在线点焊机的制作方法

本申请涉及电路板焊接技术领域，尤其涉及一种在线点焊机。

背景技术：

随着社会的发展，电路板已经普遍应用于各种设备。电路板内部集成有电路结构，同时在电路板上设置有各种电气元件，这些电气元件通过引脚等结构接入电路中，点焊机则是固定引脚的一种焊接设备。

相关技术中的点焊机通常为离线式点焊机，即点焊机未接入流水线，而是需要由人工将电路板固定在点焊机上进行焊接作业，焊接完成后再由人工将电路板取下并输送至下一工序。这种焊接方式导致生产效率较低。为了提高效率，陆续出现了在线点焊机，即将点焊机纳入流水线内，通过传输带将电路板自动输送至点焊机进行焊接，焊接完成后再通过传输带输送至下一工序。

在线点焊机在焊接时需要将烙铁、送锡枪等焊接工具贴近电路板，由于这些工具普遍所需的空间比焊点大很多，因此通常需要在焊点周围寻找到足够这些焊接工具通过的区域，并将相应地焊接工具穿过这一区域抵达焊点附近。由于不同类型的电路板上可供焊接工具通过的区域位置并不相同，因此可能需要通过转动等方式调整焊接工具相对于焊点的方位。

相关技术中通常采用转动焊接工具的方式调整方位，但随着对焊接工艺要求的提高，焊接工具的动作过程越来越复杂，也导致包括焊接工具的整个焊接系统越来越庞杂，在这种情况下再在焊接系统内增加使焊接工具进行转动的动作机构将变得十分困难。

因此需要寻找设计另一种调整焊点与焊接工具的方位的设备结构。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种在线点焊机，以解决上述问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

本申请实施例提供了一种在线点焊机，包括焊接系统以及电路板输送系统；

所述电路板输送系统包括输送机构、衔接机构以及转动机构；

所述输送机构用于固定以及输送电路板，所述输送机构具有输送位置以及焊接位置，所述输送机构在所述输送位置能够与上游输送机构和/或下游输送机构衔接，所述输送机构在所述焊接位置能够进行不受上游输送机构以及下游输送机构的干涉的水平转动；

所述衔接机构用于使所述输送机构在输送位置以及焊接位置之间转移；

所述转动机构用于带动所述输送机构水平转动；

所述焊接系统具有焊接工具用于在所述输送机构处于所述焊接位置时对固定在所述输送机构上的电路板进行焊接操作。

可选地，上述的在线点焊机中，所述焊接位置与所述输送位置处于同一水平高度，所述衔接机构为水平移动机构。

可选地，上述的在线点焊机中，所述输送位置包括上游输送位置以及下游输送位置，所述上游输送位置、所述焊接位置以及所述下游输送位置沿直线依次排布，所述水平移动机构用于使所述输送机构在所述焊接位置与上游输送位置/下游输送位置之间转移。

可选地，上述的在线点焊机中，所述水平移动机构包括托盘、导向组件以及动力组件；

所述转动机构与所述托盘固定连接并带动所述水平移动机构以及所述输送机构一起水平转动；

所述输送机构与所述托盘通过所述导向组件相连并沿所述导向组件相对移动，所述动力组件用于驱动所述输送机构沿所述导向组件相对移动。

可选地，上述的在线点焊机中，所述输送位置与焊接位置在竖直方向上存在高度差，所述衔接机构为升降机构。

可选地，上述的在线点焊机中，所述焊接位置位于所述输送位置的上方。

可选地，上述的在线点焊机中，所述升降机构通过所述转动机构与所述输送机构连接并带动所述转动机构以及所述输送机构一起移动。

可选地，上述的在线点焊机中，所述输送机构包括调距组件以及两条输送带，两条所述输送带并排排布且能够通过所述调距组件调节间距。

可选地，上述的在线点焊机中，还包括机壳，所述焊接系统以及所述电路板输送系统均设置在所述机壳内，所述机壳上对应所述输送机构设置有上游输送窗口以及下游输送窗口，当所述输送机构处于所述输送位置时能够通过所述上游输送窗口衔接上游输送机构，以及通过所述下游输送窗口衔接下游输送机构。

可选地，上述的在线点焊机中，所述焊接系统还包括第一平移机构、第二平移机构、第一竖向移动机构以及第二竖向移动机构；

所述第一平移机构固定设置在所述机壳上，所述第一竖向移动机构以及所述第二竖向移动机构均通过所述第二平移机构与所述第一平移机构连接，所述第一平移机构带动用于所述第二平移机构、所述第一竖向移动机构以及所述第二竖向移动机构沿x轴移动，所述第二平移机构用于带动所述第一竖向移动机构以及所述第二竖向移动机构沿垂直于所述x轴的y轴移动；

所述焊接工具包括烙铁以及送锡枪，所述第一竖向移动机构与所述烙铁连接并带动所述烙铁沿竖直方向移动，所述第二竖向移动机构与所述送锡枪连接并带动所述送锡枪沿竖直方向移动。

可选地，上述的在线点焊机中，所述机壳还具有操作口以及能够开启的安全门，所述安全门用于封闭所述操作口。

可选地，上述的在线点焊机中，还包括控制系统，所述控制系统包括主机以及人机交互设备，所述主机设置在所述机壳内，所述人机交互设备固定在所述机壳的外表面。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的在线点焊机通过在电路板输送系统内设置衔接机构以及转动机构能够使输送机构带动电路板进行转动进而调整焊点与焊接工具的方位，从而避免了焊接系统的结构复杂化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的在线点焊机在安全门开启时的整体结构视图；

图2为本申请实施例公开的在线点焊机在安全门封闭时的整体结构视图；

图3为本申请实施例公开的采用方案一的电路板输送系统的整体结构视图；

图4为本申请实施例公开的采用方案一的水平移动机构与转动机构的连接结构视图；

图5为本申请实施例公开的方案一中焊接位置与输送位置的示意图；

图6为本申请实施例公开的采用方案二的电路板输送系统的整体结构视图；

图7为本申请实施例公开的采用方案二的升降机构与转动机构的连接结构视图；

图8为本申请实施例公开的方案二中焊接位置与输送位置的示意图；

图9为本申请实施例公开的输送机构的具体结构视图。

附图标记说明：

1-焊接系统、10-烙铁、11-送锡枪、12-第一平移机构、13-第二平移机构、14-第一竖向移动机构、15-第二竖向移动机构、2-电路板输送系统、20-输送机构、200-调距组件、200a-行走结构、200b-动力结构、201-输送带、202-基板、21a-水平移动机构、210a-托盘、211a-导向组件、212a-动力组件、21b-升降机构、210b-固定盘、211b-导向组件、212b-动力组件、22-转动机构、3-机壳、30-上游输送窗口、32-操作口、33-安全门、40-人机交互设备。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

本申请实施例公开了一种在线点焊机，如图1和图2所示，包括焊接系统1以及电路板输送系统2。为了便于运输、调试以及保护，通常可以加装一个机壳3，将焊接系统1与电路板输送系统2设置在该机壳3内。需要注意的是，该机壳3并非在线点焊机的必要组成部分，某些情况下的在线点焊机也可能不含机壳3。

焊接系统1内部通常包括用于焊接的焊接工具，一般而言，实施现有焊接工艺所需的焊接工具包括烙铁10和送锡枪11，除此之外，焊接工具还可包括吹风机、测温仪、测高仪等，可根据具体需求进行选装或选用。为了能够使焊接工具移动至所需的焊点，在焊接系统1内部需要设置用于移动这些焊接工具的移动机构。通常情况下，焊接工具在水平方向上的移动可以通过设置第一平移机构12以及第二平移机构13实现，第一平移机构12可以被固定设置在机壳3上，或者在没有机壳3的情况下也可以采用固定在天花板、地面或其它工装等方式进行位置定位。第二平移机构13与第一平移机构12连接，在第一平移机构12的带动下，第二平移机构13可以沿x轴(x轴平行于水平面)移动。再将焊接工具连接在第二平移机构13上，便可依靠第二平移机构13带动焊接工具沿垂直于x轴的y轴(y轴平行于水平面)移动。

在本实施例中，焊接工具通常还需要进行竖直方向(z轴)的移动。在较为落后的方案中，所有的焊接工具会通过同一个竖向移动机构进行z轴的移动，但随着焊接动作过程日益复杂化，这种设计方案已经逐渐无法满足需求。因此本实施例中设置第一竖向移动机构14以及第二竖向移动机构15这两组竖向移动机构，第一竖向移动机构14与烙铁10连接并带动烙铁10沿z轴移动，第二竖向移动机构15则与送锡枪11连接并带动送锡枪11沿z轴移动。这样，通过程序控制，可以使烙铁10与送锡枪11在不同时刻处于不同的高度位置，从而具有更加多样化的焊接动作。

本实施例中的第一平移机构12、第二平移机构13、第一竖向移动机构14以及第二竖向移动机构15的移动过程可以通过滑轨、丝杠等各种可以实现的机械结构进行限制，并且其动力源可以采用气动、电动、液压传动等在内的各种动力源，本实施例中均不做限制。

如图3至图7所示，本实施例中的电路板输送系统2包括输送机构20、衔接机构以及转动机构22。其中，输送机构20用于固定以及输送电路板(图中未示出)，即输送机构20可以将电路板通过卡接、夹紧等各种可行的方式固定在其上，并能够带动电路板进行位置移动。当输送机构20停止移动时，电路板即被保持在固定位置，不得随意脱离输送机构20。

本实施例中的输送机构20具有输送位置以及焊接位置。输送机构20在输送位置处能够与上游输送机构以及下游输送机构(因不属于在线点焊机，因此图中均未示出)同时或者单独进行衔接，以便将电路板在输送机构20与上游输送机构或者下游输送机构。本实施例中对于输送机构20与上游输送机构以及下游输送机构的衔接方式不做限制，只要能够实现电路板的正常流转即可。

通常情况下，处在流水线内的在线点焊机的输送机构20与上游输送机构以及下游输送机构会沿直线(图1中沿y轴)依次排布，在存在机壳3的情况下，为了能够正常衔接，在机壳3上对应输送机构20设置有上游输送窗口30以及下游输送窗口31，当输送机构20处于输送位置时能够通过上游输送窗口30衔接上游输送机构，以及通过下游输送窗口31衔接下游输送机构。

在进行设备安装以及测试、维修等操作时，需要操作人员伸入到机壳3内部，因此在机壳3上可以设置操作口32，操作口32通常设置在与上游输送窗口30相邻的侧壁上。在流水线焊接作业时，为了确保安全，操作口32需要处于关闭状态，为此本实施例的机壳3上可以设置安全门33用以在需要时封闭操作口32。并且，安全门33可以与在线点焊机的报警系统、供电系统等进行连接，当安全门33没有封闭操作口32的状态下启动在线点焊机时可以通过报警或者断电等方式进行警示，提高安全性。

在本实施例中，为了避免焊接系统1的结构复杂化，并未采用使焊接工具主动转动的方式调整焊点与焊接工具的方位，而是通过转动电路板的方式对焊点与焊接工具的方位进行调整。而动电路板的转动又是通过输送机构20的转动实现的因此本实施例中需要输送机构20能够进行水平转动。

按照通常的衔接方式，在输送位置处输送机构20与上游输送机构或者下游输送机构会处于非常接近的位置。在这种情况下输送机构20的水平转动有极大的可能会被上游输送机构或者下游输送机构干涉，因此要想实现输送机构20的水平转动就必须要解决上游输送机构或者下游输送机构干涉的问题。

本实施例中为输送机构20特别设计选定了焊接位置，该焊接位置远离输送位置，焊接系统1内部的烙铁10、送锡枪11等焊接工具在输送机构20处于该焊接位置时能够对固定在输送机构20上的电路板进行焊接操作。并且输送机构20在该焊接位置处能够进行不受上游输送机构以及下游输送机构的干涉的水平转动。

本实施例中，输送机构20在上述两个位置之间的转移衔接机构实现，即该衔接机构能够使输送机构20在输送位置以及焊接位置之间进行转移。而输送机构20的水平转动则通过转动机构22实现。

在本实施例中，焊接位置可以在三维空间内的各个方向偏离输送位置，只要保证输送机构20在焊接位置进行水平转动时不会受到上游输送机构以及下游输送机构的干涉均可。本实施例中提供了两种方案(即方案一和方案二)供为参考。

如图3和图4所示，在方案一中，焊接位置与输送位置处于同一水平高度，这也就意味着将输送机构20在焊接位置与输送位置之间转移的过程仅需要在水平方向上进行，因此本方案中衔接机构可以为专门进行水平方向移动的水平移动机构21a。

在本方案中，焊接位置与输送位置之间可以在x轴与y轴同时存在一定偏移量，但这样需要水平移动机构21a具备在x轴以及y轴两个维度内进行移动的能力，会导致水平移动机构21a结构复杂化，因此本方案中建议焊接位置与输送位置之间仅在x轴或y轴单一维度存在偏移量。

当上游输送机构、输送机构20以及下游输送机构沿y轴依次排布时，如果可以将输送机构20仅沿x轴移动并远离上游输送机构以及下游输送机构，也可期望实现输送机构20的水平转动不受干涉。但这种移动方式需要在线点焊机具有x轴方向的较大纵深，对在线点焊机的整体体积以及重量控制具有不利影响。

作为本方案的优选方式，可以使输送机构20同时存在两个输送位置，即上游输送位置以及下游输送位置，上游输送位置、焊接位置以及下游输送位置沿直线(y轴)依次排布，此时水平移动机构用于使输送机构20在焊接位置与上游输送位置/下游输送位置之间转移。也就是说，在本方式中当输送机构20处于焊接位置(图5中实线围成的长方形区域)时，其与上游输送机构以及下游输送机构之间均可以形成一定的间隙，从而使水平转动不受干涉，而当需要转移电路板时，通过水平移动机构21a带动输送机构20沿y轴移动至上游输送位置(图5中左侧虚线围成的长方形区域)或者下游输送位置(图5中右侧虚线围成的长方形区域)以便与上游输送机构或者下游输送机构进行衔接。

如图4所示，水平移动机构21a包括托盘210a、导向组件211a以及动力组件212a。转动机构22与托盘210a固定连接，因此转动机构22能够带动水平移动机构21a以及输送机构20一起水平转动。输送机构20与托盘210a通过导向组件211a相连并沿导向组件211a相对移动，导向组件211a可以为导轨组件、丝杠组件等，本实施例不做限制。动力组件212a用于驱动输送机构20沿导向组件211a相对移动，本实施例中的动力组件212a可以采用气动、电动、液压传动等各种动力，本实施例中也不做限制。

需要注意的是，在本方案中也可以考虑将转动机构22设置在输送机构20与水平移动机构21a之间，此时水平移动机构21a可以带动转动机构22以及输送机构20一起移动。其相关结构可以由本领域技术人员根据所掌握的知识进行设计布局，本实施例中不再赘述。

如图6和图7所示，在方案二中，输送位置与焊接位置可以在竖直方向(z轴)上存在高度差，由于处于焊接位置的输送机构20与上游输送机构以及下游输送机构处于不同的水平高度，因此也可以避免上游输送机构以及下游输送机构对处于焊接位置的输送机构20的水平转动形成干涉。此时衔接机构为升降机构21b。

理论上，焊接位置处于输送位置的上方或下方均可避免输送机构20的水平转动被上游输送机构以及下游输送机构干涉。但由于焊接系统1通常处于电路板输送系统2的上方，因此如果焊接位置处于输送位置的下方就需要焊接工具在z轴上具有更大的移动距离，这会增加竖直移动机构的复杂度，提高成本。因此本实施例中推荐将焊接位置(图8中实线围成的长方形区域)位于输送位置(图8中虚线围成的长方形区域)的上方。

在本方案中，如图7所示，可以将升降机构21b通过转动机构22与输送机构20连接，此时升降机构21b带动转动机构22以及输送机构20一起移动。升降机构21b内部可以包括固定盘210b、导向组件211b以及动力组件212b。动力组件212b为固定盘210b的升降提供动力，导向组件211b为固定盘210b的升降进行导向。转动机构22设置在固定盘210b上且能够相对于固定盘210b水平转动。输送机构20通过转动机构22与固定盘210b连接。本实施例中的导向组件211b可以为导轨组件、滑套组件、丝杠组件等，本实施例不做限制。动力组件212b可以采用气动、电动、液压传动等各种动力，本实施例中也不做限制。

需要注意的是，在本方案中也可以考虑将转动机构22通过升降机构21b与输送机构20连接，此时转动机构20带动升降机构21b以及输送机构20转动。其相关结构可以由本领域技术人员根据所掌握的知识进行设计布局，本实施例中不再赘述。

在本申请的各个实施例中，输送机构20可以包括调距组件200以及两条输送带201，两条输送带201并排排布，并且两条输送带201在调距组件200的作用下能够改变间距。无论输送带201是采用卡接方式或是夹紧方式固定电路板，由于需要空出电路板的中部区域进行焊接操作，因此卡接或夹紧的对象均为电路板的边缘，因此两条输送带201的间距决定了能够固定的电路板的尺寸。而本申请的各个实施例通过调距组件200调节两条输送带201的间距可以实现对不同尺寸的电路板的固定，从而使在线点焊机具备更强的通用性。

如图9所示，本实施例中的输送机构20可以具有一块基板202用于与其它机构以及调距组件200连接使用。调距组件200包括行走结构200a以及动力结构200b，动力结构200b通过行走结构200a与输送带201连接，动力结构200b为行走结构200a提供动力，行走结构200a则将动力转换为行程并带动输送带201移动。在本实施例中，可以为两条输送带201分别配备一套调距组件200，或者也可以将其中一个输送带201固定在基板202上，而将另一个输送带201连接于调距组件200上。

为了综合控制在线点焊机，可以在在线点焊机内设置控制系统，控制系统通常可包括主机(图中未示出)以及人机交互设备40(参见图1和图2)，人机交互设备40包括但不限于显示屏、触摸屏、键盘、鼠标等。主机可以被设置在机壳3内进行保护，人机交互设备40则被固定在机壳3的外表面以便操作人员进行操作。

综上所述，本申请实施例所提供的在线点焊机在实现调整焊点与焊接工具的方位的同时避免了焊接系统的结构复杂化。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。