CN213278662U - 双线自动对接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双线自动对接装置，包括：按键、主控器、检测模块和两个对称设置的机械臂；两个机械臂的活动端均设有夹持部，分别用于固定待焊接的线束；检测模块用于产生并检测两个夹持部相衔接的位置处的交变磁场信号；主控器用于基于交变磁场信号分别控制两个机械臂使两个夹持部上的线束相对接；按键和主控器连接，用于线束对接的启停控制。本实用新型的有益效果是：自动的实现了线束的对接，提高了线束对接的效率，避免了人工对接所带来的的不便，为焊接提供了便利。

Description

双线自动对接装置

技术领域

本实用新型属于自动焊接技术领域，具体涉及一种双线自动对接装置。

背景技术

现在焊接两个电线对接在一起或着一些细小且难以对准的电子元器时，焊接起来操作者通常需要先用特长的固定架将需要焊接的元器件的管脚固定，两个线的焊接也是要将两个线头固定在架子上，再用烙铁进行焊接。有时候往往需要借助第二个人的配合才能完成焊接操作，在他人帮助焊接时，经常出现抖动的情况，而且还容易出现焊接不牢靠及烫伤操作者的情况。

而现有的锡焊机器人的自动化锡焊工艺主要分为电烙铁焊接、高周波焊接、激光焊接三大类；控制技术主要采用PLC控制技术；焊点图像检测技术的原理是不同品质的焊点对于入射光的反射的不同、导致俯视焊点时焊点各区域的亮度不同、从而实现焊点品质的分辨。但是，这些自动焊接机器人往往适用于工厂等大型生产PCB的地方，不适用于手工锡焊作业。

因此，如何提供一种能够协助手工焊接人员焊接，提高其工作效率的装置已经成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的不便于辅助手动焊接的问题，本实用新型提供了一种双线自动对接装置，其具有实现自动对接、辅助焊接、提高焊接效率和工作效率等特点。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种双线自动对接装置，包括：按键、主控器、检测模块和两个对称设置的机械臂；

两个所述机械臂的活动端均设有夹持部，分别用于固定待焊接的线束；

所述检测模块用于产生并检测两个所述夹持部相衔接的位置处的交变磁场信号；

所述主控器用于基于所述交变磁场信号分别控制两个所述机械臂使两个所述夹持部上的线束相对接；

所述按键和所述主控器连接，用于线束对接的启停控制。

进一步地，两个所述机械臂为相同的结构均包括：第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂以及第一电机、第二电机和第三电机；

所述第一连接臂的一端和所述第一电机的转轴固定连接，所述第二电机固定在所述第一连接臂的另一端；

所述第二连接臂的一端和所述第二电机的转轴固定连接，所述第三电机固定在所述第二连接臂的另一端；

所述第三连接臂的一端和所述第三电机的转轴固定连接，所述第三连接臂的另一端设有所述夹持部；

所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均和所述主控器连接。

进一步地，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均为步进电机。

进一步地，所述第一电机为57步进电机；所述第二电机和所述第三电机均为42步进电机。

进一步地，所述检测模块为接近开关传感器，所述接近开关传感器用于产生并检测两个所述夹持部相衔接的位置处的交变磁场信号。

进一步地，所述接近开关传感器为电感式接近开关传感器。

进一步地，所述接近开关传感器包括：振荡器、开关电路和放大输出电路；

所述振荡器用于产生交变磁场，并在两个线束对接后产生停振信号；

所述停振信号经所述放大输出电路和所述开关电路依次处理后形成开关信号并发送至所述主控器。

进一步地，所述双线自动对接装置还包括指示灯，所述主控器基于所述开关信号使所述指示灯点亮。

进一步地，所述双线自动对接装置还包括：图像处理模块，用于采集两个线束相接处的图像信息，并进行显示供用户焊接使用。

进一步地，所述图像处理模块包括：摄像头以及和所述摄像头连接的显示屏；

所述摄像头用于采集两个线束相接处的图像信息，并发送至所述显示屏进行显示。

本实用新型的有益效果为：通过将待焊接的两个线束分别固定在两个机械臂的夹持部上，由主控器控制两个机械臂做相向运动使两个线束进行对接，同时设置在两个夹持部相衔接的中间位置的检测模块会对两个线束是否对接上进行实时检测，并向主控器发送相应的信号，主控器根据检测模块的发送的信号判定是否对接上，并在对接上后使机械臂保持不动，和主控器连接的按键用于对接启停的控制，从而自动的实现了线束的对接，提高了线束对接的效率，避免了人工对接所带来的的不便，为焊接提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例提供的双线自动对接装置的结构图；

图2是根据一示例性实施例提供的双线自动对接装置的机械臂的结构图；

图3是根据一示例性实施例提供的双线自动对接装置的另一结构图。

图中1-支架；2-机械臂；201-第一连接臂；202-第二连接臂；203-第三连接臂；204-第一电机；205-第二电机；206-第三电机；3-检测模块；4-夹持部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参照图1和图3所示，本实用新型的实施例提供了一种双线自动对接装置，包括：按键、主控器、检测模块和两个对称设置的机械臂2；

两个机械臂2的活动端均设有夹持部4，分别用于固定待焊接的线束；

检测模块用于产生并检测两个夹持部4相衔接的位置处的交变磁场信号；

主控器用于基于交变磁场信号分别控制两个机械臂2使两个夹持部4上的线束相对接；

按键和主控器连接，用于线束对接的启停控制。

具体的，两个机械臂2对称设置于支架1上，夹持部4可采用具有加持功能的固定夹等部件，在使用时将需要焊接的两个线头分别固定在两个夹持部4上，主控器控制机械臂2通过机械臂2带动两个接线头向检测模块的位置运动，其中检测模块设置在两个机械臂2的中间上部的位置，两个机械臂2相向运动将两根接头的焊接长度控制在2mm以内，在对接完成后焊接人员可快速方便的进行焊接，大大提高了焊接的效率，解决了人工操作不便，提供了一种新的辅助焊接的装置。

参照图2所示，作为上述实施例的可行的实现方式，两个机械臂2为相同的结构均包括：第一连接臂201、第二连接臂202和第三连接臂203以及第一电机204、第二电机205和第三电机206；

第一连接臂201的一端和第一电机204的转轴固定连接，第二电机205固定在第一连接臂201的另一端；

第二连接臂202的一端和第二电机205的转轴固定连接，第三电机206固定在第二连接臂202的另一端；

第三连接臂203的一端和第三电机206的转轴固定连接，第三连接臂203的另一端设有夹持部4；

第一电机204、第二电机205和第三电机206均和主控器连接。

两个对称布置的机械臂2组成，单个机械臂2由三个步进电机组成，每个步进电机驱动对应的关节，两个机械臂相互配合，完成两根待焊接的导线的对齐工作。两个机械臂固定在双线自动拼接机器人的正表面中部，左右对称，三个关节处安装有三个步进电机。机器人的正表面的机械臂安装处上侧设有开机按钮，开始对齐按钮，复位按钮，操作指示灯和急停按钮。

在具体实施时，第一电机204、第二电机205和第三电机206均为步进电机。

其中，第一电机204为57步进电机，步进电机工作电压：24V；步进电机工作电流：3.0A；第二电机205和第三电机206均为42步进电机，步进电机工作电压：24V；步进电机工作电流：1.7A。主控器采用台达PLC控制器，CPU：32位；程序容量：16ksteps；数据寄存器：10kwords；处理速度：LD(0.35us)；MOV(3.4us)；脉冲控制：100kHz。在操作者按下开始对齐按钮后，PLC控制器开始控制两只机械臂开始动作，同时图像处理模块和检测模块开始运作，实时监测对齐情况，完成两根导线对齐操作之后，两只机械臂保持，直到操作者按下复位按钮，机械臂才会回到起始位置。如果机器在动作过程中出现了紧急故障，操作者可以按下急停按钮进行处理。

其中检测模块为接近开关传感器，接近开关传感器用于产生并检测两个夹持部相衔接的位置处的交变磁场信号。在具体使用时接近开关传感器为电感式接近开关传感器，包括振荡器、开关电路和放大输出电路；

振荡器用于产生交变磁场，并在两个线束对接后产生停振信号；

停振信号经所述放大输出电路和开关电路依次处理后形成开关信号并发送至主控器。

还包括指示灯，主控器基于开关信号使指示灯点亮。

具体的，振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件(导通指示灯)。当接近开关传感器检测到两根导线已经对齐在指定距离范围内时(2mm)，导通指示灯才会亮起。接近开关限位传感器位于两只机械臂的中央，距离自动拼接机器人的正表面15cm左右，导通指示灯设置在自动拼接机器人的正表面的机械臂安装处上侧。

需要说明的是，电感式接近开关传感器及后续的处理电路均可采用本领域所熟知的现有技术，本实用新型在此不做限制。例如接近开关限位传感器只要满足工作电压：12-24V，最大工作电流：100mA，检测距离：2mm，防护设计：防水防油，即可采用该传感器。

为进一步优化该技术方案，在本实用新型的一些具体实施例中还包括：图像处理模块，用于采集两个线束相接处的图像信息，并进行显示供用户焊接使用。

其中图像处理模块包括：摄像头以及和摄像头连接的显示屏；

摄像头用于采集两个线束相接处的图像信息，并发送至显示屏进行显示。

摄像头可以采集导线焊接处的信息，并将其放大传输至显示屏。该模块没有固定在自动拼接机器人上，可以根据使用者的需要，灵活摆放。

显示屏的性能指标满足尺寸：4.3寸；分辨率：480*272；电池容量：3000mA；摄像头的性能要求满足：感光面积：1/5英寸，尺寸：1.75um*1.75um，视场角：60°，最大帧率：30fps，焦距：5cm-无穷远，模组长度L:27mm，模组宽度：7mm，工作电压：5V，工作电流：160mA，最大功率：0.9W。摄像头能够实时采集导线焊接处的画面，监测导线的对接情况，摄像头放大画面后将其传至显示屏，供操作者观测与操作。

本实用新型上述实施例所提供的双线自动对接装置，只需要将需要焊接的两个线头，分别固定在通过两个机械臂上，通过机械臂带动将两个线头接触上，并通过检测模块将两根线的焊接长度控制在2MM以内，并且在焊接完成后，通过检测，可检测两根线焊接是否导通，如导通，机器上面的绿色提示灯会亮起，还有摄像头提供焊接部分的放大图片，这样更可以看焊接部分的细节，更加保证焊接质量，并且提高了焊接的效率，为用户提供了便利。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双线自动对接装置，其特征在于，包括：按键、主控器、检测模块和两个对称设置的机械臂；

两个所述机械臂的活动端均设有夹持部，分别用于固定待焊接的线束；

所述检测模块用于产生并检测两个所述夹持部相衔接的位置处的交变磁场信号；

所述主控器用于基于所述交变磁场信号分别控制两个所述机械臂使两个所述夹持部上的线束相对接；

所述按键和所述主控器连接，用于线束对接的启停控制。

2.根据权利要求1所述的双线自动对接装置，其特征在于，两个所述机械臂为相同的结构均包括：第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂以及第一电机、第二电机和第三电机；

所述第一连接臂的一端和所述第一电机的转轴固定连接，所述第二电机固定在所述第一连接臂的另一端；

所述第二连接臂的一端和所述第二电机的转轴固定连接，所述第三电机固定在所述第二连接臂的另一端；

所述第三连接臂的一端和所述第三电机的转轴固定连接，所述第三连接臂的另一端设有所述夹持部；

所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均和所述主控器连接。

3.根据权利要求2所述的双线自动对接装置，其特征在于，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均为步进电机。

4.根据权利要求3所述的双线自动对接装置，其特征在于，所述第一电机为57步进电机；所述第二电机和所述第三电机均为42步进电机。

5.根据权利要求1所述的双线自动对接装置，其特征在于，所述检测模块为接近开关传感器，所述接近开关传感器用于产生并检测两个所述夹持部相衔接的位置处的交变磁场信号。

6.根据权利要求5所述的双线自动对接装置，其特征在于，所述接近开关传感器为电感式接近开关传感器。

7.根据权利要求5所述的双线自动对接装置，其特征在于，所述接近开关传感器包括：振荡器、开关电路和放大输出电路；

所述振荡器用于产生交变磁场，并在两个线束对接后产生停振信号；

所述停振信号经所述放大输出电路和所述开关电路依次处理后形成开关信号并发送至所述主控器。

8.根据权利要求7所述的双线自动对接装置，其特征在于，还包括指示灯，所述主控器基于所述开关信号使所述指示灯点亮。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的双线自动对接装置，其特征在于，还包括：图像处理模块，用于采集两个线束相接处的图像信息，并进行显示供用户焊接使用。

10.根据权利要求9所述的双线自动对接装置，其特征在于，所述图像处理模块包括：摄像头以及和所述摄像头连接的显示屏；

所述摄像头用于采集两个线束相接处的图像信息，并发送至所述显示屏进行显示。

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