CN112091479B - 一种用于制备锡环的夹紧绕环组件、自动锡环制备装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制备锡环的夹紧绕环组件、自动锡环制备装置和方法，其包括沿Z轴向设置的导环针，与所述导环针同轴套装有可绕自身轴线旋转的转轴，所述转轴通过铰轴连接有可靠近或远离所述导环针的压杆，所述铰轴的轴线与所述导环针的轴线垂直，所述导环针旁设置有能够沿Y轴向移动的顶杆，所述压杆在所述顶杆和所述导环针配合下通过所述转轴的转动将锡丝绕制锡环。本发明可以根据插针的形状，自动绕出相应形状和大小的锡环，并可以将锡环准确投在插针上的装置。

Description

一种用于制备锡环的夹紧绕环组件、自动锡环制备装置和 方法

技术领域

本发明属于插针式PCB板的锡焊技术领域，具体公开了一种用于制备锡环的夹紧绕环组件、自动锡环制备装置和方法。

背景技术

对于激光焊接PCB板，传统的焊接方式有锡膏焊接，自动送丝焊接和锡球焊接。对于插针式PCB板的焊接，激光焊接的锡膏为专用锡膏，有特殊要求，而且锡膏对储存和使用的环境温度都有严格的要求，焊接过程易出现炸锡，飞溅，锡珠，溶剂挥发等缺陷。自动送丝焊容易出现粘丝，飘丝、堵丝、拉尖等缺陷。存在焊接的稳定性和质量一致性较差，焊接效率低的缺点。

目前也出现了先将锡丝绕制在需要锡焊的工件上，然后用焊枪将锡丝熔化在工件上的锡焊工艺，这种工艺的焊接质量和焊接效率明显提高。但是目前在工件上绕制锡环主要通过手工的方式来完成，导致对人工的依赖性提高，另外还需要采用人工或其它方式将锡环放置到需要焊接的器件上，无法实现锡环的自动成型和投环作业。

如果可以实现自动绕锡环，然后将锡环投在需要锡焊的器件上，最后将锡环加热熔化在工件上，实现锡焊，则可实现自动化作业，提高工作效率。但是目前还没有一种可以实现自动绕锡环和投环的装置，来满足自动送料及焊接的目的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种用于制备锡环的夹紧绕环组件、自动锡环制备装置和方法，其可以根据插针的形状，自动绕出相应形状和大小的锡环，并可以将锡环准确投在插针上的装置。

本发明公开了一种用于制备锡环的夹紧绕环组件，其能够将沿X轴向布置的锡丝绕制成绕Z轴布置的锡环，包括沿Z轴向设置的导环针，与所述导环针同轴套装有可绕自身轴线旋转的转轴，所述转轴通过铰轴连接有可靠近或远离所述导环针的压杆，所述铰轴的轴线与所述导环针的轴线垂直，所述导环针旁设置有能够沿Y轴向移动的顶杆，所述压杆在所述顶杆和所述导环针配合下通过所述转轴的转动将锡丝绕制锡环。

在本发明的一种优选实施方案中，所述转轴通过与其同轴布置的旋转气缸驱动旋转。

在本发明的一种优选实施方案中，所述压杆包括压紧部、过渡部和压头部，所述压紧部上设置有用于驱动其绕铰轴旋转的驱动斜面，所述压头部设置有所述绕锡槽，所述过渡部位于所述压紧部和所述压头部之间。

在本发明的一种优选实施方案中，所述转轴上设置有用于驱动所述压杆转动的驱动套，所述驱动套与所述转轴同轴布置且其可沿Z轴上下移动。

在本发明的一种优选实施方案中，所述驱动套包括可沿Z轴上下移动的拨叉，所述拨叉内同轴设置有轴承和弹簧，所述轴承的内圈与所述压杆的驱动斜面贴合。

在本发明的一种优选实施方案中，所述压杆朝向所述导环针的端部设置有与锡丝形状相对应的绕锡槽，

本发明还公开了一种自动锡环制备装置，其包括机架，所述机架上设置有沿X轴布置的锡丝上料组件，所述机架上还设置有所述的夹紧绕环组件，所述夹紧绕环组件与所述锡丝上料组件异面垂直布置。

在本发明的一种优选实施方案中，所述夹紧绕环组件与所述锡丝上料组件之间设置有沿Y轴向布置的锡丝切段组件，所述锡丝切段组件包括安装于所述机架上的固定刀片和移动刀片，所述移动刀片通过沿Y轴布置的切丝气缸的活塞杆固接。

在本发明的一种优选实施方案中，所述机架上设置有用于推动锡环脱离导环针的投环组件，所述投环组件包括沿Z轴布置的投环气缸，所述投环气缸的活塞杆端连接有投环板，所述投环板的端部设置有套装于所述导环针上的压环。

在本发明的一种优选实施方案中，所述机架包括固定机架，所述固定机架上滑动配合设置有沿X轴向布置的移动机架，所述固定机架上安装有所述锡丝上料组件、所述夹紧绕环组件和投环组件，所述移动机架上安装有所述锡丝切段组件。

在本发明的一种优选实施方案中，所述移动机架上设置有复位板，所述夹紧绕环组件的旋转气缸设置有用于与所述复位板配合的摆杆。

本发明公开了一种自动锡丝制备方法，其使用了自动锡环制备装置，其具体步骤包括：步骤一，锡丝上料组件沿X轴向送料，使锡丝的端头部位于夹紧绕环组件的压杆和导环针之间；步骤二，夹紧绕环组件的压杆和导环针夹持端头部，锡丝切段组件切断锡丝，锡丝沿X轴向呈悬臂态；步骤三，夹紧绕环组件的顶杆伸出，对锡丝施加沿Y轴向的推力使其绕导环针弯转一定角度，锡丝呈V形；步骤四，夹紧绕环组件的转轴在外力作用下绕旋转，压杆和导环针同步带动锡丝绕导环针旋转完成锡环制备；步骤五，夹紧绕环组件的顶杆回缩、压杆松开锡环，投环组件沿Z轴向移动推动锡环落料。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、使用方便，其基于弯管机的原理通过压杆、顶杆、导环针三者的协同配合实现了锡丝到锡环的制备，其可以根据插针的形状，自动绕出相应形状和大小的锡环；进一步的，本发明的压杆结构能够实现自动化锡环制备；进一步的，本发明的自动锡环制备装置不仅可以实现锡环的全自动化绕制，而且还可以将锡环准确投在插针上的装置。

附图说明

为了更清楚地说明实施中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种自动锡环制备装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的一种自动锡环制备装置的后部结构示意图；

图3为本发明实施例的一种自动锡环制备装置的内部结构示意图；

图4为本发明实施例的一种自动锡环制备装置的夹紧绕环组件示意图；

图5为图4的局部放大试图；

图6为本发明实施例的一种自动锡环制备装置的送丝状态示意图；

图7为本发明实施例的一种自动锡环制备装置的夹紧切断状态示意图；

图8为本发明实施例的一种自动锡环制备装置的绕锡成环状态示意图；

图中：1-导环针；2-滑座；3-顶杆；4-投环板；5-气缸连接板；6-投环气缸；7-底座；8-旋转气缸；9-摆杆；10-夹紧气缸；11-导丝座；12-导丝管；13-刀座；14-固定刀片；15-底板；16-直线滑轨；17-滑块；18-连接块；19-复位弹簧；20-复位杆；21-复位板；22-摆杆；23-滚动轴承；24-连杆；25-顶杆气缸；26-切丝气缸；27-切刀组件；28-转轴；29-轴承；30-盖板、31-拨叉；32-弹簧A；33-弹簧B；34-销轴；35-针座；36-压杆；37-针套；38-弹簧C；39-锡丝。

具体实施方式

下面通过图1～图3以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种用于制备锡环的夹紧绕环组件，其能够将沿X轴向布置的锡丝绕制成绕Z轴布置的锡环，包括沿Z轴向设置的导环针，与所述导环针同轴套装有可绕自身轴线旋转的转轴，所述转轴通过铰轴连接有可靠近或远离所述导环针的压杆，所述铰轴的轴线与所述导环针的轴线垂直，所述压杆朝向所述导环针的端部设置有与锡丝形状相对应的绕锡槽，所述导环针旁设置有能够沿Y轴向移动的顶杆，所述压杆在所述顶杆和所述导环针配合下通过所述转轴的转动将锡丝绕制锡环。

在本发明的一种优选实施方案中，所述转轴通过与其同轴布置的旋转气缸驱动旋转。

在本发明的一种优选实施方案中，所述压杆包括压紧部、过渡部和压头部，所述压紧部上设置有用于驱动其绕铰轴旋转的驱动斜面，所述压头部设置有所述绕锡槽，所述过渡部位于所述压紧部和所述压头部之间。

在本发明的一种优选实施方案中，所述转轴上设置有用于驱动所述压杆转动的驱动套，所述驱动套与所述转轴同轴布置且其可沿Z轴上下移动。

在本发明的一种优选实施方案中，所述驱动套包括可沿Z轴上下移动的拨叉，所述拨叉内同轴设置有轴承和弹簧，所述轴承的内圈与所述压杆的驱动斜面贴合。

本发明还公开了一种自动锡环制备装置，其包括机架，所述机架上设置有沿X轴布置的锡丝上料组件，所述机架上还设置有所述的夹紧绕环组件，所述夹紧绕环组件与所述锡丝上料组件异面垂直布置。

在本发明的一种优选实施方案中，所述夹紧绕环组件与所述锡丝上料组件之间设置有沿Y轴向布置的锡丝切段组件，所述锡丝切段组件包括安装于所述机架上的固定刀片和移动刀片，所述移动刀片通过沿Y轴布置的切丝气缸的活塞杆固接。

在本发明的一种优选实施方案中，所述机架上设置有用于推动锡环脱离导环针的投环组件，所述投环组件包括沿Z轴布置的投环气缸，所述投环气缸的活塞杆端连接有投环板，所述投环板的端部设置有套装于所述导环针上的压环。

在本发明的一种优选实施方案中，所述机架包括固定机架，所述固定机架上滑动配合设置有沿X轴向布置的移动机架，所述固定机架上安装有所述锡丝上料组件、所述夹紧绕环组件和投环组件，所述移动机架上安装有所述锡丝切段组件。

在本发明的一种优选实施方案中，所述移动机架上设置有复位板，所述夹紧绕环组件的旋转气缸设置有用于与所述复位板配合的摆杆。

本发明还公开了一种自动锡丝制备方法，其自动锡环制备装置，其具体步骤包括：

步骤一，锡丝上料组件沿X轴向送料，使锡丝的端头部位于夹紧绕环组件的压杆和导环针之间；

步骤二，夹紧绕环组件的压杆和导环针夹持端头部，锡丝切段组件切断锡丝，锡丝沿X轴向呈悬臂态；

步骤三，夹紧绕环组件的顶杆伸出，对锡丝施加沿Y轴向的推力使其绕导环针弯转一定角度，锡丝呈V形；

步骤四，夹紧绕环组件的转轴在外力作用下绕旋转，压杆和导环针同步带动锡丝绕导环针旋转完成锡环制备；

步骤五，夹紧绕环组件的顶杆回缩、压杆松开锡环，投环组件沿Z轴向移动推动锡环落料。

下面结合本发明的附图1-5对本发明做出进一步解释：

本发明公开了一种自动锡环制备装置，该装置主要包括：锡丝上料组件、绕锡组件、切锡组件和投环组件分别实现锡了丝供料、切断、绕制、投料，从而实现空心锡环的自动绕制和投料，工作效率高，质量稳定。

锡丝上料组件参见中国专利CN209647501U，由于该结构已经申请专利，故在此不赘述。锡通过锡丝上料组件可以使得锡丝按设定的速度与长度，从固定在底板15、导丝座11上的导丝管12中送出。送丝结束后，夹紧气缸10向下伸出，带动拨叉31、盖板30及其内部的轴承、弹簧A32沿转轴28向下移动，轴承内圈在移动过程中，使压杆36绕销轴34摆动，将锡丝头部压紧在导环针1上。弹簧A32的作用是使轴承推动压杆36将锡丝以合适的力度压紧，又不至于因力量太大出现卡死，其结构合理，运行可靠。

在锡丝头部被夹紧后，安装在刀座13上的切丝气缸26启动，带动切刀组件27向前移动，与固定刀片14一起作用将锡丝切断。刀座13与底板15连接在一起，随底板15一起移动。锡丝切断后，切丝气缸反向作用，带动切刀组件27向后移动复位。底板15通过直线滑轨16、滑块17及连接块18与底座连接，可以沿滑轨前后移动。由复位弹簧19顶住复位杆20使其始终保持向前的趋势。

当锡丝切断以后，固定在连杆24上的顶杆气缸25启动，带动顶杆3向前移动顶住锡丝。顶杆3位于压杆36的后方，两者靠在一起。顶杆3安装在滑座2中，可以沿滑座2前后移动，但不能旋转。滑座2固定在连杆24上，通过连杆24固定在底座7上。

顶杆3顶住锡丝后，固定在底座7上的旋转气缸8启动，带动转轴28及安装在轴上的压杆36压紧的锡丝一起旋转，在顶杆3的挤压作用下，锡丝逐渐绕在导环针上，成为一个圆环。旋转气缸8的上输出轴上安装的摆杆22在旋转到一定的角度后，其顶端的滚动轴承23与复位板21接触，继续旋转过程中，通过复位杆20推动底板15向远离转轴28的方向移动，以避免旋转过程中压杆36与底板15上的切刀等发生干涉。

绕制好的锡环可以根据设定的时间和位置进行投料。需要投环时，夹紧气缸10向上复位，带动拨叉31及其内部的轴承、弹簧A32等沿转轴28向上移动，轴承内圈在移动过程中，使压杆36绕销轴34摆动，将压紧的锡环松开。同时，顶杆气缸25带动顶杆3复位，与锡环脱离接触。随即，通过气缸连接板5固定在连杆24上的投环气缸6启动，推动投环板4向下快速移动，将导环针1上的锡环推出，锡环沿导环针落下，准确到达需要投料的位置。至此，锡环的一个绕制和投环流程结束。

本自动绕环及投环结构小巧合理，运动稳定，实现空心锡环的自动送料、绕制、投料，自动化程度高，生产效率高，质量稳定性和合格率高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自动锡环制备方法，其特征在于：使用自动锡环制备装置，该装置包括机架，所述机架上设置有沿X轴布置的锡丝上料组件，所述机架上还设置有夹紧绕环组件，所述夹紧绕环组件与所述锡丝上料组件异面垂直布置, 其能够将沿X轴向布置的锡丝绕制成绕Z轴布置的锡环，包括沿Z轴向设置的导环针，与所述导环针同轴套装有可绕自身轴线旋转的转轴，所述转轴通过铰轴连接有可靠近或远离所述导环针的压杆，所述压杆包括压紧部、过渡部和压头部，所述压紧部上设置有用于驱动其绕铰轴旋转的驱动斜面，所述压头部设置有绕锡槽，所述过渡部位于所述压紧部和所述压头部之间，所述铰轴的轴线与所述导环针的轴线垂直，所述导环针旁设置有能够沿Y轴向移动的顶杆，所述压杆在所述顶杆和所述导环针配合下通过所述转轴的转动将锡丝绕制成锡环，所述顶杆朝向所述压杆的一端设置有与所述锡丝配合的绕锡压角，所述机架上设置有用于推动锡环脱离导环针的投环组件，所述夹紧绕环组件与所述锡丝上料组件之间设置有沿Y轴向布置的锡丝切段组件，所述机架包括固定机架，所述固定机架上滑动配合设置有沿X轴向布置的移动机架，所述固定机架上安装有所述锡丝上料组件、所述夹紧绕环组件和投环组件，所述移动机架上安装有所述锡丝切段组件；所述移动机架上设置有复位板，所述夹紧绕环组件的旋转气缸设置有用于与所述复位板配合的摆杆；其具体步骤包括：

步骤一，锡丝上料组件沿X轴向送料，使锡丝的端头部位于夹紧绕环组件的压杆和导环针之间；

步骤二，夹紧绕环组件的压杆和导环针夹持端头部，锡丝切段组件切断锡丝，锡丝沿X轴向呈悬臂态；

步骤三，夹紧绕环组件的顶杆伸出，对锡丝施加沿Y轴向的推力使其绕导环针弯转一定角度，锡丝呈V形；

步骤四，夹紧绕环组件的转轴在外力作用下绕自身轴线旋转，压杆和导环针同步带动锡丝绕导环针旋转完成锡环制备；

刀座（13）与底板（15）连接在一起，随底板（15）一起移动；底板（15）通过直线滑轨（16）、滑块（17）及连接块（18）与底座连接，沿滑轨前后移动；由复位弹簧（19）顶住复位杆（20）使底板（15）始终保持向前的趋势；其中顶杆（3）顶住锡丝后，固定在底座（7）上的旋转气缸（8）启动，带动转轴（28）及安装在轴上的压杆（36）压紧的锡丝一起旋转，在顶杆（3）的挤压作用下，锡丝逐渐绕在导环针上，成为一个圆环，旋转气缸（8）的上输出轴上安装的摆杆（22）在旋转到一定的角度后，摆杆（22）一端的滚动轴承（23）与复位板（21）接触，继续旋转过程中，通过复位杆（20）推动底板（15）向远离转轴（28）的方向移动，以避免旋转过程中压杆（36）与底板（15）上的切刀发生干涉；

步骤五，夹紧绕环组件的顶杆回缩、压杆松开锡环，投环组件沿Z轴向移动推动锡环落料。

2.根据权利要求1的自动锡环制备方法，其特征在于：所述转轴上设置有用于驱动所述压杆转动的驱动套，所述驱动套与所述转轴同轴布置且其可沿Z轴上下移动；所述驱动套包括可沿Z轴上下移动的拨叉，所述拨叉内同轴设置有轴承和弹簧，所述轴承的内圈与所述压杆的驱动斜面贴合。

3.根据权利要求1的自动锡环制备方法，其特征在于：所述锡丝切段组件包括安装于所述机架上的固定刀片和移动刀片，所述移动刀片与沿Y轴布置的切丝气缸的活塞杆固接。

4.根据权利要求1的自动锡环制备方法，其特征在于：所述投环组件包括沿Z轴布置的投环气缸，所述投环气缸的活塞杆端连接有投环板，所述投环板的端部设置有套装于所述导环针上的压环。

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