CN111644723B - 一种自动破锡绕锡装置 - Google Patents

Abstract

一种自动破锡绕锡装置，包括包括机箱，所述机箱的底面设有向侧部延伸的底板，所述底板的表面安装有加工基座，所述加工基座的顶面安装有锡丝修整机构，所述锡丝修整机构用以进行锡丝外形修整和卸料动作；所述锡丝修整机构的顶部连接破锡送锡机构，所述破锡送锡机构用以将破锡后的锡丝送至所述锡丝修整机构；所述锡丝修整机构的横向一侧安装有锡丝裁切机构，所述锡丝裁切机构用以裁断锡丝；所述锡丝修整机构的横向另一侧安装有锡丝固定机构，所述锡丝固定机构的尾端连接绕锡机构；本发明绕锡结构简单、成本较低，可同时实现破锡和绕锡功能；锡丝固定机构为快换结构，使用时可通过更换绕锡成型机构，实现不同类型线圈绕制。

Description

一种自动破锡绕锡装置

技术领域

本发明属于电子工业锡焊技术领域，特别涉及一种自动破锡绕锡装置。

背景技术

在电子工业生产过程中，为便于实现电子元器件锡焊工艺，通常将锡丝先绕至指定形状线圈结构，再装配至焊接位置进行熔锡操作。该工艺可准确控制熔锡量，且熔锡沿焊缝位置均匀分布，焊接性能较好。同时，为避免锡丝内部助焊剂高温焊接时产生“锡爆”现象，使用中需通过破锡机将锡线剖开或打孔，使得助焊剂从孔中溢出，改善焊接工艺；

经查阅相关专利申请文献可知：工业市场中破锡工艺技术相对较为成熟，而自动绕锡丝装置却相对较少，实际应用时也多采用手动或半自动方式实现锡丝线圈绕制。发明人(中国专利授权公告号CN 208015060 U)所公布的“自动破锡绕锡机”本质在于实现锡丝破锡动作，且绕锡动作侧重于将锡丝缠绕至锡丝料卷、进行锡丝回收，与本文所述锡丝线圈绕制差异较大。本文所述锡丝线圈绕制与弹簧绕制(如：授权公告号CN 101306455 B所公布)、电磁线圈绕制(如：授权公告号CN 208903839 U所公布)、纺织绕线(如：授权公告号CN208980053 U)等工艺相似，但由于线圈绕制材料及工艺需求差异，导致原有装置适用性较差。因此，为进一步满足锡丝线圈绕制需求，仍需结合现有工业技术，开发出一种自动破锡绕锡装置。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种自动破锡绕锡装置，具体技术方案如下：

一种自动破锡绕锡装置，包括机箱，所述机箱的底面设有向侧部延伸的底板，所述底板的表面安装有加工基座，所述加工基座的顶面安装有锡丝修整机构，所述锡丝修整机构用以进行锡丝外形修整和卸料动作；所述锡丝修整机构的顶部连接破锡送锡机构，所述破锡送锡机构用以将破锡后的锡丝送至所述锡丝修整机构；所述锡丝修整机构的横向一侧安装有锡丝裁切机构，所述锡丝裁切机构用以裁断锡丝；所述锡丝修整机构的横向另一侧安装有锡丝固定机构，所述锡丝固定机构的尾端连接绕锡机构；所述绕锡机构用以带动所述锡丝固定机构做螺旋进给运动。

进一步的，所述锡丝固定机构包括棒芯、锡丝固定夹以及复位弹簧；所述棒芯包括后柱体、夹持座、固定块、绕锡柱；所述后柱体的外端装配连接所述绕锡机构，所述后柱体的内端连接夹持座，所述夹持座的侧截面呈U型，所述夹持座的外伸部分表面设有固定块，所述固定块侧壁开设有凹槽，所述凹槽的内部嵌入有复位弹簧，所述锡丝固定夹置于所述固定块的外侧，所述夹持座的内部转动连接锡丝固定夹，所述锡丝固定夹用以压紧锡丝线圈；所述复位弹簧用以带动所述锡丝固定夹转动复位，所述固定块的内端面垂直设有绕锡柱，所述绕锡柱用以作为锡丝的缠绕部件。

进一步的，所述锡丝固定夹向内伸出有第一夹爪、第二夹爪，所述第一夹爪延伸至所述复位弹簧的端部，所述第一夹爪用以压缩所述复位弹簧，所述第二夹爪延伸至所述绕锡柱的侧部，所述第二夹爪用以压紧所述绕锡柱上的锡丝线圈；所述第一夹爪、第二夹爪对称位于所述绕锡柱的两侧。

进一步的，所述锡丝修整机构包括出锡咀固定夹、修整夹爪、顶针气缸；所述加工基座的顶面开设有下料口，所述下料口的纵向两侧对称安装有所述顶针气缸和所述修整夹爪；所述顶针气缸用以推动所述锡丝固定夹转动，所述修整夹爪用以对线圈外形进行修整以及卸下锡丝线圈，所述锡咀固定夹安装于所述修整夹爪的横向一侧，所述锡咀固定夹的内部夹持固定所述破锡送锡机构的输出端。

进一步的，所述修整夹爪的端部连接修整气缸，所述修整夹爪包括上夹板和下夹板，所述上夹板与所述下夹板镜像对称设置，所述上夹板的底面外端垂直设有挡块，所述挡块设于所述上夹板底面靠近所述锡丝裁切机构的一侧。

进一步的，所述破锡送锡机构包括卷轮、送锡底座、步进电机、破锡机构、出锡导管、出锡咀；所述送锡底座安装于所述机箱的侧面，所述送锡底座的外壁顶端设有所述卷轮，所述送锡底座的外壁底端设有破锡机构，所述破锡机构连接步进电机，所述破锡机构的底端连接出锡导管，所述出锡导管的出口端设有出锡咀；所述出锡咀安装于所述出锡咀固定夹上。

进一步的，所述锡丝裁切机构包括气动裁切剪刀和气动滑台，所述气动裁切剪刀滑动安装于所述气动滑台的内端，所述气动滑台设有所述底板的表面，所述气动裁切剪刀用以剪断锡丝。

进一步的，所述下料口的底部连接倾斜向下的落料轨道，所述落料轨道的出口处设有收料盒，所述收料盒置于底板上。

本发明的有益效果是：

1、绕锡结构简单、成本较低，可同时实现破锡和绕锡功能；

2、锡丝固定机构为快换结构，使用时可通过更换绕锡成型机构，实现不同类型线圈绕制；

3、该装置在绕制锡丝线圈过程中不产生尾料，同时线圈导程、圈数、锡丝直径等参数可根据使用需求自行设定。

附图说明

图1示出了本发明的自动破锡绕锡装置结构示意图；

图2示出了本发明的破锡送锡机构结构示意图；

图3示出了本发明的锡丝裁切机构与锡丝修整机构连接结构示意图；

图4示出了本发明的锡丝固定机构结构示意图；

图5示出了本发明的棒芯结构示意图；

图6示出了本发明的锡丝固定夹结构示意图；

图7示出了本发明的锡丝固定机构与绕锡机构连接结构示意图；

图8示出了本发明的修整夹爪结构示意图；

图9示出了本发明的修整夹爪修整与卸料状态结构示意图；

图10示出了本发明的修整夹爪、锡丝固定机构卸料状态结构示意图；

图11示出了本发明的绕锡机构结构示意图；

图12示出了本发明的动绕锡动作流程图；

图中所示：1、破锡送锡机构；1-1、卷轮；1-2、送锡底座；1-3、步进电机；1-4、破锡机构；1-5、出锡导管；1-6、出锡咀；2、锡丝裁切机构；2-1、气动裁切剪刀；2-2、气动滑台；3、锡丝修整机构；3-1、出锡咀固定夹；3-2、修整夹爪；3-21、修整气缸；3-3、顶针气缸；3-4、落料轨道；4、收料盒；5、锡丝固定机构；5-1、棒芯；5-11、后柱体；5-12、夹持座；5-121、安装槽；5-13、固定块；5-14、绕锡柱；5-2、锡丝固定夹；5-21、第一夹爪；5-22、第二夹爪；5-3、铰链销；5-4、复位弹簧；6、绕锡机构；6-1、芯棒固定轴；6-2、带座轴承；6-3、联轴器；6-4、绕锡电机；6-5、平送电机；6-6、平送模组；6-7、光电开关；6-8、模组转接板；7、机箱；7-1、底板；8、成型线圈；9、加工基座；9-1、下料口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示：图1示出了本发明的自动破锡绕锡装置结构示意图；

该装置包括破锡送锡机构1、锡丝裁切机构2、锡丝修整机构3、收料盒4、锡丝固定机构5、绕锡机构6和机箱7；其中，破锡送锡机构1位于机箱7侧面且位于锡丝裁切机构2上方，可将锡丝送至锡丝修整机构3；锡丝固定机构5安装于绕锡机构6内端，在绕锡机构6带动下实现锡丝固定机构5螺旋式进给绕锡；待绕锡结束由锡丝裁切机构2剪断锡丝，锡丝修整机构3进行锡丝外形修整和卸料动作；机箱7内安装有电气控制系统，所述电气控制系统以PLC系统为核心，可用于实现不同机构逻辑性动作控制和绕锡参数设定功能。根据使用需求，用户可自行设定线圈导程、圈数、锡丝直径等参数，系统柔性较高。

进一步，为实现锡丝自动破锡和送锡功能，本文设计如图2所示破锡送锡机构；

破锡送锡机构1包括卷轮1-1、送锡底座1-2、步进电机1-3、破锡机构1-4、出锡导管1-5、出锡咀1-6；送锡底座1-2安装于机箱7的侧面，送锡底座1-2的外壁顶端设有卷轮1-1，送锡底座1-2的外壁底端设有破锡机构1-4，破锡机构1-4连接步进电机1-3，破锡机构1-4的底端连接出锡导管1-5，出锡导管1-5的出口端设有出锡咀1-6；出锡咀1-6安装于出锡咀固定夹3-1上；其中，锡丝依次穿过破锡机构1-4、出锡导管1-5、出锡咀1-6，破锡机构1-4可进行自动破锡；同时，在步进电机1-3驱动下，锡丝破锡后传送至绕锡工作区域，进而实现自动破锡和送锡功能；

其中，锡丝穿过破锡机构1-4，破锡机构1-4中包括盒体，盒体内有两个对称设置的输送轮，锡丝穿过两个输送轮之间，步进电机1-3带动输送轮转动，使得输送轮中的锡丝在被输出的同时被破碎；

本发明核心在于实现锡丝线圈绕制功能，其中，线圈起始绕制阶段锡丝固定和螺旋形线圈绕制功能的实现为该装置核心技术难点。为进一步实现上述功能；本发明提供了如图3-图9所示的锡丝修整机构3、锡丝固定机构5；

如图3所示，图3示出了本发明的锡丝裁切机构与锡丝修整机构连接结构示意图；

锡丝裁切机构2、锡丝修整机构3均安装在加工基座9上；

锡丝裁切机构2包括气动裁切剪刀2-1、气动滑台2-2；其中，气动裁切剪刀2-1安装于气动滑台2-2上方，当锡丝线圈绕制结束后，气动滑台2-2将气动剪刀2-1运送至送锡区域，气动剪刀2-1剪断锡丝，实现锡丝自动裁切功能；

锡丝修整机构3包括出锡咀固定夹3-1、修整夹爪3-2、顶针气缸3-3、落料轨道3-4；加工基座9的顶面开设有下料口9-1，下料口9-1的纵向两侧对称安装有顶针气缸3-3和修整夹爪3-2；顶针气缸3-3用以推动锡丝固定夹5-2转动，修整夹爪3-2的端部连接修整气缸3-21，修整夹爪3-2用以取下绕锡柱5-14上的锡丝线圈，锡咀固定夹3-1安装于修整夹爪3-2的横向一侧，锡咀固定夹3-1的内部夹持固定出锡咀1-6。

为实现修整夹爪3-2的锡丝外形修整和卸料功能，本文设计图9所示的修整夹爪；

修整夹爪3-2的外端连接驱动其张开闭合的修整气缸3-21；修整夹爪3-2包括上夹板和下夹板，上夹板与下夹板镜像对称设置，上夹板的底面外端垂直设有挡块3-22，所述挡块3-22设于上夹板底面靠近锡丝裁切机构2的一侧；挡块3-22的底面开设有与绕锡柱5-14配合的弧形槽。

为进一步展示修整夹爪3-2的的工作原理，如图10所示，图10示出了本发明的修整夹爪修整与卸料状态结构示意图；

图10的上图为修整状态图，修整夹爪3-2置于锡丝线圈的内端，修整夹爪3-2闭合夹持在绕锡柱5-14外壁，挡块3-22的弧形槽贴合在绕锡柱5-14外壁，锡丝线圈的内端不平整部分抵触于挡块3-22外侧面，修整夹爪3-2的内平面贴合在绕锡柱5-14外壁；从而可以对锡丝线圈剪切后的内端不平整部分进行压紧磨平；

图10的下图为卸料状态图，修整夹爪3-2置于锡丝线圈的外端，修整夹爪3-2闭合夹持在绕锡柱5-14外壁，挡块3-22的弧形槽贴合在绕锡柱5-14外壁，锡丝线圈的外端抵触于挡块3-22内侧面，修整夹爪3-2的夹板部分不与绕锡柱5-14接触；从而当棒芯5-1向外运动时，绕制成型的锡丝线圈便会被挡块3-22反向推下，实现下料。

为展示锡丝固定机构工作方式，本文结合图4-图7对其做进一步说明。

如图4、图5以及图7所示：锡丝固定机构5包括棒芯5-1、锡丝固定夹5-2以及复位弹簧5-4；

棒芯5-1设计为一体式结构，棒芯5-1由外至内依次为后柱体5-11、夹持座5-12、固定块5-13、绕锡柱5-14；后柱体5-11的外端装配连接绕锡机构6，后柱体5-11的内端连接夹持座5-12，夹持座5-12的侧截面呈U型，夹持座5-12的外伸部分表面设有固定块5-13，固定块5-13侧壁开设有凹槽，凹槽的内部嵌入有复位弹簧5-4，锡丝固定夹5-2置于固定块5-13的外侧，夹持座5-12的内部转动连接锡丝固定夹5-2，夹持座5-12与锡丝固定夹5-2之间通过铰链销5-3转动；锡丝固定夹5-2用以压紧锡丝线圈；复位弹簧5-4用以带动锡丝固定夹5-2转动复位，固定块5-13的内端面垂直设有绕锡柱5-14，绕锡柱5-14用以作为锡丝的缠绕部件；锡丝固定夹5-2可在棒芯5-1指定区域内做小幅度转动；

后柱体5-11设计为快速定位结构，与绕锡机构6快速配合使用，从而可根据实际线圈规格需要，快速更换棒芯5-1；正常工作时，在复位弹簧5-4作用下，锡丝固定夹5-2会紧贴在棒芯5-1的线圈成形轴表面；送锡时，可通过锡丝修整机构3所设顶针气缸3作用实现锡丝固定夹5-2张开和夹紧动作，进而实现锡丝端部压紧功能，实现对于锡丝水平方向的约束限位，保证锡丝的成型效果。

为进一步展示锡丝固定夹5-2向工作原理，如图6所示，图6示出了本发明的锡丝固定夹结构示意图；

锡丝固定夹5-2向内伸出有第一夹爪5-21、第二夹爪5-22，第一夹爪5-21延伸至复位弹簧5-4的端部，第一夹爪5-21用以压缩复位弹簧5-4，第二夹爪5-22延伸至绕锡柱5-14的侧部，第二夹爪5-22用以压紧绕锡柱5-14上的锡丝线圈；第一夹爪5-21、第二夹爪5-22对称位于绕锡柱5-14的两侧；当第一夹爪5-21向内转动压缩复位弹簧5-4时，第二夹爪5-22便可向外转动，从而使得第二夹爪5-22失去夹持效果；当第一夹爪5-21在复位弹簧的推动下反向复位时，第二夹爪5-22向内转动再次进行夹持限位动作；第一夹爪5-21、第二夹爪5-22的端部均开设有U型凹槽结构。

如图11所示，图11示出了本发明的绕锡机构结构示意图；

绕锡机构6主要由芯棒固定轴6-1、带座轴承6-2、联轴器6-3、绕锡电机6-4、平送电机6-5、平送模组6-6、光电开关6-7、模组转接板6-8等部件组成；其中，芯棒固定轴6-1用于安装棒芯5-1，并且芯棒固定轴6-1设计为可快速更换结构，便于棒芯5-1更换和固定；此外，平送模组6-6和绕锡电机6-4可同时动作，并通过联轴器6-3带动芯棒固定轴6-1做复合式螺旋进给运动，进而实现自动绕锡功能。

本发明在实施时：

制备锡丝线圈：

平送模组6-6驱动锡丝固定机构5向内运动至上料位，修整夹爪3-2保持张开状态，顶针气缸3-3向内推动锡丝固定夹5-2的第一夹爪5-21，第一夹爪5-21向内转动压缩复位弹簧5-4，第二夹爪5-22向外转动离开绕锡柱5-14，破锡送锡机构1将破锡后的锡丝送至上料位，即送丝至绕锡柱5-14、第二夹爪5-22之间；

然后顶针气缸3-3复位，复位弹簧5-4推动第一夹爪5-21向外转动复位，进而带动第二夹爪5-22向内转动，夹持住锡丝的端部，然后绕锡机构6、破锡送锡机构1同步动作，绕锡机构6带动锡丝固定机构5向外做螺旋进给运动，破锡送锡机构1不断将破锡后的锡丝送至锡丝固定机构5上，从而使得锡丝在锡丝固定机构5的外壁卷制为锡丝线圈；

锡丝线圈成型后，气动滑台2-2驱动气动裁切剪刀2-1剪断出锡丝线圈内端多余部分；

修整：

平送模组6-6带动锡丝固定机构5运动至修整位，修整夹爪3-2置于锡丝线圈的内端，修整夹爪3-2闭合夹持在绕锡柱5-14外壁，挡块3-22的弧形槽贴合在绕锡柱5-14外壁，锡丝线圈的内端不平整部分抵触于挡块3-22外侧面，修整夹爪3-2的内平面贴合在绕锡柱5-14外壁；从而可以对锡丝线圈剪切后的内端不平整部分进行压紧磨平；修整完毕后，修整夹爪3-2复位张开；

卸料：

平送模组6-6带动锡丝固定机构5运动至修整位，修整夹爪3-2置于锡丝线圈的外端，修整夹爪3-2闭合夹持在绕锡柱5-14外壁，挡块3-22的弧形槽贴合在绕锡柱5-14外壁，锡丝线圈的外端抵触于挡块3-22内侧面，修整夹爪3-2的夹板部分不与绕锡柱5-14接触；

平送模组6-6带动棒芯5-1向外运动，绕制成型的锡丝线圈便会被挡块3-22反向推下，锡丝线圈离开绕锡柱5-14，进而通过下料口9-1掉落至落料轨道3-4内，最终进入到收料盒4。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动破锡绕锡装置，其特征在于：包括机箱，所述机箱的底面设有向侧部延伸的底板，所述底板的表面安装有加工基座，所述加工基座的顶面安装有锡丝修整机构，所述锡丝修整机构用以进行锡丝外形修整和卸料动作；所述锡丝修整机构的顶部连接破锡送锡机构，所述破锡送锡机构用以将破锡后的锡丝送至所述锡丝修整机构；所述锡丝修整机构的横向一侧安装有锡丝裁切机构，所述锡丝裁切机构用以裁断锡丝；所述锡丝修整机构的横向另一侧安装有锡丝固定机构，所述锡丝固定机构的尾端连接绕锡机构；所述绕锡机构用以带动所述锡丝固定机构做螺旋进给运动；

所述锡丝固定机构包括棒芯、锡丝固定夹以及复位弹簧；所述棒芯包括后柱体、夹持座、固定块、绕锡柱；所述后柱体的外端装配连接所述绕锡机构，所述后柱体的内端连接夹持座，所述夹持座的侧截面呈U型，所述夹持座的外伸部分表面设有固定块，所述固定块侧壁开设有凹槽，所述凹槽的内部嵌入有复位弹簧，所述锡丝固定夹置于所述固定块的外侧，所述夹持座的内部转动连接锡丝固定夹，所述锡丝固定夹用以压紧锡丝线圈；所述复位弹簧用以带动所述锡丝固定夹转动复位，所述固定块的内端面垂直设有绕锡柱，所述绕锡柱用以作为锡丝的缠绕部件；

所述锡丝修整机构包括出锡咀固定夹、修整夹爪、顶针气缸；所述加工基座的顶面开设有下料口，所述下料口的纵向两侧对称安装有所述顶针气缸和所述修整夹爪；所述顶针气缸用以推动所述锡丝固定夹转动，所述修整夹爪用以对线圈外形进行修整以及卸下锡丝线圈，所述锡咀固定夹安装于所述修整夹爪的横向一侧，所述锡咀固定夹的内部夹持固定所述破锡送锡机构的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种自动破锡绕锡装置，其特征在于：所述锡丝固定夹向内伸出有第一夹爪、第二夹爪，所述第一夹爪延伸至所述复位弹簧的端部，所述第一夹爪用以压缩所述复位弹簧，所述第二夹爪延伸至所述绕锡柱的侧部，所述第二夹爪用以压紧所述绕锡柱上的锡丝线圈；所述第一夹爪、第二夹爪对称位于所述绕锡柱的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种自动破锡绕锡装置，其特征在于：所述修整夹爪的端部连接修整气缸，所述修整夹爪包括上夹板和下夹板，所述上夹板与所述下夹板镜像对称设置，所述上夹板的底面外端垂直设有挡块，所述挡块设于所述上夹板底面靠近所述锡丝裁切机构的一侧。

4.根据权利要求2所述的一种自动破锡绕锡装置，其特征在于：所述破锡送锡机构包括卷轮、送锡底座、步进电机、破锡机构、出锡导管、出锡咀；所述送锡底座安装于所述机箱的侧面，所述送锡底座的外壁顶端设有所述卷轮，所述送锡底座的外壁底端设有破锡机构，所述破锡机构连接步进电机，所述破锡机构的底端连接出锡导管，所述出锡导管的出口端设有出锡咀；所述出锡咀安装于所述出锡咀固定夹上。

5.根据权利要求1所述的一种自动破锡绕锡装置，其特征在于：所述锡丝裁切机构包括气动裁切剪刀和气动滑台，所述气动裁切剪刀滑动安装于所述气动滑台的内端，所述气动滑台设有所述底板的表面，所述气动裁切剪刀用以剪断锡丝。

6.根据权利要求2所述的一种自动破锡绕锡装置，其特征在于：所述下料口的底部连接倾斜向下的落料轨道，所述落料轨道的出口处设有收料盒，所述收料盒置于底板上。

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