CN111872560B - 一种自动化激光焊接设备及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光焊接技术领域，具体是涉及一种自动化激光焊接设备及其焊接方法，包括有周侧间隔相同角度地依次设置有上料工位、打胶工位、焊接工位和下料工位的旋转工作台、用以固定电路板的模具、设置于旋转工作台的打胶工位处的打胶机构；设置于旋转工作台的焊接工位处的焊接机构；设置于旋转工作台的焊接机构下方的顶出机构；设置于顶出机构的一侧用以驱动模具旋转以便焊接机构进行焊接的旋转驱动机构；设置于旋转工作台的下料工位处，用以对模具下料的下料机构和设置于焊接机构的一侧用以将与电路板焊接的元件送至电路板上的送料机构；该方案定位准确，可有效防止模具发生偏转，节约了成本，减少了驱动元件的使用数量。

Description

一种自动化激光焊接设备及其焊接方法

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体是涉及一种自动化激光焊接设备及其焊接方法。

背景技术

激光焊接设备是利用激光电源将脉冲疝灯点着，通过激光电源对疝灯脉冲放电，形成一定频率一定脉宽的光波，该光波经过聚光枪辐射到Nd3:YAG激光晶体上，激发Nd3:YAG激光晶体发光，该脉冲激光经过护束、反射(或经光纤传输)聚焦后打在要焊接的物体上。

目前，市场上的激光焊接设备，它包括龙门支架、激光焊接机构及工作台，龙门支架固定在工作台上，激光焊接机构固定在龙门支架上，并且可以沿龙门支架水平移动，待焊接物放置在工作台上，激光焊接设备给工作台上物体焊接。这种激光焊接设备虽然能够精准焊接，但工作效率较低，不适合电路板焊接。

中国专利CN201910582343.6公开了一种自动化激光焊接设备，包括龙头支架和激光焊接机构，激光焊接机构的两侧分别设有入料传送带和出料传送带，激光焊接机构的下方设有可转动的转轮，转轮的轴向水平设置，入料传送带设置在转轮的右侧，出料传动带设置在转轮的左侧，转轮顺时针旋转，转轮设置为环形，其外圆周面上开设有若干个用于放入模具的凹槽，若干个凹槽沿转轮周向均匀分布，环形转轮的内壁上开设有与凹槽相通的通孔，转轮的内环中设有向上伸缩的顶料伸缩器和向出料传动带方向伸缩的退料伸缩器，转轮的旁边设有支撑旋转机构、送料机构及点胶机构。通过转轴将模具转换位置，提高工作效率和减少占地面积。

但该结构的模具在焊接时定位不够精确，无法保证模具不会在转轮内发生周向偏转，严重影响装配效果。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种自动化激光焊接设备及其焊接方法，本技术方案解决了上述问题，定位准确，可有效防止模具发生偏转，节约了成本，减少了驱动元件的使用数量。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

1.一种自动化激光焊接设备，其特征在于，包括有旋转工作台、模具、打胶机构、焊接机构、顶出机构、旋转驱动机构、下料机构和送料机构；

旋转工作台，周侧间隔相同角度地依次设置有上料工位、打胶工位、焊接工位和下料工位，用以对电路板在不同工位间移动；

模具，工作状态下置于旋转工作台上，用以固定电路板；

打胶机构，设置于旋转工作台的打胶工位处，用以对模具上的电路板焊接处进行打胶；

焊接机构，设置于旋转工作台的焊接工位处，用以对电路板进行焊接；

送料机构，设置于焊接机构的一侧且工作端朝向旋转工作台的焊接工位，用以将与电路板焊接的元件送至电路板上；

顶出机构，设置于旋转工作台的焊接机构下方，工作端竖直向上设置，用以将旋转工作台上的模具竖直向上顶出与旋转驱动机构工作端进行啮合；

旋转驱动机构，设置于顶出机构的一侧且位于旋转工作台上方，工作状态下工作端与模具啮合，用以驱动模具旋转以便焊接机构进行焊接；

下料机构，设置于旋转工作台的下料工位处，用以对完成焊接的电路板连同模具一起进行下料。

优选的，旋转工作台包括有分度盘、台板、凹槽、贯通槽和卡接齿；

台板，可旋转地安装在分度盘上；

凹槽，至少设置一个，为U型结构且开口朝向台板周壁，工作状态下与模具滑动连接，用以带动模具一同在各工位间移动；

贯通槽，开设在凹槽底端且沿台板径向设置，用以对模具的下料进行导向；

卡接齿，安装在凹槽的U形结构远离开口处的一端上，工作状态下与模具啮合，用以防止模具在凹槽内进行周向偏转。

优选的，模具包括有电路板固定端、齿圈、安装槽、滑杆和对接端；

电路板固定端，为圆柱形结构，工作状态下位于旋转工作台上；

齿圈，环绕电路板固定端周壁设置且与旋转工作台沿竖直方向滑动连接，焊接工作时与旋转驱动机构工作端啮合传动；

安装槽，开设在电路板固定端顶端，用以固定电路板；

滑杆，垂直安装在电路板固定端底部轴线处，与旋转工作台滑动连接，用以对模具的下料进行导向并对对接端进行固定；

对接端，顶端与滑杆底端固定连接且位于旋转工作台工作端下方，焊接作业时与顶出机构对接，下料时与下料机构对接。

优选的，对接端包括有弧形承接头和方向插槽；

弧形承接头，固定在滑杆底端，内壁内外侧均与旋转工作台同心，转动时与顶出机构顶端滑动连接，用以将模具沿竖直方向固定在顶出机构工作端上；

方向插槽，开设在弧形承接头内壁顶端位置，用以与下料机构工作端进行对接。

优选的，打胶机构包括有第一工业机器人、胶瓶和第一工业相机；

第一工业机器人，设置于旋转工作台的打胶工位处，用以搬运和挤压胶瓶以对模具内的电路板进行打胶；

胶瓶，固定在第一工业机器人的工作端上，用以储存胶水；

第一工业相机，安装于第一工业机器人的工作端上，用于对打胶位置进行精确定位。

优选的，焊接机构包括有第二工业机器人、激光焊枪和第二工业机器人；

第二工业机器人，设置于旋转工作台的焊接工位处，用以搬运激光焊枪；

激光焊枪，安装于第二工业机器人的工作端上，用以对模具内完成打胶的电路板进行焊接；

第二工业相机，安装于第二工业机器人的工作端上，用于对焊接位置进行精确定位。

优选的，顶出机构包括有第一固定架、旋转托板、第一直线驱动器和弧形插接头；

第一固定架，位于旋转工作台的焊接工位处；

旋转托板，可沿水平面旋转地安装在第一固定架上；

第一直线驱动器，固定在旋转托板上且工作端竖直向上设置；

弧形插接头，固定在第一直线驱动器输出轴顶端，与模具底端进行水平方向的插接配合。

优选的，旋转驱动机构包括有第二固定架、旋转驱动器、齿轮、第一定位块、第二定位块和对射式红外光电传感器；

第二固定架，安装在顶出机构一侧；

旋转驱动器，固定安装在第二固定架上，用以驱动齿轮旋转；

齿轮，固定安装在旋转驱动器输出轴上且位于旋转工作台上方，工作状态下与模具啮合；

第一定位块、第二定位块分别安装在齿轮和第二固定架上，用以安装对射式红外光电传感器；

对射式红外光电传感器，具有一对，分别安装于第一定位块和第二定位块上，用以对齿轮的旋转角度进行精确定位。

优选的，下料机构包括有丝杠滑台、第三固定架、第二直线驱动器、托板、方形插接头、导向杆和滑轨；

丝杠滑台，设置在旋转工作台的下料工位下方，用以驱动第三固定架做远离或靠近旋转工作台的运动；

第三固定架，固定在丝杠滑台的滑块上；

第二直线驱动器，固定在第三固定架上且输出轴工作方向竖直向上设置，用以驱动托板升降运动；

托板，可沿竖直方向运动地安装在第三固定架上，用以推动方形插接头与模具底端对接；

方形插接头，固定在托板顶端，工作状态下与模具底端插接配合；

导向杆，具有四个，围绕第二直线驱动器轴线均匀分布在托板底部并与第三固定架间隙配合，用以防止托板和方形插接头发生周向旋转；

滑轨，架设于丝杠滑台上方且与模具底端滑动连接。

一种自动化激光焊接设备的焊接方法，其步骤包括有：

步骤一、工作人员在旋转工作台的第一工位处将固定有电路板的模具滑动连接到旋转工作台上；

步骤二、控制器发送信号给旋转工作台,旋转工作台工作端带着模具移动至打胶工位；

步骤三、控制器发送信号给打胶机构,打胶机构对模具上的电路板进行打胶；

步骤四、打胶完成后，控制器发送信号给旋转工作台,旋转工作台驱动模具带着电路板移动至焊接工位；

步骤五、控制器发送信号给送料机构，送料机构将需要焊接到电路板上的元件放置在电路板上的焊接处；

步骤六、控制器发送信号给焊接机构,焊接机构收到信号后对由旋转工作台送至电路板上的元件进行焊接；

步骤七、焊接完成后，控制器发送信号给旋转工作台，旋转工作台收到信号后驱动模具带着完成焊接的电路板移动至下料工位；

步骤八、控制器发送信号给下料机构,下料机构收到信号后其工作端与模具底部对接并将模具移出旋转工作台完成下料，工作人员将电路板从模具上取下即可。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、定位准确，可有效防止模具发生偏转，具体的，通过设置于旋转工作台的凹槽内的卡接齿与旋转驱动机构工作端的配合实现对模具的平稳过渡，并通过设置于旋转驱动机构上的对射式红外光电传感器对旋转驱动机构工作端的旋转角度进行精准定位；

2、节约了成本，减少了驱动元件的使用数量，具体地，通过在模具下方设置对接端，与顶出机构、下料机构的工作端对接配合，实现了一个驱动元件对多个模具的驱动。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的旋转工作台立体图；

图5为本发明的模具立体图一；

图6为本发明的模具立体图二；

图7为本发明的顶出机构立体图；

图8为本发明的旋转驱动机构立体图；

图9为本发明的下料机构立体图；

图10为图3中A-A截面剖视图。

图中标号为：

1-旋转工作台；1a-分度盘；1b-台板；1c-凹槽；1d-贯通槽；1e-卡接齿；

2-模具；2a-电路板固定端；2b-齿圈；2c-安装槽；2d-滑杆；2e-对接端；2e1-弧形承接头；2e2-方向插槽；

3-打胶机构；3a-第一工业机器人；3b-胶瓶；

4-焊接机构；4a-第二工业机器人；4b-激光焊枪；

5-顶出机构；5a-第一固定架；5b-旋转托板；5c-第一直线驱动器；5d-弧形插接头；

6-旋转驱动机构；6a-第二固定架；6b-旋转驱动器；6c-齿轮；6d-第一定位块；6e-第二定位块；6f-对射式红外光电传感器；

7-下料机构；7a-丝杠滑台；7b-第三固定架；7c-第二直线驱动器；7d-托板；7e-方形插接头；7f-导向杆；7g-滑轨。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1至图3所示，一种自动化激光焊接设备，包括有旋转工作台1、模具2、打胶机构3、焊接机构4、顶出机构5、旋转驱动机构6、下料机构7和送料机构；

旋转工作台1，周侧间隔相同角度地依次设置有上料工位、打胶工位、焊接工位和下料工位，用以对电路板在不同工位间移动；

模具2，工作状态下置于旋转工作台1上，用以固定电路板；

打胶机构3，设置于旋转工作台1的打胶工位处，用以对模具2上的电路板焊接处进行打胶；

焊接机构4，设置于旋转工作台1的焊接工位处，用以对电路板进行焊接；

送料机构，设置于焊接机构4的一侧且工作端朝向旋转工作台1的焊接工位，用以将与电路板焊接的元件送至电路板上；

顶出机构5，设置于旋转工作台1的焊接机构下方，工作端竖直向上设置，用以将旋转工作台1上的模具2竖直向上顶出与旋转驱动机构6工作端进行啮合；

旋转驱动机构6，设置于顶出机构5的一侧且位于旋转工作台1上方，工作状态下工作端与模具2啮合，用以驱动模具2旋转以便焊接机构4进行焊接；

下料机构7，设置于旋转工作台1的下料工位处，用以对完成焊接的电路板连同模具2一起进行下料。

旋转工作台1、打胶机构3、焊接机构4、顶出机构5、旋转驱动机构6、下料机构7、送料机构均与控制器电连接。送料机构包括有振动上料器和上料机器人，通过CCD视觉实现精准定位。工作人员在旋转工作台1的第一工位处将固定有电路板的模具2滑动连接到旋转工作台1上。然后控制器发送信号给旋转工作台1,旋转工作台1工作端带着模具2移动至打胶工位。控制器发送信号给打胶机构3,打胶机构3对模具上的电路板进行打胶。打胶完成后，控制器发送信号给旋转工作台1,旋转工作台1驱动模具2带着电路板移动至焊接工位。控制器发送信号给送料机构，送料机构将需要焊接到电路板上的元件放置在电路板上的焊接处。控制器发送信号给焊接机构4,焊接机构4收到信号后对由旋转工作台1送至电路板上的元件进行焊接。焊接完成后，控制器发送信号给旋转工作台1，旋转工作台1收到信号后驱动模具2带着完成焊接的电路板移动至下料工位。控制器发送信号给下料机构7,下料机构7收到信号后其工作端与模具2底部对接并将模具2移出旋转工作台1完成下料。工作人员将电路板从模具2上取下即可。

如图4所示，旋转工作台1包括有分度盘1a、台板1b、凹槽1c、贯通槽1d和卡接齿1e；

台板1b，可旋转地安装在分度盘1a上；

凹槽1c，至少设置一个，为U型结构且开口朝向台板1b周壁，工作状态下与模具2滑动连接，用以带动模具2一同在各工位间移动；

贯通槽1d，开设在凹槽1c底端且沿台板1b径向设置，用以对模具2的下料进行导向；

卡接齿1e，安装在凹槽1c的U形结构远离开口处的一端上，工作状态下与模具2啮合，用以防止模具2在凹槽1c内进行周向偏转。

分度盘1a与控制器电连接。分度盘1a每次驱动台板1b旋转九十度。控制器发送信号给分度盘1a，分度盘1a收到信号后驱动台板1b旋转，台板1b的凹槽1c带动其内部的模具2每次旋转九十度，依次在上料工位、打胶机构、焊接机构和下料机构之间轮转。图中凹槽1c设置四个，每次旋转时工作人员对第一工位处的凹槽1c进行上料，也可以由机器人进行自动上料。通过贯通槽1d对下料状态下的模具2进行导向，且模具2底部通过贯通槽1d延伸至台板1b下方，便于与顶出机构5、下料机构7工作端进行对接。通过卡接齿1e可以防止模具2发生周向偏转，同时还能对模具2轴向的运动进行导向和限位。

如图5、图6和图10所示，模具2包括有电路板固定端2a、齿圈2b、安装槽2c、滑杆2d和对接端2e；

电路板固定端2a，为圆柱形结构，工作状态下位于旋转工作台1上；

齿圈2b，环绕电路板固定端2a周壁设置且与旋转工作台1沿竖直方向滑动连接，焊接工作时与旋转驱动机构6工作端啮合传动；

安装槽2c，开设在电路板固定端2a顶端，用以固定电路板；

滑杆2d，垂直安装在电路板固定端2a底部轴线处，与旋转工作台1滑动连接，用以对模具2的下料进行导向并对对接端2e进行固定；

对接端2e，顶端与滑杆2d底端固定连接且位于旋转工作台1工作端下方，焊接作业时与顶出机构5对接，下料时与下料机构7对接。

工作人员先将电路板固定在电路板固定端2a上的安装槽2c内。然后将电路板固定端2a置于旋转工作台1上的凹槽1c内，滑杆2d从旋转工作台1的贯通槽1d处延伸至台板1b下方并对对接端2e进行固定。齿圈2b与旋转驱动机构6工作端啮合从而驱动电路板固定端2a带着电路板旋转。齿圈2b通过与旋转工作台1的卡接齿1e的配合防止电路板固定端2a在凹槽1c内偏转，并对电路板固定端2a竖直方向的运动进行导向，便于电路板固定端2a与旋转驱动机构6工作端对接啮合。当模具2转动到焊接工位时，对接端2e做周向运动从而与顶出机构5工作端插接配合，竖直方向上两者相互固定，便于顶出机构5通过对接端2e对模具2进行竖直方向的推拉。

如图6所示，对接端2e包括有弧形承接头2e1和方向插槽2e2；

弧形承接头2e1，固定在滑杆2d底端，内壁内外侧均与旋转工作台1同心，转动时与顶出机构5顶端滑动连接，用以将模具2沿竖直方向固定在顶出机构5工作端上；

方向插槽2e2，开设在弧形承接头2e1内壁顶端位置，用以与下料机构7工作端进行对接。

对接端2e随旋转工作台1转动时通过弧形承接头2e1水平方向两端的开口套到顶出机构5工作端上，与顶出机构5工作端实现竖直方向的相互固定。当焊接结束后，对接端2e继续随旋转工作台1旋转从而与顶出机构5工作端分离。弧形承接头2e1可以有效确保模具2可以复位至旋转工作台1的凹槽1c槽底。通过方向插槽2e2实现与下料机构7工作端的对接，以便下料机构7将模具2滑出旋转工作台1上的凹槽1c。

如图2所示，打胶机构3包括有第一工业机器人3a、胶瓶3b和第一工业相机；

第一工业机器人3a，设置于旋转工作台1的打胶工位处，用以搬运和挤压胶瓶3b以对模具2内的电路板进行打胶；

胶瓶3b，固定在第一工业机器人3a的工作端上，用以储存胶水；

第一工业相机，安装于第一工业机器人3a的工作端上，用于对打胶位置进行精确定位。

第一工业机器人3a、第一工业相机均与控制器电连接。第一工业相机为CCD相机。第一工业相机图中未示出。当模具2带着电路板移动至打胶工位时，控制器发送信号给第一工业机器人3a，第一工业机器人3a固定并挤压胶瓶3b对电路板上的焊接位置进行打胶。通过第一工业相机对打胶位置进行精确定位。

如图2所示，焊接机构4包括有第二工业机器人4a、激光焊枪4b和第二工业机器人；

第二工业机器人4a，设置于旋转工作台1的焊接工位处，用以搬运激光焊枪4b；

激光焊枪4b，安装于第二工业机器人4a的工作端上，用以对模具2内完成打胶的电路板进行焊接；

第二工业相机，安装于第二工业机器人4a的工作端上，用于对焊接位置进行精确定位。

第二工业机器人4a、激光焊枪4b、第二工业相机均与控制器电连接。第二工业相机为CCD相机。当模具2带着电路板移动至焊接工位后，控制器发送信号给第二工业机器人4a,第二工业机器人4a收到信号后驱动激光焊枪4b对电路板进行焊接，过程中通过第二工业相机进行精确定位。

如图7和图10所示，顶出机构5包括有第一固定架5a、旋转托板5b、第一直线驱动器5c和弧形插接头5d；

第一固定架5a，位于旋转工作台1的焊接工位处；

旋转托板5b，可沿水平面旋转地安装在第一固定架5a上；

第一直线驱动器5c，固定在旋转托板5b上且工作端竖直向上设置；

弧形插接头5d，固定在第一直线驱动器5c输出轴顶端，与模具2底端进行水平方向的插接配合。

第一直线驱动器5c为可防止输出轴发生周向旋转的电动推杆，与控制器电连接。非工作状态下弧形插接头5d输出轴处于收缩状态，此时弧形插接头5d处于最低位置。当旋转工作台1将模具2移动至焊接机构处时，模具2底端的弧形承接头2e1套接到弧形插接头5d上从而使模具2与第一直线驱动器5c的输出轴在竖直方向上相互固定。然后控制器发送信号给第一直线驱动器5c,第一直线驱动器5c收到信号后驱动模具2在旋转工作台1的凹槽1c内竖直向上运动，当模具2伸出台板1b上端时与旋转驱动机构6工作端发生啮合。当旋转驱动机构6通过模具2上的齿圈2b驱动模具2旋转时，模具2带动旋转托板5b、第一直线驱动器5c、弧形插接头5d一同在第一固定架5a上旋转。

如图8和图10所示，旋转驱动机构6包括有第二固定架6a、旋转驱动器6b、齿轮6c、第一定位块6d、第二定位块6e和对射式红外光电传感器6f；

第二固定架6a，安装在顶出机构5一侧；

旋转驱动器6b，固定安装在第二固定架6a上，用以驱动齿轮6c旋转；

齿轮6c，固定安装在旋转驱动器6b输出轴上且位于旋转工作台1上方，工作状态下与模具2啮合；

第一定位块6d、第二定位块6e分别安装在齿轮6c和第二固定架6a上，用以安装对射式红外光电传感器6f；

对射式红外光电传感器6f，具有一对，分别安装于第一定位块6d和第二定位块6e上，用以对齿轮6c的旋转角度进行精确定位。

旋转驱动器6b、对射式红外光电传感器6f均与控制器电连接。当顶出机构5将模具2顶出旋转工作台1的凹槽1c时，模具2与齿轮6c发生轴向的相对位移并进行啮合。控制器发送信号给旋转驱动器6b,旋转驱动器6b驱动齿轮6c旋转，进而控制模具2旋转。当焊接完成后需要使模具2在顶出机构5作用下重新回到旋转工作台1的凹槽1c内时，通过第一定位块6d和第二定位块6e上的对射式红外光电传感器6f实现精确复位。最终保证了模具2可以顺利地滑入旋转工作台1的凹槽1c内。

如图9所示，下料机构7包括有丝杠滑台7a、第三固定架7b、第二直线驱动器7c、托板7d、方形插接头7e、导向杆7f和滑轨7g；

丝杠滑台7a，设置在旋转工作台1的下料工位下方，用以驱动第三固定架7b做远离或靠近旋转工作台1的运动；

第三固定架7b，固定在丝杠滑台7a的滑块上；

第二直线驱动器7c，固定在第三固定架7b上且输出轴工作方向竖直向上设置，用以驱动托板7d升降运动；

托板7d，可沿竖直方向运动地安装在第三固定架7b上，用以推动方形插接头7e与模具2底端对接；

方形插接头7e，固定在托板7d顶端，工作状态下与模具2底端插接配合；

导向杆7f，具有四个，围绕第二直线驱动器7c轴线均匀分布在托板7d底部并与第三固定架7b间隙配合，用以防止托板7d和方形插接头7e发生周向旋转；

滑轨7g，架设于丝杠滑台7a上方且与模具2底端滑动连接。

丝杠滑台7a和第二直线驱动器7c均与控制器电连接，第二直线驱动器7c为电动推杆。初始状态下丝杠滑台7a滑台处于靠近旋转工作台1方向的一端，此时，方形插接头7e正对旋转工作台1的凹槽1c底部。当模具2移动到旋转工作台1的下料工位时，控制器发送信号给第二直线驱动器7c。第二直线驱动器7c收到信号后驱动托板7d和方形插接头7e竖直向上运动从而插入模具2底端的方向插槽2e2内。然后控制器发送信号给丝杠滑台7a,丝杠滑台7a收到信号后驱动第三固定架7b上的各组件带着模具2一同向滑轨7g移动，从而将模具2移动至滑轨7g上。通过托板7d、导向杆7f与第三固定架7b的配合消除了第二直线驱动器7c受到的径向力，使结构更加稳定。

一种自动化激光焊接设备的焊接方法，其步骤包括有：

步骤一、工作人员在旋转工作台1的第一工位处将固定有电路板的模具2滑动连接到旋转工作台1上；

步骤二、控制器发送信号给旋转工作台1,旋转工作台1工作端带着模具2移动至打胶工位；

步骤三、控制器发送信号给打胶机构3,打胶机构3对模具上的电路板进行打胶；

步骤四、打胶完成后，控制器发送信号给旋转工作台1,旋转工作台1驱动模具2带着电路板移动至焊接工位；

步骤五、控制器发送信号给送料机构，送料机构将需要焊接到电路板上的元件放置在电路板上的焊接处；

步骤六、控制器发送信号给焊接机构4,焊接机构4收到信号后对由旋转工作台1送至电路板上的元件进行焊接；

步骤七、焊接完成后，控制器发送信号给旋转工作台1，旋转工作台1收到信号后驱动模具2带着完成焊接的电路板移动至下料工位；

步骤八、控制器发送信号给下料机构7,下料机构7收到信号后其工作端与模具2底部对接并将模具2移出旋转工作台1完成下料，工作人员将电路板从模具2上取下即可。

本发明的工作原理：

旋转工作台1、打胶机构3、焊接机构4、顶出机构5、旋转驱动机构6、下料机构7、送料机构均与控制器电连接。送料机构包括有振动上料器和上料机器人，通过CCD视觉实现精准定位。工作人员在旋转工作台1的第一工位处将固定有电路板的模具2滑动连接到旋转工作台1上。然后控制器发送信号给旋转工作台1,旋转工作台1工作端带着模具2移动至打胶工位。控制器发送信号给打胶机构3,打胶机构3对模具上的电路板进行打胶。打胶完成后，控制器发送信号给旋转工作台1,旋转工作台1驱动模具2带着电路板移动至焊接工位。控制器发送信号给送料机构，送料机构将需要焊接到电路板上的元件放置在电路板上的焊接处。控制器发送信号给焊接机构4,焊接机构4收到信号后对由旋转工作台1送至电路板上的元件进行焊接。焊接完成后，控制器发送信号给旋转工作台1，旋转工作台1收到信号后驱动模具2带着完成焊接的电路板移动至下料工位。控制器发送信号给下料机构7,下料机构7收到信号后其工作端与模具2底部对接并将模具2移出旋转工作台1完成下料。工作人员将电路板从模具2上取下即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种自动化激光焊接设备，其特征在于，包括有旋转工作台（1）、模具（2）、打胶机构（3）、焊接机构（4）、顶出机构（5）、旋转驱动机构（6）、下料机构（7）和送料机构；

旋转工作台（1），周侧间隔相同角度地依次设置有上料工位、打胶工位、焊接工位和下料工位，用以对电路板在不同工位间移动；

模具（2），工作状态下置于旋转工作台（1）上，用以固定电路板；

打胶机构（3），设置于旋转工作台（1）的打胶工位处，用以对模具（2）上的电路板焊接处进行打胶；

焊接机构（4），设置于旋转工作台（1）的焊接工位处，用以对电路板进行焊接；

送料机构，设置于焊接机构（4）的一侧且工作端朝向旋转工作台（1）的焊接工位，用以将与电路板焊接的元件送至电路板上；

顶出机构（5），设置于旋转工作台（1）的焊接机构下方，工作端竖直向上设置，用以将旋转工作台（1）上的模具（2）竖直向上顶出与旋转驱动机构（6）工作端进行啮合；

旋转驱动机构（6），设置于顶出机构（5）的一侧且位于旋转工作台（1）上方，工作状态下工作端与模具（2）啮合，用以驱动模具（2）旋转以便焊接机构（4）进行焊接；

下料机构（7），设置于旋转工作台（1）的下料工位处，用以对完成焊接的电路板连同模具（2）一起进行下料；

模具（2）包括有电路板固定端（2a）、齿圈（2b）、安装槽（2c）、滑杆（2d）和对接端（2e）；

电路板固定端（2a），为圆柱形结构，工作状态下位于旋转工作台（1）上；

齿圈（2b），环绕电路板固定端（2a）周壁设置且与旋转工作台（1）沿竖直方向滑动连接，焊接工作时与旋转驱动机构（6）工作端啮合传动；

安装槽（2c），开设在电路板固定端（2a）顶端，用以固定电路板；

滑杆（2d），垂直安装在电路板固定端（2a）底部轴线处，与旋转工作台（1）滑动连接，用以对模具（2）的下料进行导向并对对接端（2e）进行固定；

对接端（2e），顶端与滑杆（2d）底端固定连接且位于旋转工作台（1）工作端下方，焊接作业时与顶出机构（5）对接，下料时与下料机构（7）对接；

对接端（2e）包括有弧形承接头（2e1）和方向插槽（2e2）；

弧形承接头（2e1），固定在滑杆（2d）底端，内壁内外侧均与旋转工作台（1）同心，转动时与顶出机构（5）顶端滑动连接，用以将模具（2）沿竖直方向固定在顶出机构（5）工作端上；

方向插槽（2e2），开设在弧形承接头（2e1）内壁顶端位置，用以与下料机构（7）工作端进行对接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化激光焊接设备，其特征在于，旋转工作台（1）包括有分度盘（1a）、台板（1b）、凹槽（1c）、贯通槽（1d）和卡接齿（1e）；

台板（1b），可旋转地安装在分度盘（1a）上；

凹槽（1c），至少设置一个，为U型结构且开口朝向台板（1b）周壁，工作状态下与模具（2）滑动连接，用以带动模具（2）一同在各工位间移动；

贯通槽（1d），开设在凹槽（1c）底端且沿台板（1b）径向设置，用以对模具（2）的下料进行导向；

卡接齿（1e），安装在凹槽（1c）的U形结构远离开口处的一端上，工作状态下与模具（2）啮合，用以防止模具（2）在凹槽（1c）内进行周向偏转。

3.根据权利要求1所述的一种自动化激光焊接设备，其特征在于，打胶机构（3）包括有第一工业机器人（3a）、胶瓶（3b）和第一工业相机；

第一工业机器人（3a），设置于旋转工作台（1）的打胶工位处，用以搬运和挤压胶瓶（3b）以对模具（2）内的电路板进行打胶；

胶瓶（3b），固定在第一工业机器人（3a）的工作端上，用以储存胶水；

第一工业相机，安装于第一工业机器人（3a）的工作端上，用于对打胶位置进行精确定位。

4.根据权利要求1所述的一种自动化激光焊接设备，其特征在于，焊接机构（4）包括有第二工业机器人（4a）、激光焊枪（4b）和第二工业机器人；

第二工业机器人（4a），设置于旋转工作台（1）的焊接工位处，用以搬运激光焊枪（4b）；

激光焊枪（4b），安装于第二工业机器人（4a）的工作端上，用以对模具（2）内完成打胶的电路板进行焊接；

第二工业相机，安装于第二工业机器人（4a）的工作端上，用于对焊接位置进行精确定位。

5.根据权利要求1所述的一种自动化激光焊接设备，其特征在于，顶出机构（5）包括有第一固定架（5a）、旋转托板（5b）、第一直线驱动器（5c）和弧形插接头（5d）；

第一固定架（5a），位于旋转工作台（1）的焊接工位处；

旋转托板（5b），可沿水平面旋转地安装在第一固定架（5a）上；

第一直线驱动器（5c），固定在旋转托板（5b）上且工作端竖直向上设置；

弧形插接头（5d），固定在第一直线驱动器（5c）输出轴顶端，与模具（2）底端进行水平方向的插接配合。

6.根据权利要求1所述的一种自动化激光焊接设备，其特征在于，旋转驱动机构（6）包括有第二固定架（6a）、旋转驱动器（6b）、齿轮（6c）、第一定位块（6d）、第二定位块（6e）和对射式红外光电传感器（6f）；

第二固定架（6a），安装在顶出机构（5）一侧；

旋转驱动器（6b），固定安装在第二固定架（6a）上，用以驱动齿轮（6c）旋转；

齿轮（6c），固定安装在旋转驱动器（6b）输出轴上且位于旋转工作台（1）上方，工作状态下与模具（2）啮合；

第一定位块（6d）、第二定位块（6e）分别安装在齿轮（6c）和第二固定架（6a）上，用以安装对射式红外光电传感器（6f）；

对射式红外光电传感器（6f），具有一对，分别安装于第一定位块（6d）和第二定位块（6e）上，用以对齿轮（6c）的旋转角度进行精确定位。

7.根据权利要求1所述的一种自动化激光焊接设备，其特征在于，下料机构（7）包括有丝杠滑台（7a）、第三固定架（7b）、第二直线驱动器（7c）、托板（7d）、方形插接头（7e）、导向杆（7f）和滑轨（7g）；

丝杠滑台（7a），设置在旋转工作台（1）的下料工位下方，用以驱动第三固定架（7b）做远离或靠近旋转工作台（1）的运动；

第三固定架（7b），固定在丝杠滑台（7a）的滑块上；

第二直线驱动器（7c），固定在第三固定架（7b）上且输出轴工作方向竖直向上设置，用以驱动托板（7d）升降运动；

托板（7d），可沿竖直方向运动地安装在第三固定架（7b）上，用以推动方形插接头（7e）与模具（2）底端对接；

方形插接头（7e），固定在托板（7d）顶端，工作状态下与模具（2）底端插接配合；

导向杆（7f），具有四个，围绕第二直线驱动器（7c）轴线均匀分布在托板（7d）底部并与第三固定架（7b）间隙配合，用以防止托板（7d）和方形插接头（7e）发生周向旋转；

滑轨（7g），架设于丝杠滑台（7a）上方且与模具（2）底端滑动连接。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的一种自动化激光焊接设备的焊接方法，其步骤包括有：

步骤一、工作人员在旋转工作台（1）的第一工位处将固定有电路板的模具（2）滑动连接到旋转工作台（1）上；

步骤二、控制器发送信号给旋转工作台（1）,旋转工作台（1）工作端带着模具（2）移动至打胶工位；

步骤三、控制器发送信号给打胶机构（3）,打胶机构（3）对模具上的电路板进行打胶；

步骤四、打胶完成后，控制器发送信号给旋转工作台（1）,旋转工作台（1）驱动模具（2）带着电路板移动至焊接工位；

步骤五、控制器发送信号给送料机构，送料机构将需要焊接到电路板上的元件放置在电路板上的焊接处；

步骤六、控制器发送信号给焊接机构（4）,焊接机构（4）收到信号后对由旋转工作台（1）送至电路板上的元件进行焊接；

步骤七、焊接完成后，控制器发送信号给旋转工作台（1），旋转工作台（1）收到信号后驱动模具（2）带着完成焊接的电路板移动至下料工位；

步骤八、控制器发送信号给下料机构（7）,下料机构（7）收到信号后其工作端与模具（2）底部对接并将模具（2）移出旋转工作台（1）完成下料，工作人员将电路板从模具（2）上取下即可。

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