CN217889841U - 一种超声波旋转焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超声波旋转焊接设备，其包括：多工位机座机构，所述多工位机座机构用于提供多个工件治具并能驱动所述工件治具旋转移动工位；升降焊接机构，所述升降焊接机构用于将移送至焊接工位的工件进行超声波焊接。其通过多工位机座机构、升降焊接机构，实现了工件的全自动焊接，其加工效率高。其中，升降焊接机构采用超声波焊接模组，其焊接密封效果好，工艺简单。

Description

一种超声波旋转焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种超声波旋转焊接设备。

背景技术

电子产品一般通过外壳体对内部各个电子元器件进行防水防潮防尘等保护，现有产品中，外壳体一般分为两个部分，最后通过密封胶或密封圈连接，或者结合卡扣固定后，在连接处再采用密封胶进行密封固定连接。但是，现有的密封连接方式打胶工艺难度较大，容易造成产品防水性能不达标或连接处打胶不美观等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超声波旋转焊接设备，以解决现有焊接设备防水处理工艺难度大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的实施例提供了一种超声波旋转焊接设备，其包括：多工位机座机构，所述多工位机座机构用于提供多个工件治具并能驱动所述工件治具旋转移动工位；升降焊接机构，所述升降焊接机构用于将移送至焊接工位的工件进行超声波焊接。

其中，所述升降焊接机构包括：支撑柱，连接于所述支撑柱上的导轨，滑动连接于所述导轨的滑块，连接于所述支撑柱上的连接件，连接于所述连接件上的驱动装置以及受控于所述驱动装置的超声波焊接模组，所述滑块还连接于所述超声波焊接模组，由所述驱动装置驱动超声波焊接模组沿着所述导轨执行升降动作。

其中，所述升降焊接机构还包括升降行程调节组件，所述升降行程调节组件包括：手轮，受控于所述手轮转动的升降螺杆，连接于所述升降螺杆上端部的连接块，所述连接块连接于所述连接件，旋转所述手轮，驱动所述升降螺杆转动以致升降螺杆伸缩动作，同步带动所述连接块，所述连接块带动所述连接件，以致调节所述超声波焊接模组的纵向移动行程。

其中，所述升降螺杆包括：螺纹杆以及螺接于所述螺纹杆的螺纹筒，所述螺纹杆的下端部受控于所述手轮转动，所述螺纹筒的上端部连接于所述连接块，所述螺纹杆与所述螺纹筒相对转动以改变升降螺杆的长度。

其中，所述支撑柱为中空结构，所述升降螺杆设置于所述中空结构内，所述手轮与所述螺纹杆之间还设有一换向器，所述手轮转动连接于所述支撑柱，所述换向器将所述手轮的水平旋转动力变换至竖直旋转动力输出给所述螺纹杆。

其中，所述升降焊接机构还包括一锁紧模块，所述锁紧模块包括：滑动连接于所述导轨的导向块、上滑块和下滑块，连接于上滑块的上手柄，连接于所述下滑块的下手柄，所述上滑块和所述下滑块分别位于所述导向块的上下两端，所述导向块还连接于所述连接件；旋转所述上手柄和下手柄，以致所述上手柄和所述下手柄锁固于所述导轨，从而对超声波焊接模组进行行程锁止。

其中，所述多工位机座机构包括：机座，连接于所述机座上的转盘组件，以及连接于所述转盘组件上的若干工件治具；其中，所述转盘组件包括：转盘以及驱动所述转盘的分割器，以及驱动所述分割器旋转的驱动电机；所述机座具有一台面，所述转盘设置于所述台面上，所述分割器和所述驱动电机均固定连接于所述机座，所述分割器驱动所述转盘转动。

其中，所述机座的台面上还设有一定位组件，所述定位组件包括：连接块，连接于所述连接块上的定位气缸，以及受控于所述定位气缸移动的定位夹块；所述连接块连接于所述台面，所述定位夹块上设有夹口，所述工件治具上设有定位夹口，所述夹口与所述定位夹口共同围合成一放置工件的工件夹口。

其中，还包括下料机构，所述下料机构包括：支撑臂，连接于所述支撑臂的横移驱动组件，受控于所述横移驱动组件横向移动的竖移驱动组件，以及受控于所述竖移驱动组件升降动作的夹爪组件；所述夹爪组件包括开合气缸以及受控于所述开合气缸的夹爪。

其中，还包括输出机构，所述输出机构包括：支撑板，连接于所述支撑板的驱动电机和传送带组件，所述驱动电机通过一传动带与所述传送带组件传动连接。

本实用新型的超声波旋转焊接设备，其通过多工位机座机构、升降焊接机构，实现了工件的全自动焊接，其加工效率高。其中，升降焊接机构采用超声波焊接模组，其焊接密封效果好，工艺简单。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备的升降焊接机构部分结构示意图。

图3为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备的升降焊接机构部分内部结构示意图。

图4为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备的升降焊接机构部分内部另一角度结构示意图。

图5为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备去掉升降焊接机构部分结构示意图。

图6为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备的多工位机座机构部分结构示意图。

图7为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备的定位组件部分结构示意图。

图8为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备的下料结构部分结构示意图。

图9为本实用新型实施例的超声波旋转焊接设备的输出机构部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

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，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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应理解为必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

请参阅图1至图9，本实施例公开了一种多工位旋转焊接设备，该多工位旋转焊接设备包括：

多工位机座机构100，该多工位机座机构100用于提供多个可旋转的焊接工位，每个工位处设有工件治具，并将放置有工件500的工件治具按需旋转输送至焊接工位处以待被焊接；

升降焊接机构200，所述升降焊接机构200用于执行升降动作带动超声波焊接模组升降以靠近工件，对工件进行焊接处理；

下料机构300，所述下料机构300用于将多工位机座机构100上已完成焊接的工件取出移送至输出机构；

输出机构400，所述输出机构400用于接收所述下料机构300移送的工件，并将工件输出至下一工位。

本实施例的多工位旋转焊接设备通过超声波焊接模组对工件的连接处进行超声焊接，超声焊接的原理是，通过超声波焊接模组产生高频振荡，在工件的连接处因高频振荡产生热量，以致连接处变软，冷却后在连接处熔接，无需密封圈或密封胶，即可完成密封连接，相较于现有打胶工艺，超声波焊接耗时更短，密封效果更好，避免打胶造成的外观不美观的缺陷。

请再次参阅图5至图7，所述多工位机座机构100包括：机座11，连接于所述机座11上的转盘组件12以及连接于所述转盘组件12上的若干工件治具13。由所述转盘组件12驱若干所述工件治具13转动，以完成上料、焊接以及出料工序。

所述机座11包括：机架以及连接于所述机架顶部的台面，所述转盘组件12设置于该台面上。所述机架的底部设有至少四个机脚和至少四个滚轮，所述机脚与所述机架螺接连接，机脚与机架之间可以通过旋转螺接调整机脚的高度，当机脚旋出抬高时使滚轮悬空，以致机座11固定放置于地面上，反之，滚轮接触地面，以致可以通过滚轮更省力的将整个设备进行位置转移。

所述转盘组件12包括：转盘以及驱动所述转盘转动的转盘驱动装置，所述转盘驱动装置连接于所述机架上。在本实施例中，所述转盘驱动装置包括旋转电机以及分割器，所述旋转电机驱动所述分割器转动，所述分割器驱动所述转盘转动，所述工件治具13连接于该转盘，以致分割器转动时，带动转盘转动，而转盘同步带动所述工件治具13按照预设逻辑和角度转动，最终将工件500准确送入升降焊接机构200处进行焊接处理。分割器可以准确定位一次转动的角度，以致设置于转盘上的若干工件治具13能够准确被依次送至焊接工位。

其中，所述转盘上还设有一定位组件14，所述定位组件14包括：连接座141，连接于所述连接座141上的定位气缸142，以及受控于所述定位气缸142移动的定位夹块143，所述定位夹块143上设有夹口，所述工件治具13上设有定位夹口131，当定位夹块143受控移动与所述工件治具13靠近时，定位夹块143上的夹口与所述定位夹口131共同围合成一工件夹口，该工件夹口与工件500外壳形状大致相同，将工件500精确夹紧固定，以便升降焊接机构200对工件进行焊接。所述连接座141固定连接于机座11的台面，当其中一个工件治具13移动至设定位置时，所述定位夹块143受控于所述定位气缸142驱动与工件治具13靠近并围合成工件夹口，以将工件夹紧固定，等待焊接，焊接完成后，定位组件14的定位夹块先后退，然后转盘转动，将焊接完成的工件移送至下一工位。

请再次参阅图2至图4，所述升降焊接机构200包括：支撑柱21，连接于该支撑柱21上的导轨23以及可沿所述导轨23升降滑动的焊接组件24，所述支撑柱21连接于所述机座11，所述焊接组件24受控沿着所述导轨23升降动作以致焊接组件24下降至焊接工位或远离焊接工位。

其中，所述焊接组件24包括：驱动装置243、连接件242、超声波焊接模组241以及滑块246，所述驱动装置243连接于所述连接件242，所述驱动装置243的驱动端连接于所述超声波焊接模组241，所述连接件242还固定连接于所述支撑柱21的中上部，所述滑块246的侧部滑动连接于所述导轨23，该导轨23与支撑柱21均为竖直设置，且该滑块246还连接于所述超声波焊接模组241，当所述驱动装置243启动时，可驱动超声波焊接模组241升降动作，而超声波焊接模组241通过滑块246滑动连接于所述导轨23，因此，滑块246同步沿着导轨23升降滑动，通过滑块246与导轨23的配合，可以提高超声波焊接模组241升降运行的稳定性。

具体的，在本实施例中，所述连接件242大致呈L型件，其中水平部分与驱动装置243连接，竖直部分与支撑柱21连接，而超声波焊接模组241设置于水平部分的下方。所述连接件242与驱动装置243之间还设有支撑架244，支撑架244上还设有变速轴245，所述变速轴245的输出轴通过丝杆247连接于所述超声波焊接模组241，其中丝杆247还螺接于所述连接件242。在本实施例中，所述驱动装置243为伺服电机，通过变速轴245对伺服电机输出轴进行降速后将动力输出给丝杆247，由丝杆247带动超声波焊接模组241执行升降动作。可以理解的是，于其他实施例中，所述驱动装置243也可以采用气缸替代，此时，气缸的伸缩端直接连接于所述超声波焊接模组241。

请再次参阅图3和图4，所述升降焊接机构200还包括：升降行程调节组件25，该升降行程调节组件25包括：手轮251，连接于所述手轮251的换向器252，连接于所述换向器252的升降螺杆以及连接块255，所述连接块255连接于所述连接件242，所述连接块255还连接于所述升降螺杆。手动旋转所述手轮251，由所述换向器252对手轮251的动力进行换向后传输给升降螺杆，由升降螺杆伸缩动作带动所述连接块255，同步带动所述连接件242在竖直方向的高度，以实现对超声波焊接模组241的行程进行调节的目的。在本实施例中，手轮251设置于支撑柱21的底端，升降螺杆与支撑柱21竖直方向大致相同设置，连接块255连接于升降螺杆的顶端。所述升降螺杆包括：螺纹杆253和螺接于所述螺纹杆253外部的螺纹筒254，所述螺纹杆253的下端部连接于所述换向器252，所述螺纹筒254的顶端连接于所述连接块255，当螺纹杆253受控于换向器252转动时，螺纹筒254相较于所述螺纹杆253转动，从而改变螺纹筒254在竖直方向的长度，同步调节连接块255在竖直方向的高度，由于该连接块255还连接于连接件242，因此同步将超声波焊接模组241的行程进行了调整。需要说明的是，本实施例中，手轮251与升降螺杆的转动方向相互垂直，因此二者之间设置了换向器252，于其他实施例中，也可以去掉该换向器252，直接将手轮251与升降螺杆连接。

其中，所述支撑柱21为中空结构，所述手轮251转动连接于该支撑柱21，所述换向器252、螺纹杆253和螺纹筒254均设置于支撑柱21的中空结构内。通过该升降行程调节组件25可以调节超声波焊接模组241在竖直方向升降动作时的最大行程，以致适用于对不同尺寸的电子产品进行焊接。

进一步的，该升降行程调节组件25还包括锁紧模块256，该锁紧模块256用于在超声波焊接模组241调整至适当高度后，将其锁紧固定于支撑柱21。具体的，该锁紧模块256包括：上滑块2561，连接于该上滑块2561上的上手柄2562，导向块2563，下滑块2564以及连接于所述下滑块2564上的下手柄2565。其中，所述导向块2563滑动连接于所述导轨23，且上滑块2561和下滑块2563分别连接于所述导向块2563的上下两端，所述导向块2563还连接于连接块255，当通过手轮251将连接块255调节至需要高度时，再次转动所述上手柄2562和下手柄2565，将上滑块2561和下滑块2564锁紧于导轨23，以致导向块2563固定于调整后的高度位置不变。其中，上手柄2562和下手柄2565与导轨23接触的位置可以设置凸起结构，转动一定角度，可以使凸起机构抵顶于导轨23或偏离导轨23，从而实现其与导轨23之间的锁紧或松开。于其他实施例中，所述上滑块2561和下滑块2563还可以是两个夹块组合结构，上手柄2562和下手柄2565螺接于夹块，通过转动手柄，可以使两个夹块靠近或远离，以致两个夹块与导轨23适配的夹口打开或关闭，从而实现与导轨锁固。

其中，所述升降焊接机构200还包括外壳22，该外壳22将除超声波焊接模组241以及手轮251、上手柄2562、下手柄2565之外的其他部分包裹于内，避免其他部件外露导致的安全隐患。

请再次参阅图8，所述下料机构300包括：支撑臂31，连接于所述支撑臂31上的横移驱动组件32，受控于所述横移驱动组件32上的纵移驱动组件34以及受控于所述纵移驱动组件的夹爪组件，所述夹爪组件包括开合气缸33以及受控于所述开合气缸33的夹爪35。所述支撑臂31固定连接于所述机座11，该下料机构300用于将多工位机座机构100上加工完成的工件500从工件治具13上取出移送至输出机构400。

请再次参阅图9，所述输出机构400包括：支撑板41，连接于所述支撑板41上的驱动电机42和传送带组件44，所述传送带组件44与驱动电机42之间通过传动带43传动连接，所述支撑板41固定连接于所述机座11上。焊接完成的工件500通过该传送带组件44输出至下一工位，进行下一工序加工。

需要说明的是，本实施例的多工位旋转焊接设备还包括控制器，该控制器根据预设控制逻辑控制上述各个机构协同动作，完成工件500的焊接以及下料输出工序。

以下简单介绍本实施例的多工位旋转焊接设备的工作过程：

首先，由人工或自动机械机构将工件500放入工件治具13上，与此同时，转盘组件12受控转动；

当放置有工件500的工件治具13旋转至升降焊接机构200的下方时，此时该工件治具13与定位组件14对位，定位组件14动作将工件500定位固定于工件夹口；

然后，升降焊接机构200受控下降，直至焊接头与工件500的焊接面贴合，启动超声波焊接模组241工作，对工件500进行超声波加热，直至连接处发热熔接，转盘组件12再次旋转一个工位；

当焊接完成的工件500移送至出料工位时，所述下料机构300控制夹爪35先下降再打开夹口夹住工件500，后横移将工件输送给输出机构400；

最后，由输送机构400将工件500输出至下一工序，如贴标、包装等；

重复上述步骤，即可对工件500进行循环焊接加工。

本实施例的多工位旋转焊接设备，其通过多工位机座机构100、升降焊接机构200、下料机构300和输出机构400协同工作，实现了工件的全自动焊接、下料工序，其加工效率高。其中，升降焊接机构采用超声波焊接模组，其焊接密封效果好，工艺简单；通过转盘方式，节约了设备的占地空间，且加工效率更高。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种超声波旋转焊接设备，其特征在于，包括：多工位机座机构和升降焊接机构，所述多工位机座机构用于提供多个工件治具并能驱动所述工件治具旋转移动工位；所述升降焊接机构用于将移送至焊接工位的工件进行超声波焊接。

2.根据权利要求1所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，所述升降焊接机构包括：支撑柱，连接于所述支撑柱上的导轨，滑动连接于所述导轨的滑块，连接于所述支撑柱上的连接件，连接于所述连接件上的驱动装置以及受控于所述驱动装置的超声波焊接模组，所述滑块还连接于所述超声波焊接模组，由所述驱动装置驱动超声波焊接模组沿着所述导轨执行升降动作。

3.根据权利要求2所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，所述升降焊接机构还包括升降行程调节组件，所述升降行程调节组件包括：手轮，受控于所述手轮转动的升降螺杆，连接于所述升降螺杆上端部的连接块，所述连接块连接于所述连接件，旋转所述手轮，驱动所述升降螺杆转动以致升降螺杆伸缩动作，同步带动所述连接块，所述连接块带动所述连接件，以致调节所述超声波焊接模组的纵向移动行程。

4.根据权利要求3所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，所述升降螺杆包括：螺纹杆以及螺接于所述螺纹杆的螺纹筒，所述螺纹杆的下端部受控于所述手轮转动，所述螺纹筒的上端部连接于所述连接块，所述螺纹杆与所述螺纹筒相对转动以改变升降螺杆的长度。

5.根据权利要求4所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，所述支撑柱为中空结构，所述升降螺杆设置于所述中空结构内，所述手轮与所述螺纹杆之间还设有一换向器，所述手轮转动连接于所述支撑柱，所述换向器将所述手轮的水平旋转动力变换至竖直旋转动力输出给所述螺纹杆。

6.根据权利要求5所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，所述升降焊接机构还包括一锁紧模块，所述锁紧模块包括：滑动连接于所述导轨的导向块、上滑块和下滑块，连接于上滑块的上手柄，连接于所述下滑块的下手柄，所述上滑块和所述下滑块分别位于所述导向块的上下两端，所述导向块还连接于所述连接件；旋转所述上手柄和下手柄，以致所述上手柄和所述下手柄锁固于所述导轨，从而对超声波焊接模组进行行程锁止。

7.根据权利要求1所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，所述多工位机座机构包括：机座，连接于所述机座上的转盘组件，以及连接于所述转盘组件上的若干工件治具；其中，所述转盘组件包括：转盘、驱动所述转盘的分割器，以及驱动所述分割器旋转的驱动电机；所述机座具有一台面，所述转盘设置于所述台面上，所述分割器和所述驱动电机均固定连接于所述机座，所述分割器驱动所述转盘转动。

8.根据权利要求7所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，所述机座的台面上还设有一定位组件，所述定位组件包括：连接座，连接于所述连接座上的定位气缸，以及受控于所述定位气缸移动的定位夹块；所述连接座连接于所述台面，所述定位夹块上设有夹口，所述工件治具上设有定位夹口，所述夹口与所述定位夹口共同围合成一放置工件的工件夹口。

9.根据权利要求8所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，还包括下料机构，所述下料机构包括：支撑臂，连接于所述支撑臂的横移驱动组件，受控于所述横移驱动组件横向移动的竖移驱动组件，以及受控于所述竖移驱动组件升降动作的夹爪组件；所述夹爪组件包括开合气缸以及受控于所述开合气缸的夹爪。

10.根据权利要求9所述的超声波旋转焊接设备，其特征在于，还包括输出机构，所述输出机构包括：支撑板，连接于所述支撑板的驱动电机和传送带组件，所述驱动电机通过一传动带与所述传送带组件传动连接。

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