CN117300324B - 一种天线生产用的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体为一种天线生产用的焊接装置，包括从下至上依次设置的底座拱板、中继层板和测重层板，所述中继层板和测重层板之间设置有用于检测测重层板受压重量的测重传感器，所述测重层板的上方可拆卸设置有焊接定位模具，所述底座拱板上固定设置有型材立杆，所述型材立杆的表面设置有限位壁壳，所述限位壁壳中升降设置有限位升降块；本发明焊接装置通过设置的锁止结构、测重传感器与动态施压结构配合，能够在焊接天线过程中单独对超声波焊接的压力进行控制，相对于传统技术中的气缸施压结构，能够使得施加压力不受气源压力波动的影响，保证焊接压力的一致性。

Description

一种天线生产用的焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体为一种天线生产用的焊接装置。

背景技术

天线生产时，天线电路模块和天线铜箔之间，需要通过超声波进行焊接，超声波焊接是一种利用高频率机械振动能量，将两个需焊接的工件结合，形成分子之间相互作用的焊缝的技术；

传统的超声波焊接装置均是通过气缸控制刀头升降，在焊接过程中也是通过气缸施加下压的推力使得刀头和工件之间保持一定压力，在压力过低时，会导致超声振动不能很好的传递给焊件，导致焊件跟焊接面之间的摩擦不足，能量会有很大一部分会耗损在表面的滑动上面，导致的结果是不能形成有效的焊接；而压力过高时，就会导致振动的能量被不合理的使用，出现摩擦力过大、焊件之间的摩擦运动减弱、甚至会影响振幅的情况，结果是焊件之间的连接面积不增加反而减少，焊点的强度也会下降；因此传统的气缸施加下压推力的方式，会使得气缸的施加压力受到气源压力的影响，尤其是车间用气设备较多时，会使得车间内的气源压力存在一定波动，造成天线焊接质量的一致性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天线生产用的焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种天线生产用的焊接装置，包括从下至上依次设置的底座拱板、中继层板和测重层板，所述中继层板和测重层板之间设置有用于检测测重层板受压重量的测重传感器，所述测重层板的上方可拆卸设置有焊接定位模具，所述底座拱板上固定设置有型材立杆，所述型材立杆的表面设置有限位壁壳，所述限位壁壳中升降设置有限位升降块，所述限位壁壳与所述限位升降块之间设置有能够将二者相对锁定的锁止结构，所述中继层板的下方设置有动态施压结构，所述动态施压结构能够从中继层板的下方向上施加可调的推力。

所述锁止结构包括壳体槽口、锁止舌、伸缩控制盒和锁止槽，所述壳体槽口开设在限位壁壳的表面，所述壳体槽口中设置有锁止舌，所述限位壁壳的表面固定设置有伸缩控制盒，所述伸缩控制盒用于控制锁止舌伸缩活动，所述限位升降块的表面开设有锁止槽，当所述限位升降块下降到底后锁止槽和壳体槽口相互对应。

所述动态施压结构包括施压缸体、第一活塞、固定连接部和气压腔块，所述施压缸体下部开口，且固定在中继层板的表面，所述施压缸体中气密设置有第一活塞，所述第一活塞与所述底座拱板之间通过固定连接部固定连接，所述底座拱板的表面固定设置有气压腔块。

所述气压腔块中开设有圆柱空腔，所述圆柱空腔的端部连通设置有连接气路，所述连接气路的另一端与施压缸体内位于第一活塞上方的腔体连通，所述圆柱空腔中气密设置有第二活塞，所述第二活塞的一侧固定设置有延伸框架。

所述气压腔块的端部贯穿开设有框架槽，所述延伸框架穿插经过框架槽，所述延伸框架上固定设置有丝杆套，所述丝杆套中螺旋设置有驱动丝杆，所述驱动丝杆的端部设置有用于控制驱动丝杆旋转的伺服电机。

所述施压缸体的表面固定设置有缸体竖棱，所述缸体竖棱的表面设置有斜齿牙，所述斜齿牙的一侧设置有C型框板，所述C型框板中设置有水平卡板，所述水平卡板的表面上下贯穿开设有光轴通孔，所述光轴通孔中插设有卡板轴，所述卡板轴与所述C型框板固定安装。

所述水平卡板与所述C型框板的内部下表面之间设置有支撑弹簧，所述C型框板上嵌设安装有电磁铁模块，所述水平卡板上设置有圆盘部，所述圆盘部与所述电磁铁模块磁吸配合。

所述水平卡板的端部设置有倾斜配合面，所述底座拱板的表面固定设置有轨道槽，所述轨道槽中滑动设置有轨道卡块，所述轨道卡块与所述C型框板固定安装，所述轨道槽上嵌设安装有位置传感器，所述C型框板的一侧设置有用于驱动C型框板水平移动的水平气缸。

所述中继层板的表面固定设置有定位立轴，所述底座拱板的表面固定设置有立轴套，所述定位立轴与所述立轴套插接限位配合。

所述限位升降块上设置有调节帽，所述限位升降块的下方安装有超声波换能器，通过旋转调节帽能够调节超声波换能器相对于限位升降块的位置高度，所述超声波换能器上可拆卸安装有焊头，所述限位升降块的上方设置有行程气缸，所述行程气缸与所述限位壁壳固定安装，通过行程气缸能够驱动限位升降块相对于限位壁壳升降移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明焊接装置通过设置的锁止结构、测重传感器与动态施压结构配合，能够在焊接天线过程中单独对超声波焊接的压力进行控制，相对于传统技术中的气缸施压结构，能够使得施加压力不受气源压力波动的影响，保证焊接压力的一致性，大幅提高天线的焊接生产质量。

本发明通过设置的斜齿牙、水平卡板与动态施压结构配合，能够在完成焊接后，对中继层板的位置进行锁止，当焊头上升移开后，放开对中继层板的锁止，利用施压缸体中的气压能够推动中继层板向上冲击移动，从而使得位于焊接定位模具中的工件被弹出，便于天线工件的拿取，减少了操作人员的扣取过程，提高工作效率；

上述过程中，通过斜齿牙与倾斜配合面的斜面设计，使得倾斜配合面在任意位置与斜齿牙配合锁止时，只会对斜齿牙施加向下的挤压驱动，避免传统的齿牙结构在锁定配合时，造成斜齿牙和施压缸体向上移动，进而避免了完成焊接后的工件被焊头压伤的问题；且通过设置的电磁铁模块和支撑弹簧等结构，使得水平卡板在向斜齿牙移动时，能够上下高频往复移动，从而能够避免倾斜配合面的尖端和斜齿牙的尖端刚好相对的问题，通过上下高频往复移动，能够在二者尖端相对时自动错开，保证二者能够啮合。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图。

图2为本发明整体结构的另一角度示意图。

图3为本发明伸缩控制盒处立体半剖示意图。

图4为图3中A区域放大示意图。

图5为本发明底座拱板处立体半剖示意图。

图6为图5中B区域放大示意图。

图7为本发明底座拱板处立体半剖主视图。

图8为图7中C区域放大示意图。

图9为本发明施压缸体处立体半剖示意图。

图10为图9中D区域放大示意图。

图11为图10中E区域放大示意图。

图12为本发明水平卡板结构示意图。

图中：1、底座拱板；2、中继层板；3、测重层板；4、测重传感器；5、焊接定位模具；6、型材立杆；7、限位壁壳；8、限位升降块；701、壳体槽口；702、锁止舌；703、伸缩控制盒；704、锁止槽；101、施压缸体；102、第一活塞；103、固定连接部；104、气压腔块；105、圆柱空腔；106、连接气路；107、第二活塞；108、延伸框架；109、框架槽；110、丝杆套；111、驱动丝杆；112、伺服电机；113、缸体竖棱；114、斜齿牙；115、C型框板；116、水平卡板；117、卡板轴；118、光轴通孔；119、支撑弹簧；120、电磁铁模块；121、倾斜配合面；122、圆盘部；123、轨道槽；124、轨道卡块；125、位置传感器；126、水平气缸；201、定位立轴；202、立轴套；801、调节帽；802、超声波换能器；803、焊头；804、行程气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图12，本发明提供一种技术方案：一种天线生产用的焊接装置，包括从下至上依次设置的底座拱板1、中继层板2和测重层板3，中继层板2和测重层板3之间设置有用于检测测重层板3受压重量的测重传感器4，测重层板3的上方可拆卸设置有焊接定位模具5，焊接定位模具5的上表面开设有用于放置并定位天线的槽位，底座拱板1上固定设置有型材立杆6，型材立杆6的表面设置有限位壁壳7，限位壁壳7中升降设置有限位升降块8，限位壁壳7与限位升降块8之间设置有能够将二者相对锁定的锁止结构，中继层板2的下方设置有动态施压结构，动态施压结构能够从中继层板2的下方向上施加可调的推力。

锁止结构包括壳体槽口701、锁止舌702、伸缩控制盒703和锁止槽704，壳体槽口701开设在限位壁壳7的表面，壳体槽口701中设置有锁止舌702，限位壁壳7的表面固定设置有伸缩控制盒703，伸缩控制盒703用于控制锁止舌702伸缩活动，伸缩控制盒703内部由电磁铁和弹簧等结构构成，通过磁力驱动锁止舌702伸缩移动，限位升降块8的表面开设有锁止槽704，当限位升降块8下降到底后锁止槽704和壳体槽口701相互对应。

动态施压结构包括施压缸体101、第一活塞102、固定连接部103和气压腔块104，施压缸体101下部开口，且固定在中继层板2的表面，施压缸体101中气密设置有第一活塞102，第一活塞102与底座拱板1之间通过固定连接部103固定连接，底座拱板1的表面固定设置有气压腔块104，气压腔块104中开设有圆柱空腔105，圆柱空腔105的端部连通设置有连接气路106，连接气路106的另一端与施压缸体101内位于第一活塞102上方的腔体连通，圆柱空腔105中气密设置有第二活塞107，第二活塞107的一侧固定设置有延伸框架108。

气压腔块104的端部贯穿开设有框架槽109，延伸框架108穿插经过框架槽109，延伸框架108上固定设置有丝杆套110，丝杆套110中螺旋设置有驱动丝杆111，驱动丝杆111的端部设置有用于控制驱动丝杆111旋转的伺服电机112。

施压缸体101的表面固定设置有缸体竖棱113，缸体竖棱113的表面设置有斜齿牙114，斜齿牙114的一侧设置有C型框板115，C型框板115中设置有水平卡板116，水平卡板116的表面上下贯穿开设有光轴通孔118，光轴通孔118中插设有卡板轴117，卡板轴117与C型框板115固定安装，水平卡板116与C型框板115的内部下表面之间设置有支撑弹簧119，C型框板115上嵌设安装有电磁铁模块120，水平卡板116上设置有圆盘部122，圆盘部122与电磁铁模块120磁吸配合。

水平卡板116的端部设置有倾斜配合面121，倾斜配合面121如图11中所示，其向着斜齿牙114所在的一侧往上倾斜，斜齿牙114如图11中所示，其上表面向着C型框板115所在的一侧往下倾斜，底座拱板1的表面固定设置有轨道槽123，轨道槽123中滑动设置有轨道卡块124，轨道卡块124与C型框板115固定安装，轨道槽123上嵌设安装有位置传感器125，C型框板115的一侧设置有用于驱动C型框板115水平移动的水平气缸126。

中继层板2的表面固定设置有定位立轴201，底座拱板1的表面固定设置有立轴套202，定位立轴201与立轴套202插接限位配合。

限位升降块8上设置有调节帽801，限位升降块8的下方安装有超声波换能器802，通过旋转调节帽801能够调节超声波换能器802相对于限位升降块8的位置高度，超声波换能器802上可拆卸安装有焊头803，通过超声波换能器802带动焊头803振动，限位升降块8的上方设置有行程气缸804，行程气缸804与限位壁壳7固定安装，通过行程气缸804能够驱动限位升降块8相对于限位壁壳7升降移动。

本发明在使用时，将天线电路模块和天线铜箔叠加并放置在焊接定位模具5上，通过行程气缸804伸出，控制限位升降块8相对于限位壁壳7下降移动，当限位升降块8下降到位后，壳体槽口701与锁止槽704相对应，此时焊头803刚好与天线铜箔相接触；通过旋转调节帽801调节超声波换能器802和焊头803相对于限位升降块8的位置高度，从而使其能够在限位升降块8下降到位后焊头803刚好与天线铜箔相接触。

伸缩控制盒703控制锁止舌702伸出，使得锁止舌702插入到锁止槽704中，将限位壁壳7与限位升降块8锁定。

伺服电机112旋转，通过驱动丝杆111使得延伸框架108和第二活塞107轴向移动，在第二活塞107轴向移动时，能够将圆柱空腔105中的气体，通过连接气路106挤入施压缸体101内位于第一活塞102上方的腔体中，进而推动中继层板2上升，当中继层板2上升移动时，能够使得焊头803和天线铜箔之间的接触压力增加，并通过位于中继层板2和测重层板3之间的位于测重传感器4对上述接触压力进行实时监测，当压力到达设定的所需焊接压力后，伺服电机112停转，此时通过焊头803超声振动焊接，能够保证焊接压力的一致性。

完成焊接后，首先控制水平气缸126伸出，使得水平气缸126带动C型框板115和水平卡板116水平移动；在水平卡板116水平移动过程中，电磁铁模块120中通入脉冲开断的电流，通过电磁铁模块120和支撑弹簧119配合，使得水平卡板116在竖直方向上下高频跳动，直至水平卡板116端部设置的倾斜配合面121插入斜齿牙114之间后，通过位置传感器125检测到上述插入配合，随即断开对电磁铁模块120的供电，停止水平卡板116上下高频跳动；通过水平卡板116的上下高频移动，在倾斜配合面121和斜齿牙114尖端相对时自动错开，保证二者能够啮合；此时通过倾斜配合面121插入斜齿牙114之间，从而将施压缸体101的位置高度进行锁定。

伸缩控制盒703控制锁止舌702收缩解锁，限位升降块8带动焊头803上移归位；此时水平气缸126带动C型框板115和水平卡板116快速回缩，使得倾斜配合面121从斜齿牙114之间移出，施压缸体101被释放，在施压缸体101内部压缩气体的推力下，施压缸体101、中继层板2和焊接定位模具5会向上冲击移动，从而能够将焊接定位模具5中完成焊接的天线震出，便于天线工件的拿取，减少了操作人员的扣取过程；随后伺服电机112再反转运行，使得第二活塞107复位到初始状态。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种天线生产用的焊接装置，包括从下至上依次设置的底座拱板（1）、中继层板（2）和测重层板（3），其特征在于：所述中继层板（2）和测重层板（3）之间设置有用于检测测重层板（3）受压重量的测重传感器（4），所述测重层板（3）的上方可拆卸设置有焊接定位模具（5），所述底座拱板（1）上固定设置有型材立杆（6），所述型材立杆（6）的表面设置有限位壁壳（7），所述限位壁壳（7）中升降设置有限位升降块（8），所述限位壁壳（7）与所述限位升降块（8）之间设置有能够将二者相对锁定的锁止结构，所述中继层板（2）的下方设置有动态施压结构，所述动态施压结构能够从中继层板（2）的下方向上施加可调的推力，所述动态施压结构包括施压缸体（101）、第一活塞（102）、固定连接部（103）和气压腔块（104），所述施压缸体（101）下部开口，且固定在中继层板（2）的表面，所述施压缸体（101）中气密设置有第一活塞（102），所述第一活塞（102）与所述底座拱板（1）之间通过固定连接部（103）固定连接，所述底座拱板（1）的表面固定设置有气压腔块（104），所述气压腔块（104）中开设有圆柱空腔（105），所述圆柱空腔（105）的端部连通设置有连接气路（106），所述连接气路（106）的另一端与施压缸体（101）内位于第一活塞（102）上方的腔体连通，所述圆柱空腔（105）中气密设置有第二活塞（107），所述第二活塞（107）的一侧固定设置有延伸框架（108），所述气压腔块（104）的端部贯穿开设有框架槽（109），所述延伸框架（108）穿插经过框架槽（109），所述延伸框架（108）上固定设置有丝杆套（110），所述丝杆套（110）中螺旋设置有驱动丝杆（111），所述驱动丝杆（111）的端部设置有用于控制驱动丝杆（111）旋转的伺服电机（112），所述施压缸体（101）的表面固定设置有缸体竖棱（113），所述缸体竖棱（113）的表面设置有斜齿牙（114），所述斜齿牙（114）的一侧设置有C型框板（115），所述C型框板（115）中设置有水平卡板（116），所述水平卡板（116）的表面上下贯穿开设有光轴通孔（118），所述光轴通孔（118）中插设有卡板轴（117），所述卡板轴（117）与所述C型框板（115）固定安装，所述水平卡板（116）与所述C型框板（115）的内部下表面之间设置有支撑弹簧（119），所述C型框板（115）上嵌设安装有电磁铁模块（120），所述水平卡板（116）上设置有圆盘部（122），所述圆盘部（122）与所述电磁铁模块（120）磁吸配合，所述水平卡板（116）的端部设置有倾斜配合面（121），所述底座拱板（1）的表面固定设置有轨道槽（123），所述轨道槽（123）中滑动设置有轨道卡块（124），所述轨道卡块（124）与所述C型框板（115）固定安装，所述轨道槽（123）上嵌设安装有位置传感器（125），所述C型框板（115）的一侧设置有用于驱动C型框板（115）水平移动的水平气缸（126）。

2.根据权利要求1所述的一种天线生产用的焊接装置，其特征在于：所述锁止结构包括壳体槽口（701）、锁止舌（702）、伸缩控制盒（703）和锁止槽（704），所述壳体槽口（701）开设在限位壁壳（7）的表面，所述壳体槽口（701）中设置有锁止舌（702），所述限位壁壳（7）的表面固定设置有伸缩控制盒（703），所述伸缩控制盒（703）用于控制锁止舌（702）伸缩活动，所述限位升降块（8）的表面开设有锁止槽（704），当所述限位升降块（8）下降到底后锁止槽（704）和壳体槽口（701）相互对应。

3.根据权利要求1所述的一种天线生产用的焊接装置，其特征在于：所述中继层板（2）的表面固定设置有定位立轴（201），所述底座拱板（1）的表面固定设置有立轴套（202），所述定位立轴（201）与所述立轴套（202）插接限位配合。

4.根据权利要求1所述的一种天线生产用的焊接装置，其特征在于：所述限位升降块（8）上设置有调节帽（801），所述限位升降块（8）的下方安装有超声波换能器（802），通过旋转调节帽（801）能够调节超声波换能器（802）相对于限位升降块（8）的位置高度，所述超声波换能器（802）上可拆卸安装有焊头（803），所述限位升降块（8）的上方设置有行程气缸（804），所述行程气缸（804）与所述限位壁壳（7）固定安装，通过行程气缸（804）能够驱动限位升降块（8）相对于限位壁壳（7）升降移动。