皮线上料装置和压力传感器生产设备的制作方法

本发明涉及传感器生产领域，具体涉及压力传感器的生产设备。

背景技术：

压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，输出的电信号由导线传出至处理单元，压力传感器和导线之间的连接方式为锡焊连接。压力传感器主要由传感器主体和皮线焊接而成。现有生产设备存在的不足是：1.皮线上料不平整，断料现象无法及时排查，导致设备故障率高；2.皮线端部镀锡困难，焊锡过程中有氧化层干扰，导致连接不牢靠的问题，有些甚至未镀锡，导致运输过程中出现毛刺现象；3.皮线切割和剥离难以同时实现，设备工作效率低下；4.压力传感器与皮线的焊接精度不高，不良品率高，焊接质量差。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种皮线上料平整，断料现象及时发现和反馈的皮线上料装置。本发明的另一个目的是提供一种自动化程度高、工作效率高、成品合格率高的压力传感器生产设备。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：皮线上料装置，包括送线机构、导向立座、竖直牵线座、第一滚轮、接近开关、压杆和校直机构；送线机构是两个，送线机构包括第一安装座及安装在其上的第一电机、缠绕盘和第一带传动组件，皮线卷材绕在缠绕盘上，第一电机带动缠绕盘转动；

竖直牵线座安装在导向立座上，竖直牵线座上设有用于限制皮线的水平位置的竖直滚筒；第一滚轮转动连接在导向立座上，接近开关安装在导向立座上，接近开关位置对应第一滚轮，用于检测皮线是否有断料现象；压杆安装在导向立座上，压杆与第一滚轮共同限制皮线的竖直位置；校直机构与导向立座相衔接，校直机构包括第二安装座、进出料限位板、过线套、升降安装板、第二滚轮和调节螺钉；第二安装座的两份分别连接一个进出料限位板，过线套安装在进出料限位板内，过线套内有与皮线截面形状匹配的通孔；升降安装板连接在第二安装座的立柱上，第二滚轮分为上下两排，上排的第二滚轮转动连接在升降安装板上，下排的第二滚轮转动连接在第二安装座上，上下两排第二滚轮交错布置；升降安装板通过调节螺钉与第二安装座相连接，控制上下两排第二滚轮的间隙；

送线机构将皮线送出，经过导向立座和第一滚轮两个维度的限制、通过接近开关检测是否有断料后进入校直机构。

作为优选，第一滚轮是多个，其中两个第一滚轮安装在第一滚轮导向立座上部，一个第一滚轮安装在第一滚轮导向立座下部，使皮线呈v形缠绕。

压力传感器生产设备，包括机架及安装在机架上的剥线切线装置、焊锡装置、转盘装置、传感器上料装置、ccd视觉检测装置、涂助焊剂装置、助焊装置、下料装置和上述的皮线上料装置；皮线上料装置、剥线切线装置和焊锡装置依次衔接；传感器上料装置、第一ccd视觉检测装置、涂助焊剂装置、助焊装置、焊锡装置、第二ccd视觉检测装置和下料装置位置对应转盘装置；第一安装座、导向立座和第二安装座安装在机架上。

采用了上述技术方案的皮线上料装置，皮线上料装置通过第一滚轮和压杆限制位置，通过接近开关检测是否有断料，及时做出反馈，通过两排第二滚轮和过线套对皮线进行校直，提高平整度，提高后续加工的质量。采用了上述技术方案的压力传感器生产设备，自动化程度高、工作效率高、成品合格率高。

附图说明

图1为本发明实施例的爆炸结构示意图。

图2为压力传感器的组成示意图。

图3为皮线上料装置的爆炸结构示意图。

图4为校直机构的爆炸结构示意图。

图5为剥线切线装置的爆炸结构示意图。

图6为旋转夹取机构装置的结构示意图。

图7为裁切剥线机构的爆炸结构示意图。

图8为上刀座组件的爆炸结构示意图。

图9为下刀座组件的爆炸结构示意图。

图10为拉线机构的爆炸结构示意图。

图11为锡池组件的爆炸结构示意图。

图12为焊锡装置的爆炸结构示意图。

图13为皮线搬运机构的爆炸结构示意图。

图14为焊接机构的爆炸结构示意图。

图15为转盘装置的爆炸结构示意图。

图16为传感器上料装置的爆炸结构示意图。

图17为ccd视觉检测装置的爆炸结构示意图。

图18为涂助焊剂装置的爆炸结构示意图。

图19为助焊装置的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步描述。

如图1所示，压力传感器生产设备，包括机架1及安装在机架1上的皮线上料装置2、剥线切线装置3、焊锡装置4、转盘装置5、传感器上料装置6、ccd视觉检测装置7、涂助焊剂装置8、助焊装置9和下料装置10。

沿皮线进料方向，皮线上料装置2、剥线切线装置3和焊锡装置4依次衔接。传感器上料装置6、第一ccd视觉检测装置、涂助焊剂装置8、助焊装置9、焊锡装置4、第二ccd视觉检测装置和下料装置10位置对应转盘装置5。沿压力传感器进料方向，传感器上料装置6、第一ccd视觉检测装置、涂助焊剂装置8、助焊装置9、焊锡装置4、第二ccd视觉检测装置和下料装置10依次布置。

皮线上料装置2用于将成卷的皮线进行上料；剥线切线装置3用于实现皮线的定长切断、端部剥头和端部镀锡三个工序；焊锡装置4用于夹取搬运皮线；转盘装置5用于放置压力传感器，并带动压力传感器实现分度转动；传感器上料装置6用于实现传感器主体的上料；第一ccd视觉检测装置7用于检测搬运到转盘装置5中的传感器主体位置是否准确，第二ccd视觉检测装置7用于检测焊接的压力传感器是否合格；涂助焊剂装置8用于对传感器主体表面涂助焊剂，提高焊接质量；助焊装置9用于在传感器主体预先焊接一层助焊锡层，方便后续焊接。下料装置10用于将压力传感器成品搬运出转盘装置5，完成下料。

如图2所示，一种压力传感器，包括传感器主体200及其上的皮线100，皮线100两端300裁切剥离后镀上一层锡，便于皮线与其他元件焊接。传感器主体200中央有极片400，皮线100一端焊接在极片400上。

如图3和图4所示，皮线上料装置2包括送线机构21、导向立座22、竖直牵线座23、第一滚轮24、接近开关25、压杆26和校直机构27；送线机构21是两个，送线机构21包括第一安装座211及安装在其上的第一电机212、缠绕盘213和第一带传动组件214，第一安装座211安装在机架1上，皮线卷材绕在缠绕盘213上，第一电机212带动缠绕盘213转动，实现出料。

导向立座22安装在机架1上，竖直牵线座23安装在导向立座22上，竖直牵线座23上设有用于限制皮线的水平位置的竖直滚筒231；第一滚轮24转动连接在导向立座22上，第一滚轮24是多个，两个安装在第一滚轮24导向立座22上部，一个安装在第一滚轮24导向立座22下部，使皮线呈v形缠绕。接近开关25安装在导向立座22上，接近开关25位置对应下部的第一滚轮24，用于检测皮线是否有断料现象。压杆26安装在导向立座22上，压杆26与进料口的第一滚轮24共同限制皮线的竖直位置。校直机构27与导向立座22相衔接，校直机构27包括第二安装座271、进出料限位板272、过线套273、升降安装板274、第二滚轮275和调节螺钉276。第二安装座271固定在机架1上，第二安装座271的两份分别连接一个进出料限位板272，过线套273安装在进出料限位板272内，过线套273内有与皮线截面形状匹配的通孔；升降安装板274连接在第二安装座271的立柱上，第二滚轮275分为上下两排，上排的第二滚轮275转动连接在升降安装板274上，下排的第二滚轮275转动连接在第二安装座271上，上下两排第二滚轮275交错布置；升降安装板274通过调节螺钉276与第二安装座271相连接，控制上下两排第二滚轮275的间隙。

皮线上料装置2工作时，由送线机构21将皮线送出，经过导向立座22和第一滚轮24两个维度的限制，通过接近开关25检测是否有断料，进入校直机构27，将皮线校直后进入剥线切线装置3。

皮线上料装置2解决了皮线上料不平整，断料现象无法及时排查的问题，通过第一滚轮24和压杆26限制位置，通过接近开关25检测是否有断料，及时做出反馈，通过两排第二滚轮275和过线套273对皮线进行校直，提高平整度，提高后续加工的质量。

如图5所示，剥线切线装置3包括第三安装座31及安装在其上的旋转夹取机构32、裁切剥线机构33、拉线机构34和锡池组件35；第三安装座31安装在机架1上，旋转夹取机构32是相对布置的两个，裁切剥线机构33位于两个旋转夹取机构32之间，裁切剥线机构33用于裁切和剥离皮线；拉线机构34用于夹住皮线后实现其进料；锡池组件35位于旋转夹取机构32的下方。

剥线切线装置3工作时，皮线依次经过第一个旋转夹取机构32、裁切剥线机构33、第二个旋转夹取机构32和拉线机构34，拉线机构34作为驱动，两个旋转夹取机构32中的皮线被裁切剥线机构33裁切后分为两段，两段皮线各自由旋转夹取机构32夹取并转动，使得皮线的端部浸入锡池组件35，对皮线端部进行焊锡。

如图6所示，旋转夹取机构32包括第三安装座321、第一气缸322、齿轮齿条组件323、中转轴324、第二气缸325、第四安装座326、第一手指气缸327、第一夹爪328、限位槽板329和上盖板3210。

第一气缸322安装在机架1上，第一气缸322伸缩端与齿轮齿条组件323的齿条相连接，带动齿轮齿条组件323的齿条动作。第一气缸322是上下设置的两个，下方的第一气缸固定安装在第三安装座321上，下方的第一气缸伸缩端与上方的第一气缸相连接，下方的第一气缸带动上方的第一气缸上下移动，上方的第一气缸伸缩端连接齿轮齿条组件323的齿条，设置两个第一气缸322的好处是可以实现慢速下摆和快速回升。齿轮齿条组件323的齿轮与中转轴324固定连接，中转轴324转动连接在第三安装座321上；第四安装座326通过第二气缸325安装在中转轴324上，第四安装座326上安装两个第一手指气缸327；第一夹爪328安装在第一手指气缸327上的移动端上，第一夹爪328上设有用于夹取皮线的齿纹；限位槽板329安装在第四安装座326上，限位槽板329上设有放置皮线的通槽3291；上盖板3210安装在限位槽板329上，用于盖住皮线。

旋转夹取机构32在工作时，第一气缸322通过齿轮齿条组件323带动中转轴324转动，使得第一夹爪328夹取的皮线端部下摆进入锡池组件35，实现端部镀锡，第二气缸325驱动调节第一夹爪328在夹取时伸出；两个旋转夹取机构32分别对皮线的两端进行镀锡。

旋转夹取机构32解决了皮线端部镀锡困难的问题，通过皮线转动，使得端部浸入锡池组件35，而后再回到水平状态，相比焊锡枪涂锡方式，该方法更加方便高效。

如图7所示，裁切剥线机构33包括第四安装座331、第三气缸332、第四气缸333、上刀座组件334、下刀座组件335和第一线性移轨组件336；第四安装座331安装在机架1上，第三气缸332安装在第四安装座331上方，第三气缸332的伸缩端与上刀座组件334相连接；第四气缸333安装在第四安装座331下方，第四气缸333的伸缩端与下刀座组件335相连接；上刀座组件334和下刀座组件335通过第一线性移轨组件336移动连接在第四安装座331上。

如图8所示，上刀座组件334包括上连接板3341、上顶片座3342、上刀座3343、上切刀3344、导料块3345和上顶片3347。上连接板3341安装在第一线性移轨组件336上，上刀座3343安装在上连接板3341上，上连接板3341和上刀座3343上开有上同心孔3346；上顶片座3342固定安装在第四安装座331上，上顶片座3342上安装有两条竖直平行的上顶片3347，两条上顶片3347之间的距离与上切刀3344的厚度匹配；上切刀3344安装在上刀座3343中，通过上刀座3343上的锁紧件33431锁紧固定；上切刀3344是三把，三把上切刀3344下端开有刃口，两边的上切刀3344刃口位置高于中间的上切刀3344刃口，两条竖直的上顶片3347配合在三把上切刀3344之间；导料块3345安装在上刀座3343上，导料块3345上设有用于卡住皮线的卡槽；上顶片3347、同心孔3346和上切刀3344处于同一纵向直线上。

如图9所示，下刀座组件335包括下连接板3351、下顶片座3352、下刀座3353、下切刀3354、分线刀3355和下顶片3357；下连接板3351安装在第一线性移轨组件336上，下刀座3353安装在下连接板3351上，下连接板3351和下刀座3353上开有下同心孔3356；下顶片座3352固定安装在第四安装座331上，下顶片座3352上安装有两条竖直平行的下顶片3357，两条下顶片3357之间的距离与下切刀3354的厚度匹配；下切刀3354安装在下刀座3353中，通过下刀座3353上的锁紧件33431锁紧固定；下切刀3354是三把，三把下切刀3354下端开有刃口，两边的下切刀3354刃口位置高于中间的下切刀3354刃口，两条竖直的下顶片3357配合在三把下切刀3354之间；下顶片3357、下同心孔3356和下切刀3354处于同一纵向直线上。分线刀3355安装在下刀座3353上，导料块3345与分线刀3351位置相对应。

裁切剥线机构33在工作时，第三气缸332带动上刀座组件334下降，由第四气缸333带动下刀座组件335上升，中间的上切刀3344和下切刀3354将皮割断，边上两把上切刀3344和下切刀3354在皮线绝缘层上刻出刀印，而后在边上两个旋转夹取机构32的作用下拉出，达到将绝缘层剥离的目的，由于进口进料端需剥离的长度较长，故需分线刀3351加以辅助，此时剥离的绝缘层处于三把上切刀3344之间，在上刀座组件334回升时由上顶片3347将其顶出。

裁切剥线机构33解决了皮线切割和剥离难以同时实现的问题，通过设置上把高低不同的上切刀3344，控制切割力度，配合皮线的运动，实现了皮线切割和剥离的工序，使机器工作速度更加高效，进一步提高生产效率。

如图10所示，拉线机构34包括第一移动滑台组件341、连接座342、连接杆343、第二手指气缸344和第二夹爪345；第一移动滑台组件341安装在第三安装座31上，连接座342安装在第一移动滑台组件341的移动端上，连接杆343安装在连接座342上，连接杆343上安装两个第二手指气缸344，第二夹爪345安装在第二手指气缸344的移动端上。

拉线机构34在工作时，第二手指气缸344将皮线的端部夹紧，第一移动滑台组件341将连接座342推出相应的距离，从而控制皮线的长度。

如图11所示，锡池组件35包括第四气缸351、气缸安装板352、第五气缸353、推片354、锡池板356和锡池355；第四气缸351安装在第三安装座31上，第五气缸353通过气缸安装板352安装在第四气缸351的伸缩端上。推片354内端安装在第五气缸353的伸缩端上，推片354外端处于锡池355中；锡池355安装在锡池板356上，锡池板356通过连接件安装在第三安装座31上，锡池板356通过电热丝加热，锡池355内盛有液态的锡，通过安装在机架1上的锡卷补充锡。

锡池组件35在工作时，第四气缸351调节推片354的高度，使推片354外端处于锡池355内的锡液面下，在旋转夹取机构32带动皮线下摆过程中，第五气缸353带动推片354实现一个推拉运动，皮线的端部浸入锡池355中。

锡池组件35解决了皮线端部焊锡过程中有氧化层干扰，导致不牢靠的问题，通过推片354一来一回推动，将氧化层推开，使得皮线端部粘结更加牢固美观。

如图12所示，焊锡装置4包括皮线搬运机构41和焊接机构42，皮线搬运机构41用于夹取和搬运皮线，焊接机构42用于将传感器主体和皮线焊接固定。

如图13所示，皮线搬运机构41包括第二移动滑台组件411、移动架412、第一丝杠传动机构413、第五安装座414、第二丝杠传动机构415、下压块416、第三手指气缸417、第三夹块418和第六气缸419；第二移动滑台组件411安装在机架1上，移动架412安装在第二移动滑台组件411的移动端上，第五安装座414通过第二丝杠传动机构415安装在移动架412上，由第二丝杠传动机构415实现第五安装座414的竖直移动。两个第二丝杠传动机构415安装在第五安装座414上，第三手指气缸417安装在第二丝杠传动机构415的移动部件上，两个第三夹块418安装在第三手指气缸417的移动端上。第二丝杠传动机构415带动第三手指气缸417水平移动。第六气缸419安装在第二丝杠传动机构415的移动部件上，第六气缸419的伸缩端与下压块416相连接，下压块416下端设有倾斜的楔块4161，楔块4161上设有内凹的弧槽4162，用于定位和修正皮线的位置，将皮线下压与传感器主体相接触，便于后续焊接。

皮线搬运机构41在工作时，第三手指气缸417将皮线夹取住，通过第二移动滑台组件411、第一丝杠传动机构413和第二丝杠传动机构415三个驱动原件的作用下完成三轴运动，将皮线搬运到指定位置，第六气缸419带动下压块416下降，将皮线压紧在传感器主体上，方便焊接。

皮线搬运机构41解决了传感器主体与皮线的焊接精度不高的问题，通过下压块416定位，一方面提高了位置的精度，另一方面防止焊锡枪的作用力，引起位置错动，有效提高精度，保证良品率。

如图14所示，焊接机构42包括第六安装座421、第三丝杆传动组件422、第四丝杆传动组件423、调节块安装块424、弧形调节块425、第七气缸426、焊枪427和送锡头428；第六安装座421安装在机架1上，第三丝杆传动组件422横向安装在第六安装座421上，第四丝杆传动组件423通过直角连接件与第三丝杆传动组件422相连接；调节块安装块424安装在第四丝杆传动组件423的移动端上，弧形调节块425安装在调节块安装块424上，弧形调节块425中部设有用于调节焊枪427的倾斜角度弧形槽；第七气缸426通过连接板连接在弧形调节块425中，并通过螺栓紧定；焊枪427安装在第七气缸426的伸缩端上，送锡头428安装在焊枪427的夹持件上，送锡头428用于输送锡丝出料，焊枪427的尖点与送锡头428的出料方向相汇交与一点。

焊接机构42在工作前，弧形调节块425调节焊枪427的倾斜度，以达到最佳的焊接效果。焊接机构42在工作时，第三丝杆传动组件422和第四丝杆传动组件423控制焊枪427在水平面内的位置；第七气缸426动作，使焊枪427的尖点将皮线压紧在传感器主体上，而后送锡头428送出锡丝，实现焊接。

焊接机构42解决了产品不合格率高和焊接质量差的问题，通过可以调节角度的焊枪427，以达到焊枪、锡丝、皮线和压力传感器四者之间位置关系达到最优，提高焊接的质量。

如图15所示，转盘装置5包括第二电机51、分割器52、分度转盘53、载具54和带传动组件55；第二电机51输出轴通过带传动组件55与分割器52输入轴相连接，分割器52的输出轴与分度转盘53相连接，载具54均匀安装在分度转盘53上，载具54上设有放置压力传感器的矩形槽，每个矩形槽对应放置两个传感器主体200。分度转盘53上设有七个工位，分别是上料工位501、第一视觉检测工位502、涂助焊剂工位503、助焊工位504、焊接工位505、第二视觉检测工位506和下料工位507，传感器上料装置6位置对应上料工位501，第一ccd视觉检测装置位置对应第一视觉检测工位502，涂助焊剂装置8位置对应涂助焊剂工位503，助焊装置9位置对应助焊工位504，焊锡装置4位置对应焊接工位505，第二ccd视觉检测装置位置对应第二视觉检测工位506，下料装置10位置对应下料工位507。

如图16所示，传感器上料装置6包括输送皮带组件61和搬运机械手组件62，由输送皮带组件61实现上料和下料，搬运机械手组件62实现传感器主体在输送皮带组件61和载具中的搬运，搬运机械手组件62执行末端为电磁铁63吸取方式。

下料装置10与传感器上料装置6结构相同。

第一ccd视觉检测装置和第二ccd视觉检测装置结构相同。如图17所示，ccd视觉检测装置7包括第七安装座71、ccd相机72和环形光源73；ccd相机72和环形光源73安装在第七安装座71上，环形光源73从各个角度照亮下方的传感器工件；ccd相机72对下方的传感器工件进行检测，在第一视觉检测工位502处检测载具中的传感器主体是否正确摆放，在第二视觉检测工位506检测焊接后的压力传感器成品是否符合要求。

如图18所示，涂助焊剂装置8包括第八安装座81、第八气缸82、针管安装座83、针筒84和刷头85；第八安装座81固定在机架1上，第八气缸82安装在第八安装座81上，针筒84通过针管安装座83安装在第八气缸82的伸缩端上。针筒84中用于储存助焊剂，助焊剂通过刷头85处流出，第八气缸82带动针筒84下降，将助焊剂涂在传感器主体的极片400位置上，使焊接更加牢固，提高后续焊接的质量。

如图19所示，助焊装置9包括第八安装座91、第九气缸92、连接安装座93、第三丝杠传动机构94、安装楔块95、第十气缸96、第二焊接枪97和第二送锡头98；第九气缸92水平安装在第八安装座91上，连接安装座93安装在第九气缸92的伸缩端上，第三丝杠传动机构94安装在连接安装座93上。安装楔块95设有倾角，安装楔块95安装在第三丝杠传动机构94的移动端上，第三丝杠传动机构94带动安装楔块95左右移动。第十气缸96安装在安装楔块95的倾斜部位上，第二焊接枪97安装在第十气缸96的伸缩端上，第二送锡头98安装在第二焊接枪97上，第二送锡头98与第二焊接枪97尖端位置对应。

助焊装置9在工作时，第九气缸92、第三丝杠传动机构94和第十气缸96共同控制三个维度的运动，将第二焊接枪97和第二送锡头98运动到压力传感器的极片400处，预先在极片400上焊接一小块锡块，方便后续焊接，使传感器主体与皮线焊接更可靠牢固。工件经过助焊装置9后由焊锡装置4进行焊接，而后对焊接的产品进行检测，搬运和下料。

在工作时，皮线和传感器主体分别上料，通过控制时序，使两者同时到达焊接工位处实现焊接，具体步骤是：

（一）传感器主体上料，传感器主体通过传感器上料装置6输送至转盘装置5的上料工位501中的载具54上；

（二）位置检测，载具54转动至第一视觉检测工位502，第一ccd视觉检测装置检测搬运到转盘装置5中的传感器主体位置是否准确；

（三）涂助焊剂，载具54转动至涂助焊剂工位503，涂助焊剂装置8对传感器主体表面涂助焊剂；

（四）助焊操作，载具54转动至助焊工位504，助焊装置9在传感器主体上预先焊接助焊锡层；

（五）皮线上料和焊接，载具54转动至焊接工位505；皮线通过皮线上料装置2输送至剥线切线装置3，剥线切线装置3对皮线进行裁切、剥皮和端部镀锡操作后，由焊锡装置4将皮线搬运至焊接工位505的传感器主体上，并将皮线一端焊接在传感器主体的极片400上；

（六）成品检测，载具54转动至第二视觉检测工位506，第二ccd视觉检测装置检测皮线与传感器主体焊接是否合格；

（七）下料，载具54转动至下料工位507，下料装置10将加工完成的压力传感器搬运出转盘装置5，完成下料。