CN109304534B - 一种微钻焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微钻焊接机，包括机架和焊接装置，焊接装置包括钻柄输送机构、钻柄电极夹紧机构、钻头电极夹紧机构和钻头夹紧机构，钻柄输送机构设置于机架一侧，钻柄输送夹紧机构包括支座、第二气缸、第二气缸支架、顶杆、第一送料块和第一送料块底座，第一送料块远离第二气缸的一侧设置有第二送料块，第二送料块表面设置有第二凹槽，第二送料块通过第二送料块底座与机架相连接；第二送料块远离第一送料块的一侧设置有钻头夹紧机构，钻头夹紧机构包括第五夹紧气缸、顶料杆和第五气缸支架，本发明结构合理，可实现钻头和钻柄上料、准确定位、焊接以及卸料，具有加工效率高，焊接质量好，机械化程度高，人工成本低的特点，适用于大批量生产和自动化生产环境。

Description

一种微钻焊接机

技术领域

本发明涉及微钻加工技术领域，具体涉及一种微钻焊接机。

背景技术

随着电子元器件的小型化与高度集成化，对PCB制造提出了更高要求。而钻孔是PCB生产过程中的一个关键工序，PCB用微钻制造技术的好与坏将会直接影响PCB制造行业的发展。目前PCB微钻常用材料是硬质合金，但是硬质合金原材料成本较高，随着微钻生产工艺的改进，PCB微钻的结构形式经历了整体合金、对焊、插接、插焊和平焊等形式。在PCB微钻的焊接生产工艺过程中，需要将钻柄和WC-Co硬质合金钻头进行焊接。但目前，WC-Co硬质合金钻头与钻柄的焊接大都是通过手工进行的，不仅生产效率低，劳动强度高，同时焊接产生的强光、高温有毒气体对作业者身体造成很大伤害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钻头和钻柄自动上料、定位、焊接和卸料，焊接质量好能适合大批量焊接的微钻焊接机。

为实现上述目标，本发明的技术方案为：一种微钻焊接机，包括机架和焊接装置，其特征在于：焊接装置包括钻柄输送机构、钻柄电极夹紧机构、钻头电极夹紧机构和钻头夹紧机构；

钻柄输送机构设置于机架一侧，钻柄输送夹紧机构包括支座、第二气缸、第二气缸支架、顶杆、第一送料块和第一送料块底座，支座设置于机架上，第二气缸支架和第一送料块底座分别设置于支座上，第二气缸支架上设置有第二气缸，第二气缸上的活塞杆连接有顶杆，第一送料块底座上设置有第一送料块，第一送料块表面沿顶杆轴向方向设置有第一凹槽；

钻柄电极夹紧机构包括支撑杆、第三气缸、第一电极和第一电极夹板，支撑杆一端与第一电极夹板一端相铰接，支撑杆另一端固定于机架上，第一电极夹板另一端固定有第一电极，第三气缸固定于机架上，第三气缸活塞杆与第一电极夹板中间部位相铰接；

第一送料块远离第二气缸的一侧设置有第二送料块，第二送料块表面设置有第二凹槽，第二送料块通过第二送料块底座与机架相连接；

第二送料块远离第一送料块的一侧设置有钻头夹紧机构，钻头夹紧机构包括第五夹紧气缸、顶料杆和第五气缸支架，第五气缸支架设置于机架上，第五气缸支架上设置有第五夹紧气缸，第五夹紧气缸的活塞杆与顶料杆相连接，第五夹紧气缸的活塞杆的轴线与第二气缸上的活塞杆的轴线相重合；

钻头电极夹紧机构包括支撑轴杆、第四气缸、第二电极、第一T型座、和第二电极夹板，支撑轴杆一端与第二电极夹板一端相铰接，支撑轴杆另一端固定于机架上，第二电极夹板另一端固定有第二电极，第四气缸固定于第一T型座的顶部，第一T型座底部固定于机架上，第四气缸的活塞杆与第二电极夹板的中间部位相铰接。

进一步的，第一送料块上方设置有料盒式送料装置，料盒式送料装置包括料斗、料斗支架、第一气缸、第一气缸支架、鱼嘴板和销轴，料斗的侧壁设置有通过第一气缸支架与料斗相连接的第一气缸，料斗底部设置有料斗开口，料斗通过料斗支架与机架相连接，料斗开口正上方的料斗内部设置有鱼嘴挡板，鱼嘴挡板通过销轴与料斗的侧壁开口相铰接，鱼嘴板延伸出侧壁开口处的端部与第一气缸的气缸杆相铰接。

进一步的，焊接装置包括有钻头推送装置，钻头推送装置包括推送气缸支架、推送气缸、导料槽和推杆，推送气缸支架固定于机架上，推送气缸支架上设置有推送气缸，推送气缸的活塞杆与推杆相连接，推杆设置于导料槽内，导料槽的一端固定于气缸支架上，另一端延伸至第二凹槽的上方，推送气缸的活塞杆的轴线与钻头夹紧机构上的顶料杆的轴线相垂直。

进一步的，焊接装置包括有螺旋式钻头自动上料装置，螺旋式钻头自动上料装置设置于机架一侧，螺旋式钻头自动上料装置包括支架、上料管和上料箱，支架与机架固定连接，支架上设置有上料箱，上料箱包括括滚筒和电机，电机的输出端通过转动轴与滚筒转动连接，且转动轴连接有轴承，滚筒内部设置有螺纹滑道，螺纹滑道的出口处连接有上料管，上料管的另一端延伸至导料槽。

进一步的，焊接装置还包括有调节机构，调节机构设置于第一送料块远离第二气缸的一侧，调节机构包括垂直滑块、滑块支座、水平滑块、固定座和螺纹孔，垂直滑块和水平滑块间隙配合的安装在滑块支座的的两侧，水平滑块的另一侧间隙配合的安装在固定座上，固定座另一侧设置有钻头夹紧机构支撑座，固定座和钻头夹紧机构支撑座分别固定于固定底板上，固定底板固定于机架上，第五气缸支架固定于钻头夹紧机构支撑座上，滑块支座和固定座上设置有螺纹孔，螺纹孔上设置有用于夹紧垂直滑块和水平滑块的调节螺钉，第二送料块底座与水平滑块固定连接。

进一步的，焊接装置还包括有落料滑台机构，落料滑台机构包括第六气缸、第六气缸支架和L型连接板，第六气缸固定于第六气缸支架上，第六气缸支架固定在机架上，第六气缸的活塞杆与L型连接板的竖向板固定连接，L型连接板的平面板与固定底板固定连接。

进一步的，焊接装置还包括有自动排料装置，自动排料装置包括料盒、导料板、排料气缸和排料推杆，料盒设置于排料气缸一侧，排料气缸的活塞杆与排料推杆固定连接，导料板一端设置于第一送料块与第二送料块之间间隙的正下方，另一端延伸至料盒与排料推杆之间的料盒开口处。

进一步的，支座表面设置有环氧树脂玻璃纤板，第二气缸支架送料块底座分别设置环氧树脂玻璃纤板表面。

进一步的，第一凹槽和第二凹槽的横截面形状同为半圆形或V形。

本发明结构合理，可实现钻头和钻柄上料、准确定位、焊接以及卸料，具有加工效率高，焊接质量好，机械化程度高，人工成本低的特点，适用于大批量生产和自动化生产环境。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为钻柄输送机构的结构示意图；

图3为钻柄电极夹紧机构的结构示意图；

图4为钻头电极夹紧机构的结构示意图；

图5为钻头夹紧机构的结构示意图；

图6为有料盒式送料装置的结构示意图；

图7为螺旋式钻头自动上料装置的结构示意图；

图8为上料箱的结构示意图；

图9为钻头推送装置的结构示意图；

图10为调节机构的结构示意图；

图11为落料滑台机构的结构示意图；

图12为落料滑台机构与调节机构的连接示意图；

图13为自动排料装置的结构示意图。

图面说明：1、机架，2、料盒式送料装置，201、料斗，202、侧壁开口，203、第一气缸，204、第一气缸支架、205、鱼嘴板，3、钻柄输送机构，301、支座，302、第二气缸，303、第二气缸支架，304、顶杆，305、第一送料块，306、第一送料块底座，307、环氧树脂玻璃纤板，4、钻柄电极夹紧机构，401支撑杆，402、第三气缸，403、第一电极，404、第三气缸活塞杆，405，第一电极夹板，5、螺旋式钻头自动上料装置，501、支架，502、上料箱，503、上料管，504、滚筒，505、电机，506、轴承，507、螺纹滑道，508转动轴，6、调节机构，601、垂直滑块，602、滑块支座，603、水平滑块，604、第二送料块，605、第二送料块底座，606、螺纹孔，607、固定座，608、钻头夹紧机构支撑座，609、固定底板，7、钻头移位机构，701、推送气缸支架，702、推送气缸，703、推杆，704、导料槽，8、钻头夹紧机构，801、第五夹紧气缸，802、顶料杆，803、第五气缸支架，9、钻头电极夹紧机构，901、支撑轴杆，902、第四气缸，903、第二电极，904、第一T型座，905、第二电极夹板，10、落料滑台机构，1001、第六气缸，1002、第六气缸支架，1003、L型连接板，1004、竖向板，1005、平面板，11、自动排料装置，1101、料盒，1102、导料板，1103、排料气缸，1104、排料推杆。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，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发明的限制。

结合附图详细描述本发明的技术方案，一种微钻焊接机，包括机架1和焊接装置，焊接装置包括钻柄输送机构3、钻柄电极夹紧机构4、钻头电极夹紧机构9、和钻头夹紧机构8；

钻柄输送机构设置于机架一侧，钻柄输送夹紧机构包括支座301、第二气缸302、第二气缸支架303、顶杆304、第一送料块305和第一送料块底座306，支座设置于机架上，第二气缸支架和第一送料块底座分别设置于支座上，第二气缸支架上设置有第二气缸，第二气缸上的活塞杆连接有顶杆，第一送料块底座上设置有第一送料块，第一送料块表面沿顶杆轴向方向设置有第一凹槽，所述第一凹槽的横截面的形状可为半圆形、V形等用于支撑钻柄的凹槽，顶杆通过第二气缸的活塞杆的驱动，可在第一凹槽内滑动；支座表面设置有环氧树脂玻璃纤板307，第二气缸支架送料块底座分别设置环氧树脂玻璃纤板表面，环氧树脂玻璃纤板能够有效起到绝缘作用；

钻柄电极夹紧机构包括支撑杆401、第三气缸402、第一电极403和第一电极夹板405，支撑杆一端与第一电极夹板一端相铰接，支撑杆另一端固定于机架上，第一电极夹板另一端固定有第一电极，第三气缸固定于机架上，第三气缸活塞杆404与第一电极夹板中间部位相铰接，第一电极可活动至第一送料块的第一凹槽的正上方；

第一送料块远离第二气缸的一侧设置有第二送料块604，第二送料块表面设置有第二凹槽，所述第二凹槽的横截面的形状可为半圆形、V形等用于支撑钻柄的凹槽，第二送料块通过第二送料块底座605与机架相连接；

第二送料块远离第一送料块的一侧设置有钻头夹紧机构，钻头夹紧机构包括第五夹紧气缸801、顶料杆802、第五气缸支架803、第五气缸支架设置于机架上，第五气缸支架上设置有第五夹紧气缸，第五夹紧气缸的活塞杆与顶料杆相连接，第五夹紧气缸的活塞杆的轴线与第二气缸上的活塞杆的轴线相重合；

钻头电极夹紧机构包括支撑轴杆901、第四气缸902、第二电极903、第一T型座904和第二电极夹板905，支撑轴杆一端与第二电极夹板一端相铰接，支撑轴杆另一端固定于机架上，第二电极夹板另一端固定有第二电极，第四气缸固定于第一T型座的顶部，第一T型座底部固定于机架上，第四气缸的活塞杆与第二电极夹板的中间部位相铰接，第二电极可活动至第二送料块的凹槽的正上方；

在需要对钻柄和钻头进行焊接时，将钻柄放置入第一送料块表面沿顶杆轴向方向设置的第一凹槽内，然后第二气缸上的活塞杆驱动顶杆沿第一凹槽内运动，推动钻柄，将钻柄的端部延伸出第一凹槽，然后钻柄电极夹紧机构上的第三气缸上的活塞杆拉动第一电极夹板，进而使第一电极夹板上设置的第一电极向下运动，夹紧钻柄，同时，将钻头放入第二送料块上设置的第二凹槽中，钻头夹紧机构上的第五夹紧气缸上的活塞杆驱动顶料杆沿第二凹槽内运动，推动钻头，将钻头对的一端推出第二凹槽内，使钻柄和钻头相互顶紧并同轴对接，实现了钻柄和和钻头的自动定位和对接，钻头电极夹紧机构上的第四气缸的活塞杆拉动第二电极夹板，第二电极夹板上设置的第二电极向下运动，夹紧钻头，此时第一电极和第二电极通电加热，实现了钻柄和钻头的自动焊接。

在钻头和钻柄的焊接过程中，为了实现钻柄和钻头的自动上料，可在微钻焊接机上分别加装料盒式送料装置2、螺旋式钻头自动上料装置5和钻头推送装置7，料盒式送料装置设置于第一送料块正上方，料盒式送料装置包括料斗201、料斗支架、第一气缸203、第一气缸支架204、鱼嘴板205和销轴，料斗的侧壁设置有通过第一气缸支架与料斗相连接的第一气缸，料斗底部设置有料斗开口，料斗通过料斗支架与机架相连接，料斗开口设置于第一凹槽的正上方，料斗开口正上方的料斗内部设置有鱼嘴挡板，鱼嘴挡板通过销轴与料斗的侧壁开口202相铰接，鱼嘴板延伸出侧壁开口处的端部与第一气缸的气缸杆相铰接，在料斗内放入多个需要焊接的钻柄，当需要在第一凹槽内放入钻柄时，第一气缸的气缸拉动鱼嘴挡板，因鱼嘴挡板通过销轴与料斗的侧壁开口相铰接，此时鱼嘴板另一端转动，使钻柄从料斗开口处输送至第一凹槽内，实现了钻柄的自动上料。

钻头推送装置包括推送气缸支架701、推送气缸702、导料槽704和推杆703，推送气缸支架固定于机架上，推送气缸支架上设置有推送气缸，推送气缸的活塞杆与推杆相连接，推杆设置于导料槽内，推杆可沿导料槽的长度方向移动，导料槽的一端固定于推送气缸支架上，另一端延伸至第二凹槽的上方，推送气缸的活塞杆的轴线与钻头夹紧机构上的顶料杆的轴线相垂直，将钻头放入导料槽后，推送气缸的活塞杆推动推杆，推杆将导料槽内的钻头推入第二凹槽内，实现了钻头的自动上料，螺旋式钻头自动上料装置设置于机架一侧，螺旋式钻头自动上料装置包括支架501、上料管503和上料箱502，支架与机架固定连接，支架上设置有上料箱，上料箱包括括滚筒504和电机505，电机的输出端通过转动轴508与滚筒转动连接，且转动轴连接有轴承506，滚筒内部设置有螺纹滑道507，螺纹滑道的出口处连接有上料管，上料管的另一端延伸至导料槽，在上料箱的滚筒内放入钻头，电机的输出端通过转动轴与滚筒的下端转动连接，达到滚筒旋转的效果，再由滚筒上设置有螺纹滑道，通过滚筒旋转和螺纹滑道将钻头通过上料管输送至导料槽中，当钻头输送至导料槽后，推送气缸的活塞杆推动推杆，推杆将导料槽内的钻头推入第二凹槽内，实现了钻头的自动上料。

在钻头和钻柄的焊接过程中，为了加工出多个型号和多个批次的微钻，此时需要钻柄和多个不同批次直径的钻头进行焊接，为了保证钻柄和钻头的同轴对接，此时在微钻焊接机上加装调节机构6，调节机构设置于第一送料块远离第二气缸的一侧，调节机构包括垂直滑块601，滑块支座602、水平滑块603、固定座607和螺纹孔606，垂直滑块和水平滑块间隙配合的安装在滑块支座的的两侧，使垂直滑块可相对于滑块支座上下运动，使水平滑块可相对于滑块支座前后运动，水平滑块的另一侧间隙配合的安装在固定座上，固定座另一侧设置有钻头夹紧机构支撑座608，固定座和钻头夹紧机构支撑座分别固定于固定底板609上，固定底板固定于机架上，第五气缸支架固定于钻头夹紧机构支撑座上，滑块支座和固定座上设置有螺纹孔，螺纹孔上设置有用于夹紧垂直滑块和水平滑块的调节螺钉，第二送料块底座与水平滑块固定连接，当钻柄和一种批次和钻头焊接过后，需要和另一批次且直径不同于前一批次的钻头进行焊接时，通过微调调节机构中的垂直滑块和水平滑块，进而调节了与垂直滑块相连接的第二送料块的位置，进而保证了第二凹槽中的钻头与第一凹槽中的钻柄同轴对接。

在钻头和钻柄焊接过后，为了实现焊接好后的微钻实现自动落料和收集功能，在焊接装置中分别加设有自动排料装置11和落料滑台机构10，落料滑台机构包括第六气缸1001、第六气缸支架1002和L型连接板1003，第六气缸固定于第六气缸支架上，第六气缸支架固定在机架上，第六气缸的活塞杆与L型连接板的竖向板1004固定连接，L型连接板的平面板1005与固定底板固定连接，此时固定底板不与机架相连接，自动排料装置包括料盒1101、导料板1102、排料气缸1103和排料推杆1104，料盒设置于排料气缸一侧，排料气缸的活塞杆与排料推杆固定连接，导料板一端设置于第一送料块与第二送料块之间间隙的正下方，另一端延伸至料盒与排料推杆之间的料盒开口处，当钻头和钻柄焊接过后，第一电极和第二电极分别通过第二气缸上的活塞杆驱动和第四气缸的活塞杆的驱动，第一电极与第二电极分别与钻头与钻柄分离，此时第六气缸上的气缸杆驱动L型连接板，进而L型连接板带动固定底板上的固定座和钻头夹紧机构，使第二送料块与第一送料块渐渐远离，焊接好的微钻掉入第一送料块与第二送料块之间间隙正下方的导料板中，然后焊接好的微钻沿着导料板输送至料盒与排料推杆之间的料盒开口处，然后排料气缸的活塞杆推动排料推杆，将焊接好的微钻从料盒开口处推入料盒内，完成了微钻的自动收集。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (7)

1.一种微钻焊接机，包括机架和焊接装置，其特征在于：焊接装置包括钻柄输送机构、钻柄电极夹紧机构、钻头电极夹紧机构和钻头夹紧机构；

钻柄输送机构设置于机架一侧，钻柄输送夹紧机构包括支座、第二气缸、第二气缸支架、顶杆、第一送料块和第一送料块底座，支座设置于机架上，第二气缸支架和第一送料块底座分别设置于支座上，第二气缸支架上设置有第二气缸，第二气缸上的活塞杆连接有顶杆，第一送料块底座上设置有第一送料块，第一送料块表面沿顶杆轴向方向设置有第一凹槽；

钻柄电极夹紧机构包括支撑杆、第三气缸、第一电极和第一电极夹板，支撑杆一端与第一电极夹板一端相铰接，支撑杆另一端固定于机架上，第一电极夹板另一端固定有第一电极，第三气缸固定于机架上，第三气缸活塞杆与第一电极夹板中间部位相铰接；

第一送料块远离第二气缸的一侧设置有第二送料块，第二送料块表面设置有第二凹槽，第二送料块通过第二送料块底座与机架相连接；

第二送料块远离第一送料块的一侧设置有钻头夹紧机构，钻头夹紧机构包括第五夹紧气缸、顶料杆和第五气缸支架，第五气缸支架设置于机架上，第五气缸支架上设置有第五夹紧气缸，第五夹紧气缸的活塞杆与顶料杆相连接，第五夹紧气缸的活塞杆的轴线与第二气缸上的活塞杆的轴线相重合；

钻头电极夹紧机构包括支撑轴杆、第四气缸、第二电极、第一T型座、和第二电极夹板，支撑轴杆一端与第二电极夹板一端相铰接，支撑轴杆另一端固定于机架上，第二电极夹板另一端固定有第二电极，第四气缸固定于第一T型座的顶部，第一T型座底部固定于机架上，第四气缸的活塞杆与第二电极夹板的中间部位相铰接；第一送料块上方设置有料盒式送料装置，料盒式送料装置包括料斗、料斗支架、第一气缸、第一气缸支架、鱼嘴板和销轴，料斗的侧壁设置有通过第一气缸支架与料斗相连接的第一气缸，料斗底部设置有料斗开口，料斗通过料斗支架与机架相连接，料斗开口正上方的料斗内部设置有鱼嘴挡板，鱼嘴挡板通过销轴与料斗的侧壁开口相铰接，鱼嘴板延伸出侧壁开口处的端部与第一气缸的气缸杆相铰接；焊接装置包括有钻头推送装置，钻头推送装置包括推送气缸支架、推送气缸、导料槽和推杆，推送气缸支架固定于机架上，推送气缸支架上设置有推送气缸，推送气缸的活塞杆与推杆相连接，推杆设置于导料槽内，导料槽的一端固定于气缸支架上，另一端延伸至第二凹槽的上方，推送气缸的活塞杆的轴线与钻头夹紧机构上的顶料杆的轴线相垂直。

2.根据权利要求1所述的一种微钻焊接机，其特征在于：焊接装置包括有螺旋式钻头自动上料装置，螺旋式钻头自动上料装置设置于机架一侧，螺旋式钻头自动上料装置包括支架、上料管和上料箱，支架与机架固定连接，支架上设置有上料箱，上料箱包括括滚筒和电机，电机的输出端通过转动轴与滚筒转动连接，且转动轴连接有轴承，滚筒内部设置有螺纹滑道，螺纹滑道的出口处连接有上料管，上料管的另一端延伸至导料槽。

3.根据权利要求1所述的一种微钻焊接机，其特征在于：焊接装置还包括有调节机构，调节机构设置于第一送料块远离第二气缸的一侧，调节机构包括垂直滑块、滑块支座、水平滑块、固定座和螺纹孔，垂直滑块和水平滑块间隙配合的安装在滑块支座的两侧，水平滑块的另一侧间隙配合的安装在固定座上，固定座另一侧设置有钻头夹紧机构支撑座，固定座和钻头夹紧机构支撑座分别固定于固定底板上，固定底板固定于机架上，第五气缸支架固定于钻头夹紧机构支撑座上，滑块支座和固定座上设置有螺纹孔，螺纹孔上设置有用于夹紧垂直滑块和水平滑块的调节螺钉，第二送料块底座与水平滑块固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种微钻焊接机，其特征在于：焊接装置还包括有落料滑台机构，落料滑台机构包括第六气缸、第六气缸支架和L型连接板，第六气缸固定于第六气缸支架上，第六气缸支架固定在机架上，第六气缸的活塞杆与L型连接板的竖向板固定连接，L型连接板的平面板与固定底板固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种微钻焊接机，其特征在于：焊接装置还包括有自动排料装置，自动排料装置包括料盒、导料板、排料气缸和排料推杆，料盒设置于排料气缸一侧，排料气缸的活塞杆与排料推杆固定连接，导料板一端设置于第一送料块与第二送料块之间间隙的正下方，另一端延伸至料盒与排料推杆之间的料盒开口处。

6.根据权利要求1所述的一种微钻焊接机，其特征在于：支座表面设置有环氧树脂玻璃纤板，第二气缸支架送料块底座分别设置环氧树脂玻璃纤板表面。

7.根据权利要求1所述的一种微钻焊接机，其特征在于：第一凹槽和第二凹槽的横截面形状同为半圆形或V形。