CN204771018U - 一种微动开关导线自动焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种微动开关导线自动焊接系统，包括至少一个导线处理单元以及焊接单元，所述导线处理单元依次包括上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区，还包括同步传输单元。同步传输单元在相邻的工位之间往复运动，其往返的频率可以根据工序所需的时间进行调节，在需要时间最久的工序完成后，再进行运输导线的动作，确保各个不同的工序之间可以流畅衔接，防止因工序进行的速度不一致而导致局部的物料堆积；利用本实用新型的同步传输单元，可克服现有技术各个工序无法衔接的问题，通过提高各个工序之间的衔接程度而最终实现提高产线自动化程度、提高生产效率的效果。

Description

一种微动开关导线自动焊接系统

技术领域

本实用新型涉及一种自动生产装置，具体涉及一种微动开关导线自动焊接系统。

背景技术

焊接是工业生产中的重要技术,该技术被普遍用于焊接两种或多种物件。电子元件加工行业更是离不开锡焊接技术的应用，电子元件加工行业中焊接有被用于焊接导线与微动开关使两者接为一体。目前电子元件加工行业多采用传统焊接工艺焊接导线和微动开关，微动开关的焊接步骤分为导线的前处理和焊接两大部分，导线的前处理一般为将热缩套管切割、套上导线、在导线的一端打端子、在导线的另一端上焊锡和助焊剂、加热固化热缩套管使之固定在端子的末端，最终才将沾有焊锡的一端焊接在微动开关上。

传统焊接工艺依靠手工进行作业，上述导线的前处理中，如切割套管、套管套导线、沾焊锡、固化热缩套管等工序均需要人手进行。某些工序（如打端子、切割套管）虽然已有自动化设备可以完成，但由于各个设备之间规格、结构、对位方式差别较大，无法通过现有的传输带等传输装饰将导线在各个工序中之间自动传输；而传输带的速度恒定无法条件，但每个工序所需的时间不一致，实质上无法实现各个工序之间的衔接，因此仍无法实现真正的自动化生产。此外，现有技术每次操作只能将单一导线焊接到微动开关上，这就降低了微动开关加工效率、增加人工成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开一种自动完成导线处理、效率高的微动开关导线自动焊接系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种微动开关导线自动焊接系统，包括至少一个导线处理单元以及焊接单元，所述导线处理单元依次包括上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区；所述焊接单元设置在热缩套管固化区的后方；还包括将导线在所述上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区之间传输的同步传输单元；所述上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区线性排列；所述同步传输单元包括基板以及等距设置在矩形的基板上的多个可同步开合的夹持组件、驱动基板前后水平运动的驱动组件。

本实用新型中焊接单元的作用是将处理完的导线焊接到微动开关上，焊接单元可以仅包括一电烙铁，由人手持电烙铁完成焊接，也可选用任一种现有的自动焊结构实现，如申请号为201320334529.8的中国实用新型专利中所公开的自动焊机。所述上料区为提供导线的区域，可以是一堆放裁切好的导线的导线槽或其他现有技术。热缩套管组装区的作用是切割热缩套管并将其套上导线外侧。端子组装区的作用是将端子固定在导线的一端，可选用现有技术实现，如现有的打端子机实现，也可人手将导线缠绕上端子。沾焊料区可将将导线的另一端沾取上焊锡、助焊剂。热缩套管固化区的作用是加热热缩套管，使之固着在导线上。本实用新型特别选用同步传输单元在上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区之间传输导线。所述同步传输单元包括基板以及等距设置在矩形的基板上的多个可同步开合的夹持组件、驱动基板前后水平运动的驱动组件。夹持组件可以夹持住导线，通过基板向后运动将其从前一个工位运输到下一个工位。所述夹持组件可选用任一种用于夹持导线的夹具、卡爪实现。由于夹持组件的数量可以与工位的数量一致，由于多个夹持组件的开合动作时同步的，可保证各个工序之间的流程衔接。此外由于在基板的带动下各个夹持组件其实只是在相邻的工位之间往复运动，其往返的频率可以根据工序所需的时间进行调节，在需要时间最久的工序完成后，再进行运输导线的动作，确保各个不同的工序之间可以流畅衔接，防止因工序进行的速度不一致而导致局部的物料堆积。而夹持组件具有较为精简的结构，可以与大量自动化结构配合，有利于对导线的定位。利用本实用新型的同步传输单元，可克服现有技术各个工序无法衔接的问题，通过提高各个工序之间的衔接程度而最终实现提高产线自动化程度、提高生产效率的效果。

进一步的，所述夹持组件包括并列的第一装夹块和第二装夹块，所述第一装夹块的一侧设有V型凹槽，所述第二装夹块设有与V形凹槽匹配的V形凸块，V形凹槽和V形凸块间形成一V形的夹持隙；所述夹持隙的中心处设有一装夹孔；所述V型凸块两侧的斜面分别设置有一个三角形的固定凸块；所述V型凹槽的斜面设置有与所述固定凸块相配合的固定槽；V形凸块的顶部设有一倒三角形的装夹凹槽，其与所述V型凹槽的底部共同构成所述装夹孔；所述夹持组件还包括水平设置的第一传动杆及与其平行的第二传动杆，第一传动杆和第二传动杆间设有至少一个联动臂；联动臂的中部可旋转地固定在基板上，联动臂的一端与所述第一传动杆连接，另一端与所述第二传动杆连接；所述第一装夹块末端设置第一固定件固定在第一传动杆上，所述第二装夹块末端设置第二固定件固定在第二传动杆上；所述夹持组件还包括驱动第一传动杆水平运动的夹持气缸。

普通的卡爪、夹具难以实现对导线的定位，往往还需要其他结构配合完成定位动作。本实用新型特别提出一种夹持组件，通过V形凹槽与V形凸块的配合，可以将导线夹持并快速地定位在夹持隙的中心，定位精度和效率均高于现有技术且结构简单，运行流畅，保证各个工序之间的衔接性。本实用新型还特别设置固定槽和固定凸块，二者配合可从四周对导线进行包裹，增加夹持隙中导线的稳定性，确保导线可维持在夹持隙的中心，提高定位精度。装夹孔的作用是防止导线在夹持隙中滑动。

夹持气缸推动第一传动杆水平移动，在联动臂的牵引下，第二传动杆向相反的方向移动。第一传动杆和第二传动杆带动第一装夹块和第二装夹块朝不同的方向移动，实现夹持隙之间的开合动作。在第一传动杆和第二传动杆的驱动下，可以控制多个夹持组件的开合动作，有利于简化同步传输单元的结构，提高设备的运行效率和降低故障率。而夹持组件之间动作的同步性，有利于提高各个工序之间的衔接性，进一步提高本实用新型的生产效率。

进一步的，所述热缩套管组装区依次包括热缩套管切割部及套装部；所述热缩套管切割部包括送料组件以及设置在送料组件前端的切割组件；所述切割组件包括导料块及设置在导料块前端的切刀、驱动切刀纵向运动的切割气缸，切刀的背面与导料块的前端相切，导料块上设有一供热缩套管通过的导料孔；切刀的两端还设有稳定限位块；所述送料组件包括横架在导料块后方的上压辊和上压辊下方的下压辊；所述导料孔设置在上压辊与下压辊之间；送料组件还包括驱动上压辊、下压辊旋转的送料伺服电机。

热缩套管在上压辊和下压辊的间隙穿过，在上压辊和下压辊的旋转驱动下逐渐通过上述间隙，并进入导料孔；当通过导料孔的热缩套管达到预设的长度后，切割气缸驱使切刀下压，切断热缩套管。热缩套管通过套装部穿套在导线外。稳定限位块从切刀的两端夹持切刀，可增加切刀的稳定性防止其抖动，确保切割动作的流畅度。送料伺服电机可选用任一种现有技术实现。

进一步的，所述套装部包括设置在切刀前端的推料板以及驱动退料板前后往复运动的推料气缸；所述推料板上设有供导线通过的推料孔。

在所述夹持组件的带动下，导线可以行进至推料孔前方，推料孔则推动热缩套管使之向导线方向运动，最终热缩套管套上导线。推料孔可以在推料过程中供导线穿过，确保热缩套管可以完全套上导线，并进一步漏出导线的端部，便于后续的打端子操作。

进一步的，所述沾焊料区包括支架，所述支架包括基底以及由基底延伸出的至少两个支撑臂；支撑臂间横架有第一转轴，所述第一转轴上还设置有至少一个可纵向摆动的导线夹持臂；导线夹持臂垂直于所述第一转轴；沾焊料区还包括驱动第一转轴旋转的驱动组件；所述驱动组件包括至少一个纵向设置的气缸以及由第一转轴侧面延伸出的气缸连接块；气缸的活塞杆可转动地与所述气缸连接块连接；所述支撑臂下方还设有气缸固定块，气缸底部可旋转地安装在气缸固定块上；所述导线夹持臂的顶部设有导线夹持组件；所述导线夹持组件包括可配合夹持导线的第一夹持块、第二夹持块，还包括驱动第一夹持块、第二夹持开合的夹持驱动机构；所述夹持驱动机构包括设置在导线夹持臂末端的夹持气缸，夹持气缸垂直于第一转轴；所述导线夹持组件还包括第一连接臂及第二连接臂；所述第一连接臂的一端与第一夹持块的后侧连接，另一端水平延伸出第一连接片，与夹持气缸的活塞杆可转动连接；所述所述第二连接臂的一端与第二夹持块的后侧连接，另一端水平延伸出第二连接片，与夹持气缸的活塞杆可转动连接。

导线夹持臂可夹持住导线，驱动组件驱动第一转轴旋转时，第一转轴带动导线夹持臂作纵向摆动，进而使导线纵向摆动。工作时，在导线夹持臂下方设置盛放有助焊剂或焊锡的的容器，导线夹持臂上的导线可下压至容器沾取物料后，再抬起，完成上料，进入下一工序。在本实用新型中，导线采用主动沾取的方式上料，可用于上熔融状态下的物料，如熔化的松香、焊锡等。同时，导线主动沾取的方式其上料量较为稳定，可避免上料过多造成浪费或上料过少造成焊点质量不稳定。第一转轴往复旋转即可在完成导线抬起、下压的上料动作，结构简单且上料效率高。通过控制第一转轴往复旋转的速率，即可调节导线沾料的效率，有助于精确控制沾料动作与自动焊接装置其他部位的配合度。本实用新型中，驱动组件可选用任一种现有技术实现，如气缸、步进电机等。本实用新型优选气缸作为驱动组件，气缸具有较大的推力，可以完成驱动第一转轴正反旋转的动作；此外，气缸的运行稳定，可防止设备在高速运行状态下发生抖动，确保导线上沾取的物料不会滴落。气缸连接块在气缸的驱动下，绕第一转轴圆周旋转，气缸连接块在旋转至不同的位置，其与气缸活塞杆的连接角度将发生改变，如果气缸位置维持不变，气缸与气缸连接块间的运动容易发生卡顿。本实用新型将气缸通过一气缸固定块固定，气缸可绕气缸固定块转动，防止气缸与气缸连接块间的运动发生卡顿，保证上料动作的流畅度，尤其是高速运行状态下的稳定性。第一夹持块、第二夹持块与所述第一装夹块、第二装夹块结构一致，可夹持住导线。夹持气缸活塞杆向前推进时，可以使第一连接片和第二连接片的末端由内向外旋转，最终带动第一夹持块和第二夹持块向前打开，导线进入到第一夹持块和第二夹持块之间时，夹持气缸的活塞杆收缩，使第一夹持块和第二夹持块合拢，夹持住导线。此时，所述第一转轴旋转，带动导线夹持臂下压，使导线的端部沾取焊料，完成沾料工序。

进一步的，所述热缩套管固化区包括一设置在所述基板一侧的支撑架、设置在支撑架顶部的固化夹具以及设置在支撑架旁的加热风机，加热风机的出风口对准所述固化夹具。

所述加热风机和支撑架可选用任一种现有技术实现，起作用是加热热缩套管，使之固定在导线上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是同步传输单元的结构示意图。

图3是夹持组件的局部放大图。

图4是第一装夹块、第二装夹块的结构示意图。

图5是缩套管组装区正面的结构示意图。

图6是缩套管组装区背面的结构示意图。

图7是沾焊料区的结构示意图。

图8是导线夹持组件的结构示意图。

图9是热缩套管固化区的局部放大图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供1.一种微动开关导线自动焊接系统，如图1包括一个导线处理单元以及焊接单元（图中未出示），所述导线处理单元依次包括上料区1、热缩套管组装区2、端子组装区3、沾焊料区4以及热缩套管固化区5；所述焊接单元设置在热缩套管固化区的后方；还包括将导线在所述上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区之间传输的同步传输单元；所述上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区线性排列；所述同步传输单元包括基板61以及等距设置在矩形的基板61上的多个可同步开合的夹持组件、驱动基板前后水平运动的伺服电机（未在图中出示）。本实施例中，焊接单元包括一工作台面（未出示，与现有技术一致），由人工在工作台面上完成焊接。

本实施例中，上料区包括一物料堆叠台面11，用于堆叠预先切割好的导线。

所述夹持组件包括并列的第一装夹块63和第二装夹块64，所述第一装夹块的一侧设有V型凹槽631，所述第二装夹块设有与V形凹槽匹配的V形凸块641，V形凹槽和V形凸块间形成一V形的夹持隙；所述夹持隙的中心处设有一装夹孔65；所述V型凸块两侧的斜面分别设置有一个三角形的固定凸块642；所述V型凹槽的斜面设置有与所述固定凸块相配合的固定槽632；V形凸块的顶部设有一倒三角形的装夹凹槽651，其与所述V型凹槽的底部共同构成所述装夹孔；所述夹持组件还包括水平设置的第一传动杆621及与其平行的第二传动杆622，第一传动杆和第二传动杆间设有至少一个联动臂623；联动臂的中部可旋转地固定在基板上，联动臂的一端与所述第一传动杆连接，另一端与所述第二传动杆连接；所述第一装夹块末端设置第一固定件633固定在第一传动杆上，所述第二装夹块末端设置第二固定件643固定在第二传动杆上；所述夹持组件还包括驱动第一传动杆水平运动的夹持气缸624、驱动基板升降的升降气缸625、将第一传动杆和第二传动杆固定在基板上的传动杆固定块626。

所述热缩套管组装区依次包括热缩套管切割部及套装部；所述热缩套管切割部包括送料组件以及设置在送料组件前端的切割组件；所述切割组件包括导料块211及设置在导料块前端的切刀212、驱动切刀纵向运动的切割气缸2111，切刀的背面与导料块的前端相切，导料块上设有一供热缩套管通过的导料孔；切刀的两端还设有稳定限位块213；所述送料组件包括横架在导料块后方的上压辊214和上压辊下方的下压辊215；所述导料孔设置在上压辊与下压辊之间；送料组件还包括驱动上压辊、下压辊旋转的送料伺服电机216。上压辊与下压辊后方还设有用于支撑热缩套管的供料块217，供料块上设有供料孔，供料孔设置在上压辊与下压辊之间。

所述套装部包括设置在切刀前端的推料板221以及驱动退料板前后往复运动的推料气缸223；所述推料板上设有供导线通过的推料孔222。

所述沾焊料区包括支架，所述支架包括基底41以及由基底延伸出的两个支撑臂42；支撑臂间横架有第一转轴43，所述第一转轴上还设置有一个可纵向摆动的导线夹持臂44；导线夹持臂垂直于所述第一转轴；沾焊料区还包括驱动第一转轴旋转的驱动组件；所述驱动组件包括一个纵向设置的气缸45以及由第一转轴侧面延伸出的气缸连接块451；气缸的活塞杆可转动地与所述气缸连接块连接；所述支撑臂下方还设有气缸固定块452，气缸底部可旋转地安装在气缸固定块上；所述导线夹持臂的顶部设有导线夹持组件；所述导线夹持组件包括可配合夹持导线的第一夹持块461、第二夹持块462；所述夹持驱动机构包括设置在导线夹持臂末端的夹持气缸465，夹持气缸垂直于第一转轴；所述导线夹持组件还包括第一连接臂463及第二连接臂464；所述第一连接臂的一端与第一夹持块的后侧连接，另一端水平延伸出第一连接片4631，与夹持气缸的活塞杆可转动连接；所述所述第二连接臂的一端与第二夹持块的后侧连接，另一端水平延伸出第二连接片4632，与夹持气缸的活塞杆可转动连接。

本实施例中，第一夹持块与第一装夹块结构一致；第二夹持块与第二装夹块结构一致。如图9，所述热缩套管固化区包括一设置在所述基板一侧的支撑架54、设置在支撑架顶部的固化夹具55以及设置在支撑架旁的加热风机53，加热风机的出风口对准所述固化夹具。本实施例中，固化夹具的结构与上述夹持组件一致。基板上的夹持组件将导线送至固化夹具上，由固化夹具夹紧、固定，气动所述加热风机对固化夹具上的导线进行加热。

以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种微动开关导线自动焊接系统，包括至少一个导线处理单元以及焊接单元，其特征在于：所述导线处理单元依次包括上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区；所述焊接单元设置在热缩套管固化区的后方；还包括将导线在所述上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区之间传输的同步传输单元；所述上料区、热缩套管组装区、端子组装区、沾焊料区以及热缩套管固化区线性排列；所述同步传输单元包括基板以及等距设置在矩形的基板上的多个可同步开合的夹持组件、驱动基板前后水平运动的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述夹持组件包括并列的第一装夹块和第二装夹块，所述第一装夹块的一侧设有V型凹槽，所述第二装夹块设有与V形凹槽匹配的V形凸块，V形凹槽和V形凸块间形成一V形的夹持隙；所述夹持隙的中心处设有一装夹孔；所述V型凸块两侧的斜面分别设置有一个三角形的固定凸块；所述V型凹槽的斜面设置有与所述固定凸块相配合的固定槽；V形凸块的顶部设有一倒三角形的装夹凹槽，其与所述V型凹槽的底部共同构成所述装夹孔；所述夹持组件还包括水平设置的第一传动杆及与其平行的第二传动杆，第一传动杆和第二传动杆间设有至少一个联动臂；联动臂的中部可旋转地固定在基板上，联动臂的一端与所述第一传动杆连接，另一端与所述第二传动杆连接；所述第一装夹块末端设置第一固定件固定在第一传动杆上，所述第二装夹块末端设置第二固定件固定在第二传动杆上；所述夹持组件还包括驱动第一传动杆水平运动的夹持气缸。

3.根据权利要求1-2任一项所述的系统，其特征在于：所述热缩套管组装区依次包括热缩套管切割部及套装部；所述热缩套管切割部包括送料组件以及设置在送料组件前端的切割组件；所述切割组件包括导料块及设置在导料块前端的切刀、驱动切刀纵向运动的切割气缸，切刀的背面与导料块的前端相切，导料块上设有一供热缩套管通过的导料孔；切刀的两端还设有稳定限位块；所述送料组件包括横架在导料块后方的上压辊和上压辊下方的下压辊；所述导料孔设置在上压辊与下压辊之间；送料组件还包括驱动上压辊、下压辊旋转的送料伺服电机。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述套装部包括设置在切刀前端的推料板以及驱动退料板前后往复运动的推料气缸；所述推料板上设有供导线通过的推料孔。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述沾焊料区包括支架，所述支架包括基底以及由基底延伸出的至少两个支撑臂；支撑臂间横架有第一转轴，所述第一转轴上还设置有至少一个可纵向摆动的导线夹持臂；导线夹持臂垂直于所述第一转轴；沾焊料区还包括驱动第一转轴旋转的驱动组件；所述驱动组件包括至少一个纵向设置的气缸以及由第一转轴侧面延伸出的气缸连接块；气缸的活塞杆可转动地与所述气缸连接块连接；所述支撑臂下方还设有气缸固定块，气缸底部可旋转地安装在气缸固定块上；所述导线夹持臂的顶部设有导线夹持组件；所述导线夹持组件包括可配合夹持导线的第一夹持块、第二夹持块，还包括驱动第一夹持块、第二夹持开合的夹持驱动机构；所述夹持驱动机构包括设置在导线夹持臂末端的夹持气缸，夹持气缸垂直于第一转轴；所述导线夹持组件还包括第一连接臂及第二连接臂；所述第一连接臂的一端与第一夹持块的后侧连接，另一端水平延伸出第一连接片，与夹持气缸的活塞杆可转动连接；所述所述第二连接臂的一端与第二夹持块的后侧连接，另一端水平延伸出第二连接片，与夹持气缸的活塞杆可转动连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述热缩套管固化区包括一设置在所述基板一侧的支撑架、设置在支撑架顶部的固化夹具以及设置在支撑架旁的加热风机，加热风机的出风口对准所述固化夹具。