一种USB激光焊接装置的制作方法

本实用新型属于激光焊接加工技术领域，尤其涉及一种USB激光焊接装置。

背景技术：

随着消费电子产品日新月异地高速发展和人们对消费电子产品巨大的市场需求，USB充电数据线需求量势必越来越大，一些老旧的生产工艺和方法逐步必定被淘汰，被一些全新的生产工艺和方法所代替。

现有焊接USB基本上都是单个的焊接，而且是人工切换焊接面，而且只能焊接侧面四个面，端面几乎不能焊接。这种焊接方法存在效率极低和工件装夹繁琐的缺陷，而激光焊接本身是一种高效的加工方式，如果采用传统的这种低效的方法，就会让激光焊接机的使用率大大降低，大大增加了加工厂的设备成本，对整个行业来讲是一种没有必要的浪费。

故，有必要设计一种新的USB焊接装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供提高USB焊接的生产效率和提高焊接机的使用效率的USB激光焊接装置。

本实用新型提供一种USB激光焊接装置，用于将USB壳体压紧焊接至USB主体上，其包括：卧式旋转四工位、同步换面装置、气动压紧吹气装置、焊接头装置、以及升降调焦装置，其中，所述卧式旋转四工位包括多个治具安装座，每个治具安装座上设有多个治具，每个治具上固定一USB主体；所述气动压紧吹气装置包括两个吹气管和压设在USB主体上的压头；所述同步换面装置包括多个同步驱动机构和与该同步驱动机构连接的USB壳体，焊接头装置将USB壳体焊接至对应的USB主体上。

其中，所述多个治具安装座呈圆周排列。

其中，所述卧式旋转四工位还包括电机、固定该电机的电机座、以及位于该电机座内且连接所述电机的联轴器，所述多个治具安装座固定连接在该联轴器上。

其中，所述卧式旋转四工位具有上料、端面焊接、侧面焊接和下料四个工位。

其中，所述气动压紧吹气装置还包括支撑座、固定在该支撑座上的升降气缸、以及 与该升降气缸连接的铜管座，所述两个吹气管均连接在该铜管座上，所述压头连接在该铜管座下。

其中，所述两个吹气管分别为第一吹气管和第二吹气管，所述第一吹气管呈直线型，所述第二吹气管呈弧形。

其中，所述卧式旋转四工位和所述气动压紧吹气装置均设有定相位角装置。

其中，所述同步驱动机构包括一惰轮、多个张紧轮、多个同步带轮、以及同步带，所述同步带分别连接所述惰轮和对应同步带轮、以及连接所述张紧轮与对应的同步带轮。

其中，所述同步换面装置包括：定位板、固定该定位板上的升降气缸和吹气嘴、压紧气缸和直线导轨。

其中，所述同步驱动机构位于所述定位板的一侧；所述USB壳体固定在该定位板的另一侧。

本实用新型USB激光焊接装置针对USB壳体与USB主体之间的面焊接，属于一款高效率高精度的焊接装夹机构，本USB激光焊接装置包括焊接头、升降调焦装置、卧式旋转四工位装置、同步换面装置和气动压紧吹气装置，各个装置都集成到台板上，配合控制系统和激光器系统，可以对多面USB快速高效的激光焊接，实现对USB高效快速的精确焊接，并可自动切换焊接面，大大提高了焊接生产效率和设备效率的匹配度。

附图说明

图1为本实用新型USB激光焊接装置的结构示意图；

图2为图1所示USB激光焊接装置的四工位焊接机构的结构示意图；

图3为图1所示USB激光焊接装置的卧式旋转四工位的结构示意图；

图4为图3所示卧式旋转四工位的治具安装座的结构示意图；

图5为图3所示卧式旋转四工位的治具安装座另一角度的结构示意图；

图6为图1所示USB激光焊接装置的气动压紧吹气装置的结构示意图；

图7为图1所示USB激光焊接装置的同步换面装置的结构示意图；

图8为图7所示同步换面装置另一角度的结构示意图。

图号说明：

11-台板、12-卧式旋转四工位、121-电机、122-电机座、123-联轴器、124-治具安装座、125-治具、126-轴承座、127-轴承、128-轴承盖板、129-第一定相位角装置、13- 同步换面装置、130-定位板、131-升降气缸131、132-吹气嘴、133-压紧气缸、134-直线导轨、135-惰轮、136-张紧轮、137-同步带轮、138-同步带、139-驱动电机、14-气动压紧吹气装置、141-支撑座、142-升降气缸、143-铜管座、144-第一吹气铜管、145-第二吹气铜管、146-压头、147-第二定相位角装置、15-振镜焊接头、16-升降调焦装置。

具体实施方式

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型揭示一种USB激光焊接装置，如图8所示，所述USB壳体200设有大侧面A、与该大侧面A相对的大侧面B、与该大侧面A连接的小侧面C和小侧面D、以及均与四个侧面连接的端面E，每个侧面均设有弹片。如图3至图5所示，通过本USB激光焊接装置将USB壳体200的四个侧面和一个端面压紧并焊接至USB主体100对应的侧面和端面上。

图1所示为USB激光焊接装置的结构示意图，本USB激光焊接装置10包括：台板11、位于该台板11上的卧式旋转四工位12、同步换面装置13、气动压紧吹气装置14、振镜焊接头装置15、以及升降调焦装置16。

所述卧式旋转四工位12带动USB分别按上料、端面焊接、侧面焊接、下料四个工位循环切换，所述同步换面装置13同步切换USB焊接面。通过USB激光焊接装置，实现了USB焊接，大大提高了焊接生产效率和产品质量。

所述振镜焊接头装置15包括焊接头、准直聚焦头、CCD监视系统或者同轴CCD视觉定位系统、以及手动升降体，通过升降体带动焊接头上下升降调节焦点以及和激光器对接。如果精度要求不高，一般配CCD监视系统，如果精度要求很高，就配同轴CCD定位系统。

图2所示为四工位焊接机构的结构示意图，本四工位焊接机构20为本USB激光焊接装置10的一部分结构，其包括：位于所述台板11上的所述同步换面装置13、位于该同步换面装置13上的气动压紧吹气装置14、以及所述卧式旋转四工位12。

图3至图5所示为卧式旋转四工位的结构示意图，本卧式旋转四工位12包括：电机121、固定该电机121的电机座122、位于该电机座122内且连接所述电机121的联轴器123、连接在该联轴器123端部的多个治具安装座124、位于该治具安装座124的多个治具125、连接在治具安装座124端部的轴承座126、安装在该轴承座126上的轴承127、套设在该轴承127上的轴承盖板128、以及位于每个治具125旁的第一定相位角装置129。其中，在本实施例，设有4个治具安装座124，该4个治具安装座124呈圆周排列，每个治具安装座124 上设有五个治具，每个治具125上固定一USB主体100。

所述四个治具安装座124分别对应上料、端面焊接、侧面焊接和下料四个工位，每个工位可以装五个治具和工件(根据振镜范围来定的)，所述电机121带动四个工位旋转循环切换。

图6为气动压紧吹气装置的结构示意图，所气动压紧吹气装置14主要功能是压紧工件端面和吹保护气体，保证焊接强度和效果。其中，工件端面指的是USB主体100的端面。

所述气动压紧吹气装置14包括：支撑座141、固定在该支撑座141上的升降气缸142、与该升降气缸142连接的铜管座143、连接在该铜管座143上的第一吹气铜管144和第二吹气铜管145、连接在该铜管座143下的多个压头146。其中，第一吹气铜管144呈直线型，所述第二吹气铜管145呈弧形；所述压头146压持在所述USB主体100上，以防止焊接时，USB主体100移动。

工作时，通过本气动压紧吹气装置14外接两路气体，其中，第一吹气铜管144接入压缩空气，以控制气缸142升降；第二吹气铜管145接入保护气体，控制吹保护气开关，在本实施例中，所述第一吹气铜管144和第二吹气铜管145的数量均与每个治具安装座24上的USB主体100的数量相同，都是5个。

焊接前，所述气动压紧吹气装置14先压紧USB主体100的端面或者侧面，然后进行焊接。所述气动压紧吹气装置14还设有一个固定在所述支撑座141上的弹性的第二定相位角装置147，避免工位旋转切换时治具偏摆问题，保证焊接时工件位置是正确的。

图7和图8为同步换面装置的结构示意图，所述同步换面装置13包括：位于所述台板11上的定位板130、固定该定位板130上的升降气缸131和吹气嘴132、位于所述台板11上的压紧气缸133和直线导轨134、惰轮135、多个张紧轮136、多个同步带轮137、同步带138、以及与同步带轮137的端部连接的驱动电机139。其中，所述同步带138分别连接所述惰轮135和对应同步带轮137、以及连接所述张紧轮136与对应的同步带轮137；所述惰轮135、多个张紧轮136、多个同步带轮137、以及同步带138组合一起成为同步驱动机构；所述惰轮135、多个张紧轮136、多个同步带轮137、同步带138、驱动电机13位于所述定位板130的一侧；所述USB壳体200固定在该定位板130的另一侧，所述同步驱动机构转到时，带到所述USB壳体200转到。

所述同步换面装置13具有气动压紧工件、吹保护气体和同步切换焊接侧面三大功能。

如图8所示，所述USB壳体200设有大侧面A、与该大侧面A相对的大侧面B、与该大侧 面A连接的小侧面C和小侧面D、以及均与四个侧面连接的端面E，每个侧面均设有弹片。通过本USB激光焊接装置将USB壳体200的四个侧面和一个端面压紧并焊接至USB主体100对应的侧面和端面上。

所述压紧气缸133带动气动压紧吹气装置14和同步带换面装置15整体移动，当USB壳体200的弹片口插到USB主体100上，USB壳体200的弹片的弹力将USB壳体200的四个侧面压紧；然后激光吹气焊接USB壳体200的大侧面A，完成大侧面A的焊接后，同步驱动机构旋转90°；接着对USB壳体200的小侧面C进行焊接，完成小侧面C的焊接后，同步驱动机构旋转90°；接着依次焊接大侧面B和小侧面D，焊完后气缸退回，弹片口抽出USB，同时升降气缸131升起，吹气嘴132上升。

所述治具125内设有一个内置的弹簧，可以防止弹片抽出时会带下工件。

本实用新型USB激光焊接装置将USB壳体200与USB主体压紧并焊接至USB主体100包括如下过程：

第一步：如图3至图5所示，人工将USB主体100插入所述卧式旋转四工位12的治具125上。

第二步：带有USB主体的卧式旋转四工位12旋转到端面焊接工位。

第三步：所述气动压紧吹气装置14的压头146下移压紧工件(USB主体100)，所述气动压紧吹气装置14吹气且所述振镜焊接头装置15将USB壳体200的端面E激光焊接至USB主体100的对应的端面，完成USB端面焊接。

第四步：所述气动压紧吹气装置14上升，所述卧式旋转四工位12旋转到侧面焊接工位。

第五步：所述气动压紧吹气装置14向前压紧侧面焊接工位，所述气动压紧吹气装置14向下移动，所述气动压紧吹气装置14吹气且所述振镜焊接头装置15将USB壳体200的大侧面A焊接至USB主体100的对应的侧面。

第六步：所述同步换面装置14旋转90度切换焊接面，所所述气动压紧吹气装置14吹气且所述振镜焊接头装置15将USB壳体200的小侧面C焊接至USB主体100的对应的侧面。

第七步：所述同步换面装置14旋转90度切换焊接面，所所述气动压紧吹气装置14吹气且所述振镜焊接头装置15将USB壳体200的大侧面B焊接至USB主体100的对应的侧面。

第八步：所述同步换面装置14旋转90度切换焊接面，所述气动压紧吹气装置14吹气且所述振镜焊接头装置15将USB壳体200的小侧面D焊接至USB主体100的对应的侧面。

第九步：所述卧式旋转四工位12的侧面焊接工位压紧机构退出，所述同步换面装置14复位。

第十步：工件旋转到下料工位，下料。

上述整个流程是循环的，每个工位的工作都是同步的。

本实用新型USB激光焊接装置针对USB壳体200与USB主体100之间的面焊接，属于一款高效率高精度的焊接装夹机构，本USB激光焊接装置包括焊接头、升降调焦装置、卧式旋转四工位装置、同步换面装置和气动压紧吹气装置，各个装置都集成到台板上，配合控制系统和激光器系统，可以对多面USB快速高效的激光焊接，实现对USB高效快速的精确焊接，并可自动切换焊接面，大大提高了焊接生产效率和设备效率的匹配度。

本实用新型提高USB焊接的生产效率和提高焊接机的使用效率、以及使焊接机的焊接效率和人工上下料效率相匹备，同时对整个消费电子行业会产生积极的经济效益。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。