自动焊锡机器人制造技术

本发明专利技术涉及自动焊锡机器人，包括烙铁头、Ｘ轴模块、Ｙ轴模块、Ｚ轴模块、载物板、送丝机构以及电气控制箱；还包括烙铁头运动机构和锡丝精确定位机构；烙铁头运动机构包括与烙铁头连接的移动装置；移动装置包括连接块、气缸、滑板和线性滑轨；连接块将烙铁头的上端与气缸的缸体连接在一起，连接块连接滑板；滑板与线性滑轨滑动连接；锡丝精确定位机构锡丝导嘴通过连杆与连接块连接，连接块与连接轴连接，偏转块与连接轴固定连接，连接轴与俯仰块转动连接，俯仰块与夹持块连接，夹持块固定在烙铁头的上端，水平调节螺钉与偏转块转动连接且前端与俯仰块滑动连接。本发明专利技术能把熔融的焊锡精确点焊在需要的位置，提高效率及产品质量一致性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动焊锡机器人。
技术介绍
自动焊锡技术由于可以解决人工焊锡因人为因素造成的低质量和低效率问题而 受到越来越广泛的关注，焊锡机主要用于插装好电子元件的PCB板进行上锡作业，即将PCB 板置于锡炉内锡面上让液态锡沾于PCB板的插装孔，使电子元件焊接与PCB板上。焊锡机 主要有浸式焊接机、波峰焊接机1、浸式焊接机，即将存放锡液的容器固定，让电路板向下 运动，使焊接面到达锡液的表面之下，从而达到锡焊的目的。这样的缺点是，让电路板上下 运动，易出现短路和焊接不饱满，而且电路板焊接面的面积大小与存放锡液的容器的上表 面积不匹配，很容易浪费锡液；2、波峰焊接机，电路板水平运动，底面接触锡液，从而完成焊 接工艺，这样焊接质量没有保证。在这些焊锡机种，只能实现水平或者上下的运动，对于难 度高、精确度要求高的焊接无法实现。中国专利文献公开了一种《万向自动送锡焊接机》，它包含有机座、万向手臂、烙铁 及供锡机组，其中一万向手臂固接烙铁，一万向手臂固接供锡机组，两万向手臂分别定位于 机座上，利用万向手臂上的单一旋钮同进控制三组接头呈定位状态或呈松弛调整状态。这 种结构万向臂的控制不够精确和稳定。日本专利文献JP 3226370中公开的自动焊锡机器 人的烙铁头由上下方向运动机构以及左右方向运动机构控制，可以比较精确地控制烙铁头 的位置，这种结构的烙铁头不能偏转角度，仍不够灵活。同时，以上两种焊锡设备都存在一 个明显的缺陷当烙铁头运动到焊锡工作位置进行焊锡后，会上升以便移动到下一个焊锡 工作位置，因此在进行大批量的同一水平工作位置的焊接时，烙铁头仍然需要由万向臂或 者上下运动机构的带动，这样一方面微小的运程难以控制精确，另一方面万向臂或者上下 运动机构频繁运动容易造成磨损，影响焊接设备的使用寿命。此外传统的自动焊锡机在焊锡时经常由于定位不准确而达不到预期的效果，比如 对大型电路板或元件进行焊锡操作时由于焊锡位置的关系，往往需要烙铁头从各个不同的 角度进行焊锡操作，然而常常因为锡丝无法准确送到烙铁头的吃锡点而导致焊锡操作失 败，后期仍然需要通过人工进行修补工作，浪费人力物力，所以目前大多数的自动焊锡机并 不适合工业自动化批量生产的要求，因此，如何将锡丝精确定位到烙铁头吃锡点成为需要 解决的问题。同时，国内外的同类机器体积大，重心偏高，稳定性、刚性明显不足，运动时有机架 颤动现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能实现三自由度的精确焊接，能减少带动烙铁头上下 运动的机构的磨损，确保烙铁头锡焊时重复运动的精度，能使被输送的锡丝精确定位到烙 铁头吃锡点，实现工业自动化的批量生产要求，运动性能优良的、运动噪声小，运动时机器稳定的自动焊锡机器人。实现本专利技术目的的技术方案是自动焊锡机器人，包括烙铁头、控制左右方向运动 的X轴模块、控制前后方向运动的Y轴模块，控制上下方向运动的Z轴模块、放置待焊接工 件的载物板、送丝机构以及电气控制箱；X轴模块、Y轴模块固定在机架上，Z轴模块与X轴 模块滑动连接，送丝机构固定在Z轴模块上，载物板固定在Y轴模块上；还包括固定在Z轴 模块上的烙铁头运动机构和固定在烙铁头的上端的锡丝精确定位机构；所述烙铁头运动机 构包括与烙铁头连接的移动装置；所述移动装置包括连接块、气缸、滑板和线性滑轨；所述 连接块将烙铁头的上端与气缸的缸体连接在一起，连接块还连接滑板；所述滑板与线性滑 轨滑动连接；锡丝精确定位机构包括锡丝导嘴、夹持块、连接轴、偏转块、连接块、连杆、俯仰 块和水平调节螺钉；所述锡丝导嘴通过连杆与连接块连接，连接块与连接轴连接，偏转块与 连接轴固定连接，连接轴与俯仰块转动连接，俯仰块与夹持块连接，夹持块固定在烙铁头的 上端，水平调节螺钉与偏转块转动连接且前端与俯仰块滑动连接。所述烙铁头运动机构的移动装置还包括连接在气缸上的调速接头。所述烙铁头运动机构还包括压力调节装置；所述压力调节装置包括拉伸弹簧、调 节螺钉、拉簧钩板和拉簧钩柱；所述拉伸弹簧的上端与拉簧钩板连接，下端与拉簧钩柱连 接；所述调节螺钉与拉簧钩板转动连接，前端穿过拉簧钩板并与所述移动装置的滑板相接 触；所述拉簧钩板与所述移动装置的滑板滑动连接；所述移动装置和所述压力调节装置设 置在盒体内；所述拉簧钩柱与盒体的底面固定。所述烙铁头运动机构还包括角度调节装置；所述角度调节装置包括滑动连接的滑 块、弧形滑道、螺钉和滑块螺母；所述滑块与所述盒体后侧面连接；所述角度调节装置还包 括；所述角度调节装置的弧形滑道上设置有弧形槽；所述螺钉有2个，分别穿过滑块的两 端，插入弧形槽中，并由滑块螺母相对固定。所述锡丝精确定位机构的俯仰块上设有第一斜面和第二斜面，水平调节螺钉的前 端与俯仰块的第一斜面滑动连接。所述锡丝精确定位机构的锡丝导嘴上设有转向柱，连杆设有多个导孔，转向柱卡 在导孔内，锡丝导嘴通过转向柱与连杆转动连接；所述连接块为滑块，连杆与连接块转动连接。所述锡丝精确定位机构还包括转动销轴和俯仰调节螺钉；转动销轴与俯仰块固定 连接并与夹持块转动连接，俯仰调节螺钉与夹持块螺纹连接且前端与俯仰块的第二斜面滑 动连接。所述锡丝精确定位机构还包括拉簧；所述夹持块与偏转块上均设有拉簧勾柱，拉 簧的两端分别与夹持块和偏转块上的拉簧勾柱连接。所述锡丝精确定位机构还包括送丝管，送丝管设有送丝管接头，送丝管通过送丝 管接头与锡丝导嘴连接。本专利技术具有以下的积极效果(1)本专利技术的自动焊锡机器人包括X、Y、Z三个方向 的模块，能够实现三自由度的焊接，同时还包括烙铁头运动机构和锡丝精确定位机构。烙铁 头运动机构固定在控制上下方向运动的Z轴模块上，有专门微控烙铁头的移动装置，移动 装置采用与烙铁头连接的气缸作为烙铁头频繁上下的动力，利用气缸缸体的伸缩带动烙铁 头做快速稳定地运动直至完成一个焊接工作点，然后重复直至完成焊接工作，线性滑轨能保证烙铁头重复运动的精度，避免了以往Z轴模块在工作过程中频繁上下运动，减少了对Z 轴模块的磨损，延长了自动焊锡机器人的使用寿命。锡丝精确定位机构的锡丝导嘴通过连 杆与连接块连接，连接块与连接轴连接，偏转块与连接轴固定连接，连接轴与俯仰块转动连 接，俯仰块与夹持块转动连接，夹持块固定在烙铁头的上端，水平调节螺钉与偏转块转动连 接且前端与俯仰块上的第一斜面滑动连接，这种结构可以通过调节水平调节螺钉在第一斜 面上移动实现偏转块转动，偏转块带动连接轴转动，最终带动锡丝导嘴的水平转动，使得锡 丝导嘴出口的锡丝能准确对应烙铁头的吃锡面的水平方向的位置，实现水平方向上的精确 定位。(2)本专利技术的烙铁头运动机构的移动装置中还有连接在气缸上的调速接头，能够 对烙铁头压下和抬起的速度进行控制，避免烙铁头高速冲击工件而对工件造成损伤。(3)由于烙铁头与所要工作的元件有一定的接触，必然对工件表面产生一定的压 力，为了适应某些工件表面的压力的大小可调节的需要，本专利技术的焊锡系统的烙铁头运动 机构还设置有由拉伸弹簧和调节螺钉构成的压力调节装置，一般装配时拉伸弹簧初始预伸 量为0，通过调节螺钉调节拉伸弹簧的伸缩量，从而调节烙铁头着陆工件表面力的大小，以 满足各种工件对焊接压力的不同需求。本专利技术的烙铁头运动机构的移动装置和压力调节装 置设置在盒体内，结构紧凑、小巧，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自动焊锡机器人，包括烙铁头(1)、控制左右方向运动的X轴模块(19)、控制前后 方向运动的Y轴模块00)、控制上下方向运动的Z轴模块、放置待焊接工件的载物板 (22)、送丝机构(23)以及电气控制箱(24) ；X轴模块(19)和Y轴模块(20)固定在机架(25) 上，Z轴模块与X轴模块(19)滑动连接；送丝机构固定在Z轴模块上，载物 板0 固定在Y轴模块上；其特征在于还包括固定在Z轴模块上的烙铁头运 动机构和固定在烙铁头(1)的上端的锡丝精确定位机构；所述烙铁头运动机构包括与烙铁 头(1)连接的移动装置O)；所述移动装置( 包括连接块0-1)、气缸0-2)、滑板(2-3) 和线性滑轨0-4)；所述连接块(2-1)将烙铁头(1)的上端与气缸0-2)的缸体连接在一 起，连接块(2-1)还连接滑板0-3)；所述滑板(2- 与线性滑轨(2-4)滑动连接；锡丝精确 定位机构包括锡丝导嘴(6)、夹持块(7)、连接轴(8)、偏转块(9)、连接块(10)、连杆(11)、 俯仰块(13)和水平调节螺钉(14)；所述锡丝导嘴(6)通过连杆(11)与连接块(10)连接， 连接块(10)与连接轴(8)连接，偏转块(9)与连接轴(8)固定连接，连接轴(8)与俯仰块 (13)转动连接，俯仰块(13)与夹持块(7)连接，夹持块(7)固定在烙铁头⑴的上端，水平 调节螺钉(14)与偏转块(9)转动连接且前端与俯仰块(1 滑动连接。2.根据权利要求1所述的自动焊锡机器人，其特征在于所述烙铁头运动机构的移动 装置( 还包括连接在气缸(2- 上的调速接头0-5)。3.根据权利要求1或2所述的自动焊锡机器人，其特征在于所述烙铁头运动机构还 包括压力调节装置(3)；所述压力调节装置C3)包括拉伸弹簧(3-1)、调节螺钉(3-2)、拉簧 钩板(3- 和拉簧钩柱(3-4)；所述拉伸弹簧(3-1)的上端与拉簧钩板(3- 连接，下端与 拉簧钩柱(34)连接；所述调节螺钉(3- 与拉簧钩板(3- 转动连接，前端穿过拉簧钩板 (3-3)并与所述移动装置O)的滑板(2- 相接触；所述拉簧钩板(3- 与所述移动装置 (2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长峰，曲东升，闵继江，许国华，徐庆海，孙岩，查进，傅成，
申请(专利权)人：常州铭赛机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]