CN212634601U - 一种集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，包括工作台和设置在工作台上的第一龙门架、第二龙门架，工作台上设置有流水运输线，第一龙门架、第二龙门架设置为横跨流水运输线的两侧，第一龙门架上设置可移动的点锡膏机构，第二龙门架上设置可移动的激光锡焊机构，点锡膏机构与激光锡焊机构分别与控制系统相连；流水运输线包括沿输送方向延伸的传送带，传送带上依次设置点锡膏工位和激光锡焊工位；点锡膏工位和激光锡焊工位均设有抵挡组件、上限位块、顶升与定位组件、左右夹紧组件、初定位组件和气缸，所述抵挡组件、顶升与定位组件、左右夹紧组件分别与气缸相连，所述气缸与控制系统相连。

Description

一种集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备

技术领域

本实用新型涉及激光束加工，尤其涉及激光焊接，属于锡焊生产技术领域，具体为一种集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备。

背景技术

激光锡焊接是利用高能量密度的激光束作为热源对锡料如锡膏、锡环、锡球、锡丝等进行高效精密焊接方法。激光热量集中不会对周围器件产生损伤，同时激光与工件非接触，容易实现自动化生产，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

目前市场上推出的激光锡膏焊接设备均是单体设备，需要先点锡膏，然后再进行激光锡焊，这样浪费焊接时间，生产效率较低。或者是用转盘式将点锡膏与激光焊接集中在一起，这种方式无法实现在线式流水线生产，而且占地面积比较大。如公开号为CN109175566A的中国专利公开的一种带有自动点锡膏和激光焊接功能的设备，虽然将点锡膏和激光焊接集中在一台设备上，但是点完锡膏后，需要将点锡膏装置移开，再进行激光焊接，这样始终有等待时间，效率比较低，无法实现在线式流水线生产。如公开号为CN205110995U的中国专利公开的一种龙门式视觉引导自动点锡激光焊接设备，同样是将点锡膏和激光焊接集中在一台设备上，但是未实现在线式流水线生产。如公开号为CN209936152U的中国专利公开的在线式双工位激光加工结构，通过一个工位进行产品上下料组工作，另外一个工位进行焊接实现了流水线式作业，但是未实现点锡膏和激光锡焊的流水线式生产。如公开号为CN209256031U的中国专利公开的一种激光锡膏扫描焊接装置，用转盘式机构将点锡膏与激光焊接等集成在一起，导致整个设备的占地宽度及面积很大，无法适应大多数代工厂的场地需求。

因此，为了提升生产效率，节约设备占地面积，充分利用流水运输运功能，实现在线式流水线生产，有必要提供一种自动点锡膏、激光锡焊的流水线式锡焊设备。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，将点锡膏与激光锡焊两种功能集成在一起，实现点锡膏与激光锡焊同步进行，满足自动化流水线式生产的需求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，包括工作台和设置在工作台上的第一龙门架、第二龙门架，所述工作台上设置有流水运输线，所述第一龙门架、第二龙门架设置为横跨流水运输线的两侧，所述第一龙门架上设置可移动的点锡膏机构，所述第二龙门架上设置可移动的激光锡焊机构，所述点锡膏机构与激光锡焊机构分别与控制系统相连；所述流水运输线包括沿输送方向延伸的传送带，所述传送带上依次设置点锡膏工位和激光锡焊工位；所述点锡膏工位和激光锡焊工位均设有抵挡组件、上限位块、顶升与定位组件、左右夹紧组件、初定位组件和气缸，所述抵挡组件、顶升与定位组件、左右夹紧组件分别与气缸相连，所述气缸与控制系统相连。

优选地，沿输送方向，所述点锡膏工位依次设置第一抵挡组件、第一上限位块、第一顶升与定位组件、第一左右夹紧组件、第一初定位组件和第一气缸，所述第一抵挡组件、第一顶升与定位组件、第一左右夹紧组件分别与第一气缸连接；所述激光锡焊工位依次设置第二抵挡组件、第二上限位块、第二顶升与定位组件、第二左右夹紧组件、第二初定位组件和第二气缸；所述第二抵挡组件、第二顶升与定位组件、第二左右夹紧组件分别与第二气缸连接。

优选地，所述传送带的尾端设有出料传感器，所述第一抵挡组件、第二抵挡组件、第一初定位组件及第二初定位组件上分别设置有感应器，所述出料传感器、感应器分别与控制系统相连。

优选地，所述点锡膏机构包括点锡膏导轨、点锡膏动力组件、点锡膏X轴、点锡膏Y轴、点锡膏Z轴、点锡膏针筒组件和点锡膏CCD定位组件，所述点锡膏导轨包括第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述点锡膏动力组件包括第一动力组件、第二动力组件和第三动力组件；所述第一导轨安装在点锡膏X轴，且所述第一动力组件驱动点锡膏X轴在第一导轨上滑动，所述第二导轨安装在点锡膏Y轴，且所述第二动力组件驱动点锡膏Y轴在第二导轨上滑动，所述第三导轨安装在点锡膏Z轴上，且所述第三动力组件驱动点锡膏Z轴在第三导轨上滑动；所述点锡膏Z轴上设置有点锡膏针筒组件，所述点锡膏针筒组件前侧设置有点锡膏CCD定位组件。

优选地，所述激光锡焊机构包括激光锡焊导轨、激光锡焊动力组件、激光锡焊X轴、激光锡焊Y轴、激光锡焊Z轴、激光焊接头、激光CCD定位组件，所述激光锡焊导轨包括第四导轨、第五导轨、第六导轨，所述激光锡焊动力组件包括第四动力组件、第五动力组件和第六动力组件；所述第四导轨安装在激光锡焊X轴，且所述第四动力组件驱动激光锡焊X轴在第四导轨上滑动，所述第五导轨安装在激光锡焊Y轴，且所述第五动力组件驱动激光锡焊Y轴在第五导轨上滑动，所述第六导轨安装在激光锡焊Z轴上，且所述第六动力组件驱动激光锡焊Z轴在第六导轨上滑动；所述激光锡焊Z轴上设置有激光焊接头，所述激光焊接头与激光CCD定位组件集成在一起，所述激光CCD定位组件与激光同轴。

优选地，所述第一龙门架上设置有扫码枪，所述扫码枪与控制系列相连。

优选地，所述控制系统通过控制板卡的IO信号口或PLC控制程序控制所述流水线式设备的运行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型将点锡膏机构与激光锡焊机构集成在一台设备上，通过流水运输线实现点锡膏与激光锡焊的同步进行，通过流水运输线上依次设置的抵挡组件、上限位块、顶升与定位组件、左右夹紧组件、初定位组件和气缸的相互配合，实现自动点锡膏、激光锡焊的流水线式生产，提高生产效率。

(2)本实用新型将点锡膏与激光锡焊两种功能集成在一台设备上，节约设备占地面积，集成后结构紧凑，满足绝大多数代工厂的流水线体面积规划要求。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的流水线式设备的整体结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的点锡膏机构与激光锡焊机构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的点锡膏机构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的流水运输线示意图；

图5为根据本实用新型实施例的点锡膏机构侧视图。

图中：1、流水运输线；2、点锡膏机构；3、激光锡焊机构；4、点锡膏Y轴；5、点锡膏X轴；6、点锡膏Z轴；7、点锡膏头；8、激光锡焊Y轴；9、激光锡焊X轴；10、激光锡焊Z轴；11、激光焊接头；12、点锡膏针筒组件；13、点锡膏CCD定位组件；14、传送带；15、第一抵挡组件；16、第一上限位块；17、第一顶升与定位组件；18、第一左右夹紧组件；19、第一初定位组件；20、第二抵挡组件；21、第二上限位块；22、第二左右夹紧组件；23、第二顶升与定位组件；24、第二初定位组件；25、出料传感器；26、扫码枪。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，将点锡膏与激光焊接集成在一起，两者同时进行，实现流水线式作业，提高生产效率。

如图1所示，所述集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备包括工作台和设置在工作台上的第一龙门架、第二龙门架，所述工作台上设置有流水运输线1，所述第一龙门架、第二龙门架设置为横跨流水运输线1的两侧，所述第一龙门架上设置可移动的点锡膏机构2，所述第二龙门架上设置可移动的激光锡焊机构3，所述点锡膏机构2与激光锡焊机构3分别与控制系统相连；所述流水运输线1包括沿输送方向延伸的传送带14，所述传送带14上依次设置点锡膏工位和激光锡焊工位；所述点锡膏工位和激光锡焊工位均设有抵挡组件、上限位块、顶升与定位组件、左右夹紧组件、初定位组件和气缸，所述抵挡组件、顶升与定位组件、左右夹紧组件分别与气缸相连，所述气缸与控制系统相连。设备运行过程中，流水运输线1实现产品的传送，点锡膏机构2和激光锡焊机构3分别实现对工件的点锡膏和激光锡焊，点锡膏和激光锡焊可在流水运输线1上同时进行，无需等待时间。

如图2-3和图5所示，所述点锡膏机构2包括点锡膏导轨、点锡膏动力组件、点锡膏X轴5、点锡膏Y轴4、点锡膏Z轴6、点锡膏针筒组件12和点锡膏CCD定位组件13，所述点锡膏导轨包括第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述点锡膏动力组件包括第一动力组件、第二动力组件和第三动力组件；所述第一导轨安装在点锡膏X轴5，且所述第一动力组件驱动点锡膏X轴5在第一导轨上滑动，所述第二导轨安装在点锡膏Y轴4，且所述第二动力组件驱动点锡膏Y轴4在第二导轨上滑动，所述第三导轨安装在点锡膏Z轴6上，且所述第三动力组件驱动点锡膏Z轴6在第三导轨上滑动；所述点锡膏Z轴6上设置有点锡膏针筒组件12，所述点锡膏针筒组件12前侧设置有点锡膏CCD定位组件13。

具体地，点锡膏针筒组件12包括点锡膏头7，点锡膏X轴5、点锡膏Y轴4、点锡膏Z轴6分别在第一动力组件、第二动力组件、第三动力组件的驱动下做直线运动，带动点锡膏头7进行运动。

具体地，点锡膏针筒组件12与点锡膏CCD定位组件13通过机械加工件固定在一起，两者之间的相对距离固定，点锡膏工位的Y、X、Z三轴带动CCD定位组件13运动到焊盘的大致位置，CCD定位组件13视觉拍照对焊盘特征点进行精确定位，经过软件计算出点锡膏针筒12应该达到的位置坐标，得到然后Y、X、Z三轴带动点锡膏针筒组件12运动到焊盘的位置，进行点锡膏，点锡膏的位置精度可以达到0.03mm以内。

如图2所示，所述激光锡焊机构包括激光锡焊导轨、激光锡焊动力组件、激光锡焊X轴9、激光锡焊Y轴8、激光锡焊Z轴10、激光焊接头11、激光CCD定位组件，所述激光锡焊导轨包括第四导轨、第五导轨、第六导轨，所述激光锡焊动力组件包括第四动力组件、第五动力组件和第六动力组件；所述第四导轨安装在激光锡焊X轴9，且所述第四动力组件驱动激光锡焊X轴9在第四导轨上滑动，所述第五导轨安装在激光锡焊Y轴8，且所述第五动力组件驱动激光锡焊Y轴8在第五导轨上滑动，所述第六导轨安装在激光锡焊Z轴10上，且所述第六动力组件驱动激光锡焊Z轴10在第六导轨上滑动；所述激光锡焊Z轴10上设置有激光焊接头11，所述激光焊接头11与激光CCD定位组件集成在一起，所述激光CCD定位组件与激光同轴。

具体地，激光锡焊X轴9、激光锡焊Y轴8、激光锡焊Z轴10分别在第四动力组件、第五动力组件、第六动力组件的驱动下做直线运动，带动激光焊接头11进行运动。

与点锡膏机构的原理一样，激光焊接头11(与焊接的激光CCD定位组件集成在一起，CCD与激光同轴)在焊接工位Y、X、Z三个运动轴的带动下，运动到焊盘的大致位置(已经点完锡膏)，CCD定位组件视觉拍照对焊盘进行特征点定位，同时对锡膏进行检测，与正常的点锡膏图片进行对比，如果判断焊盘未点锡膏，则进行不焊接程序，如果焊盘上锡膏正常，则引导激光头对焊盘进行焊接。

具体地，所述第一龙门架上设置有扫码枪26，所述扫码枪26与控制系统相连。

具体地，所述控制系统通过控制板卡的IO信号口或PLC控制程序控制所述流水线式设备的运行。

如图4所示，沿输送方向，所述点锡膏工位依次设置第一抵挡组件15、第一上限位块16、第一顶升与定位组件17、第一左右夹紧组件18、第一初定位组件19和第一气缸，所述第一抵挡组件15、第一顶升与定位组件17、第一左右夹紧组件18分别与第一气缸连接；所述激光锡焊工位依次设置第二抵挡组件20、第二上限位块21、第二顶升与定位组件23、第二左右夹紧组件22、第二初定位组件24和第二气缸；所述第二抵挡组件20、第二顶升与定位组件23、第二左右夹紧组件22分别与第二气缸连接。所述传送带14的尾端设有出料传感器25，所述第一抵挡组件15、第二抵挡组件20、第一初定位组件19及第二初定位组件24上分别设置有感应元件，所述出料传感器25及各感应元件分别与控制系统相连。

具体地，整个流水运输线的运行流程为：流水运输线1上每个组件的每个动作通过控制系统进行控制，该控制系统可以通过控制板卡的IO信号口或者通过PLC程序控制每个组件的每个动作；工件或者装载着工件的治具通过传送带14进入到设备内部，达到第一抵挡组件15时，第一抵挡组件15上的感应元件发送信号至控制系统，控制系统驱动第一气缸启动，在第一气缸的作用下，第一抵挡组件15顶起，将工件或者治具停住，通过扫码枪26对工件或者治具进行扫码，完成扫码后，第一抵挡组件15降下到传送带表面以下，传送带14继续运行；工件或者治具运行到第一初定位组件19位置，第一初定位组件19上的感应器发送信号至控制系统，控制系统驱动第一气缸启动，第一顶升与定位组件17在第一气缸的带动下，将工件或者治具向上顶起，达到第一上限位块16的位置，然后第一气缸驱动第一左右夹紧组件18将工件或者治具夹紧并且初步机械定位；第一气缸感应到初步机械定位完成的信号后，将信号发送给点锡膏机构2，点锡膏机构2得到初步机械定位完成的信号，对焊盘进行定位及点锡膏；点锡膏完成后，第一气缸驱动第一左右夹紧组件18松开，然后驱动第一顶升与定位组件17下降，工件或者治具落在传送带14上，继续向前运行，达到第二抵挡组件20后，第二抵挡组件20上的感应器给出工件或者治具已经离开了点锡膏工位的反馈信号至控制系统，控制系统通知下一个工件或者治具通过前传送带14进入到设备内部，依次循环，提高了生产效率，同时能保证生产安全性。

工件或者治具在传送带的带动下继续向前运行，到达第二抵挡组件20，被挡住停止运行，当控制系统收到前一道工序的完成信号后，控制第二气缸驱动第二抵挡组件20下降到传送带表面下，工件或者治具继续向前运行，并在到达第二初定位组件24时，第二初定位组件24上的感应器发送信号至控制系统，控制系统驱动第二气缸启动，第二气缸驱动第二顶升与定位组件23将工件或者治具顶起，达到第二上限位块后21后，第二气缸驱动第二左右夹紧组件22将工件或者治具夹紧，并进行初步的机械定位；激光锡焊机构3得到初步机械定位完成的信号后，对焊盘进行定位及激光焊接，焊接完成后，第二气缸驱动第二左右夹紧组件22将工件或者治具松开，驱动第二顶升与定位组件23将工件或者治具降下到传送带上，然后流出机台，当工件或者治具到达出料传感器25时，控制系统基于出料传感器传送的出料信号给第二抵挡组件20发送出料完成信号，证明工件或者治具已经流出激光锡焊工位，下一板工件或者治具可以进入激光锡焊工位，依次循环。工件在点完锡膏后，可以直接进行激光锡焊接，在激光锡焊的同时，下一个工件已经在进行点锡膏，极大了节约了生产时间，提高了生产效率。

在实际应用中，所述流水线式设备可设计为长*宽*高＝1.5*1*1.8m，该尺寸能满足绝大多数代工厂的流水线线体面积规划要求。这种流水线式设备可以和大多数的代工厂的现有流水线线体结合，在该站的上一站进行上料及组装，该站的下一站进行检测或者下一步组装。

在锡焊接生产中，焊接质量及焊接效率尤为重要，点锡膏的位置以及激光焊接的位置对焊接质量的影响非常大，点锡膏工位以及激光锡焊工位均采用CCD视觉定位，可以保证锡膏及激光位置，保证焊接效果。同时提高整个生产流水线的效率，对于降低生产成本具有重要意义，采用点锡膏及激光锡焊接同时进行的方式，可以提高整个生产流水线的生产效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，包括工作台和设置在工作台上的第一龙门架、第二龙门架，其特征在于，所述工作台上设置有流水运输线，所述第一龙门架、第二龙门架设置为横跨流水运输线的两侧，所述第一龙门架上设置可移动的点锡膏机构，所述第二龙门架上设置可移动的激光锡焊机构，所述点锡膏机构与激光锡焊机构分别与控制系统相连；所述流水运输线包括沿输送方向延伸的传送带，所述传送带上依次设置点锡膏工位和激光锡焊工位；所述点锡膏工位和激光锡焊工位均设有抵挡组件、上限位块、顶升与定位组件、左右夹紧组件、初定位组件和气缸，所述抵挡组件、顶升与定位组件、左右夹紧组件分别与气缸相连，所述气缸与控制系统相连。

2.根据权利要求1所述的集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，其特征在于，沿输送方向，所述点锡膏工位依次设置第一抵挡组件、第一上限位块、第一顶升与定位组件、第一左右夹紧组件、第一初定位组件和第一气缸，所述第一抵挡组件、第一顶升与定位组件、第一左右夹紧组件分别与第一气缸连接；所述激光锡焊工位依次设置第二抵挡组件、第二上限位块、第二顶升与定位组件、第二左右夹紧组件、第二初定位组件和第二气缸；所述第二抵挡组件、第二顶升与定位组件、第二左右夹紧组件分别与第二气缸连接。

3.根据权利要求2所述的集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，其特征在于，所述传送带的尾端设有出料传感器，所述第一抵挡组件、第二抵挡组件、第一初定位组件及第二初定位组件上分别设置有感应器，所述出料传感器、感应器分别与控制系统相连。

4.根据权利要求1所述的集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，其特征在于，所述点锡膏机构包括点锡膏导轨、点锡膏动力组件、点锡膏X轴、点锡膏Y轴、点锡膏Z轴、点锡膏针筒组件和点锡膏CCD定位组件，所述点锡膏导轨包括第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述点锡膏动力组件包括第一动力组件、第二动力组件和第三动力组件；所述第一导轨安装在点锡膏X轴，且所述第一动力组件驱动点锡膏X轴在第一导轨上滑动，所述第二导轨安装在点锡膏Y轴，且所述第二动力组件驱动点锡膏Y轴在第二导轨上滑动，所述第三导轨安装在点锡膏Z轴上，且所述第三动力组件驱动点锡膏Z轴在第三导轨上滑动；所述点锡膏Z轴上设置有点锡膏针筒组件，所述点锡膏针筒组件前侧设置有点锡膏CCD定位组件。

5.根据权利要求1所述的集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，其特征在于，所述激光锡焊机构包括激光锡焊导轨、激光锡焊动力组件、激光锡焊X轴、激光锡焊Y轴、激光锡焊Z轴、激光焊接头、激光CCD定位组件，所述激光锡焊导轨包括第四导轨、第五导轨、第六导轨，所述激光锡焊动力组件包括第四动力组件、第五动力组件和第六动力组件；所述第四导轨安装在激光锡焊X轴，且所述第四动力组件驱动激光锡焊X轴在第四导轨上滑动，所述第五导轨安装在激光锡焊Y轴，且所述第五动力组件驱动激光锡焊Y轴在第五导轨上滑动，所述第六导轨安装在激光锡焊Z轴上，且所述第六动力组件驱动激光锡焊Z轴在第六导轨上滑动；所述激光锡焊Z轴上设置有激光焊接头，所述激光焊接头与激光CCD定位组件集成在一起，所述激光CCD定位组件与激光同轴。

6.根据权利要求1所述的集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，其特征在于，所述第一龙门架上设置有扫码枪，所述扫码枪与控制系列相连。

7.根据权利要求1所述的集成自动点锡膏、激光锡焊的流水线式设备，其特征在于，所述控制系统通过控制板卡的IO信号口或PLC控制程序控制所述流水线式设备的运行。

Images