一种用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备的制作方法

本发明涉及真空建筑玻璃金属化层与铅锡合金的焊接工艺技术领域，具体涉及一种用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备。

背景技术：

目前，在真空建筑玻璃生产工艺中铅锡合金的排布点焊均采用手工生产,自动化程度及生产效率低,生产的产品一致性差；由于人为参与因素，容易产生静电损伤及二次污染。

技术实现要素：

本发明提出一种用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，以解决现有技术中因手工生产带来的自动化程度低、生产效率低、产品一致性较差等问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，包括安装在基板工作台上的各部件，分别为：料盘卷送料机构，包括：焊带料盘、旋转主轴和第一电机，所述焊带料盘通过所述旋转主轴安装在所述电机上；拉取剪裁机构，包括：第二电机，线性滑台，用于拉取焊带的夹取气爪，用于固定焊带的夹紧装置，用于剪切焊带的剪切装置，以及分别驱动夹紧装置和剪切装置的多个气缸；所述夹紧装置和所述剪切装置并列设置，焊带穿过所述夹紧装置和所述剪切装置，夹取气爪固定于所述线性滑台上，第二电机驱动线性滑台和夹取气爪拉取焊带；焊带搬运机构，包括平行设置的两组搬运线性滑台，两端分别配合设置在两组搬运线性滑台上的预压直线导轨，滑动设置在预压直线导轨上的两组Z轴模组，用于将焊带从所述线性滑台上夹起的搬运气爪，用于控制焊带尺寸的光栅尺，以及驱动Z轴模组在预压直线导轨上滑动的直线电机；搬运气爪与Z轴模组一一对应固定设置；光栅尺设于所述预压直线导轨上；预压直线导轨带动Z轴模组和搬运气爪在搬运线性滑台上运动；与预压直线导轨平行设置的所述线性滑台固设于两组搬运线性滑台的前端，所述线性滑台位于所述预压直线导轨的下方；一号位玻璃X-Y向传输机构，包括：第一X向传输轮组、第一Y向传输轮组、用于驱动第一Y向传输轮组上下活动的Y向传输提升机构；第一X向传输轮组包括多根平行设置的X向转轴，和设于所述X向转轴上的多个X向传输轮；第一Y向传输轮组包括多根平行设置的Y向转轴，和设于所述Y向转轴上的多个Y向传输轮；所述Y向转轴垂直设置于X向转轴的上方，X向传输轮的直径大于Y向传输轮，使Y向传输轮组不转动时，不影响X向传输轮组的转动；设于一号位玻璃X-Y向传输机构上方的点焊切边机构，包括：直线运动机构，四轴机器人，设于所述四轴机器人上的视觉系统、激光焊接和切边机构，直线运动机构驱动四轴机器人带动激光焊接及切边机构根据视觉系统进行点焊与切边。

本发明的有益效果如下：

1、本发明的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，是一种在线式等离子处理铅锡合金焊带并将其排布点焊在玻璃金属化层上的设备，主要应用于真空建筑玻璃在焊接抽真空前道工艺中，避免静电损伤及二次污染，提高玻璃焊接强度并提高产线自动化程度,生产效率高。

2、本发明的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，采用射频等离子技术，对铅锡合金焊带进行清洗，去除材料表面的污染物，进一步提高了产线自动化程度和生产效率。

3、与现有技术相比，人工添加助焊剂无法控制用量，含有助焊剂的铅锡合金焊带在焊接过程中产生的微量烟雾对工作人员的身体会产生一定的伤害，而本发明的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，有效减少助焊剂的使用，减少了该工艺对工作人员人身的伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例中用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备中整体结构示意图；

图2是实施例中用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备的侧视图；

图3是实施例中料盘卷送料机构的结构示意图；

图4是实施例中焊带拉取剪裁机构的结构示意图；

图5是实施例中焊带搬运机构的结构示意图；

图6是实施例中一号位玻璃X-Y向传输机构的结构示意图；

图7是实施例中点焊切边机构的结构示意图；

图8是实施例中真空反应腔体的结构示意图；

图9是实施例中助焊剂涂覆机构的结构示意图；

图10是实施例中玻璃X向定位挡停机构的侧视图；

图11是实施例中玻璃X向定位挡停机构的立体图；

图12是实施例中二号位玻璃Y向提升旋转机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示，为实施例中用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备以及各部件的结构示意图。

说明性实施例中的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备(简称等离子清洗布焊机)，包括：安装在基板工作台上的各部件，分别为：料盘卷送料机构1，拉取剪裁机构4，焊带搬运机构5，一号位玻璃X-Y向传输机构6，和设于一号位玻璃X-Y向传输机构6上方的点焊切边机构9；其中，

料盘卷送料机构1，包括：焊带料盘11、旋转主轴12和第一电机10，焊带料盘11通过旋转主轴12安装在电机10上；

拉取剪裁机构4，包括：第二电机，线性滑台23，用于拉取焊带的夹取气爪24，用于固定焊带的夹紧装置，用于剪切焊带的剪切装置，以及分别驱动夹紧装置和剪切装置的多个气缸；夹紧装置和剪切装置并列设置，焊带穿过夹紧装置和剪切装置，夹取气爪24固定于线性滑台23上，第二电机驱动线性滑台23和夹取气爪24拉取焊带；

焊带搬运机构5，包括平行设置的两组搬运线性滑台33，两端分别配合设置在两组搬运线性滑台33上的预压直线导轨31，滑动设置在预压直线导轨31上的两组Z轴模组29，用于将焊带从线性滑台23上夹起的搬运气爪28，用于控制焊带尺寸的光栅尺30，以及驱动Z轴模组29在预压直线导轨31上滑动的直线电机32；搬运气爪28与Z轴模组29一一对应固定设置；光栅尺30设于预压直线导轨31上；预压直线导轨31带动Z轴模组29和搬运气爪28在搬运线性滑台33上运动；与预压直线导轨31平行设置的线性滑台23固设于两组搬运线性滑台33的前端，线性滑台23位于预压直线导轨31的下方；

一号位玻璃X-Y向传输机构6，包括：第一X向传输轮组、第一Y向传输轮组、用于驱动第一Y向传输轮组上下活动的Y向传输提升机构37；第一X向传输轮组包括多根平行设置的X向转轴，和设于X向转轴上的多个X向传输轮34；第一Y向传输轮组包括多根平行设置的Y向转轴，和设于Y向转轴上的多个Y向传输轮35；Y向转轴垂直设置于X向转轴的上方，X向传输轮34的直径大于Y向传输轮35，使Y向传输轮组不转动时，不影响X向传输轮组的转动；

点焊切边机构9，包括：直线运动机构46，四轴机器人47，设于四轴机器人47上的视觉系统48、激光焊接49和切边机构50，直线运动机构46驱动四轴机器人47带动激光焊接49及切边机构50根据视觉系统48进行点焊与切边。

上述实施例中，Y向传输提升机构37、直线运动机构46、四轴机器人47、视觉系统48、激光焊接49和切边机构50均为本领域常用部件。实施例中多根X向转轴之间、多根Y向转轴之间通过磁环传动同步转动。

如图4所示，为实施例中焊带拉取剪裁机构的结构示意图。

实施例中夹紧装置包括上下设置的上夹板27和下夹板，剪切装置包括上下设置的切刀25和垫板26，气缸与上夹板27、下夹板、切刀25和垫板26一一对应；焊带在上夹板27和下夹板，切刀25和垫板26之间移动。

如图8所示，是实施例中真空反应腔体的结构示意图。

说明性实施例中的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，还包括：用于清洗焊带的真空反应腔体2，设于料盘卷送料机构1和拉取剪裁机构4之间；真空反应腔体2包括：反应盒16、盖在反应盒16上方的上盖13、用于控制上盖13活动的提升气缸14、直线导轨15、设于反应盒内的等离子清洗部件；上盖13通过支架与直线导轨15滑动配合，上盖13上设有真空计17和进气孔18；焊带在反应盒内清洗。本实施例中所用设于反应盒内的等离子清洗部件为现有技术。

如图9所示，是实施例中助焊剂涂覆机构的结构示意图。

实施例中的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，还包括：助焊剂涂覆机构3，设于真空反应腔体2与拉取剪裁机构4之间；助焊剂涂覆机构3包括：上下对称设置的两组布带传动装置和进液机构54；每组布带传动装置的结构左右对称，其包括：伺服驱动电机19、扭矩电机20、两组无尘布卷21、多个竖直方向错开设置的无尘布导向轮22；伺服驱动电机19和扭矩电机20分别控制两组无尘布卷21反方向转动，进而控制布带的行进；两组布带传动装置的两条布带在助焊剂涂覆机构3的中间位置形成一条水平通道供焊带穿过；设于通道中间的进液机构54包括：上下对称设置的两个液盒和用于分别驱动两个液盒上下活动的两个气缸，两条布带位于两个液盒之间，液盒内装有助焊剂。

优选地，实施例中焊带料盘11为两个，二者并列套设在旋转主轴12上；相应地，每组布带传动装置包括两套并列设置的传动装置，两套传动装置之间的距离与两个焊带料盘11之间的距离相同；相应地，切刀25为两个，分别由各自的气缸驱动，与两条焊带行进的位置一一对应；相应地，夹取气爪24为两个，两个夹取气爪24之间的距离与两个焊带料盘11之间的距离相同。

如图2所示，是实施例中用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备的侧视图。

实施例中的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，还包括：结构与助焊剂涂覆机构3相同的焊带清理机构53，设于料盘卷送料机构1和真空反应腔体2之间，其液盒内为空，通过上下两条布带对焊带擦拭实现对焊带的初步清理。

如图10、11所示，是实施例中玻璃X向定位挡停机构的结构示意图。

实施例中用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，还包括：位于一号位玻璃X-Y向传输机构6正上方的X向定位挡停机构7，其包括：直线定位驱动39、玻璃传感器40、挡停轮42及用于驱动挡停轮42升降的挡停气缸41；直线定位驱动39包括丝杠和电机，挡停气缸41和玻璃传感器40固定于丝杠上，玻璃传感器40位于挡停轮42的前方。

实施例中一号位玻璃X-Y向传输机构6还包括：用于玻璃Y向传输定位的可升降的焊接平台38，位于一号位玻璃X-Y向传输机构Y向传输侧的边沿，位于点焊切边机构9的正下方。

如图12所示，是实施例中二号位玻璃Y向提升旋转机构的结构示意图。

实施例中用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，还包括：设于一号位玻璃X-Y向传输机构Y向传输侧的二号位玻璃Y向提升旋转机构8，包括：四组第二Y向传输轮组51组成的方形平台，位于四组第二Y向传输轮组中间的旋转十字架43，固设于旋转十字架43底部的旋转盘44，固设于旋转盘44底部的提升机构45；第二Y向传输轮组的结构与第一Y向传输轮组相同。

如图1所示，是实施例中用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备中整体结构示意图。

实施例中的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，还包括：用于下料的第二X向传输轮组52，其结构与第一X向传输轮组相同，设于一号位玻璃X-Y向传输机构6的X向传输侧。

工作时，焊带料盘11通过旋转主轴12安装在大扭矩电机上，焊带通过拉取剪裁机构4进行拉取，拉取过程中通过真空反应腔体2进行等离子清洗，真空反应腔体中反应腔体上盖13通过腔体提升气缸14与直线导轨15实现上升打开与下降闭合，真空计17与工艺进气18形成等离子清洗工艺控制，清洗结束后上盖13打开，焊带向前传动；出仓后的焊带被拉取经过助焊剂涂覆机构3进行涂覆，无尘布卷21通过扭矩电机20与伺服电机19控制行进量，并通过进液机构54涂液；拉取剪裁机构通过伺服电机驱动拉取线性滑台23及夹取气爪24将进行完助焊剂涂覆的焊带拉到设定位置，焊带搬运机构5的两个搬运气爪28夹紧将要剪切的一段焊带，夹紧装置夹紧焊带的另一端，剪切装置将焊带切断，切好的焊带通过焊带搬运机构5搬运走，夹紧气爪24继续到夹紧装置处拉取焊带，焊带搬运机构通过搬运气爪28夹紧焊带，利用直线电机32、光栅尺30实现焊带的尺寸兼容，电机驱动预压直线导轨31实现焊带的同步搬运；焊带进行等离子清洗及助焊剂涂覆的同时，玻璃在一号位玻璃X-Y向传输机构8上利用第一X向传输轮组进行传输，玻璃X向定位挡停机构7根据玻璃尺寸大小，通过玻璃传感器40、挡停气缸41、挡停轮42实现X向定位，X向定位后Y向传输提升机构37提升第一Y向传输轮组将玻璃提升并实现Y向传输，焊接平台38升起实现Y向定位，完成玻璃一次定位；玻璃一次定位完成，利用视觉系统48进行玻璃金属层捕捉，焊带搬运机构将焊带搬运至玻璃正上方，通过Z轴模组29将焊带放置玻璃金属层上，利用直线运动机构46驱动四轴机器人47带动激光焊接49进行取点点焊，焊接完成后利用切边机构50进行焊带切边处理，完成玻璃一次边焊带的布焊与切边；玻璃完成一次边焊带布焊与切边后，焊带搬运机构重复搬运焊带流程，焊接平台38下降，玻璃传输至二号位玻璃Y向提升旋转机构8上并回传至焊接平台38处进行二次边定位，完成焊带搬运、视觉定位、焊带布焊点焊及切边流程；玻璃二次边焊带处理完成后，传送至二号位玻璃Y向提升旋转机构8的旋转十字架43上，通过提升机构45与旋转盘44将玻璃提升后旋转90°后放下，再传输至焊接平台进行三次边定位，完成焊带搬运、视觉定位、焊带布焊点焊及切边流程；玻璃三次边焊带处理完成后，传送至旋转十字架43再次旋转180°后放下，再传输至焊接平台完成四次边定位，完成焊带搬运、视觉定位、焊带布焊点焊及切边流程。完成四边焊带点焊与切边的玻璃从二号位玻璃Y向提升旋转机构8传输到一号位玻璃X-Y向传输机构8，再到第二X向传输轮组52进行玻璃下料，完成一个流程。

实施例中的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，是一种在线式等离子处理铅锡合金焊带并将其排布点焊在玻璃金属化层上的设备，主要应用于真空建筑玻璃在焊接抽真空前道工艺中；采用射频等离子技术，对铅锡合金焊带进行清洗，去除材料表面的污染物；提高玻璃焊接强度并提高产线自动化程度,生产效率高，避免静电损伤及二次污染，有效减少助焊剂的使用，减少了该工艺对工作人员人身的伤害；视觉系统进行精确监控及定位，保证设备具有布焊的高精密度。该设备实用性强，消耗费用低，可针对真空建筑玻璃行业内各种型号玻璃制造工艺内的等离子清洗及布焊点焊。

实施例中的用于焊接玻璃金属化层与铅锡合金的设备，铅锡合金焊带的上料与涂覆系统的平稳性，导向有序，以保证焊带进入真空反应腔体及夹取位置的位置重复性高；通过的真空反应腔体实现焊带的表面清洗处理效果的一致性，提升后端焊接工艺的可靠性；焊带搬运机构在搬运过程中夹取焊带重复性高，实现焊带尺寸兼容性，焊带夹取气爪的单独控制与联动控制的精确性；玻璃传输过程的X-Y向四条边线的精确定位；玻璃提升旋转的快速性及精确性，玻璃X、Y向传输轮的防滑性；视觉系统捕捉金属化层的准确性，激光焊接的均匀一致性及切边的精确性；工艺气体流量精确检测及反馈等离子射频清洗过程中的仓体内真空度，避免真空度不符合射频条件从而损伤射频电源。并可以通过观察窗观察工艺气体射频时的颜色，视觉直观上可以监控射频是否正常。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。