CN205996347U - 定位夹具及锡钎焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接和加工技术领域，具体涉及通信器件中有关焊接加工的相关技术，尤其涉及一种定位夹具及锡钎焊接设备。其中，所述定位夹具包括定位面板及设于所述定位面板上便于该定位夹具安装与定位的定位部，所述定位面板上还设有便于工件安装定位的定位槽及便于对安装于所述定位槽中的工件实施夹紧的浮动夹紧机构。因此，本实用新型不仅可对装入定位夹具上的定位槽中的工件自动执行夹紧，省去在工件定位后再单独执行夹紧的工序，且可避免多个工件之间的位置相互影响，减少各工件的位置偏差，降低虚焊现象，极大的提高焊接质量及作业效率，同时，本实用新型还具有较高的智能化，各项操作皆较便利。

Description

定位夹具及锡钎焊接设备

【技术领域】

本实用新型涉及焊接和加工技术领域，具体涉及通信器件中有关焊接加工的相关技术，尤其涉及一种定位夹具及锡钎焊接设备。

【背景技术】

基站天线是移动通信网络覆盖的关键部件，基站天线产品结构复杂，内部结构主要由钣金件、PCB电路板、同轴电缆等多种类型、多品种零部件组装及结构件焊接而成。

业界现有锡钎焊作业方式仍以手工作业居多，手工作业具体操作步骤是：工人拿取一个工件放置于工件定位夹具上，然后一手拿烙铁一手拿焊锡丝，边焊接边手工送锡，焊接完成后将工件从夹具中取出放置于物料托盘上或物料框内。该手工焊接方式一般一次只能焊接一个工件，每焊接一个工件皆需单独装于定位夹具中，焊接后又需单独取下，其效率较低，且焊接质量会受工人技能的熟练程度的影响。

近几年随着自动化水平的提高，自动焊接设备逐渐增多，操作方式都是根据待焊接件的外形先进行定位，然后再单独对工件进行机械压紧；但由于天线结构件大多是压铸或钣金产品，外形尺寸偏差相对较大，因而以外形定位必须有足够的间隙才能确保尺寸偏差较大的工件也能顺利放入定位夹具中，这样就导致一次焊接多个工件时累计位置误差较大，工件的位置误差过大会造成焊接烙铁对位及送锡偏移，进而导致较易出现虚焊现象；因此，目前在业界自动焊接也多以一次焊接一个工件为主的作业方法，由于是单件作业，焊接时需频繁取放工件及开关机，且工件定位后需要一个独立的压紧工序，其作业效率与手工作业相比效率提升并不明显。

综上，由于锡钎焊在天线生产中的作业量占比非常大，因而在确保焊接质量的前提下如何提高锡钎焊作业效率是业界期望解决的问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的旨在解决上述至少一个问题，提供了一种定位夹具及锡钎焊接设备。

为实现该目的，本实用新型提供了一种定位夹具，包括定位面板及设于所述定位面板上便于该定位夹具安装与定位的定位部，所述定位面板上还设有便于工件安装定位的定位槽及便于对安装于所述定位槽中的工件实施夹紧的浮动夹紧机构。

可选的，所述定位部为固接于所述定位面板底面上的支撑定位件。

具体的，所述支撑定位件上远离所述定位面板的一端设有定位安装孔。

较佳的，所述支撑定位件为对称设置的一对。

进一步的，所述支撑定位件上套接有便于将工件从所述定位槽卸下的脱料板。

进一步的，所述支撑定位件上设有对所述脱料板实施限位的限位部。

可选的，所述定位部为对称设于所述定位面板底面两侧的通孔或盲孔。

较佳的，所述定位面板上设有多个所述定位槽，所述浮动夹紧机构的数量与所述定位槽的数量相匹配。

相应的，本实用新型还提供了一种锡钎焊接设备，包括机架、设于所述机架上的工作平台及上述任一技术方案所述的定位夹具；所述机架上设有升降机构，所述升降机构上连接有焊接装置及与所述焊接装置配合工作执行送锡的送锡机构；所述机架上还设有带动所述工作平台沿X、Y轴方向直线运动的运动机构；所述工作平台上设有与所述定位夹具上定位部匹配的安装部。

较佳的，所述机架包括底座及分别设于所述底座两侧的竖梁，所述底座两侧的竖梁之间固接有横梁；所述升降机构设于所述横梁上，所述运动机构设于所述底座中，所述工作平台设于所述底座上。

进一步的，所述锡钎焊接设备还包括连接于所述升降机构上的旋转机构，所述焊接装置及送锡机构固接于所述旋转机构上。

进一步的，锡钎焊接设备还包括用于智能化控制所述升降机构、运动机构、旋转机构及送锡机构的控制箱。

较佳的，所述焊接装置包括角度可调的焊接嘴。

进一步的，所述锡钎焊接设备还包括焊接嘴清洗装置，所述焊接嘴清洗装置设于所述底座上。

相应的，本实用新型还提供了一种锡钎焊接方法，包括上述任一技术方案所述的锡钎焊接设备，该方法包括如下步骤：

定位安装，将至少一个工件装入所述定位夹具中后，再将所述定位夹具装于所述工作平台上；

工件焊接，控制所述运动机构带动所述工作平台沿X轴或/和Y轴方向直线移动，使定位夹具上的工件同步移动至预设位置，然后控制所述焊接装置对所述焊接嘴进行加热，并控制所述升降机构带动焊接嘴移至工件上的焊点处，以对焊点进行加热，同时控制所述送锡机构将锡料送至焊点，进而实现焊接；其中，当所述定位夹具中装有多个工件时，焊接完第一个工件后，所述运动机构会带动所述工作平台沿X轴或/和Y轴方向直线移动，以使下一个工件上的焊点处于所述焊接嘴能够接触并对其实施焊接的位置处，进而实现对该焊点实施焊接，以此类推，直至依次将所有工件焊接完。

进一步的，当需要对各工件上的多个焊点实施焊接时，在所述工件焊接步骤之后，还包括：

转向焊接，控制所述旋转机构带动所述焊接嘴及送锡机构一并转向，进而按照所述工件焊接步骤的方式对各工件上的另一相同位置处的焊点依次实施焊接。

进一步的，所述锡钎焊接方法还包括：

工件拆卸，将所述定位夹具从所述工作平台上取下并转移至卸件区，然后将所述定位夹具翻转并按压所述脱料板，以使所述定位夹具中的工件全部从所述定位夹具中卸下。

较佳的，该方法用于基站天线相关部件加工。

与现有技术相比，本实用新型具备如下优点：

本实用新型提供的定位夹具中的所述定位面板上设有便于工件安装定位的定位槽及便于对安装于所述定位槽中的工件实施夹紧的浮动夹紧机构，当工件装入定位槽中时，浮动夹紧机构会自动对其进行夹紧，而无需在工件定位后再单独执行夹紧的工序；同时，所述定位夹具上的多个定位槽中可同时定位安装多个工件，各工件之间位置是相互独立的，其相互之间的位置或误差并不会相互影响，可减少各工件位置的偏差，有利于焊接自动化焊接设备对多个工件实施连续作业，进而降低虚焊现象，提高焊接质量及极大提高作业效率。另外，所述支撑定位件上套接有便于将工件从所述定位槽卸下的脱料板，所述脱料板可使定位安装于所述定位夹具上各定位槽中的多个工件一次性全部卸取下来，其无需将各定位槽中的工件逐个卸取下来，其可较大程度的提高工件的卸取效率，进而，进一步提高作业效率。

相应的，本实用新型还提供了一种锡钎焊接设备及锡钎焊接方法，所述锡钎焊接设备包括所述定位夹具、升降机构及带动所述工作平台沿X、Y轴方向直线运动的运动机构；当将装有工件的定位夹具安装于工作平台上后，即可控制运动机构带动工作平台沿X轴或/和Y轴方向直线移动，使得定位夹具上各工件处于待焊接的预设位置，然后控制升降机构带动焊接装置实施焊接作业；其中，当所述定位夹具中装有多个工件时，焊接完第一个工件后，所述运动机构会带动所述工作平台沿X轴或/和Y轴方向直线移动，以使下一个工件上的焊点处于所述焊接嘴能够接触并对其实施焊接的位置处，进而实现对该焊点实施焊接，以此类推，直至依次将所有工件焊接完；该过程较好的实现了对多个工件连续焊接作业，大大提高了作业效率，且由于定位夹具上定位槽等部件的作用使得各工件之间的位置是相互独立的，可减少工件位置的偏差，进而便于降低虚焊现象及提高焊接质量。

另外，所述锡钎焊接设备还包括连接于所述升降机构上的旋转机构，所述焊接装置及送锡机构固接于所述旋转机构上，当需要对各工件上的多个焊点实施焊接时，可控制所述旋转机构带动所述焊接嘴及送锡机构一并转向至合适的位置，进而按照所述工件焊接步骤的方式对各工件上的另一相同位置处的焊点依次实施焊接，该过程可有效提高锡钎焊接设备的自动化程度，进而极大的提高作业效率。

综上，本实用新型不仅可对装入定位夹具上的定位槽中的工件自动执行夹紧，省去在工件定位后再单独执行夹紧的工序，且可避免多个工件之间的位置相互影响，减少各工件的位置偏差，降低虚焊现象，极大的提高焊接质量及作业效率，同时，本实用新型还具有较高的智能化，各项操作皆较便利。

【附图说明】

图1为本实用新型中一种锡钎焊接设备的典型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型中一种定位夹具的典型实施例的结构示意图；

图3为图2中的定位夹具的俯视图。

【具体实施方式】

下面结合附图和示例性实施例对本实用新型作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。

请参见附图1，本实用新型中一种锡钎焊接设备的一个典型实施例的结构示意图，所述锡钎焊接设备包括机架(未标出)、设于所述机架上的工作平台8及定位夹具5；所述机架上设有升降机构9，所述升降机构9上连接有焊接装置3及与所述焊接装置3配合工作执行送锡的送锡机构4；所述机架上还设有带动所述工作平台8沿X、Y轴方向直线运动的运动机构(未画出)；所述工作平台8上设有与所述定位夹具5上定位部匹配的安装部。

需要说明的是，所述升降机构9与运动机构构成一个三维运动模组，所述X轴方向与Y轴方向分别对应于三维坐标系中X轴与Y轴，升降机构9的运动方向相当于三维坐标中的Z轴，因此，X轴方向表示左右方向、Y轴方向表示前后方向、Z轴方向表示上下方向。

其中，请参见附图2与图3，所述定位夹具5包括定位面板52及设于所述定位面板52上设有便于该定位夹具5安装与定位的定位部，所述定位面板52上还设有便于工件51定位安装的定位槽(未画出)及便于对安装于所述定位槽中的工件51实施夹紧的浮动夹紧机构55。

所述定位部可为固接于所述定位面板52底面上的支撑定位件53，也可为对称设于所述定位面板52底面两侧的通孔或盲孔(未示例出)，当所述定位部为对称设于所述定位面板52底面两侧的通孔或盲孔，在定位夹具5通过所述定位部定位安装于定位面板52上时，可通过一个可拆卸的或固定于所述定位面板52上的便于插接于所述定位部的支撑部件来实现定位夹具5与工作平台8的安装。优选的，所述定位部为固接于所述定位面板52底面上的支撑定位件53，所述支撑定位件53为对称设置的一对，分别设于所述定位面板52底面的两侧；所述支撑定位件53上远离所述定位面板52的一端设有定位安装孔，该定位安装孔有便于与设于工作平台8上的定位插销或类似部件连接，进而较好的实现定位夹具5与工作平台8的具体定位与固定，当然，也可在所述支撑定位件53上远离所述定位面板52的一端设置插销部，而工作平台8上设置有与该插销部配合的销孔，以此来较好的实现定位夹具5与工作平台8的具体定位与固定。另外，所述工作平台8上的定位插销或用于定位的销孔(即所述安装部)上皆设有相应的标号，以便实现不同规格的定位夹具5的快速安装及切换。

进一步的，所述定位面板52上设有多个所述定位槽，所述浮动夹紧机构55的数量与所述定位槽的数量相匹配，即每个定位槽中皆有一个浮动夹紧机构55，以便实现对每个装入定位槽中的工件51实施单独夹紧；而该定位面板52设有多个定位槽，其有便于同时将多个工件51安装及单独定位于定位夹具5中，使其各工件51的位置不相互影响，进而在实现对多个工件51实施自动化连续焊接的同时，还可确保各工件51的较高焊接质量。

进一步的，所述支撑定位件53上套接有便于将工件51从所述定位槽卸下的脱料板54；当需要将安装于所述定位槽中的工件51卸取下来，特别是定位面板52上的多个定位槽中安装有工件51时，通过脱料板54可一次性将所有工件51从定位夹具5中卸取下来，而无需将各定位槽中的工件51逐个卸取下来，其可较大程度的提高工件51的卸取效率，进而，提高作业效率。优选的，所述支撑定位件53上还设有对所述脱料板54实施限位的限位部(未标出)，其可避免脱料板54从支撑定位件53上滑出而使得在使用时需重新套装于支撑定位件53上。

优选的，所述机架包括底座13及分别设于所述底座13两侧的竖梁1，所述底座13两侧的竖梁1之间固接有横梁12，所述升降机构9设于横梁12上，所述运动机构设于底座13中，所述工作平台8设于所述底座13上。当然，也可用一个机械手或类似机械手的装置来替代机架的竖梁和横梁，直接将焊接装置3和送锡机构4安装于机械手上。

三维运动模组工作时，升降机构9可带动焊接装置3沿Z轴上下移动，以使焊接装置3上的焊接嘴向下贴近焊点实施焊接及焊接完成后焊接嘴向上撤离，运动机构可带动工作平台8沿X轴左右移动或沿Y轴前后移动，进而带动安装于工作平台8上的定位夹具5沿X轴左右移动或沿Y轴前后移动，使得装设于定位夹具5中的工件51移动至预设的待焊接位置，便于焊接装置3上的焊接嘴对其实施焊接操作；其中，焊接嘴每完成一个焊点的焊接操作后，升降机构9即会带动焊接嘴向上撤离，然后运动机构即会带动工作平台8沿X轴左右移动或沿Y轴前后移动，使下一个焊点移动至焊接位置，接着，升降机构9带动焊接嘴向下贴近焊点实施焊接，如此反复，直至焊接完所有拟焊接的焊点。

进一步的，所述锡钎焊接设备还包括连接于所述升降机构9上的旋转机构2，所述焊接装置3及送锡机构4固接于所述旋转机构2上。

其中，所述焊接装置3上的焊接嘴优选为可调式的，使用时可使焊接嘴倾斜一定角度，以使焊接嘴更容易贴近焊点，同时也有便于焊接嘴撤离，当然，送锡机构4的送锡角度是与焊接嘴实施焊接时的角度相配合的，其也是可调的。

当需要调整焊接嘴和送锡机构4的方向(非焊接角度调节)时，则可通过旋转机构2来调整焊接嘴和送锡机构4的方向。例如，每个工件上有两个焊点且两个焊点分处于两侧时，当将各工件上处于同一侧的焊点焊接完后，即可控制旋转机构2带动焊接嘴与送锡机构4旋转，使焊接嘴与送锡机构4处于合适的方向上，以对各工件上另一侧的焊点实施焊接操作，在对另一侧的焊点实施焊接操作时可按照反方向(以对各工件上第一焊点依次焊接的方向为正方向)对各工件依次连续焊接。

优选的，上述升降机构9、运动机构、旋转机构2、焊接装置3及送锡机构4等皆可通过智能化的控制箱实施智能化控制，该控制箱不仅可极大的减轻工人的劳动强度，且可大大提高作业效率和焊接质量。其中，控制箱预设有控制程序，当启动后，控制箱会按照预设控制程序自动控制相关部件的活动。

进一步的，所述锡钎焊接设备还包括焊接嘴清洗装置7，该焊接嘴清洗装置7优选设于所述底座13上。该焊接嘴清洗装置7主要用于去除焊接嘴上的锡渣及氧化层，进而有便于提高焊接质量。

焊接作业时，锡钎焊接设备启动后，其相关部件即会在控制箱的智能化控制下按照预设程序执行相关的操作，其具体焊接过程如下：

首先，将工件51装入定位夹具5中的定位槽中，接着将该定位夹具5装于工作平台8上。

需要说明的是，定位槽在定位夹具5上的位置皆是预设定的，且定位槽的形状和尺寸大小也皆是根据工件51的形状和大小预设的，其与工件51的匹配程度非常高；在工件51装入定位槽中过程中，浮动夹紧机构55上处于定位槽两侧的预压紧部件会自动后退，当工件51安装到位后，处于定位槽两侧的预压紧部件即会自动将工件压紧在定位槽中，该过程省去了在工件51定位后再单独执行夹紧的工序；在将定位夹具5安装于工作平台8的过程中，是将定位夹具5上的定位部与工作平台8上与该定位部匹配的安装部相套接，例如，若定位部为支撑定位件53且支撑定位件53上远离所述定位面板52的一端设有定位安装孔，则安装部可为定位销，以便于定位安装孔套接于工作平台8上的定位销中，进而实现定位夹具5与工作平台8的具体定位与固定；若定位部为通孔或盲孔，则安装部可为可拆卸的或固定于所述工作平台8上的便于插接于所述定位部的支撑部件，以此来实现定位夹具5与工作平台8的具体定位与固定，其中，工作平台8上的安装部的位置是按照工艺要求及定位夹具5的结构预设的。

其中，所述定位夹具5上设有多个定位槽及与定位槽匹配的浮动夹紧机构55；若需将多个工件51安装于定位夹具5上时，其是一个定位槽安装一个工件51，即一定位槽一工件的方式，且各工件51的安装方式皆与上述雷同。

然后，通过控制箱启动锡钎焊接装置，接着所述运动机构自动带动所述工作平台8沿X轴或/和Y轴方向直线移动，使定位夹具5上的工件51同步移动至预设位置后，所述焊接装置3启动对所述焊接嘴进行加热，同时升降机构9带动焊接嘴自动移至工件51上的焊点处(若有多个工件51，则是第一个工件51的焊点处)，以对该焊点进行加热，并使送锡机构4将锡料送至该焊点，进而实现焊接。

需要说明的是，所述焊接嘴呈倾斜状，且所述焊接嘴的倾斜角度与送锡机构4的送锡角度是可根据实际需求而可调节的，以使所述焊接嘴较好的贴近焊点，提高焊接质量，同时，其也有便于焊接嘴的撤离。

其中，若所述定位夹具5中装有多个工件51时，焊接完第一个工件后，所述运动机构会自动带动所述工作平台8沿X轴或/和Y轴方向直线移动，以使下一个工件51上的焊点处于所述焊接嘴能够接触并对其实施焊接的位置处，进而实现对该焊点实施焊接，以此类推，直至依次将所有工件51焊接完。

若需要对各工件51上的多个焊点实施焊接时，则可通过旋转机构2来自动调整焊接嘴和送锡机构4的方向。例如，每个工件51上有两个焊点且两个焊点分处于两侧时，当将各工件51上处于同一侧的焊点焊接完后，即可通过旋转机构2带动焊接嘴与送锡机构4旋转，使焊接嘴与送锡机构4处于合适的方向上，以对各工件51上另一侧的焊点实施焊接操作，在对另一侧的焊点实施焊接操作时可沿反方向(以对各工件51上的第一个焊点依次焊接的方向为正方向)对各工件51依次连续焊接。该过程可有效解决工件多个焊点且焊点位于低于工件表面的狭小槽内，实现高低双平面焊点的焊接。

当所有焊点皆焊接完成后，焊接装置3及送锡机构4会自动回到预设原点且停机。

停机后，将定位夹具5从工作平台8上取下并转移至卸件区(如放料托盘)，然后将定位夹具5翻转并轻轻按压脱料板54，即可一次性将定位夹具5中的工件51全部卸取下来。

综上，本实用新型不仅可对装入定位夹具上的定位槽中的工件自动执行夹紧，省去在工件定位后再单独执行夹紧的工序，且可避免多个工件之间的位置相互影响，减少各工件的位置偏差，降低虚焊现象，极大的提高焊接质量及作业效率，同时，本实用新型还具有较高的智能化，各项操作皆较便利。

虽然上面已经示出了本实用新型的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本实用新型的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种定位夹具，其特征在于，包括定位面板及设于所述定位面板上便于该定位夹具定位与安装的定位部，所述定位面板上还设有便于工件安装定位的定位槽及便于对安装于所述定位槽中的工件实施夹紧的浮动夹紧机构。

2.如权利要求1所述的定位夹具，其特征在于，所述定位部为固接于所述定位面板底面上的支撑定位件。

3.如权利要求2所述的定位夹具，其特征在于，所述支撑定位件上远离所述定位面板的一端设有定位安装孔。

4.如权利要求2所述的定位夹具，其特征在于，所述支撑定位件为对称设置的一对。

5.如权利要求2～4任一项所述的定位夹具，其特征在于，所述支撑定位件上套接有便于将工件从所述定位槽卸下的脱料板。

6.如权利要求5所述的定位夹具，其特征在于，所述支撑定位件上设有对所述脱料板实施限位的限位部。

7.如权利要求1所述的定位夹具，其特征在于，所述定位部为对称设于所述定位面板底面两侧的通孔或盲孔。

8.如权利要求1、2或7所述的定位夹具，其特征在于，所述定位面板上设有多个所述定位槽，所述浮动夹紧机构的数量与所述定位槽的数量相匹配。

9.一种锡钎焊接设备，其特征在于，包括机架、设于所述机架上的工作平台及如权利要求1～8任一项所述的定位夹具；所述机架上设有升降机构，所述升降机构上连接有焊接装置及与所述焊接装置配合工作执行送锡的送锡机构；所述机架上还设有带动所述工作平台沿X、Y轴方向直线运动的运动机构；所述工作平台上设有与所述定位夹具上定位部匹配的安装部。

10.如权利要求9所述的锡钎焊接设备，其特征在于，所述机架包括底座及分别设于所述底座两侧的竖梁，所述底座两侧的竖梁之间固接有横梁；所述升降机构设于所述横梁上，所述运动机构设于所述底座中，所述工作平台设于所述底座上。

11.如权利要求10所述的锡钎焊接设备，其特征在于，所述锡钎焊接设备还包括连接于所述升降机构上的旋转机构，所述焊接装置及送锡机构固接于所述旋转机构上。

12.如权利要求11所述的锡钎焊接设备，其特征在于，锡钎焊接设备还包括用于智能化控制所述升降机构、运动机构、旋转机构及送锡机构的控制箱。

13.如权利要求10～12任一项所述的锡钎焊接设备，其特征在于，所述焊接装置包括角度可调的焊接嘴。

14.如权利要求13所述的锡钎焊接设备，其特征在于，所述锡钎焊接设备还包括焊接嘴清洗装置，所述焊接嘴清洗装置设于所述底座上。