CN208496064U - 一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其是一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台。它包括一工作台面、三个并排平行地设置于工作台面上的Y轴移动模组、呈前后架设于Y轴移动模组上方的视觉定位机构和焊接机构；每个Y轴移动模组均包括Y轴固定滑座、Y轴移动滑台以及治具底座。本实施例利用三个并排平行设置的Y轴移动模组、一视觉定位模块、第一焊接模块以及第二焊接模块配合，实现了第一焊接模块以及第二焊接模块不间断的焊接操作，与第一焊接模块以及第二焊接模块单独设置一个焊接装置相比，本装置在焊接效率上有了显著的提高，有效地解决了现有的焊接装置对元器件的装卸、定位耗时长，无法进行大批量快速、准确焊接的问题。

Description

一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其是一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台。

背景技术

随着电子产品向着微小、轻薄化的方向发展，激光焊接技术因其优势越来越多的应用到手机、电脑等精密电子产品的焊接中。由于电子元件体积微小且非常精密，其焊接部也非常精细，当对经初步装配的精密电子元件(例如手机摄像头模组)进行焊接固定时，很多时候不能够有效保证对此类精密电子元件的快速、准确的装卸、定位以及焊接，而且整个焊接工作耗时较长，效率较低。并且现有的激光焊接设备自动化程度低、焊接精度低，特别是对元器件的装卸、定位耗时较长，无法进行大批量快速、准确的焊接，从而严重降低了激光焊接的焊接效率以及增加了生产成本。

因此，有必要对现有的激光焊接装置提出改进方案，以最大限度地提升激光焊接的效率，以满足针对如手机、电脑等精密电子产品在实际生产过程中进行大批量精密焊接的需求。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台，它包括一沿XY平面分布的工作台面、三个沿Y轴方向分布且呈并排平行地设置于工作台面上的Y轴移动模组、呈前后架设于Y轴移动模组上方且沿X轴方向分布的视觉定位机构和焊接机构；

所述每个Y轴移动模组均包括沿Y轴方向分布的Y轴固定滑座、设置于Y 轴固定滑座上的Y轴移动滑台以及设置于Y轴移动滑台上且用于固定初步装配的精密电子元件的治具底座，所述Y轴固定滑座驱动Y轴移动滑台沿Y轴方向作直线运动；

所述视觉定位机构包括架设于Y轴移动模组上方且沿X轴方向分布的第一X轴固定滑座、设置于第一X轴固定滑座上的第一X轴移动滑台以及设置于第一X轴移动滑台上的视觉定位模块，所述第一X轴固定滑座驱动第一X 轴移动滑台沿X轴方向作直线运动；

所述焊接机构包括架设于Y轴移动模组上方且沿X轴方向分布的第二X 轴固定滑座、设置于第二X轴固定滑座上的第二X轴移动滑台以及设置于第二X轴移动滑台上的第一焊接模块，设置于第二X轴固定滑座上的第三X轴移动滑台以及设置于第三X轴移动滑台上的第二焊接模块，所述第二X轴固定滑座分别驱动第二X轴移动滑台和第三X轴移动滑台沿X轴方向作直线运动。

优选地，所述视觉定位机构还包括设置于第一X轴移动滑台上的第一Z 轴固定滑座和设置于第一Z轴固定滑座上的第一Z轴移动滑台，所述视觉定位模块固定设置于第一Z轴移动滑台上。

优选地，所述焊接机构包还括设置于第二X轴移动滑台上的第二Z轴固定滑座、设置于第二Z轴固定滑座上的第二Z轴移动滑台、设置于第三X轴移动滑台上的第三Z轴固定滑座以及设置于第三Z轴固定滑座上的第三Z轴移动滑台，所述第一焊接模块固定设置于第二Z轴移动滑台上，所述第二焊接模块固定设置于第三Z轴移动滑台上。

优选地，所述治具底座上均设置有若干个并排平行分布的治具，所述治具均与治具底座转轴连接。

优选地，所述治具底座上均设置有一旋转电机，所述旋转电机通过一同步带驱动治具底座上的所有治具进行同步旋转。

由于采用了上述方案，本实施例的焊接平台利用三个并排平行设置的Y 轴移动模组、一视觉定位模块、第一焊接模块以及第二焊接模块配合，实现了第一焊接模块以及第二焊接模块不间断的焊接操作，与第一焊接模块以及第二焊接模块单独设置一个焊接装置相比，本装置在焊接效率上有了显著的提高。基于此，本装置可对精密电子元件进行大批量快速装载定位以及焊接，有效地提高了对精密电子元件的焊接效率；在整个焊接过程中第一焊接模块以及第二焊接模块无需等待，可保持持续不间断的焊接状态，提高了对第一焊接模块以及第二焊接模块的利用效率和装置整体的焊接效率，有效地解决了现有的焊接装置对元器件的装卸、定位耗时较长，无法进行大批量快速、准确的焊接的问题，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例的装配结构示意图(一)；

图2是本实用新型实施例的装配结构示意图(二)；

图3是本实用新型实施例的视觉定位机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的焊接机构的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的治具底座的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供的一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台，它包括一沿XY平面分布的工作台面10、三个沿Y轴方向分布且呈并排平行地设置于工作台面10上的Y轴移动模组20、呈前后架设于 Y轴移动模组20上方且沿X轴方向分布的视觉定位机构30和焊接机构40；其中每个Y轴移动模组20均包括沿Y轴方向分布的Y轴固定滑座21、设置于 Y轴固定滑座21上的Y轴移动滑台22以及设置于Y轴移动滑台22上且用于固定初步装配的精密电子元件的治具底座23，每个Y轴固定滑座21内均设置有电机，可驱动对应地Y轴移动滑台22沿Y轴方向作直线运动；视觉定位机构30包括架设于Y轴移动模组20上方且沿X轴方向分布的第一X轴固定滑座31、设置于第一X轴固定滑座31上的第一X轴移动滑台32以及设置于第一X轴移动滑台32上的视觉定位模块33，在第一X轴固定滑座31内设置有电机，可驱动第一X轴移动滑台32沿X轴方向作直线运动；焊接机构40包括架设于Y轴移动模组20上方且沿X轴方向分布的第二X轴固定滑座41、设置于第二X轴固定滑座41上的第二X轴移动滑台421以及设置于第二X轴移动滑台上的第一焊接模块451，设置于第二X轴固定滑座41上的第三X轴移动滑台43以及设置于第三X轴移动滑台422上的第二焊接模块452，第二X 轴移动滑台421和第三X轴移动滑台422分别分布于第二X轴固定滑座41左右两侧，且在第二X轴固定滑座内设置有两个电机，可用于分别驱动第二X 轴移动滑台421和第三X轴移动滑台422分别沿X轴方向作直线运动。

基于以上结构设置，可利用治具底座23对经初步装配的精密电子元件(例如手机摄像头模组)进行焊接固定，针对不同的产品可设置相应的治具条，治具条上设置有若干个呈直线等间距排列且用于对经初步装配的精密电子元件进行固定的限位槽，并将治具条固定于治具底座23上，并利用Y轴移动模组20内的电机带动Y轴移动滑台22沿Y轴方向作直线运动，从而将治具底座23输送到视觉定位机构30下方，并利用第一X轴固定滑座31内的电机驱动视觉定位模块33移动到治具底座23上方对精密电子元件进行定位，定位操作完成后，治具底座23进一步地移动到焊接机构40的下方，利用第二X 轴固定滑座41内的两个电机分别控制第一焊接模块451和第二焊接模块452 进行配合，对左中右三个治具底座23上的精密电子元件进行高速不间断的焊接，提高了对焊接模块的利用效率和焊接效率，其中视觉定位模块33、第一焊接模块451和第二焊接模块452的结构为现有的视觉定位模块和焊接模块，其结构及控制原理均为本领域的公知，故在此不再对其进行详细的描述。本实施例提供的焊接平台的具体操作过程如下：

操作人员先将左侧的治具底座23上装载入第一批经初步装配的精密电子元件，启动左侧的Y轴移动模组20以将左侧治具底座23移送至视觉定位机构30下方进行定位，并将定位信息发送至相应地计算机控制模块中，并将定位后的左侧的治具底座23移送至焊接机构40下方进行焊接，位于左侧的第一焊接模块451在接受到计算机控制模块发送的相应程序控制信息后，对左侧的治具底座23上的精密电子元件进行逐个焊接；操作人员在装载完并启动左侧的Y轴移动模组20后，继续装载中间的治具底座23(即将第二批精密电子元件装载入中间的治具底座23)，当视觉定位机构30对左侧的治具底座23 定位操作完成后，操作人员即可启动中间的Y轴移动模组20以将中间的治具底座23移送至视觉定位机构30下方进行定位；并将定位后的中间的治具底座23移送至焊接机构40下方进行焊接，第二焊接模块452接收到控制信息将对中间的治具底座23上的电子元件进行逐个焊接；操作人员在装载完并启动左侧的Y轴移动模组20后，继续装载右侧的治具底座23(即将第三批精密电子元件装载入右侧的治具底座23)，当视觉定位机构30对中间的治具底座 23定位操作完成后，操作人员即可启动右侧的Y轴移动模组20以将右侧的治具底座23移送至视觉定位机构30下方进行定位；并将定位后的右侧的治具底座23移送至焊接机构40下方等待焊接。当第二焊接模块452完成对中间的治具底座23上一半数量的电子元件的焊接时停止焊接，第二焊接模块452 将移动到右侧的治具底座23上方进行焊接；当第一焊接模块451完成对左侧的治具底座23上所有的电子元件的焊接后，第一焊接模块451将移动到中间的治具底座23上方对剩下一半的电子元件进行焊接，并且左侧的Y轴移动模组20将左侧的治具底座23移送至装载上料位置进行下料并重新上料，控制左侧的治具底座23重新在视觉定位机构30下方进行定位，并定位后的左侧的治具底座23移送至焊接机构40下方等待焊接，当第一焊接模块451完成对中间的治具底座23上剩下一半的电子元件的焊接后，第一焊接模块451将移动到左侧治具底座23上方对左侧治具底座23上所有的电子元件进行焊接，而此时中间的Y轴移动模组20将中间的治具底座23移送至装载上料位置进行下料并重新上料，控制中间的治具底座23重新在视觉定位机构30下方进行定位，并定位后的中间的治具底座23移送至焊接机构40下方，等待第二焊接模块452将右侧的治具底座23上所有电子元件焊接完后回到中间，对中间的治具底座23上一半的电子元件进行焊接，而此时右侧的Y轴移动模组20 将右侧的治具底座23移送至装载上料位置进行下料并重新上料，控制右侧的治具底座23重新在视觉定位机构30下方进行定位，并定位后的右侧的治具底座23移送至焊接机构40下方，等待第二焊接模块452将中间的治具底座 23上一半的电子元件焊接完后回到右侧，对右侧的治具底座23上所有的电子元件进行焊接。如此反复，重复以上步骤，直至完成所有的电子元件的焊接。

本实施例的焊接平台利用三个并排平行设置的Y轴移动模组20、一视觉定位模块33、第一焊接模块451以及第二焊接模块452配合，实现了第一焊接模块451以及第二焊接模块452不间断的焊接操作，与第一焊接模块451 以及第二焊接模块452单独设置一个焊接装置，本装置在焊接效率上有了显著的提高。基于此，本装置可对精密电子元件进行大批量快速装载定位以及焊接，有效地提高了对精密电子元件的焊接效率；在整个焊接过程中第一焊接模块451以及第二焊接模块452无需等待，可保持持续不间断的焊接状态，提高了对第一焊接模块451以及第二焊接模块452的利用效率和装置整体的焊接效率，有效地解决了现有的焊接装置对元器件的装卸、定位耗时较长，无法进行大批量快速、准确的焊接的问题，其具有很强的实用价值和市场推广价值。

为了便于视觉定位机构30对不同产品进行定位，作为优选方案，本实施例的视觉定位机构30还包括设置于第一X轴移动滑台32上的第一Z轴固定滑座34和设置于第一Z轴固定滑座34上的第一Z轴移动滑台35，视觉定位模块33固定设置于第一Z轴移动滑台35上，在第一Z轴固定滑座34上端设置有电机，利用电机可控制第一Z轴移动滑台35沿Z轴方向作升降运动，从而控制视觉定位模块33进行升降，便于视觉定位模块33对不同的精密电子元件进行定位。

为了沿Z轴方向调节第一焊接模块451和第二焊接模块452的焊接高度，以便于焊接机构40对不同的产品进行焊接，本实施例的焊接机构40包还括设置于第二X轴移动滑台421上的第二Z轴固定滑座431、设置于第二Z轴固定滑座431上的第二Z轴移动滑台441、设置于第三X轴移动滑台422上的第三Z轴固定滑座432以及设置于第三Z轴固定滑座432上的第三Z轴移动滑台442，第一焊接模块451固定设置于第二Z轴移动滑台441上，第二焊接模块452固定设置于第三Z轴移动滑台442上。在第二Z轴固定滑座431和第三Z轴固定滑座432上端均设置有电机，可分别控制第二Z轴移动滑台441 和第三Z轴移动滑台442沿Z轴方向作升降运动，从而分别控制第一焊接模块451和第二焊接模块452进行升降，便于对不同的精密电子元件和不同高度焊点位置进行焊接。

为了便于对同一个精密电子元件上的不同焊点，特别是前后两侧面上不同的焊点进行焊接，作为优选方案，本实施例的每个治具底座23上均设置有若干个并排平行分布的治具231，每个治具231均与治具底座23转轴连接。由此，当精密电子元件装配在相应地治具条上时，可将多个治具条，分别固定于治具231上，治具231在治具底座23上旋转，从而将精密电子元件上的不同焊点通过旋转朝向上方以进行焊接。

进一步地，为了便于对所有的治具231进行同步旋转控制，作为优选方案，本实施例的每个治具底座23上均设置有一旋转电机232，其中旋转电机232通过一同步带233驱动治具底座2上的所有治具231进行同步旋转。由此，针对同一种精密电子元件进行大批量焊接时，可利用旋转电机232进行同步旋转控制，使每个治具231均保持相同的旋转角度，即使所有的精密电子元件均保持相同的旋转角度，从而简化了操作人员的操作步骤；同时为装置利用计算机程序进行自动化控制提供了结构基础。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台，其特征在于：它包括一沿XY平面分布的工作台面、三个沿Y轴方向分布且呈并排平行地设置于工作台面上的Y轴移动模组、呈前后架设于Y轴移动模组上方且沿X轴方向分布的视觉定位机构和焊接机构；

所述每个Y轴移动模组均包括沿Y轴方向分布的Y轴固定滑座、设置于Y轴固定滑座上的Y轴移动滑台以及设置于Y轴移动滑台上且用于固定初步装配的精密电子元件的治具底座，所述Y轴固定滑座驱动Y轴移动滑台沿Y轴方向作直线运动；

所述视觉定位机构包括架设于Y轴移动模组上方且沿X轴方向分布的第一X轴固定滑座、设置于第一X轴固定滑座上的第一X轴移动滑台以及设置于第一X轴移动滑台上的视觉定位模块，所述第一X轴固定滑座驱动第一X轴移动滑台沿X轴方向作直线运动；

所述焊接机构包括架设于Y轴移动模组上方且沿X轴方向分布的第二X轴固定滑座、设置于第二X轴固定滑座上的第二X轴移动滑台以及设置于第二X轴移动滑台上的第一焊接模块，设置于第二X轴固定滑座上的第三X轴移动滑台以及设置于第三X轴移动滑台上的第二焊接模块，所述第二X轴固定滑座分别驱动第二X轴移动滑台和第三X轴移动滑台沿X轴方向作直线运动。

2.如权利要求1所述的一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台，其特征在于：所述视觉定位机构还包括设置于第一X轴移动滑台上的第一Z轴固定滑座和设置于第一Z轴固定滑座上的第一Z轴移动滑台，所述视觉定位模块固定设置于第一Z轴移动滑台上。

3.如权利要求1所述的一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台，其特征在于：所述焊接机构包还括设置于第二X轴移动滑台上的第二Z轴固定滑座、设置于第二Z轴固定滑座上的第二Z轴移动滑台、设置于第三X轴移动滑台上的第三Z轴固定滑座以及设置于第三Z轴固定滑座上的第三Z轴移动滑台，所述第一焊接模块固定设置于第二Z轴移动滑台上，所述第二焊接模块固定设置于第三Z轴移动滑台上。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台，其特征在于：所述治具底座上均设置有若干个并排平行分布的治具，所述治具均与治具底座转轴连接。

5.如权利要求4所述的一种新型视觉定位焊接三工位激光焊接平台，其特征在于：所述治具底座上均设置有一旋转电机，所述旋转电机通过一同步带驱动治具底座上的所有治具进行同步旋转。