对位装置11上，并计算好空间位置；同时电连接器夹取机器人13按规定方向夹取电连接器放置在焊接同步模组14的电连接器放置端，由焊接同步模组14送锡丝，并由激光焊头完成线材与电连接器的精准焊接。

6.当电连接器的指定端子均焊接上线材24后得到成品，由电连接器夹取机器人13将成品抓起并放到成品下料装置15上进行下料。

本发明通过配合利用各个装置，自动对线材24进行梳理整直、激光剥皮、贴标、浸锡和助焊剂、对位以及夹取；自动对电连接器进行上料；自动实现电连接器与线材24的激光焊接；有效减少了人工操作，提高了生产效率，降低了人工成本，同时也保证了焊接的质量，为生产作业带来便利。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电连接器自动焊接设备，其特征在于：包括机架(1)、理线装置(2)、激光剥皮装置(3)、拉剪线装置(4)、捻线脱头装置(5)、标签打印装置(6)、贴标装置(7)、夹线定位装置(8)、夹线机器人(9)、浸锡和助焊剂装置(10)、线材对位装置(11)、电连接器上料装置(12)、电连接器夹取机器人(13)、焊接同步模组(14)、成品下料装置(15)；

夹线机器人(9)和电连接器夹取机器人(13)设置在与机架(1)长边平行的中间轴线上；

理线装置(2)靠近夹线机器人(9)，并处于机架(1)短边边缘，理线装置(2)将成卷的线材(24)送入激光剥皮装置(3)；

激光剥皮装置(3)位于理线装置(2)高侧一端，将理线装置(2)送入的线材(24)外皮切断，通过控制激光器的参数，保证在指定位置将线皮完全切断；

贴标装置(7)以支架形式安装在激光剥皮装置(3)上方，通过导轨滑动，滑动方向与机架(1)短边平行，从标签打印装置(6)取标签，并将标签纸贴至线材(24)指定位置；

标签打印装置(6)设置在夹线机器人(9)一侧，靠近机架(1)长边边缘处，通过导轨安装，滑动方向与机架(1)短边方向垂直，将线材(24)在焊接时对应点号内容打印至标签纸上；

夹线定位装置(8)设置在贴标装置(7)下方，靠近激光剥皮装置(3)，保证在贴标装置(7)贴标过程中，对线材(24)上需要贴标的位置进行拉直与固定；

拉剪线装置(4)位于夹线机器人(9)一侧，通过滑座的横向活动，实现对线材(24)的长度控制，通过剪线机构剪断线材(24)，获得所需长度的线材(24)；

捻线脱头装置(5)设置在拉剪线装置(4)的后方，通过其旋转机构和移动机构实现线材(24)径向的旋转和轴向的移动，将线材(24)脱皮端表皮去除，并将脱皮端的铜芯线捻顺；

浸锡和助焊剂装置(10)设置在理线装置(2)矮侧与夹线机器人(9)之间，供应助焊剂和焊锡，且保证焊锡锅液面杂质定期刮除和液面高度控制；

夹线机器人(9)将打标剪切后的线材(24)，按照要求分别放入浸锡和助焊剂装置(10)的助焊剂盒和锡锅，并保证浸入的深度；浸锡完成后，夹线机器人(9)将线材(24)送至线材对位装置(11)处进行位置校正，随后送至焊接同步模组(14)处完成焊接；

线材对位装置(11)设置在夹线机器人(9)另一侧，靠近机架(1)长边边缘位置，对塘锡后线材(24)进行对位，根据线材(24)的位置调整夹线机器人(9)的姿态；

焊接同步模组(14)与线材对位装置(11)通过支架安装在同一侧，焊接同步模组(14)在支架上滑动，滑动方向与机架(1)长边方向平行，激光焊头、送锡丝机构与夹线机器人(9)上的线材(24)位置配合，进行焊接；

电连接器上料装置(12)设置在电连接器夹取机器人(13)一侧，用于电连接器的上料；

成品下料装置(15)设置在电连接器夹取机器人(13)下方，位于机架(1)另一短边边缘，成品下料装置(15)为皮带式输送装置，用于将焊接后的电连接器输出；

电连接器夹取机器人(13)用于夹取不同规程尺寸的电连接器，并放置于焊接同步模组(14)中，焊接完成后将电连接器取出放至成品下料装置(15)；

还包括控制系统(16)，理线装置(2)、激光剥皮装置(3)、拉剪线装置(4)、捻线脱头装置(5)、标签打印装置(6)、贴标装置(7)、夹线定位装置(8)、夹线机器人(9)、浸锡和助焊剂装置(10)、线材对位装置(11)、电连接器上料装置(12)、电连接器夹取机器人(13)、焊接同步模组(14)和成品下料装置(15)均与控制系统(16)连接。

2.根据权利要求1所述的一种电连接器自动焊接设备，其特征在于：理线装置(2)将成卷的线材(24)放置在理线装置(2)的放线轮(19)上，由牵引轮组(20)实现自动送线，由水平校直轮组(21)和竖向校直轮组(22)保证线材(24)水平和竖直方面的延展，由拉直滑轮组(23)保证线材(24)径向拉直，对于线材(24)可能出现的接点、部分缺陷或断头，理线装置(2)能够自动报警。

3.如权利要求1或2所述的电连接器自动焊接设备的使用方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一、将成卷的线材(24)放置在在理线装置(2)的放线轮(19)上，并经过水平和竖直方向的整理；将电连接器按照规定顺序放置在电连接器上料装置(12)上；

步骤二、整理后的线材(24)由拉剪线装置(4)进行拉线，拉线过程中，线材(24)由激光剥皮装置(3)在指定位置进行激光剥皮，剥皮完成后，由标签打印装置(6)打印所需内容的标签，并由夹线定位装置(8)对线材(24)进行定位拉直；再由贴标装置(7)将标签贴在线材(24)上；

步骤三、由拉剪线装置(4)将线材(24)拉到所需的长度，线材(24)的端部由捻线脱头装置(5)夹住，并将线材(24)头部的外皮脱去，脱皮过程中对脱去外皮的线材端部进行捻线，捻线完成后，由拉剪线装置(4)对线材(24)的后端进行剪断，得到规定长度的线材(24)；

步骤四、夹线机器人(9)夹取经拉剪线装置(4)按指定长度剪切后的线材(24)，并调整线材(24)姿态，分别放入浸锡和助焊剂装置(10)的助焊剂盒和锡锅，并控制浸入高度；

步骤五、由夹线机器人(9)把预处理好的线材(24)放置在线材对位装置(11)上，并计算线材(24)端头的空间位置；同时电连接器夹取机器人(13)按规定方向夹取电连接器放置在焊接同步模组(14)的电连接器放置端，由焊接同步模组(14)送锡丝，并由激光焊头完成线材(24)与电连接器的焊接；

步骤六、当电连接器的指定端子均焊接线材(24)后得到成品，由电连接器夹取机器人(13)将成品抓起并放到成品下料装置(15)上进行下料。

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