一种DC线自动焊线机 |
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| 申请号 | CN201410491891.5 | 申请日 | 2014-09-23 | 公开(公告)号 | CN104259612A | 公开(公告)日 | 2015-01-07 |
| 申请人 | 东莞市诠智自动化设备科技有限公司; | 发明人 | 孔金生; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种DC线自动焊线机，其包括线缆传输装置、缆分割装置、线缆切剥装置、DC连接器夹持装置、 锡 线输送装置、焊线装置；本发明通过链条式传输带带动线缆传输座进行线缆传输，再依次通过线缆分割装置将DC线缆沿中心线分割并拉直，再通过线缆切剥装置分别切头、 剥皮 ，并产生适应 焊接 位置 的长度差，又通过DC连接器夹持装置将DC连接器转移并 定位 在焊接工位，使DC连接器的焊接部位分别位于DC线缆端头的正极线头和负极线头的内侧，再利用焊线装置同时将DC线缆端头的正极线头和负极线头焊接分别焊接在DC连接器的焊接部位，实现自动化焊接，生产效率大幅提高，产品差异化降低，统一性和产品 质量 也大幅提高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种DC线自动焊线机，其包括一机台，其特征在于：其包括分别设置在机台上的： |
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| 说明书全文 | 一种DC线自动焊线机技术领域： [0002] 传统的线缆与电子连接器焊接是通过手工操作完成，生产效率低下，产品的质量也参差不齐。目前DC电源线缆与DC接口连接器在焊接时，由于焊接点位置的不同，对线缆的切头、剥皮以及焊接等工序的机械化要求较高，现有的技术还无法实现自动化、机械化的操作，因此有待改进。发明内容： [0003] 本发明的目的即在于克服现有技术的上述不足之处，提供一种DC线自动焊线机。 [0004] 本发明实现其目的采用的技术方案是：一种DC线自动焊线机，其包括一机台，其包括分别设置在机台上的： [0005] 线缆传输装置——将待焊接DC线缆传输至各加工工位； [0006] 以及沿线缆传输方向依次设置的： [0007] 缆分割装置——将DC线缆中粘在一起的正、负极线沿中间轴向分割成独立的正极线头和负极线头，并使正极线头和负极线头呈拉直状态； [0008] 线缆切剥装置——将DC线缆端头分割形成的正极线头和负极线头分别切头、剥皮，并使正极线头长度短于负极线头长度； [0009] DC连接器夹持装置——将DC连接器从送料轨道中夹持并转移至焊接工位，使DC连接器的焊接部位分别位于DC线缆端头的正极线头和负极线头的内侧； [0010] 锡线输送装置——向焊接工位提供锡线； [0011] 焊线装置——同时将DC线缆端头的正极线头和负极线头焊接分别焊接在DC连接器的焊接部位； [0012] 其中，所述线缆分割装置、线缆切剥装置以及焊接装置的对面分别设有夹持固定线缆端头的第一线缆夹持装置、第二线缆夹持装置和第三线缆夹持装置。 [0013] 具体而言，所述线缆传输装置包括安装在机台上的一条沿竖直方向布置的封闭环形的链条式传输带，链条式传输带由安装在机台上的传输电机驱动；该链条式传输带上均匀布置有若干朝机台内向的线缆传输座，每个线缆传输座上设有压线块；在所述机台上、所述线缆传输座的压线块的上方还设有压板。 [0014] 所述第一线缆夹持装置、第二线缆夹持装置和第三线缆夹持装置均分别包括夹持基座、纵向贯穿该夹持基座的“T”形上夹持脚、安装在该夹持基座外侧并突出于夹持基座下端面的上定位夹、以及驱动该夹持基座纵向运动的夹持气缸；上定位夹设有朝下开口的定位夹槽；所述“T”形上夹持脚的两侧端部与夹持基座的两侧之间挂设有拉伸弹簧；在机台上、夹持基座的下方设有与所述上夹持脚的下端面相对的下挡板。 [0015] 所述第二线缆夹持装置和第三线缆夹持装置中，还于所述夹持基座的上定位夹外侧还安装有分线定位夹，该分线定位夹中的定位夹槽中部设有向下突出的分线尖端，对应地，于所述下挡板的外侧设有与分线定位夹相对的分线挡板，分线挡板中部设有与分线尖端相吻合的尖端槽。 [0016] 所述线缆分割装置包括下尖刀座、上定位夹座及驱动它们运动的驱动机构，所述下尖刀座中心安装有向上突出于上表面的分割尖刀片，所述上定位夹座上固定有朝下设置的前定位夹，所述下尖刀座上表面设有供前定位夹的下端部穿入的夹脚孔，所述上定位夹座的下表面设有避让所述分割尖刀片的刀槽。 [0017] 所述的线缆切剥装置包括上刀座、下刀座以及驱动它们运动的驱动机构，上刀座、下刀座上分别安装有相对应的上刀片组和下刀片组，且上刀片组、下刀片组又分别分为左右两小组，且左右两小组呈前后错位式布置，每个小组中包括间隔设置的、位于前方的剥皮刀片和位于后方的切断刀片。 [0018] 所述DC连接器夹持装置包括一翻转电机、安装在该翻转电机输出轴上的翻转臂、安装在该翻转臂上的动夹臂、以及同样安装在翻转臂上并驱动动夹臂运动的夹臂气缸，动夹臂上具有与翻转臂外侧面相对的弧形夹持部。 [0019] 所述焊线装置包括焊线电机、安装在焊线电机输出轴上的主动齿轮、与该主动齿轮啮合的第一从动齿轮、与第一从动齿轮啮合的第二从动齿轮，在第一从动齿轮、第二从动齿轮的齿轮轴上分别安装有一电烙铁支架，每个电烙铁支架上各安装一电烙铁，且每个电烙铁支架上还分别安装有一锡线架，锡线架中开设有与电烙铁的烙铁头相对的锡线孔。 [0020] 该自动焊线机还包括设置在机台上、与送料轨道相接的振动给料器。 [0022] 本发明通过链条式传输带带动线缆传输座进行线缆传输，再依次通过线缆分割装置将DC线缆沿中心线分割并拉直，再通过线缆切剥装置分别切头、剥皮，并产生适应焊接位置的长度差，又通过DC连接器夹持装置将DC连接器转移并定位在焊接工位，使DC连接器的焊接部位分别位于DC线缆端头的正极线头和负极线头的内侧，再利用焊线装置同时将DC线缆端头的正极线头和负极线头焊接分别焊接在DC连接器的焊接部位，实现自动化焊接；因此本发明DC线自动焊线机的焊接过程可以一次性自动化完成，生产效率大幅提高，产品差异化降低，统一性和产品质量也大幅提高。附图说明： [0023] 图1、图2、图3分别是本发明自动焊线机整体的主视图、俯视图和侧视图； [0024] 图4是本发明中线缆传输装置的结构示意图； [0025] 图5、图6是本发明中线缆夹持装置的后视结构示意图； [0026] 图7、图8分别是本发明中线缆分割装置中下尖刀座与上定位夹座的主视和侧视结构示意图； [0027] 图9是本发明中下尖刀座的俯视图； [0028] 图10、图11、图12分别是本发明中线缆切剥装置的刀组结构的主视、俯视和其中一对上下刀组的侧视示意图； [0029] 图13、图14分别是本发明中DC连接器夹持装置的俯视和翻转状态的侧视结构示意图； [0030] 图15是本发明中焊线装置的主视结构示意图； [0031] 图16是本发明中锡线输送装置的俯视结构示意图； [0032] 图17是本发明机器运行中DC线缆的加工状态示意图。具体实施方式： [0033] 下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。 [0034] 如图1-图3所示，本发明所述的是一种DC线自动焊线机，其包括一机台，总体而言，其包括分别设置在机台上的： [0035] 线缆传输装置1——将待焊接DC线缆传输至各加工工位； [0036] 以及沿线缆传输方向依次设置的： [0037] 缆分割装置2——将DC线缆中粘在一起的正、负极线沿中间轴向分割成独立的正极线头a1和负极线头a2，并使正极线头a1和负极线头a2呈拉直状态； [0038] 线缆切剥装置3——将DC线缆端头分割形成的正极线头a1和负极线头a2分别切头、剥皮，并使正极线头与负极线头呈现一长一短状态； [0039] DC连接器夹持装置4——将DC连接器b从送料轨道中夹持并转移至焊接工位，使DC连接器b的焊接部位分别位于DC线缆端头的正极线头a1和负极线头a2的内侧； [0040] 锡线输送装置5——向焊接工位提供锡线； [0041] 焊线装置6——同时将DC线缆端头的正极线头a1和负极线头a2焊接分别焊接在DC连接器b的焊接部位； [0042] 其中，所述线缆分割装置2、线缆切剥装置3以及焊接装置6的对面分别设有夹持固定线缆端头的第一线缆夹持装置71、第二线缆夹持装置72和第三线缆夹持装置73。 [0043] 具体而言，如图4所示，所述线缆传输装置1包括安装在机台上的一条沿竖直方向布置的封闭环形的链条式传输带11，链条式传输带11由安装在机台上的传输电机12驱动；该链条式传输带11上均匀布置有若干朝机台内向的线缆传输座13，每个线缆传输座13上设有压线块131；在所述机台上、所述线缆传输座13的压线块131的上方还设有压板14，该压板14使运行到其下方的压线块131向下压从而压住线缆，而脱离压板14后，压线块131在其扭簧作用下自动打开，使焊接好的线缆可以取下。线缆传输座13及其压线块131的结构与本发明人之前申请的发明专利号为201320465602.5之《单蕊/多蕊线缆剥线过程中使用的压线装置》结构相同，因此不再赘述。 [0044] 如图5所示，所述第一线缆夹持装置71、第二线缆夹持装置72和第三线缆夹持装置73均分别包括夹持基座701、纵向贯穿该夹持基座701的“T”形上夹持脚702、安装在该夹持基座701外侧并突出于夹持基座701下端面的上定位夹703、以及驱动该夹持基座701纵向运动的夹持气缸704；上定位夹703设有朝下开口的定位夹槽7031；所述“T”形上夹持脚702的两侧端部与夹持基座701的两侧之间挂设有拉伸弹簧705；在机台上、夹持基座701的下方设有与所述上夹持脚702的下端面相对的下挡板706(本实施例中，三组夹持装置的下挡板合为一体，节省组装时间)。夹持基座701呈长方体形，上端面连接夹持气缸704的气缸顶杆和纵向导杆707，在固定夹持气缸704的气缸支架7上还设有与纵向导杆707相对应的导向轴承708，使夹持基座701的纵向运行更精确稳定；T形上夹持脚702两侧设置挂耳，在夹持基座701两侧分别安装一螺栓，在两侧螺栓与挂耳之间分别连接拉伸弹簧 705，在两侧拉伸弹簧705的作用下，T形上夹持脚702的下端面穿出于夹持基座701的下端面；其夹持动作过程是：DC线缆由线缆传输座13传输过来时，线缆端头位于下挡板706的上方；然后夹持基座701在夹持气缸704的驱动下纵向运行，上定位夹703首先将DC线缆径向限位于其间，然后T形上夹持脚702的下端面与下挡板706上的DC线缆抵触，T形上夹持脚702停止运动，而夹持基座701继续向下运动，由于T形上夹持脚702两侧的拉伸弹簧705，使T形上夹持脚702进一步产生向下的压力，从而配合下挡板706将DC线缆线头端夹持住。之所以采用弹簧弹力的方式来夹持DC线缆，可以根据线缆调节夹持力度，避免采用硬性夹持对线缆本身产生无法恢复的破坏。 [0045] 再如图6所示，所述第二线缆夹持装置72和第三线缆夹持装置73中，还于所述夹持基座701的上定位夹703外侧还安装有分线定位夹709，该分线定位夹709中的定位夹槽中部设有向下突出的分线尖端7091，对应地，于所述下挡板706的外侧设有与分线定位夹709相对的分线挡板710，分线挡板710中部设有与分线尖端7091相吻合的尖端槽7101。 因线缆切剥装置3和焊接装置6所在的工位中，线缆的线头需要分别切断、剥皮和焊接，因此除了要将DC线缆端头夹持固定外，还需要将正极线头和负极线头分开更大的合适间距，因此增设一个具有分线尖端7091的分线定位夹709以及相应的分线挡板710。 [0046] 如图7-图9所示，所述线缆分割装置2包括下尖刀座21、上定位夹座22及驱动它们运动的驱动机构，所述下尖刀座21中心安装有向上突出于上表面的分割尖刀片23，所述上定位夹座22上固定有朝下设置的前定位夹24(同时也可增设一后定位夹)，所述下尖刀座21上表面设有供前定位夹24下端部穿入的夹脚孔210，所述上定位夹座22的下表面设有避让所述分割尖刀片23的刀槽220。即分割尖刀片23的刀尖朝上且刀面沿与待加工DC线缆中心线向平齐，下尖刀座21、上定位夹座22先在打开状态下，由驱动机构推动朝第一线缆夹持装置71夹住的DC线缆端头运动，然后下尖刀座21、上定位夹座22相向运动，夹住DC线缆端头，上定位夹座22上的前定位夹24配合下尖刀座21将线缆端头从径向限位在前定位夹24之间，此时分割尖刀片23的刀尖从DC线缆下方向上刺入DC线缆中心，然后下尖刀座21、上定位夹座22再由驱动机构向后拉，从而使分割尖刀片23将DC线缆沿中心线分割开，形成独立的正极线头a1和负极线头a2，并且将独立的正极线头a1和负极线头a2拉直；然后线缆分割装置2松开并退回原位等待下一次作业；同时第一线缆夹持装置71也松开DC线缆，分割好的DC线缆由线缆传输装置1继续送往下一个工位。 [0047] 如图10-图12所示，所述的线缆切剥装置3包括上刀座31、下刀座32以及驱动它们运动的驱动机构，上刀座31、下刀座32上分别安装有相对应的上刀片组33和下刀片组34，且上刀片组33、下刀片组34又分别分为左右两小组，且左右两小组呈前后错位式布置，每个小组中包括间隔设置的、位于前方的剥皮刀片301和位于后方的切断刀片302。即DC正负极线头的切断和剥皮动作同时进行，当DC正负极线头被第二线缆夹持装置72固定好后，正负极线头间隔开；上刀座31、下刀座32在驱动机构的驱动下靠近DC线头，并使正负极线头分别位于左右两小组的上、下刀组之间，然后驱动机构驱动上刀座31、下刀座32相向运动，后方的切断刀片302将线头切断，前方的剥皮刀片301切入线缆包皮中，然后驱动机构驱动上、下刀座向后运动，剥皮刀片301将线缆包皮拉断并剥离，从而完成切剥动作；由于左右两小组刀片呈前后错位式布置，因此在正负极线头上的切断位置和剥皮位置不同，从而得到端头长度不同的正负极线头，以便与所焊接的位置对应。在上下刀座上的前后刀片之间，还设有固定的推皮挡片，其作用是：当剥皮刀片剥离线缆包皮时，线缆包皮可能会卡在两刀片之间，当上、下刀座分开运动时，两刀片将其间的线缆包皮带动纵向运动，到线缆包皮碰到推皮挡片后即掉落，从而便于后续作业。 [0048] 本发明中，线缆分割装置2、线缆切剥装置3中所采用的驱动机构，与本发明人之前所申请的专利号为201320406760.3的发明专利《一种剥切装置》中的驱动机构结构原理相同，其具体结构和工作原理均属于已知技术了，因此在此就不再赘述。 [0049] 如图13、图14所示，所述DC连接器夹持装置4包括一翻转电机41、安装在该翻转电机41输出轴上的翻转臂42、安装在该翻转臂42上的动夹臂43、以及同样安装在翻转臂42上并驱动动夹臂43运动的夹臂气缸44，动夹臂43上具有与翻转臂42外侧面相对的弧形夹持部431；DC连接器的送料采用振动式送料，在送料轨道的末端处，DC连接器呈竖直式悬于送料轨道，DC连接器的下半部即位于打开状态的动夹臂43的弧形夹持部431与翻转臂42的外侧面之间并几乎与翻转臂42的外侧面接触；然后夹臂气缸44驱动动夹臂43向翻转臂42靠拢进而夹住DC连接器，然后在翻转电机41的驱动下，翻转臂42及其上的DC连接器以及动夹臂43、夹臂气缸44共同翻转90度，使DC连接器呈水平状态，前端的正极端子以及周边的负极外围位于先行到位的正极线头与负极线头之间，等待焊接。 [0050] 如图15所示，所述焊线装置6包括焊线电机61、安装在焊线电机61输出轴上的主动齿轮62、与该主动齿轮62啮合的第一从动齿轮63、与第一从动齿轮63啮合的第二从动齿轮64，在第一从动齿轮63、第二从动齿轮64的齿轮轴上分别安装有一电烙铁支架65，每个电烙铁支架65上各安装一电烙铁66，且每个电烙铁支架65上还分别安装有一锡线架67，锡线架67中开设有与电烙铁66的烙铁头661相对的锡线孔671。其中，焊线电机61通过支架固定安装在机台上，位于DC连接器送料轨道的上方；焊线电机61采用伺服电机，可精确控制转速和角度，焊线电机61转动时，通过主动齿轮62带动第一从动齿轮63和第二从动齿轮64相向旋转，进而使二者的齿轮轴及固定在其上的电烙铁支架65相向旋转，继而使两根电烙铁66下端部的烙铁头661相向转动，根据焊接位置的需要，电烙铁66、电烙铁支架65的安装位置可以调节，从而使两烙铁头661之间具有前后或上下的错位间距，最终两烙铁头661分别从剥好皮的线头的外侧将线头抵触，使线头分别与DC连接器的正极端子和负极外壁接触；同时，如图16所示，锡线输送装置5设置在焊线电机61的支架上方，采用送料辊子滚动送料的方式送锡线，锡线经过烙铁头661上方的锡线孔671出来与高温的烙铁头661接触瞬间熔化，将DC线头与DC连接器焊接，然后焊线电机61反向转动，使两烙铁头661先打开一定角度，脱离焊接好的DC连接器，此时吹锡管通气，将残留在烙铁头661上的锡渣去除，以便后续作业的整洁性；吹完锡渣后，焊线电机61再进一步翻转，使电烙铁66回复原位；本实施例中焊接装置的电烙铁66是从焊接位置的两侧夹持式地将DC线头与DC连接器焊接，因此不会因烙铁头触碰DC线头而使DC线头偏离焊接位置，使焊接效果更佳。 [0051] 该自动焊线机还包括设置在机台上、与送料轨道81相接的振动给料器8。振动给料器8可单独安装也可以与自动焊线机一体安装，一体安装更节省空间。该自动焊线机还包括安装在机台上的电气开关91和触控显示屏92。 [0052] 结合图17所示，本发明整体运行时，先将DC线缆的一头放在线缆传输座13上，并使端头适当地突出于线缆传输座13，DC线缆随传输座的运行，当线缆传输座13上的压线块131与上方的压板14抵触时，压线块131向下压住线缆，使线缆初步定位并随线缆传输座 13继续运行； [0053] 当运行至线缆分割装置2前面时，第一线缆夹持装置71运行将DC线头夹持住，然后线缆分割装置2向前运行至靠近第一线缆夹持装置71，线缆分割装置2的分割尖刀片23在其驱动机构的作用下沿中心线刺破DC线缆，然后向后拉，使DC线缆分割开并被拉直，完成分割拉直后，线缆分割装置2退回原位，第一线缆夹持装置71亦复原松开线缆，分割好的线缆在线缆传输座13的带动下继续运行； [0054] 当运行至线缆切剥装置3前面时，第二线缆夹持装置72运行将DC线缆夹持住，并利用分线定位夹709将正极线头a1和负极线头a2分开，然后线缆切剥装置3在其驱动机构的驱动下向第二线缆夹持装置72运动，使两根线头分别进入线缆切剥装置3的左右两组刀片组中，进行切头和剥皮动作，完成切剥动作后，线缆切剥装置3复原，第二线缆夹持装置72复原松开线缆，线缆在线缆传输座的带动下继续运行； [0055] 当运行至焊接工位时停住，同第二线缆夹持装置72一样，第三线缆夹持装置73运行夹持住线头，并利用分线定位夹709将正极线头和负极线头分开；同时，DC连接器夹持装置4夹住从送料轨道81送来的DC连接器b，并翻转呈水平状态，使DC连接器与两剥好皮的线头恰好位于焊接位置；然后，两个电烙铁66在焊线电机61及齿轮组的带动下，夹持式地运行至焊接位置使线缆的铜线与DC连接器上的焊接点接触好；同时，两根锡线分别通过各自锡线孔671出来分别与烙铁头661接触熔化流在焊接位置，实现焊接；然后电烙铁66在焊线电机61的驱动下快速打开一个角度，进行吹锡渣后进一步打开回复原位，而第三线缆夹持装置73复原松开线缆，焊接好的DC线缆及连接器在线缆传输座带动下离开焊接工位； [0056] 待线缆传输座运行至压板的末端时，压线块慢慢打开，松开线缆，从而可以将线缆取下。 [0057] 或者，在刚刚完成焊接的下一个位置处，趁线缆与DC连接器焊接处尚未完全冷却，增加一个与第一线缆夹持装置71相同的夹持装置，如本实施例中，在第三线缆夹持装置73的夹持基座701增设一组T形夹持脚702和上定位夹703，其中上定位夹703夹持的位置在跟靠近焊接处的线缆两侧，其作用是可以使线缆分裂处更靠拢，避免线缆裂开处过大而不利于后面注塑或安装塑胶套。 [0058] 综上所述，本发明通过链条式传输带带动线缆传输座进行线缆传输，再依次通过线缆分割装置将DC线缆沿中心线分割并拉直，再通过线缆切剥装置分别切头、剥皮，并产生适应焊接位置的长度差，又通过DC连接器夹持装置将DC连接器转移并定位在焊接工位，使DC连接器的焊接部位分别位于DC线缆端头的正极线头和负极线头的内侧，再利用焊线装置同时将DC线缆端头的正极线头和负极线头焊接分别焊接在DC连接器的焊接部位，实现自动化焊接；因此本发明DC线自动焊线机的焊接过程可以一次性自动化完成，生产效率大幅提高，产品差异化降低，统一性和产品质量也大幅提高。 |
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