CN205996345U - 金属件与同轴电缆焊接的自动化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其包括设置在第一工位的用于在所述金属件与同轴电缆连接处添加锡膏的送锡装置、设置在第二工位的用于对已添加锡膏的所述连接处进行感应加热的加热装置、将所述金属件和同轴电缆分别进行夹持并依次移送到所述第一工位和第二工位的移动定位装置，以及对所述自动化系统各个装置进行控制的电气控制装置。本实用新型实现了非接触式感应加热从根本上解决了金属结构件的吸热效应，同时本实用新型保证了焊点受热的均匀性，提升了产品焊接可靠性。

Description

金属件与同轴电缆焊接的自动化系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信天线制造加工领域，尤其涉及一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统。

背景技术

天线是移动通信网络覆盖的关键部件，天线产品结构复杂，内部结构主要由钣金件、压铸件、PCB电路板、同轴电缆等多类型、多品种零部件组装及结构件焊接而成。因为天线产品的固线特性，其焊接的目的要保证两个方面，一是要保证良好的电气连续连接导通，二是要保证持久的机械连接。所以焊点的锡量一致性、焊点的融透性、力学强度制约着产品电气参数及互调指标。焊接工艺参数量化管控，是实现产品一致性的重大前提。

众所周知，传统锡钎焊接工艺由烙铁发热，对被焊点进行接触传导热量，同时辅助焊锡丝进行焊料的填充的一种接触焊接方法。通信行业的金属结构件的焊接方式，基本上也是采用这种电烙铁焊接，因为金属结构件的吸热效应，常规电烙铁还用不了，必须选用大功率的焊台。为了使其加热能够满足焊接需求，需要较高的温度传递或长时间接触焊接，造成焊点质量可靠性下降，同时长时间高温，烙铁头容易氧化，使用寿命降低；如果金属结构件的体积比较大时，在焊接的过程中，会降低烙铁头的温度，这样无法保证焊接温度的一致性，同时人工焊接方式，无法保证焊接时间及送锡量的一致性，作业方式效率低下，且质量一致性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种能够实现金属件与同轴电缆非接触式局部感应加热焊接的自动化系统。

为达到以上技术目的，本实用新型采用如下的技术方案：

金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其包括设置在第一工位的用于在所述金属件与同轴电缆连接处添加锡膏的送锡装置、设置在第二工位的用于对已添加锡膏的所述连接处进行感应加热的加热装置、将所述金属件和同轴电缆分别进行夹持并依次移送到所述第一工位和第二工位的移动定位装置，以及对所述自动化系统各个装置进行控制的电气控制装置。

进一步地，所述送锡装置包括锡筒固定座、由所述锡筒固定座夹持的锡筒和驱动所述锡筒固定座往返移动的气缸。具体地，所述锡筒包括储存锡膏的筒身和从所述筒身前端延伸出的锡嘴；所述锡筒固定座包括固定座底板、设置在所述固定座底板前端的锡嘴夹和设置在所述固定座底板后端的筒身夹；所述气缸包括缸筒、在所述缸筒内往复移动的活塞和与所述活塞同轴连接的活塞杆。优选地，所述气缸由气缸固定架固定在所述锡筒固定座的邻近位置，所述锡筒固定座与所述活塞杆固定连接以随该活塞杆的往复移动而移动。

进一步地，所述加热装置包括感应电极和夹持所述感应电极的高度调节架；所述高度调节架包括相互拼接的上调节块和下调节块。具体地，所述上调节块包括布设在该上调节块上端电极夹和下端的上连接板；所述下调节块包括与所述上连接板配合以实现拼接的下连接板和从所述下连接板下端延伸出的工作台连接板。优选地，所述上连接板设有若干排连接孔，所述下连接板设有若干排与所述上连接板的连接孔相对应的同轴贯通的对接孔，优选地，所述连接孔和对接孔采用插销或者螺杆同轴连接。优选地，所述感应电极包括射频发生器和该射频发生器外表面绕设的感应线圈。

进一步地，所述移动定位装置包括工件夹具和驱动所述工件夹具移动到所述第一工位和第二工位的送件机构。具体地，所述工件夹具包括夹持所述金属件的第一定位板和夹持所述同轴电缆的第二定位板，所述第一定位板和第二定位板之间保持距离以暴露所述连接处。为了达到能够驱动所述工件夹具自动移动定位的目的，所述送件机构包括直线导轨、固定所述工件夹具的运动平台、驱动所述运动平台沿所述直线导轨行走的驱动组件和与所述驱动组件连接以输出动力的电机。优选地，所述驱动组件采用滚珠丝杠结构；所述电机采用步进电机。优选地，所述第一工位和第二工位彼此相邻并且设置在所述直线导轨的延长线上。优选地，所述送锡装置和加热装置分别设置在所述直线导轨的延长线的两侧。

进一步地，所述电气控制装置包括控制所述送件机构的移动定位模块、控制所述送锡装置的点锡模块和控制所述加热装置的加热模块。具体地，所述电气控制装置还包括控制柜以容纳所述各模块，并利用该控制柜的顶面提供工作台。进一步地，所述电气控制装置还包括具有人机交互界面的控制面板。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下优势：

(1)本实用新型的一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，利用电气控制装置控制送锡装置、移动定位装置以及感应电极加热装置对金属件与同轴电缆的焊接，使加热与焊料添加工序分开，专业化得到细分，实现了自动化的高度集成，并且焊接的相关参数自动控制，焊接质量得到保证，相比之下，使焊接效率得到大大提升。

(2)本实用新型的一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，利用自动送锡机构对焊点进行焊料预送，相关参数由电气控制装置进行自动控制，实现了预送的焊料的一致性以及对焊点的送锡准确性，使焊接产品的质量得到保证。

(3)本实用新型的一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，利用感应加热装置能够实现非接触式焊接，不会产生烙铁头的接触不良，或位置偏移带来的温度缺失的问题，并且加热效果好，加热均匀，保证了焊料的流动性，及焊点形成的强度。同时此实用新型对电缆的耐温性要求大大降低，适用性广泛，可以适用目前市面上所有同轴电缆的焊接。

附图说明

图1为本实用新型的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统的立体结构示意图。

图2为本实用新型的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统中的送锡装置的结构示意图。

图3为本实用新型的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统中的加热装置的结构示意图。

图4为本实用新型的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统中的工件夹具的结构示意图。

图5为本实用新型的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统中的送件机构的结构示意图。

图6为利用本实用新型提供的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统可实现金属件与同轴电缆焊接的一种方法。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参考图1，本实用新型的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统1包括设置在第一工位16的用于在所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226添加锡膏的送锡装置11、设置在第二工位17的用于对已添加锡膏的所述连接处进行感应加热的加热装置13、将所述金属件1222和同轴电缆1224分别进行夹持并依次移送到所述第一工位16和第二工位17的移动定位装置12，以及对所述自动化系统各个装置进行控制的电气控制装置14。其中，在完成一次金属件1222与同轴电缆1224焊接的工序中，所述第一工位16为所述移动定位装置12移动定位至需要进行加工工序的第一个位置，在所述第一工位16处设置有装置送锡装置11用于在所述金属件与同轴电缆连接处添加锡膏。所述第二工位17为所述移动定位装置12移动定位至需要进行下一步加工工序的第二个位置，在所述第二工位17处设置有加热装置13，用于对已添加锡膏的所述连接处1226进行感应加热。所述电气控制装置14包括控制柜142和具有人机交互界面的控制面板141，所述控制柜142的顶面提供工作台。所述电气控制装置14还包括控制所述移动定位装置12的移动定位模块、控制所述送锡装置11的点锡模块和控制所述加热装置13的加热模块，其中所述控制柜142容纳所述各模块。

进一步地，如图2所示，所述送锡装置11包括锡筒固定座113、由所述锡筒固定座113夹持的锡筒114和驱动所述锡筒固定座113往返移动的气缸112。其中，所述锡筒114包括储存锡膏的筒身1141和从所述筒身前端延伸出的锡嘴1142；所述锡筒固定座包括固定座底板1131、设置在所述固定座底板1131前端的锡嘴夹1132和设置在所述固定座底板1131后端的筒身夹1133。所述气缸112由气缸固定架111固定在所述锡筒固定座113的邻近位置；所述气缸包括缸筒、在所述缸筒内往复移动的活塞和与所述活塞同轴连接的活塞杆；所述锡筒固定座113与所述活塞杆固定连接以随该活塞杆的往复移动而移动。具体地，受电气控制装置14中点锡模块的控制，在所述人机界面141输入相关控制参数(包括但不限于气压值、加压时间值、锡量值)，由点锡模块控制所述气缸112的气压和加压时间将所述锡筒114向前推送到焊点位置，使得所述点锡嘴1142能够对准所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226，然后控制所述锡筒114的筒身1141内的气压将所设置的锡量点在所述连接处1226，当点完锡后，由点锡模块控制所述气缸112的气压将所述锡筒114向后退回原位。

进一步地，如图3所示，所述加热装置13包括感应电极131和夹持所述感应电极的高度调节架132。其中，所述感应电极131包括射频发生器和该射频发生器外表面绕设的感应线圈，具体地，由电气控制装置14对所述射频发生器外表面绕设的感应线圈输入电流，射频发生器产生高频电磁波，在所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226形成振荡磁场而引起磁滞损耗产生热量。所述高度调节架132包括相互拼接的上调节块1321和下调节块1322。具体地，所述上调节块1321包括布设在该上调节块1321上端电极夹1323和下端的上连接板1324；所述下调节块1322包括与所述上连接板1324配合以实现拼接的下连接板1325和从所述下连接板1325下端延伸出的工作台连接板1326。所述上连接板1324板面设有若干排连接孔，所述下连接板1325上端设有若干排与所述上连接板1324的连接孔相对应的同轴贯通的对接孔。并采用插销或者螺杆同轴连接所述连接孔和对接孔。进一步地，通过调节所述上连接板1324的连接孔与所述下连接板1325的对接孔相对位置来实现高度的调节。需要说明的是，上述高度调节架仅是一个实施例，本实用新型还可以通过其它高度调节架实现，例如设置螺旋高度调节架，或设置有上支架和下支架，上支架可插入下支架内相对移动，利用螺栓穿过上支架和下支架通过螺母固定，可达到高度调节目的，因而本实施例并不能构成对本实用新型的限制。具体地，受电气控制装置14中加热模块的控制，在所述人机界面141输入相关控制参数(所述参数包括但不限于加热温度、加热时间)，当工件被移动到感应加热焊接位置时，加热模块控制所述感应电极131的交流电频率，使其产生振荡磁场以引起所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226的磁滞损耗，将对带有锡膏的所述连接处1226进行感应加热，优选地，所述感应电极131通过电极高度调节架132根据所述金属件1222与同轴电缆1224连接处的高度进行上下位置调节。

进一步地，所述移动定位装置12包括工件夹具122和驱动所述工件夹具移动到所述第一工位和第二工位的送件机构121。其中，如图4所示，所述工件夹具122包括夹持所述金属件1222的第一定位板1221和夹持所述同轴电缆1224的第二定位板1223，所述第一定位板1221和第二定位板1223之间保持距离以暴露所述连接处1226。具体地，所述第一定位板1221两端设置有带有凹槽的支撑板1225，所述支撑板1225的凹槽用于卡固所述第二定位板1223。这使第一定位板1221和第二定位板1223之间通过所述支撑板1225保持一定距离，使所述金属件1222与所述同轴电缆1224的连接处1226得以暴露。进一步地，所述金属件1222被单排多个和/或双排多对地固定在所述第一定位板1221，与所述金属件1222位置相对应的所述同轴电缆1224被单排多个和/或双排多对地固定在所述第二定位板1223，并且上述操作是通过人工进行的。

进一步地，如图5所示，所述送件机构121包括直线导轨1212、固定所述工件夹具的运动平台1214、驱动所述运动平台1214沿所述直线导轨1212行走的驱动组件1213和与所述驱动组件1213连接以输出动力的电机1211。优选地，为了保护所述电机1211的使用环境，延长其使用寿命，在所述送件机构121中的电机1211端设有保护罩15。具体地，所述驱动组件采用滚珠丝杠结构；所述电机1211采用步进电机1211。具体地所述驱动组件1213包括有滚珠丝杆12131、连接滚珠丝杆12131与步进电机轴的联轴器12132和轴承座12133，所述联轴器12132固定在移动定位底板1215一端的支架上，所述滚珠丝杆12131安装在直线导轨1212中间位置，所述直线导轨1212上卡设有移动滑块12134，所述移动滑块12134与啮合在所述滚珠丝杆上的丝母固定连接，所述移动滑块12134上固定安装运动平台1214。具体地，受电气控制装置14中移动定位模块控制，在所述人机界面141输入相关控制参数(所述参数包括但不限于步进电机的驱动功率，步进时间)，所述移动定位模块驱动步进电机1211进行运转，带动所述驱动组件1213中滚珠丝杆12131进行转动，进一步地，带动所述移动滑块12134沿着所述直线导轨1212根据预先输入的控制参数移动相应的距离。

进一步地，所述送锡装置11位于所述第一工位16处，所述加热装置13位于所述第二工位17处，所述送锡装置11和所述加热装置13彼此相邻并且分别设置在所述直线导轨1212的延长线的两侧。

参考图6，利用本实用新型提供的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统可实现金属件与同轴电缆焊接的一种方法，其包括以下步骤：

步骤S1：准备所述金属件1222与同轴电缆1224并移送到加工工位；

具体地，在所述准备工作中，通过人工操作将待焊接的金属结构件1222摆放在第一定位板1221上，将同轴电缆1224通过第二定位板1223来夹持，将第一定位板1221与第二定位板1223通过固定在所述第一定位板1221的支撑板1225进行卡接固定，使所述金属件1222与同轴电缆1224之间的位置关系通过工件夹具122来维持。在所述金属件1222与同轴电缆1224维持预设的位置关系的情况下通过电气控制装置14驱动所述送件机构121将所述固定有金属件1222与同轴电缆1224的工件夹具122运送至所述第一工位16。进一步地，所述工件夹具122暴露所述金属件1222与同轴电缆1224的连接处1226，以便送锡装置11从所述暴露的位置向所述连接处1226添加锡膏。

步骤S2：在所述金属件1222与同轴电缆1224的连接处添加了锡膏之后进行感应加热以实现焊接；

具体地，在所述第一工位16，送锡装置11受电气控制装置14中点锡模块的控制，根据所述人机界面141输入相关控制参数(包括但不限于气压值、加压时间值、锡量置)，控制所述气缸112的气压和加压时间，将所述锡筒115向前推送到所述金属件1222与同轴电缆1224的连接处1226，使得所述点锡嘴1142能够对准所述连接处1226，然后控制所述锡筒114的筒身1141内的气压，将合适的锡量点在所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226，当点完锡后，所述气缸112将所述锡筒114向后退回原位。然后，通过电气控制装置14驱动所述送件机构121将所述固定有金属件1222与同轴电缆1224的工件夹具122运送至所述第二工位17。在所述第二工位17，加热装置13受电气控制装置14中加热模块的控制，根据人机界面141输入相关控制参数(所述参数包括但不限于加热温度、加热时间)，控制所述感应电极131的交流电频率，使其产生振荡磁场以引起所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226的磁滞损耗，将对带有锡膏的所述连接处1226进行感应加热。具体地，所述高频电流施加在所述连接处的任意一侧。进一步地，所述感应电极131通过电极高度调节架132根据所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226的高度进行上下位置调节。使得感应电极131能够准确的对准所述连接处1226进行加热焊接。

步骤S3：将已完成焊接的工件从所述加工工位上转移。

焊料受热熔化，将工件间相接触的位置依焊接材料结为一体。已完成焊接的金属件1222与同轴电缆1224将通过电气控制装置14驱动所述送件机构121移动到下一位置进行冷却。当最后一个和/或一对工件被焊接完成时，送件机构121会将工件夹具122退回到起始位置，通过人工将工件取下，换成下一批工件，和/或将另一已经摆放好工件的工件夹具122固定到运动平台上进行下一轮的焊接工作，如此反复。

综上所述，本实用新型提供了一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统及实现方法，利用感应电极进行非接触式感应加热焊接根本上解决了金属结构件的吸热效应，同时本实用新型保证了焊点受热的均匀性，提升了产品焊接可靠性。本实用新型提供的一种焊接的自动化系统，能够大大提高生产效率。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于：其包括设置在第一工位的用于在所述金属件与同轴电缆连接处添加锡膏的送锡装置、设置在第二工位的用于对已添加锡膏的所述连接处进行感应加热的加热装置、将所述金属件和同轴电缆分别进行夹持并依次移送到所述第一工位和第二工位的移动定位装置，以及对所述自动化系统各个装置进行控制的电气控制装置。

2.如权利要求1所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述送锡装置包括锡筒固定座、由所述锡筒固定座夹持的锡筒和驱动所述锡筒固定座往返移动的气缸。

3.如权利要求2所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述锡筒包括储存锡膏的筒身和从所述筒身前端延伸出的锡嘴；所述锡筒固定座包括固定座底板、设置在所述固定座底板前端的锡嘴夹和设置在所述固定座底板后端的筒身夹。

4.如权利要求2所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述气缸由气缸固定架固定在所述锡筒固定座的邻近位置；所述气缸包括缸筒、在所述缸筒内往复移动的活塞和与所述活塞同轴连接的活塞杆；所述锡筒固定座与所述活塞杆固定连接以随该活塞杆的往复移动而移动。

5.如权利要求1所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述加热装置包括感应电极和夹持所述感应电极的高度调节架；所述高度调节架包括相互拼接的上调节块和下调节块。

6.如权利要求5所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述上调节块的包括布设在该上调节块上端的电极夹和下端的上连接板；所述下调节块包括与所述上连接板配合以实现拼接的下连接板和从所述下连接板下端延伸出的工作台连接板。

7.如权利要求6所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述上连接板设有若干排连接孔，所述下连接板设有若干排与所述上连接板的连接孔相对应的同轴贯通的对接孔。

8.如权利要求7所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，采用插销或者螺杆同轴连接所述连接孔和对接孔。

9.如权利要求5所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述感应电极包括射频发生器和该射频发生器外表面绕设的感应线圈。

10.如权利要求1所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述移动定位装置包括工件夹具和驱动所述工件夹具移动到所述第一工位和第二工位的送件机构。

11.如权利要求10所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述工件夹具包括夹持所述金属件的第一定位板和夹持所述同轴电缆的第二定位板，所述第一定位板和第二定位板之间保持距离以暴露所述连接处。

12.如权利要求10所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述送件机构包括直线导轨、固定所述工件夹具的运动平台、驱动所述运动平台沿所述直线导轨行走的驱动组件和与所述驱动组件连接以输出动力的电机。

13.如权利要求12所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述驱动组件采用滚珠丝杠结构；所述电机采用步进电机。

14.如权利要求12所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述第一工位和第二工位彼此相邻并且设置在所述直线导轨的延长线上。

15.如权利要求14所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述送锡装置和加热装置分别设置在所述直线导轨的延长线的两侧。

16.如权利要求10所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述电气控制装置包括控制所述送件机构的移动定位模块、控制所述送锡装置的点锡模块和控制所述加热装置的加热模块。

17.如权利要求16所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述电气控制装置还包括控制柜以容纳所述各模块，并利用该控制柜的顶面提供工作台。

18.如权利要求17所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统，其特征在于，所述电气控制装置还包括具有人机交互界面的控制面板。