一种MICROPHONE咪头自动化焊接装置及方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103506729 A (43)申请公布日 2014.01.15 CN 103506729 A (21)申请号 201310410297.4 (22)申请日 2013.09.11 B23K 3/00(2006.01) B23K 3/08(2006.01) B21F 23/00(2006.01) (71)申请人 苏州迪纳精密设备有限公司 地址 215000 江苏省苏州市苏州工业园区唯 亭镇展业路 8 号中新科技工业坊 4B (72)发明人 刘吉柱 陈立国 吴福奎 (54) 发明名称 一种 Microphone 咪头自动化焊接装置及方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种

2、 Microphone 咪头自动化 焊接装置及方法， 包括振动盘送料模块、 图像采集 模块、 锡焊作业模块、 引线送料模块和电气控制 柜。本发明装置集成了自动识别调整麦克风焊接 焊盘、 引线自动剥皮与割断、 自动下焊、 自动分选 咪头、 自动运送引线的功能。 因此可以有效的解决 焊接麦克风效率不高， 无法实现自动化上料与下 料的问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103506729 A CN 103506729 A 1/1 页

3、 2 1. 一种 Microphone 咪头自动化焊接装置， 包括振动盘送料模块 (1)， 图像采集模块 (2)、 锡焊作业模块 (3)、 引线送料模块 (4) 和电气控制柜 (5)， 其特征在于， 所述振动盘送 料模块 (1) 包括气动送料机构 (1-1)、 电动咪头焊盘调节机构 (1-2)、 可筛选振动盘 (1-3)、 咪头夹紧块机构 (1-4)、 咪头下料气缸机构 (1-5)， 咪头上料气缸机构 (1-6)， 弹簧复位块 (1-7)， 电动旋转作业平台 (1-8)， 其中， 所述咪头由振动盘将咪头全部挑选为正面朝上， 咪 头上料气缸机构 (1-6) 动作使咪头夹紧块机构 (1-4) 松开

4、， 压缩弹簧复位块 (1-7)， 然后将 咪头送到电动旋转作业平台 (1-8) 上的转盘槽中， 观察记录咪头位置， 电动咪头焊盘调节 机构 (1-2) 动作调整到设计理论位置， 然后松开咪头上料气缸机构 (1-6)， 咪头夹紧块机构 (1-4) 在复位弹簧的作用下夹紧咪头， 等待再次送料。 2. 如权利要求 1 所述的一种 Microphone 咪头自动化焊接装置， 其特征在于， 所述锡焊 作业模块 (3) 包括下焊机构支架 (3-1)、 气动下焊机构 (3-2)、 电烙铁 (3-3)、 麦克风夹紧机 构 (3-4)、 电动旋转作业平台 (3-5) 和自动卸料筒 (3-6)， 其中卸料由一个向

5、上顶的气缸将 焊好的咪头顶出转盘表面， 再由气嘴吹到自动卸料筒 (3-6) 中。 3. 如权利要求 1 所述的一种 Microphone 咪头自动化焊接装置， 其特征在于， 所述引线 送料模块 (4) 包括气动夹头缸体 (4-1)、 夹线夹头 (4-2)、 引线剥皮割断机构 (4-3)、 引线导 向管(4-4)、 传送滚轮(4-5)、 电动夹头旋转台(4-6)、 夹头机构电动滑台(4-7)、 引线定位支 架(4-8)、 引线定位气缸(4-9)、 气动送线臂X轴气动滑台(4-10)、 气动送线臂Z轴电动滑台 (4-11)、 引线夹紧气缸 (4-12)、 引线夹紧块 (4-13) 和定位滑套 (4

6、-14)， 其中红黑两根细线 在传送滚轮(4-5)的带动下通过引线导向管(4-4)送到引线剥皮割断机构(4-3)， 在引线剥 皮割断机构(4-3)的另一侧由夹线夹头(4-2)夹住剥好的的两根细线在夹头机构电动滑台 (4-7) 和电动夹头旋转台 (4-6) 的作用下送到细线放置台面上， 引线夹紧气缸 (4-12) 左右 各一个来夹紧细线， 在气动送线臂 Z 轴电动滑台 (4-11) 作用下， 将细线送到咪头的焊点位 置， 等待咪头和细线的焊接。 4. 一种 Microphone 咪头自动化焊接方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： (1) 系统工作时， 振动盘 (1-3) 将咪头送至滑道， 由气

7、动送料机构 (1-1) 将咪头送至图 像处理区域， 由图像采集与处理系统 (2) 对咪头的焊接引脚进行识别， 若咪头位置有偏差， 则由电动咪头焊盘调节机构 (1-2) 将咪头调整至标准位置 ； (2) 由气动送料机构 (1-1) 将已处于标准位置的咪头送至电动旋转作业平台 (3-5) ； (3) 引线由传送滚轮 (4-5)， 送至引线剥皮割断机构 (4-3)， 完成切割与端部剥皮的工 作 ； (4) 割断的定长引线由夹线夹头 (4-2) 送至引线焊接定位作业台 ； (5) 引线由引线夹紧块完成加紧与定位 ； (6) 在气动送线臂 X 轴气动滑台 (4-10) 与气动送线臂 Z 轴电动滑台 (4

8、-11) 的协同作 业下， 引线送至电动旋转作业平台 (3-50) ； (7) 气动下焊机构 (3-2) 对在工作区内的麦克风与引线进行焊接 ； (8) 焊接完成的成品咪头由麦克风夹紧机构 (3-4) 释放到出料筒 (3-6)。 权 利 要 求 书 CN 103506729 A 2 1/4 页 3 一种 Microphone 咪头自动化焊接装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及一种焊接设备及生产工艺， 特别是一种 Microphone 咪头自动化焊接 装置及方法。 背景技术 0002 目前已经产品化的锡焊机器人是采用了烙铁焊的方式进行焊接， 焊接的对象多为 PCB板上的直插式电子元件。 但

9、因为它们没有针对微型麦克风的特殊焊接要求， 进行特定的 设计与改造。大多数企业利用市场上的单一作业的锡焊机器人达不到理想的生产效果。 0003 与直插式电路板元件焊接不同的是， 微型麦克风的引线焊接没有引脚， 这会导致 烙铁头的定位误差加大。焊接机器人的作业平台没有微型麦克风的专门夹具。目前大多数 微型麦克风的焊接， 只能依靠手工完成。麦克风的焊接质量取决于工人的熟练水平。在大 批量生产中， 手工焊接效率低， 只能利用密集的劳动力来解决大量生产的问题。因此， 有必 要对微型麦克风设计专门的锡焊机器人， 来适应市场的发展需求。 0004 市场上大多数锡焊机器人是采用了烙铁焊的方式进行焊接。 这些

10、通用型锡焊机器 人用于麦克风焊接时， 通常有以下缺点 ： 运动位置不能根据物料调整， 无法适应高度误差较 大的 MIC 物料 ； 机器人系统的硬件、 软件结构体系封闭， 灵活性及可扩展性不佳 ； 无法实现 自动上料与下料。 0005 电子行业的高速发展， 对锡焊技术的依赖越来越大。高效率、 高精度、 高品质的自 动化锡焊设备受到广大制造商的欢迎。每年， 有大量的麦克风被用于 各种电子产品中， 解 决麦克风焊接的锡焊机器人成了市场的抢手货。 很多厂商的锡焊设备无法实现麦克风的高 品质焊接， 也达不到自动化生产的技术要求， 因此， 针对这些市场需求， 我们发明了一种全 自动的锡焊设备。 发明内容

11、0006 本发明解决的技术问题是 ： 提出一种自动化上料、 下料的 Microphone 锡焊方法与 装置， 装置集成了自动识别调整麦克风焊接焊盘、 引线自动剥皮与割断、 自动下焊、 自动分 选咪头、 自动运送引线的功能。 0007 本发明一种点胶器所采用的技术方案是 ： 0008 一种 Microphone 咪头自动化焊接装置， 包括振动盘送料模块， 图像采集模块、 锡 焊作业模块、 引线送料模块和电气控制柜， 其特征在于， 所述振动盘送料模块包括气动送料 机构、 电动咪头焊盘调节机构、 可筛选振动盘、 咪头夹紧块机构、 咪头下料气缸机构， 咪头上 料气缸机构， 弹簧复位块， 电动旋转作业平

12、台， 其中， 所述咪头由振动盘将咪头全部挑选为 正面朝上， 咪头上料气缸机构动作使咪头夹紧块机构松开， 压缩弹簧复位块， 然后将咪头送 到电动旋转作业平台上的转盘槽中， 观察记录咪头位置， 电动咪头焊盘调节机构动作调整 到设计理论位置， 然后松开咪头上料气缸机构， 咪头夹紧块机构在复位弹簧的作用下夹紧 咪头， 等待再次送料。 说 明 书 CN 103506729 A 3 2/4 页 4 0009 进一步， 所述锡焊作业模块包括下焊机构支架、 气动下焊机构、 电烙铁、 麦克风夹 紧机构、 电动旋转作业平台和自动卸料筒， 其中卸料由一个向上顶的气缸将焊好的咪头顶 出转盘表面， 再由气嘴吹到自动卸料

13、筒中。 0010 进一步， 所述引线送料模块包括气动夹头缸体、 夹线夹头、 引线剥皮割断机构、 引 线导向管、 传送滚轮、 电动夹头旋转台、 夹头机构电动滑台、 引 线定位支架、 引线定位气缸、 气动送线臂 X 轴气动滑台、 气动送线臂 Z 轴电动滑台、 引线夹紧气缸、 引线夹紧块和定位滑 套， 其中红黑两根细线在传送滚轮的带动下通过引线导向管送到引线剥皮割断机构， 在引 线剥皮割断机构的另一侧由夹线夹头夹住剥好的的两根细线在夹头机构电动滑台和电动 夹头旋转台的作用下送到细线放置台面上， 引线夹紧气缸左右各一个来夹紧细线， 在气动 送线臂 Z 轴电动滑台作用下， 将细线送到咪头的焊点位置， 等

14、待咪头和细线的焊接。 0011 一种 Microphone 咪头自动化焊接方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 0012 (1) 系统工作时， 振动盘将咪头送至滑道， 由气动送料机构将咪头送至图像处理区 域， 由图像采集与处理系统对咪头的焊接引脚进行识别， 若咪头位置有偏差， 则由电动咪头 焊盘调节机构将咪头调整至标准位置 ； 0013 (2) 由气动送料机构将已处于标准位置的咪头送至电动旋转作业平台 ； 0014 (3) 引线由传送滚轮， 送至引线剥皮割断机构， 完成切割与端部剥皮的工作 ； 0015 (4) 割断的定长引线由夹线夹头送至引线焊接定位作业台 ； 0016 (5) 引线由引线

15、夹紧块完成加紧与定位 ； 0017 (6)在气动送线臂X轴气动滑台与气动送线臂Z轴电动滑台的协同作业下， 引线送 至电动旋转作业平台 ； 0018 (7) 气动下焊机构对在工作区内的麦克风与引线进行焊接 ； 0019 (8) 焊接完成的成品咪头由麦克风夹紧机构释放到出料筒。 0020 本发明的有益效果 ： 提出一种自动化上料、 下料的 Microphone 锡焊方法与装置， 装置集成了自动识别调整麦克风焊接焊盘、 引线自动剥皮与割断、 自动下焊、 自动分选咪 头、 自动运送引线的功能。 附图说明 0021 图 1 为本发明一种 Microphone 咪头自动化焊接装置的主视图 ； 0022 图

16、 2 为本发明一种 Microphone 咪头自动化焊接装置的轴测图 ； 0023 图 3 为本发明振动盘送料模块的俯视图 ； 0024 图 4 为本发明振动盘送料模块的后视图 ； 0025 图 5 为本发明锡焊作业模块的结构示意图 ； 0026 图 6 为本发明引线送料模块中剥线及夹线送线机构的结构示意图 ； 0027 图 7 为本发明引线送料模块中细线夹具 Z 向送料机构的结构示意图 ； 0028 图 8 为本发明引线送料模块中细线定位夹具的结构示意图。 0029 图 1-8 中， 1、 振动盘送料模块， 2、 图像采集模块， 3、 锡焊作业模块， 4、 引线送料模 块， 5、 电气控制柜

17、， 1-1、 气动送料机构， 1-2、 电动咪头焊盘调节机构， 1-3、 可筛选振动盘， 1-4、 咪头夹紧块机构， 1-5、 咪头下料气缸机构， 1-6、 咪头上料气缸机构， 1-7、 弹簧复位块， 1-8、 电动旋转作业平台， 3-1、 下焊机构支架， 3-2、 气动下焊机构， 3-3、 电烙铁， 3-4、 麦克风 说 明 书 CN 103506729 A 4 3/4 页 5 夹紧机构， 3-5、 电动旋转作业平台， 3-6、 自动卸料筒， 4-1、 气动夹头缸体， 4-2、 夹线夹头， 4-3、 引线剥皮割断机构， 4-4、 引线导向管， 4-5、 传送滚轮， 4-6、 电动夹头旋转台，

18、 4-7、 夹头 机构电动滑台， 4-8、 引线定位支架， 4-9、 引线定位气缸， 4-10、 气动送线臂 X 轴气动滑台， 4-11、 气动送线臂 Z 轴电动滑台， 4-12、 引线夹紧气缸， 4-13、 引线夹紧块， 4-14、 定位滑套。 具体实施方式 0030 下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述。 0031 图中， 一种 Microphone 咪头自动化焊接装置， 包括振动盘送料模块 1， 图像采集 模块 2、 锡焊作业模块 3、 引线送料模块 4 和电气控制柜 5， 其特征在于， 所述振动盘送料模 块 1 包括气动送料机构 1-1、 电动咪头焊盘调节机构 1-2、 可筛

19、选振动盘 1-3、 咪头夹紧块机 构1-4、 咪头下料气缸机构1-5， 咪头上料气缸机构1-6， 弹簧复位块1-7， 电动旋转作业平台 1-8， 其中， 所述咪头由振动盘将咪头全部挑选为正面朝上， 咪头上料气缸机构 1-6 动作使 咪头夹紧块机构 1-4 松开， 压缩弹簧复位块 1-7， 然后将咪头送到电动旋转作业平台 1-8 上 的转盘槽中， 观察记录咪头位置， 电动咪头焊盘调节机构 1-2 动作调整到设计理论位置， 然 后松开咪头上料气缸机构 1-6， 咪头夹紧块机构 1-4 在复位弹簧的作用下夹紧咪头， 等待再 次送料。 0032 所述锡焊作业模块 3 包括下焊机构支架 3-1、 气动下

20、焊机构 3-2、 电烙铁 3-3、 麦克 风夹紧机构 3-4、 电动旋转作业平台 3-5 和自动卸料筒 3-6， 其中卸料由一个向上顶的气缸 将焊好的咪头顶出转盘表面， 再由气嘴吹到自动卸料筒 3-6 中。 0033 所述引线送料模块 4 包括气动夹头缸体 4-1、 夹线夹头 4-2、 引线剥皮割断机构 4-3、 引线导向管 4-4、 传送滚轮 4-5、 电动夹头旋转台 4-6、 夹头机构电动滑台 4-7、 引线定 位支架 4-8、 引线定位气缸 4-9、 气动送线臂 X 轴气动滑台 4-10、 气动送线臂 Z 轴电动滑台 4-11、 引线夹紧气缸 4-12、 引线夹紧块 4-13 和定位滑套

21、 4-14， 其中红黑两根细线在传送滚 轮 4-5 的带动下通过引线导向管 4-4 送到引线剥皮割断机构 4-3， 在引线剥皮割断机构 4-3 的另一侧由夹线夹头4-2夹住剥好的的两根细线在夹头机构电动滑台4-7和电动夹头旋转 台 4-6 的作用下送到细线放置台面上， 引线夹紧气缸 4-12 左右各一个来夹紧细线， 在气动 送线臂Z轴电动滑台4-11作用下， 将细线送到咪头的焊点 位置， 等待咪头和细线的焊接。 0034 一种 Microphone 咪头自动化焊接方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 0035 (1) 系统工作时， 振动盘 1-3 将咪头送至滑道， 由气动送料机构 1-1 将

22、咪头送至图 像处理区域， 由图像采集与处理系统 2 对咪头的焊接引脚进行识别， 若咪头位置有偏差， 则 由电动咪头焊盘调节机构 1-2 将咪头调整至标准位置 ； 0036 (2) 由气动送料机构 1-1 将已处于标准位置的咪头送至电动旋转作业平台 3-5 ； 0037 (3) 引线由传送滚轮 4-5， 送至引线剥皮割断机构 4-3， 完成切割与端部剥皮的工 作 ； 0038 (4) 割断的定长引线由夹线夹头 4-2 送至引线焊接定位作业台 ； 0039 (5) 引线由引线夹紧块完成加紧与定位 ； 0040 (6) 在气动送线臂 X 轴气动滑台 4-10 与气动送线臂 Z 轴电动滑台 4-11

23、的协同作 业下， 引线送至电动旋转作业平台 3-50 ； 0041 (7) 气动下焊机构 3-2 对在工作区内的麦克风与引线进行焊接 ； 说 明 书 CN 103506729 A 5 4/4 页 6 0042 (8) 焊接完成的成品咪头由麦克风夹紧机构 3-4 释放到出料筒 3-6。 0043 尽管上面结合附图和实施例对本发明进行了描述， 但是本发明并不局限于上述的 具体实施方式， 上述的具体实施方式仅仅是示意性的， 而不是限制性的， 本领域的普通技术 人员在本发明的启示下， 在不脱离本发明的精神或范围的情况下所做的添加、 修改、 省略、 替换等变形， 均在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103506729 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103506729 A 7 2/3 页 8 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103506729 A 8 3/3 页 9 图 6 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103506729 A 9