CN111644720B - 一种熔断器底座自动化装配装置及焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及熔断器底座的焊接装配设备领域，特别涉及一种熔断器底座自动化装配装置及焊接工艺。具有工作台、焊接部与机器人系统，焊接部设置在工作台上，机器人系统固定在工作台旁的工位上；工作台包括滑台、零件台、成品台、焊剂存储装置支架与电机支架，焊接部包括焊剂存储装置、焊剂电机、焊锡存储装置、送锡装置、电烙铁、焊锡直线电机与焊锡电机，机器人系统包括抓手、吸盘、旋转电机和六轴机器人。本发明焊接过程完全省去了人工操作，节省了人力，避免了人工焊接时需要的反复调试与观察。在熔断器的焊接过程中，可以极好地控制焊接温度，焊接接触时间和焊机姿势，确保了焊接的质量，提高了焊接效率。
Description
技术领域
本发明涉及熔断器底座的焊接装配设备领域，特别涉及一种熔断器底座自动化装配装置及焊接工艺。
背景技术
目前，我国熔断器安装都是采用人工焊接完成，劳动强度大，装配效率低。熔断器底座在焊接时对锡量和焊接形状要求高，焊接的锡量和外观直接影响了产品是否能达到合格的熔断性能，这就要求在焊接时要控制好焊接温度，焊接接触时间和焊机姿势，这几点通过人工焊接很难控制，并且焊接时对焊接件的位置精度有要求，人工焊接时需要反复调试和观察，焊接效率低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种能够完成焊接件自动上下料，自动定位，自动焊接，焊接温度和焊接时间都可以控制的熔断器底座自动化装配装置及焊接工艺。
实现本发明目的的技术方案是：一种熔断器底座自动化装配装置，具有工作台、焊接部与机器人系统，所述焊接部设置在工作台上，所述机器人系统固定在所述工作台旁的工位上。
所述工作台包括滑台、零件台、成品台、焊剂存储装置支架与电机支架，所述零件台与成品台分别设置在滑台两侧，所述滑台与成品台之间设置有电机支架，所述滑台一侧设置有焊剂存储装置支架。
所述焊接部包括焊剂存储装置、焊剂电机、焊锡存储装置、送锡装置、电烙铁、焊锡直线电机与焊锡电机，所述焊剂存储装置安装在焊剂电机上，所述焊剂电机安装在尾部位于所述滑台上的焊剂存储装置支架上，所述焊锡直线电机通过安装在其下的焊锡电机安装在所述电机支架上，所述焊锡直线电机上端通过支架安装有焊锡存储装置、送锡装置与电烙铁。
所述机器人系统包括抓手、吸盘、旋转电机和六轴机器人，所述吸盘安装在抓手尾部，通过底部设置的旋转电机安装在所述六轴机器人末端的支架上。
进一步的，所述滑台包括依次并排排列在表面的第一凹槽与第二凹槽。
进一步的，所述滑台一侧依次开有与所述第一凹槽上表面连通的第一气源接口和与所述第二凹槽上表面连通的第二气源接口。
进一步的，所述第一凹槽与第二凹槽的两侧位置各开有一对抓手凹槽。
进一步的，所述第一凹槽上表面设置一个方形凹槽，相接的侧立面上设置半圆形的凹槽；所述第二凹槽靠近焊剂存储装置支架的一半为半圆形凹槽，另一半为方形凹槽。
进一步的，所述焊锡存储装置伸出的焊丝通过送锡装置传送至电烙铁头旁。
进一步的，所述焊剂存储装置连通有一根管路伸向所述滑台上方。
一种熔断器底座自动化装配的焊接工艺，包括熔断器，由熔断片、绝缘挡板、夹子与底座组成；熔断片插过绝缘挡板的缝隙，安装在夹子上，再整体通过夹子安装在底座上，包括以下步骤：
S1.六轴机器人操作吸盘从零件台上吸取熔断片，将其放置在滑台的第一凹槽的方形凹槽上，通过第一气源接口上接通的气源使用负压将熔断片固定。
S2.六轴机器人通过吸盘从零件台上抓取绝缘挡片，将绝缘挡片缝隙对准熔断片安装到位。
S3.六轴机器人启动旋转电机调转抓手与吸盘的位置，通过抓手（31）从零件台夹取夹子，并且将熔断片插入到夹子的缝隙中，并使用六轴机器人的抓手固定在该位置等待焊接。
S4.通过焊锡直线电机、焊锡电机和焊剂电机将焊接部转到工作区，将电烙铁加热到200℃，完成熔断片与夹子的焊接，焊接过程在电控系统的控制下完成。
S5.移动滑台，将底座安装位置即第二凹槽移动到焊接工位，使用六轴机器人的抓手从零件台上抓取底座，放置在滑台的第二凹槽上，第二气源接口通过外部连通的气源，使用负压将底座固定。
S6.断开第一气源接口，同时使用六轴机器人的吸盘将焊接好的夹子组件安装到底座上，为了避免干涉调整机器人姿态，使用吸盘固定住夹子组件。
S7.通过焊锡直线电机、焊锡电机和焊剂电机将焊接部转到工作区，完成夹子组件与底座的焊接。
S8.最后断开第二气源接口，将焊接好的熔断器抓取到成品台上，完成整个焊接工作。
进一步的，每次焊接时需保证每个焊接位置焊接温度为180℃-250℃，焊接时间为30s。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
（1）本发明焊接过程完全省去了人工操作，节省了人力，避免了人工焊接时需要的反复调试与观察。
（2）本发明对熔断器的焊接过程中，可以极好地控制焊接温度，焊接接触时间和焊机姿势，确保了焊接的质量，提高了焊接效率。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的具体结构图；
图3为本发明的机器人末端具体结构示意图；
图4为本发明的六轴机器人示意图；
图5为本发明的滑台具体结构图；
图6为本发明生产出的熔断器的结构示意图；
图7为本发明生产出的熔断器的爆炸图；
图8、图9为步骤S1的操作示意图；
图10、图11为步骤S2的操作示意图；
图12、图13为步骤S3的操作示意图；
图14为步骤S4的操作示意图；
图15、图16为步骤S5的操作示意图；
图17、图18为步骤S6的操作示意图；
图19为步骤S7的操作示意图。
具体实施方式
（实施例1）
见图1-5，本发明具有工作台1、焊接部2与机器人系统3，焊接部2设置在工作台1上，机器人系统3固定在工作台1旁的工位上。
工作台1包括滑台11、零件台12、成品台13、焊剂存储装置支架14与电机支架15，零件台12与成品台13分别设置在滑台11两侧，滑台11与成品台13之间设置有电机支架15，滑台11一侧设置有焊剂存储装置支架14。
焊接部2包括焊剂存储装置21、焊剂电机22、焊锡存储装置23、送锡装置24、电烙铁25、焊锡直线电机26与焊锡电机27，焊剂存储装置21安装在焊剂电机22上，焊剂电机22安装在尾部位于滑台11上的焊剂存储装置支架14上，焊锡直线电机26通过安装在其下的焊锡电机27安装在电机支架15上，焊锡直线电机26上端通过支架安装有焊锡存储装置23、送锡装置24与电烙铁25；焊锡存储装置23伸出的焊丝通过送锡装置24传送至电烙铁25头旁。焊剂存储装置21连通有一根管路伸向滑台11上方。
机器人系统3包括抓手31、吸盘32、旋转电机33和六轴机器人34，吸盘32安装在抓手31尾部，通过底部设置的旋转电机33安装在六轴机器人34末端的支架上。
滑台11包括依次并排排列在表面的第一凹槽111与第二凹槽112。滑台11一侧依次开有与第一凹槽111上表面连通的第一气源接口113和与第二凹槽112上表面连通的第二气源接口114。第一凹槽111与第二凹槽112的两侧位置各开有一对抓手凹槽115。第一凹槽111上表面设置一个方形凹槽，相接的侧立面上设置半圆形的凹槽；第二凹槽112靠近焊剂存储装置支架14的一半为半圆形凹槽，另一半为方形凹槽。
（实施例2）
本发明焊接生产出来的产品为熔断器4，熔断器4由熔断片41、绝缘挡板42、夹子43与底座44组成；熔断片41插过绝缘挡板42的缝隙，安装在夹子43上，再整体通过夹子43安装在底座44上。
一种熔断器底座自动化装配的焊接工艺，包括以下步骤：
S1.六轴机器人34操作吸盘32从零件台12上吸取熔断片41，将其放置在滑台11的第一凹槽111的方形凹槽上，通过第一气源接口113上接通的气源使用负压将熔断片41固定。
S2.六轴机器人34通过吸盘32从零件台12上抓取绝缘挡片42，将绝缘挡片42缝隙对准熔断片41安装到位。
S3.六轴机器人34启动旋转电机33调转抓手31与吸盘32的位置，通过抓手31从零件台12夹取夹子43，并且将熔断片41插入到夹子43的缝隙中，并使用六轴机器人34的抓手31固定在该位置等待焊接。
S4.通过焊锡直线电机26、焊锡电机27和焊剂电机22将焊接部2转到工作区，将电烙铁25加热到200℃，完成熔断片41与夹子43的焊接，焊接过程在电控系统的控制下完成。
S5.移动滑台11，将底座安装位置即第二凹槽112移动到焊接工位，使用六轴机器人34的抓手31从零件台12上抓取底座44，放置在滑台11的第二凹槽112上，第二气源接口114通过外部连通的气源，使用负压将底座44固定。
S6.断开第一气源接口113，同时使用六轴机器人34的吸盘32将焊接好的夹子组件安装到底座44上，为了避免干涉调整机器人姿态，使用吸盘32固定住夹子组件。
S7.通过焊锡直线电机26、焊锡电机27和焊剂电机22将焊接部2转到工作区，完成夹子组件与底座44的焊接。
S8.最后断开第二气源接口114，将焊接好的熔断器4抓取到成品台13上，完成整个焊接工作。
每次焊接时需保证每个焊接位置焊接温度为180℃—250℃，焊接时间为30s。低于180℃或焊接时间太短会导致焊锡融化不充分，影响焊接质量，高于250℃或焊接时间太长会造成产品变形。六轴机器人34为现有的KUKA机器人。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种熔断器底座自动化装配装置，具有工作台（1）、焊接部（2）与机器人系统（3），所述焊接部（2）设置在工作台（1）上，所述机器人系统（3）固定在所述工作台（1）旁的工位上；其特征在于：
所述工作台（1）包括滑台（11）、零件台（12）、成品台（13）、焊剂存储装置支架（14）与电机支架（15），所述零件台（12）与成品台（13）分别设置在滑台（11）两侧，所述滑台（11）与成品台（13）之间设置有电机支架（15），所述滑台（11）一侧设置有焊剂存储装置支架（14）；所述滑台（11）包括依次并排排列在表面的第一凹槽（111）与第二凹槽（112）；所述第一凹槽（111）上表面设置一个方形凹槽，相接的侧立面上设置半圆形的凹槽；所述第二凹槽（112）靠近焊剂存储装置支架（14）的一半为半圆形凹槽，另一半为方形凹槽；
所述焊接部（2）包括焊剂存储装置（21）、焊剂电机（22）、焊锡存储装置（23）、送锡装置（24）、电烙铁（25）、焊锡直线电机（26）与焊锡电机（27），所述焊剂存储装置（21）安装在焊剂电机（22）上，所述焊剂电机（22）安装在尾部位于所述滑台（11）上的焊剂存储装置支架（14）上，所述焊锡直线电机（26）通过安装在其下的焊锡电机（27）安装在所述电机支架（15）上，所述焊锡直线电机（26）上端通过支架安装有焊锡存储装置（23）、送锡装置（24）与电烙铁（25）；
所述机器人系统（3）包括抓手（31）、吸盘（32）、旋转电机（33）和六轴机器人（34），所述吸盘（32）安装在抓手（31）尾部，通过底部设置的旋转电机（33）安装在所述六轴机器人（34）末端的支架上。
2.根据权利要求1所述的一种熔断器底座自动化装配装置，其特征在于：所述滑台（11）一侧依次开有与所述第一凹槽（111）上表面连通的第一气源接口（113）和与所述第二凹槽（112）上表面连通的第二气源接口（114）。
3.根据权利要求1所述的一种熔断器底座自动化装配装置，其特征在于：所述第一凹槽（111）与第二凹槽（112）的两侧位置各开有一对抓手凹槽（115）。
4.根据权利要求1所述的一种熔断器底座自动化装配装置，其特征在于：所述焊锡存储装置（23）伸出的焊丝通过送锡装置（24）传送至电烙铁（25）头旁。
5.根据权利要求1所述的一种熔断器底座自动化装配装置，其特征在于：所述焊剂存储装置（21）连通有一根管路伸向所述滑台（11）上方。
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