CN108637548A - 一种全自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动焊接机，该全自动焊接机只需对膜片和磁头进行供料，即可实现全自动化的实现膜片和磁头之间的焊接作业，自动化程度较高；焊接时散热措施充足，有效减少焊接时焊接位置外的温度，避免膜片和磁头发生变形，具有良好的实用性。

Description

一种全自动焊接机

技术领域

本发明涉及到智能制造领域，具体涉及到一种全自动焊接机。

背景技术

图1示出了需要进行焊接的工件示意图，焊接工件包括膜片102和磁头100，磁头100需要嵌进膜片102的中部，并与膜片102焊接一体。膜片102经钣金制成，材料较薄，焊接时容易产生变形；磁头100包括金属壳101和磁针103，磁针103底部固定在金属壳内，磁针103线径较少，在高温条件下也会产生变形。

因此，需要在膜片和磁头焊接时进行充分的散热，尽量减低焊接点外的温度，避免膜片和磁针产生变型。

发明内容

为了实现膜片和磁头的焊接，本发明提供了一种全自动焊接机，只需对膜片和磁头进行供料，即可实现全自动化的实现膜片和磁头之间的焊接作业，自动化程度较高；焊接时散热措施充足，有效减少焊接时焊接位置外的温度，避免膜片和磁头发生变形，具有良好的实用性。

相应的，本发明提供了一种自动焊接机，包括膜片上料机构、磁头上料机构、焊接机构和成品下料机构；

所述焊接机构包括固定台模块和焊接模块；

固定台模块包括焊接固定架和焊接滑动架，所述焊接固定架上水平固定多根有光轴，所述焊接滑动架沿在所述光轴滑动；

所述焊接滑动架和焊接固定架之间设置有压缩状态的焊接弹簧；默认状态下，所述焊接弹簧驱动所述焊接滑动架背离所述焊接固定架运动；

在所述焊接滑动架顶面，设置有供膜片和磁头定位的焊接模芯；

所述焊接模块包括主动焊头和被动焊头，所述被动焊头固定在所述焊接固定架上，所述主动焊头受一焊头驱动模块驱动，可沿着与所述光轴平行的方向运动；

当所述焊接模芯上的膜片和磁头基于所述膜片上料机构和磁头上料机构上料完毕后，所述主动焊头受焊头驱动模块朝固定台模块方向运动，主动焊头顶在膜片上并基于所述膜片带动焊接滑动架朝向被动焊头方向运动，使所述被动焊头与所述膜片接触实现焊接。

优选的实施方式，所述焊接滑动架内设置有用于固定磁头的真空孔和用于冷却的冷却水道，所述冷却水道位于所述焊接模芯底部。

优选的实施方式，所述自动焊接机还包括膜片供料机构；所述膜片供料机构包括振动盘、直振导轨和膜片分离模块；

所述振动盘将膜片有序排列至所述直振导轨上，所述膜片分离模块将位于所述直振导轨末端的膜片单独取出，供所述膜片上料机构抓取。

优选的实施方式，所述膜片上料机构包括膜片平动导轨、膜片升降导轨和膜片上料吸盘；

所述膜片平动导轨和膜片升降导轨正交设置，所述膜片上料吸盘在所述膜片平动导轨和膜片升降导轨的共同作用下实现竖直平面上的移动，从所述膜片分离模块中取出膜片放置至焊接模芯上。

优选的实施方式，所述自动焊接机还包括磁头供料机构，所述磁头供料机构包括所述磁头托盘、托盘驱动模块和供料驱动模块；

所述磁头托盘上设置有多条相互平行的用于放置磁头的磁头槽，所述磁头以相同的姿态排列固定在磁头槽上；

所述磁头上料机构从所述磁头托盘一固定空间位置上，取出磁头并放置在所述焊接模芯；

所述托盘驱动模块驱动所述磁头托盘运动，使所述磁头托盘的不同磁头槽能运动至所述固定空间位置所在直线上；

所述送料驱动模块将与所述固定空间位置处于同一磁头槽的其他位置的磁头补充至所述固定空间位置处，供上料机构抓取。

优选的实施方式，所述磁头上料机构包括磁头升降气缸、磁头升降滑轨、磁头升降滑块、分度电机、磁头上料杆；

所述分度电机本体固定在所述磁头升降滑块上，所述磁头升降气缸驱动所述分度电机基于所述磁头升降滑块沿着所述磁头升降滑轨竖直运动；

所述分度电机输出端与所述磁头上料杆连接，控制磁头上料杆作90°的周期性分度运动；

所述磁头上料杆两端分别安装有磁头上料吸盘，用于从磁头托盘上吸起磁头，并放置在焊接模芯上。

优选的实施方式，位于所述焊接模芯上方的磁头上料吸盘连接有空气压缩机；

在焊接过程中，所述空气压缩机生成高压气流并基于所述磁头上料吸盘喷出，辅助所述磁头冷却。

优选的实施方式，所述成品下料机构和所述膜片上料机构为同一机构；焊接完成时，基于所述膜片上料机构将成品工件取出。

本发明提供了一种全自动焊接机，只需对膜片和磁头进行供料，即可实现全自动化的实现膜片和磁头之间的焊接作业，自动化程度较高；焊接时散热措施充足，有效减少焊接时焊接位置外的温度，避免膜片和磁头发生变形，具有良好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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它的附图。

图1示出了本发明实施例的焊接工件三维结构示意图；

图2示出了本发明实施例的全自动焊接机三维结构示意图；

图3示出了本发明实施例的膜片供料机构三维结构示意图；

图4示出了本发明实施例的磁头供料机构三维结构示意图；

图5示出了本发明实施例的焊接机构三维结构示意图；

图6示出了本法发明实施例的焊接机构正视图；

图7示出了本发明实施例的膜片上料机构正视图；

图8示出了本发明实施例的磁头上料机构三维结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种全自动焊接机，只需对膜片和磁头进行供料，即可实现全自动化的实现膜片和磁头之间的焊接作业，自动化程度较高；焊接时散热措施充足，有效减少焊接时焊接位置外的焊接温度，避免膜片和磁头发生变形，具有良好的实用性。

图2示出了本发明实施例的全自动焊接机三维结构示意图。本发明实施例的全自动焊接机包括膜片供料机构1、膜片上料机构2、磁头供料机构3、磁头上料机构4、焊接机构5、成品下料机构。

膜片上料机构2、磁头上料机构4、焊接机构5和成品下料机构6为本发明实施例的全自动焊接机的四个工位，膜片上料机构2和磁头上料机构4分别将膜片和磁头上料，焊接机构5对膜片和磁头进行焊接，成品下料机构6将焊接完成的成品进行下料。

图3示出了本发明实施例的膜片供料机构三维结构示意图。本发明实施例的膜片供料机构用于排列整理膜片原材料，便于膜片上料机构2进行抓取。本发明实施例的膜片供料机构包括振动盘、直振导轨201和膜片分离模块；振动盘中放置有大量的膜片，通过振动盘内设置的轨道将膜片按顺序排列在直振导轨201上，然后通过直振导轨201进行与膜片分离模块之间的运输。需要说明的是，由于振动盘为现有技术且设备体积较大，为了附图简介，在附图中并未示出。

具体实施中，由于相邻两块膜片接触位置为光滑平面，在直振导轨201上运输时会紧贴产生粘连，当膜片上料机构2取出膜片时，容易带出多余的膜片。因此，在取出膜片前，需要使用膜片分离模块将相邻的两片膜片分离。

本发明实施例的膜片分离模块包括分离气缸202和分离模具头203，分离模具头203设置在直振导轨201尾部，分离模具头203与所述直振导轨201相对的一侧设置有供膜片的膜片槽。膜片通过直振导轨201传送至膜片槽中，当膜片落入膜片槽时，朝向直振导轨201一侧的部分膜片是悬空的(膜片槽结构)，即膜片部分结构是位于膜片槽外的，避免了相邻的膜片卡进膜片槽，损坏膜片。分离气缸202驱动分离模具头203沿平行于两块膜片的接触面方向运动，将位于直振导轨201末端的两块膜片分离；此时，原位于直振导轨末端的膜片落入膜片槽中，原位于直振导轨末端的第二片膜片移动至直振导轨201末端。

为了便于介绍，当分离模具头处于直振导轨201末端时的位置命名为第一分离位置，此时，直振导轨201将位于末端的膜片通过振动挤进所述膜片槽，原位于直振导轨末端的第二片膜片移动至直振导轨201末端；当分离模具头远离直振导轨201末端时的位置命名为第二分离位置，此时，膜片槽上的膜片供膜片上料机构抓取，位于直振导轨201末端的膜片顶在分离模具头上，不会从直振导轨上掉落；当处于第二分离位置的分离模具头上的膜片给膜片上料机构取走后，分离模具头运动至第一分离位置，重复执行动作。

需要说明的是，可以通过在膜片槽内设置传感器获取膜片槽内是否存在膜片的信息，并以此为基础控制上料机构的运行；也可以设置合适的作业间隔时间，使上料机构周期性的从膜片槽中取出膜片。

图4示出了本发明实施例的磁头供料机构三维结构示意图。由于磁针高于金属壳，如果同样采用振动盘进行送料会容易导致磁针损坏，本发明实施例提供了一种磁头供料机构3，磁头送料机构3包括磁头托盘301、托盘驱动模块和供料驱动模块。托盘301上设置有多条相互平行的用于放置磁头的磁头槽，磁头以相同的姿态排列固定在磁头槽上。具体实施时，可选择一个空间位置作为磁头上料点，磁头上料机构每次只从该磁头上料点取走该位置的磁头。托盘驱动模块驱动托盘运动，使托盘的不同磁头槽能运动至磁头上料点所在直线上，而送料驱动模块则用于将与磁头上料点处于同一磁头槽的其余位置的磁头补充至磁头上料点处，供上料机构抓取。具体的，托盘驱动模块和送料驱动模块的运动方向正交布置。

本发明实施例的托盘驱动模块包括托盘驱动电机302和托盘丝杆303，托盘丝杆303基于相应的丝杆滑块与磁头托盘301连接，托盘驱动电机302驱动托盘丝杆303转动，从而实现托盘的直线运动。

本发明实施例的供料驱动模块包括磁头供料电机304、磁头供料丝杆305、磁头供料杆306；磁头供料丝杆305基于相应的丝杆滑块与磁头供料杆306根部连接，磁头供料电机304驱动磁头供料杆306沿托盘直线运动方向正交运动，磁头供料丝杆305用于将磁头从磁头槽上推到设定的磁头上料点。

图5示出了本发明实施例的焊接机构三维结构示意图，图6示出了本法发明实施例的焊接机构正视图。本发明实施例的焊接机构包括固定台模块、喷射散热模块和焊接模块，固定台模块包括焊接固定架501和焊接滑动架503。

焊接固定架501固定在机台上，焊接固定架501水平伸出多根光轴502，焊接滑动架503在所述光轴502上滑动；在焊接滑动架501和焊接固定架502之间设置有压缩状态的焊接弹簧；默认状态下，焊接弹簧将焊接滑动架顶向背离焊接固定架一侧。在焊接滑动架顶面，设置有供膜片和磁头固定的焊接模芯。具体的，首先膜片安装至焊接模芯上，通过四周设置的顶针卡位形成定位，然后磁头镶嵌固定在膜片中部，磁头的底部顶在焊接模芯的底面上。

焊接模芯底面与磁头底面面完全贴合，焊接模芯在焊接模芯底面与磁头底面接触面上，设置有真空孔和冷却水道504；其中，真空孔用于吸附磁头，避免冷却水道通入冷却液时，磁头被冲出；冷却水道具有一个冷却液输入口和一个冷却液输出口，在焊接时，冷却液从冷却液输入口流入，从冷却液输出口流出，带走磁头底部焊接时产生的热量。

焊接模块包括主动焊头505和被动焊头506，被动焊头506固定在焊接固定架501上，主动焊头505受一焊头驱动模块507驱动，可沿着与所述光轴平行的方向运动。当焊接模芯上的膜片和磁头上料完毕后，主动焊头505受焊头驱动模块507朝向固定台模块方向运动，主动焊头505首先顶在膜片上，然后通过膜片带动焊接滑动架朝向被动焊头方向运动；通过设置主动焊头的行程，使被动焊头与膜片焊接接触时，主动焊头停止运动；当完成焊接后，主动焊头复位，焊接滑动架复位，焊接模芯内的膜片和磁头焊接一体。

焊接时，底部的冷却水道可以对磁头底部进行冷却，但是磁头内部的热量同样较为集中，容易使磁针发生变形，但是由于磁头内部边角缝隙较多，如果同样适用冷却液进行冷却，则后期清理较为麻烦。因此，本发明实施例设置有喷射散热模块，用于焊接时磁头内部的散热。

具体的，本发明实施例磁头上料模块可用于磁头内部的散热，具体的下文结合磁头上料模块进行介绍。

图7示出了本发明实施例的膜片上料机构正视图，本发明实施例的膜片上料机构包括膜片平动导轨301、膜片升降导轨602和膜片上料吸盘603；膜片平动导轨301、膜片升降导轨602正交设置，膜片上料吸盘603在膜片平动导轨301、膜片升降导轨602的共同作用下实现平面移动，从而从膜片供料机构中取出膜片放置至焊接模芯上。

图8示出了本发明实施例的磁头上料机构三维结构示意图。本发明实施例的磁头上料机构包括磁头升降气缸701、磁头升降滑轨702、磁头升降滑块703、分度电机704、磁头上料杆705、磁头上料吸盘706。分度电机704本体固定在磁头升降滑块703上，磁头升降气缸701驱动分度电机704基于磁头升降滑块703沿着磁头升降滑轨702运动，从而实现分度电机704的升降。分度电机704输出端与磁头上料杆705连接，控制磁头上料杆705作90°的回转运动。磁头上料杆705两端分别安装有磁头上料吸盘706，用于从磁头托盘上吸起磁头，并放置在焊接模芯上。

进一步的，考虑到磁头上料吸盘706作用在磁头内部，因此，磁头上料吸盘706可用于磁头内部焊接时的散热。在焊接时，位于焊接模芯磁头上方的磁头上料吸盘706通入高压气体，高压气体从磁头上料吸盘706中射出，对磁头内部进行散热。

分析磁头和膜片的焊接后的成品结构，考虑到节省成本，可使用膜片上料机构充当成品下料机构用于成品下料，膜片上料机构将焊接模芯的成品取出，并送至下料架上，完成下料。

本发明实施例提供了一种全自动焊接机，只需对膜片和磁头进行供料，即可实现全自动化的实现膜片和磁头之间的焊接作业，自动化程度较高；焊接时散热措施充足，有效减少焊接时焊接位置外的焊接温度，避免膜片和磁头发生变形，具有良好的实用性。

以上对本发明实施例所提供的一种全自动焊接机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种全自动焊接机，其特征在于，包括膜片上料机构、磁头上料机构、焊接机构和成品下料机构；

所述焊接机构包括固定台模块和焊接模块；

固定台模块包括焊接固定架和焊接滑动架，所述焊接固定架上水平固定有多根光轴，所述焊接滑动架沿在所述光轴滑动；

所述焊接滑动架和焊接固定架之间设置有压缩状态的焊接弹簧；默认状态下，所述焊接弹簧驱动所述焊接滑动架背离所述焊接固定架运动；

在所述焊接滑动架顶面，设置有供膜片和磁头定位的焊接模芯；

所述焊接模块包括主动焊头和被动焊头，所述被动焊头固定在所述焊接固定架上，所述主动焊头受一焊头驱动模块驱动，可沿着与所述光轴平行的方向运动；

当所述焊接模芯上的膜片和磁头基于所述膜片上料机构和磁头上料机构上料完毕后，所述主动焊头受焊头驱动模块朝固定台模块方向运动，主动焊头顶在膜片上并基于所述膜片带动焊接滑动架朝向被动焊头方向运动，使所述被动焊头与所述膜片接触实现焊接。

2.如权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述焊接滑动架内设置有用于固定磁头的真空孔和用于冷却的冷却水道，所述冷却水道位于所述焊接模芯底部。

3.如权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述全自动焊接机还包括膜片供料机构；所述膜片供料机构包括振动盘、直振导轨和膜片分离模块；

所述振动盘将膜片有序排列至所述直振导轨上，所述膜片分离模块将位于所述直振导轨末端的膜片单独取出，供所述膜片上料机构抓取。

4.如权利要求3所述的全自动焊接机，其特征在于，所述膜片上料机构包括膜片平动导轨、膜片升降导轨和膜片上料吸盘；

所述膜片平动导轨和膜片升降导轨正交设置，所述膜片上料吸盘在所述膜片平动导轨和膜片升降导轨的共同作用下实现竖直平面上的移动，从所述膜片分离模块中取出膜片放置至焊接模芯上。

5.如权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述全自动焊接机还包括磁头供料机构，所述磁头供料机构包括所述磁头托盘、托盘驱动模块和供料驱动模块；

所述磁头托盘上设置有多条相互平行的用于放置磁头的磁头槽，所述磁头以相同的姿态排列固定在磁头槽上；

所述磁头上料机构从所述磁头托盘一固定空间位置上，取出磁头并放置在所述焊接模芯；

所述托盘驱动模块驱动所述磁头托盘运动，使所述磁头托盘的不同磁头槽能运动至所述固定空间位置所在直线上；

所述送料驱动模块将与所述固定空间位置处于同一磁头槽的其他位置的磁头补充至所述固定空间位置处，供上料机构抓取。

6.如权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述磁头上料机构包括磁头升降气缸、磁头升降滑轨、磁头升降滑块、分度电机、磁头上料杆；

所述分度电机本体固定在所述磁头升降滑块上，所述磁头升降气缸驱动所述分度电机基于所述磁头升降滑块沿着所述磁头升降滑轨竖直运动；

所述分度电机输出端与所述磁头上料杆连接，控制磁头上料杆作90°的周期性分度运动；

所述磁头上料杆两端分别安装有磁头上料吸盘，用于从磁头托盘上吸起磁头，并放置在焊接模芯上。

7.如权利要求6所述的全自动焊接机，其特征在于，位于所述焊接模芯上方的磁头上料吸盘连接有空气压缩机；

在焊接过程中，所述空气压缩机生成高压气流并基于所述磁头上料吸盘喷出，辅助所述磁头冷却。

8.如权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述成品下料机构和所述膜片上料机构为同一机构；焊接完成时，基于所述膜片上料机构将成品工件取出。