CN111958246A - 一种焊接工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接工艺及装置，包括以下步骤：步骤1）送料工序；步骤3）校正工序；步骤4）送线加工工序；步骤5）焊接工序；步骤6）卸料。本发明的剪线折弯部件能够对导线进行裁切和折弯，折弯可以实现导线在与压电陶瓷元件焊接时起到定位和固定的目的，且折弯功能可以按照实际生产需求开启或关闭，充分满足生产工艺要求。另外送料机构的振动构件充分利用振动原理，将压电陶瓷元件进行上料，结构简单方便，投入资金小，经济效益高。

Description

一种焊接工艺及装置

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体的说，涉及一种焊接工艺及装置。

背景技术

焊接也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。压电陶瓷是一类具有压电特性的电子陶瓷材料.与典型的不包含铁电成分的压电石英晶体的主要区别是构成其主要成分的晶相都是具有铁电性的晶粒。由于陶瓷是晶粒随机取向的多晶聚集体，因此其中各个铁电晶粒的自发极化矢量也是混乱取向的。为了使陶瓷能表现出宏观的压电特性，就必须在压电陶瓷烧成并于端面被复电极之后，将其置于强直流电场下进行极化处理，以使原来混乱取向的各自发极化矢量沿电场方向择优取向.经过极化处理后的压电陶瓷，在电场取消之后，会保留一定的宏观剩余极化强度，从而使陶瓷具有了一定的压电性质。

在压电陶瓷产业中，压电陶瓷元件通常需要与导线焊接来使用，而压电陶瓷元件的体积一般比较小，如果采用人工焊接工作效率低，对公司效益造成影响，且焊接位置存在差异，不利于后续的生产工艺，因此大多数压电陶瓷企业使用自动焊接设备来实现焊接的流水化。目前的自动焊接设备无法像人工焊接那样固定导线与压电陶瓷元件的焊接位置，且目前的自动焊接设备的上料结构过于复杂,投入资金力度比较大。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种能够实现焊接定位和结构简单投入资金力度小的焊接工艺及装备。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种优化方案，一种焊接工艺，包括以下步骤：

步骤1）送料工序,将压电陶瓷元件输送至待加工位置；

步骤2）取料工序:通过取料机构将待加工位置的压电陶瓷元件取至加工工位；

步骤3）校正工序：调整压电陶瓷元件焊接孔位置；

步骤4）送丝：输送导线至焊接孔处；

步骤5）焊接，将导线焊接至焊接孔位置，完成工件焊接；

步骤6）卸料。

进一步地，一种焊接工艺，包括以下具体步骤：

步骤1）送料工序：送料机构将压电陶瓷元件焊接面朝上输送至焊盘机构；

步骤2）取料工序:通过送料机构的抓取构件将待加工位置的压电陶瓷元件取至加工工位；

步骤3）校正工序：焊盘机构夹取并移动压电陶瓷元件，检测机构检测压电陶瓷元件焊接孔位置，检测机构检测到压电陶瓷元件移动至程序预设位置后，焊盘机构停止移动；

步骤4）送线加工工序：送线机构输送导线，同时送线机构对导线进行裁剪和折弯处理；

送线机构输送导线至焊盘机构处；

步骤5）焊接工序：检测机构检测压电陶瓷元件与导线位置，焊接机构移动至焊盘机构处对压电陶瓷元件和导线进行焊接处理；

步骤6）卸料工序：焊接好的压电陶瓷元件通过卸料机构的推卸至卸料口实现卸料。

一种焊接装置，包括上述的送料机构、检测机构、焊盘机构、送线机构和焊接机构；

还包括工作台；

所述的工作台的上部设有卸料口；

所述的检测机构、焊盘机构、送线机构、焊接机构、分别设置于工作台上。

进一步地，所述的送线机构包括剪线折弯部件；

所述的剪线折弯部件对导线进行剪断和折弯动作；

所述的送料机构包括振动构件；

所述的括振动构件通过振动压电陶瓷元件实现上料。

进一步地，所述的剪线折弯部件包括裁切部和折弯部；

所述的裁切部设有切刀；

所述的切刀上下对称设有2个；

所述的切刀滑动设置于裁切部上；

所述的折弯部包括压线杆、上压板和下压板；

所述的压线杆设置于上压板和下压板一侧；

所述的压线杆靠近上压板和下压板一面为平滑平面；

所述的上压板设置于下压板的上部。

进一步地，所述的振动构件包括振动电机、振动盘、传送槽和筛选部件；

所述的振动电机设置于所述的振动盘的底部；

所述的传送槽设置于所述的振动盘的外沿；

所述的筛选部件设置于传送槽与所述的振动盘连接位置。

进一步地，所述的送料机构还包括输送构件、抓取构件和检测构件；

所述的抓取构件设置于所述的输送构件的侧面前部；

所述的检测构件设置于的固定架上；

所述的检测构件设置于振动构件的上部。

进一步地，所述的筛选部件包括推料气泵、校正板和固定板；

所述的固定板设置于所述的校正板的后表面；

所述的推料气泵设置于固定板和校正板之间；

所述的固定板将推料气泵固定于校正板上。

进一步地，所述的焊盘机构包括焊盘、焊盘夹爪、焊盘转轴和校正部件；

所述的焊盘转轴设置于焊盘的中部；

所述的焊盘夹爪至少设有4个；

所述的焊盘夹爪沿焊盘的周向均匀分布于焊盘的上表面；

所述的校正部件置于工作台上；

所述的校正部件设置于焊接机构下部；

所述的校正部件的底部设有步进电机；

所述的校正部件的底部设有气泵；

所述的校正部件可配合所述的检测机构视觉检测转动压电陶瓷元件的位置。

进一步地，所述的送线机构还包括顺线部件和栽线部件；

顺线部件、剪线折弯部件和栽线部件依次顺序设置；

所述的顺线部件用于顺直输送导线；

所述的栽线部件设置于焊盘机构的外侧。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的剪线折弯部件能够对导线进行裁切和折弯，折弯可以实现导线在与压电陶瓷元件焊接时起到定位和固定的目的，且折弯功能可以按照实际生产需求开启或关闭，充分满足生产工艺要求。另外送料机构的振动构件充分利用振动原理，将压电陶瓷元件进行上料，结构简单方便，投入资金小，经济效益高。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是一种焊接工艺的工艺流程示意图；

图2是一种焊接工艺及装置的结构示意图；

图3是一种焊接工艺及装置的结构示意图；

图4是一种焊接工艺及装置的结构示意图；

图5是一种焊接工艺及装置的结构示意图；

图6是一种焊接装置的焊盘机构的结构示意图；

图7是一种焊接装置的送线机构的结构示意图；

图8是一种焊接装置的送线机构的结构示意图；

图9是一种焊接装置的送线机构的结构示意图；

图10是一种焊接工艺的送线机构的结构示意图；

图11是图10局部A的放大的结构示意图；

图12是一种焊接装置的焊接机构的结构示意图；

图13是一种焊接装置的送料机构的结构示意图；

图14是一种焊接装置的送料机构的结构示意图；

图15是一种焊接装置的送料机构的结构示意图；

图16是一种焊接装置的送料机构的结构示意图；

图17是一种焊接装置的送料机构的结构示意图；

图中，

1-送料机构，2-检测机构，3-焊盘机构，4-送线机构，5-焊接机构，6-卸料机构，7-工作台，8-卸料口，9-固定架，10-振动构件，11-输送构件，12-抓取构件，13-检测构件，31-焊盘，32-焊盘夹爪，33-焊盘转轴33，34-校正部件，41-顺线部件，42-剪线折弯部件，43-栽线部件，51-传动部件，52-焊接枪部件，101-振动电机，102-振动盘，103-传送槽，104-筛选部件，111-输送电机111，112-输送壳体112，113-定位挡板113，121-吸盘部件121，122-输送部件，131-支撑杆131，132-检测摄像头132，421-裁切部,422-折弯部,511-滑动座,512-滑动轨道,1041-推料气泵,1042-校正板,1043-固定板,4211-切刀,4221-压线杆，4222-上压板,4223-下压板,4224-压线槽。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1一种焊接工艺及装置，如图1、2、3、4和5所示，包括以下具体步骤：

步骤1）送料工序：送料机构1将压电陶瓷元件焊接面朝上输送至焊盘机构3；

步骤2）取料工序:通过送料机构1的抓取构件将待加工位置的压电陶瓷元件取至加工工位；

步骤3）校正工序：焊盘机构3夹取并移动压电陶瓷元件，检测机构2检测压电陶瓷元件焊接孔位置，检测机构2检测到压电陶瓷元件移动至程序预设位置后，焊盘机构3停止移动；

步骤4）送线加工工序：送线机构4输送导线，同时送线机构4对导线进行裁剪和折弯处理；

送线机构4输送导线至焊盘机构3处；

步骤5）焊接工序：检测机构2检测压电陶瓷元件与导线位置，焊接机构5移动至焊盘机构3处对压电陶瓷元件和导线进行焊接处理；

步骤6）卸料工序：焊接好的压电陶瓷元件通过卸料机构6的推卸至卸料口8实现卸料。

如图2、6、7、8、12和13所示，一种焊接工艺及装置包括送料机构1、检测机构2、焊盘机构3、送线机构4、焊接机构5和工作台7，所述的工作台7的上部设有卸料口8，所述的焊盘机构3上设有卸料机构6，所述的焊接好的液压陶瓷原件通过卸料机构6推卸至卸料口8实现卸料。所述的检测机构2、焊盘机构3、送线机构4和焊接机构5分别设置于工作台7上，所述的送料机构1设置于工作台7的一侧，所述的检测机构2设置于靠近焊盘机构3和送料机构1的一侧，所述的检测机构2用于检测输送到焊盘机构3上的原料是否按照设定的程序转动到位。所述的焊接机构5设有2个，所述的焊接机构5围绕焊盘机构3设置，所述的送线机构4设有2个，所述的送线机构4设置于焊接机构5的后部。

如图13、14、15、16和17所示，所述的送料机构1用于将压电陶瓷元件输送到焊盘机构3上，可以按照预设的程序将需要焊接的压电陶瓷元件焊接孔面朝上设置输送到焊盘机构3上。所述的送料机构1的下部设有固定架9，所述的送料机构1设置于固定架9上，所述的送料机构1包括振动构件10、输送构件11、抓取构件12和检测构件13，所述的振动构件10设置于固定架9的上部，所述的振动构件10与所述的输送构件11连接设置，所述的抓取构件12设置于所述的输送构件11的侧面前部，所述的检测构件13设置于所述的固定架9上，所述的检测构件13设置于振动构件10的上部。

所述的振动构件10包括振动电机101、振动盘102、传送槽103和筛选部件104，所述的振动电机101设置于所述的振动盘102的底部，所述的传送槽103设置于所述的振动盘102的外沿，所述的筛选部件104设置于传送槽103与所述的振动盘102连接位置。

所述的筛选部件104包括推料气泵1041、校正板1042和固定板1043。所述的固定板1043设置于所述的校正板1042的后表面，所述的推料气泵1041设置于固定板1043和校正板1042之间，所述的固定板1043将推料气泵1041固定于校正板1042上。

所述的检测构件13包括支撑杆131和检测摄像头132，所述的支撑杆131设置于固定架9上，所述的检测摄像头132设置于支撑杆131上，所述的支撑杆131用于放置检测摄像头132，所述的检测摄像头132的镜头对准筛选部件104的校正板1042，所述的检测摄像头132通过视觉检测校正板1042上的压电陶瓷元件的焊接孔面是否朝上。

所述的输送构件11包括输送电机111、输送壳体112和定位挡板113，所述的输送电机111设置于输送壳体112的下部，所述的定位挡板113设置于所述的输送壳体112的上部，所述的输送电机111与输送壳体112通过传送带连接设置，所述的传送带设置于输送壳体112的内部，所述的定位挡板113用于定位原料，防止物料堆叠。

所述的抓取构件12包括吸盘部件121和输送部件122，所述的吸盘部件121设置于输送部件122上，吸盘部件121可在输送部件122的推动下上下左右滑动，吸盘部件121上设有气泵，气泵为吸盘部件121提供吸力吸附压电陶瓷元件。

如图6所示，所述的焊盘机构3用于转动放置于焊盘机构3上的压电陶瓷元件，使得压电陶瓷元件按照设定的程序转动到位，方便焊接机构5焊接导线与压电陶瓷元件，所述的焊盘机构3包括焊盘31、焊盘夹爪32、焊盘转轴33和校正部件34，所述的焊盘转轴33设置于焊盘31的中部，所述的焊盘转轴33的底部连接有电机，所述的电机为焊盘机构3提供动力，所述的焊盘夹爪32至少设有4个，所述的焊盘夹爪32沿焊盘31的周向均匀分布于焊盘31的上表面，所述的校正部件34置于工作台7上，所述的校正部件34设置于焊接机构5下部，所述的校正部件34的底部设有步进电机，所述的校正部件34的底部设有气泵，所述的校正部件34可配合所述的检测机构2的视觉检测转动压电陶瓷元件的位置。

如图7、8、9、10和11所示，所述的送线机构4用于输送导线和对导线进行切断和折线。所述的送线机构4包括顺线部件41、剪线折弯部件42和栽线部件43，所述的顺线部件41、剪线折弯部件42和栽线部件43依次顺序设置，所述的顺线部件41用于顺直输送导线，所述的导线依次顺序穿过顺线部件41、剪线折弯部件42和栽线部件43，所述的栽线部件43设置于校正部件34的一侧前上部，所述的剪线折弯部件42用于剪断和折弯导线。

所述的送线机构4上还设有电机和气路，所述的电机和气路为送线机构4的各个部件提供动力，所述的剪线折弯部件42包括裁切部421和折弯部422，所述的送线机构4优先通过所述的裁切部421对导线进行切割后再通过折弯部422对导线进行折弯，所述的折弯部422可以根据实际情况设置开启或关闭，所述的裁切部421设有切刀4211，所述的切刀4211上下对称设有2个，所述的切刀4211滑动设置于裁切部421上，所述的切刀4211通过气路提供的动力控制切割导线；

所述的折弯部422包括压线杆4221、上压板4222和下压板4223，所述的压线杆4221设置于折弯部422的上部，所述的压线杆4221与气路连接，所述的压线杆4221靠近上压板4222和下压板4223的一面为平滑平面，所述的上压板4222设置于压线杆4221的平滑平面一侧的上部，所述的下压板4223设置于压线杆4221的平滑平面一侧的下部，所述的下压板4223的上表面设有压线槽4224，所述的压线槽4224用于放置导线。

如图12所示，所述的焊接机构5用于焊接导线和压电陶瓷元件，所述的焊接机构5至少设有2个，所述的焊接机构5包括传动部件51和焊接枪部件52，所述的焊接枪部件52设置于传动部件51上，所述的传动部件51上设有滑动轨道512，所述的滑动轨道512上滑动设有滑动座511，滑动座511与焊接枪部件52连接设置，所述的滑动座511在滑动轨道512上滑动时带动焊接枪部件52移动。

本发明的具体工作原理:

如图1到17所示，原料放入送料机构1的振动构件10，原料通过振动构件10的振动盘102、传送槽103和筛选部件104按照预先设置的程序进行压电陶瓷元件输送，筛选部件104通过视觉检测对压电陶瓷元件的表面检测，压电陶瓷元件的焊接孔面朝上的合格，压电陶瓷元件的焊接孔面朝下的不合格，通过传送槽103进入输送构件11内，不合格的压电陶瓷元件通过筛选部件104重新进入振动盘102内筛选；

进入输送构件11的原料进入输送壳体112内通过传送带传送到输送壳体112的末端，同时为防止原料堆叠，输送构件11的定位挡板113将堆叠的原料推下传送带，使得原料在传送带上单个排列推进；

当传送到输送壳体112的末端后，抓取构件12的吸盘部件101和输送部件102配合抓取原料，输送部件102将吸盘部件101传送到输送壳体112的末端后吸盘部件101通过气路吸力将原料吸附后抓取，然后输送部件102将吸盘部件101传送到焊盘机构3前部；

焊盘机构3的校正部件34接收压电陶瓷元件，在检测机构2的视觉检测下，校正部件34通过步进电机转动压电陶瓷元件，使得压电陶瓷元件转动到预设程序设定的压电陶瓷元件焊接位置后焊盘夹爪32抓取原料；

同时所述的送线机构4开始输送导线，顺线部件41开始输送导线，剪线折弯部件42的裁切部421通过切刀4211开始对导线开始截取预设程序的长度，待裁切部421裁剪完毕后，剪线折弯部件42的折弯部422开始对导线进行折弯，导线进入折弯部422后，上压板4222和下压板4223压紧导线同时导线进入下压板4223的压线槽4224，防止上压板4222和下压板4223压断导线，压线杆4221、向下移动对导线进行挤压折弯。送线机构4的折弯功能可以选择开启或关闭，根据实际生产要求调解。然后栽线部件43抓取移动导线，将裁切折弯好的导线栽入压电陶瓷元件得焊接孔内。

焊接机构5的焊接枪部件52通过传动部件51传送到焊盘机构3的校正部件34的上部，在检测机构2确定压电陶瓷元件位置正确后，焊接枪部件52开始焊接导线和压电陶瓷元件，待焊接好后，焊盘31在电机的带动下，开始转动到下一个焊接机构5位置进行下一步焊接。待全部焊接完成后，焊盘夹爪32抓取原料，通过焊盘31转动到卸料口13后，焊盘夹爪32松开，焊接完成的原料通过卸料机构6推卸至卸料口8离开机构，工作流程动作完成。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）送料工序,将压电陶瓷元件输送至待加工位置；

步骤2）取料工序:通过取料机构将待加工位置的压电陶瓷元件取至加工工位；

步骤3）校正工序：调整压电陶瓷元件焊接孔位置；

步骤4）送丝：输送导线至焊接孔处；

步骤5）焊接，将导线焊接至焊接孔位置，完成工件焊接；

步骤6）卸料。

2.一种焊接工艺，其特征在于：包括以下具体步骤：

步骤1）送料工序：送料机构（1）将压电陶瓷元件焊接面朝上输送至焊盘机构（3）；

步骤2）取料工序:通过送料机构（1）的抓取构件（12）将待加工位置的压电陶瓷元件取至加工工位；

步骤3）校正工序：焊盘机构（3）夹取并移动压电陶瓷元件，检测机构（2）检测压电陶瓷元件焊接孔位置，检测机构（2）检测到压电陶瓷元件移动至程序预设位置后，焊盘机构（3）停止移动；

步骤4）送线加工工序：送线机构（4）输送导线，同时送线机构（4）对导线进行裁剪和折弯处理；

送线机构（4）输送导线至焊盘机构（3）处；

步骤5）焊接工序：检测机构（2）检测压电陶瓷元件与导线位置，焊接机构（5）移动至焊盘机构（3）处对压电陶瓷元件和导线进行焊接处理；

步骤6）卸料工序：焊接好的压电陶瓷元件通过卸料机构(6)的推卸至卸料口(8)实现卸料。

3.一种焊接装置，其特征在于：包括上述的送料机构（1）、检测机构（2）、焊盘机构（3）、送线机构（4）和焊接机构（5），还包括工作台（7），所述的工作台（7）的上部设有卸料口（8），所述的检测机构（2）、焊盘机构（3）、送线机构（4）和焊接机构（5）分别设置于工作台（7）上。

4.根据权利要求3所述的一种焊接装置，其特征在于：所述的送线机构（4）包括剪线折弯部件（42）；

所述的剪线折弯部件（42）对导线进行剪断和折弯动作；

所述的送料机构（1）包括振动构件（10）；

所述的振动构件（10）通过振动压电陶瓷元件实现上料。

5.根据权利要求4所述的一种焊接装置，其特征在于：所述的剪线折弯部件（42）包括裁切部（421）和折弯部（422）；

所述的裁切部（421）设有切刀（4211）；

所述的切刀（4211）上下对称设有2个；

所述的切刀（4211）滑动设置于裁切部（421）上；

所述的折弯部（422）包括压线杆（4221）、上压板（4222）和下压板（4223）；

所述的压线杆（4221）设置于上压板（4222）和下压板（4223）一侧；

所述的压线杆（4221）靠近上压板（4222）和下压板（4223）一面为平滑平面；

所述的上压板（4222）设置于下压板（4223）的上部。

6.根据权利要求4所述的一种焊接装置，其特征在于：所述的振动构件（10）包括振动电机（101）、振动盘（102）、传送槽（103）和筛选部件（104）；

所述的振动电机（101）设置于所述的振动盘（102）的底部；

所述的传送槽（103）设置于所述的振动盘（102）的外沿；

所述的筛选部件（104）设置于传送槽（103）与所述的振动盘（102）连接位置。

7.根据权利要求3所述的一种焊接装置，其特征在于：所述的送料机构（1）还包括输送构件（11）、抓取构件（12）和检测构件（13）；

所述的抓取构件（12）设置于所述的输送构件（11）的侧面前部；

所述的检测构件（13）设置于的固定架（9）上；

所述的检测构件（13）设置于振动构件（10）的上部。

8.根据权利要求6所述的一种焊接装置，其特征在于：所述的筛选部件（104）包括推料气泵（1041）、校正板（1042）和固定板（1043）；

所述的固定板（1043）设置于所述的校正板（1042）的后表面；

所述的推料气泵（1041）设置于固定板（1043）和校正板（1042）之间；

所述的固定板（1043）将推料气泵（1041）固定于校正板（1042）上。

9.根据权利要求3所述的一种焊接装置，其特征在于：所述的焊盘机构（3）包括焊盘（31）、焊盘夹爪（32）、焊盘转轴（33）和校正部件（34）；

所述的焊盘转轴（33）设置于焊盘（31）的中部；

所述的焊盘夹爪（32）至少设有4个；

所述的焊盘夹爪（32）沿焊盘（31）的周向均匀分布于焊盘（31）的上表面；

所述的校正部件（34）置于工作台（7）上；

所述的校正部件（34）设置于焊接机构（5）下部；

所述的校正部件（34）的底部设有步进电机；

所述的校正部件（34）的底部设有气泵；

所述的校正部件（34）可配合所述的检测机构（2）视觉检测转动压电陶瓷元件的位置。

10.根据权利要求3所述的一种焊接装置，其特征在于：所述的送线机构（4）还包括顺线部件（41）和栽线部件（43）；

顺线部件（41）、剪线折弯部件（42）和栽线部件（43）依次顺序设置；

所述的顺线部件（41）用于顺直输送导线；

所述的栽线部件（43）设置于焊盘机构（3）的外侧。

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