CN112787201A - 自动剥皮镀锡焊线机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动剥皮镀锡焊线机及其工作方法，其包括机架、支架、焊料槽、PLC控制器及分别与该PLC控制器相连接，并受其控制的旋转进线机构、剥皮切线装置、拉线机构、移线机构、上线机构、回转工作台、焊线机构、上料机构和下料机构。本发明结构设计巧妙、合理，通过PLC控制器控制旋转进线机构、剥皮切线装置、拉线机构、移线机构、上线机构、回转工作台、焊线机构、上料机构和下料机构的工作状态，相应自动实现剥皮、镀锡、切断剥皮和焊接等工序，操作简单、方便，自动化程度高，能大大的提高了蜂鸣器的生产效率，降低了作业人员的劳动强度，增加了生产收益，适合批量化生产。

Description

自动剥皮镀锡焊线机及其工作方法

技术领域

本发明涉及焊线机技术领域，具体涉及一种应用于蜂鸣器产品焊线的自动剥皮镀锡焊线机及其工作方法。

背景技术

随着工业自动化程度不断提升，传统的手工装配方法已经不能满足社会的发展需求，随着人工成本的不断提升，社会竞争力的不断提升，要想在激烈的竞争中占据一席之地，必须要有强有力的工业自动化做后盾，才能够不被淘汰。

在电子产品大量普及及飞速发展的今天，对于电子产品内部的电子元器件的需求也越来越大。蜂鸣器便是其中一项。为提升装配效率，需要对蜂鸣器的PCB板进行焊接导线，而导线的另一端也需要剥皮和镀锡，以方便与其它功能部件相焊接。现有的方式是先对导线的两端进行剥皮和镀锡，然后以手工方式一手抓取PCB板放置在治具上定位，另一手抓取导线使导线一端与PCB板的焊脚相接触，待确认位置后，再通过焊枪进行焊接。这种方式对于批量生产来说，则需要较多的人力来完成，人工成本极高；且采用人工来完成，主观因素较多，难以保证焊接质量。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，操作方便，能自动实现剥皮、镀锡和焊接的自动剥皮镀锡焊线机及其工作方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种自动剥皮镀锡焊线机，其包括机架、支架、旋转进线机构、焊料槽、剥皮切线装置、拉线机构、移线机构、上线机构、回转工作台、焊线机构、上料机构和下料机构，所述回转工作台设置在机架的台面上，所述上料机构、上线机构、焊线机构和下料机构分布在回转工作台的周边位置；所述支架设置在上线机构的一侧位置，所述旋转进线机构、剥皮切线装置和拉线机构依次排列设置在支架上，所述移线机构对应上线机构和拉线机构的位置设置在机架上；所述焊料槽对应旋转进线机构的下方位置设置在机架上。

作为本发明的一种改进，所述旋转进线机构包括旋转电机、旋转轴、旋转座、进线滑座、进线气缸、进线导轮组、压线装置和出线管，所述旋转轴通过轴承座设置在支架上，所述旋转电机设置在支架上，并能驱动所述旋转轴转动，所述旋转座设置在旋转轴上，所述进线滑座通过直线滑动组件设置在旋转座上，所述进线气缸设置在旋转座上，并能驱动进线滑座相对旋转座作滑动动作，所述进线导轮组、压线装置和出线管依次排列在旋转座上。

作为本发明的一种改进，所述压线装置包括压线气缸、压线块和垫座，所述压线气缸和垫座相对设置在旋转座上，所述压线块设置在压线气缸的活塞杆上，并在压线气缸作伸出动作时能压向所述垫座。

作为本发明的一种改进，所述剥皮切线装置包括剥皮切线电机和剥皮切线刀片组，所述剥皮切线电机通过双向螺杆组件驱动剥皮切线刀片组相对作合拢或分开动作。

作为本发明的一种改进，所述拉线机构包括夹手、松紧气缸、拉线滑座和拉线移动模块，所述拉线滑座通过滑轨活动设置在支架上，所述夹手和松紧气缸设置在拉线滑座上，且松紧气缸在作伸缩动作时能驱动夹手相应作张开或夹紧动作，所述拉线移动模块设置在支架上，并能驱动拉线滑座相对剥皮切线装置作靠近或远离动作。

作为本发明的一种改进，所述移线机构包括移线横移模块、气动夹手、横移座、推进气缸和推进滑座，所述横移座设置在移线横移模块上，并受移线横移模块的驱动于上线机构和拉线机构之间作往复移动，所述推进滑座通过推进滑轨活动设置在横移座上，所述气动夹手设置在推进滑座上，所述推进气缸设置在横移座上，并能驱动推进滑座相对横移座作移动。

作为本发明的一种改进，所述上线机构包括上线架、夹手气缸和上定线治具和下定线治具，所述夹手气缸设置在上线架上，所述上定线治具和下定线治具相应设置在所述夹手气缸的两个手指部件上，所述下定线治具上设有定位线槽，所述上定线治具上设有与所述定位线槽相适配的定位凸齿。

作为本发明的一种改进，所述焊线机构包括焊线架、焊线X轴运动模块、焊线Y轴运动模块、焊线升降运动模块、焊枪座和焊枪，所述焊线Y轴运动模块设置在焊线架上，所述X轴运动模块设置在焊线Y轴运动模块上，所述焊线升降运动模块设置在X轴运动模块上，所述焊枪座设置在焊线升降运动模块上，所述焊枪设置在焊枪座上，且朝向所述回转工作台。

作为本发明的一种改进，所述上料机构包括上料座、上料顶架、上料底架、料仓、上料平台、上料杆、直齿条、上料电机、齿轮、上料水平运动模块、上料升降运动模块和上料吸嘴，所述上料顶架和料仓设置在上料座的上表面，所述上料底架设置在上料座的下表面，所述上料平台的一端固定在上料顶架上，另一端设有与所述料仓相配合的出料口，所述上料电机设置在上料底架上，所述齿轮设置在上料电机的驱动轴上，所述直齿条通过滑轨组件设置在上料底架上，所述上料杆的下端固定在直齿条上，上端向上延伸并从料仓的底面伸入料仓，所述上料水平运动模块设置在上料顶架上，所述上料升降运动模块设置在上料水平运动模块上，所述上料吸嘴设置在上料升降运动模块上。

作为本发明的一种改进，所述下料机构包括下料架、下料水平运动模块、下料升降运动模块、下料板和下料吸嘴，所述下料水平运动模块设置在下料架上，所述下料升降运动模块设置在下料水平运动模块上，所述下料吸嘴通过下料板设置在下料升降运动模块上。

作为本发明的一种改进，所述回转工作台包括分度盘、分度箱、分度电机和产品治具，所述分度盘设置在分度箱的输出轴上，所述分度电机通过皮带传送带与分度箱的输入轴相连接；多个产品治具呈圆心对称设置在分度盘的边缘位置。

一种自动剥皮镀锡焊线方法，其包括以下步骤：

(1)通过上料机构将PCB板摆放在回转工作台的产品治具上，由回转工作台输送至上线机构位置；

(2)导线由旋转进线机构送入，旋转进线机构旋转成水平状态将导线一端伸入剥皮切线装置，剥皮切线装置对导线一端进行剥皮，实现剥皮目的；

(3)旋转进线机构退回然后旋转朝向焊料槽，并将导线一端伸入焊料槽，实现镀锡目的；

(4)旋转进线机构退回并反转至水平状态，拉线机构移过去将导线一端夹持并回拉至预定距离；

(5)移线机构将回接过来的导线夹住定位，拉线机构松开导线；

(6)剥皮切线装置对导线进行切断，获得所需长度的导线，与此同时，剥皮切线装置对导线另一端剥皮，实现切断剥皮目的；

(7)移线机构将导线移送至上线机构，上线机构对导线进行夹持定位，使导线另一端定位在PCB板的焊脚，移线机构松开导线并返回至初始状态；

(8)焊线机构下行焊接，使导线另一端与PCB板的焊脚相焊接，实现焊接目的；

(9)回转工作台将完成焊接的PCB板移至下料机构位置，下料机构将PCB板吸附并移送到预定位置。

本发明的有益效果为：本发明结构设计巧妙、合理，通过旋转进线机构、剥皮切线装置、拉线机构、移线机构、上线机构、回转工作台、焊线机构、上料机构和下料机构相配合，能自动实现剥皮、镀锡、切断剥皮和焊接等工序，操作简单、方便，自动化程度高，能大大的提高了蜂鸣器的生产效率，降低了作业人员的劳动强度，增加了生产收益，适合批量化生产。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明中的旋转进线机构的结构示意图。

图3是本发明中的剥皮切线装置和拉线机构的结构示意图。

图4是本发明中的移线机构的结构示意图。

图5是本发明中的上线机构的结构示意图。

图6是本发明中的回转工作台和焊线机构的结构示意图。

图7是本发明中的上料机构的结构示意图。

图8是本发明中的下料机构的结构示意图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图8，本实施例提供的一种自动剥皮镀锡焊线机，其包括机架、支架、旋转进线机构、焊料槽、剥皮切线装置、拉线机构、移线机构、上线机构、回转工作台、焊线机构、上料机构、下料机构和PLC控制器，所述回转工作台设置在机架的台面上，所述上料机构、上线机构、焊线机构和下料机构分布在回转工作台的周边位置；所述支架设置在上线机构的一侧位置，所述旋转进线机构、剥皮切线装置和拉线机构依次排列设置在支架上，所述移线机构对应上线机构和拉线机构的位置设置在机架上；所述焊料槽对应旋转进线机构的下方位置设置在机架上。

所述PLC控制器设置在机架上，所述旋转进线机构、剥皮切线装置、拉线机构、移线机构、上线机构、回转工作台、焊线机构、上料机构和下料机构分别与PLC控制器相连接，并受其控制。

参见图2，所述旋转进线机构包括旋转电机、旋转轴、旋转座、进线滑座、进线气缸、进线导轮组、压线装置和出线管，所述旋转轴通过轴承座设置在支架上，所述旋转电机设置在支架上，并能驱动所述旋转轴转动，所述旋转座设置在旋转轴上，所述进线滑座通过直线滑动组件设置在旋转座上，所述进线气缸设置在旋转座上，并能驱动进线滑座相对旋转座作滑动动作，所述进线导轮组、压线装置和出线管依次排列在旋转座上。

所述压线装置包括压线气缸、压线块和垫座，所述压线气缸和垫座相对设置在旋转座上，所述压线块设置在压线气缸的活塞杆上，并在压线气缸作伸出动作时能压向所述垫座。

参见图3，所述剥皮切线装置包括剥皮切线电机和剥皮切线刀片组，所述剥皮切线电机通过双向螺杆组件驱动剥皮切线刀片组相对作合拢或分开动作。

所述拉线机构包括夹手、松紧气缸、拉线滑座和拉线移动模块，所述拉线滑座通过滑轨活动设置在支架上，所述夹手和松紧气缸设置在拉线滑座上，且松紧气缸在作伸缩动作时能驱动夹手相应作张开或夹紧动作，所述拉线移动模块设置在支架上，并能驱动拉线滑座相对剥皮切线装置作靠近或远离动作。

参见图4，所述移线机构包括移线横移模块、气动夹手、横移座、推进气缸和推进滑座，所述横移座设置在移线横移模块上，并受移线横移模块的驱动于上线机构和拉线机构之间作往复移动，所述推进滑座通过推进滑轨活动设置在横移座上，所述气动夹手设置在推进滑座上，所述推进气缸设置在横移座上，并能驱动推进滑座相对横移座作移动。

参见图5，所述上线机构包括上线架、夹手气缸和上定线治具和下定线治具，所述夹手气缸设置在上线架上，所述上定线治具和下定线治具相应设置在所述夹手气缸的两个手指部件上，所述下定线治具上设有定位线槽，所述上定线治具上设有与所述定位线槽相适配的定位凸齿。

参见图6，所述焊线机构包括焊线架、焊线X轴运动模块、焊线Y轴运动模块、焊线升降运动模块、焊枪座和焊枪，所述焊线Y轴运动模块设置在焊线架上，所述X轴运动模块设置在焊线Y轴运动模块上，并受焊线Y轴运动模块的驱动沿Y轴作往复运动，所述焊线升降运动模块设置在X轴运动模块上，并受X轴运动模块的驱动沿X轴作往复运动，所述焊枪座设置在焊线升降运动模块上，并受焊线升降运动模块的驱动作升降运动，所述焊枪设置在焊枪座上，且朝向所述回转工作台。

所述回转工作台包括分度盘、分度箱、分度电机和产品治具，所述分度盘设置在分度箱的输出轴上，所述分度电机通过皮带传送带与分度箱的输入轴相连接；多个产品治具呈圆心对称设置在分度盘的边缘位置。

参见图7，所述上料机构包括上料座、上料顶架、上料底架、料仓、上料平台、上料杆、直齿条、上料电机、齿轮、上料水平运动模块、上料升降运动模块和上料吸嘴，所述上料顶架和料仓设置在上料座的上表面，所述上料底架设置在上料座的下表面，所述上料平台的一端固定在上料顶架上，另一端设有与所述料仓相配合的出料口，所述上料电机设置在上料底架上，所述齿轮设置在上料电机的驱动轴上，所述直齿条通过滑轨组件设置在上料底架上，所述上料杆的下端固定在直齿条上，上端向上延伸并从料仓的底面伸入料仓，所述上料水平运动模块设置在上料顶架上，所述上料升降运动模块设置在上料水平运动模块上，所述上料吸嘴设置在上料升降运动模块上。

参见图8，所述下料机构包括下料架、下料水平运动模块、下料升降运动模块、下料板和下料吸嘴，所述下料水平运动模块设置在下料架上，所述下料升降运动模块设置在下料水平运动模块上，所述下料吸嘴通过下料板设置在下料升降运动模块上。

工作时，本发明自动剥皮镀锡焊线机的工作方法如下：

(1)通过上料机构将PCB板摆放在回转工作台的产品治具上，由回转工作台输送至上线机构位置；

(2)导线由旋转进线机构送入，旋转进线机构旋转成水平状态将导线一端伸入剥皮切线装置，剥皮切线装置对导线一端进行剥皮，实现剥皮目的；

(3)旋转进线机构退回然后旋转朝向焊料槽，并将导线一端伸入焊料槽，实现镀锡目的；

(4)旋转进线机构退回并反转至水平状态，拉线机构移过去将导线一端夹持并回拉至预定距离；

(5)移线机构将回接过来的导线夹住定位，拉线机构松开导线；

(6)剥皮切线装置对导线进行切断，获得所需长度的导线，与此同时，剥皮切线装置对导线另一端剥皮，实现切断剥皮目的；

(7)移线机构将导线移送至上线机构，上线机构对导线进行夹持定位，使导线另一端定位在PCB板的焊脚，移线机构松开导线并返回至初始状态；

(8)焊线机构下行焊接，使导线另一端与PCB板的焊脚相焊接，实现焊接目的；

(9)回转工作台将完成焊接的PCB板移至下料机构位置，下料机构将PCB板吸附并移送到预定位置。

本发明的有益效果为：本发明结构设计巧妙、合理，通过旋转进线机构、剥皮切线装置、拉线机构、移线机构、上线机构、回转工作台、焊线机构、上料机构和下料机构相配合，能自动实现剥皮、镀锡、切断剥皮和焊接等工序，操作简单、方便，自动化程度高，能大大的提高了蜂鸣器的生产效率，降低了作业人员的劳动强度，增加了生产收益，适合批量化生产。

工作时，先将壳料放入振动送壳料盘12，将PCB板摆放在摆PCB板工作台6上；然后由振动送壳料盘12将杂乱的壳料排列整齐并逐一输送至预定位置，上壳机械手9将位于排列在振动送壳料盘12的第一位置的壳料吸附并移动放至在中转调位装置2上，在中转调位装置2旋转90度之后，再由上壳机械手9吸附中转调位装置2上的壳料放置在回转工作台3上，与此同时，上壳机械手9又吸附重新排列在振动送壳料盘12的第一位置的壳料，并移动放至在中转调位装置2上；回转工作台3旋转将壳料转移至定位机构4位置，定位机构4下行将壳料定位固定在回转工作台3的产品治具34上；上板机械手5抓取摆PCB板工作台6上的其中一PCB板并移动至定位机构4的上方位置，并对准产品治具34上的壳料；下压装配机械手7下行将上板机械手5上的PCB板按入壳料，实现组装的目的，获成产品；定位机构4上行松开组装好的产品，回转工作台3将该产品转移至检测机构8位置；检测机构8下行检测时，第二手指气缸87的两手指部件呈合拢状态。两手指部件合拢之后具有一定距离的缝隙形成所述的检测缝871。PCB板上具有两针脚。若组装准确，则两针脚能恰好能同时伸入检测缝871。感应块84随安装座86下行至预定位置并顶触到下感应开关83，并反馈出相应的合格信号至PLC控制器13；PLC控制器13对该合格信号进行处理运算后作记录；待回转工作台3将该产品移至下料机械手10位置时，PLC控制器13控制下料机械手10将该产品移至摆料工作台11。反之，若出现组装移位时，则PCB板的两针脚排列所形成的直线与检测缝871形成角度，则插不进去检测缝871。而这时，感应块84则不能下行至预定位置，为此，不能顶触到下感应开关83，超过预定检测时间后，下感应开关83相应反馈出不合格信号至PLC控制器13，PLC控制器13对该不合格信号进行处理运算作记录后，待回转工作台3将该产品移至下料机械手10位置时，PLC控制器13控制下料机械手10将该产品移至次品开口，让产品从次品开口落出。即能相应替代人工实现上料、组装、检测和摆料等工序，且组装速度快。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其机械，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动剥皮镀锡焊线机，其包括机架，其特征在于，其还包括支架、旋转进线机构、焊料槽、剥皮切线装置、拉线机构、移线机构、上线机构、回转工作台、焊线机构、上料机构和下料机构，所述回转工作台设置在机架的台面上，所述上料机构、上线机构、焊线机构和下料机构分布在回转工作台的周边位置；所述支架设置在上线机构的一侧位置，所述旋转进线机构、剥皮切线装置和拉线机构依次排列设置在支架上，所述移线机构对应上线机构和拉线机构的位置设置在机架上，所述焊料槽对应旋转进线机构的下方位置设置在机架上。

2.根据权利要求1所述的自动剥皮镀锡焊线机，其特征在于：所述旋转进线机构包括旋转电机、旋转轴、旋转座、进线滑座、进线气缸、进线导轮组、压线装置和出线管，所述旋转轴通过轴承座设置在支架上，所述旋转电机设置在支架上，并能驱动所述旋转轴转动，所述旋转座设置在旋转轴上，所述进线滑座通过直线滑动组件设置在旋转座上，所述进线气缸设置在旋转座上，并能驱动进线滑座相对旋转座作滑动动作，所述进线导轮组、压线装置和出线管依次排列在旋转座上。

3.根据权利要求2所述的自动剥皮镀锡焊线机，其特征在于：所述压线装置包括压线气缸、压线块和垫座，所述压线气缸和垫座相对设置在旋转座上，所述压线块设置在压线气缸的活塞杆上，并在压线气缸作伸出动作时能压向所述垫座。

4.根据权利要求1所述的自动剥皮镀锡焊线机，其特征在于：所述剥皮切线装置包括剥皮切线电机和剥皮切线刀片组，所述剥皮切线电机通过双向螺杆组件驱动剥皮切线刀片组相对作合拢或分开动作。

5.根据权利要求1所述的自动剥皮镀锡焊线机，其特征在于：所述拉线机构包括夹手、松紧气缸、拉线滑座和拉线移动模块，所述拉线滑座通过滑轨活动设置在支架上，所述夹手和松紧气缸设置在拉线滑座上，且松紧气缸在作伸缩动作时能驱动夹手相应作张开或夹紧动作，所述拉线移动模块设置在支架上，并能驱动拉线滑座相对剥皮切线装置作靠近或远离动作。

6.根据权利要求1所述的自动剥皮镀锡焊线机，其特征在于：所述移线机构包括移线横移模块、气动夹手、横移座、推进气缸和推进滑座，所述横移座设置在移线横移模块上，并受移线横移模块的驱动于上线机构和拉线机构之间作往复移动，所述推进滑座通过推进滑轨活动设置在横移座上，所述气动夹手设置在推进滑座上，所述推进气缸设置在横移座上，并能驱动推进滑座相对横移座作移动。

7.根据权利要求1所述的自动剥皮镀锡焊线机，其特征在于：所述上线机构包括上线架、夹手气缸和上定线治具和下定线治具，所述夹手气缸设置在上线架上，所述上定线治具和下定线治具相应设置在所述夹手气缸的两个手指部件上，所述下定线治具上设有定位线槽，所述上定线治具上设有与所述定位线槽相适配的定位凸齿。

8.根据权利要求1所述的自动剥皮镀锡焊线机，其特征在于：所述焊线机构包括焊线架、焊线X轴运动模块、焊线Y轴运动模块、焊线升降运动模块、焊枪座和焊枪，所述焊线Y轴运动模块设置在焊线架上，所述X轴运动模块设置在焊线Y轴运动模块上，所述焊线升降运动模块设置在X轴运动模块上，所述焊枪座设置在焊线升降运动模块上，所述焊枪设置在焊枪座上，且朝向所述回转工作台。

9.根据权利要求1所述的自动剥皮镀锡焊线机，其特征在于：所述上料机构包括上料座、上料顶架、上料底架、料仓、上料平台、上料杆、直齿条、上料电机、齿轮、上料水平运动模块、上料升降运动模块和上料吸嘴，所述上料顶架和料仓设置在上料座的上表面，所述上料底架设置在上料座的下表面，所述上料平台的一端固定在上料顶架上，另一端设有与所述料仓相配合的出料口，所述上料电机设置在上料底架上，所述齿轮设置在上料电机的驱动轴上，所述直齿条通过滑轨组件设置在上料底架上，所述上料杆的下端固定在直齿条上，上端向上延伸并从料仓的底面伸入料仓，所述上料水平运动模块设置在上料顶架上，所述上料升降运动模块设置在上料水平运动模块上，所述上料吸嘴设置在上料升降运动模块上。

10.一种自动剥皮镀锡焊线方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)通过上料机构将PCB板摆放在回转工作台的产品治具上，由回转工作台输送至上线机构位置；

(2)导线由旋转进线机构送入，旋转进线机构旋转成水平状态将导线一端伸入剥皮切线装置，剥皮切线装置对导线一端进行剥皮，实现剥皮目的；

(3)旋转进线机构退回然后旋转朝向焊料槽，并将导线一端伸入焊料槽，实现镀锡目的；

(4)旋转进线机构退回并反转至水平状态，拉线机构移过去将导线一端夹持并回拉至预定距离；

(5)移线机构将回接过来的导线夹住定位，拉线机构松开导线；

(6)剥皮切线装置对导线进行切断，获得所需长度的导线，与此同时，剥皮切线装置对导线另一端剥皮，实现切断剥皮目的；

(7)移线机构将导线移送至上线机构，上线机构对导线进行夹持定位，使导线另一端定位在PCB板的焊脚，移线机构松开导线并返回至初始状态；

(8)焊线机构下行焊接，使导线另一端与PCB板的焊脚相焊接，实现焊接目的；

(9)回转工作台将完成焊接的PCB板移至下料机构位置，下料机构将PCB板吸附并移送到预定位置。

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