CN114193158A - 一种电触头组件自动焊接机头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电触头组件自动焊接机头，它包括焊头框架；触头料带驱动机构，设置于所述焊头框架的一端，用于驱动电触头料带，将从电触头料带前端切断得到的触点推送到焊接位置；触点冲切机构，设置于所述触头料带驱动机构的输出端，用于将电触头料带前端切断得到触点；触点冲切机构的输出端设置有触点传输通道，冲切得到的触点通过触点传输通道被移送到焊接位置；焊接机构，设置于所述触点冲切机构的另一端，用于将触点焊接到支承料带上。触点传输通道可以对推移过程中的触点起导向和定位作用，触点不会发生跌落、偏移或翻转。使用同一结构的自动焊接机头可以方便地实现对双面触点电触头组件的在线焊接。

Description

一种电触头组件自动焊接机头

技术领域

本发明涉及电触头生产技术领域，尤其涉及一种电触头组件自动焊接机头。

背景技术

电触头是高低压开关电器中的关键零件，其性能直接影响这些开关电器的质量及使用寿命。电触头通常由直接起到接触和分断作用的触点和对触点起支持与定位作用的支承件组成。触点和支承件通过机械（铆接）和冶金（焊接）方式组装在一起，成为电触头组件。在弱电流条件下，铆接结构的电触头应用较多。但在大电流、有振动、冲击和高温的条件下，由于焊接结构的电触头具有更加优异的性能，因而得到了广泛的应用。

在焊接结构的电触头生产过程中，触点和支承件往往是分别单独加工，然后再使用焊机以人工方式或自动方式焊接在一起。在人工焊接过程中，触点和支承体的上料、定位都是通过工人手工完成的。针对这种情况的自动焊接设备通常包含多个工位，通过振动盘对触点和支承件进行排序，使用机械手和辅助焊接治具对触点与支承件进行转移和定位。相关设备专利有CN20529004U─一种八工位全自动焊接机，CN202894573U─全自动银点点焊机，CN109659179A─一种电触头焊接装置，以及直线结构的CN106825889A─全自动焊接银点设备。这种多工位结构的自动焊机的焊接速度受到机构传输动作速度的限制，无法超过60次/分钟。而且对于有正反面要求触头，在使用振动盘进行的排序过程中无法保证100%正确识别触点的正反，造成焊接后的产品存在潜在质量风险。

与触头与支承件分别制造，然后再在焊机上进行排序和转移的电触头组件制造工艺过程不同，高速的电触头组件自动焊机使用的是触头与支承件在线冲制和切断，依靠料带的拖动进行物料转移的工作方式，即所谓的冲焊一体化电触头制造工艺。在这种工艺过程中，触点是在焊接前从电触头料带上直接切断得到，无需进行正反识别，保证了触点取向的正确。检索到已公开的冲焊一体化电触头制造设备专利有CN112222835A─一种冲焊一体化设备，CN107866676A─电触头的冲焊一体化装置及方法，CN113441808A─一种全自动簧片焊接机，CN213531579U─一种点焊装置及具有该点焊装置的冲焊一体化设备，CN201151049Y─自动送切焊机。但这些专利文件都只是给出了焊接过程的基本工作步骤，即支承料带进给→电触头料带进给→电触头料带切断→将切断后的单个触点移送到支承料带上的焊接位置→触点焊接→支承料带进给到下一个焊接位置。对其中的关键步骤——将切断后的单个触点移送到支承料带上的焊接位置，其具体操作过程是如何进行实现的，这些专利文件中并没有给出明确说明。

专利CN102107321A─异形带材切送焊一体化机构，公开了一种通过真空吸取对触点进行移送的方法。但在实践过程中，由于触点冲切过程存在振动和冲击，以及带真空吸孔的上电极在焊接过程中会发生热变形，真空吸取方式并不是非常可靠，触点在传输过程中还是会出现移位、跌落或翻转等问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种电触头组件自动焊接机头。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电触头组件自动焊接机头，包括：

焊头框架；

触头料带驱动机构，设置于所述焊头框架的一端，用于驱动电触头料带往复运动；

触点冲切机构，设置于所述触头料带驱动机构的输出端，用于将电触头料带前端切断得到触点，所述触点冲切机构的输出端设置有触点传输料道；

焊接机构，设置于所述触点冲切机构的另一端，用于将所述触点冲切机构冲切得到的触点焊接到支承料带上。

进一步的是，所述触头料带驱动机构包括送料辊以及与所述送料辊配合的压辊。

进一步的是，所述送料辊上设置有位移传感器, 用于实时测量电触头料带的往复传输长度。

进一步的是，所述触点冲切机构包括垫块、设置于所述垫块底部的复位弹簧以及设置于所述垫块顶部的切刀。

进一步的是，所述焊头框架中设置有焊头料道镶块，所述焊头料道镶块和所述焊头框架之间形成触点传输料道。

进一步的是，所述焊头料道镶块的外端设置有上导向块，所述焊头框架的外端设置有与所述上导向块对应的下限位块，所述上导向块和所述下限位块之间形成与所述触点传输料道相连的辅助料道。

进一步的是，所述焊接机构位于所述辅助料道远离所述触点传输料道的一端，所述焊接机构包括设置于所述下限位块外侧的下电极以及设置于所述上导向块外侧的上电极，所述上电极的底部设置有限位槽。

进一步的是，所述限位槽的深度小于电触头料带的厚度。

进一步的是，所述限位槽呈U型，所述限位槽在长度方向自靠近所述下限位块的一端延伸至所述上电极的中部。

进一步的是，所述焊头框架为升降可调式焊头框架，用于调节所述触点传输料道的高度。

本发明的电触头组件自动焊接机头，触点可以在传输通道中被顺畅地推移，传输通道对触点的移送起导向和定位作用，使触点在传输过程中不会发生跌落、偏移或翻转。另外，使用同一结构的自动焊接机头可以方便地实现双面触点电触头组件的在线焊接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的电触头组件自动焊接机头初始状态的示意图；

图2为本发明的电触头组件自动焊接机头的触点冲切过程示意图；

图3为本发明的电触头组件自动焊接机头在触点冲切完成后进入触点传输通道的示意图；

图4为本发明的电触头组件自动焊接机头的触点推至达焊接位置的示意图；

图5为本发明的电触头组件自动焊接机头触点焊接、电触头料带回退到初始位置的过程示意图；

图6为本发明的电触头组件自动焊接机头的上电极示意图；

图7为本发明的电触头组件自动焊接机头倒装使用示意图。

图中标记为：

触头料带驱动机构100，触点冲切机构200，焊接机构300。

支承料带1，上电极2，上导向块3，切刀4，焊头料道镶块5，压辊6，焊头框架7，电触头料带8，送料辊9，垫块10，复位弹簧11，下限位块12，下电极13，辅助料道14，触点传输料道15，触点16，限位槽17。

具体实施方式：

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不是限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

参见图1至图6所示，一种电触头组件自动焊接机头，包括：焊头框架7、触头料带驱动机构100、触点冲切机构200以及焊接机构300。所述触头料带驱动机构100设置于所述焊头框架7的一端，用于将电触头料带8推进送料；所述触点冲切机构200设置于所述触头料带驱动机构100的输出端，用于将电触头料带8从前端切断得到触点16，所述触点冲切机构200的输出端设置有触点传输料道15；所述焊接机构300设置于所述触点冲切机构200的另一端，用于将所述触点冲切机构200冲切的触头16焊接到支承料带1上。

所述触头料带驱动机构100包括送料辊9以及与所述送料辊9配合的压辊6。所述送料辊9上设置有位移传感器（未图示），用于实时测量电触头料带8的往复传输长度。所述触点冲切机构200包括垫块10、设置于所述垫块10底部的复位弹簧11以及设置于所述垫块10顶部的切刀4。

所述焊头框架7中设置有焊头料道镶块5，所述焊头料道镶块5和所述焊头框架7之间形成触点传输料道15。所述焊头料道镶块5的外端设置有上导向块3，所述焊头框架4的外端设置有与所述上导向块3对应的下限位块12，所述上导向块3和所述下限位块12之间形成与所述触点传输料道15相连的辅助料道14。

所述焊接机构300位于所述辅助料道14远离所述触点传输料道15的一端，所述焊接机构300包括设置于所述下限位块12外侧的下电极13以及设置于所述上导向块3外侧的上电极2，所述上电极2的底部设置有限位槽17。所述限位槽17的深度小于电触头料带8的厚度。所述限位槽17呈U型，所述限位槽17在长度方向自靠近所述下限位块12的一端延伸至所述上电极2的中部。所述焊头框架7为升降可调式焊头框架，用于调节所述触点传输料道15的高度。

第一阶段，本发明的电触头组件自动焊接机头在初始状态的结构如图1所示，此时，所述电触头料带8前端位于切刀4下端切口前方的长度等于要焊接的单个触点16的长度L1。

第二阶段，该电触头组件自动焊接机头的触点冲切过程如图2所示，在此阶段切刀4向下运动，将电触头料带8前端冲切出一片长度为L1的触点16。切刀4下方有一块和切刀4大小相同的垫块10，垫块10下方装有复位弹簧11，在切刀4向下运动切断触点16的过程中，切刀下镶块10会在复位弹簧11的作用下压紧被切断的触点16并同步向下运动。通过这种结构可以提高电触头料带8前端的触点16冲切断口的平整程度。触点16切断完成后，切刀4退回初始位置，垫块10在复位弹簧11的作用下将被切断的触点16推回触点传输料道15。

第三阶段，该电触头组件自动焊接机头在触点冲切完成后，触点16进入触点传输通道15过程如图3所示，此时触点16的冲切过程已经完成，冲切后得到的单个触点16位于电触头料带8前方，触点16和电触头料带8均位于焊头框架7内部的触点传输料道15内，随后焊头框架7前方到焊接上电极2之间的上导向块3略微下移，将其下方的支承料带1压紧到下限位块12上，该过程会对支承料带1的垂直位置起到限制和固定作用，此时下限位块12的上表面与下电极13的上表面保持平齐。为了避免焊接过程中对焊接电流产生分流作用，上导向块3和下限位块12需使用绝缘材料制成。被上导向块3压紧的支承料带1的上表面需要与焊头框架7内部的触点传输料道15的下表面保持平齐。如果支承料带1的上表面与焊头框架7内部的触点传输料道15的下表面之间未对齐，可以通过调整焊头框架7的高度将两者对齐。在此阶段，上电极2的高度将由H1向下移动至H2位置，使得上电极2下部焊接位置处U形的限位槽17的上平面与辅助料道14上平面高度一致。通过以上操作，在冲切后的触点16到支承料带1上对应的焊接位置之间建立了一条封闭的传输通道，这个传输通道包括了触点传输料道15，位于触点传输料道15前方的辅助料道14以及在辅助料道14前方由上电极2下部的限位槽17和支承料带1上表面之间形成的辅助定位槽。由触点传输料道15、辅助料道14和上电极辅助定位槽的组成的传输通道尺寸略大于电触头料带8的截面尺寸，使得从电触头料带8前端冲切下来的单个触点16在从冲切位置到焊接触位置转移的过程中，既可以在触点传输通道15中被顺畅地推移，又可被定位和导向，使触点16在传输过程中不会发生跌落、偏移或翻转。

第四阶段，该电触头组件自动焊接机头的触点前推到达焊接位置的过程如图4所示。送料辊9向前转动，驱动夹持在送料辊9与压辊6之间的电触头料带8向前运动，推动位于电触头料带8前端的触点16在已建立的触点传输通道15内向前运动，将触点16推送到位于上电极2和支承料带1之间的焊接位置上，在此过程中，电触头料带8向前方运动的距离为L2。

第五阶段，该电触头组件自动焊接机头的触点焊接，电触头料带8回退到初始位置的过程如图5所示。送料辊9向后转动，拖动夹持在送料辊9与压辊6之间的电触头料带8回退，电触头料带8的回退距离为L3，此时电触头料带8位于切刀4刃口前方的长度正好等于单个触点16的长度L1，即L2=L3+L1。随后上电极2向下运动，在触点16上施加焊接压力，将触点16压紧到支承料带1对应的焊接位置上。此时，上电极2的下表面到支承料带1的高度为H3。随后上电极2和下电极13之间通电，将触点16焊接到支承料带1对应的焊接位置上。在触点16的焊接工作完成时，压紧焊接触点16的上电极2的高度位置会略有下降，此时需保证上电极2的下表面不能和支承料带1相接触。在触点16通电焊接时，上导向块3向上微移，打开夹紧的支承料带1。触点16焊接完成后，上电极2上移至初始高度H1，随后支承料带1前移到下一下焊接位置，该电触头组件自动焊接机头恢复到如图1所示的初始状态，完成一个触点焊接操作循环。

图6为本发明中使用的上电极2的一种具体实施例。在上电极2的下端面开有一个U形的凹槽形成所述限位槽17。限位槽17的深度H4略低于电触头料带8的厚度H0，并且在焊接过程中上电极2的下表面不会接触到支承料带1的上表面。上电极2下端面开有U形的导向与限位槽17是本发明上电极2的基本特征，其具体结构可以是整体式，组合式或多工位的转盘结构，且此限位槽17前端的定位结构可以是挡块、挡针或其它限位方式。

作为本发明的进一步的实施方式，在触点16的焊接位置贴近支承料带1边缘情况下，这种自动焊接机头可以不使用由上导向块3压在支承料带1上形成的辅助料道14，而是只依靠触点传输料道15与上电极2下方起导向与定位作用的限位槽17就可以实现将触点16从切断位置传输到焊接位置的导向和定位功能。在触点16的传输过程中需压紧支承料带1，便支承料带1上平面的位置保持稳定不变，且与触点传输料道15的下平面对齐。

作为本发明的进一步的实施方式，为了驱动电触头料带8前进和回退，触头料带驱动机构100使用的驱动方法包括由送料辊9与压辊6组成的辊轮送料器，由伺服电机通过丝杆驱动的夹式送料器，以及由伺服电机通过凸轮和杠杆机构驱动的机械送料器。无论使用哪种送料器，其最终实现的功能是一致的，即每次的送料过程中电触头料带8前进的距离L2会略大于回退的距离L3，两者之间相差一个触点的长度L1，也就是L2=L3+L1。

作为本发明的进一步的优选实施方式，该电触头组件自动焊接机头可以倒装使用，图7为本发明的电触头组件自动焊接机头倒装使用的示意图。电触头组件自动焊接机头倒装后可以将触点16焊接到支承料带1的下表面上。使用倒装的电触头组件自动焊接机头在支承料带1下表面焊接触点16时，只是相当于原自动焊接机头的布局相对于支承料带1中心平面做了一个180°倒转，而自动焊接机头本身的结构无需进行任何变更。在本发明中，使用同一结构的电触头组件自动焊接机头既可以将触点16焊接到支承料带1上方，也可以将触点16焊接到支承料带1下方，这种切换只需调整焊接头的安装方式而无需对焊接头的具体结构进行变更，表明本发明具有优异的通用性。因此，使用本发明的电触头组件自动焊接机头可以方便地实现双面触点电触头组件的在线焊接。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电触头组件自动焊接机头，其特征在于，包括：

焊头框架；

触头料带驱动机构，设置于所述焊头框架的一端，用于驱动电触头料带往复运动；

触点冲切机构，设置于所述触头料带驱动机构的输出端，用于将电触头料带前端切断得到触点，所述触点冲切机构的输出端设置有触点传输料道；

焊接机构，设置于所述触点冲切机构的另一端，用于将所述触点冲切机构切断的触点焊接到支承料带上。

2.如权利要求1所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述触头料带驱动机构包括送料辊以及与所述送料辊配合的压辊。

3.如权利要求2所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述送料辊上设置有位移传感器，用于实时测量电触头料带的往复传输长度。

4.如权利要求1所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述触点冲切机构包括垫块、设置于所述垫块底部的复位弹簧以及设置于所述垫块顶部的切刀。

5.如权利要求1所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述焊头框架中设置有焊头料道镶块，所述焊头料道镶块和所述焊头框架之间形成触点传输料道。

6.如权利要求5所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述焊头料道镶块的外端设置有上导向块，所述焊头框架的外端设置有与所述上导向块对应的下限位块，所述上导向块和所述下限位块之间形成与所述触点传输料道相连的辅助料道。

7.如权利要求6所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述焊接机构位于所述辅助料道远离所述触点传输料道的一端，所述焊接机构包括设置于所述下限位块外侧的下电极以及设置于所述上导向块外侧的上电极，所述上电极的底部设置有限位槽。

8.如权利要求7所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述限位槽的深度小于电触头料带的厚度。

9.如权利要求7所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述限位槽呈U型，所述限位槽在长度方向自靠近所述下限位块的一端延伸至所述上电极的中部。

10.如权利要求1所述的电触头组件自动焊接机头，其特征在于：所述焊头框架为升降可调式焊头框架，用于调节所述触点传输料道的高度。

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