CN203030460U - 一种焊料自动涂覆装置 - Google Patents

Abstract

焊料自动涂覆装置包括固定安装在流水线设备的涂覆工位上的支承定位机构和安装在支承定位机构上的自动涂覆机构，支承定位机构通过支柱安装在涂覆工位上，自动涂覆机构包括固定架、针筒、带有与喷嘴联通的喷嘴孔的针头、活塞、负压管和气压源。针筒包括与活塞配合的腔筒，活塞安装在腔筒内、并将该腔筒分隔成气压腔和焊料腔，气压腔通过负压管与气压源连接，针头与针筒固定连接，焊料腔与针头的喷嘴上的喷嘴孔相互联通。自动涂覆机构包括工作和等待两个位置，其工作位置与被焊工件到达并停留在涂覆工序上的位置相一致，同时针头上的喷嘴孔对准被焊工件的焊料涂覆部位。该装置流水线生产效率和焊接质量高，同时还降低了生产能耗和节约了生产成本。

Description

一种焊料自动涂覆装置

技术领域

本实用新型涉及焊接用的自动涂覆焊剂、焊膏、焊液、焊粉等焊料的装置，具体是一种适用于在流水线上的金属件的焊料自动涂覆装置，特别是一种高低压电器的电触头（或触点）与板件、板件与板件等多个金属件在流水线上进行半自动焊接、自动电阻焊接或自动钎焊过程中所用的焊料自动涂覆装置。

背景技术

目前，高低压电器的触头与触点、触点与板件（如接触板）的焊接通常采用钎焊，或其他多个金属件需要在钎焊过程中手工将焊膏、焊剂、焊片、焊粉、焊丝等辅助焊料添加并涂覆在焊接处。现有的焊料涂覆存在以下问题：一是辅助添加时间长，产量低；二是人工操作常常不能有效控制每次涂覆焊料的用量，造成焊接质量不良率高，例如涂覆量少了会导致焊接质量不合格，涂覆量多了会使多余的焊料污染产品和焊接工具的焊头，焊头受到污染后会产生粘结，粘结焊头的焊接造成粘结电极，使电极的导电性下降，影响产品焊接强度；三是人工涂覆难以标准化准确控制涂覆的位置和范围，特别是由于高低压电器的电触头、触点、板件的体积较小，人工涂覆难免会污染产品，还需增加清理污染或电镀处理的工序，从而增加了产品制造成本。

现有应用半自动钎焊或自动钎焊添加焊料的技术和设备存在以下缺陷：一是遇到膏状或液体状时，无法像手工操作粘取少许到设备上马上进行焊接，自动焊接需要转位若干个工位后才焊接，若膏状或液体状太稀，会流淌到设备上污染产品和设备，或者在产品上未停留住造成焊接质量缺陷，反之若膏状或液体状太稠，焊接时在电磁力的作用下，吸附在产品和电极表面周围造成焊接不良。二是自动焊接焊料粘在电极、零工位器具上，使产品污染不能用，自动焊接不能有序连续进行。三是是现在许多触桥与触点、触点与接触板的自动焊接的上下料大多采用机械气动夹子对其夹持和定位，由于焊接时焊料和残留杂物滞留在工位器具夹子的夹口上，焊接一定量后产生的滞留物阻碍了夹持和定位，继续焊接就会造成焊缝接倾斜、偏移，不得不采用人工清理夹子的夹口，影响焊接效率。而且，大的触头、触点的钎焊焊接需很高的温度，由于温度过高，经常出现触头、触点未焊接成功的现象，由于残留的焊料往往把夹子和触头、触点粘接在一起，从而使大的触头、触点无法实现自动焊接。而过小的触头、触点的钎焊焊接，由于触头、触点的尺寸很小且很薄，焊接热量易散失，所以焊接所需的热量往往相对较大，焊接残留的杂物和焊料极易热粘结在夹子的夹口上，使夹子不能夹住薄的触头、触点，从而也无法实现自动焊接。

因而，涂覆焊料的用量、范围和部位的准确控制，是实现高低压电器的触头、触点、板件的焊接工序的自动化生产的关键，而现有的人工、半自动或自动钎焊添加涂覆焊料的技术和装置由于欠缺对焊料的用量及涂覆的范围、部位的准确控制，严重影响焊接的质量和生产的效率，所以不能很好适用于自动焊接的流水线生产，甚至使自动焊接无法进行。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种焊料自动涂覆装置，克服了上述现有技术的缺陷，不仅显著提高了焊料涂覆工序的自动化水平、流水线焊接的生产效率和焊接的质量，同时还降低了生产能耗、提高了生产效率和节约了生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种焊料自动涂覆装置，包括固定安装在流水线设备的涂覆工位上的支承定位机构1和安装在支承定位机构1上的自动涂覆机构2，所述的自动涂覆机构2包括固定架20、针筒21、带有与喷嘴联通的喷嘴孔221的针头22、活塞23、负压管24和具有压力控制功能的气压源；所述的针筒21包括与活塞23配合的腔筒211，活塞23安装在所述的腔筒211内、并将该腔筒211分隔成一个气压腔211a和一个其内填充有焊料的焊料腔211b，所述的气压腔211a通过所述的负压管24与气压源连接，所述的针头22与针筒21固定连接，焊料腔211b与针头22的喷嘴上的喷嘴孔221相互联通。所述的支承定位机构1通过支柱14安装在所述的涂覆工位上，所述的自动涂覆机构2包括工作和等待两个位置，自动涂覆机构2的工作位置与被焊工件到达并停留在所述的涂覆工序上的位置相一致，同时自动涂覆机构2的针头22的喷嘴上的喷嘴孔221对准被焊工件的焊料涂覆部位。

优选的，所述的支承定位机构1包括支柱14、滑杆汽缸15、L型架16、带有活动部和本体部的汽缸17、固定杆18和汽缸压力源，其中的滑杆汽缸15的缸体固定在支柱14上，L型架16分别与滑杆汽缸15的滑杆和汽缸17的本体部固定连接，固定杆18分别与汽缸17的活动部和自动涂覆机构2的固定架20固定连接。

优选的，所述的支承定位机构1包括支柱14、滑杆汽缸15、L型架16和汽缸压力源，其中的滑杆汽缸15的缸体固定在支柱14上，L型架16分别与滑杆汽缸15的滑杆和自动涂覆机构2的固定架20固定连接。

优选的，所述的支承定位机构1包括支柱14、汽缸17、固定杆18和汽缸压力源，其中的汽缸17固定在支柱14上，固定杆18分别与汽缸17的活动部和自动涂覆机构2的固定架20固定连接。

优选的，所述的支承定位机构1包括支柱14和固定杆18，所述的支柱14安装在流水线设备的涂覆工位上，固定杆18分别与固定杆18和自动涂覆机构2的固定架20固定连接。

优选的，所述的自动涂覆机构2还包括填料器，所述的填料器包括储料罐、输料管和送料压力源，储料罐通过输料管与焊料腔211b联通，送料压力源与储料罐之间采用压力传输结构。

优选的，所述的输料管为输料软管。

优选的，所述的填料器还包括用于搅拌储料罐内的焊料的搅拌器。

进一步优选的，所述的搅拌器包括搅拌电机和与搅拌电机连接的带有搅拌叶片的搅拌杆，所述的搅拌叶片伸入到储料罐内、并在搅拌电机的驱动下转动。

采用本实用新型的焊料自动涂覆装置，通过采用支承定位机构的整体方案，并利用流水线设备固有的被焊工件的重复定位精度和本实用新型的支承定位机构所实现的定位精度，解决了在流水线焊接过程中的焊料自动涂覆的问题，同时实现了对焊料涂覆位置的准确控制和对焊料用量和涂覆范围的精确控制，保证了自动焊接的顺利进行。进而，本实用新型通过其自动涂覆机构可增设填料器的技术方案，可进一步提高焊料涂覆的自动化程度，以及通过其自动涂覆机构可增设搅拌器的技术方案，还可进一步提高添加焊料的均匀性，杜绝焊料的沉淀结晶及放置针头22堵塞的现象。

附图说明

图1是本实用新型的焊料自动涂覆装置的第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下以附图1给出的第一实施例为例，具体说明本实用新型的焊料自动涂覆装置的第一至第四具体实施例，其中第二至第四实施例附图未示出。本实用新型的焊料自动涂覆装置不限于以下实施例的描述。

图1是本实用新型的焊料自动涂覆装置的第一实施例的结构示意图，本实用新型的焊料自动涂覆装置包括支承定位机构1和自动涂覆机构2。图中所示的支承定位机构1主要包括支柱14、滑杆汽缸15、L型架16、汽缸17、固定杆18。参见图1，支承定位机构1安装在流水线设备（图中未示出）的涂覆工位（图中未示出）上，被焊工件即被焊接的触头、触点、板件等零件是移动的。这里所述的涂覆工位是指流水线设备上的固定不动的实施涂覆工序的位置，因此，“支承定位机构1安装在流水线设备的涂覆工位上”是指如图1中的支柱14固定安装在流水线设备的基座（图中未示出）上，该机架为落地固定安装。自动涂覆机构2安装在支承定位机构1上，并通过所述安装准确限定自动涂覆机构2的工作位置，即：通过支承定位机构1的安装和自动涂覆机构2的安装，限定了自动涂覆机构2在流水线设备的涂覆工序上的工作位置，同时由所述安装所限定的自动涂覆机构2的所述的工作位置是固定的并具有较高的定位精度。图中的自动涂覆机构2为第一实施方案，其特点是不包括填料器。

具体说，实现支承定位机构1和自动涂覆机构2的安装定位可采用多种具体结构方案实现，下面给出的第一至第四实施例是其中优选的四种方案。

第一实施例如图1所示，第一实施例的支承定位机构1包括支柱14、滑杆汽缸15、L型架16、汽缸17、固定杆18和汽缸压力源（图中未示出）。滑杆汽缸15可采用常规结构，它包括汽缸所固有的缸体（图中未示出）和滑杆（图中未示出），滑杆在汽缸压力源的驱动下能作相对于缸体的直线移动，并驱使滑杆在两个稳定的位置之间转换，滑杆在两个稳定的位置上的停留也具有较高的定位精度。汽缸17也可采用常规结构，它包括汽缸所固有的本体部（图中未示出）和活动部（图中未示出），活动部在汽缸压力源的驱动下能作相对于本体部的直线移动，并驱使活动部在两个稳定的位置之间转换，活动部在两个稳定的位置上的停留也具有较高的定位精度。支承定位机构1的支柱14通过螺钉连接结构141固定安装在流水线设备的涂覆工位上，构成支承定位机构1的机架。滑杆汽缸15的缸体固定在支柱14上，L型架16分别与滑杆汽缸15的滑杆和汽缸17的本体部固定连接，固定杆18分别与汽缸17的活动部和自动涂覆机构2的固定架20固定连接。当被焊工件到达并停留在自动涂覆机构2的工作位置时，此时被焊工件停留在涂覆工序的位置上，汽缸压力源分别驱动滑杆汽缸15和汽缸17动作、并驱使自动涂覆机构2进入工作位置并使喷嘴孔221对准被焊工件的焊料涂覆部位。当自动涂覆机构2完成一次涂覆工作后，汽缸压力源分别驱动滑杆汽缸15和汽缸17动作、并驱使自动涂覆机构2回到等待位置。采用本实用新型的焊料自动涂覆装置，由于自动涂覆机构2进入工作位置时，滑杆汽缸15的滑杆和汽缸17的活动部停留在具有较高定位精度的位置，所以自动涂覆机构2进入的工作位置（即自动涂覆机构2停留的工作位置）具有较高的定位精度。同时，由于被焊工件在自动涂覆机构2的工作位置上的停留是由流水线设备控制的，所以它的停留位置也具有较高的定位精度。由此可见，通过上述的两个定位精度的保证，实现了对焊料涂覆位置的准确控制。再者，由于被焊工件在所述的涂覆工位前的装卡工位上被流水线设备的夹子（图中未示出）夹持固定，夹子每次夹持动作使被焊工件被夹持固定在相对于夹子的同一位置，即每次夹持的被焊工件相对于夹子具有较高的重复定位精度，使该夹持固定具有较高的定位精度，并且夹子在流水线设备的驱动下具有固定的移动轨迹和准确的停留位置，该停留位置也具有较高的重复定位精度，而夹持被焊工件的夹子停留在涂覆工序上的位置也是固定的并具有较高的重复定位精度。

第二实施例是在第一实施例的基础上省略了汽缸17而演变来的，虽然未给出附图，但是可参照上述结合图1对第一实施例的说明不难理解。第二实施例的支承定位机构1包括支柱14、滑杆汽缸15、L型架16和汽缸压力源，支柱14固定安装在流水线设备的工位上，滑杆汽缸15的缸体固定在支柱14上，L型架16分别与滑杆汽缸15的滑杆和自动涂覆机构2的固定架20固定连接。当被焊工件到达并停留在自动涂覆机构2的工作位置时，被焊工件停留在涂覆工序的位置上，汽缸压力源驱动滑杆汽缸15动作驱使自动涂覆机构2进入工作位置，并使喷嘴孔221对准被焊工件的焊料涂覆部位。当自动涂覆机构2完成一次涂覆工作后，汽缸压力源驱动滑杆汽缸15动作并驱使自动涂覆机构2回到等待位置。由于自动涂覆机构2进入工作位置时，滑杆汽缸15的滑杆停留在具有较高定位精度的位置，所以自动涂覆机构2进入的工作位置（即自动涂覆机构2停留的工作位置）具有较高的定位精度。同时，由于被焊工件在自动涂覆机构2的工作位置上的停留是由流水线设备控制的，所以它的停留位置也具有较高的定位精度。由此可见，第二实施例通过上述的两个定位精度的保证，实现了对焊料涂覆位置的准确控制。

第三实施例是在第一实施例的基础上省略了滑杆汽缸15而演变来的，虽然未给出附图，但是可参照上述结合图1对第一实施例的说明不难理解。第三实施例的支承定位机构1包括支柱14、汽缸17、固定杆18和汽缸压力源，所述的支柱14固定安装在流水线设备的工位上，汽缸17的本体部固定在支柱14上，固定杆18分别与汽缸17的活动部和自动涂覆机构2的固定架20固定连接。当被焊工件到达并停留在自动涂覆机构2的工作位置时，此时被焊工件停留在涂覆工序的位置上，汽缸压力源驱动汽缸17动作并驱使自动涂覆机构2进入工作位置、并使喷嘴孔221对准被焊工件的焊料涂覆部位。当自动涂覆机构2完成一次涂覆工作后，汽缸压力源驱动汽缸17动作、并驱使自动涂覆机构2回到等待位置。由于自动涂覆机构2进入工作位置时，汽缸17的活动部停留在具有较高定位精度的位置，所以自动涂覆机构2进入的工作位置（即自动涂覆机构2停留的工作位置）具有较高的定位精度。同时，由于被焊工件在自动涂覆机构2的工作位置上的停留是由流水线设备控制的，所以它的停留位置也具有较高的定位精度。由此可见，第三实施例通过上述的两个定位精度的保证，实现了对焊料涂覆位置的准确控制。

第四实施例是在第一实施例的基础上省略了滑杆汽缸15和汽缸17而演变来的，虽然未给出附图，但是可参照上述结合图1对第一实施例的说明不难理解。第四实施例的支承定位机构1包括支柱14，所述的支柱14固定安装在流水线设备的工位上，自动涂覆机构2的固定架20固定安装在支柱14上。当被焊构件到达并停留在自动涂覆机构2的工作位置时，此时被焊工件停留在涂覆工序的位置上，自动涂覆机构2的喷嘴孔221恰好对准被焊工件的焊料涂覆部位。由于自动涂覆机构2固定在固定的支柱14上，所以它是不动的；由于被焊工件在自动涂覆机构2的工作位置上的停留是由流水线设备控制的，所以它的停留位置具有较高的定位精度。由此可见，第四实施例通过上述的结构和定位精度，实现了对焊料涂覆位置的准确控制。

图1所示的本实用新型的焊料自动涂覆装置的自动涂覆机构2可采用多种具体结构方案实现，图1所示的自动涂覆机构2是一种基本配置的方案。参见图1，自动涂覆机构2包括固定架20、针筒21、针头22、活塞23、负压管24和具有压力控制功能的气压源（图中未示出），其中针筒21包括与活塞23配合的腔筒211，活塞23安装在腔筒211内，并将腔筒211分隔成气压腔211a和焊料腔211b，气压腔211a通过负压管24与气压源连接，焊料腔211b内填充焊料。针头22上设有带有联通的喷嘴孔221的喷嘴，针头22与针筒21固定连接、并使喷嘴孔221与焊料腔211b相互联通。具有压力控制功能的气压源可采用常规的设备，它不仅能提供气压，而且还能自动控制加压、卸压和压力的大小。当被焊工件（图中未示出）在流水线设备的驱动和控制下到达并停留在涂覆工序的位置上时，自动涂覆机构2处于工作位置的状态下，并且喷嘴孔221对准被焊工件的焊料涂覆部位，此时气压源通过负压管24向气压腔211a加压、并推动活塞23微动，该活塞23的微动挤压焊料腔211b内的焊料从喷嘴孔221喷出、并涂覆在被焊工件上，气压源的卸压使喷嘴停止喷料并处于稳定的等待状态。由于气压源从加压到卸压的时间和压力的大小是能精确控制的，而且每次加压到卸压的时间和压力的大小是稳定的，所以喷嘴孔221喷出的焊料的用量和涂覆范围是能精确控制的，喷嘴孔221每次喷出的焊料的用量和涂覆范围是固定的。

图1所示的自动涂覆机构2是一种基本配置的方案，在此基本配置的基础上可选择地增加辅助配置，下面给出优选的以下两种方案：

第一种优选方案是：自动涂覆机构2还包括填料器（图中未示出），填料器包括储料罐、输料管和送料压力源，输料管可采用输料软管实现，储料罐通过输料管与焊料腔211b联通，送料压力源与储料罐之间为压力传输结构，通过送料压力源和压力传输结构向储料罐内施加正压力，该正压力驱动储料罐内的焊料移动，使焊料从储料罐并经输料软管注入到焊料腔211b内。送料压力源和压力传输结构可采用通用的器件来实现。

第二种优选方案是：填料器还包括用于搅拌储料罐内的焊料的搅拌器（图中未示出）。搅拌器的结构有多种，例如一种优选的结构为：搅拌器包括搅拌电机、与搅拌电机连接的带有搅拌叶片的搅拌杆，搅拌叶片伸入到储料罐内并在搅拌电机的驱动下转动，通过该转动将储料罐内的焊料搅拌均匀。

需要说明的是，在上述的由第一实施例演变出第二至第四实施例的过程中，支承定位机构1的第二至第四实施例的支柱14的形状在已知上述图1所示的实施例和说明书关于第一至第四实施例的描述的基础上需作适应性改动，使其能适应与自动涂覆机构2的固定架20之间的连接环的变化。第一至第四实施例的四种支承定位机构1可适用于不同的流水线设备或不同的焊接环境（包括焊接设备的结构和被焊工件的形状及涂覆部位等）。例如：在焊接环境允许的情况下，采用第四实施例能使得结构最为简单，涂覆位置的精度也最易控制。不过虽然第一实施例结构复杂，但具有很强的通用性，能适用于各种流水线设备或各种焊接环境。

Claims (9)

1.一种焊料自动涂覆装置，包括固定安装在流水线设备的涂覆工位上的支承定位机构（1）和安装在支承定位机构（1）上的自动涂覆机构（2），其特征在于：

所述的自动涂覆机构（2）包括固定架（20）、针筒（21）、带有与喷嘴联通的喷嘴孔（221）的针头（22）、活塞（23）、负压管（24）和具有压力控制功能的气压源；所述的针筒（21）包括与活塞（23）配合的腔筒（211），活塞（23）安装在所述的腔筒（211）内、并将该腔筒（211）分隔成一个气压腔（211a）和一个其内填充有焊料的焊料腔（211b），所述的气压腔（211a）通过所述的负压管（24）与气压源连接，所述的针头（22）与针筒（21）固定连接，焊料腔（211b）与针头（22）的喷嘴上的喷嘴孔（221）相互联通；

所述的支承定位机构（1）通过支柱（14）安装在所述的涂覆工位上，所述的自动涂覆机构（2）包括工作和等待两个位置，自动涂覆机构（2）的工作位置与被焊工件到达并停留在所述的涂覆工序上的位置相一致，同时自动涂覆机构（2）的针头（22）的喷嘴上的喷嘴孔（221）对准被焊工件的焊料涂覆部位。

2.根据权利要求1所述的焊料自动涂覆装置，其特征在于：所述的支承定位机构（1）包括支柱（14）、滑杆汽缸（15）、L型架（16）、带有活动部和本体部的汽缸（17）、固定杆（18）和汽缸压力源，其中的滑杆汽缸（15）的缸体固定在支柱（14）上，L型架（16）分别与滑杆汽缸（15）的滑杆和汽缸（17）的本体部固定连接，固定杆（18）分别与汽缸（17）的活动部和自动涂覆机构（2）的固定架（20）固定连接。

3.根据权利要求1所述的焊料自动涂覆装置，其特征在于：所述的支承定位机构（1）包括支柱（14）、滑杆汽缸（15）、L型架（16）和汽缸压力源，其中的滑杆汽缸（15）的缸体固定在支柱（14）上，L型架（16）分别与滑杆汽缸（15）的滑杆和自动涂覆机构（2）的固定架（20）固定连接。

4.根据权利要求1所述的焊料自动涂覆装置，其特征在于：所述的支承定位机构（1）包括支柱（14）、汽缸（17）、固定杆（18）和汽缸压力源，其中的汽缸（17）固定在支柱（14）上，固定杆（18）分别与汽缸（17）的活动部和自动涂覆机构（2）的固定架（20）固定连接。

5.根据权利要求1所述的焊料自动涂覆装置，其特征在于：所述的支承定位机构（1）包括支柱（14）和固定杆（18），所述的支柱（14）安装在流水线设备的涂覆工位上，固定杆（18）分别与固定杆（18）和自动涂覆机构（2）的固定架（20）固定连接。

6.根据权利要求1所述的焊料自动涂覆装置，其特征在于：所述的自动涂覆机构（2）还包括填料器，所述的填料器包括储料罐、输料管和送料压力源，储料罐通过输料管与焊料腔（211b）联通，送料压力源与储料罐之间采用压力传输结构。

7.根据权利要求6所述的焊料自动涂覆装置，其特征在于：所述的输料管为输料软管。

8.根据权利要求6所述的焊料自动涂覆装置，其特征在于：所述的填料器还包括用于搅拌储料罐内的焊料的搅拌器。

9.根据权利要求8所述的焊料自动涂覆装置，其特征在于：所述的搅拌器包括搅拌电机和与搅拌电机连接的带有搅拌叶片的搅拌杆，所述的搅拌叶片伸入到储料罐内、并在搅拌电机的驱动下转动。