CN220679665U - 一种新型超声波金属丝线全自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型超声波金属丝线全自动焊接机，包括工作台装置，所述工作台装置包括用于承载待焊接产品的承载平台；所述承载平台顶部的一端还固定安装有固定夹板，承载平台顶部的另一端与固定夹板对应处还活动布置有活动夹板；所述承载平台上还安装有夹持驱动机构，夹持驱动机构至少用于驱动活动夹板做平移运动。本实用新型设有工作台装置、焊接装置和放线机构，通过三者的相互配合，可对产品进行自动化超声波焊接，自动化程度高，工作效率高。

Description

一种新型超声波金属丝线全自动焊接机

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接技术领域，尤其涉及一种新型超声波金属丝线全自动焊接机。

背景技术

随着现在超声波技术的快速发展，超声波在不同领域的应用范围正在逐渐深入，传统的电子制造业，为了改善制造工艺，越来越多的电子元器件采用超声波焊接技术进行工艺优化。

采用超声波焊接对金属和非金属材料进行焊接，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。但目前，市面上的超声波焊接机中的用于驱动焊接头做升降、旋转的机构存在体积大、安装复杂、质量重及重心远等问题，同时，对于待焊接产品进行固定时，基本采用压板固定的方式，装夹过程繁琐，重复定位精度差，操作不便，因此，需要对其进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型超声波金属丝线全自动焊接机，该焊接机设有工作台装置、焊接装置和放线机构，通过三者的相互配合，可对产品进行自动化超声波焊接，自动化程度高，工作效率高，同时，用于驱动焊接头机构做旋转、升降运动的旋转升降机构是以升降轴为基准，同轴安装音圈电机和DD马达的方式，采用这种将音圈电机和DD马达集成于一体的方式，可使得整体结构更加紧凑，进而可极大降低安装体积及质量。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种新型超声波金属丝线全自动焊接机，包括

工作台装置，所述工作台装置包括用于承载待焊接产品的承载平台；所述承载平台顶部的一端还固定安装有固定夹板，承载平台顶部的另一端与固定夹板对应处还活动布置有活动夹板；所述承载平台上还安装有夹持驱动机构，夹持驱动机构至少用于驱动活动夹板做平移运动；

焊接装置，所述焊接装置位于工作台装置的上方；所述焊接装置包括X轴平移机构、与X轴平移机构连接的Y轴平移机构，以及与Y轴平移机构连接的平移板；所述平移板上还安装有旋转升降机构，且旋转升降机构还驱动连接有焊接头机构；

放线机构，所述放线机构安装于平移板上，至少用于将焊接用的金属丝线送至焊接头机构内。

进一步地，所述工作台装置还包括底座、导向滑轨、滑块；所述底座的顶部沿其长度方向开设有第一容置槽，且第一容置槽内的一端还固定安装有挡板；所述导向滑轨布置于第一容置槽内，滑块与导向滑轨滑动连接，且滑块的一端与挡板之间还连接有若干弹簧；所述承载平台安装于底座的顶部，活动夹板与滑块连接；所述夹持驱动机构用于驱动滑块带动活动夹板移动。

进一步地，所述承载平台的顶部沿其长度方向开设有与第一容置槽连通的第一滑槽，滑块布置于第一滑槽的正下方；所述滑块的顶部还连接有连接板，连接板的上部穿过第一滑槽布置；所述活动夹板固定安装于连接板的顶部。

进一步地，所述夹持驱动机构包括推杆、铰链合页、手柄；所述推杆的一端活动插入第一容置槽内布置，并与滑块的另一端连接；所述手柄呈L型构造；所述铰链合页的一边固定安装于承载平台设有固定夹板的一端端部，手柄的L型竖端与铰链合页的另一边连接，手柄的L型横端朝向远离底座的方向延伸布置；所述手柄L型竖端的一侧与推杆的另一端接触。

进一步地，所述旋转升降机构包括安装盘、旋转轴、升降轴；所述平移板上开设有第一安装通孔，安装盘安装于第一安装通孔内；所述安装盘的底部一体式连接有第一安装筒，安装盘的顶部还安装有DD马达；所述第一安装筒内还安装有第一轴承；所述旋转轴经第一轴承安装于第一安装筒内，且旋转轴的一端活动穿过安装盘后与DD马达连接；所述升降轴的一端同轴穿过旋转轴布置，且升降轴与旋转轴滑动连接；所述DD马达的顶部还安装有第二安装筒，且第二安装筒内还安装有音圈电机；所述升降轴的一端依次从旋转轴、DD马达穿过后经第二轴承与音圈电机的输出轴连接，焊接头机构与升降轴的另一端连接。

进一步地，所述升降轴的外壁周向上还间隔安装有若干第一交叉滚子导轨，升降轴经第一交叉滚子导轨与旋转轴的内壁滑动连接。

进一步地，所述旋转升降机构还包括两升降导向座；所述第二安装筒的外壁设有两固定座，且两所述固定座相对布置；每一所述升降导向座与一固定座的一侧滑动连接，且每一固定座的另一侧沿竖直方向还均开设有一导向滑孔；所述音圈电机的输出轴还驱动连接一升降板，且升降板的外壁与每一导向滑孔对应处还各设有一延伸块；每一所述升降导向座的一侧与导向滑孔对应处还各设有一连接块；所述连接块的一端活动穿过导向滑孔后与延伸块连接。

进一步地，所述固定座的一侧沿竖直方向还安装有两第二交叉滚子导轨；所述升降导向座的两侧各经一第二交叉滚子导轨与固定座滑动连接；所述固定座的顶部和底部还各设有一固定块，且两固定块之间还连接有导向轴；所述升降导向座套设于导向轴上；所述导向轴的外壁还套设有磁力弹簧。

进一步地，所述平移板上还安装有用于对待焊接产品进行定位的视觉定位机构。

进一步地，所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机还包括机架，工作台装置、焊接装置和放线机构均安装于机架内。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

该焊接机设有工作台装置、焊接装置和放线机构，通过三者的相互配合，可对产品进行自动化超声波焊接，自动化程度高，工作效率高，同时，用于驱动焊接头机构做旋转、升降运动的旋转升降机构是以升降轴为基准，同轴安装音圈电机和DD马达的方式，采用这种将音圈电机和DD马达集成于一体的方式，可使得整体结构更加紧凑，进而可极大降低安装体积及质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的焊接装置的结构示意图；

图3为本实用新型的旋转升降机构的结构示意图；

图4为旋转升降机构省却安装盘、第一安装筒的结构示意图；

图5为图4的A处局部放大示意图；

图6为本实用新型的旋转升降机构的侧视图；

图7为本实用新型的工作台装置的结构示意图；

图8为图7的爆炸图；

图9为本实用新型的视觉定位机构的结构示意图；

其中，附图标识说明：

1—工作台装置；2—焊接装置；3—旋转升降机构；4—焊接头机构；5—放线机构；6—视觉定位机构；7—机架；11—承载平台；12—固定夹板；13—活动夹板；14—夹持驱动机构；15—底座；16—滑块；17—第一滑槽；18—连接板；21—X轴平移机构；22—Y轴平移机构；23—平移板；24—平移座；31—安装盘；32—第一安装筒；33—DD马达；34—旋转轴；35—升降轴；36—第二安装筒；37—音圈电机；38—升降导向座；39—固定座；141—推杆；142—铰链合页；143—手柄；151—第一容置槽；152—挡板；171—弹簧；321—第一轴承；351—第一交叉滚子导轨；371—升降板；372—延伸块；381—连接块；391—导向滑孔；392—第二交叉滚子导轨；393—固定块；394—磁力弹簧；395—光栅读数头。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至9所示，本实用新型提供一种新型超声波金属丝线全自动焊接机，一实施例中，包括

工作台装置1，所述工作台装置1包括用于承载待焊接产品的承载平台11；所述承载平台11顶部的一端还固定安装有固定夹板12，承载平台11顶部的另一端与固定夹板12对应处还活动布置有活动夹板13；所述承载平台11上还安装有夹持驱动机构14，夹持驱动机构14至少用于驱动活动夹板13做平移运动；

焊接装置2，所述焊接装置2位于工作台装置1的上方；所述焊接装置2包括X轴平移机构21、与X轴平移机构21连接的Y轴平移机构22，以及与Y轴平移机构22连接的平移板23；所述平移板23上还安装有旋转升降机构3，且旋转升降机构3还驱动连接有焊接头机构4；

放线机构5，所述放线机构5安装于平移板23上，至少用于将焊接用的金属丝线送至焊接头机构4内。

继续参照图1至9所示，在该实施例中，还包括机架7，工作台装置1、焊接装置2和放线机构5均安装于机架7内；机架7的顶部安装有三色指示灯，机架7的正面设有观察口、显示屏、键盘和操作按钮，机架7的底部还安装有脚轮脚杯，以方便移动。

在该实施例中，X轴平移机构21包括一平移座24，Y轴平移机构22安装于平移座24上，X轴平移机构21、Y轴平移机构22均可采用电机配合丝杆的传动方式，在此不做限制；平移座24的顶部中间开设有通孔，旋转升降机构3位于通孔的上方，以便与焊接头机构4连接；在该实施例中，焊接头机构4和放线机构5可采用市面上常规的超声波焊接头，及与其配合使用的放线装置，在此不做限制；此外，还包括视觉定位机构6，视觉定位机构6安装于平移板23上，包括定位相机、光源、棱镜，可对待焊接的产品进行定位；工作时，首先人工或机械手将待焊接的产品放入至承载平台11上，且位于活动夹板13与固定夹板12之间；随后，通过夹持驱动机构14驱动活动夹板13向固定夹板12的方向移动，进而将产品夹持固定；随后，通过视觉定位机构6对产品待焊接区域进行定位，后台控制X轴平移机构21、Y轴平移机构22驱动焊接头机构4移动至待焊接区域的上方，随后，经旋转升降机构3驱动焊接头机构4升降、旋转，以调整焊接头机构4的位置，最后，放线机构5将焊接用的金属丝线送至焊接头机构4内，通过焊接头机构4对产品进行焊接。

一实施例中，所述工作台装置1还包括底座15、导向滑轨、滑块16；所述底座15的顶部沿其长度方向开设有第一容置槽151，且第一容置槽151内的一端还固定安装有挡板152；所述导向滑轨布置于第一容置槽151内，滑块16与导向滑轨滑动连接，且滑块16的一端与挡板152之间还连接有若干弹簧171；所述承载平台11安装于底座15的顶部，活动夹板13与滑块16连接；所述夹持驱动机构14用于驱动滑块16带动活动夹板13移动。

在该实施例中，底座15可采用实心的构造，可保证支撑的稳固性和抗震动性，进而提高焊接的稳定性；使用时，首先经夹持驱动机构14驱动滑块16，带动活动夹板13朝远离固定夹板12的方向移动，此时滑块16会挤压弹簧171，使弹簧171处于压缩状态；随后，将待焊接的产品置于承载平台11上，且位于固定夹板12与活动夹板13之间；随后，撤销对滑块16施加的推力，在弹簧171回复力的驱动下，可驱动活动夹板13向固定夹板12的方向移动，进而将产品夹持限位，实现快速装夹的功能，在该实施例中，在弹簧171的回复力的驱动下，可使得活动夹板13能向待焊接的产品持续提供夹持力，保证产品夹持的稳定性。

一实施例中，所述承载平台11的顶部沿其长度方向开设有与第一容置槽151连通的第一滑槽17，滑块16布置于第一滑槽17的正下方；所述滑块16的顶部还连接有连接板18，连接板18的上部穿过第一滑槽17布置；所述活动夹板13固定安装于连接板18的顶部。在该实施例中，滑块16布置于导向滑轨上，可保证其滑动的顺畅性，同时，在承载平台11的顶部开设一与第一容置槽151连通的第一滑槽17，活动夹板13与连接板18从第一滑槽17穿出的部分连接，采用这样的结构设计，可保证整体结构的紧凑性。

一实施例中，所述夹持驱动机构14包括推杆141、铰链合页142、手柄143；所述推杆141的一端活动插入第一容置槽151内布置，并与滑块16的另一端连接；所述手柄143呈L型构造；所述铰链合页142的一边固定安装于承载平台11设有固定夹板12的一端端部，手柄143的L型竖端与铰链合页142的另一边连接，手柄143的L型横端朝向远离底座15的方向延伸布置；所述手柄143L型竖端的一侧与推杆141的另一端接触。在该实施例中，手柄143的L型横端朝向远离底座15的方向延伸布置，可便于工作人员按压手柄143，进而驱动推杆141移动，此外，固定夹板12靠近活动夹板13的一侧还倾斜向下开设有第一倾斜面，活动夹板13靠近固定夹板12的一侧还倾斜向下开设有第二倾斜面，第一倾斜面与第二倾斜面构成“八”字形构造，在较优地一实施例中，两个倾斜面的倾斜角度均为45°，通过采用倾斜面的设计，可提供向下的按压力，使产品与承载平台11完全贴合，以消除焊接时的间隙，提高焊接精度。

一实施例中，所述旋转升降机构3包括安装盘31、旋转轴34、升降轴35；所述平移板23上开设有第一安装通孔，安装盘31安装于第一安装通孔内；所述安装盘31的底部一体式连接有第一安装筒32，安装盘31的顶部还安装有DD马达33；所述第一安装筒32内还安装有第一轴承321；所述旋转轴34经第一轴承321安装于第一安装筒32内，且旋转轴34的一端活动穿过安装盘31后与DD马达33连接；所述升降轴35的一端同轴穿过旋转轴34布置，且升降轴35与旋转轴34滑动连接；所述DD马达33的顶部还安装有第二安装筒36，且第二安装筒36内还安装有音圈电机37；所述升降轴35的一端依次从旋转轴34、DD马达33穿过后经第二轴承与音圈电机37的输出轴连接，焊接头机构4与升降轴35的另一端连接。

在该实施例中，升降轴35的一端穿过旋转轴34后，经第二轴承与音圈电机37的输出轴连接(音圈电机37的输出轴可连接一安装块，第二轴承安装于安装块上，升降轴35的一端端部安装于第二轴承上)，焊接头机构4安装于升降轴35的另一端，且升降轴35采用中空的设计，以便于电路走线；由于升降轴35与旋转轴34滑动连接，故通过音圈电机37，可驱动升降轴35相对旋转轴34升降，进而实现焊接头机构4的升降功能，同时，旋转轴34与DD马达33连接，故DD马达33可驱动旋转轴34旋转，旋转轴34旋转可带动升降轴35旋转，进而实现焊接头机构4的旋转功能，在该实施例中，该机构以升降轴35为基准，同轴安装音圈电机37和DD马达33，采用将音圈电机37和DD马达33集成于一体的方式，可使得整体结构更加紧凑，进而可极大降低安装体积及质量。

一实施例中，所述升降轴35的外壁周向上还间隔安装有若干第一交叉滚子导轨351，升降轴35经第一交叉滚子导轨351与旋转轴34的内壁滑动连接。该实施例中，在升降轴35的外壁周向上安装多个第一交叉滚子导轨351，可提高升降轴35升降的稳定性。

一实施例中，所述旋转升降机构3还包括两升降导向座38；所述第二安装筒36的外壁设有两固定座39，且两所述固定座39相对布置；每一所述升降导向座38与一固定座39的一侧滑动连接，且每一固定座39的另一侧沿竖直方向还均开设有一导向滑孔391；所述音圈电机37的输出轴还驱动连接一升降板371，且升降板371的外壁与每一导向滑孔391对应处还各设有一延伸块372；每一所述升降导向座38的一侧与导向滑孔391对应处还各设有一连接块381；所述连接块381的一端活动穿过导向滑孔391后与延伸块372连接。在该实施例中，通过设置升降导向座38，可在升降轴35做升降运动时，进行导向，同时，通过在固定座39上开设导向滑孔391，以便于连接块381的一端穿过导向滑孔391与延伸块372连接，提高结构的紧凑性。

一实施例中，所述固定座39的一侧沿竖直方向还安装有两第二交叉滚子导轨392；所述升降导向座38的两侧各经一第二交叉滚子导轨392与固定座39滑动连接；所述固定座39的顶部和底部还各设有一固定块393，且两固定块393之间还连接有导向轴；所述升降导向座38套设于导向轴上；所述导向轴的外壁还套设有磁力弹簧394。在该实施例中，升降导向座38经第二交叉滚子导轨392与固定座39滑动连接，可保证其滑动的顺畅性。

同时，通过将升降导向座38套设于导向轴上，可在升降导向座38做升降运动时，对其进行限位导向，同时，所述导向轴的外壁还套设有磁力弹簧394(磁力弹簧394可位于升降导向座38顶部与固定座39顶部的固定块393之间，和升降导向座38底部与固定座39底部的固定块393之间)。通过磁力弹簧394，可平衡竖直方向负载，以及在因异常突然断电时，可保证升降导向座38不会下坠，降低安全隐患，此外，在该实施例中，所述升降导向座38上还安装有标尺光栅，固定座39上还安装有与标尺光栅配合使用的光栅读数头395。通过标尺光栅、光栅读数头395可反馈焊接头的位置，以便于实现闭环控制，实用性强。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，包括

工作台装置，所述工作台装置包括用于承载待焊接产品的承载平台；所述承载平台顶部的一端还固定安装有固定夹板，承载平台顶部的另一端与固定夹板对应处还活动布置有活动夹板；所述承载平台上还安装有夹持驱动机构，夹持驱动机构至少用于驱动活动夹板做平移运动；

焊接装置，所述焊接装置位于工作台装置的上方；所述焊接装置包括X轴平移机构、与X轴平移机构连接的Y轴平移机构，以及与Y轴平移机构连接的平移板；所述平移板上还安装有旋转升降机构，且旋转升降机构还驱动连接有焊接头机构；

放线机构，所述放线机构安装于平移板上，至少用于将焊接用的金属丝线送至焊接头机构内。

2.根据权利要求1所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述工作台装置还包括底座、导向滑轨、滑块；所述底座的顶部沿其长度方向开设有第一容置槽，且第一容置槽内的一端还固定安装有挡板；所述导向滑轨布置于第一容置槽内，滑块与导向滑轨滑动连接，且滑块的一端与挡板之间还连接有若干弹簧；所述承载平台安装于底座的顶部，活动夹板与滑块连接；所述夹持驱动机构用于驱动滑块带动活动夹板移动。

3.根据权利要求2所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述承载平台的顶部沿其长度方向开设有与第一容置槽连通的第一滑槽，滑块布置于第一滑槽的正下方；所述滑块的顶部还连接有连接板，连接板的上部穿过第一滑槽布置；所述活动夹板固定安装于连接板的顶部。

4.根据权利要求3所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述夹持驱动机构包括推杆、铰链合页、手柄；所述推杆的一端活动插入第一容置槽内布置，并与滑块的另一端连接；所述手柄呈L型构造；所述铰链合页的一边固定安装于承载平台设有固定夹板的一端端部，手柄的L型竖端与铰链合页的另一边连接，手柄的L型横端朝向远离底座的方向延伸布置；所述手柄L型竖端的一侧与推杆的另一端接触。

5.根据权利要求1所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述旋转升降机构包括安装盘、旋转轴、升降轴；所述平移板上开设有第一安装通孔，安装盘安装于第一安装通孔内；所述安装盘的底部一体式连接有第一安装筒，安装盘的顶部还安装有DD马达；所述第一安装筒内还安装有第一轴承；所述旋转轴经第一轴承安装于第一安装筒内，且旋转轴的一端活动穿过安装盘后与DD马达连接；所述升降轴的一端同轴穿过旋转轴布置，且升降轴与旋转轴滑动连接；所述DD马达的顶部还安装有第二安装筒，且第二安装筒内还安装有音圈电机；所述升降轴的一端依次从旋转轴、DD马达穿过后经第二轴承与音圈电机的输出轴连接，焊接头机构与升降轴的另一端连接。

6.根据权利要求5所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述升降轴的外壁周向上还间隔安装有若干第一交叉滚子导轨，升降轴经第一交叉滚子导轨与旋转轴的内壁滑动连接。

7.根据权利要求6所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述旋转升降机构还包括两升降导向座；所述第二安装筒的外壁设有两固定座，且两所述固定座相对布置；每一所述升降导向座与一固定座的一侧滑动连接，且每一固定座的另一侧沿竖直方向还均开设有一导向滑孔；所述音圈电机的输出轴还驱动连接一升降板，且升降板的外壁与每一导向滑孔对应处还各设有一延伸块；每一所述升降导向座的一侧与导向滑孔对应处还各设有一连接块；所述连接块的一端活动穿过导向滑孔后与延伸块连接。

8.根据权利要求7所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述固定座的一侧沿竖直方向还安装有两第二交叉滚子导轨；所述升降导向座的两侧各经一第二交叉滚子导轨与固定座滑动连接；所述固定座的顶部和底部还各设有一固定块，且两固定块之间还连接有导向轴；所述升降导向座套设于导向轴上；所述导向轴的外壁还套设有磁力弹簧。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述平移板上还安装有用于对待焊接产品进行定位的视觉定位机构。

10.根据权利要求1所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机，其特征在于，所述的新型超声波金属丝线全自动焊接机还包括机架，工作台装置、焊接装置和放线机构均安装于机架内。