一种超声波自动焊接设备的焊接机构的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种超声波自动焊接设备的焊接机构。

背景技术：

汽车安全气囊内安装有用于连接气囊与车内主板的电缆，电缆柔韧性较好，具有抗弯曲和抗拉功能，且能耐寒耐高温。电缆为实现连接功能，需要进行焊接工作。电缆的焊接工作往往借助超声波进行，通过超声波高频振动，利用高频振动产生的能量，将同种或异种金属，在适当压力下通过冷磨及水平运动把材料表面分子相相互渗合，使线束快速焊接，达到焊接目的，具有高效、方便、成本低等特点。

电缆超声波焊接早期采用人工方法，工人将电缆与接插件叠放于工作台上对准焊头，手动操作启动焊接，完成之后移动电缆与接插件，对已焊接完成的产品进行叠放整理，接着再进行下一个产品焊接，这样的焊接方式不仅出错率高且耗时久，工作效率低。

现有市场上已经出现了半自动的气囊线束焊接机，通过人工放料，焊接机感应产品进行焊接，但这种焊接机构一次性能够焊接的数量较少，生产成本高；且自动化程度低，操作不便，焊接效果不够理想；此外，焊接时容易发生工件与焊头粘连的现象，导致产品质量不符合要求。

综上所述，为解决现有电缆焊接机焊接效果差的问题，本发明设计了一种设计合理、焊接效果好的超声波自动焊接设备的焊接机构。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种设计合理、焊接效果好的超声波自动焊接设备的焊接机构。

本发明的目的可通过以下技术方案来实现：一种超声波自动焊接设备的焊接机构，包括：

底板，其上安装有呈水平设置的两导轨；

焊接座，安装在底板上，在焊接座底部固设有与两导轨对应设置的若干导块，在焊接座上活动设置有焊头且在焊头上连接有超声波发生器；

旋转台，设置在焊接座一侧，环绕旋转台分布有若干工位，每个工位上均夹持有若干电缆，当旋转台带动电缆转动到焊接座对应位置时，所述焊头能沿竖直方向下移并对电缆进行焊接；

伺服电机，固设在底板上，所述伺服电机通过丝杆与焊接座相连，且伺服电机能够带动焊接座连带焊头沿水平方向移动并对电缆进行焊接。

作为本案的进一步改进，每个电缆上均具有一列焊接槽，在焊头上竖直穿设有用于嵌入焊接槽内的焊针。

作为本案的进一步改进，焊接座上对称设置有两压脚且两压脚分列在焊头两侧，每个压脚均随焊头一起移动。

作为本案的又一步改进，焊接座上竖直穿设有焊接气缸且焊接气缸的输出轴伸入焊接座内并与焊头固连，焊头上方还设置有与焊接气缸的输出轴固连的辅助块，上述两压脚分别通过弹簧与辅助块固连。

作为本案的进一步改进，焊接座与旋转台之间安装有底座，底座顶部固设有与电缆一一对应的若干底模，底模的上表面高于旋转台的上表面，且在焊接时电缆抵靠在底模上。

作为本案的进一步改进，底座上还设置有支架，且在支架上穿设有压紧气缸，压紧气缸的输出轴穿过支架并固连有压块，所述压紧气缸能带动压块朝着电缆移动并连带电缆下移直至各电缆抵靠在对应的底模上。

作为本案的又一步改进，所述支架包括分列在底座两侧的侧板以及横跨设置在两侧板上的横板，上述压紧气缸穿设在横板上，每个侧板均呈倒置的类“l”形设置。

与现有技术相比，本发明结构设计合理，通过焊接气缸以及伺服电机的设置，控制焊头在水平以及竖直方向上的移动，对电缆进行多次焊接，满足电缆的焊接要求；压脚的设置能够避免电缆与焊头粘连而随焊头移动的现象发生，确保焊接质量；此外，底模的设置便于对电缆进行焊接，焊接效果好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的部分结构示意图。

图3是图2的部分结构示意图。

图中，10、底板；11、导轨；21、焊接座；22、焊头；221、焊针；23、焊接气缸；24、超声波发生器；25、伺服电机；26、丝杆；27、导块；28、辅助块；29、压脚；31、底座；32、底模；33、支架；331、侧板；332、横板；34、压紧气缸；35、压块；41、旋转台；42、承载台；50、弹簧；60、电缆。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。

如图1和图2所示，本超声波自动焊接设备的焊接机构包括：

底板10，其上安装有呈水平设置的两导轨11；

焊接座21，安装在底板10上，在焊接座21底部固设有与两导轨11对应设置的多个导块27，在焊接座21上活动设置有焊头22且在焊头22上连接有超声波发生器24；

旋转台41，设置在焊接座21一侧，环绕旋转台41分布有多个工位，每个工位上均夹持有多个电缆60，当旋转台41带动电缆60转动到焊接座21对应位置时，焊头22能沿竖直方向下移并对电缆60进行焊接；

伺服电机25，固设在底板10上，伺服电机25通过丝杆26与焊接座21相连，且伺服电机25能够带动焊接座21连带焊头22沿水平方向移动并对电缆60进行焊接。

现有的半自动的气囊线束焊接机，通过人工放料，焊接机感应产品进行焊接，但这种焊接机构一次性能够焊接的数量较少，生产成本高；且自动化程度低，操作不便，焊接效果不够理想。

为此，本发明设计了一种超声波自动焊接设备的焊接机构，通过焊接气缸23以及伺服电机25的设置，控制焊头22在水平以及竖直方向上的移动，对电缆60进行多次焊接，满足电缆60的焊接要求，自动化程度高，且焊接效果好。

本焊接机构安装在电缆60的超声波自动焊接设备上，其中焊接座21设置在旋转台41一侧，当旋转台41带动工位上的电缆60转动至焊接座21对应工位上时，焊头22下移对电缆60进行焊接。

优选地，每个电缆60上均具有一列焊接槽（图中未示出），在焊头22上竖直穿设有用于嵌入焊接槽内的焊针221。

电缆60实际上具有多个并列设置的焊接槽，优选在焊头22上穿设焊针221以嵌入焊接槽内，同时超声波高频振动，产生热量，便于焊针221对电缆60进行焊接。一个焊接槽完成之后需要移动一定距离进行下一个焊接槽，因此每个电缆60需焊接多次。

实际工作中，不同规格电缆60的焊接槽的数量不同，且焊接要求也不同，每个电缆60的焊接次数根据实际要求而定，本实施例中不作限定，针对不同的焊接次数，可预先设计相应的程序，通过采用不同的程序来控制焊接座21的实际焊接工作。

由于一个电缆60需要焊接多次，通过伺服电机25的设置驱动焊接座21以及焊头22在水平方向上移动，焊接一次之后移动一定距离进行下一次焊接。伺服电机25的设置能够准确带动焊接座21移动预先设置的距离，确保焊接准确。

具体的，在底板10上设置导轨11与焊接座21底部的多个滑块相互配合，并在伺服电机25的驱动下，确保焊接座21在水平方向上来回移动，移动更加平稳。本实施例中优选滑块均匀分布在焊接座21底部四边角处，每个导轨11均对应两个滑块。

如图2和图3所示，进一步地，焊接座21上对称设置有两压脚29且两压脚29分列在焊头22两侧，每个压脚29均随焊头22一起移动。

压脚29的设置是为压住电缆60，避免电缆60在焊接之后与焊头22粘连，进而焊头22上移时连带电缆60移动，破坏电缆60的结构，影响电缆60的焊接效果。压脚29具体是压在电缆60上非焊接部位，不会影响焊接工作的进行。

两压脚29分列在焊头22两侧能够对电缆60施加平衡的作用力，有利于保持电缆60的稳定性，同时又能保持焊头22的整体平衡效果。

更进一步地，焊接座21上竖直穿设有焊接气缸23且焊接气缸23的输出轴伸入焊接座21内并与焊头22固连，焊头22上方还设置有与焊接气缸23的输出轴固连的辅助块28，上述两压脚29分别通过弹簧50与辅助块28固连。

焊头22实际是通过焊接气缸23与焊接座21活动连接的，焊接气缸23驱动焊头22在竖直方向上上下移动，两压脚29实际通过辅助块28与焊接气缸23的输出轴相连，进而能够与焊头22同时动作。

具体的，辅助块28上通过连接件与压脚29固连，同时在连接件上套设弹簧50，压脚29的底部低于焊头22（焊针221）的底部，因而压脚29先于焊头22接触电缆60，当焊头22继续下移时辅助块28同样下移，弹簧50被压缩，压脚29压住电缆60保持稳定状态，以便焊头22焊接。

此处优选两压脚29实际是连为一体设置的，便于两压脚29同时接触电缆60，确保施加平衡的作用力。

如图3所示，优选地，焊接座21与旋转台41之间安装有底座31，底座31顶部固设有与电缆60一一对应的多个底模32，底模32的上表面高于旋转台41的上表面，且在焊接时电缆60抵靠在底模32上。

为确保焊接的效果，本实施例中优选设置底模32以供电缆60抵靠，焊接时，电缆60位于焊头22与底模32之间。此处优选设置底座31，并将底模32固设在底座31顶部，由于底模32的上表面高于旋转台41的上表面，而电缆60在焊接时需要抵靠在底模32上，因此电缆60实际是位于旋转台41上表面的上方的，且高于底模32设置。

如图1和图3所示，进一步地，底座31上还设置有支架33，且在支架33上穿设有压紧气缸34，压紧气缸34的输出轴穿过支架33并固连有压块35，压紧气缸34能带动压块35朝着电缆60移动并连带电缆60下移直至各电缆60抵靠在对应的底模32上。

旋转台41上的每个工位对应处实际是活动安装有承载台42的，电缆60实际是安装在承载台42上，焊接时承载台42需要带动电缆60下移抵靠在对应的底模32上。

具体的，承载台42的移动是通过压紧气缸34的作用来实现的，此处优选在底座31上设置支架33并在支架33上竖直穿设压紧气缸34，其中压紧气缸34通过驱动压块35下移进而间接对承载台42施加作用力，实现驱动承载台42下移的目的，压块35的设置能够增大作用面积，使得作用在承载台42上的作用力相对较为平衡，有利于承载台42平稳下移。

优选地，支架33包括分列在底座31两侧的侧板331以及横跨设置在两侧板331上的横板332，上述压紧气缸34穿设在横板332上，每个侧板331均呈倒置的类“l”形设置。

本实施例中优选支架33由固设在底座31两侧的侧板331以及横跨设置在两侧板331上的横板332构成，且每个侧板331均呈倒置的类“l”形设置，整个支架33朝着旋转台41延伸，便于横板332位于承载台42上方，进而使得压紧气缸34正对承载台42设置，直接驱动压块35下移即可作用在承载台42上，便于下压承载台42。

本超声波自动焊接设备的焊接机构结构设计合理，通过焊接气缸23以及伺服电机25的设置，控制焊头22在水平以及竖直方向上的移动，对电缆60进行多次焊接，满足电缆60的焊接要求；压脚29的设置能够避免电缆60与焊头22粘连而随焊头22移动的现象发生，确保焊接质量；此外，底模32的设置便于对电缆60进行焊接，焊接效果好。

本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。