引线激光焊接立体自动定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种引线激光焊接立体自动定位装置，属于焊接技术领域，包括XY平面移动机构、Z轴移动机构、视觉检测系统以及激光位移测距系统；XY平面移动机构和Z轴移动机构驱动激光焊接器动作，视觉检测系统用于为固定在焊接工位上的引线框架进行拍照，以得到引线框以及线圈的图像信息；激光位移测距系统用于测量引线框上的线圈的线材的顶面高度；主控模块利用视觉检测系统获得焊接点的XY平面位置坐标，利用激光位移测距系统获得Z方向位置坐标，并根据坐标控制三维驱动机构动作以驱动激光焊接器运动；不仅能够避免引线框的加工误差对焊接的影响，而且能够使激光焊接器的激光的焦点聚焦于线圈的线材的中心点处，获得最佳的焊接效果。

Three dimensional automatic positioning device for lead laser welding

The utility model provides a three-dimensional automatic positioning device for laser welding wire, belonging to the technical field of welding, including the Z XY axis plane moving mechanism, mobile mechanism, visual inspection system and the laser displacement measurement system; XY plane moving mechanism and Z axis moving mechanism drives the laser welding device, visual inspection system for camera is fixed in the welding lead frame on the position, in order to get the lead frame and the image information of the coil; laser ranging system for measuring the displacement of the top surface of the lead frame on the height of coil wire; the main control module for measuring system of welding XY plane position coordinates by visual inspection, Z direction coordinates using the laser displacement measurement system. According to the 3D coordinate control driving mechanism to drive the action of laser welding machine movement; not only can avoid the error of welding lead frame And the laser focus of the laser welder can be focused at the central point of the wire rod of the coil, so as to obtain the best welding effect.

【技术实现步骤摘要】
引线激光焊接立体自动定位装置
本技术涉及焊接
，尤其涉及一种引线激光焊接立体自动定位装置。
技术介绍
在贴片电感的引线激光焊接工艺中，一组多颗铜线绕线圈安装在引线框架上，通过激光将铜线与框架焊接在一起。由于小型贴片电感的铜线很细，激光的焊接点又很小，所以激光焊接器的走位必须很精确。现有的工艺中，引线框架通过治具定位，激光器安装预先设定的路径，由电缸带动逐一对每一颗绕线器的铜线进行焊接。而引线框架是冲压件冲切的金属件，会存在一定的加工精度，引线框的加工误差就会引起激光焊点的偏位，导致产品不良。另外，激光焊接品质最优的点是激光的焦点，铜线的表面是圆弧状的，为是引线焊接品质最优，需要调整激光头的高度，是激光聚焦于铜线的中心，就需要定位装置能先找到焊接位置点的铜线，在测量铜线的最高点高度，调整激光器的高度，使其聚焦于铜线的中心点。综上所述，现在市场上急需一种不仅能够精确控制激光焊接器的走位，又能够精准控制激光焊接器的焦点位置，使其处于最佳位置的焊接定位技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种引线激光焊接立体自动定位装置，以解决现有技术中存在的“由引线框的加工误差引起的激光焊点的偏位”以及“激光的焦点无法聚集在铜线的中心点导致的焊接效果较差”的技术问题。为了实现上述目的，本技术提供一种引线激光焊接立体自动定位装置，包括XY平面移动机构、Z轴移动机构、视觉检测系统、激光位移测距系统以及主控模块；所述视觉检测系统、激光位移测距系统以及Z轴移动机构均与XY平面移动机构连接，XY平面移动机构驱动视觉检测系统、激光位移测距系统以及Z轴移动机构在XY平面内任意移动；所述Z轴移动机构的输出端连接一激光焊接器，以驱动激光焊接器在垂直于XY平面的Z轴方向上移动；所述视觉检测系统位于焊接工位的上方，用于为固定在焊接工位上的引线框架进行拍照，以得到引线框以及线圈的图像信息；所述激光位移测距系统位于焊接工位的一侧，用于测量引线框上的线圈的线材的顶面高度；所述主控模块的信号输入端分别与视觉检测系统和激光位移测距系统电连接，所述主控模块的信号输出端分别与XY平面移动机构以及Z轴移动机构电连接。进一步的，所述XY平面移动机构包括X轴移动机构、Y轴固定板、Y轴移动机构以及Z轴固定板；所述X轴移动机构与Y轴固定板驱动连接，以驱动Y轴固定板在X轴方向移动；所述Y轴移动机构安装在Y轴固定板上，所述Y轴移动机构与Z轴固定板驱动连接，以驱动Z轴固定板在Y轴方向移动；所述X轴、Y轴和Z轴构成直角坐标系。进一步的，所述X轴移动机构包括X轴轨道、X轴伺服电缸和X轴滑动块；所述X轴滑动块安装在X轴轨道上，所述X轴伺服电缸的输出端与X轴滑动块驱动连接，以驱动X轴滑动块在X轴轨道上滑动；所述Y轴固定板与X轴滑动块固定连接。进一步的，所述Y轴移动机构包括Y轴轨道、Y轴伺服电缸和Y轴滑动块；所述Y轴滑动块安装在Y轴轨道上，所述Y轴伺服电缸的输出端与Y轴滑动块驱动连接，以驱动Y轴滑动块在Y轴轨道上滑动；所述Z轴固定板与Y轴滑动块固定连接。进一步的，所述Z轴移动机构包括Z轴轨道、Z轴伺服电缸和Z轴滑动块；所述Z轴滑动块安装在Z轴轨道上，所述Z轴伺服电缸的输出端与Z轴滑动块驱动连接，以驱动Z轴滑动块在Z轴轨道上滑动；所述Z轴固定板与激光焊接器固定连接。进一步的，该引线激光焊接立体自动定位装置还包括一总装底板，所述总装底板上设有焊接工位、X轴轨道固定平台以及X轴辅轨固定平台；所述X轴辅轨固定平台上安装有X轴辅助轨道组件；待焊接的引线框以及线圈固定在焊接工位上；所述X轴轨道固定在X轴轨道固定平台上；所述Y轴固定板的一端固定在X轴滑动块上，另一端X轴辅助轨道组件上。进一步的，所述X轴辅助轨道组件包括与X轴轨道平行的X轴辅轨以及X轴辅助滑动块；所述X轴辅轨固定在X轴轨道固定平台的顶部；所述X轴辅助滑动块一侧安装在X轴辅轨，另一侧与Y轴固定板固定连接。进一步的，所述Y轴固定板包括水平板和与水平板垂直连接的第一立板，所述水平板的两端分别固定在X轴滑动块和X轴辅助滑动块上；所述第一立板上设有Y轴辅助轨道组件，所述Y轴辅助轨道组件包括与Y轴轨道平行的Y轴辅轨和Y轴辅助滑动块，所述Y轴辅助滑动块安装在Y轴辅轨上，所述Y轴辅助滑动块与Z轴固定板固定连接。进一步的，所述Z轴固定板包括第二立板以及与第二立板垂直连接的第三立板，所述第二立板固定在Y轴辅助滑动块上；所述视觉检测系统和激光位移测距系统均安装在第三立板上。进一步的，所述第二立板上设有固定杆，所述第三立板上设有至少一个锁紧块，所述锁紧块安装在固定杆上；所述第三立板上设有至少一个U型孔，所述激光位移测距系统固定在U型孔内。相较于现有技术，本技术提供的引线激光焊接立体自动定位装置，利用视觉检测系统获得焊接点的XY平面位置坐标，利用激光位移测距系统获得焊接点的Z方向位置坐标，并根据X、Y、Z的坐标控制XY平面移动机构和Z轴移动机构动作；XY平面移动机构和Z轴移动机构动作构成一三维驱动机构，能够在主控模块的控制下，驱动激光焊接器到达X轴、Y轴和Z轴构成的直角坐标系中的任意点；不仅能够避免引线框的加工误差对焊接的影响，而且能够使激光焊接器的激光的焦点聚焦于线圈的线材的中心点处，获得最佳的焊接效果。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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为本技术提供的引线激光焊接立体自动定位装置的立体结构示意图；图2为图1所示的引线激光焊接立体自动定位装置的XY平面移动机构的立体结构示意图；图3为图1所示的引线激光焊接立体自动定位装置的Z轴移动机构的立体结构示意图；图4为图1所示的引线激光焊接立体自动定位装置的视觉检测系统和激光位移测距系统的立体结构示意图；图5为图1所示的引线激光焊接立体自动定位装置的总装底板的立体结构示意图；图6为图1所示的引线激光焊接立体自动定位装置的Z轴固定板的立体结构示意图。附图标记：1-XY平面移动机构；2-Z轴移动机构；3-视觉检测系统；4-激光位移测距系统；5-总装底板；6-激光焊接器；7-X轴辅助轨道组件；8-Y轴辅助轨道组件；11-X轴移动机构；12-Y轴固定板；13-Y轴移动机构；14-Z轴固定板；21-Z轴轨道；22-Z轴伺服电缸；23-Z轴滑动块；51-X轴轨道固定平台；52-X轴辅轨固定平台；111-X轴轨道；112-X轴滑动块；121-水平板；122-第一立板；131-Y轴轨道；132-Y轴伺服电缸；133-Y轴滑动块；141-第二立板；142-第三立板；143-固定杆；144-锁紧块。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引线激光焊接立体自动定位装置，其特征在于，包括XY平面移动机构、Z轴移动机构、视觉检测系统、激光位移测距系统以及主控模块；所述视觉检测系统、激光位移测距系统以及Z轴移动机构均与XY平面移动机构连接，XY平面移动机构驱动视觉检测系统、激光位移测距系统以及Z轴移动机构在XY平面内任意移动；所述Z轴移动机构的输出端连接一激光焊接器，以驱动激光焊接器在垂直于XY平面的Z轴方向上移动；所述视觉检测系统位于焊接工位的上方，用于为固定在焊接工位上的引线框架进行拍照，以得到引线框以及线圈的图像信息；所述激光位移测距系统位于焊接工位的一侧，用于测量引线框上的线圈的线材的顶面高度；所述主控模块的信号输入端分别与视觉检测系统和激光位移测距系统电连接，所述主控模块的信号输出端分别与XY平面移动机构以及Z轴移动机构电连接。

【技术特征摘要】
1.一种引线激光焊接立体自动定位装置，其特征在于，包括XY平面移动机构、Z轴移动机构、视觉检测系统、激光位移测距系统以及主控模块；所述视觉检测系统、激光位移测距系统以及Z轴移动机构均与XY平面移动机构连接，XY平面移动机构驱动视觉检测系统、激光位移测距系统以及Z轴移动机构在XY平面内任意移动；所述Z轴移动机构的输出端连接一激光焊接器，以驱动激光焊接器在垂直于XY平面的Z轴方向上移动；所述视觉检测系统位于焊接工位的上方，用于为固定在焊接工位上的引线框架进行拍照，以得到引线框以及线圈的图像信息；所述激光位移测距系统位于焊接工位的一侧，用于测量引线框上的线圈的线材的顶面高度；所述主控模块的信号输入端分别与视觉检测系统和激光位移测距系统电连接，所述主控模块的信号输出端分别与XY平面移动机构以及Z轴移动机构电连接。2.根据权利要求1所述的引线激光焊接立体自动定位装置，其特征在于，所述XY平面移动机构包括X轴移动机构、Y轴固定板、Y轴移动机构以及Z轴固定板；所述X轴移动机构与Y轴固定板驱动连接，以驱动Y轴固定板在X轴方向移动；所述Y轴移动机构安装在Y轴固定板上，所述Y轴移动机构与Z轴固定板驱动连接，以驱动Z轴固定板在Y轴方向移动；所述X轴、Y轴和Z轴构成直角坐标系。3.根据权利要求2所述的引线激光焊接立体自动定位装置，其特征在于，所述X轴移动机构包括X轴轨道、X轴伺服电缸和X轴滑动块；所述X轴滑动块安装在X轴轨道上，所述X轴伺服电缸的输出端与X轴滑动块驱动连接，以驱动X轴滑动块在X轴轨道上滑动；所述Y轴固定板与X轴滑动块固定连接。4.根据权利要求2或3所述的引线激光焊接立体自动定位装置，其特征在于，所述Y轴移动机构包括Y轴轨道、Y轴伺服电缸和Y轴滑动块；所述Y轴滑动块安装在Y轴轨道上，所述Y轴伺服电缸的输出端与Y轴滑动块驱动连接，以驱动Y轴滑动块在Y轴轨道上滑动；所述Z轴固定板与Y轴滑动块固定连接。5.根据权利要求4所述的引线激...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志鹏，刘陶，王健，
申请(专利权)人：苏州誉阵自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32