CN116135394A - 一种自动线束超声波焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动线束超声波焊接设备，涉及超声波焊接技术领域，包括第一传送带、第二传送带、传送板、绞合组件以及超声波焊机，其中，第一传送带和第二传送带为间隔分布，且共同传送传送板，传送板的中部转动连接有阻尼套筒，用于套接线束；绞合组件被配置为对称设置的两个，绞合组件能够向上驱动线束；当线束向上移动后，由外部机械爪抓送端子且使得端子与线束内的导体接触，以便超声波焊机的焊接；本发明整体焊接过程自动化程度高，焊接效果好，不会产生因线束内的导体外放而导致的焊接不牢的问题，同时通过驱动柔性带进行周向移动，并配合线束的转动能够很好的实现对于线束内的导体的绞合。

Description

一种自动线束超声波焊接设备

技术领域

本发明涉及超声波焊接技术领域，具体是一种自动线束超声波焊接设备。

背景技术

超声波焊接是将超声波能量转化为热能，通过将压力施加在两个部件上，将它们焊接在一起的一种方法。该方法的基本原理是将高频振动通过焊头传递到焊件上，使接触表面产生快速的振动和摩擦，摩擦产生的高温和高压使材料塑化并形成焊缝。通过控制焊接时间、压力和温度等参数，可以实现精确控制焊接过程，使焊后的部件具有良好的质量和强度。

利用超声波焊接技术可以很好的应用于对于线束的焊接固定，线束是广泛使用的一种元件，主要用于实现电子产品中的电气连接。传统的线束超声波焊接工艺中，常常需要人工配合来完成线束的上料、整理、焊接等多个环节，工序繁琐，效率低下，且易出现错误，降低了产品的质量和生产效率。

因此，有必要提供一种自动线束超声波焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动线束超声波焊接设备，包括第一传送带、第二传送带、传送板、绞合组件以及超声波焊机，其中，所述第一传送带和第二传送带为间隔分布，且共同传送所述传送板，所述传送板的中部转动连接有阻尼套筒，用于套接线束；

所述绞合组件被配置为对称设置的两个，所述绞合组件能够向上驱动所述线束；

当所述线束向上移动后，由外部机械爪抓送端子且使得端子与线束内的导体接触，以便所述超声波焊机的焊接。

进一步，作为优选，所述绞合组件采用横臂与立臂相连，所述立臂与丝杠机构的输出端相连，所述丝杠机构的输出端能够沿线束的径向进行移动。

进一步，作为优选，所述横臂被分隔为两个臂体，两个臂体之间采用弹性橡胶相连。

进一步，作为优选，所述绞合组件包括安装座、辊轮、柔性带以及驱动轮，其中，所述安装座与横臂相连，所述安装座上转动设置有两个呈对称设置的辊轮，两个辊轮之间传动连接有柔性带，所述安装座上还转动设置有具有动力的驱动轮，所述驱动轮采用链条与被动轮传动相连，所述被动轮与辊轮同轴相连。

进一步，作为优选，所述安装座上还固定有轴体，所述轴体采用复位环垫与横臂相连，所述轴体上还固定有偏转轮，所述偏转轮的上部与齿条啮合。

进一步，作为优选，所述柔性带包括带体，以及固定于带体表面的柔性囊体；当所述安装座处于竖直状态时，所述柔性带的最底部能够与线束的保护层部分接触；

当横臂驱动所述安装座朝向线束方向移动时，所述安装座随之偏转，且使得所述柔性带的底部能够与线束中裸露的导体部分的底部接触。

进一步，作为优选，当所述安装座偏转后，所述复位环垫能够驱动所述安装座在3-5秒内复原。

进一步，作为优选，所述安装座中还弹性连接有多个基座，所述基座上转动连接有自适应轮，所述自适应轮用于与靠近线束一侧的柔性带相接触。

进一步，作为优选，所述丝杠机构的一侧还设置有摩擦轮，所述摩擦轮由电机驱动且能够与阻尼套筒接触。

进一步，作为优选，所述第一传送带和第二传送带的结构相同，所述第二传送带包括由多个首尾相连的承载板所构成的驱动带，所述驱动带由两个轮体所支撑驱动，相邻两个承载板之间采用铰接头进行铰接，所述承载板上开设有定位槽，所述承载板上固定有吸附环，所述传送板上固定有对应于定位槽的定位条。

与现有技术相比，本发明提供了一种自动线束超声波焊接设备，具备以下有益效果：

本发明实施例中，第一传送带和第二传送带为间隔分布，用于共同传送传送板，而传送板的中部转动连接有阻尼套筒，用于套接线束；当线束达到指定位置时，由绞合组件进行绞合和进给；当所述线束向上移动后，由外部机械爪抓送端子且使得端子与线束内的导体接触，以便超声波焊机的焊接，整体焊接过程自动化程度高，且焊接效果好，不会产生因线束内的导体外放而导致的焊接不牢的问题。

本发明实施例中，当驱动安装座朝向线束方向移动时，安装座随之偏转，且使得所述柔性带的底部能够与线束中裸露的导体部分的底部接触，之后通过驱动柔性带进行周向移动，同时配合线束的转动能够很好的实现对于线束内的导体绞合；另外，当安装座恢复至竖直状态时，柔性带的最底部能够与线束的保护层部分接触；因此，在安装座复原后可以继续驱动柔性带进行周向移动，进而实现对于线束的向上提升，便于后续的焊接。

附图说明

图1为一种自动线束超声波焊接设备的结构示意图；

图2为一种自动线束超声波焊接设备中绞合组件的结构示意图；

图3为一种自动线束超声波焊接设备中第二传送带的结构示意图；

图4a为绞合组件实施时的初始状态示意图；

图4b为横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动后的状态示意图一；

图4c为横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动后的状态示意图二；

图5为一种自动线束超声波焊接设备中第一传送带和第二传送带传输传送板的示意图；

图中：1、第一传送带；2、第二传送带；3、传送板；4、阻尼套筒；5、丝杠机构；6、立臂；7、横臂；8、绞合组件；9、偏转轮；10、齿条；11、摩擦轮；12、超声波焊机；13、模具；14、底座；81、安装座；82、辊轮；83、自适应轮；84、柔性带；85、驱动轮；86、轴体；87、复位环垫；88、被动轮；21、承载板；22、定位槽；23、吸附环；24、铰接头。

具体实施方式

请参照图1~图5，本发明实施例中，提供了一种自动线束超声波焊接设备，包括第一传送带1、第二传送带2、传送板3、绞合组件8以及超声波焊机12，其中，所述第一传送带1和第二传送带2为间隔分布，且共同传送所述传送板3，也就是说，第一传送带1和第二传送带2之间具有间隙，以便在间隙中容置线束；具体的，所述传送板3的中部转动连接有阻尼套筒4，用于套接线束；所述阻尼套筒4为筒体结构，筒体结构的内壁粘附有阻尼环；当将线束插入阻尼环中，阻尼环所提供的阻尼能够阻碍线束自然下滑，但是在外力作用下仍能够驱动线束进行上下滑动。

所述绞合组件8被配置为对称设置的两个，所述绞合组件8能够向上驱动所述线束；

当所述线束向上移动后，由外部机械爪抓送端子且使得端子与线束内的导体接触，以便所述超声波焊机12的焊接，焊接时，由模具13来容置线束内的导体以及端子，整体焊接过程自动化程度高，且焊接效果好，不会产生因线束内的导体外放而导致的焊接不牢的问题。

当然端子也可由外部传送设备进行传送，在此不再赘述。

本实施例中，所述绞合组件8采用横臂7与立臂6相连，所述立臂6与丝杠机构5的输出端相连，所述丝杠机构5的输出端能够沿线束的径向进行移动。丝杠机构由丝杠和螺母两部分组成，丝杠和螺母都具有螺纹结构。电机带动丝杠旋转时，螺母会沿着丝杠线性移动，从而达到传递机械运动的效果。

作为较佳的实施例，所述横臂7被分隔为两个臂体，两个臂体之间采用弹性橡胶相连。

本实施例中，如图2，所述绞合组件8包括安装座81、辊轮82、柔性带84以及驱动轮85，其中，所述安装座81与横臂7相连，所述安装座81上转动设置有两个呈对称设置的辊轮82，两个辊轮82之间传动连接有柔性带84，所述安装座81上还转动设置有具有动力的驱动轮85，所述驱动轮85采用链条与被动轮88传动相连，所述被动轮88与辊轮82同轴相连。

在实施时，当驱动轮85转动时，被动轮88则随之转动，进而驱动相应的辊轮82转动，进而带动柔性带84进行周向移动，在其周向移动过程中能够实现对线束内的导体的绞合或提升；

实际上，所述丝杠机构5的一侧还设置有摩擦轮11，所述摩擦轮11由电机驱动且能够与阻尼套筒4接触。所述第一传送带1、第二传送带2、驱动摩擦轮11的电机、丝杠机构5均设置于底座14上，由底座14为其提供支撑安装，而底座放置于地面即可；

需要注意的是，摩擦传动机构靠接触面间的摩擦力传递运动和动力。这种机构的优点是结构简单、制造容易、运转平稳、过载可以打滑（可防止设备中重要零部件的损坏），以及能无级改变传动比，因而有较大的应用范围；常用摩擦传动机构的结构形式主要有圆柱平摩擦、圆柱槽摩擦、圆锥摩擦、滚轮圆盘摩擦、滚轮圆锥摩擦等类型；

而本实施例中，正是由于摩擦轮能够与阻尼套筒接触，因此二者之间可构成摩擦传动，因此能够直接带动阻尼套筒旋转；

摩擦传动是摩擦副通过接触面间的摩擦力传递运动和动力的；

因此摩擦轮与阻尼套筒之间实际构成摩擦传动机构，二者之间可进行摩擦传动；

在利用柔性带84对线束内的导体进行绞合的过程中，还可利用摩擦轮11驱动线束进行旋转，从而提高了对其绞合的效果。

作为较佳的实施例，如图3，所述安装座81上还固定有轴体86，所述轴体86采用复位环垫87与横臂7相连，所述轴体86上还固定有偏转轮9，所述偏转轮9的上部与齿条10啮合。

复位环垫可以是一种慢回弹材质；

所谓慢回弹是指材料具有缓慢变形的能力，外力使其变形后，会缓慢地恢复原先形状。即材料具有一种兼具黏性和弹性的特性，吸收冲击动能，并能反复使用且不至于永久变形。

因为明显具有慢回弹性能的材料，以聚氨酯慢回弹海绵（记忆海绵Memory Foam）为代表，所以慢回弹常特指记忆海绵；

复位环垫整体为一环形结构，环形结构具有内表面和外表面，其中，内表面与轴体86相连，外表面于横臂7相连，当轴体86转动时，内表面相对于外表面产生形变，形变后能够在一定时间内复原。

齿条10为固定设置，具体的，齿条10固定于底座14上；齿条10与偏转轮9啮合配合，当横臂7驱动所述安装座81进行水平移动时，所述安装座81会随偏转轮9的转动而偏转。

所述柔性带84包括带体，以及固定于带体表面的柔性囊体；当所述安装座81处于竖直状态时，所述柔性带84的最底部能够与线束的保护层部分接触；

当横臂7驱动所述安装座81朝向线束方向移动时，所述安装座81随之偏转，且使得所述柔性带84的底部能够与线束中裸露的导体部分的底部接触，之后通过驱动柔性带84进行周向移动能够很好的实现对于线束内的导体的绞合。

另外，当所述安装座81偏转后，所述复位环垫87能够驱动所述安装座81在3-5秒内复原，而当所述安装座81处于竖直状态时，所述柔性带84的最底部能够与线束的保护层部分接触；因此，在安装座复原后可以继续驱动柔性带84进行周向移动，进而实现对于线束的向上提升；

需要特别注意的是，当安装座81进行偏转时，其为逆时针转动，安装座81底部部分的偏转动作可分解为：向右移动和向上移动，由于柔性带安装于所述安装座81上，因此安装座81底部部分所对应的柔性带部分随之移动，其中向右移动能够使得柔性带84更贴近线束内的导体部分，其中向上移动能够使得柔性带84更贴近线束中裸露的导体部分的底部，并且倾斜状的柔性带更容易适配线束内的导体部分，以便对其进行绞合，在利用柔性带84对线束内的导体进行绞合过程中，还可利用摩擦轮11驱动线束进行旋转，从而提高了对绞合的效果。

更具体的讲，图4a中的绞合组件为初始状态，初始状态下，偏转轮和齿条刚好啮合，可以参照附图2；

图4b为横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动后的状态示意图一，具体而言，图4b为横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动后，绞合组件即刻状态示意图；

在横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动过程中，安装座81会随偏转轮9的转动而偏转，因此，图4b中的安装座81不仅朝向线束方向移动，而且还进行偏转，当安装座81进行偏转时，其为逆时针转动，安装座81底部部分的偏转动作可分解为：向右移动和向上移动，由于柔性带安装于所述安装座81上，因此安装座81底部部分所对应的柔性带部分随之移动，

其中向右移动能够使得柔性带84更贴近线束内的导体部分，其中向上移动能够使得柔性带84更贴近线束中裸露的导体部分的底部，并且倾斜状的柔性带更容易适配线束内的导体部分，以便对其进行绞合，在绞合过程中，柔性带在辊轮82的驱动下进行周向移动，此时线束还会向上移动，

图4c为横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动后的状态示意图二，具体而言，图4c为横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动3-5秒后，绞合组件的状态示意图，绞合组件从偏转状态恢复至竖直状态，更具体的讲，横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动后，偏转轮与齿条呈非啮合状态，此时，复位环垫87能够驱动所述安装座81进行复原，使其通过偏转恢复至竖直状态，在此过程中，其为顺时针转动，安装座81底部部分的偏转动作可分解为：向左移动和向下移动，由于柔性带安装于所述安装座81上，因此安装座81底部部分所对应的柔性带部分随之移动；

虽然安装座81底部部分的偏转动作的分解动作之一为向左移动，但是这并不影响对于线束的向上驱动，原因在于：

在图4b中，倾斜状的柔性带更容易适配线束内的导体部分，以便对其进行绞合，在绞合过程中，柔性带在辊轮82的驱动下进行周向移动，此时线束还会向上移动；

另外，线束是包括两个部分，保护层以及导体部分，保护层的外径是大于导体部分的外径，因此虽然安装座81底部部分的偏转动作的分解动作之一为向左移动，但是这也为安装座81上的柔性带部分更好的接触线束的保护层提供了基础；

至于如何驱动绞合组件恢复至初始状态，以下则进一步阐述：

当绞合组件呈现图4c所示的状态，并且第一传送带和第二传送带将绞合组件下方的线束移走之后，横臂驱动绞合组件远离线束方向移动，此时偏转轮与齿条啮合，齿条会驱动偏转轮进行偏转，但是由于绞合组件下方并不存在线束，因此并不会对线束产生影响，继续保持绞合组件的水平移动状态，直至偏转轮与齿条呈非啮合状态，此时，复位环垫87能够驱动所述安装座81进行复原，使其通过偏转恢复至竖直状态，之后横臂驱动绞合组件朝向线束方向移动，并使得绞合组件呈现如图4a所示状态，以便进行下一次绞合处理。

作为较佳的实施例，所述安装座81中还弹性连接有多个基座，所述基座上转动连接有自适应轮83，所述自适应轮83用于与靠近线束一侧的柔性带相接触。

本实施例中，所述第一传送带1和第二传送带2的结构相同，所述第二传送带2包括由多个首尾相连的承载板21所构成的驱动带，所述驱动带由两个轮体所支撑驱动，相邻两个承载板21之间采用铰接头24进行铰接，所述承载板21上开设有定位槽22，所述承载板21上固定有吸附环23，所述传送板3上固定有对应于定位槽22的定位条。因此，传送板3可拆卸的定位于承载板21上，便于实现对于线束的上下料以及定位。

在实施时，第一传送带1或第二传送带2的一侧设置有供料架，第一传送带1或第二传送带2的另一侧设置有收料架，供料架上预置有传送板3，传送板3上的阻尼套筒4中预置有待焊接的线束；

供料架一侧的操作人员将供料架上的传送板3逐一间隔送至第一传送带1和第二传送带2上，并由第一传送带1和第二传送带2共同承载并传送所述传送板3，当第一传送带1和第二传送带2上的传送板3位于绞合组件8的下方时，第一传送带1和第二传送带2停止传送；

绞合组件8则对该线束进行绞合，之后向上驱动所述线束；当所述线束向上移动后，由外部机械爪抓送端子且使得端子与线束内的导体接触，以便所述超声波焊机12的焊接，焊接时，由模具13来容置线束内的导体以及端子；

焊接完成后，第一传送带1和第二传送带2继续传送；

而收料架一侧的操作人员则将第一传送带1和第二传送带2上已经焊接后的线束所对应的传送板3抓取下来并放至收料架上。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动线束超声波焊接设备，其特征在于：包括第一传送带（1）、第二传送带（2）、传送板（3）、绞合组件（8）以及超声波焊机（12），其中，所述第一传送带（1）和第二传送带（2）为间隔分布，且共同传送所述传送板（3），所述传送板（3）的中部转动连接有阻尼套筒（4），用于套接线束；

所述绞合组件（8）被配置为对称设置的两个，所述绞合组件（8）能够向上驱动所述线束；

当所述线束向上移动后，由外部机械爪抓送端子且使得端子与线束内的导体接触，以便所述超声波焊机（12）的焊接；

所述绞合组件（8）采用横臂（7）与立臂（6）相连，所述立臂（6）与丝杠机构（5）的输出端相连，所述丝杠机构（5）的输出端能够沿线束的径向进行移动；

所述绞合组件（8）包括安装座（81）、辊轮（82）、柔性带（84）以及驱动轮（85），其中，所述安装座（81）与横臂（7）相连，所述安装座（81）上转动设置有两个呈对称设置的辊轮（82），两个辊轮（82）之间传动连接有柔性带（84），所述安装座（81）上还转动设置有具有动力的驱动轮（85），所述驱动轮（85）采用链条与被动轮（88）传动相连，所述被动轮（88）与辊轮（82）同轴相连；

所述安装座（81）上还固定有轴体（86），所述轴体（86）采用复位环垫（87）与横臂（7）相连，所述轴体（86）上还固定有偏转轮（9），所述偏转轮（9）的上部与齿条（10）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种自动线束超声波焊接设备，其特征在于：所述横臂（7）被分隔为两个臂体，两个臂体之间采用弹性橡胶相连。

3.根据权利要求1所述的一种自动线束超声波焊接设备，其特征在于：所述柔性带（84）包括带体，以及固定于带体表面的柔性囊体；当所述安装座（81）处于竖直状态时，所述柔性带（84）的最底部能够与线束的保护层部分接触；

当横臂（7）驱动所述安装座（81）朝向线束方向移动时，所述安装座（81）随之偏转，且使得所述柔性带（84）的底部能够与线束中裸露的导体部分的底部接触。

4.根据权利要求3所述的一种自动线束超声波焊接设备，其特征在于：当所述安装座（81）偏转后，所述复位环垫（87）能够驱动所述安装座（81）在3-5秒内复原。

5.根据权利要求1所述的一种自动线束超声波焊接设备，其特征在于：所述安装座（81）中还弹性连接有多个基座，所述基座上转动连接有自适应轮（83），所述自适应轮（83）用于与靠近线束一侧的柔性带相接触。

6.根据权利要求1所述的一种自动线束超声波焊接设备，其特征在于：所述丝杠机构（5）的一侧还设置有摩擦轮（11），所述摩擦轮（11）由电机驱动且能够与阻尼套筒（4）接触。

7.根据权利要求1所述的一种自动线束超声波焊接设备，其特征在于：所述第一传送带（1）和第二传送带（2）的结构相同，所述第二传送带（2）包括由多个首尾相连的承载板（21）所构成的驱动带，所述驱动带由两个轮体所支撑驱动，相邻两个承载板（21）之间采用铰接头（24）进行铰接，所述承载板（21）上开设有定位槽（22），所述承载板（21）上固定有吸附环（23），所述传送板（3）上固定有对应于定位槽（22）的定位条。

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