一种电源自动化组装焊接机的制作方法

文档序号:15814520发布日期:2018-11-02 22:31阅读:179来源:国知局

本实用新型涉及机械自动化领域,特别指一种电源自动化组装焊接机。



背景技术:

电源(便携式充电器)是一种使用非常普遍的电子配件,其用于手机、平板电脑等电子产品的电能导入;电源由PCB板、DC线接头、上盖、下盖等零部件组装,实现电路导通。其中,电源的电路导通需要将PCB板及DC线焊接,DC线的一端电连接于PCB板上的接线孔内,另一端为电源接头,PCB板与上盖的电连接片连接,电连接片插入插座内,电源接头插入待用电的便携式产品中,实现电能传输。在实际组装过程中DC线连接于PCB板上后,需要将PCB板插入下盖内,并使DC线接头与下盖嵌槽相互卡紧固定,插入下盖内的PCB板经点胶后盖上上盖,最后经将上盖及下盖相互焊接,形成完整的电源。传统的电源组装线一般通过采用拉线组装方式,即拉线上设置多个手工工站,电源各部件在拉线上依次流动至各工站后,经手工完成对电源的组装,该种电源组装方式效率低下,且难以保证组装产品的一致性;随着人力成本的不断提升,传统方式的人工组装电源的成本越来越高,电源自动组装是未来发展的趋势。对于电源的下盖与上盖焊接工序,现有的技术是将拉线上人工组装好的电源搬运至单台的焊接装置中,通过焊接装置内的夹装机构将下盖及上盖夹装固定后,焊接装置将下盖与上盖合缝处焊接成一体,该种焊接方式存在以下缺点:1、单台焊接装置与拉线无法并入设计,电源上下盖组装完成后,需要手工或借助工具逐次将盖好的电源壳体搬运至焊接装置中进行焊接,动作衔接性差,影响整线的生产效率,且盖好的电源壳体因上下盖并未固定,在搬运过程中易发生位置偏移,影响焊接质量;2、通过传统焊接装置进行焊接时,常常在电源壳体外部因接触而产生的划痕、刮痕等,对于壳体外观要求较高的电源,会出现因外观损坏而使不良品率过大;3、传统焊接产能过低。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供了一种实现了整线自动化并入设计,动作衔接度高,焊接效率得到了极大的提升,且具有覆膜保护功能,在焊接时有效地保护电源外表,提高了焊接良品率的电源自动化组装焊接机。

本实用新型采取的技术方案如下:一种电源自动化组装焊接机,包括送料机构、传送治具、上料机构、转盘、覆膜机构、焊接机构及下料机构,其中,上述送料机构沿直线方向设置于靠近机架前侧边处,送料机构的中部形成直线传送空间;上述传送治具包括至少二块,传送治具放置于送料机构的直线传送空间内,并经送料机构前后两侧的同步带支撑,同步带带动传送治具运动,传送治具上嵌放有待焊接的电源部件;上述转盘设置于送料机构的后侧,转盘上设有上料工位、焊接工位及下料工位,其中,焊接工位包括至少二个,上料工位、焊接工位及下料工位处对应地设有焊接治具;转盘通过连接于其下部的分割器及电机驱动而旋转运动,以便进行各工位切换;上述上料机构跨设于送料机构与转盘的上料工位之间,以便将送料机构上传送治具上的电源部件搬运至上料工位处的焊接治具上;上述覆膜机构及焊接机构均包括至少二个,覆膜机构及焊接机构设置于机架上,并位于焊接工位的外侧;转盘旋转,使焊接治具带动电源部件移动至焊接工位处,经覆膜机构在电源部件上覆盖保护膜后,焊接机构下压焊接治具,并对电源部件进行焊接;上述下料机构跨设于送料机构的上方,且位于转盘的下料工位的前侧,以便将焊接完成的电源部件从焊接治具搬运至传送治具上。

优选地,所述的传送治具包括治具座及固定组件,其中,上述治具座放置于送料机构的同步带上,并经同步带带动而直线运动;上述固定组件包括至少二套,各固定组件沿左右方向间隔设置于治具座上;固定组件上固定有电源部件;电源部件包括电源线及电源座;

上述固定组件包括固定座、开合部件及测试座,其中,上述固定座设置于靠近治具座前侧部,固定座上设有第一安装槽,第一安装槽的前侧及右侧开口,第一安装槽内嵌放有电源座;上述开合部件设置于固定座的左前侧,开合部件将第一安装槽的前侧及右侧开口包裹,以便夹紧电源座;

上述开合部件包括开合座、开合弹簧及夹块,其中,上述开合座设置于固定座的左前侧,开合座靠近固定座的一侧设有第一连接面;上述夹块设置于开合座的右后侧,并与开合座间隔设置,夹块靠近开合座的一侧设有与第一连接面平行的第二连接面;第二连接面与第一连接面之间连接有开合弹簧;夹块靠近固定座的一侧设有分别沿右侧及后侧延伸的夹紧平面;电源座放入第一安装槽时,电源座的前侧面及左侧面将夹块向外顶,开合弹簧压缩;电源座完全放入第一安装槽后,夹块的夹紧平面在开合弹簧的反弹力左右下夹紧电源座的前侧面及左侧面;

上述测试座设置于固定座的后侧部,测试座的前侧部设有第二安装槽,电源线的线扎竖直插设在第二安装槽内;测试座的后侧部竖直设有导电插孔,电源线的插头竖直插设在导电插孔内,并与测试座电连接;导电插孔的两侧分别设有测试孔,测试孔与外设的测试装置连接,以便对电源进行上电测试;测试座的底部设有竖直向下延伸的定位柱,以便插设在焊接治具上,使测试座固定。

优选地,所述的上料机构包括驱动组件及上料组件,其中,驱动组件设置于机架上;上述上料组件设置于驱动组件上,经驱动组件支撑,且驱动组件驱动上料组件在送料机构与转盘之间沿前后方向运动,以便将上料组件驱动至传送治具及焊接治具上方;且驱动组件驱动上料组件沿竖直方向上升降运动,以便将电源座及测试座从传送治具上夹下,并放置在焊接治具上;

上述驱动组件包括支架、直线驱动部件、直线滑座、升降驱动部件、升降滑座、旋转汽缸及旋转座,其中,上述支架沿前后方向跨设于送料机构上方;上述直线驱动部件设置于支架上部,且直线驱动部件的输出端朝前后方向设置;上述直线滑座的一端沿前后方向可滑动地嵌设在支架的横梁上,直线滑座的另一端延伸至支架的一侧,且直线滑座与直线驱动部件的输出端连接,直线驱动部件驱动直线滑座沿前后方向在送料机构与转盘的上料工位之间直线滑动;上述升降驱动部件设置于直线滑座上,且输出端朝下设置;上述升降滑座水平设置于直线滑座的下部,且与升降驱动部件的输出端连接,升降驱动组件驱动升降滑座升降运动;上述旋转汽缸设置于升降滑座的下部,并随升降滑座运动,旋转汽缸的输出端朝下设置;上述旋转座水平连接于旋转汽缸的输出端上,并经旋转汽缸驱动而在水平面内旋转运动;

上述直线驱动部件包括直线电机及直线模组,其中,上述直线电机沿前后方向设置于支架上,且输出端朝后侧设置;上述直线模组设置于直线电机的后侧,且与直线电机的输出端连接;直线模组的内部设有丝杆,丝杆与直线电机的输出轴连接,丝杆上套设有丝杆座,丝杆旋转运动时,丝杆座沿丝杆方向前后滑动;上述直线滑座可滑动地嵌设在直线模组上,并与直线模组内的丝杆座连接,直线电机通过丝杆及丝杆座驱动直线滑座,沿前后方向直线运动;

上述升降驱动部件包括升降汽缸及升降导杆,其中,上述升降汽缸竖直设置于直线滑座的上部,且输出端朝下设置;上述升降导杆包括至少二根,升降导杆沿竖直方向可滑动地插设在直线滑座上;上述升降滑座的顶部分别与升降汽缸的输出端及升降导杆的下端连接,升降汽缸驱动升降滑座升降运动,并经升降导杆导向限位;

上述旋转座为工字型板状体,旋转座的左右两侧分别形成支撑板;上述上料组件包括至少二组,各上料组件分别设置于旋转座左右两侧支撑板的下部,并随旋转座运动,以便分别对应地将传送治具上各固定组件的电源座及测试座夹取,并搬运至焊接治具上;上料组件包括上料汽缸及上料夹爪,其中,上述上料汽缸包括二个,两上料汽缸竖直连接于支撑板底部,且分别靠近支撑板的前后两侧;上料汽缸的输出端朝下设置;上述上料夹爪设置于上料汽缸的下部,并与上料汽缸的输出端连接;上料时,位于支撑板前侧及后侧的上料夹爪在上料汽缸的驱动下分别将传送治具上的电源座及测试座夹紧,并搬运至焊接治具上。

优选地,所述的转盘为矩形板状结构;上料工位设置于转盘的左前角处,下料工位设置于转盘的右前角处;两焊接工位分别设置于转盘的左后角及右后角处;转盘下部的分割器每次驱动转盘旋转°,以便进行各工位切换;焊接治具分别固定设置于转盘的上料工位、焊接工位及下料工位处,并随转盘旋转运动。

优选地,所述的焊接治具包括支板及支撑组件,其中,上述支板为L型板状结构,支板的顶板沿水平方向延伸,并固定于转盘上;上述支撑组件包括至少二套,支撑组件设置于支板上,传送治具的各固定组件上的电源座及测试座经上料机构搬运至支撑组件上,经支撑组件支撑固定;

上述支撑组件包括定位插孔、竖直滑轨、竖直滑座、支撑座及缓冲弹簧,其中,上述定位插孔开设于支板的顶板上,定位插孔的数量及在水平面内的位置与上述定位柱对应设置;上述测试座经上料夹爪搬运至支板上,且定位柱插设于定位插孔内,以使测试座固定;上述竖直滑轨沿竖直方向设置于支板的前侧壁上;上述竖直滑座可滑动地嵌设在竖直滑轨上;上述支撑座设置于竖直滑座的前侧,且与竖直滑座固定连接,支撑座通过竖直滑座沿竖直滑轨自由滑动;上述缓冲弹簧竖直设置于支撑座的侧部,缓冲弹簧的下端及上端分别连接于支撑座及支板上;支撑座上设有放置空间;上述电源座经上料夹爪搬运并嵌放在放置空间内;焊接时,覆膜机构将保护膜覆盖在电源座的顶面,焊接机构的焊接头抵住保护膜并下压电源座,对电源座的上下盖合缝处进行焊接,缓冲弹簧压缩,以便缓冲。

优选地,所述的覆膜机构及焊接机构设置于焊接工位处,其中,焊接机构为超声波焊接机,覆膜机构设置于焊接机构的下方,以便在焊接机构对电源座进行超声波焊接之前将保护膜覆盖在电源表面,防止焊接过程中损坏电源座。

优选地,所述的覆膜机构包括覆膜支架、覆膜支板、覆膜升降组件及覆膜组件,其中,上述覆膜支架包括沿竖直方向平行间隔设置的两连接板,两连接板的外侧设有弧形套口,以便可拆卸地套设固定在焊接机构的立柱上;两连接板之间通过至少二根竖直设置的连杆连接固定成整体的支撑结构;上述覆膜支板水平设置于覆膜支架的两连接板之间,且与连杆可滑动地连接;上述覆膜升降组件设置于下侧的连接板上,且输出端朝上延伸,并连接在覆膜支板上,以便驱动覆膜支板升降运动;上述覆膜组件设置于覆膜支板上,并随覆膜支板升降运动,以便将保护膜覆盖于电源座的顶面。

优选地,所述的覆膜升降组件包括覆膜汽缸及连接筒,其中,上述覆膜汽缸竖直设置于覆膜支架下侧的连接板上,覆膜汽缸的输出端连接于上述覆膜支板的底部;上述连接筒包括至少二个,连接筒可滑动地套设在上述连杆上;上述覆膜支板与连接筒固定连接,覆膜汽缸驱动覆膜支板升降运动时,经连接筒及连杆导向限位;

上述覆膜组件包括上支杆、下支杆、第一卷筒、覆膜电机及第二卷筒,其中,上述上支架及下支架为U型结构,上支架及下支架沿竖直方向间隔设置,并连接于覆膜支架的内侧,且延伸至支撑座上的电源座上方;上支架与下支架之间的间隙形成穿膜空间;上述第一卷筒可转动地连接于覆膜支架一侧,并朝内侧方向延伸,第一卷筒上卷绕有保护膜;上述覆膜电机连接于覆膜支架的另一侧,且覆膜电机的输出端朝内侧方向延伸;上述第二卷筒连接于覆膜电机的输出端上;保护膜从第一卷筒上拉出,穿过上述穿膜空间后,连接在第二卷筒上;覆膜时,覆膜汽缸驱动覆膜支板下降,使上支架与下支架之间的保护膜压覆在电源座的顶面;覆膜完成后,换膜时,覆膜电机驱动第二卷筒旋转运动时,第二卷筒将保护膜拉出,以便使新保护膜穿插于穿膜空间内,并将用过的保护膜卷绕起来。

优选地,所述的包括下料机构包括驱动组件及下料组件,其中,驱动组件设置于机架上;上述下料组件设置于驱动组件上,经驱动组件支撑,且驱动组件驱动下料组件在转盘与送料机构之间沿前后方向运动,以便将下料组件驱动至传送治具及焊接治具上方;且驱动组件驱动下料组件沿竖直方向上升降运动,以便将电源座及测试座从焊接治具上取下,并放置在送料机构的传送治具上;

上述驱动组件包括支架、直线驱动部件、直线滑座、升降驱动部件、升降滑座、旋转汽缸及旋转座,其中,上述支架沿前后方向跨设于送料机构上方;上述直线驱动部件设置于支架上部,且直线驱动部件的输出端朝前后方向设置;上述直线滑座的一端沿前后方向可滑动地嵌设在支架的横梁上,直线滑座的另一端延伸至支架的侧部,且直线滑座与直线驱动部件的输出端连接,直线驱动部件驱动直线滑座沿前后方向在送料机构与转盘的下料工位之间直线滑动;上述升降驱动部件设置于直线滑座上,且输出端朝下设置;上述升降滑座水平设置于直线滑座的下部,且与升降驱动部件的输出端连接,升降驱动组件驱动升降滑座升降运动;上述旋转汽缸设置于升降滑座的下部,并随升降滑座运动,旋转汽缸的输出端朝下设置;上述旋转座水平连接于旋转汽缸的输出端上,并经旋转汽缸驱动而在水平面内旋转运动;

上述直线驱动部件包括直线电机及直线模组,其中,上述直线电机沿前后方向设置于支架上,且输出端朝后侧设置;上述直线模组设置于直线电机的后侧,且与直线电机的输出端连接;直线模组的内部设有丝杆,丝杆与直线电机的输出轴连接,丝杆上套设有丝杆座,丝杆旋转运动时,丝杆座沿丝杆方向前后滑动;上述直线滑座可滑动地嵌设在直线模组上,并与直线模组内的丝杆座连接,直线电机通过丝杆及丝杆座驱动直线滑座,沿前后方向直线运动;

上述升降驱动部件包括升降汽缸及升降导杆,其中,上述升降汽缸竖直设置于直线滑座的上部,且输出端朝下设置;上述升降导杆包括至少二根,升降导杆沿竖直方向可滑动地插设在直线滑座上;上述升降滑座的顶部分别与升降汽缸的输出端及升降导杆的下端连接,升降汽缸驱动升降滑座升降运动,并经升降导杆导向限位;

上述旋转座为工字型板状体,旋转座的左右两侧分别形成支撑板;上述下料组件包括至少二组,各下料组件分别设置于旋转座左右两侧支撑板的下部,并随旋转座运动,以便分别对应地将焊接治具上各支撑组件的电源座及测试座夹取,并搬运至传送治具上;下料组件包括下料汽缸及下料夹爪,其中,上述下料汽缸包括二个,两下料汽缸竖直连接于支撑板底部,且分别靠近支撑板的前后两侧;下料汽缸的输出端朝下设置;上述下料夹爪设置于下料汽缸的下部,并与下料汽缸的输出端连接;下料时,位于支撑板前侧及后侧的下料夹爪在下料汽缸的驱动下分别将焊接治具上的电源座及测试座夹紧,并搬运至传送治具上。

本实用新型的有益效果在于:

本实用新型针对现有技术存在的不足或缺陷进行改进创新,设计了一种实现了整线自动化并入设计,动作衔接度高,焊接效率得到了极大的提升,且具有覆膜保护功能,在焊接时有效地保护电源外表,提高了焊接良品率的电源自动化组装焊接机;本实用新型属于自主研发的电源自动组装生产线其中的一个工站,整个电源自动组装生产线包括DC线焊接、焊点清洁、自动装PCB板、点胶盖下盖、上电测试、上下盖焊接、综合测试及包装等工序;本实用新型主要解决的技术问题为实现电源的上盖及下盖的自动高产能焊接,本实用新型通过独创性设计矩形转盘作为焊接旋转平台,并通过送料机构作为整个电源自动组装线的传送部件,电源部件在完成上电测试工序后,由传送治具承载,并经送料机构向前运送至本实用新型的转盘处,经上料机构将电源部件搬运至转盘上设置的焊接治具上,由转盘的焊接治具带动电源部件旋转运动,进行工位切换,以使电源部件运动焊接工位处,并经覆膜机构在电源外表包覆保护膜后,再经焊接机构完成上下盖焊接;整套工艺仅需1人/次,焊接产能可达到1500PCS/h,且良品率高达90%以上;而传统的单台焊接装置焊接方式需要5人/次,焊接产能仅为350PCS/h,焊接的良品率仅在70%左右;具体地,本实用新型具有如下特点:

1、本实用新型通过送料机构、传送治具、上料机构、转盘、焊接治具及下料治具完成整个产线的动作衔接,并与整条电源自动组装线完成并入设计;其中传送治具用于承载待焊接的电源部件,传送治具通过送料机构运送至上料机构一侧,通过上料机构将待焊接的电源部件取出并移动至转盘上的焊接治具上,转盘带动焊接治具旋转进行工位切换,将待焊接的电源部件移动至焊接工位处,经覆膜机构进行覆膜后,再经焊接机构对电源的上下盖之间的合缝处进行超声波焊接;焊接完成后,转盘带动焊接治具旋转至下料工位处,经下料机构将焊接完成的电源部件夹取并重新搬运至送料机构上的传送治具上,以便送料机构将电源部件传送至下一加工工站处(如综合测试工站)。本实用新型的传送治具上设有两套固定组件,以便夹装两套电源部件,其中固定组件的固定座用于嵌放上下盖盖合完成的电源座,特别之处在于,本实用新型将固定座的第一安装槽的前侧及右侧开口,并在该开口处设置开合部件,开合部件的夹块通过开合弹簧连接于开合座上,通过开合部件使得电源座柔性可拆卸地设置于传送治具上,电源座放入第一安装槽时,夹块在开合弹簧的弹力作用下自动夹紧电源座;同时,本实用新型的固定组建还包括可拆卸地插设在治具座上的测试座,测试座上设有第二安装槽,以便插设电源线的线扎,同时,测试座上还设有导电插孔和测试孔,电源线的插头竖直插设在导电插孔内,并与测试座电连接,测试孔也与测试座电连接;因电源线连接于电源座上,故通过在测试座底部设置定位柱,定位柱使测试座与治具座可拆卸地连接,以便上料机构取料时同时将测试座取下;另外,测试座的设计在后续综合测试工序中,还可通过测试孔与外设的测试装置电连接,使电源接入测试电路,以便完成电源的各项参数测试。本实用新型的转盘采用矩形结构设计,转盘的四角位置处分别设有上料工位、下料工位及两个焊接工位,转盘下部的分割器驱动转盘以90°为单元旋转运动,实现各工位切换。本实用新型的焊接治具包括四套,四套焊接治具分别设置于转盘的四个工位处,焊接治具主要用于焊接时承载并夹装电源座及测试座;焊接治具通过支板作为主要承载部件,支板上设有二套支撑组件,以便对应地承载由上料机构从传送治具上取出的两套电源座及测试座;其中,测试座同样地通过其下部的定位柱可拆卸地插设在支板上;电源座则通过设置于支板侧部并可滑动地连接在支板侧壁上的支撑座承载;支撑座与支板之间通过竖直设置的缓冲弹簧连接;支撑座的该种可升降式设计,可有效地提供覆膜或焊接动作时的缓冲,防止电源座损坏。

2、本实用新型针对电源座外表易损特性,自主研发覆膜机构,在电源座经焊接机构进行超声波焊接之前,将保护膜包覆于电源座表面,使得焊接机构的焊接头通过保护膜与电源座接触,可有效防止焊接时损伤电源外表;覆膜机构通过覆膜支架两连接板外侧的弧形套口可拆卸地套设固定在焊接机构的立柱上,覆膜支架的两连接板之间水平设有覆膜支板,覆膜支板经可滑动地套设在两连接板之间的连杆上的连接筒支撑,连接筒的侧部平行间隔地设有两U型结构的上支杆及下支杆,上支杆与下支杆的间隙空间为穿膜空间,第二卷筒上的保护膜经穿膜空间穿出后连接在第一卷筒上,与第一卷筒连接的覆膜电机驱动第一卷筒旋转即可将保护膜从第二卷筒上拉出;焊接之前,上支杆及下支杆在覆膜汽缸驱动下随连接筒下降并压覆在电源座的表面,以便保护电源表面;焊接多次后,可通过第一卷筒旋转将新的保护膜从第二卷筒拉入穿膜空间,实现自动换膜,预设换膜为8次焊接后,也可根据实际情况预设换膜次数。

3、本实用新型自主设计有上下料机构完成电源座及测试座在传送治具与焊接治具之间的自动取放或搬运,上下料机构通过驱动组件完成对上料组件或下料组件的直线驱动、升降驱动及旋转运动,其中驱动组件的直线驱动部件通过直线电机及直线模组驱动驱动直线滑座在上下料工位与传送治具直线来回运动;驱动组件的升降驱动部件设置于直线滑座上,并驱动通过升降导杆连接于直线滑座下方的升降滑座升降运动;升降滑座的下部连接有旋转汽缸旋转汽缸的下部连接有工字形结构的旋转座,升降滑座带动旋转汽缸及旋转同步升降运动,以便靠近电源座及测试座;旋转座的工字形两侧边底部分别设有两组上料汽缸或下料汽缸,两上料汽缸或下料汽缸分别驱动上料夹爪或下料夹爪夹紧电源座或测试座;上料夹爪将传送治具上的电源座及测试座夹紧后,经直线滑座移动至焊接治具上,并经旋转汽缸旋转以调整角度后将电源座及测试座放入焊接治具内;下料夹爪将焊接治具上的待焊接电源座及测试座夹紧后,经直线滑座移动至传送治具上方,并经旋转汽缸旋转调整角度后,将焊接完成后的电源座及测试座放回传送治具内,以便进行下一工序加工。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图之一。

图2为本实用新型的立体结构示意图之二。

图3为本实用新型的立体结构示意图之三。

图4为图1中传送治具的立体结构示意图。

图5为图4中测试座的立体结构示意图之一。

图6为图4中测试座的立体结构示意图之二。

图7为图1中上料机构的立体结构示意图之一。

图8为图1中上料机构的立体结构示意图之二。

图9为图1中上料机构的立体结构示意图之三。

图10为本实用新型焊接治具的立体结构示意图之一。

图11为本实用新型焊接治具的立体结构示意图之二。

图12为本实用新型覆膜机构的立体结构示意图之一。

图13为本实用新型覆膜机构的立体结构示意图之二。

图14为本实用新型下料机构的立体结构示意图之一。

图15为本实用新型下料机构的立体结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述:

如图1至图15所示,本实用新型采取的技术方案如下:一种电源自动化组装焊接机,包括送料机构2、传送治具3、上料机构4、转盘5、覆膜机构6、焊接机构7及下料机构8,其中,上述送料机构2沿直线方向设置于靠近机架1前侧边处,送料机构2的中部形成直线传送空间;上述传送治具3包括至少二块,传送治具3放置于送料机构2的直线传送空间内,并经送料机构2前后两侧的同步带支撑,同步带带动传送治具3运动,传送治具3上嵌放有待焊接的电源部件;上述转盘5设置于送料机构2的后侧,转盘5上设有上料工位、焊接工位及下料工位,其中,焊接工位包括至少二个,上料工位、焊接工位及下料工位处对应地设有焊接治具51;转盘5通过连接于其下部的分割器及电机驱动而旋转运动,以便进行各工位切换;上述上料机构4跨设于送料机构2与转盘5的上料工位之间,以便将送料机构2上传送治具3上的电源部件搬运至上料工位处的焊接治具51上;上述覆膜机构6及焊接机构7均包括至少二个,覆膜机构6及焊接机构7设置于机架1上,并位于焊接工位的外侧;转盘5旋转,使焊接治具51带动电源部件移动至焊接工位处,经覆膜机构6在电源部件上覆盖保护膜后,焊接机构7下压焊接治具51,并对电源部件进行焊接;上述下料机构8跨设于送料机构2的上方,且位于转盘5的下料工位的前侧,以便将焊接完成的电源部件从焊接治具51搬运至传送治具3上。

传送治具3包括治具座31及固定组件,其中,上述治具座31放置于送料机构2的同步带上,并经同步带带动而直线运动;上述固定组件包括至少二套,各固定组件沿左右方向间隔设置于治具座31上;固定组件上固定有电源部件;电源部件包括电源线01及电源座02;

上述固定组件包括固定座35、开合部件及测试座36,其中,上述固定座35设置于靠近治具座31前侧部,固定座35上设有第一安装槽,第一安装槽的前侧及右侧开口,第一安装槽内嵌放有电源座02;上述开合部件设置于固定座35的左前侧,开合部件将第一安装槽的前侧及右侧开口包裹,以便夹紧电源座02;

上述开合部件包括开合座32、开合弹簧33及夹块34,其中,上述开合座32设置于固定座35的左前侧,开合座32靠近固定座35的一侧设有第一连接面;上述夹块34设置于开合座32的右后侧,并与开合座32间隔设置,夹块34靠近开合座32的一侧设有与第一连接面平行的第二连接面;第二连接面与第一连接面之间连接有开合弹簧33;夹块34靠近固定座35的一侧设有分别沿右侧及后侧延伸的夹紧平面;电源座02放入第一安装槽时,电源座02的前侧面及左侧面将夹块34向外顶,开合弹簧33压缩;电源座02完全放入第一安装槽后,夹块34的夹紧平面在开合弹簧33的反弹力左右下夹紧电源座02的前侧面及左侧面;

上述测试座36设置于固定座35的后侧部,测试座36的前侧部设有第二安装槽,电源线01的线扎竖直插设在第二安装槽内;测试座36的后侧部竖直设有导电插孔,电源线01的插头竖直插设在导电插孔内,并与测试座36电连接;导电插孔的两侧分别设有测试孔,测试孔与外设的测试装置连接,以便对电源进行上电测试;测试座36的底部设有竖直向下延伸的定位柱37,以便插设在焊接治具51上,使测试座36固定。

上料机构4包括驱动组件及上料组件,其中,驱动组件设置于机架1上;上述上料组件设置于驱动组件上,经驱动组件支撑,且驱动组件驱动上料组件在送料机构2与转盘5之间沿前后方向运动,以便将上料组件驱动至传送治具3及焊接治具51上方;且驱动组件驱动上料组件沿竖直方向上升降运动,以便将电源座02及测试座36从传送治具3上夹下,并放置在焊接治具51上;

上述驱动组件包括支架、直线驱动部件、直线滑座11、升降驱动部件、升降滑座14、旋转汽缸15及旋转座16,其中,上述支架沿前后方向跨设于送料机构2上方;上述直线驱动部件设置于支架上部,且直线驱动部件的输出端朝前后方向设置;上述直线滑座11的一端沿前后方向可滑动地嵌设在支架的横梁上,直线滑座11的另一端延伸至支架的一侧,且直线滑座11与直线驱动部件的输出端连接,直线驱动部件驱动直线滑座11沿前后方向在送料机构2与转盘5的上料工位之间直线滑动;上述升降驱动部件设置于直线滑座11上,且输出端朝下设置;上述升降滑座14水平设置于直线滑座11的下部,且与升降驱动部件的输出端连接,升降驱动组件驱动升降滑座14升降运动;上述旋转汽缸15设置于升降滑座14的下部,并随升降滑座14运动,旋转汽缸15的输出端朝下设置;上述旋转座16水平连接于旋转汽缸15的输出端上,并经旋转汽缸15驱动而在水平面内旋转运动;

上述直线驱动部件包括直线电机9及直线模组10,其中,上述直线电机9沿前后方向设置于支架上,且输出端朝后侧设置;上述直线模组10设置于直线电机9的后侧,且与直线电机9的输出端连接;直线模组10的内部设有丝杆,丝杆与直线电机9的输出轴连接,丝杆上套设有丝杆座,丝杆旋转运动时,丝杆座沿丝杆方向前后滑动;上述直线滑座11可滑动地嵌设在直线模组10上,并与直线模组10内的丝杆座连接,直线电机9通过丝杆及丝杆座驱动直线滑座11,沿前后方向直线运动;

上述升降驱动部件包括升降汽缸12及升降导杆13,其中,上述升降汽缸12竖直设置于直线滑座11的上部,且输出端朝下设置;上述升降导杆13包括至少二根,升降导杆13沿竖直方向可滑动地插设在直线滑座11上;上述升降滑座14的顶部分别与升降汽缸12的输出端及升降导杆13的下端连接,升降汽缸12驱动升降滑座14升降运动,并经升降导杆13导向限位;

上述旋转座16为工字型板状体,旋转座16的左右两侧分别形成支撑板;上述上料组件包括至少二组,各上料组件分别设置于旋转座16左右两侧支撑板的下部,并随旋转座16运动,以便分别对应地将传送治具3上各固定组件的电源座02及测试座36夹取,并搬运至焊接治具51上;上料组件包括上料汽缸41及上料夹爪42,其中,上述上料汽缸41包括二个,两上料汽缸41竖直连接于支撑板底部,且分别靠近支撑板的前后两侧;上料汽缸41的输出端朝下设置;上述上料夹爪42设置于上料汽缸41的下部,并与上料汽缸41的输出端连接;上料时,位于支撑板前侧及后侧的上料夹爪42在上料汽缸41的驱动下分别将传送治具3上的电源座02及测试座36夹紧,并搬运至焊接治具51上。

转盘5为矩形板状结构;上料工位设置于转盘5的左前角处,下料工位设置于转盘5的右前角处;两焊接工位分别设置于转盘的左后角及右后角处;转盘5下部的分割器每次驱动转盘5旋转90°,以便进行各工位切换;焊接治具51分别固定设置于转盘5的上料工位、焊接工位及下料工位处,并随转盘5旋转运动。

焊接治具51包括支板511及支撑组件,其中,上述支板511为L型板状结构,支板511的顶板沿水平方向延伸,并固定于转盘5上;上述支撑组件包括至少二套,支撑组件设置于支板511上,传送治具3的各固定组件上的电源座02及测试座36经上料机构4搬运至支撑组件上,经支撑组件支撑固定;

上述支撑组件包括定位插孔512、竖直滑轨513、竖直滑座514、支撑座515及缓冲弹簧517,其中,上述定位插孔512开设于支板511的顶板上,定位插孔512的数量及在水平面内的位置与上述定位柱37对应设置;上述测试座36经上料夹爪42搬运至支板511上,且定位柱37插设于定位插孔512内,以使测试座36固定;上述竖直滑轨513沿竖直方向设置于支板511的前侧壁上;上述竖直滑座514可滑动地嵌设在竖直滑轨513上;上述支撑座515设置于竖直滑座514的前侧,且与竖直滑座514固定连接,支撑座515通过竖直滑座514沿竖直滑轨513自由滑动;上述缓冲弹簧517竖直设置于支撑座515的侧部,缓冲弹簧517的下端及上端分别连接于支撑座515及支板511上;支撑座515上设有放置空间516;上述电源座02经上料夹爪42搬运并嵌放在放置空间516内;焊接时,覆膜机构6将保护膜覆盖在电源座02的顶面,焊接机构7的焊接头抵住保护膜并下压电源座02,对电源座02的上下盖合缝处进行焊接,缓冲弹簧517压缩,以便缓冲。

覆膜机构6及焊接机构7设置于焊接工位处,其中,焊接机构7为超声波焊接机,覆膜机构6设置于焊接机构7的下方,以便在焊接机构7对电源座02进行超声波焊接之前将保护膜覆盖在电源座02表面,防止焊接过程中损坏电源座02。

覆膜机构6包括覆膜支架61、覆膜支板64、覆膜升降组件及覆膜组件,其中,上述覆膜支架61包括沿竖直方向平行间隔设置的两连接板,两连接板的外侧设有弧形套口,以便可拆卸地套设固定在焊接机构7的立柱上;两连接板之间通过至少二根竖直设置的连杆62连接固定成整体的支撑结构;上述覆膜支板64水平设置于覆膜支架61的两连接板之间,且与连杆62可滑动地连接;上述覆膜升降组件设置于下侧的连接板上,且输出端朝上延伸,并连接在覆膜支板64上,以便驱动覆膜支板64升降运动;上述覆膜组件设置于覆膜支板64上,并随覆膜支板64升降运动,以便将保护膜覆盖于电源座02的顶面。

覆膜升降组件包括覆膜汽缸63及连接筒65,其中,上述覆膜汽缸63竖直设置于覆膜支架61下侧的连接板上,覆膜汽缸63的输出端连接于上述覆膜支板64的底部;上述连接筒65包括至少二个,连接筒65可滑动地套设在上述连杆62上;上述覆膜支板64与连接筒65固定连接,覆膜汽缸63驱动覆膜支板64升降运动时,经连接筒65及连杆62导向限位;

上述覆膜组件包括上支架66、下支架67、第一卷筒68、覆膜电机69及第二卷筒610,其中,上述上支架66及下支架67为U型结构,上支架66及下支架67沿竖直方向间隔设置,并连接于覆膜支架61的内侧,且延伸至支撑座515上的电源座02上方;上支架66与下支架67之间的间隙形成穿膜空间;上述第一卷筒68可转动地连接于覆膜支架61一侧,并朝内侧方向延伸,第一卷筒68上卷绕有保护膜;上述覆膜电机69连接于覆膜支架61的另一侧,且覆膜电机69的输出端朝内侧方向延伸;上述第二卷筒610连接于覆膜电机69的输出端上;保护膜从第一卷筒68上拉出,穿过上述穿膜空间后,连接在第二卷筒610上;覆膜时,覆膜汽缸63驱动覆膜支板64下降,使上支架66与下支架67之间的保护膜压覆在电源座02的顶面;覆膜完成后,换膜时,覆膜电机69驱动第二卷筒610旋转运动时,第二卷筒610将保护膜拉出,以便使新保护膜穿插于穿膜空间内,并将用过的保护膜卷绕起来。

包括下料机构8包括驱动组件及下料组件,其中,驱动组件设置于机架1上;上述下料组件设置于驱动组件上,经驱动组件支撑,且驱动组件驱动下料组件在转盘5与送料机构2之间沿前后方向运动,以便将下料组件驱动至传送治具3及焊接治具51上方;且驱动组件驱动下料组件沿竖直方向上升降运动,以便将电源座02及测试座36从焊接治具51上取下,并放置在送料机构2的传送治具3上;

上述驱动组件包括支架、直线驱动部件、直线滑座11、升降驱动部件、升降滑座14、旋转汽缸15及旋转座16,其中,上述支架沿前后方向跨设于送料机构2上方;上述直线驱动部件设置于支架上部,且直线驱动部件的输出端朝前后方向设置;上述直线滑座11的一端沿前后方向可滑动地嵌设在支架的横梁上,直线滑座11的另一端延伸至支架的侧部,且直线滑座11与直线驱动部件的输出端连接,直线驱动部件驱动直线滑座11沿前后方向在送料机构2与转盘5的下料工位之间直线滑动;上述升降驱动部件设置于直线滑座11上,且输出端朝下设置;上述升降滑座14水平设置于直线滑座11的下部,且与升降驱动部件的输出端连接,升降驱动组件驱动升降滑座14升降运动;上述旋转汽缸15设置于升降滑座14的下部,并随升降滑座14运动,旋转汽缸15的输出端朝下设置;上述旋转座16水平连接于旋转汽缸15的输出端上,并经旋转汽缸15驱动而在水平面内旋转运动;

上述直线驱动部件包括直线电机9及直线模组10,其中,上述直线电机9沿前后方向设置于支架上,且输出端朝后侧设置;上述直线模组10设置于直线电机9的后侧,且与直线电机9的输出端连接;直线模组10的内部设有丝杆,丝杆与直线电机9的输出轴连接,丝杆上套设有丝杆座,丝杆旋转运动时,丝杆座沿丝杆方向前后滑动;上述直线滑座11可滑动地嵌设在直线模组10上,并与直线模组10内的丝杆座连接,直线电机9通过丝杆及丝杆座驱动直线滑座11,沿前后方向直线运动;

上述升降驱动部件包括升降汽缸12及升降导杆13,其中,上述升降汽缸12竖直设置于直线滑座11的上部,且输出端朝下设置;上述升降导杆13包括至少二根,升降导杆13沿竖直方向可滑动地插设在直线滑座11上;上述升降滑座14的顶部分别与升降汽缸12的输出端及升降导杆13的下端连接,升降汽缸12驱动升降滑座14升降运动,并经升降导杆13导向限位;

上述旋转座16为工字型板状体,旋转座16的左右两侧分别形成支撑板;上述下料组件包括至少二组,各下料组件分别设置于旋转座16左右两侧支撑板的下部,并随旋转座16运动,以便分别对应地将焊接治具51上各支撑组件的电源座02及测试座36夹取,并搬运至传送治具3上;下料组件包括下料汽缸81及下料夹爪82,其中,上述下料汽缸81包括二个,两下料汽缸81竖直连接于支撑板底部,且分别靠近支撑板的前后两侧;下料汽缸81的输出端朝下设置;上述下料夹爪82设置于下料汽缸81的下部,并与下料汽缸81的输出端连接;下料时,位于支撑板前侧及后侧的下料夹爪82在下料汽缸81的驱动下分别将焊接治具51上的电源座02及测试座36夹紧,并搬运至传送治具3上。

进一步,本实用新型设计了一种实现了整线自动化并入设计,动作衔接度高,焊接效率得到了极大的提升,且具有覆膜保护功能,在焊接时有效地保护电源外表,提高了焊接良品率的电源自动化组装焊接机;本实用新型属于自主研发的电源自动组装生产线其中的一个工站,整个电源自动组装生产线包括DC线焊接、焊点清洁、自动装PCB板、点胶盖下盖、上电测试、上下盖焊接、综合测试及包装等工序;本实用新型主要解决的技术问题为实现电源的上盖及下盖的自动高产能焊接,本实用新型通过独创性设计矩形转盘作为焊接旋转平台,并通过送料机构作为整个电源自动组装线的传送部件,电源部件在完成上电测试工序后,由传送治具承载,并经送料机构向前运送至本实用新型的转盘处,经上料机构将电源部件搬运至转盘上设置的焊接治具上,由转盘的焊接治具带动电源部件旋转运动,进行工位切换,以使电源部件运动焊接工位处,并经覆膜机构在电源外表包覆保护膜后,再经焊接机构完成上下盖焊接;整套工艺仅需1人/次,焊接产能可达到1500PCS/h,且良品率高达90%以上;而传统的单台焊接装置焊接方式需要5人/次,焊接产能仅为350PCS/h,焊接的良品率仅在70%左右;具体地,本实用新型具有如下特点:1、本实用新型通过送料机构、传送治具、上料机构、转盘、焊接治具及下料治具完成整个产线的动作衔接,并与整条电源自动组装线完成并入设计;其中传送治具用于承载待焊接的电源部件,传送治具通过送料机构运送至上料机构一侧,通过上料机构将待焊接的电源部件取出并移动至转盘上的焊接治具上,转盘带动焊接治具旋转进行工位切换,将待焊接的电源部件移动至焊接工位处,经覆膜机构进行覆膜后,再经焊接机构对电源的上下盖之间的合缝处进行超声波焊接;焊接完成后,转盘带动焊接治具旋转至下料工位处,经下料机构将焊接完成的电源部件夹取并重新搬运至送料机构上的传送治具上,以便送料机构将电源部件传送至下一加工工站处(如综合测试工站)。本实用新型的传送治具上设有两套固定组件,以便夹装两套电源部件,其中固定组件的固定座用于嵌放上下盖盖合完成的电源座,特别之处在于,本实用新型将固定座的第一安装槽的前侧及右侧开口,并在该开口处设置开合部件,开合部件的夹块通过开合弹簧连接于开合座上,通过开合部件使得电源座柔性可拆卸地设置于传送治具上,电源座放入第一安装槽时,夹块在开合弹簧的弹力作用下自动夹紧电源座;同时,本实用新型的固定组建还包括可拆卸地插设在治具座上的测试座,测试座上设有第二安装槽,以便插设电源线的线扎,同时,测试座上还设有导电插孔和测试孔,电源线的插头竖直插设在导电插孔内,并与测试座电连接,测试孔也与测试座电连接;因电源线连接于电源座上,故通过在测试座底部设置定位柱,定位柱使测试座与治具座可拆卸地连接,以便上料机构取料时同时将测试座取下;另外,测试座的设计在后续综合测试工序中,还可通过测试孔与外设的测试装置电连接,使电源接入测试电路,以便完成电源的各项参数测试。本实用新型的转盘采用矩形结构设计,转盘的四角位置处分别设有上料工位、下料工位及两个焊接工位,转盘下部的分割器驱动转盘以90°为单元旋转运动,实现各工位切换。本实用新型的焊接治具包括四套,四套焊接治具分别设置于转盘的四个工位处,焊接治具主要用于焊接时承载并夹装电源座及测试座;焊接治具通过支板作为主要承载部件,支板上设有二套支撑组件,以便对应地承载由上料机构从传送治具上取出的两套电源座及测试座;其中,测试座同样地通过其下部的定位柱可拆卸地插设在支板上;电源座则通过设置于支板侧部并可滑动地连接在支板侧壁上的支撑座承载;支撑座与支板之间通过竖直设置的缓冲弹簧连接;支撑座的该种可升降式设计,可有效地提供覆膜或焊接动作时的缓冲,防止电源座损坏。2、本实用新型针对电源座外表易损特性,自主研发覆膜机构,在电源座经焊接机构进行超声波焊接之前,将保护膜包覆于电源座表面,使得焊接机构的焊接头通过保护膜与电源座接触,可有效防止焊接时损伤电源外表;覆膜机构通过覆膜支架两连接板外侧的弧形套口可拆卸地套设固定在焊接机构的立柱上,覆膜支架的两连接板之间水平设有覆膜支板,覆膜支板经可滑动地套设在两连接板之间的连杆上的连接筒支撑,连接筒的侧部平行间隔地设有两U型结构的上支杆及下支杆,上支杆与下支杆的间隙空间为穿膜空间,第二卷筒上的保护膜经穿膜空间穿出后连接在第一卷筒上,与第一卷筒连接的覆膜电机驱动第一卷筒旋转即可将保护膜从第二卷筒上拉出;焊接之前,上支杆及下支杆在覆膜汽缸驱动下随连接筒下降并压覆在电源座的表面,以便保护电源表面;焊接多次后,可通过第一卷筒旋转将新的保护膜从第二卷筒拉入穿膜空间,实现自动换膜,预设换膜为8次焊接后,也可根据实际情况预设换膜次数。3、本实用新型设计有上下料机构完成电源座及测试座在传送治具与焊接治具之间的自动取放或搬运,上下料机构通过驱动组件完成对上料组件或下料组件的直线驱动、升降驱动及旋转运动,其中驱动组件的直线驱动部件通过直线电机及直线模组驱动驱动直线滑座在上下料工位与传送治具直线来回运动;驱动组件的升降驱动部件设置于直线滑座上,并驱动通过升降导杆连接于直线滑座下方的升降滑座升降运动;升降滑座的下部连接有旋转汽缸旋转汽缸的下部连接有工字形结构的旋转座,升降滑座带动旋转汽缸及旋转同步升降运动,以便靠近电源座及测试座;旋转座的工字形两侧边底部分别设有两组上料汽缸或下料汽缸,两上料汽缸或下料汽缸分别驱动上料夹爪或下料夹爪夹紧电源座或测试座;上料夹爪将传送治具上的电源座及测试座夹紧后,经直线滑座移动至焊接治具上,并经旋转汽缸旋转以调整角度后将电源座及测试座放入焊接治具内;下料夹爪将焊接治具上的待焊接电源座及测试座夹紧后,经直线滑座移动至传送治具上方,并经旋转汽缸旋转调整角度后,将焊接完成后的电源座及测试座放回传送治具内,以便进行下一工序加工。

本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式,不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改,故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰,均属于本实用新型专利权利要求范围内。

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