CN109396592B - 一种斜置式自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜置式自动焊接机，包括工作台、三维运动机构、烙铁机构、夹持机构及倾角调节机构；所述夹持机构倾斜设置于工作台上，且与工作台铰接，用于夹紧待焊接件；所述倾角调节机构设置于工作台与夹持机构之间，用于调节夹持机构的倾斜角度；所述烙铁机构设置于三维运动机构处，用于将焊接件焊接于待焊接件处；所述三维运动机构设置于工作台上，用于驱动烙铁机构相对于夹持机构上下移动、左右移动或前后移动。本发明具有可以对布置有不同贴片元件的电路板进行插件焊接作业，无需增设吹锡装置从而降低了制造成本，并提高了焊接质量和精度的优点。

Description

一种斜置式自动焊接机

技术领域

本发明涉及电焊机领域，尤其涉及一种斜置式自动焊接机。

背景技术

现有自动电焊机种类繁多，但是在向电路板焊接插件时，需均要将电路板平放在桌面上，自动焊接机相对电路板沿着XYZ轴及U轴运动进行作业。

为了避免焊枪头部的溶锡滴到电路板上，需要在自动焊接机上设置一套定时吹锡装置，这样的设置无疑增加了硬件成本，同时定时方式不一定完全有效避免锡渣掉到作业电路板上，因而依旧无法保证焊接质量。

另外，在焊接过程中电路板保持固定，当电路板设置有大型贴片电子元件时，焊枪头难以有效地将插件焊接至电路板上，因此，使用现有的自动焊接机进行焊接作业时，容易受到电路板外形的限制。

发明内容

为此，需要提供一种斜置式自动焊接机,以解决现有技术中焊接机难以适应不同外形的电路板，以及吹锡装置的设置不仅增加了成本、且使用效果差的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种斜置式自动焊接机，包括工作台、三维运动机构、烙铁机构、夹持机构及倾角调节机构；

所述夹持机构倾斜设置于工作台上，且与工作台铰接，用于夹紧待焊接件；

所述倾角调节机构设置于工作台与夹持机构之间，用于调节夹持机构的倾斜角度；

所述烙铁机构设置于三维运动机构处，用于将焊接件焊接于待焊接件处；

所述三维运动机构设置于工作台上，用于驱动烙铁机构相对于夹持机构上下移动、左右移动或前后移动。

进一步地，所述倾角调节机构包括伸缩机构，所述伸缩机构为气缸、油缸或直线电机，所述伸缩机构设置于工作台与夹持机构之间，且伸缩机构的一端与工作台铰接，伸缩机构的另一端与夹持机构铰接。

进一步地，所述倾角调节机构还包括支架台、支撑架、第一连杆、第二连杆；

所述支架台固定设置在工作台上；所述支撑架倾斜设置，且与支架台铰接；所述支撑架设置有滑轨，所述滑轨与支撑架倾斜方向一致；所述夹持机构与支撑架连接；

所述第一连杆的一端与支架台固定连接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接；所述第二连杆未与第一连杆铰接的一端与滑轨可滑动连接；所述伸缩机构设置于第一连杆和第二连杆之间，用于驱动第一连杆沿着滑轨滑动，并改变支撑架的倾斜角度。

进一步地，所述夹持机构和倾角调节机构均设置有两个，两个夹持机构并排铰接于工作台上，两个倾角调节机构分别用于调节两个夹持机构的倾斜角度。

进一步地，还包括直线导轨，所述直线导轨与三维运动机构连接，并可在三维运动机构的驱动下相对于夹持机构上下移动、左右移动或前后移动；

还包括两个移动块，两个移动块可相对移动地设置于直线滑轨处，且可通过紧锁螺丝固定在直线滑轨处；

所述烙铁机构设置有两个，两个烙铁机构分别与两个移动块连接。

进一步地，还包括角度调节块及调节螺钉；所述角度调节块与三维运动机构连接，并可在三维运动机构的驱动下相对于夹持机构上下移动、左右移动或前后移动；

所述角度调节块的侧面和烙铁机构的外壳均开设有螺纹孔，所述调节螺钉可在调节好烙铁机构的角度后，依次旋进角度调节块的螺纹孔、烙铁机构的螺纹孔内，并将烙铁机构固定在角度调节块处。

进一步地，所述夹持机构包括载物板、定位件及定位件驱动机构；所述载物板与工作台铰接；所述定位件与定位件驱动机构连接；所述定位件驱动机构设置于载物板处，用于驱动定位件移动，并将待焊接件夹紧至载物板处。

进一步地，所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运行机构及Z轴运行机构；

所述X轴运动机构架设于工作台上，用于驱动Y轴运动机构相对于夹持机构前后移动；所述Y轴运动机构设置于X轴运动机构处，用于驱动Z轴运动机构相对于夹持机构左右移动；所述Z轴运动机构设置于Y轴运动机构处，用于驱动烙铁机构相对于夹持机构上下移动。

进一步地，还包括送锡机构，所述送锡机构包括固定环套、连杆及出锡嘴；所述固定环套套设于烙铁机构的外壳处，所述连杆与固定套连接，所述出锡嘴铰接于连杆处，且朝向烙铁机构的吃锡点处。

进一步地，还包括触摸屏，所述触摸屏与三维运动机构、烙铁机构、夹持机构及倾角调节机构连接，用于控制三维运动机构、烙铁机构、夹持机构及倾角调节机构。

区别于现有技术，上述技术方案所述的一种斜置式自动焊接机，包括工作台、三维运动机构、烙铁机构、夹持机构及倾角调节机构；所述夹持机构倾斜设置于工作台上，且与工作台铰接，用于夹紧待焊接件；所述倾角调节机构设置于工作台与夹持机构之间，用于调节夹持机构的倾斜角度；所述烙铁机构设置于三维运动机构处，用于将焊接件焊接于待焊接件处；所述三维运动机构设置于工作台上，用于驱动烙铁机构相对于夹持机构上下移动、左右移动或前后移动。在需要焊接插件时，先将电路板通过夹持机构夹紧，然后根据电路板本身的形状，通过倾角调节机构调节夹持机构的倾斜角度，以及通过三维运动机构调节烙铁机构相对电路板的所处位置。这样不仅可以使得烙铁机构的吃锡点不会被电路板上的元件遮挡，还可以完全避免溶锡掉落至电路板上，从而无需增设吹锡装置。因而，本方案中的斜置式自动焊接机可以适应布置有不同贴片元件的电路板，还降低了制造成本，并提高了焊接质量和精度。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的斜置式自动焊接机的结构图；

图2为本发明一实施例涉及的倾角调节机构的侧视结构图；

图3为本发明一实施例涉及的倾角调节机构的立体结构图；

图4为本发明一实施例涉及的夹持机构的侧视结构图；

图5为本发明一实施例涉及的夹持机构的主视结构图；

图6为本发明一实施例涉及的烙铁机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、工作台；

2、X轴运动机构；

3、Y轴运动机构；

4、Z轴运动机构；

500、固定板；501、导轨固定板；502、直线导轨；503、移动块；504、紧锁螺丝；505、角度调节块；506、调节螺钉；

6、烙铁机构；

7、夹持机构；

700、载物板；701、定位件；702、直线电机；703、限位块；

8、倾角调节机构；

800、支架台；801、支撑架；802、滑槽；803、第一连杆；804、第二连杆；805、滑杆；806、油缸；

9、送锡机构；

900、固定环套；901、连杆；902、转向柱；903、出锡嘴；

10、触摸屏。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图6，本发明提供了一种斜置式自动焊接机，用于将插件焊接至电路板处，尤其是适用于将插件焊接至已布置有贴片元件的电路板处的焊接作业，且无需设置吹锡装置的前提下，在焊接的过程中可以完全避免溶锡低落至电路板处，进而实现保证焊接的质量的目的，在焊接过程中还可以实时调节电路板的角度，可以提高焊接精度。

在具体的实施例中，所述斜置自动焊接机包括工作台1、三维运动机构、烙铁机构6、夹持机构7及倾角调节机构8。其中，所述工作台1为斜置自动焊接机的底座，工作台1的底部可以设置有支脚。所述三维运动机构用于驱动烙铁机构6相对于夹持机构7上下移动、左右移动或前后移动，使得烙铁机构6可以触碰到夹持机构7所夹紧的待焊接件的任意点处。所述烙铁机构6用于将焊接件焊接于待焊接件处，如将插件焊接于电路板处，具体地，所述烙铁机构6可以为电烙铁。所述夹持机构7用于夹紧待焊接件，如夹紧电路板。所述倾角调节机构8用于调节夹持机构7的倾斜角度，使得溶锡不会滴落至夹持机构7所夹紧的待焊接件处，另外，通过倾角调节机构8和三维运动机构的调节，使得待焊接件和烙铁机构6之间能够多自由度地相对运动，从而提高焊接的灵活性，如在向已布置有贴片元件的电路板焊接插件时，通过倾角调节机构8和三维运动机构的调节，烙铁机构6则可以将插件灵活地焊接至电路板上。

所述夹持机构7倾斜设置于工作台1上，且与工作台1铰接。将电路板夹紧至夹持机构7处后，电路板与烙铁机构6相对，且电路板朝远离烙铁机构6的方向倾斜，在烙铁机构6进行焊接作业时，溶锡在重力作用下垂直落至工作台1上，因而，这样的设置可以完全避免溶锡滴落至电路板上的问题。

在进一步的实施例中，所述夹持机构7包括载物板700、定位件701及定位件701驱动机构；所述载物板700与工作台1铰接；所述定位件701与定位件701驱动机构连接；所述定位件701驱动机构设置于载物板700处，用于驱动定位件701移动，并将待焊接件夹紧至载物板700处。

在某一实施例中，所述载物板700开设有条形孔。所述定位件701和定位件701驱动机构均设置有两个，所述定位件701驱动机构为直线电机702。两个直线电机702分别设置于条形孔的两端处，直线电机702的机体均与载物板700连接，直线电机702的输出轴的朝向与条形孔的长度方向一致，且设置于载物板700的同一面处。两个定位件701可活动地穿过条形孔，且与直线电机702的输出轴连接。在需要夹持待焊接件时，只需将待焊接件放于载物板700处，且位于两个定位件701之间；然后两个直线电机702启动，驱动两个定位件701沿着条形孔靠近，直至完全将待焊接件夹紧即可停止。

为了便于夹装电路板时，在优选的实施例中，所述夹持机构7还包括限位块703；限位块703的侧边开设有条形凹槽，且条形凹槽贯穿至限位块703的两端外；限位块703可以设置有三个，三个限位块703设置于载物板700的同一面处，其中两个限位块703平行设置，且两个限位块703的凹槽相对设置，第三个限位块703设置于两个平行设置的限位块703之间。

所述载物板700设置有条形孔，所述条形孔设置于两个平行设置的限位块703之间。所述定位件701驱动机构为直线电机702，直线电机702设置于载物板700未设有限位块703的一面处，且直线电机702的输出轴的朝向与条形孔的长度方向一致。所述定位板可活动地穿过条形孔，且与直线电机702的输出轴连接。在需要夹持电路板时，可以先将电路板顺着两个平行设置的限位块703的凹槽，插至两个平行设置的限位块703之间，然后启动直线电机702，驱动定位件701朝靠近第三个限位块703的方向移动，直至电路板完全被夹紧即可。

在进一步的实施例中，所述限位块703可以通过螺栓固定在载物板700处。

所述倾角调节机构8设置于工作台1与夹持机构7之间。在将待焊接件夹紧至夹持机构7处后，可以通过倾角调节机构8调节待焊接件的斜放角度，不仅可以避免溶锡滴落至待焊接件的表面，还可以适用不同形状的待焊接件，保证烙铁机构6可以将焊接件焊接至不同形状的待焊接件的不同位置处，从而扩大了适用范围，以及提高了焊接质量和精度。

在进一步的实施例中，所述倾角调节机构8包括伸缩机构，所述伸缩机构为气缸、油缸806或直线电机，所述伸缩机构设置于工作台1与夹持机构7之间，且伸缩机构的一端与工作台1铰接，伸缩机构的另一端与夹持机构7铰接。在需要增大待焊接件的斜放角度时，伸缩机构伸长，使得夹持机构7向远离烙铁机构6的方向翻转，夹持机构7所夹紧的待焊接件的倾斜角度则变大；在需要减小待焊接的斜放角度时，伸缩机构缩短，使得夹持机构7向靠近烙铁机构6的方向翻转，夹持机构7所夹紧的待焊接件的倾斜角度则变小。

为了保证夹持机构7翻转过程中的平稳性，在优选的实施例中，所述倾角调节机构8还包括支架台800、支撑架801、第一连杆803、第二连杆804；

所述支架台800固定设置在工作台1上；所述支撑架801倾斜设置，且与支架台800铰接；所述支撑架801设置有滑槽802，所述滑槽802与支撑架801倾斜方向一致；所述夹持机构7与支撑架801连接；

所述第一连杆803的一端与支架台800固定连接，第一连杆803的另一端与第二连杆804的一端铰接；所述第二连杆804未与第一连杆803铰接的一端与滑槽802可滑动连接；所述伸缩机构设置于第一连杆803和第二连杆804之间，用于驱动第一连杆803沿着滑槽802滑动，并改变支撑架801的倾斜角度。

在伸缩机构伸长的过程中，第二连杆804相对第一连杆803翻转，翻转的第二连杆804会沿着滑槽802向上滑动，进而驱动支撑架801朝远离烙铁机构6的方向翻转，这样则会驱动夹持机构7朝远离烙铁机构6的方向翻转，从而可以增加夹持机构7的倾斜角度；在伸缩机构缩短的过程中，第二连杆804相对第一连杆803翻转，翻转的第二连杆804会沿着滑槽802向下滑动，进而驱动支撑架801朝靠近烙铁机构6的方向翻转，这样则会驱动夹持机构7朝靠近烙铁机构6的方向翻转，从而可以减小夹持机构7的倾斜角度。

为了使第二连杆804可以更稳定地沿着滑槽802移动，在进一步的实施例中，所述倾角调节机构8还包括滑杆805，所述支撑架801为矩形框体，所述滑槽802有两个，两个滑槽802分别设置于矩形框体的两个内侧面处，所述滑杆805可滑动地设置于两个滑槽802之间。所述第二连杆804未与第一连杆803铰接的一端与滑杆805连接。这样的设置使得第二连杆804可以通过滑杆805沿着滑槽802滑动。

在进一步的实施例中，所述第一连杆803和第二连杆804可以通过销钉铰接，支撑架801和支撑台也可以通过销钉铰接，同样地，伸缩机构同第一连杆803、第二连杆804也可以通过销钉铰接。

由于夹装待焊接件需要一定时间，为了提高焊接效率，在进一步的实施例中，所述夹持机构7和倾角调节机构8均设置有两个，两个夹持机构7并排铰接于工作台1上，两个倾角调节机构8分别用于调节两个夹持机构7的倾斜角度。在烙铁机构6对其中一个夹持机构7所夹紧的未焊接有插件的电路板进行焊接作业时，可以将另一个夹持机构7所夹紧的已焊接有插件的电路板取下，并更换未焊接有插件的电路板。这样则可以省去夹装待焊接件的时间，从而提高焊接效率。

在另一实施例中，所述夹持机构7和倾角调节机构8均设置有两个，所述工作台设置有倾角调节机构滑轨，两个夹持机构均可滑动地设置于倾角调节机构滑轨上，一夹持机构与一倾角调节机构连接，另一夹持机构与另一倾角调节机构连接。

所述三维运动机构设置于工作台1上，所述烙铁机构6设置于三维运动机构处，通过三维运动机构则可以调节烙铁机构6的位置。

为了进一步提高焊接效率，在进一步的实施例中，还包括直线导轨502，所述直线导轨502与三维运动机构连接，并可在三维运动机构的驱动下相对于夹持机构7上下移动、左右移动或前后移动；

还包括两个移动块503，两个移动块503可相对移动地设置于直线滑轨处，且可通过紧锁螺丝504固定在直线滑轨处；

所述烙铁机构6设置有两个，两个烙铁机构6分别与两个移动块503连接。

通过调节两个移动块503的间距，并通过紧锁螺丝504固定移动快，则可以使得两个烙铁机构6可以分别对准一个电路板的两个待焊接点处，进而可以同时将两个插件分别焊接至同一块电路板的两个待焊接处，还可以使得两个烙铁机构6分别对准两个夹持机构7所夹紧的电路板，将两个插件分别焊接至两个夹持机构7所夹持的两个电路板处，从而大大提高了焊接的效率。

为了提高焊接的精度，以及能够更加适应不同形状的待焊接件，在进一步的实施例中，还包括角度调节块505及调节螺钉506；所述角度调节块505与三维运动机构连接，并可在三维运动机构的驱动下相对于夹持机构7上下移动、左右移动或前后移动；

所述角度调节块505的侧面和烙铁机构6的外壳均开设有螺纹孔，所述调节螺钉506可在手工调节好烙铁机构6的角度后，依次旋进角度调节块505的螺纹孔、烙铁机构6的螺纹孔内，并将烙铁机构6固定在角度调节块505处。这样的设置使得用户可以根据待焊接件的形状，调节烙铁机构6与Z轴的夹角，使得烙铁机构6可以刚好将焊接件焊接至待焊接件处。

为了便于为烙铁机构6提供锡，在进一步的实施例中，还包括送锡机构9，所述送锡机构9包括固定环套900、连杆901及出锡嘴903；所述固定环套900套设于烙铁机构6的外壳处，所述连杆901与固定套连接，所述出锡嘴903通过转向柱902铰接于连杆901处，且朝向烙铁机构6的吃锡点处。通过调节固定环套900及转向柱902的角度可将出锡嘴903对准烙铁机构6的吃锡点，达到焊接目的。

在进一步的实施例中，所述三维运动机构包括X轴运动机构2、Y轴运行机构及Z轴运行机构；

所述X轴运动机构2通过支架架设于工作台1上，用于驱动Y轴运动机构3相对于夹持机构7前后移动；所述Y轴运动机构3设置于X轴运动机构2处，用于驱动Z轴运动机构4相对于夹持机构7左右移动；所述Z轴运动机构4设置于Y轴运动机构3处，用于驱动烙铁机构6相对于夹持机构7上下移动。

所述X轴运动机构2、Y轴运行机构及Z轴运行机构均包括底板及驱动机构；所述驱动机构可以为气缸、油缸或直线电机，所述直线电机可以为丝杆电机。以丝杆电机为例，所述底板设置有直线滑轨，所述直线滑轨设置有可滑动的滑块，所述滑块开设有螺纹孔；所述丝杆电机的机体设置于直线滑轨的一端处，且与底板连接，所述丝杆电机的丝杆的朝向与直线滑轨的长度方向一致，且丝杆电机的丝杆穿过滑块的螺纹孔。在丝杆电机启动时，丝杆电机的丝杆旋转，滑块在丝杆的螺纹传动作用下，沿着直线滑轨移动。

所述Y轴运动机构3的底座与X轴运动机构2的滑块连接，在X轴运动机构2的滑块移动的同时，Y轴运动机构3会同步移动；所述Z轴运动机构4的底座与Y轴的滑块连接，在Y轴的滑块移动的同时，Z轴运动机构4会同步移动。

在进一步的实施例中，所述直线导轨502设置于导轨固定板501处，所述导轨固定板501与固定板500连接，所述固定板500与Z轴运动机构4的滑块连接，在Z轴运动驱动机构的滑块运动的同时，固定板500可以相对于夹持机构7上下移动。

在进一步的实施例中，还包括触摸屏10，所述触摸屏10与三维运动机构、烙铁机构6、夹持机构7及倾角调节机构8连接，用于控制三维运动机构、烙铁机构6、夹持机构7及倾角调节机构8。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种斜置式自动焊接机，其特征在于，包括工作台、三维运动机构、烙铁机构、夹持机构及倾角调节机构；

所述夹持机构倾斜设置于工作台上，且与工作台铰接，用于夹紧待焊接件；

所述倾角调节机构设置于工作台与夹持机构之间，用于调节夹持机构的倾斜角度；

所述烙铁机构设置于三维运动机构处，用于将焊接件焊接于待焊接件处；

所述三维运动机构设置于工作台上，用于驱动烙铁机构相对于夹持机构上下移动、左右移动或前后移动；

所述倾角调节机构包括伸缩机构，所述伸缩机构为气缸、油缸或直线电机，所述伸缩机构设置于工作台与夹持机构之间，且伸缩机构的一端与工作台铰接，伸缩机构的另一端与夹持机构铰接；

所述倾角调节机构还包括支架台、支撑架、第一连杆、第二连杆；

所述支架台固定设置在工作台上；所述支撑架倾斜设置，且与支架台铰接；所述支撑架设置有滑轨，所述滑轨与支撑架倾斜方向一致；所述夹持机构与支撑架连接；

所述第一连杆的一端与支架台固定连接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接；所述第二连杆未与第一连杆铰接的一端与滑轨可滑动连接；所述伸缩机构设置于第一连杆和第二连杆之间，用于驱动第一连杆沿着滑轨滑动，并改变支撑架的倾斜角度；

还包括角度调节块及调节螺钉；所述角度调节块与三维运动机构连接，并可在三维运动机构的驱动下相对于夹持机构上下移动、左右移动或前后移动；

所述角度调节块的侧面和烙铁机构的外壳均开设有螺纹孔，所述调节螺钉可在调节好烙铁机构的角度后，依次旋进角度调节块的螺纹孔、烙铁机构的螺纹孔内，并将烙铁机构固定在角度调节块处；

所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运行机构及Z轴运行机构；

所述X轴运动机构架设于工作台上，用于驱动Y轴运动机构相对于夹持机构前后移动；所述Y轴运动机构设置于X轴运动机构处，用于驱动Z轴运动机构相对于夹持机构左右移动；所述Z轴运动机构设置于Y轴运动机构处，用于驱动烙铁机构相对于夹持机构上下移动；

将电路板夹紧至夹持机构处后，电路板与烙铁机构相对，且电路板朝远离烙铁机构的方向倾斜，在烙铁机构进行焊接作业时，溶锡在重力作用下垂直落至工作台上。

2.根据权利要求1所述的斜置式自动焊接机，其特征在于，所述夹持机构和倾角调节机构均设置有两个，两个夹持机构并排铰接于工作台上，两个倾角调节机构分别用于调节两个夹持机构的倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的斜置式自动焊接机，其特征在于，还包括直线导轨，所述直线导轨与三维运动机构连接，并可在三维运动机构的驱动下相对于夹持机构上下移动、左右移动或前后移动；

还包括两个移动块，两个移动块可相对移动地设置于直线滑轨处，且可通过紧锁螺丝固定在直线滑轨处；

所述烙铁机构设置有两个，两个烙铁机构分别与两个移动块连接。

4.根据权利要求1所述的斜置式自动焊接机，其特征在于，所述夹持机构包括载物板、定位件及定位件驱动机构；所述载物板与工作台铰接；所述定位件与定位件驱动机构连接；所述定位件驱动机构设置于载物板处，用于驱动定位件移动，并将待焊接件夹紧至载物板处。

5.根据权利要求1所述的斜置式自动焊接机，其特征在于，还包括送锡机构，所述送锡机构包括固定环套、连杆及出锡嘴；所述固定环套套设于烙铁机构的外壳处，所述连杆与固定套连接，所述出锡嘴铰接于连杆处，且朝向烙铁机构的吃锡点处。

6.根据权利要求1所述的斜置式自动焊接机，其特征在于，还包括触摸屏，

所述触摸屏与三维运动机构、烙铁机构、夹持机构及倾角调节机构连接，

用于控制三维运动机构、烙铁机构、夹持机构及倾角调节机构。