CN114122863A - 一种连接器自动搪锡设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种连接器自动搪锡设备，包括：安装在机器人安装基座上的六轴机器人；焊锡模块，通过连接轴连接于六轴机器人的手臂末端，包括安装在连接块上的送丝机和焊锡笔，连接块位于连接轴上；其中，焊锡笔的端部设有焊咀，焊锡笔还包括角度调节部和力度调节部，用于调节焊咀的倾斜角度及焊咀受到应力后、在应力方向的形变，焊咀的一侧设有与送丝机连接的送丝管；加热模块，包括设置在六轴机器人端部的加热件，以及设置在焊咀另一侧、并与加热件连通的热空气风咀；校正清洁模块，包括清洁机构、搜集盒和焊咀校正传感器。本申请通过六轴机械手搭载焊锡模块、加热模块、校正清洁模块，使设备能够兼容多种产品要求，提高了焊接精度和焊接稳定性。

Description

一种连接器自动搪锡设备

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种连接器自动搪锡设备。

背景技术

连接器引脚镀金层在焊接过程中与融锡发生反应生成锡金合金，该合金在特殊环境下容易发生金脆现象，影响设备电路的稳定性。为了避免出现锡金合金的问题，在连接器焊接线缆前增加搪锡和除晶工艺，通过该工艺把锡金合金的金含量降低。

连接器的结构特殊，连接器引脚在处理过程中焊杯外侧不能有多余焊锡，密集和多排引脚的结构想通过一次性浸锡解决非常困难，而且必须保证融锡不能进入引脚连接处，只能通过每一个点焊接来解决。

现有的搪锡工艺几乎都是人工处理，对人员的操作技巧要求较高，连接器种类多，引脚数量多，引脚密度大，造成一线操作人员工作量加大，人工操作的波动性会影响批次搪锡批次质量。

随着产品升级换代的频次愈来愈高，产品产量及节拍要求愈来愈快。自动化产线的兼容性和紧凑性需要及时进行升级换代，以满足客户的多样化需求，提高产线效率和机构设计的模块化需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连接器自动搪锡设备，以满足多种连接器引脚的自动搪锡，减少人工操作的复杂性，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种连接器自动搪锡设备，包括：

机器人安装基座，所述机器人安装基座上设有六轴机器人；

焊锡模块，通过连接轴连接于所述六轴机器人的手臂末端，所述焊锡模块包括安装在连接块上的送丝机和焊锡笔，所述连接块位于所述连接轴上；其中，所述焊锡笔的端部设有焊咀，所述焊锡笔还包括角度调节部和力度调节部，所述角度调节部的一端与所述力度调节部相连，所述角度调节部用于调节所述焊咀的倾斜角度，所述力度调节部用于根据所述焊咀受到应力的大小，在应力方向的形变范围内移动，所述焊咀的一侧设有与送丝机连接的送丝管；

加热模块，包括设置在六轴机器人端部的加热件，以及设置在所述焊咀的另一侧、并与所述加热件连通的热空气风咀，所述加热件包括波纹管套、热风枪、三通快插接头和三通电磁阀，波纹管套内容纳有压缩空气，热风枪中安装有电热丝，热风枪的一端连接波纹管套，另一端经过三通快插接头分出两路气路到三通电磁阀，三通电磁阀通过导气管连接所述热空气风咀，所述加热件通过波纹管套中的空气流将电热丝的热量吹送至所述热空气风咀；以及

校正清洁模块，位于所述焊锡模块的下方，包括清洁机构、搜集盒和焊咀校正传感器，所述清洁机构包括铜丝球、以及驱动铜丝球转动的电动机，所述搜集盒用于搜集废弃锡丝氧化物，所述搜集盒的盒口处设有清洁咀，所述清洁咀的一端通过导气管与供气设备连接，用于喷出压缩空气对位于盒口处的所述焊咀进行清理，所述焊咀校正传感器用于校正更换焊咀后其高度引起的公差。

优选地，所述送丝管为金属软管，能够弯折。

优选地，所述送丝管的端部通过送丝管接头与锡丝导嘴连接，所述锡丝导嘴对准所述焊咀。

优选地，所述角度调节部包括：固定座、滑动块、弧形定位板、螺钉和滑动块螺母，所述固定座通过一抱箍与所述连接块固定连接，所述固定座上设有可与所述弧形定位板滑动连接的弧形轨道，所述弧形定位板上设有弧形槽，所述螺钉依次穿过所述固定座、所述弧形槽、所述滑动块后，由所述滑动块螺母相对固定，所述弧形定位板与所述滑动块滑动连接。

更优选地，所述弧形定位板上设有刻度。

更优选地，所述力度调节部包括：背板，所述背板的一端与所述弧形定位板的一端固定连接，所述背板上设有直线导轨，所述直线导轨上滑动连接有直线滑块，所述直线滑块与所述焊锡笔固定连接。

优选地，所述焊锡笔上还设有调节旋钮，用于调节焊咀的压紧力。

优选地，所述焊咀的一侧还设有氮气吹咀，所述氮气吹咀用于将压缩氮气引导至所述焊咀处。

优选地，所述焊锡模块还包括：锡丝卷挂架，所述锡丝卷挂架与所述连接块固定连接，所述锡丝卷挂架上设有绕丝盘，所述送丝机送出的锡丝经所述锡丝卷挂架导向后通过送丝管导向所述焊咀位置。

优选地，所述焊锡模块还包括：视觉定位组件，所述视觉定位组件设置于所述焊锡笔的一侧，包括沿Z轴方向设置的视觉相机、以及设置在视觉相机下方的光源，所述光源和视觉相机通过上位机的控制对产品二次定位做引导。

更优选地，所述光源为LED光源。

更优选地，所述视觉相机为CCD相机。

优选地，所述加热模块的热空气风咀采用黄铜材料。

优选地，所述加热模块的热空气风咀上安装有热电偶，所述热电偶用于检测流经热空气风咀的热空气的温度。

优选地，所述焊咀校正传感器安装在传感器支座上，所述清洁机构、搜集盒和传感器支座依次并排放置在一矩形载物台上，所述矩形载物台还包括底座，所述底座包括支撑所述矩形载物台四角的四根支撑柱、以及位于支撑柱下方的底板。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1)能满足多种类的连接器产品需求，搭载加热模块，在焊接之前对连接器产品预热能够有效提升焊接的稳定性。

2)焊接精度得到提升，搭载视觉相机引导定位，能够减少载具的公差和载具与产品的配合公差引起的焊接位置变化。

3)提高了焊接稳定性，焊咀校正模块集成了清洁装置，能够有力地清除氧化物多余融锡等以保障焊接质量，同时焊咀校正传感器能够对自动更换焊咀所引起的坐标系变化进行自动调整。

4)焊点的视觉检测，能够检验焊点的焊接质量，判断是否合格。

5)焊接调节范围更大，搭载六轴机械手和调角器，能够使焊锡笔调整的角度更大。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是一种连接器自动搪锡设备的总体结构示意图；

图2是焊锡模块的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是焊锡模块中焊锡笔的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是图4的后视图；

图7是加热模块中加热件的结构示意图；

图8是校正清洁模块的结构示意图。

图例说明：

1、机器人安装基座；

2、六轴机器人；

3、焊锡模块；31、送丝机；32、锡丝卷挂架；33、焊锡笔；330、固定座；331、抱箍；332、调角器；333、滑动块；334、背板；335、调节旋钮；336、直线滑块；337、直线导轨；338、氮气吹咀；339、送丝管；35、热空气风咀；36、连接轴；37、连接块；39、光源；40、视觉相机；

4、加热模块；41、安装板；43、波纹管套；44、热风枪；45、三通快插接头；46、三通电磁阀；

5、校正清洁模块；51、底板；52、支撑柱；53、清洁机构；54、搜集盒；55、清洁咀；56、传感器支座；57、焊咀校正传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例：

本申请公开了一种新型的自动化连接器搪锡设备，可以满足多种连接器引脚的自动搪锡。

图1为一种连接器自动搪锡设备的总体结构示意图。如图1所示，一种连接器自动搪锡设备，主要包括：机器人安装基座1、六轴机器人2、焊锡模块3、加热模块4和校正清洁模块5。其中，六轴机器人2安装在机器人安装基座1上；焊锡模块3通过连接轴36连接在六轴机器人2的手臂末端；加热模块4通过安装板41装配在六轴机器人2的端部，衔接其他产品。

图2、图3是焊锡模块的结构示意图。

参阅图2、图3所示，所述焊锡模块3通过连接轴36连接于所述六轴机器人2的手臂末端，所述连接轴36上设有连接块37，所述焊锡模块3安装在连接块37上。所述焊锡模块3包括送丝机31、锡丝卷挂架32和焊锡笔33。其中，所述焊锡笔33的端部设有焊咀，所述焊锡笔33还包括角度调节部和力度调节部，所述角度调节部的一端与所述力度调节部相连，所述角度调节部用于调节所述焊咀的倾斜角度，所述力度调节部用于根据所述焊咀受到应力的大小，在应力方向的形变范围内移动。所述焊咀的一侧设有与送丝机31连接的送丝管339。

具体地，所述送丝管339为金属软管，能够弯折。所述送丝管339的端部通过送丝管接头与锡丝导嘴连接，所述锡丝导嘴对准所述焊咀。所述锡丝卷挂架32上设有绕丝盘，所述送丝机31送出的锡丝经所述锡丝卷挂架32导向后通过送丝管339导向所述焊咀的位置。

所述焊锡模块3还包括视觉定位组件，所述视觉定位组件设置于所述焊锡笔33的一侧，包括沿Z轴方向设置的视觉相机40、以及设置在视觉相机40下方的光源39，所述光源39位于所述视觉相机40的镜头前端，用于提供亮度。所述光源39和视觉相机40通过上位机的控制对产品二次定位做引导。其中，所述光源39可以是LED光源，所述视觉相机40可以是CCD相机。

图4～图6是焊锡模块3的焊锡笔33的结构示意图。

在实际进行焊接时，焊锡笔33需要根据连接器的位置倾斜一定的角度。加工不同部位时的倾斜角度也不一样，因此在需要调节焊锡笔33的角度时，本申请通过角度调节部进行微调，以满足不同连接器的需要。另外，焊锡笔33在焊接时有可能会将焊接部位戳坏，当焊锡笔33对连接器的加工部位施加的应力过大时，力度调节部就会发生形变收缩。

具体地，参阅图4所示，所述角度调节部包括：固定座330、滑动块333、调角器332(即弧形定位板)、螺钉和滑动块螺母。所述固定座330通过一抱箍331与所述连接块37固定连接，所述固定座330上设有可与所述调角器332滑动连接的弧形轨道。所述调角器332上设有弧形槽，所述调角器332上还设有刻度。所述螺钉依次穿过所述固定座330、所述弧形槽、所述滑动块333后，由所述滑动块螺母相对固定。所述调角器332与所述滑动块333滑动连接，所述调角器332的弧形槽使滑动块333能够左右绕其圆弧运动实现焊咀的角度调节。在配合机械手的转动下，所述角度调节部可以实现各种指向的角度倾斜，适应多种焊接姿势，提升六轴机器人2的适用范围，使焊锡笔33在实际的焊接过程中更加灵活。

参阅图6所示，所述力度调节部包括：背板334，所述背板334的一端与所述调角器332的一端固定连接，所述背板334上设有直线导轨337，所述直线导轨337上滑动连接有直线滑块336，所述直线滑块336与所述焊锡笔33固定连接。所述直线导轨337为所述直线滑块336提供了导向和限位作用。直线滑块336和焊锡笔33相连，当焊锡笔33的焊咀抵触到连接器的加工部位的表面时，会带动直线滑块336沿直线导轨337上移，焊锡笔33的这段向上的位移就提供给了焊咀一个缓冲空间，直线滑块336和直线导轨337滑动配合，实现了焊咀受到较大的接触力的情况下能够自适应调节，使焊接的工件不会承受过大的应力作用，防止焊接工件损坏报废。

在一种优选实施例中，所述焊锡笔33上还设有调节旋钮335，用于调节焊咀的压紧力。

在一种优选实施例中，所述焊咀的一侧还设有氮气吹咀338，所述氮气吹咀338将压缩氮气引导至所述焊咀处，使保持焊接氛围。

图7是加热模块4中加热件的结构示意图。

参阅图7所示，所述加热模块4包括设置在六轴机器人2端部的加热件，以及设置在所述焊咀的另一侧、并与所述加热件连通的热空气风咀35(参阅图2)。所述加热模块4的热空气风咀35采用黄铜材料，热空气风咀35上安装有热电偶，热空气经过该热空气风咀35引导到靠近焊咀的位置，所述热电偶能够测量该处的温度。

具体地，所述加热件包括波纹管套43、热风枪44、三通快插接头45和三通电磁阀46，波纹管套43内容纳有电路线缆和压缩空气，热风枪44中安装有电热丝，热风枪44的一端连接波纹管套43，另一端经过三通快插接头45分出两路气路到三通电磁阀46，实现热空气的控制。三通电磁阀46通过导气管连接所述热空气风咀35。右侧三通电磁阀46动作，则热空气经过该三通电磁阀46被导引到热空气风咀35，实现焊接设备的预热功能。

图8是校正清洁模块的结构示意图。

参阅图8所示，所述校正清洁模块5位于所述焊锡模块3的下方，包括清洁机构53、搜集盒54和焊咀校正传感器57。

所述清洁机构53包括铜丝球以及电动机，清洁机构53通过其内部铜丝球和电动机连接，使电动机驱动铜丝球旋转，转动的铜丝球能够把焊咀的氧化物或者多余融锡清除，保持焊咀的干净，保证焊接的质量。

所述搜集盒54用于搜集废弃锡丝氧化物。所述搜集盒54的盒口处设有清洁咀55，所述清洁咀55的一端通过导气管与供气设备连接，用于喷出压缩空气对位于盒口处的所述焊咀进行清理。例如，在设备每焊接50次以后，通过程序控制六轴机器人2动作，使焊咀在该处接受清洁咀55喷出的压缩空气的清理。

所述焊咀校正传感器57安装在传感器支座56上，所述焊咀校正传感器57校正更换焊咀后其高度引起的公差，通过算法自动调整焊咀的坐标系。

上述的清洁机构53、搜集盒54和传感器支座56依次并排放置在一矩形载物台上，所述矩形载物台还包括底座，所述底座包括支撑所述矩形载物台四角的四根支撑柱52、以及位于支撑柱52下方的底板51。

本申请通过六轴机械手搭载焊锡模块3、加热模块4和校正清洁模块5，使设备能够兼容多种产品要求。通过视觉定位组件精确定位连接器的引脚，引导热空气风咀35加热连接器到合适温度，通过加热时间计时和热电偶温度反馈自动通断热风。视觉相机40引导焊咀自动搪锡连接器引脚焊杯位置，达到精密搪锡的要求。校正清洁模块5的清洁和焊咀校正功能，可以自动清洁焊咀和保障焊咀的位置精度。

综上所述，本申请公开的一种连接器自动搪锡设备，能满足多种类连接器的产品需求，有效提升焊接的稳定性和焊接的精度，可以有效缩减人工操作量，满足高效高质的搪锡要求。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，包括：

机器人安装基座，所述机器人安装基座上设有六轴机器人；

焊锡模块，通过连接轴连接于所述六轴机器人的手臂末端，所述焊锡模块包括安装在连接块上的送丝机和焊锡笔，所述连接块位于所述连接轴上；其中，所述焊锡笔的端部设有焊咀，所述焊锡笔还包括角度调节部和力度调节部，所述角度调节部的一端与所述力度调节部相连，所述角度调节部用于调节所述焊咀的倾斜角度，所述力度调节部用于根据所述焊咀受到应力的大小，在应力方向的形变范围内移动，所述焊咀的一侧设有与送丝机连接的送丝管；

加热模块，包括设置在六轴机器人端部的加热件，以及设置在所述焊咀的另一侧、并与所述加热件连通的热空气风咀，所述加热件包括波纹管套、热风枪、三通快插接头和三通电磁阀，波纹管套内容纳有压缩空气，热风枪中安装有电热丝，热风枪的一端连接波纹管套，另一端经过三通快插接头分出两路气路到三通电磁阀，三通电磁阀通过导气管连接所述热空气风咀，所述加热件通过波纹管套中的空气流将电热丝的热量吹送至所述热空气风咀；以及

校正清洁模块，位于所述焊锡模块的下方，包括清洁机构、搜集盒和焊咀校正传感器，所述清洁机构包括铜丝球、以及驱动铜丝球转动的电动机，所述搜集盒用于搜集废弃锡丝氧化物，所述搜集盒的盒口处设有清洁咀，所述清洁咀的一端通过导气管与供气设备连接，用于喷出压缩空气对位于盒口处的所述焊咀进行清理，所述焊咀校正传感器用于校正更换焊咀后其高度引起的公差。

2.根据权利要求1所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述角度调节部包括：固定座、滑动块、弧形定位板、螺钉和滑动块螺母，所述固定座通过一抱箍与所述连接块固定连接，所述固定座上设有可与所述弧形定位板滑动连接的弧形轨道，所述弧形定位板上设有弧形槽，所述螺钉依次穿过所述固定座、所述弧形槽、所述滑动块后，由所述滑动块螺母相对固定，所述弧形定位板与所述滑动块滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述力度调节部包括：背板，所述背板的一端与所述弧形定位板的一端固定连接，所述背板上设有直线导轨，所述直线导轨上滑动连接有直线滑块，所述直线滑块与所述焊锡笔固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述焊锡笔上还设有调节旋钮，用于调节焊咀的压紧力。

5.根据权利要求1所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述焊咀的一侧还设有氮气吹咀，所述氮气吹咀用于将压缩氮气引导至所述焊咀处。

6.根据权利要求1所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述焊锡模块还包括：锡丝卷挂架，所述锡丝卷挂架与所述连接块固定连接，所述锡丝卷挂架上设有绕丝盘，所述送丝机送出的锡丝经所述锡丝卷挂架导向后通过送丝管导向所述焊咀位置。

7.根据权利要求1所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述焊锡模块还包括：视觉定位组件，所述视觉定位组件设置于所述焊锡笔的一侧，包括沿Z轴方向设置的视觉相机、以及设置在视觉相机下方的光源，所述光源和视觉相机通过上位机的控制对产品二次定位做引导。

8.根据权利要求1所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述加热模块的热空气风咀上安装有热电偶，所述热电偶用于检测流经热空气风咀的热空气的温度。

9.根据权利要求1所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述加热模块的热空气风咀采用黄铜材料。

10.根据权利要求1所述的一种连接器自动搪锡设备，其特征在于，所述焊咀校正传感器安装在传感器支座上，所述清洁机构、搜集盒和传感器支座依次并排放置在一矩形载物台上，所述矩形载物台还包括底座，所述底座包括支撑所述矩形载物台四角的四根支撑柱、以及位于支撑柱下方的底板。

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