封帽焊接设备的制作方法

本发明涉及发射管封装技术领域，尤其涉及一种封帽焊接设备。

背景技术：

发射管是无线电广播、通信、电视发射设备和工业高频设备中的主要电子器件。随着电子器件向小型化、集成化方向发展，发射管的应用也越来越受到人们的重视。在实际生产中，发射管天线头外围需要封装金属帽，起到保护发射管的作用。

现在，金属帽封装至发射管大多采用人工手动焊接的方法。然而焊接需要氮气环境下进行，人工不易操作；另外，人工焊接的精度难于保证；更重要的是高电压焊接时产生的光和热会对人体产生伤害。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供封帽焊接设备，旨在解决现有发射管采用手动焊接封装不易操作，精度无法保证和焊接时产生的光和热会对人体产生伤害的技术问题。

针对上述技术问题，本发明提供了封帽焊接设备。所述封帽焊接设备包括自动封装机构，所述自动封装机构包括装载所述发射管和所述金属帽用于供料的供料平台组件、分别配置有用以将所述发射管和所述金属帽焊接在一起的两个电极的转动平台组件和微动平台组件、用以检测所述转动平台组件的电极和所述微动平台组件的电极的相对位置的检测组件及跨设于所述供料平台组件的上方并将所述发射管和所述金属帽在所述转动平台组件和所述供料平台组件之间传送的上料组件，所述封帽焊接设备还包括罩设于所述自动封装机构上且用以维持焊接所需要的氮气环境的密封机构及设置于所述密封机构外面的人机交互机构。

优选地，所述供料平台组件包括相互连接的第一供料平台和第二供料平台、用于传送所述第一供料平台和所述第二供料平台的供料平台组件丝杆及驱动所述供料平台组件丝杆的供料平台组件伺服电机，所述第一供料平台用以装载所述金属帽，所述第二供料平台用以装载所述发射管。

优选地，所述转动平台组件包括用以承载所述发射管并作为一个焊接电极的第一下电极、和所述第一下电极连接的下电极座、能够在竖直方向移动并用以给所述第一下电极通电的第二下电极、用以驱动所述第二下电极沿竖直方向移动的下电极升降气缸、设于所述第一下电极上方用以校正所述金属帽和所述发射管相对位置并将校正后的所述金属帽和所述发射管进行固定以便于焊接的校正爪、用以驱动所述校正爪的校正爪气缸、连接真空设备的真空接头、能够沿水平方向转动的转盘及用以将所述转盘的旋转运动转换为间歇的四分度运动的转动驱动器，所述第一下电极和所述下电极座各有两个，且设置于所述转盘边缘，所述第一下电极内设有真空管道，所述校正爪和所述校正爪气缸各有两个，所述校正爪、所述校正爪气缸、所述下电极座、所述第一下电极、所述第二下电极、所述下电极升降气缸和所述真空接头均能够随着所述转盘在所述转盘所在的平面内进行转动。

优选地，所述微动平台组件包括作为另一个焊接电极的上电极、与所述上电极连接的上电极座、用以驱动所述上电极和所述上电极座沿竖直方向移动的上电极升降气缸、能够在水平面内移动的微动平台、用以将所述上电极座和所述上电极升降气缸固定连接到所述微动平台并随着所述微动平台在水平面内移动的固定板及位于所述微动平台下面用以支撑所述微动平台的微动平台底座。

优选地，所述检测组件包括用以检测所述上电极和所述第一下电极相对位置的镜头、用以调节所述镜头的镜头调节板、用以将所述镜头固定到所述镜头调节板上的镜头固定板、穿设于所述镜头调节板并用以支撑所述镜头调节板的支架及支架底座。

优选地，所述上料组件包括用于吸取所述发射管且使所述发射管在所述第一下电极和所述第二供料平台之间转移的第一真空吸嘴、用以吸取所述金属帽且使所述金属帽在所述第一下电极上的所述发射管和所述第一供料平台之间转移的第二真空吸嘴、用以校正放置到所述第一下电极上的所述发射管和位于所述第一下电极上的所述发射管上的所述金属帽的相对位置的定位爪、用以驱动所述第一真空吸嘴和所述第二真空吸嘴以及所述定位爪的上料组件气缸、固定连接所述上料组件气缸的气缸安装板、用以传送所述气缸安装板的上料组件丝杆、用以驱动所述上料组件丝杆的上料组件伺服电机及底座；所述上料组件丝杆和所述供料平台组件丝杆相互垂直。

优选地，所述密封机构包括相互连通的加热舱、第一密封舱和第二密封舱，所述第一密封舱位于所述加热舱和所述第二密封舱之间，所述第一密封舱设置有前掀开门和后掀开门，所述前掀开门上设置手动操作窗口，所述加热舱设置有加热舱掀开门，所述密封舱设置有密封舱掀开门。

优选地，所述人机交互机构包括用以指示所述封帽焊接设备运转信息的显示器和信号指示灯及用以提供设备的功能操作的触摸屏和控制按钮。

优选地，所述封帽焊接设备还包括设于所述密封机构的下部、用于支撑所述自动封装机构、所述密封机构和所述人机交互机构的机架机构。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了所述的封帽焊接设备的自动封装方法，所述自动封装方法包括如下步骤：

取料及一次校正：所述第一真空吸嘴吸取所述第二供料平台上的所述发射管，所述第二真空吸嘴吸取所述第一供料平台上的所述金属帽，将所述发射管放至所述第一下电极上，将所述金属帽放至所述第一下电极上的所述发射管上，所述定位爪对所述金属帽和所述发射管的相对位置进行一次校正；

二次校正：所述校正爪对所述金属帽和所述发射管的相对位置进行二次校正，并夹紧所述发射管和所述金属帽；

焊接：所述发射管和所述金属帽随着所述转盘转动180度到所述第二下电极上方，所述上电极随着所述微动平台移动到所述第一下电极上方，所述检测组件对所述第一下电极和所述上电极的相对位置进行校正，使所述上电极和所述第一下电极在一条直线上，所述第二下电极在所述下电极升降气缸的推动下与所述第一下电极接触通电，所述上电极在所述上电极升降气缸的推动下向所述第一下电极方向运动，当所述上电极运动到与所述第一下电极上的所述金属帽接触时，电源接通进行焊接；同时，执行取料及一次校正步骤；

下料：焊接后所述发射管和所述金属帽随着转盘移动180度，所述第二真空吸嘴吸取所述焊接后的所述发射管和所述金属帽，并放至所述第二供料平台上；

循环依次执行上述步骤。

本发明的有益效果：本发明中的封帽焊接设备的上料组件将供料平台组件上的金属帽和发射管转移到转动平台组件的电极上，然后转动平台组件转动，使转动平台组件上的电极和微动平台组件上的电极对齐，最后给转动平台组件和微动平台组件上的两个电极通电，便可以将金属帽和发射管自动焊接在一起。其中通过检测组件检测转动平台组件和微动平台组件上的两个电极的相对位置并进行校正，使两个电极正对，从而确保焊接的准确性。整个焊接过程自动运行，可以在很大程度上提高生产效率，而且不需要人工进行焊接操作，从而可以避免高电压焊接时产生的光和热及氮气环境对人体造成的伤害，另一方面通过封帽焊接设备各个机构的相互配合可以保证焊接的质量和精度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的封帽焊接设备的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的封帽焊接设备的自动封装机构的立体结构示意图；

图3是本发明实施例提供的封帽焊接设备的供料平台组件的立体结构示意图；

图4是本发明实施例提供的封帽焊接设备的转动平台组件的立体结构示意图；

图5是图4中a部分的放大结构示意图；

图6是本发明实施例提供的封帽焊接设备的微动平台组件的立体结构示意图。

图7是本发明实施例提供的封帽焊接设备的检测组件的立体结构示意图。

图8是本发明实施例提供的封帽焊接设备的上料组件的立体结构示意图。

图9是本发明实施例提供的封帽焊接设备的密封机构的立体结构示意图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”“垂直”、“平行”、“底”、“角”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供了一种封帽焊接设备，该封帽焊接设备用于将电子元器件中发射管(图中未标示)与金属帽(图中未标示)进行自动封装。该封帽焊接设备包括自动封装机构10、密封机构20及人机交互机构30。其中自动封装机构10包括供料平台组件40、转动平台组件60、微动平台组件80、检测组件90及上料组件50。

其中供料平台组件40上面装载发射管和金属帽，用以供料。转动平台组件60和微动平台组件80上面分别配置有将发射管和金属帽焊接在一起的电极。检测组件90用于检测转动平台组件60的电极和微动平台组件80的电极的相对位置，人机交互机构30通过收集到的信息对自动封装机构10做出调整和校正。上料组件50跨设在供料平台组件40的上方，上料组件50用于将发射管和金属帽在转动平台组件60和供料平台组件40之间传送。在本发明实施例有一组供料平台组件40，该供料平台组件40设置在转动平台组件60的右侧，这样金属帽和发射管均放置在该供料平台组件40上，而且封帽焊接设备的上料和下料都在右侧的供料平台组件40上完成。在本发明的其他实施例中，还可以在转动平台组件60的左右两侧均设置供料平台组件40，这样可以通过一侧的供料平台组件40供给发射管，另一侧的供料平台组件40供给金属帽；或者，通过一侧的供料平台组件40上料，通过另一侧的供料平台组件40下料。密封机构20罩设在自动封装机构10上，密封机构20用以维持焊接所需要的氮气环境。人机交互机构30设置于密封机构20外面，工人能够通过人机交互机构来实时监控和调整自动封装机构10的运行。

本发明中的封帽焊接设备的上料组件50将供料平台组件40上的金属帽和发射管转移到转动平台组件60的电极上，然后转动平台组件60转动，使转动平台组件60上的电极和微动平台组件80上的电极对齐，最后给转动平台组件60和微动平台组件80上的两个电极通电，便可以将金属帽和发射管自动焊接在一起。其中通过检测组件90检测转动平台组件60和微动平台组件80上的两个电极的相对位置并进行校正，使两个电极正对，从而确保焊接的准确性。整个焊接过程自动运行，可以在很大程度上提高生产效率，而且不需要人工进行焊接操作，从而可以避免高电压焊接时产生的光和热及氮气环境对人体造成的伤害，另一方面通过封帽焊接设备各个机构的相互配合可以保证焊接的质量和精度。

如图3所示，供料平台组件40包括相互连接的第一供料平台44和第二供料平台43、用于传送第一供料平台44和第二供料平台43的供料平台组件丝杆42及驱动供料平台组件丝杆42的供料平台组件伺服电机41。具体地，第一供料平台44用于装载金属帽，第二供料平台43用于装载发射管，焊接后的发射管也放在第二供料平台43上面。第一供料平台44和第二供料平台43在供料平台组件伺服电机41的驱动下，沿着供料平台组件丝杆42移动。如图2中所示，第一供料平台44和第二供料平台43沿y轴方向运动。需要指出的是，在本发明的其他实施例中，也可以在转动平台组件60的左右两侧均设置供料平台组件40，这样可以在转动平台组件60的左右两侧同时进行供料和下料，或者在转动平台组件60的一侧装载金属帽，另一侧装载发射管。

如图4和图5所示，转动平台组件60包括用于承载发射管并作为一个焊接电极的第一下电极65、和第一下电极65连接的下电极座64、能够在竖直方向移动并用于给第一下电极65通电的第二下电极69、用于驱动第二下电极69沿竖直方向(z轴方向)移动的下电极升降气缸70、设于第一下电极65上方且用于校正金属帽和发射管的相对位置并将校正后的金属帽和发射管进行固定以便于焊接的校正爪68、用于驱动校正爪68的校正爪气缸66、连接真空设备的真空接头67、能够沿水平方向转动的转盘63及用于将转盘63的旋转运动转换为间歇的四分度运动的转动驱动器62。这里需要指出是的转动驱动器62优选凸轮分割器，也可以用伺服电机来代替。第一下电极65和下电极座64各有两个，且设置于转盘63边缘，第一下电极65内设有真空管道，通过真空来吸附固定发射管，真空管道和真空接头67相连。真空接头67设置在转盘63的中心位置处，第一下电极65和下电极座64固定连接，且两个下电极座64安装在转盘63的边缘位置且关于转盘63的中心对称。校正爪68和校正爪气缸66各有两个。这里的校正爪68、校正爪气缸66、下电极座64、第一下电极65、真空接头67、第二下电极69及下电极升降气缸70均能够随着转盘63在转盘63所在的平面(xy平面)内进行转动。另外校正爪68上面设置有两个夹持位680，夹持位680是相向设置的两个凹槽，通过夹持位680来夹持金属帽和发射管的连接位置，避免金属帽和发射管的位置偏移。

如图6所示，微动平台组件80包括作为另一个焊接电极的上电极82、与上电极82连接的上电极座83、用于驱动上电极82和上电极座83沿竖直方向(z轴方向)移动的上电极升降气缸84、能够在水平面(xy平面)内移动的微动平台86、用于将上电极座83和上电极升降气缸84固定连接到微动平台86上并随着微动平台86在水平面内移动的固定板85及位于微动平台86下面用于支撑微动平台86的微动平台底座81。在本发明实施例中，微动平台86通过两个微动平台伺服电机87的驱动作用在水平面内移动，当上电极82移动到与第一下电极65在同一条直线上的时候，上电极升降气缸84才开始驱动上电极座83和上电极82沿竖直方向朝第一下电极65运动。当上电极82与放置在第一下电极65上的金属帽接触的时候，上电极82和第一下电极65通电，从而开始焊接。这里所说的第一下电极65指的是靠近微动平台组件80的第一下电极65。

如图7所示，检测组件90包括用于检测上电极82和第一下电极65d的相对位置的镜头93、用于调节镜头93的镜头调节板95、用于将镜头93固定到镜头调节板95上面的镜头固定板94、穿设于镜头调节板95并用于支撑镜头调节板95的支架92及支架底座91。镜头调节板95套设在支架92上，在实际生产中可以通过调整镜头调节板95来调节镜头93的焦距，从而缩短机器调焦的时间。

如图8所示，上料组件50包括用于吸取发射管且使发射管在第一下电极65和第二供料平台43之间转移的第一真空吸嘴52、用以吸取金属帽且使金属帽在第一下电极65上的发射管和第一供料平台44之间转移的第二真空吸嘴53、用于校正放置到第一下电极65上的发射管和位于第一下电极65上的发射管上的金属帽的相对位置的定位爪54、用于驱动第一真空吸嘴52和第二真空吸嘴53以及定位爪54的上料组件气缸55、固定连接上料组件气缸55的气缸安装板56、用于传送气缸安装板56的上料组件丝杆57、用于驱动上料组件丝杆57的上料组件伺服电机58及底座51。在本发明实施例中上料组件丝杆57和供料平台组件丝杆42相互垂直，在供料平台组件40上，金属帽和发射管沿y方向移动，在上料组件50上金属帽和发射管沿x方向移动。第一真空吸嘴52、第二真空吸嘴53及定位爪54并排设置，通过控制传送气缸安装板56的移动就可以控制第一真空吸嘴52、第二真空吸嘴53及定位爪54的移动。

如图1和图9所示，封帽焊接设备还包括罩设于自动封装机构10上且用于维持焊接所需要的氮气环境的密封机构20，密封机构20包括相互连通的加热舱21、第一密封舱28和第二密封舱26，第一密封舱28位于加热舱21和第二密封舱26之间，第一密封舱28设置有前掀开门23和后掀开门27，前掀开门23上设置手动操作窗口24，加热舱21设置有加热舱掀开门22，密封舱设置有密封舱掀开门25。通过密封机构20既可以维持焊接所需要的氮气环境，又可以减少焊接时产生的高电压、氮气等对人体造成的伤害。当封帽焊接设备发生故障的时候可以通过手动操作窗口24、加热舱掀开门22及密封舱掀开门25来进行维修。

如图1所示，封帽焊接设备还包括设置于密封机构20外面的人机交互机构30，人机交互机构30包括用于指示封帽焊接设备运转信息的显示器31和信号指示灯32及用于提供设备的功能操作的触摸屏33和控制按钮34。

如图1所示，封帽焊接设备还包括设于密封机构20的下部、用于支撑自动封装机构10、密封机构20和人机交互机构30的机架机构100。

本发明实施例还提供了一种应用上述封帽焊接设备的自动封装方法，该自动封装方法包括如下步骤：

取料及一次校正：第一真空吸嘴52吸取第二供料平台43上的发射管，第二真空吸嘴53吸取第一供料平台44上的金属帽，将发射管放至第一下电极65上，将金属帽放至第一下电极65上的发射管上面，定位爪54对金属帽和发射管的相对位置进行一次校正；

二次校正：校正爪68对金属帽和发射管的相对位置进行校正，并夹紧发射管和金属帽；

焊接：发射管和金属帽随着转盘63转动180度到第二下电极69上方，上电极82随着微动平台86移动到第一下电极65上方，检测组件90对第一下电极65和上电极82的相对位置进行校正，使上电极82和第一下电极65在一条直线上，第二下电极69在下电极升降气缸70的推动下与第一下电极65接触通电，上电极82在上电极升降气缸84的推动下向第一下电极65方向运动，当上电极82运动到与第一下电极65上的金属帽接触时，电源接通进行焊接；同时，执行取料及一次校正步骤；

下料：焊接后发射管和金属帽随着转盘移动180度，第二真空吸嘴53吸取焊接后的发射管和金属帽，并放至第二供料平台43上；

循环依次执行上述步骤。

以上自动封装方法是从同一个供料平台组件40进行供料和下料，需要指出的是在实际的生产中也可以在设置有两个供料平台组件40，分别放置在转动平台组件60两边，这样可以从两边同时进行供料和下料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。