CN112186453B - 端子焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种利用金属焊材来焊接端子与电线的导体的压接部位的端子焊接设备，其中在该压接部位，所述电线的导体被压接并连接于所述端子从而与所述端子电气地和机械地连接，所述端子焊接设备包括：端子放置部，该端子放置部承载所述端子，使得所述端子被放置于预定位置；加热部，该加热部加热被放置于预定位置的所述端子；温度判定部，该温度判定部判定由所述加热部加热的所述端子的当前温度，以及金属焊材供给部，该金属焊材供给部在所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到预定的焊接温度时，将所述金属焊材供给至所述端子的所述压接部位。通过本发明的端子焊接设备能够实现半自动化的焊接。

Description

端子焊接设备

技术领域

本发明涉及一种利用金属焊材来焊接端子与电线的导体的压接部位的端子焊接设备，其中在该压接部位，电线的导体被压接并连接于端子从而与端子电气地和机械地连接，并且更具体地涉及一种能够半自动地进行焊接过程的端子焊接设备。

背景技术

将端子与电线压接连接从而形成配备端子的电线，并且根据设计需要，对于这种配备端子的电线与配对目标进行连接，从而实现布线的设计要求。在这种配备端子的电线中，端子(例如圆环端子)的导体压接部和护套压接部的各压接片分别压接连接于电线的露出导体和护套，从而端子与电线机械地且电气地连接，然后，通过将端子的电气连接部与连接对方侧的配对部件相连接，可以实现电气连接需求。

对于这种配备端子的电线，其可能处于用于经常受到拉力、震动等的使用环境中，因此存在这样的情况：在使用过程中，由于该配备端子的电线经常受到拉力、震动等作用，可能导致端子与电线的连接松动，这必然会影响各种性能。

考虑到上述情况，认为，存在单纯依靠端子的压接片与电线的压接力不足以使得端子与电线之间具有足够的固着力，或者说机械连接强度。

因此，在实际应用过程中，对于具有大的机械连接强度要求的端子，通常在电线的导体与端子的压接部位进行额外的焊接工艺，从而增强机械连接强度。

传统地，对于上述焊接工艺，通过由工人手动地焊接而进行。然而，手动焊接的质量是靠工人来控制的，根据经验来判断焊接时间、焊材用量、焊接温度等，对于需要批量焊接的情况，这无疑是效率低下的，而且可靠性差且成本高，另外还具有安全性差的缺陷。

为了解决传统的人工焊接的缺陷，本发明提供了一种通过半自动化手段来进行焊接的端子焊接设备。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种利用金属焊材来焊接端子与电线的导体的压接部位的端子焊接设备，其中在该压接部位，所述电线的导体被压接并连接于所述端子从而与所述端子电气地和机械地连接，所述端子焊接设备包括：

端子放置部，该端子放置部承载所述端子，使得所述端子被放置于预定位置；

加热部，该加热部加热被放置于预定位置的所述端子；

温度判定部，该温度判定部判定由所述加热部加热的所述端子的当前温度，以及

金属焊材供给部，该金属焊材供给部在所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到预定的焊接温度时，将所述金属焊材供给至所述端子的所述压接部位。

根据本发明的该端子焊接设备，能够实现半自动化的焊接，操作者仅仅需要放置和取出端子以及启动设备的操作，这些人工操作对于操作者的经验的要求非常低，因此对于操作者的要求降低。加热部、温度判定部以及金属焊材供给部的对应操作都是自动进行的，因此，能够精准地进行实际焊接操作，确保焊接后的端子的压接部位的机械连接强度满足所需要求，效率高，可靠性高，并且能够实现标准化且成本降低。另外，由于实际焊接操作是自动进行的，因此避免了人工焊接时可能出现的安全问题，安全性得以提升。另外，通过简单地更换端子放置部以适应于不同类型的端子，即可以实现对于各种不同类型端子的半自动化焊接，通用性高。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：端子压板，该端子压板能够相对于所述端子放置部升降，该端子压板能够下降至将所述端子的电气连接部夹持在所述端子压板与所述端子放置部之间从而固定所述端子的位置。

根据本发明的端子焊接设备，由于还设置有能够相对于端子放置部升降的端子压板，因此，在焊接过程中，能够利用使端子压板下降将端子的电气连接部夹持在所述端子压板与所述端子放置部之间，从而固定所述端子的位置，进一步提升了端子焊接时的位置准确性。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：第一调整部，该第一调整部调整所述端子放置部相对于水平面的倾斜角度。

根据本发明的端子焊接设备，由于还包括调整所述端子放置部相对于水平面的倾斜角度的第一调整部，所以能够将端子放置部调整为以预定角度倾斜，从而在焊接时熔融的金属焊材流动到导体之间以及导体与端子的压接片之间时，有利于使得金属焊材向更深侧流动，从而能够满足对于不同截面中对于金属焊材的存在百分比的要求，提高焊接质量，进一步提高机械连接强度，提升焊接可靠性。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：第二调整部，该第二调整部调整所述金属焊材供给部的金属焊材出口的位置和方向，使得所述金属焊材在预定位置以预定方向从所述金属焊材出口供给至所述端子的所述压接部位。

根据本发明的端子焊接设备，由于除了第一调整部之外，还设置有第二调整部调整所述金属焊材供给部的金属焊材出口的方向，因此能够选择最有利于将金属焊材送入至端子的压接部位的位置和供给方向，避免焊材向端子的压接部位的进入困难、熔融的焊材飞溅等。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：冷却部，该冷却部向安装在所述端子放置部上的所述端子的所述的压接部位吹送冷却气体。

根据本发明的端子焊接设备，由于还包括冷却部，所以在焊接操作完成时，能够有助于熔融的金属焊材在电线的导体之间以及在导体与端子的端子压接片之间的固化，同时还有助于使得加热的温度很高的端子短时间内冷却，从而使得操作者能够取出从而进行下一个端子的焊接操作。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：废气排出部，该废气排出部相对于所述端子放置部设置在所述冷却部的对侧，使得所述冷却气体以及焊接过程中产生的废气被吸入至所述废气排出部中并且由此排出。

根据本发明的端子焊接设备，由于包括废气排出部，因此能够有利于有害气体的排出，防止有害气体伤害操作者。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：端子安装检测部，该端子安装检测部检测所述端子放置部上是否存在所述端子。

根据本发明的端子焊接设备，由于包括端子安装检测部，因此能够避免在未安装端子的情况下就进行焊接操作的危险情况。

优选地，在前述的端子焊接设备中，所述温度判定部包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器检测所述加热部的温度，所述第二传感器检测所述端子的温度；在所述第一传感器检测到所述加热部的温度在预定范围内并且所述第二传感器检测到所述端子的温度为所述焊接温度的情况下，所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到所述焊接温度；或者在仅仅所述第二传感器检测到所述端子的温度达到所述焊接温度的情况下，所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到所述焊接温度。

根据本发明的端子焊接设备，由于温度判定部包括第一传感器和第二传感器，所以能够直接地以所需方式进行端子的当前温度是否达到焊接温度的判定。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：壳体，所述端子放置部、所述加热部、所述温度判定部和所述金属焊材供给部均容纳在所述壳体中，所述壳体的正面开口，所述端子经由所述开口而安装在所述端子放置部中以及从所述端子放置部取出，所述壳体的左右两侧的外侧面设置有开始开关，通过同时接通所述两个操作开关，所述端子焊接设备开始自动焊接操作。

根据本发明的端子焊接设备，由于需要同时由操作者的两只手来同时接通设置在壳体两侧的操作开关才能开启端子焊接设备的自动焊接操作，所以避免了单手操作时另一只手有可能误入焊接操作区域的危险情况，保证了操作者的安全。

优选地，在前述端子焊接设备中，所述加热部能够通过升降设备而升降，在所述端子焊接设备自动焊接操作期间，所述加热部能够上升以与所述端子接触以及能够下降以返回至初始位置。

根据本发明的端子焊接设备，由于加热部能够升降，所以能够通过适当地通过在适当步骤中升降加热部来选择是否开始对端子进行加热，有利于对端子温度的控制，并且由于加热部的升降，操作者无法接触到加热部，避免了由于不慎接触加热部而烫伤的危险。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：金属焊材存储部，该金属焊材存储部中存储金属焊材，并且该金属焊材存储部与所述金属焊材供给部连通，其中，所述金属焊材存储部设置在所述壳体的外侧。

根据本发明的端子焊接设备，由于金属焊材存储部设置在所述壳体的外侧，因此能够有利于将壳体制成为小型的。

优选地，前述的端子焊接设备还包括：加热部温度控制部，该加热部温度控制部被操作以设定所述加热部的温度范围，并且进行控制使得在所述端子焊接设备的工作期间所述加热部的温度始终处于所述温度范围内，以及端子温度控制部，该端子温度控制部被操作以设定所述端子的所述焊接温度，并且该端子温度控制部被操作以设定能够将所述端子取出的取出温度。

根据本发明的端子焊接设备，由于能够通过加热部温度控制部和端子温度控制部准确地控制加热部的温度以及端子的焊接温度和取出温度，因此能够更加精确地进行焊接操作以及进行焊接操作的解除。

优选地，在前述端子焊接设备中，在所述壳体上设置有光栅，使得能够在端子焊接设备的自动焊接操作期间检测异物从所述开口进入所述端子焊接设备。

根据本发明的端子焊接设备，由于在壳体上，进一步地横跨所述开口的对侧上，分别设置有光栅，可以检测在端子焊接设备的自动焊接操作期间检测异物是否从所述开口进入所述端子焊接设备，如果检测到有异物进入，例如手的进入，设备报警并且紧急停止，这提升了安全性。

本发明的第二方面提供了一种端子焊接方法，其中，所述端子焊接方法采用前述的端子焊接设备。

第二方面的端子焊接方法由于采用了第一方面的端子焊接设备，所以能够实现与第一方面的端子焊接设备相同的技术效果。

附图说明

图1A是示出电线与端子的压接连接状态的立体图；

图1B是示出图1A中的压接部位的剖视图；

图2是示出端子焊接设备的主要部分的示意性立体图，其中示出了焊接开始之前的状态；

图3是示出端子焊接设备的主要部分的示意性立体图，其中示出了焊接时的状态；

图4A是示出从上方观看的加热部的立体图；

图4B是示出从下方观看的加热部的立体图；

图5是端子放置部的示意性立体图。

图6是利用端子焊接设备进行操作的示意性流程图。

符号列表

10 端子焊接设备

100 端子

110 电气连接部

200 电线

300 压接部位

11 端子放置部

111 小厚度部分

112 大厚度部分

113 台阶部

114 通孔

115 固定孔

116 固定孔

117 凹槽

118 定位孔

12 加热部

121 底座

122 竖立部

123 凹部

124,125 孔部

13 端子温度传感器(第二传感器)

14 金属焊材供给部

15 铰接部(第一调整部)

16 端子放置部角度调整块(第一调整部)

17 供给部位置调整连杆(第二调整部)

18 冷却部

19 废气排出部

20 端子压板

21 压板升降气缸

210 压板升降气缸导杆

22 加热部升降气缸

50 基板

60 第三基板

具体实施方式

以下，通过参考附图详细描述本发明的具体实施方式，将对于本发明的端子焊接设备的结构、利用该端子焊接设备进行焊接的方法以及所带来的技术效果有更加清楚的理解。需要注意的是，下文中的具体实施方式仅仅是实例，并非是限制性的。

图1示出了本实施例的端子焊接设备10的应用对象，即，压接有端子100的电线200。如图1所示，例如是圆环端子的端子100通过将压接片压接而压接连接于电线200，从而端子100紧固于电线200，其中图1中的标号300示出了端子100与电线200的芯线的压接部位。

为了增强端子100与电线200之间的机械连接强度，本实施例的端子焊接设备10对该压接部位300进行焊接处理，即，通过焊接，使金属焊材，例如焊锡，以有效的填充率进入到压接部位300中的各导线(导体)之间、导线与端子100的压接片之间，从而强化了导体与端子的固着力即机械连接强度，以满足使用要求。

下面，将参考图2-5详细描述本实施例的端子焊接设备10的结构。图2是示出端子焊接设备的主要部分的示意性立体图，其中示出了焊接开始之前的状态；图3是示出端子焊接设备的主要部分的示意性立体图，其中示出了焊接时的状态；图4A是示出从上方观看的加热部的立体图；图4B是示出从下方观看的加热部的立体图；并且图5是端子放置部的示意性立体图。

端子焊接设备10包括作为基本构成单元的端子放置部11、加热部12、温度判定部(包括后文的热电偶以及端子温度传感器13)以及金属焊材供给部14。

端子放置部11被设置为承载端子100(具体是端子100和压接于端子100的电线200，简称为端子)，并且使端子100放置于操作位置。如图2、3和图5所示，端子放置部11例如是具有台阶的块状体，包括小厚度部分111以及厚度比小厚度部分111大的大厚度部分112，由于小厚度部分111与大厚度部分112的厚度的差异，在小厚度部分111与大厚度部分112之间形成了台阶部113。在大厚度部分112的宽度方向上的大致中央位置，形成有沿着该大厚度部分112的前后方向延伸并且贯通的凹槽117，使得凹槽117的底面与小厚度部分111的上表面基本齐平，即，处在同一平面上。在本实施例中，在端子放置部11的小厚度部分111的台阶113侧的端部中，设置有在宽度方向上延伸并且在厚度方向上贯通的通孔114。在放置端子100时，将端子100连同电线200经由凹槽117放置在端子放置部11的上表面上。凹槽117的宽度可以设置为稍微大于电线200的直径，并且凹槽117的开口侧的两个角部可以倒角，从而有利于电线200和端子100的放置，并且电线和端子在左右方向上的移动能够部分受到限制，从而有利于电线200和端子100的定位。在本实施例中，设置通孔114作为加热部12行进的通道，用于在焊接过程中容纳加热部12，使得加热部12能够与放置在端子放置部11上的端子100直接接触，从而直接加热端子100。在本实施例中，通孔114的设置位置以及凹槽117的设置位置均是实例，因为这样的设置更有利于在保证端子放置部11的自身功能的同时使得该端子放置部11小型化。在实际上，只要能够合理地放置电线和端子并且能够使得所放置的端子的一部分处于通孔114上方以便能够与加热部12接触即可。端子放置部11在前后两侧的角部中可以分别设置供螺栓等插入的固定孔115和116，从而端子放置部11能够可拆卸和可更换地连接至后述的基板50，能够根据待焊接的不同类型的端子来安装对应的端子放置部11，有利于端子焊接设备的通用化。另外，可以在端子放置部中设置定位孔118，并且未示出的定位销可以嵌入在定位孔118中，从而在放置端子100时，端子100的圆环形的电气连接部110可以套在该定位销上，从而进一步实现端子定位。

下面参考图4A和4B详细描述根据本实施例的用于将放置在端子放置部11上的端子100加热至焊接温度的加热部12。加热部12由导热材料诸如金属制成并且具有一定的温度承受范围，在本实施例中考虑到作为金属焊材的焊锡的熔点以及铜端子的导热性，将加热部选择为可承受温度范围例如是0到500摄氏度。加热部12包括矩形块状的底座121，该底座121用于通过四周的固定孔126而固定在后述的加热部升降气缸22上。底座121的上表面的大致中央部分设置有从底座121的上表面竖立的竖立部122，该竖立部122的横截面的尺寸比端子放置部10的通孔114的尺寸略小，使得该竖立部122在焊接过程中能够穿过该端子放置部11的通孔114并且能够容纳在通孔114中。如图4A和4B所示，竖立部122的上端部具有大致U形的凹部123，其形状优选与要焊接的端子100的压接部位300的形状一致，用于在焊接过程中容纳端子100的压接部位300。与端子放置部11的凹槽117的形成类似，凹部123的开口端侧即上端侧的两个角部倒角，具体可以如图所示倒圆角，从而在加热部12上升并且接触端子100时不会划伤端子100。如图4B所示，在加热部12的底座121的底面中形成有三个孔部124,125,125，这三个孔部可以延伸至竖立部122的上端附近。位于中间的一个孔部124形成在与竖立部122的U形凹部123对应的位置，孔部124两侧的两个孔部125、125形成在分别与竖立部122的U形凹部123的两侧部分对应的位置。在本实施例中，将加热棒放置在孔部125、125中，并且将热电偶(第一传感器)放置在孔部124中，通过对加热棒电阻加热而使整个加热部12处于规定温度范围，从而作为用于对端子100加热的加热部，通过利用热电偶感测加热部12的温度，能够利用检测结果控制加热棒的加热情况从而使得加热部能够处于规定温度范围内。

需要注意的是，在本实施例中，上面描述的加热部12利用内置的加热棒进行接触式加热以及利用内置的热电偶进行接触式温度检测的方式都仅仅是一个实例，并不是限制性的。例如，根据情况，也可以利用非接触加热的方式或者直接电阻加热的方式来使加热部12被加热，而不使用加热棒，而且可以是利用除了热电偶之外的其他现有的温度感测元件以接触式或者非接触式来进行温度的测量。另外，在本实施例中，在端子放置部11中设置通孔114，并且设置能够上下升降以在通孔114中进出的加热部12的原因在于：能够在焊接开始时通过使加热部12上升至通孔114中并且与端子100进行接触而直接加热端子100，并且在焊接结束后使加热部12下降返回至初始位置，从而有利于焊接后的端子100的冷却，而且，端子的加热过程与操作者可能用手接触的端子放置部11无关，从而不会由于端子放置部11的高温等而烫伤操作者的手部，并且操作者的手部一直都不与高温的加热部12接触，这提升了安全性。另外，对于放置加热棒和热电偶的孔部的位置、数量等，图中所示的仅仅是实例，可以是其他的位置和数量。

如图2和3所示，在端子放置部11上方的位置设置有判定由加热部12加热的端子100的当前温度的端子温度传感器(第二传感器)13，该端子温度传感器13例如是利用红外检测的温度传感器。

如图2和3所示，在端子放置部11上方(包括正上方和斜上方)并且在温度传感器13下方(包括正下方和斜下方)的位置设置有例如焊锡喷嘴的金属焊材供给部14。金属焊材供给部14可升降，在待机时，处于远离端子放置部11的待机位置，在工作时，下降并且处于靠近端子100的端子压接部位300的端面的位置。在端子温度传感器13判定端子100的当前温度达到预定的焊接温度时，例如焊锡的金属焊材被供给至端子100的所述压接部位300，更具体地，供给到端子100的包绕电线200的压接片的内侧，即，压接片内侧的各条导线之间以及导线与压接片之间。注意，红外检测的端子温度传感器13仅仅是一个实例，并不是限制性的，可以使用其他方式检测温度的端子温度传感器，并且其设置位置不是限制性的，只要不与其他部件产生干涉并且能够实现红外检测即可，另外也可以采用接触式检测温度的设置在端子放置部中从而能够接触到端子压接部位的传感器作为该端子温度传感器。

以上，详细描述了本实施例的端子焊接设备10的基本构成单元。这里，将参考附图详细描述端子焊接设备10的主要部分的其他详细构成。

如图2和3所示，端子放置部11可以利用将螺栓穿过固定孔115和116而螺栓紧固在基板50上。在基板50的前端缘上在两个角部附近分别设置有一个铰接部15(第一调整部)，该铰接部15,15用于将基板50与未示出的第二基板可相对转动地相连接。在第二基板上可以设置电线夹持座，放置在端子放置部11上的与端子100压接的电线200可以放置在该电线夹持座上并且被夹持。例如，电线夹持座的结构可以是常见的磁铁搭扣结构，即，由具有电线容纳槽的底座以及一端可旋转地连接于底座的磁吸盖板构成，在电线容纳于底座的电线容纳槽时，通过将盖板旋转并且将盖板的另一端与底座磁吸扣紧，使得将电线200定位，从而能够进一步提升焊接时的位置准确性。在电线夹持座上可以设置例如光纤检测器的端子安装检测部，用来检测在端子放置部11上是否存在端子。第二基板基本上是水平固定的，基板50可以绕着铰接部15、15相对于第二基板转动，从而改变基板50以及安装在基板50上的端子放置部11相对于水平的第二基板的倾斜角度。

在本实施例中，在基板50的后端缘上在两个角部附近分别设置有端子放置部角度调整块(第一调整部)16，16。在角度调整时，松开调整块16,16上的螺钉，即可对应后述的角度刻度来设置基板50和安装在基板50上的端子放置部11相对于第二基板的倾斜角度。

在本实施例中，对金属焊材供给部14设置供给部位置调整连杆17，作为第二调整部。该供给部位置调整连杆17例如是万向节结构，通过操作该供给部位置调整连杆17，能够调整金属焊材供给部14的安装位置和角度，使得从金属焊材供给部14的金属焊材出口出射的金属焊材能够在预定位置以预定方向供给至端子100的压接部位300。

加热部12设置在基板50下方，并且通过同样设置在基板50下方的加热部升降气缸22而完成加热部12上升到端子放置部11内和下降返回初始位置的升降操作。

如图2和3所示，在端子放置部11的侧方，例如是图中示出的右侧，设置了冷却部18，该冷却部18的风嘴位置与端子放置部11的用于容纳加热部11的通孔114对齐，从而当端子100放置在端子放置部11上时，冷却部18的风嘴能够正对着由加热部12加热的端子100的端子压接部位，也就是进行焊接的部位。通过设置冷却部18，在焊接结束后可以向受到焊接操作的高温的端子压接部位吹送冷却气体，加速端子的冷却。另外，可以如图所示，将冷却部的风嘴设置的较长从而搭载在端子放置部11的小厚度部分111上，并且处于不与端子放置部11的通孔114干涉的位置，这能够减少冷却气体到冷却部位的行程，提升冷却效率。

相对于端子放置部11，在冷却部18的对侧设置了废气排出部19，使得冷却部18所吹出的冷却气体以及焊接过程中产生的废气可以被吸入至所述废气排出部19中并且由此排出。废气排出部可以包括排风扇和排风管路，通过连接于该端子焊接装置外围的排风管道和过滤管道，能够将有害气体过滤排出至大气中，防止伤害人体和造成污染。

如图所示，在金属焊材供给部14下方附近设置有端子压板20。端子压板20具有U形形状，U形的开口方向朝向电线一侧，并且金属焊材供给部14的焊材出口侧的一部分可以处于该开口中，使得端子压板20并不与金属焊材供给部14干涉并且不影响金属焊材供给部14的角度调整和位置调整。在本实施例中，端子压板20通过螺栓固定而紧固于可利用压板升降气缸21经由压板升降气缸导杆210升降的第三基板60上，从而与第三基板60和金属焊材供给部14一起升降。当要开始进行焊接操作时，端子压板20以及金属焊材供给部14下降，端子压板20从上方压紧端子100的电气连接部110(见图1)，从而将电气连接部110夹持在端子压板20与端子放置部11之间，更加有力地固定了端子100的位置，保证了加热焊接时的位置准确性。本实施例的端子压板的形状和尺寸是示意性的，可以根据要焊接的端子的形状而选择合适的端子压板，并且安装在第三基板60上。可以想到的是，端子压板也可以不是如本实施例的后安装在第三基板上的部件，而是该第三底板的一体的一部分，但是考虑到可更换操作的程度，如上本实施例中的设置成分体的后安装结构是优选的。

前面描述的端子温度传感器13如图所示可以由第三基板60支撑，但是图中的安装方式和位置仅仅是实例，可以采用任何方式安装端子温度传感器13，只要其能够实现准确检测端子温度的功能即可。

图2和图3所示的本实施例的端子焊接设备的主要部分可以全部容纳在壳体中，壳体的正面开口，从而图2和图3所示的主要部分通过开口可视，并且端子100经由该开口而安装在端子放置部11中以及从端子放置部11取出。壳体的左右两侧的外侧面分别设置有开始开关，通过同时接通所述两个开始开关，才能够使所述端子焊接设备启动进入自动焊接过程。

在壳体的正面的开口的上部，可以设置有加热部温度控制部、端子温度控制部和焊接时间控制部。加热部温度控制部被操作以设定加热部12的温度范围，在本实施例中例如设定为480～500摄氏度的温度范围，如果热电偶(第一传感器)感测到的加热部的温度低于480摄氏度，则进行升温操作，如果热电偶(第一传感器)感测到的加热部的温度高度500摄氏度，则进行降温操作，使得在端子焊接设备工作期间的加热部12的温度始终处于480～500摄氏度的温度范围内。端子温度控制部被操作以设定端子100的焊接温度，在本实施例中例如是225度，金属焊材供给部14在端子温度传感器(第二传感器)13检测到所述端子100的当前温度达到预设的225度的焊接温度时，即刻将金属焊材例如焊锡供给至端子100的压接部位300。焊接时间控制部被操作以设定预定时间，本实施例中例如是10秒，在金属焊材供给部14供给金属焊材之刻起经过了10秒的预定时间时，焊接时间控制部进行控制，使得加热部12下降回到初始位置从而停止加热端子100。

加热部温度控制部、端子温度控制部、焊接时间控制部均可以是能够可视化显示具体数值的电子操作面板，也可以是机械操作面板。

另外，从安全性考虑，本实施例的端子焊接设备还设置了各种与安全性相关的单元。例如，在壳体的顶部设置有塔灯，能够以红色或绿色点亮或闪烁。在壳体的正面，例如在开口的上侧的位置，设置有急停按钮、能够以绿灯形式点亮并关闭的可手入操作指示灯以及以红灯形式点亮并关闭的不可手入操作指示灯。在可手入操作指示灯以绿灯亮起时，塔灯也相应地以绿色亮起，此时表示操作者可以将手经由开口进入到端子焊接设备内侧以进行操作。当不可手入操作指示灯以红灯亮起时，塔灯也相应地以红色亮起，此时警告操作者当前不能将手经由开口进入到端子焊接设备内侧，以免出现事故。当存在紧急情况时，可以通过按下急停按钮以停止设备当前动作，按下时各个动作气缸(压板升降气缸、加热体升降气缸)复位，并且亮起红灯且蜂鸣器蜂鸣，当松开急停按钮时，设备各部件恢复为开机初始状态，从而保证安全性。在壳体上，例如在左右两个内侧面上，在紧邻开口的端部处，或者在上下的内侧面上，分别设置以窄条上下延伸的光栅，在不可手入操作指示灯以红灯亮起时，如果遮挡光栅(例如手不慎进入开口)，设备将紧急停止，与按下急停按钮的情况类似，从而确保安全性。需要注意，光栅的设置位置只要是相对于壳体的开口而相对的设置，使得从一个光栅发出的光能够经过该开口到达另一个光栅，从而能够检测到有异物进出于开口即可，不限于上述，例如也可以设置在壳体外侧。另外，前述的通过壳体左右两侧的开始开关同时按下才能开启自动焊接操作这一点也是出于安全性考虑，由于需要左右两只手用来同时接通开始开关，所以不会出现一只手接通开始开关而另一只手经由设备的开口不慎进入到此时已经不能进入的工作区域。

为了使得设备小型化，可以将存储金属焊材的金属焊材存储部设置在所述壳体的外侧，使得金属焊材存储部与所述金属焊材供给部例如通过圆滑的管道而连通，并且能够将存储在金属焊材存储部中的焊材经过管道运送至金属焊材供给部。另外，对于每次焊接操作的金属焊材的供给量，优选是0.5cm，这可以通过由现有的控制器控制金属焊材的供给速度等来实现。

在壳体的两侧，可以设置上面提到端子放置角度调整块的角度调整相关的角度刻度，该角度刻度例如是0至30度的范围。在本实施例中，将其设置为3度，即，将基板50以及基板50上的端子放置部11相对于水平的第一基板的角度设置为3度。这是因为经过试验发现，在这个角度下，金属焊材例如焊锡能够最佳地填充端子焊接部内的导线之间的间隙以及导线与端子压接片之间的间隙，机械连接强度最优异。

在壳体的后侧，设置有电气箱，用来利用各种电子元器件和电路板等来实现上述的各种控制。因为这些控制方式都是已知的，因此不加以赘述。

下面，将参考图6的流程图来描述本实施例的端子焊接装置的操作。需要注意，在端子焊接装置的初始状态，已经例如将基板50相对于水平第二基板的倾斜角度对应于壳体两侧的调整刻度调整为例如3度，将加热部温度控制部操作为将加热部的规定温度范围设置为例如480-500摄氏度的温度范围，将端子温度控制部操作为将端子的焊接温度设定为例如225度且将端子的可取出温度设定为例如100度，将焊接时间控制部操作为将焊接时间设定为例如10秒，并且利用供给部位置调整连杆17调整了金属焊材供给部的安装位置和角度，使得当金属焊材供给部由升降部下降时，金属焊材供给部14的金属焊材出口刚好位于端子100的压接部位300的端面附近并且相对于端子向上倾斜例如20度，从而出射的金属焊材能够在预定位置以预定方向供给至端子100的压接部位300。上述各个数值的设置均是在金属焊材为焊锡的情况下设定的，在金属焊材为其他材料时，可以根据材料的熔点等而相应地进行其他数值的设置。同时，在各个控制部的操作面板上，具有能够分别相应地显示加热部的当前温度、端子的当前温度以及焊接经过时间的显示部，从而操作者能够非常清楚地看到当前的各温度情况以及时间情况。另外，还可以设置计数部，从而能够显示出已经焊接的端子的数量。

在上述的设备初始状态下，首先，在操作者观察到壳体正面上侧的可手入操作指示灯以绿灯亮起，表示操作者可将手经过壳体的开口进入壳体内部的操作区域。这时，操作者可以将待焊接的与电线压接的端子放置到端子放置部11上，将磁铁搭扣扣紧从而固定电线部分。在这些操作完成之后，操作者用双手同时启动在端子焊接设备的壳体的两外侧设置的开始开关。然后，可手入操作指示灯的绿灯熄灭，并且不可手入操作指示灯以红灯亮起，表示端子焊接设备正处于工作中，在此过程中，端子安装检测部会检测在端子放置部10上是否存在有端子，如果检测到不存在端子也会如上面提到的按下急停按钮的情况类似地将端子焊接设备紧急停止。之后，在并未由于端子安装检测部的检测结果而报警和紧急停止的情况下，端子压板20下降并且将端子100的电气连接部110压紧，从而更加固定端子的位置，与此同时，金属焊材供给部14下降至端子100的压接部位300的端面附近，即，使金属焊材供给部14的焊材供给出口对准端子100的端子压接部位中的各导线。接下来，加热部12上升并且经由端子放置部11中的通孔114而前进至与端子100的下表面接触的状态，从而对端子100的压接部位300直接接触加热，并且持续加热。此时，端子温度传感器(第二传感器)检测端子100的温度是否达到了所设置的规定温度例如225度，当检测到并未达到该温度时，加热部继续加热端子，直至达到225度的规定温度。当检测到端子的温度已经达到了225的规定温度时，金属焊材供给部14向端子100的压接部位中的各导线供给一定量的金属焊材如焊锡，金属焊材由于被加热的端子而迅速熔化并且流入至各导线之间以及各导线与端子100的压接片之间，此时焊接时间控制部开始计算从供给金属焊材之刻起经过的时间是否达到预先设定的10秒，并且在此期间加热部一直处于对端子100持续加热的状态以有利于金属焊材的熔化和流动。接下来，当焊接时间控制部判断已经经过了预先设定的10秒的焊接时间时，加热部12下降，并且返回到初始位置。随后，冷却部18向端子100吹送冷却气体，将端子100冷却，并且端子温度传感器检测当前的端子温度是否已经下降到预先设置的100度，当端子温度传感器检测到并未下降至该温度时，冷却部18继续吹送冷却气体；当端子温度传感器检测到已经下降至该100度的温度时，冷却部18停止吹送冷却气体，并且端子压板20和金属焊材供给部14上升至初始位置。随后，不可手入操作指示灯的红灯熄灭，并且可手入操作指示灯的绿灯亮起，操作者此时可以解开固定电线200的磁铁搭扣并且将已经焊接完成的端子取出。

通过重复地进行上述各个步骤，半自动化地焊接需要数量的端子。另外，在上述各个步骤的过程中，即，在焊接的整个过程中，加热部12都是被持续加热从而保持在预先设定的温度范围内的。另外，在上面例示的步骤中，所例示的是，通过设置端子温度传感器来直接检测端子是否达到焊接温度，但是，也可能存在的情况是，当加热部的温度达到某一温度并且已经加热了某一时间段时，就可以认为端子已经达到了焊接温度而不进行焊接温度的直接检测的情况，在这种情况下，端子温度检测器仅检测端子冷却相关的取出温度即可。

以上已经详细描述了本发明的一个实施例，通过本发明的端子焊接装置和端子焊接方法，能够实现半自动化的焊接，操作者仅仅需要放置和取出端子以及接通开始开关的操作，这些人工操作对于经验的要求形非常低，因此对于操作者的要求降低。对于自动进行的焊接操作，由于焊接时间、焊接温度、焊材进给量、焊材相对于端子的流入方向、端子相对于水平面的倾斜角度都是精确控制的，所以能够保证焊接质量，使得满足需要的机械强度要求。另外，由于设置有光栅、需要双手同时操作才能开启的两个开始开关、塔灯、端子安装检测部、指示手是否可以进入的红灯和绿灯以及急停按钮等，操作者的安全性能够得以充分的保障。

以上实施例方式中的各部件的设置位置、数量、材料等都不是限制性的，可以包括能够实现本发明功能作用的各种形式。

本发明总结如下。

[1].一种利用金属焊材来焊接端子(100)与电线(200)的导体的压接部位(300)的端子焊接设备(10)，其中在该压接部位(300)，所述电线(200)的导体被压接并连接于所述端子(100)从而与所述端子(100)电气地和机械地连接，所述端子焊接设备(10)包括：

端子放置部(11)，该端子放置部承载所述端子，使得所述端子被放置于预定位置；

加热部(12)，该加热部加热被放置于预定位置的所述端子；

温度判定部，该温度判定部判定由所述加热部(12)加热的所述端子的当前温度，以及

金属焊材供给部(14)，该金属焊材供给部在所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到预定的焊接温度时，将所述金属焊材供给至所述端子的所述压接部位。

[2].根据[1]所述的端子焊接设备(10)，还包括：

端子压板(20)，该端子压板(20)能够相对于所述端子放置部(11)升降，该端子压板(20)能够下降至将所述端子(100)的电气连接部(110)夹持在所述端子压板(20)与所述端子放置部(11)之间从而固定所述端子(100)的位置。

[3].根据[1]所述的端子焊接设备(10)，还包括：

第一调整部(15,16)，该第一调整部调整所述端子放置部(11)相对于水平面的倾斜角度。

[4].根据[1]至[3]任意一项所述的端子焊接设备(10)，还包括：

第二调整部(17)，该第二调整部调整所述金属焊材供给部(14)的金属焊材出口的位置和方向，使得所述金属焊材在预定位置以预定方向从所述金属焊材出口供给至所述端子的所述压接部位。

[5].根据[1]至[4]任意一项所述的端子焊接设备(10)，还包括：

冷却部(18)，该冷却部向安装在所述端子放置部(11)上的所述端子的所述压接部位吹送冷却气体。

[6].根据[5]所述的端子焊接设备(10)，还包括：

废气排出部(19)，该废气排出部相对于所述端子放置部(11)设置在所述冷却部(18)的对侧，使得所述冷却气体以及焊接过程中产生的废气被吸入至所述废气排出部中并且由此排出。

[7].根据[1]至[6]的任意一项所述的端子焊接设备(10)，还包括：

端子安装检测部，该端子安装检测部检测所述端子放置部(11)上是否存在所述端子。

[8].根据[1]所述的端子焊接设备(10)，其中，

所述温度判定部包括第一传感器和第二传感器(13)，所述第一传感器检测所述加热部(12)的温度，所述第二传感器(13)检测所述端子的温度；

在所述第一传感器检测到所述加热部(12)的温度在预定范围内并且所述第二传感器(13)检测到所述端子(100)的温度为所述焊接温度的情况下，所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到所述焊接温度；或者

在仅仅所述第二传感器(13)检测到所述端子的温度达到所述焊接温度的情况下，所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到所述焊接温度。

[9].根据[1]所述的端子焊接设备(10)，还包括：

壳体，所述端子放置部(11)、所述加热部(12)、所述温度判定部和所述金属焊材供给部(14)均容纳在所述壳体中，

所述壳体的正面开口，所述端子经由所述开口而安装在所述端子放置部中以及从所述端子放置部取出，

所述壳体的左右两侧的外侧面设置有开始开关，通过同时接通所述两个操作开关，所述端子焊接设备开始自动焊接操作。

[10].根据[9]所述的端子焊接设备(10)，其中，

所述加热部(12)能够通过升降设备(22)而升降，

在所述端子焊接设备(10)自动焊接操作期间，所述加热部(12)能够上升以与所述端子(100)接触以及能够下降以返回至初始位置。

[11].根据[9]所述的端子焊接设备(10)，还包括：

金属焊材存储部，该金属焊材存储部中存储金属焊材，并且该金属焊材存储部与所述金属焊材供给部(14)连通，

其中，所述金属焊材存储部设置在所述壳体的外侧。

[12].根据[9]所述的端子焊接设备(10)，还包括：

加热部温度控制部，该加热部温度控制部被操作以设定所述加热部的温度范围，并且进行控制使得在所述端子焊接设备的工作期间所述加热部的温度始终处于所述温度范围内，以及

端子温度控制部，该端子温度控制部被操作以设定所述端子的所述焊接温度，并且该端子温度控制部被操作以设定能够将所述端子取出的取出温度。

[13].根据[9]所述的端子焊接设备，其中，在所述壳体上设置有光栅，使得能够在端子焊接设备的自动焊接操作期间检测异物从所述开口进入所述端子焊接设备。

[14].一种端子焊接方法，其中，所述端子焊接方法采用[1]-[13]任意一项所述的端子焊接设备。

Claims (17)

1.一种利用金属焊材来焊接端子与电线的导体的压接部位的端子焊接设备，其中在该压接部位，所述电线的导体被压接并连接于所述端子从而与所述端子电气地和机械地连接，所述端子焊接设备包括：

端子放置部，该端子放置部承载所述端子，使得所述端子被放置于预定位置；

加热部，该加热部加热被放置于预定位置的所述端子；

温度判定部，该温度判定部判定由所述加热部加热的所述端子的当前温度，

金属焊材供给部，该金属焊材供给部在所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到预定的焊接温度时，将所述金属焊材供给至所述端子的所述压接部位，以及

壳体，所述端子放置部、所述加热部、所述温度判定部和所述金属焊材供给部均容纳在所述壳体中，

其中，所述壳体的正面开口，所述端子经由所述开口而安装在所述端子放置部中以及从所述端子放置部取出，并且

其中，所述端子焊接设备还包括：

加热部温度控制部，该加热部温度控制部被操作以设定所述加热部的温度范围，并且进行控制使得在所述端子焊接设备的工作期间所述加热部的温度始终处于所述温度范围内，以及

端子温度控制部，该端子温度控制部被操作以设定所述端子的所述焊接温度，并且该端子温度控制部被操作以设定能够将所述端子取出的取出温度。

2.根据权利要求1所述的端子焊接设备，还包括：

端子压板，该端子压板能够相对于所述端子放置部升降，该端子压板能够下降至将所述端子的电气连接部夹持在所述端子压板与所述端子放置部之间从而固定所述端子的位置。

3.根据权利要求1所述的端子焊接设备，还包括：

第一调整部，该第一调整部能够改变和调整所述端子放置部相对于水平面的倾斜角度。

4.根据权利要求1所述的端子焊接设备，还包括：

第二调整部，该第二调整部调整所述金属焊材供给部的金属焊材出口的位置和方向，使得所述金属焊材在预定位置以预定方向从所述金属焊材出口供给至所述端子的所述压接部位。

5.根据权利要求2所述的端子焊接设备，还包括：

第二调整部，该第二调整部调整所述金属焊材供给部的金属焊材出口的位置和方向，使得所述金属焊材在预定位置以预定方向从所述金属焊材出口供给至所述端子的所述压接部位。

6.根据权利要求3所述的端子焊接设备，还包括：

第二调整部，该第二调整部调整所述金属焊材供给部的金属焊材出口的位置和方向，使得所述金属焊材在预定位置以预定方向从所述金属焊材出口供给至所述端子的所述压接部位。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的端子焊接设备，还包括：

冷却部，该冷却部向安装在所述端子放置部上的所述端子的所述压接部位吹送冷却气体。

8.根据权利要求7所述的端子焊接设备，还包括：

废气排出部，该废气排出部相对于所述端子放置部设置在所述冷却部的对侧，使得所述冷却气体以及焊接过程中产生的废气被吸入至所述废气排出部中并且由此排出。

9.根据权利要求1至6的任意一项所述的端子焊接设备，还包括：

端子安装检测部，该端子安装检测部检测所述端子放置部上是否存在所述端子。

10.根据权利要求7所述的端子焊接设备，还包括：

端子安装检测部，该端子安装检测部检测所述端子放置部上是否存在所述端子。

11.根据权利要求8所述的端子焊接设备，还包括：

端子安装检测部，该端子安装检测部检测所述端子放置部上是否存在所述端子。

12.根据权利要求1所述的端子焊接设备，其中，

所述温度判定部包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器检测所述加热部的温度，所述第二传感器检测所述端子的温度；

在所述第一传感器检测到所述加热部的温度在预定范围内并且所述第二传感器检测到所述端子的温度为所述焊接温度的情况下，所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到所述焊接温度；或者

在仅仅所述第二传感器检测到所述端子的温度达到所述焊接温度的情况下，所述温度判定部判定所述端子的当前温度达到所述焊接温度。

13.根据权利要求1所述的端子焊接设备，

其中，所述壳体的左右两侧的外侧面设置有开始开关，通过同时接通两个所述开始开关，所述端子焊接设备开始自动焊接操作。

14.根据权利要求13所述的端子焊接设备，其中，

所述加热部能够通过升降设备而升降，

在所述端子焊接设备自动焊接操作期间，所述加热部能够上升以与所述端子接触以及能够下降以返回至初始位置。

15.根据权利要求13所述的端子焊接设备，还包括：

金属焊材存储部，该金属焊材存储部中存储金属焊材，并且该金属焊材存储部与所述金属焊材供给部连通，

其中，所述金属焊材存储部设置在所述壳体的外侧。

16.根据权利要求13所述的端子焊接设备，其中，在所述壳体上设置有光栅，使得能够在端子焊接设备的自动焊接操作期间检测异物从所述开口进入所述端子焊接设备。

17.一种端子焊接方法，其中，所述端子焊接方法采用权利要求1-16任意一项所述的端子焊接设备。

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