CN117086463B - 端子超声波焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端子超声波焊接设备，包括超声波焊接机，超声波焊接机包括焊接平台、焊接头，焊接平台上设置有一对无输送动力的焊接支撑轨道，焊接支撑轨道两端设置有与其相接的载具上料皮带输送线、载具下料皮带输送线；载具上料皮带输送线的一对输送皮带之间设置有沿着载具上料皮带输送线、在靠近或远离焊接平台的入料端方向来回移动的端子治具盘；焊接平台入料端设置有端子下压平移机构，端子下压平移机构顶部设置有供焊接头穿过的镂空；焊接平台上固定有产品下压定位机构，定位载具盘内的产品；焊接平台上设置有阻挡拉料机构，定位载具盘，并将载具盘拉至载具下料皮带输送线上。本发明能适用于流水线的端子焊接作业，提高工作效率。

Description

端子超声波焊接设备

技术领域

本发明涉及端子的焊接领域，尤其涉及一种端子超声波焊接设备。

背景技术

目前，对于IGBT的焊接采用超声波焊接，如2022.03.25公开、公开号为CN114226947A的一种端子超声波焊接装置及焊接方法，该发明专利的端子超声波焊接装置包括焊接模块、夹具模块和搬运模块；焊接模块包括焊接头、施力单元、超声波单元和吸附单元；夹具模块包括衬板限位单元和端子定位单元，衬板限位单元用于限位或释放衬板件，端子定位单元开设有多个用于放置端子件的载具收纳孔；搬运模块用于驱动焊接头在端子定位单元与衬板限位单元之间运动。由于该焊接作业是在夹具模块上完成的，夹具模块固连于支撑平台，在焊接时，需要将载具盘逐一放置在夹具模块上，等待焊接作业，待焊接好后，再逐一将焊接好的产品取下，等待下一个产品焊接，这种操作方式无法在流水线体上直接进行作业，无法嵌入已有的焊接设备，影响焊接效率。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种能在流水线体上直接进行焊接作业、嵌入现有的焊接设备、提高焊接的工作效率的端子超声波焊接设备。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种端子超声波焊接设备，包括超声波焊接机，所述超声波焊接机包括焊接平台、焊接头，所述焊接平台上设置有一对无输送动力的焊接支撑轨道，所述焊接支撑轨道两端设置有与其相接的载具上料皮带输送线、载具下料皮带输送线，所述载具上料皮带输送线用以将载具盘输送至焊接支撑轨道；所述载具上料皮带输送线包括一对输送皮带，所述载具上料皮带输送线的一对输送皮带之间设置有低于载具上料皮带输送线的端子治具盘，所述端子治具盘通过端子盘电缸的驱动，能沿着所述载具上料皮带输送线在靠近或远离焊接平台的入料端方向来回移动；所述焊接平台的入料端设置有端子下压平移机构，用以吸取端子治具盘上的端子并压向焊接支撑轨道上的载具盘内的产品，所述端子下压平移机构顶部设置有镂空，所述焊接头能穿过镂空并将端子与产品焊接；所述焊接平台上固定有产品下压定位机构，用以定位所述焊接支撑轨道上的载具盘内的产品；所述焊接平台上设置有阻挡拉料机构，用以定位所述焊接支撑轨道上的载具盘并将焊接支撑轨道上的载具盘拉至载具下料皮带输送线上。

优选地，所述端子下压平移机构包括滑动设置的支撑框、驱动支撑框平移的平移电缸、低于支撑框的支撑板，所述支撑框的两端固定设置有驱动支撑板升降的支撑板气缸，所述支撑框顶部为敞开结构，所述镂空设置在支撑板上，所述镂空四周的支撑板下端面设置有多个抽真空吸嘴，所述抽真空吸嘴延伸至镂空的正下方，所述抽真空吸嘴用以吸附端子的中部，所述端子的两个待焊接端部伸出抽真空吸嘴。通过支撑框的滑动，能实现抽真空吸嘴在端子治具盘的上方与焊接支撑轨道的上方来回移动；通过支撑板气缸的驱动，能实现抽真空吸嘴从端子治具盘吸取端子、并且能将吸附的端子压向焊接支撑轨道上的载具盘内的产品；通过将支撑框顶部设置为敞开结构、镂空设置在支撑板上、并将抽真空吸嘴设置在位于镂空的正下方的设计，用以保证抽真空吸嘴在带动端子压向产品时，给焊接头的下降提供让位空间，且结构紧凑。

优选地，所述抽真空吸嘴的端面设置有与端子中部形状匹配的仿形结构，所述抽真空吸嘴与端子接触的端面设置有垫片槽，所述垫片槽内安装有高于垫片槽的柔性垫片，所述垫片槽上开设有扩孔，所述柔性垫片上设置有与扩孔匹配的通孔，所述扩孔连通抽真空用的抽真空孔，所述扩孔的横截面面积大于抽真空孔的横截面面积。仿形结构的设置，给端子提供定位作用，使其更好的吸附端子；柔性垫片的设置，保证了抽真空吸嘴能吸附住端子；扩孔的设置，增加了抽真空吸嘴对端子的吸附力。

优选地，所述产品下压定位机构包括两块位于焊接支撑轨道上方的压板，每块所述压板由载具气缸驱动升降，所述产品的两侧具有多个安装孔，每块所述压板的下端面设置有能分别插入安装孔的定位杆；所述支撑框通过平移电缸的驱动，能移动至完全覆盖产品下压定位机构。利用产品上的安装孔特征，在压板上增加定位杆，以实现对产品的定位。

优选地，还包括端子上料机，所述端子上料机包括:位于载具上料皮带输送线一侧的上料治具板，所述上料治具板上摆放有多个端子；所述上料治具板与端子治具盘之间设置有呈上下分布设置的两轴伺服机械手、相机组件，所述两轴伺服机械手上设置有多个夹爪，每个所述夹爪均由一个夹爪气缸驱动升降，所述两轴伺服机械手采用两个伺服电机作为驱动源，多个所述夹爪同时夹取多个端子并由两轴伺服机械手驱动至相机组件上方拍照定位，分别计算每个端子是否存在偏移位置，若存在偏移，通过两个所述伺服电机将被夹取的多个端子逐一补偿位置后，摆放至端子治具盘。利用相机组件拍摄夹取的多个夹爪的位置，每个夹爪独立控制，逐一摆放，一旦某一个夹爪夹取的端子位置不精确，可以通过伺服电机调整，进行位置补偿后，再放置该端子，以保证端子被放置在端子治具盘上的位置的精准性。

优选地，所述阻挡拉料机构包括：滑板，滑动设置在一对所述焊接支撑轨道的内侧；拉料气缸，固定在所述焊接平台上，驱动所述滑板在焊接支撑轨道的下料端、载具下料皮带输送线的入料端之间来回移动；多个阻挡气缸，固定在所述滑板上，多个所述阻挡气缸伸缩轴均朝上，部分连接挡块，其余连接拉料板，所述载具盘上设置有拉料孔，所述拉料板通过阻挡气缸驱动升降，能插入或脱离拉料孔，所述挡块通过阻挡气缸驱动升降，能阻挡或脱离焊接支撑轨道上的载具盘前进方向的侧端面。

优选地，所述载具下料皮带输送线一侧设置有真空除尘机构；所述载具下料皮带输送线包括一对输送皮带，所述载具下料皮带输送线的一对输送皮带之间设置有低于载具下料皮带输送线的升降阻挡机构，所述升降阻挡机构用以顶起载具下料皮带输送线上运行的载具盘；所述真空除尘机构与升降阻挡机构之间设置有三轴下料机械手，用以将被顶起的所述载具盘内的产品夹取至真空除尘机构除尘，并能将除尘后的所述产品夹取至载具下料皮带输送线上的被顶起的载具盘内。真空除尘机构用以除去在加工过程中、载具盘运输过程中，产品沾染的灰尘；除灰时，需要将载具盘整体抬起，使其脱离载具下料皮带输送线，处于静止状态，三轴下料机械手能精准的将产品从被顶起的载具盘内取出，或是将除尘后的产品取至被顶起的载具盘内。

优选地，所述真空除尘机构包括：除尘箱，所述除尘箱上端面设置有开口，所述除尘箱连接有用以抽真空的抽真空泵、用以向除尘箱内吹压缩空气的压缩机；产品吸盘治具，位于所述除尘箱与载具下料皮带输送线之间，所述产品吸盘治具由翻转电机驱动，能从朝上状态翻转至朝下状态，当所述产品吸盘治具呈朝下状态时，所述产品吸盘治具密封扣合所述开口；所述三轴下料机械手上设置有两个用以上料、下料的产品气动夹爪。产品治具盘用以接收三轴下料机械手移栽的产品，并通过翻转电机的驱动带动产品治具盘翻转，即可扣合在除尘箱的开口上，压缩空气管用以向除尘箱内的产品吹气，将产品上的杂质、灰尘吹走，抽真空泵用以将除尘箱内的被吹落的杂质、灰尘抽出除尘箱，对抽出的杂质进行收集。

优选地，所述升降阻挡机构包括位于载具下料皮带输送线的一对输送皮带之间的顶升板，所述顶升板通过顶升气缸驱动，在高于或低于所述载具下料皮带输送线的状态来回切换；所述顶升板的上端面设置有多个载具盘定位柱，所述载具盘上开设有供载具盘定位柱插入的插孔；所述顶升板的上方设置有多块限位板，所述限位板固定在载具下料皮带输送线的机架上，每块所述限位板的下端面设置有缓冲垫。通过载具盘定位柱与插孔的配合，给顶升板上的载具盘进行定位，以提高三轴下料机械手抓取的精确度；通过缓冲垫的设置，保护了载具盘。

优选地，所述载具上料皮带输送线的入料端设置有载盘上料机；所述载具下料皮带输送线的下料端设置有载盘下料机；所述载盘上料机、载盘下料机均包括：料框，所述料框上设有多个水平贯穿料框的插槽；驱动所述料框移动的两轴驱动模组，多个所述插槽能逐一与载具上料皮带输送线或载具下料皮带输送线相接；推料气缸，用以逐一将多个所述插槽内的载具盘推向载具上料皮带输送线的入料端，或是逐一将所述载具下料皮带输送线下料端的载具盘逐一推向多个插槽。

本发明端子超声波焊接设备的有益效果是：焊接支撑轨道为无输送动力结构，作为载具盘的支撑座，将焊接支撑轨道的两端分别对接有传输动力的载具上料皮带输送线、载具下料皮带输送线，实现对载具盘的上、下料；并在载具上料皮带输送线内安装低于载具上料皮带输送线的端子治具盘，端子治具盘用以供端子物料，采用高低位的错位设置，使得端子的供料和载具盘的供料能共线，嵌入式设计，结构紧凑；载具盘由载具上料皮带输送线直接供向焊接支撑轨道，并由阻挡拉料机构阻挡定位，产品下压定位机构对载具盘内的产品进行定位，通过双重定位以实现焊接的精准；端子治具盘被供往焊接支撑轨道的前一个工位，通过端子下压平移机构实现将端子治具盘上的端子抓取至在焊接支撑轨道上的被定位的载具盘内的产品上；通过在端子下压平移机构顶部设的镂空，使得焊接头能穿过镂空，将端子和产品进行焊接，在焊接过程，端子下压平移机构持续将端子压向产品，且不松开端子，以保证在焊接过程中的精准度；利用阻挡拉料机构将载具盘拉至载具下料皮带输送线，实现下料。综上，本申请能直接在流水线体上进行端子、产品的上下料以及焊接作业，嵌入现有的超声波焊接机，提高了焊接效率。

附图说明

图1为本实施例的立体图；

图2为本实施例中焊接平台的立体图；

图3为本实施例中端子下压平移机构第一角度的立体图；

图4为本实施例中端子下压平移机构第二角度的立体图；

图5为本实施例中两组抽真空吸嘴的立体图；

图6为本实施例中产品下压定位机构的立体图；

图7为本实施例中载盘上料机、载具上料皮带输送线、端子上料机配合的立体图；

图8为本实施例中端子上料机与端子治具盘配合的立体图；

图9为本实施例中阻挡拉料机构的立体图；

图10为本实施例中载具盘的立体图；

图11为本实施例中载具下料皮带输送线、真空除尘机构、载盘下料机配合的立体图；

图12为本实施例中载具下料皮带输送线与真空除尘机构配合的立体图；

图13为本实施例中升降阻挡机构的立体图。

100、超声波焊接机；110、焊接平台；120、焊接头；130、焊接支撑轨道；

200、载具盘；210、产品；211、安装孔；220、端子；230、拉料孔；240、插孔；

300a、载具上料皮带输送线；300b、载具下料皮带输送线；310、端子盘电缸；311、端子治具盘；320、升降阻挡机构；321、顶升气缸；322、顶升板；323、限位板；324、缓冲垫；325、载具盘定位柱；330、三轴下料机械手；331、气动夹爪；

400、端子下压平移机构；410、支撑框；411、连杆；420、平移电缸；430、支撑板气缸；440、支撑板；450、镂空；460、抽真空吸嘴；461、垫片槽；462、柔性垫片；463、扩孔；464、抽真空孔；465、通孔；466、凸起；

500、产品下压定位机构；510、载具气缸；520、压板；530、定位杆；

600、阻挡拉料机构；610、滑板；620、拉料气缸；630、阻挡气缸；640、挡块；650、拉料板；

700、端子上料机；710、上料治具板；711、端子放置槽；720、两轴伺服机械手；721、夹爪；722、夹爪气缸；723、伺服电机；730、相机组件；731、相机；732、光源；

800、真空除尘机构；810、除尘箱；811、开口；812、抽真空管；813、压缩空气管安装孔；820、翻转电机；830、产品吸盘治具；

900a、载盘上料机；900b、载盘下料机；910、料框；911、插槽；920、两轴驱动模组；930、推料气缸。

实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅附图1所示，本实施例公开了一种端子超声波焊接设备，包括超声波焊接机100，超声波焊接机100包括焊接平台110、焊接头120，焊接头120位于焊接平台110的上方，焊接头120则由三轴机械模组控制其升降以及在水平方向移动，焊接平台110上设置有一对无输送动力的焊接支撑轨道130。焊接支撑轨道130的两端设置有与其相接的载具上料皮带输送线300a、载具下料皮带输送线300b，载具下料皮带输送线300b的入料端延伸至焊接平台110，载具上料皮带输送线300a、载具下料皮带输送线300b均为有动力的输送轨道，均包括一对输送皮带，载具上料皮带输送线300a用以将载具盘200输送至焊接支撑轨道130，焊接支撑轨道130上的载具盘200则由阻挡拉料机构600拉至载具下料皮带输送线300b上，由载具下料皮带输送线300b用以输送焊接好的载具盘200至下一个工位，实现在流水线体上的上料、焊接、下料作业，减少了中间转运环节，提高作业效率。

如图7、图8所示，载具上料皮带输送线300a的一对输送皮带内设置有端子治具盘311，端子治具盘311低于载具上料皮带输送线300a的输送皮带，端子治具盘311通过端子盘电缸310的驱动，能沿着载具上料皮带输送线300a方向移动，在靠近或远离焊接平台110的入料端（即焊接支撑轨道130的入料端）方向来回移动。当端子治具盘311远离焊接平台110的入料端，处于往端子治具盘311投放端子220的状态；当端子治具盘311被推向靠近焊接平台110的入料端时，端子治具盘311上的端子220处于向载具盘200上料的状态。

端子治具盘311内可放置有多个端子220，如图1、图7、图8所示，载具上料皮带输送线300a一侧设置有端子上料机700，端子上料机700包括位于载具上料皮带输送线300a一侧的上料治具板710，上料治具板710上设置有多个端子放置槽711，每个端子放置槽711上均摆放有一个端子220，上料治具板710与端子治具盘311之间的上方设置有两轴伺服机械手720，上料治具板710与端子治具盘311之间的下方设置有相机组件730，本实施例中的两轴伺服机械手720上设置有四个夹爪721，每个夹爪721均由一个夹爪气缸722驱动升降，两轴伺服机械手720的驱动源采用两个伺服电机723，四个夹爪721用以同时夹取四个端子220，并由两轴伺服机械手720驱动至相机组件730上方拍照定位，分别计算每个夹爪721上的端子220是否存在偏移，若存在偏移，则相机组件730计算偏移位置，并通过两个伺服电机723将被夹取的端子220的位置在水平方向逐一补偿后，再逐一摆放至端子治具盘311上，以提高投放端子220的精度。

如图8所示，相机组件730包括一个相机731、两个光源732，相机731的拍摄方向朝上，两个光源732位于相机731两侧的上方，两侧的光源732倾斜向上分布，用以照亮四个夹爪721。

焊接平台110的入料端设置有端子下压平移机构400，用以抓取被推向焊接平台110入料端的端子治具盘311上的端子220，然后带动端子220向焊接支撑轨道130上的载具盘200方向平移，最后带动端子220压向焊接支撑轨道130上的载具盘200内的产品210，使得端子220与产品210持续抵接，直至焊接作业完成。

如图3所示，端子下压平移机构400的顶部设置有镂空450，以供焊接头120穿过，即焊接头120穿过端子下压平移机构400的顶部，将端子220与产品210进行焊接，待载具盘200内的第一个产品210与所有端子220焊接好后，端子下压平移机构400再复位移动至端子治具盘311上方，再次抓取端子治具盘311上的端子220，移动至载具盘200内的第二个产品210处，焊接头120由三轴机械模组再驱动至第二个产品210上方，对第二个产品210焊接端子220，直至载具盘200上的全部的产品210上均焊接好。

如图2至图4所示，本实施例中的端子下压平移机构400包括滑动设置在焊接平台110上的支撑框410、驱动支撑框410平移的平移电缸420、低于支撑框410的支撑板440，平移电缸420固定在焊接平台110上，支撑框410的两端固定设置有驱动支撑板440升降的支撑板气缸430，支撑框410在平移的同时，支撑板气缸430随之平移，支撑框410顶部为敞开结构，镂空450设置在支撑板440上，镂空450四周的支撑板440下端面设置有四个抽真空吸嘴460，抽真空吸嘴460延伸至镂空450的正下方，每个抽真空吸嘴460用以吸附端子220的中部，端子220的两个待焊接端部伸出抽真空吸嘴460。焊接头120能穿过敞开的支撑框410，并穿过镂空450，最终向每个端子220的两个待焊接端部移动。

如图3所示，支撑框410的顶部由多根连杆411构成，形成敞开结构，并对支撑板440的上升起到了限位作用。

如图5所示，端子220的中部呈拱起状，抽真空吸嘴460的端面设置有与端子220中部形状匹配的仿形结构，该仿形结构由抽真空吸嘴460端面的四个凸起466形成，抽真空吸嘴460与端子220接触的端面设置有垫片槽461，垫片槽461内安装有高于垫片槽461的柔性垫片462，该柔性垫片462可以采用PU、橡胶、硅胶、海绵等其他柔性材质，这样能保证由铜制作的端子220的尺寸即使不是很精准，也能被吸附起来。

垫片槽461上开设有用以增加吸力的扩孔463，相应的，与端子220接触的柔性垫片462上也设置有与扩孔463形状匹配的通孔465，扩孔463连通抽真空用的抽真空孔464，抽真空孔464连接有抽真空泵，其中，扩孔463的横截面面积大于抽真空孔464的横截面面积，通过扩孔463的设置增加了抽真空孔464对端子220的吸力。

在焊接时，需要先对焊接支撑轨道130上的载具盘200、载具盘200内的产品210定位，以保证焊接的精准度。

如图2、图6所示，焊接平台110上固定有产品下压定位机构500，用以定位焊接支撑轨道130上的载具盘200内的产品210。如图6所示，产品下压定位机构500包括位于焊接支撑轨道130两侧的载具气缸510，两组载具气缸510固定设置在焊接平台110上，每组载具气缸510的伸缩杆朝上，均连接有一块压板520，两块压板520位于焊接支撑轨道130上的载具盘200的上方，每块压板520由与其对应的载具气缸510驱动升降，本实施例中，每块压板520均呈耙状，产品210的两侧具有安装孔211，每块压板520的下端面设置有能分别插入安装孔211的定位杆530，用以实现对焊接支撑轨道130上的产品210定位。

如图1所示，本实施例中的产品下压定位机构500低于且窄于端子下压平移机构400的支撑框410，支撑框410通过平移电缸420驱动，能移动至压板520的正上方，通过高度和宽度的错位配合，下压平移机构400能移动至完全覆盖产品下压定位机构500，使得产品下压定位机构500在对产品210进行定位时，端子下压平移机构400也能将端子220压向产品210，以保证焊接头120进行焊接。

如图2、图9所示，焊接平台110上设置有阻挡拉料机构600，位于焊接支撑轨道130的下料端，用以对被驱动至焊接支撑轨道130上的载具盘200进行阻挡定位，在焊接好后，将焊接支撑轨道130上的载具盘200拉至载具下料皮带输送线300b上，由载具下料皮带输送线300b输送至下一个工位。

如图9所示，阻挡拉料机构600包括滑板610、拉料气缸620、三个阻挡气缸630，滑板610滑动设置在焊接平台110上，且位于一对焊接支撑轨道130的内侧；拉料气缸620固定在焊接平台110上，驱动滑板610在焊接支撑轨道130的下料端、载具下料皮带输送线300b的入料端之间来回移动；三个阻挡气缸630均固定设置在滑板610上，三个阻挡气缸630伸缩轴均朝上，两个阻挡气缸630连接有挡块640，其余一个阻挡气缸630的伸缩轴连接有拉料板650。如图10所示，载具盘200上设置有拉料孔230，拉料板650通过阻挡气缸630驱动升降，能上升至插入拉料孔230或下降至脱离拉料孔230，挡块640通过阻挡气缸630驱动升降，能上升至阻挡焊接支撑轨道130上的载具盘200前进方向的侧端面，或是下降至脱离焊接支撑轨道130上的载具盘200前进方向的侧端面。

焊接前，三个阻挡气缸630同时启动，两块挡块640上升至焊接支撑轨道130上的载具盘200前进方向的前侧端面，同时，拉料板650插入拉料孔230，对载具盘200进行定位。本实施例中，每个载具盘200内放置有三个产品210，焊接头120依次对载具盘200上的三个产品210焊接端子220后，拉料气缸620驱动滑板610向载具下料皮带输送线300b的入料端移动，直至拉料板650带动载具盘200移动至载具下料皮带输送线300b上，然后，三个阻挡气缸630、拉料气缸620依次复位。

如图11至图13所示，载具下料皮带输送线300b一侧设置有真空除尘机构800，用以将焊接有端子220的产品210进行除尘作业；载具下料皮带输送线300b内设置有低于载具下料皮带输送线300b的升降阻挡机构320，升降阻挡机构320用以顶起载具下料皮带输送线300b上运行的载具盘200，使得载具盘200脱离载具下料皮带输送线300b；真空除尘机构800与升降阻挡机构320之间的上方设置有三轴下料机械手330，三轴下料机械手330用以将被顶起的载具盘200内的产品210依次抓取至真空除尘机构800，进行除尘作业，并将经真空除尘机构800除尘的产品210再夹回被顶起的载具盘200内。

进行除尘作业时，升降阻挡机构320顶起载具盘200，三轴下料机械手330将被顶起的三个产品210逐一搬运至真空除尘机构800进行除尘作业，除尘后，将产品210搬运至升降阻挡机构320上，升降阻挡机构320再带动载具盘200下降至载具下料皮带输送线300b上，由载具下料皮带输送线300b输送至下一个工位。

如图11、图12所示，真空除尘机构800包括除尘箱810、翻转电机820、产品吸盘治具830，除尘箱810上端面设置有开口811，除尘箱810的侧壁上设置有抽真空管812以及压缩空气管，抽真空管812连接抽真空泵，压缩空气管连接压缩机，产品吸盘治具830位于除尘箱810与载具下料皮带输送线300b之间，产品吸盘治具830用以吸附产品210，如可以采用常规的真空吸附方式，产品吸盘治具830由翻转电机820驱动，能从朝上状态翻转至朝下状态。

当产品吸盘治具830呈朝下状态时，密封并扣合开口811，此时，除尘箱810呈密闭状态，启动压缩机和抽真空泵，压缩机通过压缩空气管向除尘箱810供压缩空气，对除尘箱810内的产品吸盘治具830上的产品210吹气、除尘。抽真空泵通过抽真空管812使得除尘箱810内产生负压，将被吹落的灰尘、杂质吸出。本实施例中，除尘箱810上的压缩空气管安装孔813的直径小于抽真空管812的安装孔的直径。

如图11所示，三轴下料机械手330上设置有两个产品气动夹爪331，其中一个产品气动夹爪331用以将载具下料皮带输送线300b上的产品210夹取至朝上的产品吸盘治具830上，向产品吸盘治具830上料；另一个产品气动夹爪331用以将朝上的产品吸盘治具830上的产品210夹取至载具下料皮带输送线300b上的载具盘200上，对产品吸盘治具830下料，交替作业，提高了作业效率。

如图12、图13所示，升降阻挡机构320包括位于载具下料皮带输送线300b内的顶升板322，顶升板322通过顶升气缸321驱动，在高于或低于载具下料皮带输送线300b的状态来回切换；顶升气缸321固定在载具下料皮带输送线300b的机架上，顶升气缸321的伸缩轴朝上并与顶升板322连接，顶升板322上端面设置有多个载具盘定位柱325，如图10所示，载具盘200上开设有供载具盘定位柱325插入的插孔240，载具下料皮带输送线300b的机架上还固定有多块限位板323，位于顶升板322的上方，每块限位板323的下端面设置有缓冲垫324。当顶升气缸321驱动顶升板322上升至高于（脱离）载具下料皮带输送线300b，载具盘200受限于限位板323。当顶升气缸321带动顶升板322低于载具下料皮带输送线300b，载具盘200落到载具下料皮带输送线300b，由载具下料皮带输送线300b输送至下一个工位。

在本实施例中，还可以在载具上料皮带输送线300a的入料端设置有载盘上料机900a，载具下料皮带输送线300b的下料端设置有载盘下料机900b，实现载具盘200的自动上、下料。

载盘上料机900a、载盘下料机900b结构相同，均包括料框910、两轴驱动模组920、推料气缸930，料框910上设有多个完全水平贯穿料框910的插槽911，料框910由两轴驱动模组920驱动移动，多个插槽911能逐一与载具上料皮带输送线300a的入料端或载具下料皮带输送线300b的下料端相接，再由推料气缸930上料或下料。

载盘上料机900a与载盘下料机900b不同的是，推料气缸930的位置不同，载盘上料机900a的推料气缸930与载具上料皮带输送线300a位于料框910的相对两端，由推料气缸930逐一将多个插槽911内的载具盘200推向载具上料皮带输送线300a的入料端；载盘下料机900b的推料气缸930与载具下料皮带输送线300b设置在料框910的同一端，将载具下料皮带输送线300b下料端的载具盘200逐一推向多个插槽911。

由载盘上料机900a的推料气缸930将料框910内的载具盘200逐一推送至载具上料皮带输送线300a的入料端，此时，拉料气缸620带动挡块640、拉料板650位于靠近焊接支撑轨道130的一端，且低于焊接支撑轨道130。当载具上料皮带输送线300a的输送皮带驱动载具盘200输送至焊接支撑轨道130上时，阻挡气缸630带动挡块640上升挡住载具盘200的前进，同时拉料板650插入拉料孔230，将载具盘200定位；两侧的载具气缸510分别带动压板520下降，定位杆530插入载具盘200内产品210上的安装孔211，对产品210实现定位。等待端子下压平移机构400向焊接支撑轨道130上的产品210供端子220。

在载具盘200上料的同时，端子治具盘311由端子盘电缸310驱动至远离焊接平台110的入料端，处于接料位置，两轴伺服机械手720抓取上料治具板710上的四个端子220，移动至相机组件730上方，由相机731对四个端子220的位置进行拍照，由软件依次计算被抓取的四个端子220的实际位置，四个端子220拍照好后，再由两轴伺服机械手720及夹爪气缸722的配合，将四个端子220逐一抓取至端子治具盘311上，当任意一个被抓取的端子220的位置存在偏移，由两个伺服电机723调整所夹持的端子220的位置，调整后，再将该端子220摆放至端子治具盘311上，待四个端子220全被摆放至端子治具盘311上后，由端子盘电缸310驱动至靠近焊接平台110的入料端，等待端子下压平移机构400吸取四个端子220。

端子下压平移机构400的四个抽真空吸嘴460移动至端子治具盘311的正上方，先由支撑板气缸430带动支撑板440下降，四个抽真空吸嘴460分别吸取四个端子220，然后，支撑板气缸430再带动支撑板440上升，接着由平移电缸420驱动至焊接支撑轨道130上方，最后支撑板气缸430带动支撑板440下降，四个抽真空吸嘴460带动四个端子220压向产品210。此时，端子220的两个待焊接端部未被抽真空吸嘴460遮挡，焊接头120由三轴机械模组驱动，穿过镂空450，将未被遮挡的每个端子220的两个待焊接端部焊接在产品210上，直至三个产品210焊接完，支撑板气缸430、载具气缸510复位，拉料气缸620将载具盘200拉至载具下料皮带输送线300b上。

当载具盘200被载具下料皮带输送线300b带动至升降阻挡机构320上方，顶升气缸321驱动顶升板322上升，载具盘200脱离载具下料皮带输送线300b，载具盘定位柱325插入载具盘200上的插孔240内，将载具盘200定位住，此时，三轴下料机械手330的一号产品气动夹爪331将载具盘200内的产品210夹取至朝上的产品吸盘治具830上，翻转电机820驱动产品吸盘治具830从朝上状态翻转至朝下状态，密封并扣合开口811，启动压缩机、抽真空泵，压缩空气对产品进行除尘，抽真空泵通过抽真空管812使得除尘箱810内产生负压，实现吸尘（即除尘），除尘好后，翻转电机820反向旋转，产品吸盘治具830再次翻转至朝上状态，二号产品气动夹爪331将除尘好的产品210抓取至顶升板322上的载具盘200内，顶升气缸321带动载具盘200下降，由载具下料皮带输送线300b带动载具盘200运行至下料端。在二号产品气动夹爪331下料时，一号产品气动夹爪331向空的吸盘治具830投放新的待除尘的产品210。

载盘下料机900b的料框910移动至载具下料皮带输送线300b的下料端，推料气缸930将除尘好的载具盘200从载具下料皮带输送线300b下料端逐一推向料框910的插槽911内，实现收料。

以上实施方式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了解本发明的内容并加以实施，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化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种端子超声波焊接设备，包括超声波焊接机（100），所述超声波焊接机（100）包括焊接平台（110）、焊接头（120），其特征在于：

所述焊接平台（110）上设置有一对无输送动力的焊接支撑轨道（130），所述焊接支撑轨道（130）两端设置有与其相接的载具上料皮带输送线（300a）、载具下料皮带输送线（300b），所述载具上料皮带输送线（300a）用以将载具盘（200）输送至焊接支撑轨道（130）；

所述载具上料皮带输送线（300a）包括一对输送皮带，所述载具上料皮带输送线（300a）的一对输送皮带之间设置有低于载具上料皮带输送线（300a）的端子治具盘（311），所述端子治具盘（311）通过端子盘电缸（310）的驱动，能沿着所述载具上料皮带输送线（300a）在靠近或远离焊接平台（110）的入料端方向来回移动；

所述焊接平台（110）的入料端设置有端子下压平移机构（400），用以吸取端子治具盘（311）上的端子（220）并压向焊接支撑轨道（130）上的载具盘（200）内的产品（210），所述端子下压平移机构（400）顶部设置有镂空（450），所述焊接头（120）能穿过镂空（450）并将端子（220）与产品（210）焊接；

所述焊接平台（110）上固定有产品下压定位机构（500），用以定位所述焊接支撑轨道（130）上的载具盘（200）内的产品（210）；

所述焊接平台（110）上设置有阻挡拉料机构（600），用以定位所述焊接支撑轨道（130）上的载具盘（200）并将焊接支撑轨道（130）上的载具盘（200）拉至载具下料皮带输送线（300b）上。

2.根据权利要求1所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：所述端子下压平移机构（400）包括滑动设置的支撑框（410）、驱动支撑框（410）平移的平移电缸（420）、低于支撑框（410）的支撑板（440），所述支撑框（410）的两端固定设置有驱动支撑板（440）升降的支撑板气缸（430），所述支撑框（410）顶部为敞开结构，所述镂空（450）设置在支撑板（440）上，所述镂空（450）四周的支撑板（440）下端面设置有多个抽真空吸嘴（460），所述抽真空吸嘴（460）延伸至镂空（450）的正下方，所述抽真空吸嘴（460）用以吸附端子（220）的中部，所述端子（220）的两个待焊接端部伸出抽真空吸嘴（460）。

3.根据权利要求2所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：所述抽真空吸嘴（460）的端面设置有与端子（220）中部形状匹配的仿形结构，所述抽真空吸嘴（460）与端子（220）接触的端面设置有垫片槽（461），所述垫片槽（461）内安装有高于垫片槽（461）的柔性垫片（462），所述垫片槽（461）上开设有扩孔（463），所述柔性垫片（462）上设置有与扩孔（463）匹配的通孔（465），所述扩孔（463）连通抽真空用的抽真空孔（464），所述扩孔（463）的横截面面积大于抽真空孔（464）的横截面面积。

4.根据权利要求2所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：

所述产品下压定位机构（500）包括两块位于焊接支撑轨道（130）上方的压板（520），每块所述压板（520）由载具气缸（510）驱动升降，所述产品（210）的两侧具有多个安装孔（211），每块所述压板（520）的下端面设置有能分别插入安装孔（211）的定位杆（530）；

所述支撑框（410）通过平移电缸（420）的驱动，能移动至完全覆盖产品下压定位机构（500）。

5.根据权利要求1所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：还包括端子上料机（700），所述端子上料机（700）包括:

位于所述载具上料皮带输送线（300a）一侧的上料治具板（710），所述上料治具板（710）上摆放有多个端子；

所述上料治具板（710）与端子治具盘（311）之间设置有呈上下分布设置的两轴伺服机械手（720）、相机组件（730），所述两轴伺服机械手（720）上设置有多个夹爪（721），每个所述夹爪（721）均由一个夹爪气缸（722）驱动升降，所述两轴伺服机械手（720）采用两个伺服电机（723）作为驱动源，多个所述夹爪（721）同时夹取多个端子（220）并由两轴伺服机械手（720）驱动至相机组件（730）上方拍照定位，分别计算每个端子（220）是否存在偏移，若存在偏移，通过两个所述伺服电机（723）将被夹取的多个端子（220）逐一补偿位置后，摆放至端子治具盘（311）。

6.根据权利要求1所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：所述阻挡拉料机构（600）包括：

滑板（610），滑动设置在一对所述焊接支撑轨道（130）的内侧；

拉料气缸（620），固定在所述焊接平台（110）上，驱动所述滑板（610）在焊接支撑轨道（130）的下料端、载具下料皮带输送线（300b）的入料端之间来回移动；

多个阻挡气缸（630），固定在所述滑板（610）上，多个所述阻挡气缸（630）伸缩轴均朝上，部分连接挡块（640），其余连接拉料板（650），所述载具盘（200）上设置有拉料孔（230），所述拉料板（650）通过阻挡气缸（630）驱动升降，能插入或脱离拉料孔（230），所述挡块（640）通过阻挡气缸（630）驱动升降，能阻挡或脱离焊接支撑轨道（130）上的载具盘（200）前进方向的侧端面。

7.根据权利要求1所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：

所述载具下料皮带输送线（300b）一侧设置有真空除尘机构（800）；

所述载具下料皮带输送线（300b）包括一对输送皮带，所述载具下料皮带输送线（300b）的一对输送皮带之间设置有低于载具下料皮带输送线（300b）的升降阻挡机构（320），所述升降阻挡机构（320）用以顶起载具下料皮带输送线（300b）上运行的载具盘（200）；

所述真空除尘机构（800）与升降阻挡机构（320）之间设置有三轴下料机械手（330），用以将被顶起的所述载具盘（200）内的产品（210）夹取至真空除尘机构（800）除尘，并能将除尘后的所述产品（210）夹取至被顶起的载具盘（200）内。

8.根据权利要求7所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：所述真空除尘机构（800）包括：

除尘箱（810），所述除尘箱（810）上端面设置有开口（811），所述除尘箱（810）连接有用以抽真空的抽真空泵、用以向除尘箱（810）内吹压缩空气的压缩机；

产品吸盘治具（830），位于所述除尘箱（810）与载具下料皮带输送线（300b）之间，所述产品吸盘治具（830）由翻转电机（820）驱动，能从朝上状态翻转至朝下状态，当所述产品吸盘治具（830）呈朝下状态时，所述产品吸盘治具（830）密封扣合所述开口（811）；

所述三轴下料机械手（330）上设置有两个用以上料、下料的产品气动夹爪（331）。

9.根据权利要求7所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：所述升降阻挡机构（320）包括位于载具下料皮带输送线（300b）的一对输送皮带之间的顶升板（322），所述顶升板（322）通过顶升气缸（321）驱动，在高于或低于所述载具下料皮带输送线（300b）的状态来回切换；所述顶升板（322）的上端面设置有多个载具盘定位柱（325），所述载具盘（200）上开设有供载具盘定位柱（325）插入的插孔（240）；

所述顶升板（322）的上方设置有多块限位板（323），所述限位板（323）固定在载具下料皮带输送线（300b）的机架上，每块所述限位板（323）的下端面设置有缓冲垫（324）。

10.根据权利要求1所述的端子超声波焊接设备，其特征在于：

所述载具上料皮带输送线（300a）的入料端设置有载盘上料机（900a）；

所述载具下料皮带输送线（300b）的下料端设置有载盘下料机（900b）；

所述载盘上料机（900a）、载盘下料机（900b）均包括：

料框（910），所述料框（910）上设有多个水平贯穿料框（910）的插槽（911）；

驱动所述料框（910）移动的两轴驱动模组（920），多个所述插槽（911）能逐一与载具上料皮带输送线（300a）或载具下料皮带输送线（300b）相接；

推料气缸（930），用以逐一将多个所述插槽（911）内的载具盘（200）推向载具上料皮带输送线（300a）的入料端，或是逐一将所述载具下料皮带输送线（300b）下料端的载具盘（200）逐一推向多个插槽（911）。