本发明涉及芯管自动化贴装设备及贴装方法,属于芯管贴装的。
背景技术:
1、工业生产过程中存在芯管的组装,芯管为管状元器件,即需要在壳体的安装槽位上进行管状元器件的组装固定作业,组装一般分为贴装预固定和终焊两步,贴装预固定即进行芯管与焊圈在安装槽位上的相对搭载预固定,焊接即实现芯管的终焊固定。贴装预固定的精度直接影响到后端终焊的产品质量,因此,贴装预固定的作业至关重要,其需要保障焊圈位置度与芯管位置度的位置度精确。
2、传统贴装预固定设计中,一般采用带结构的设计,即存在榫卯等结构,利用过盈等方式实现预固定确保组装后的搭载稳定性,如此设计的好处是,在贴装完成后产品运输过程中,不易产生零件散落的情况,而缺点是需要采用压力组装方式,很容易造成结构件损伤,同时存在一定地形变,影响到预组装的精度。
3、针对此情况,目前出现了以助焊剂粘形式的预组装,即采用点助焊剂的方式实现芯管、焊圈、安装槽位之间的粘合,从而确保预组装的可靠性。采用点助焊剂的方式,其存在一些需要克服的问题,首先是点助焊剂对各工件的相对位置度要求较高,当出现相对位置度偏差后,芯管、焊圈上助焊剂固化后会导致当前安装槽位报废,而壳体一般预留的槽位是有限的,当合格率达不到需求时,整个壳体就会产生报废;其次是预组装的工艺设定,一般是进行点助焊剂后再上料组装,而上料的焊圈和芯管也存在本身的产品质量问题及上料过程中的相对位置度差异,因此其出现的不合格率会非常高。芯管外径在2mm~3mm,传统组装一般采用人工借助放大镜显微镜进行组装,组装效率非常低。
4、另外,壳体一般包括板状壳板、具备内腔的壳体、u型壳架等结构,有的壳体存在多面的安装槽位,因此会出现安装槽位的较多位置度差异。还存在组装差异,其中存在芯管规格差异、焊圈搭载的数量差异,要求相对角度等,当进行贴装设备设计时,其在考虑到相对预组装精度要求时,会针对安装槽位进行精确定位,从而提升组装质量,因此传统贴装设备很难满足差异化壳体的兼容性需求。
5、而本案即致力于满足贴装设备的兼容性、相对组装精度、工艺改善改良以提高合格率,从而提出了本方案。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决上述现有技术的不足,针对传统贴装设备很难满足贴装精度的问题,创新地提出芯管自动化贴装设备及贴装方法。
2、为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
3、芯管自动化贴装设备,包括:
4、载料装置,所述载料装置包括用于搭载壳体的壳体载具、用于驱动所述壳体载具使得壳体的安装槽位垂直朝向顶部的壳体载具调节机构、位于所述壳体载具调节机构顶部的用于确定安装槽位水平位置度及垂直向位置度的安装槽位视觉机构;
5、焊圈供给装置,所述焊圈供给装置包括供料台及位于所述供料台顶部的用于确定焊圈位置度的焊圈视觉机构;
6、芯管供料装置,所述芯管供料装置包括至少一个用于供给芯管的芯管供料托盘;
7、位置度检测校准装置,所述位置度检测校准装置包括取景方向垂直朝向顶部的用于检测芯管及焊圈位置度的位置度视觉机构、取景方向水平的用于位置度效验及芯管轴向尺寸度检测的水平向视觉机构;
8、贴装周转综合装置,所述贴装周转综合装置包括综合运行载架及设置在所述综合运行载架上的具备周转位移的位移滑座,所述载料装置、所述焊圈供给装置、所述芯管供料装置、所述位置度检测校准装置分别位于所述位移滑座的周转位移行程范围内;
9、所述位移滑座上设有用于芯管位置度检测及与所述安装槽位视觉机构相配合进行位移滑座定位效验的滑座定位视觉机构、具备升降位移的芯管压贴机构、具备升降位移的喷助焊剂机构、至少一个具备升降位移的芯管取放机构、至少一个具备升降位移的焊圈取放机构。
10、优选地,包括位于所述位移滑座的周转位移行程范围内的至少一个旋转调节装置;
11、所述旋转调节装置包括用于搭载芯管进行旋转调节的旋转调节座、具备朝向所述旋转调节座的角度检测视觉机构,所述旋转调节座与所述角度检测视觉机构之间具备水平向错位调节位移。
12、优选地,所述芯管供料装置包括两个所述芯管供料托盘,两个所述芯管供料托盘的供给芯管相差异;所述焊圈供给装置包括两个所述供料台,两个所述供料台上的焊圈相差异;
13、所述位移滑座上设有至少两个所述芯管取放机构及至少两个所述焊圈取放机构;
14、包括两个所述旋转调节装置。
15、优选地,所述位移滑座上设有具备升降调节位移的第一载板和第二载板,所述芯管取放机构和所述焊圈取放机构设置在所述第一载板上,所述滑座定位视觉机构、所述芯管压贴机构、所述喷助焊剂机构设置在所述第二载板上。
16、优选地,包括位于所述位移滑座的周转位移行程范围内的用于喷助焊剂机构喷助焊剂校准的喷助焊剂校准机构及用于进行芯管取放机构及焊圈取放机构超声清洗的超声清洗机构。
17、优选地,包括与所述载料装置相对设置的加热装置,所述加热装置包括具备升降避让行程的升降载台、设置在所述升降载台上的具备朝向所述壳体载具水平向线性位移的水平载台、设置在所述水平载台上的加热源。
18、优选地,所述壳体载具调节机构包括轴线方向水平的第一旋转轴位、设置在所述第一旋转轴位上的轴线方向与所述第一旋转轴位轴线方向相垂直的第二旋转轴位;
19、所述第二旋转轴位上设有配接轴座,所述壳体载具上设有用于与所述配接轴座相可拆卸式配接的配接法兰。
20、本发明还提出了芯管自动化贴装设备的贴装方法,包括如下步骤:
21、s1壳体搭载及位置度调节,将壳体锁固在壳体载具上,并通过壳体载具调节机构调节使得壳体的安装槽位垂直朝向顶部;
22、s2位置度校准,安装槽位视觉机构进行当前安装槽位的水平位置度与垂直向位置度的检测,根据检测的水平位置度进行位移滑座的对位驱动,通过滑座定位视觉机构进行当前安装槽位的位置度复检进行位移滑座的对位校正,再根据检测的垂直向位置度通过位移滑台与水平向视觉机构的切换对位进行喷助焊剂机构、芯管取放机构、焊圈取放机构的升降行程校正;
23、s3取料,通过位移滑座切换位进行芯管取放机构和焊圈取放机构的分别取料;
24、s4位置度检测,水平向视觉机构对芯管的轴向尺寸度检测,位置度视觉机构进行芯管与芯管取放机构的拾取端位置度偏差及焊圈与焊圈取放机构的拾取端位置度偏差检测;
25、s5贴装作业,根据步骤s4检测的位置度偏差进行位移滑座的贴装位置度补偿,焊圈取放机构将焊圈装载在安装槽位内,喷助焊剂机构在焊圈上进行喷助焊剂作业,芯管取放机构将芯管穿过焊圈放置在安装槽位内,切换芯管压贴机构对芯管进行压接,滑座定位视觉机构对压接后的芯管进行位置度检测,出现位置度偏差进行ng卸料。
26、优选地,所述芯管自动化贴装设备包括位于所述位移滑座的周转位移行程范围内的至少一个旋转调节装置;
27、所述旋转调节装置包括用于搭载芯管进行旋转调节的旋转调节座、具备朝向所述旋转调节座的角度检测视觉机构,所述旋转调节座与所述角度检测视觉机构之间具备水平向错位调节位移;
28、所述步骤s4包括芯管旋转调节步骤,芯管取放机构拾取芯管经过位置度视觉机构位置度检测后,根据位置度偏差进行位移滑座的调节对位补偿后将芯管放置在旋转调节座上,角度检测视觉机构位移至旋转调节座上进行芯管的旋转补偿角度检测,旋转调节座根据旋转补偿角度进行对芯管的旋转调节,经过调节后芯管取放机构拾取旋转调节座上的芯管。
29、优选地,所述芯管自动化贴装设备包括与所述载料装置相对设置的加热装置,所述加热装置包括具备升降避让行程的升降载台、设置在所述升降载台上的具备朝向所述壳体载具水平向线性位移的水平载台、设置在所述水平载台上的加热源;
30、包括s6热固化,升降载台上升,水平载台进行朝向壳体载具的贴靠位移,加热源对壳体进行加热使得助焊剂材固化,固化后水平载台和升降载台复位。
31、本发明的有益效果主要体现在:
32、1.满足焊圈搭载、喷助焊剂、芯管搭载、芯管压接、检测的工艺实现需求,实现芯管自动化贴装生产。
33、2.能实现对位校准、放料相对偏差补偿,确保组装精度,贴装合格率得到显著提升,同时满足贴装检测芯管排离需求,降低了安装槽位的报废率。
34、3.设备兼容性非常好,满足各类壳体灵活搭载及根据安装槽位进行行程对位配合需求,设备稼动率较高,无需复杂地换型控制调节。
35、4.具备芯管周向调节功能,满足定向贴装需求。
36、5.运行流畅高效,满足贴装工艺生产需求,实现高速贴装与灵活贴装。