过载膜片自动储能焊设备

技术领域

本发明涉及传感器制造技术领域，尤其涉及一种过载膜片自动储能焊设备。

背景技术

传感器应用的领域非常广泛，比如常见的压力传感器、流量传感器等，传感器属于精密仪器，其加工和制造过程相较于一般电子设备加工更加严谨，并且对于精准度和产品的良率要求更高。

在压力传感器中过载膜片属于核心部件，其中过载膜片的焊接直接影响整体的可靠性。在现有技术中，过载膜片储能焊是人工操作和焊接的，这个过程中存在着诸多的不稳定性。首先需要手动放置过载膜片并且手动对正膜片位置，焊接前需要将导电焊接工装与定位工装依次放置于传感器上侧；其次，确认电极与焊接工装与过载膜片是否在同一圆心上，才可以开始储能焊。因此，焊接效率不高且焊接不用厚度的过载膜片都需要手动调整焊接程序，经常出现焊接不良的过载膜片。出现以上技术问题的主要原因是人为因素与工装因素导致，由于人工操作过程中的不规范和不确定性导致过载膜片在焊接过程中的良率低并且效率不足。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一种过载膜片自动储能焊设备，其中所述过载膜片自动储能焊设备以自动化的焊接方式焊接过载膜片，有利于提高焊接的效率。

本发明的另一个优势在于提供一种过载膜片自动储能焊设备，其中所述过载膜片自动储能焊设备包括旋转定位机构，所述旋转定位机构用于调整待焊接的过载膜片和基座，有利于提高焊接同心度。

本发明的另一个优势在于提供一种过载膜片自动储能焊设备，其中所述过载膜片自动储能焊设备进一步包括下压气缸和储能焊机，所述储能焊机与所述下压气缸相连接，并且由所述下压气缸驱动着所述焊接组件移动，减少了人工，降低人为因素对制作工艺的影响。

本发明的另一个优势在于提供一种过载膜片自动储能焊设备，其中所述过载膜片自动储能焊设备自动对待焊接的过载膜片和基座进行定位和焊接，有利于提高产品合格率。

本发明的另一个优势在于提供一种过载膜片自动储能焊设备，其中所述过载膜片自动储能焊设备提高生产效率和稳定性。

依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一种过载膜片自动储能焊接设备，包括：

焊机组件、抓取机构、定位机构以及控制器，其中所述控制器与所述焊机组件、所述抓取机构以及所述定位机构电连接，并且由所述控制器控制所述焊机组件、所述抓取机构以及所述定位机构的工作流程和工作状态，其中，待加工的基座和过载膜片被所述抓取机构抓取到所述焊机组件的加工区域，所述定位机构位于所述焊机组件的焊接头下方，用于矫正并保持所述基座和所述过载膜片的同心度。

根据本发明的一个实施例，所述焊机组件包括工作基板被固定在所述工作基板的储能焊机以及焊台，其中所述储能焊机与所述焊台相邻设置，且所述储能焊机的焊接头位于所述焊台的正上方。

根据本发明的一个实施例，所述定位机构具有一定位腔，其中所述定位腔与所述定位焊孔相连通，且所述定位焊孔位于所述定位腔的正上方，所述定位机构的所述定位腔用于调整所述基座和所述过载膜片的位置，并矫正所述基座和所述过载膜片的同心度。

根据本发明的一个实施例，所述定位机构进一步包括定位机构驱动器和夹爪机构，其中所述定位机构驱动器与所述夹爪机构相连接，所述定位机构驱动器可驱动所述夹爪机构运动，所述夹爪机构可夹持所述基座和所述过载膜片，矫正所述基座和所述过载膜片的同心度。

根据本发明的一个实施例，所述夹爪机构包括至少二夹爪单元，其中所述夹爪机构的所述夹爪单元被可驱动地连接于所述定位机构驱动器，并由所述定位机构驱动器驱动所述夹爪机构的所述夹爪单元3可开合地运动。

根据本发明的一个实施例，所述储能焊机包括焊机主机与所述焊机主机相连的焊接头，以及用于驱动所述焊接头移动的下压气缸，其中所述焊接头和所述下压气缸被设置在所述焊机主机的前端，且所述下压气缸与所述焊接头相连接，所述下压气缸可驱动所述储能焊机的所述焊接头沿纵向方向垂直向下移动。

根据本发明的一个实施例，所述储能焊机的所述焊接头可穿过所述定位机构的所述定位焊孔，并在所述定位机构的所述定位腔内焊接所述过载膜片和所述基座。

根据本发明的一个实施例，所述抓取机构包括入料机构、出料机构以及膜片输送器，其中所述入料机构、所述出料机构以及所述膜片输送器邻近所述焊台设置，所述入料机构将待加工的基座输送至所述焊台的所述焊接工位，所述膜片输送器用于输送待加工的过载膜片至位于所述焊台的所述基座的上方，加工后的所述基座和所述过载膜片被所述出料机构取出并向外输送。

根据本发明的一个实施例，所述抓取机构的所述入料机构包括翻转机构和被设置在所述翻转机构端部的入料夹爪，其中所述翻转机构驱动所述入料夹爪在一个取料位置和所述焊台的所述焊接工位之间转动。

根据本发明的一个实施例，所述出料机构包括旋转机构和被设置在所述旋转机构端部的出料夹爪，其中所述旋转机构可驱动所述出料夹爪在所述焊接工位和一个出料位置间旋转。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和附图得以充分体现。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述。在附图中，除非另有说明，相同的附图标记用于表示相同的部件。其中：

图1是根据本发明的第一较佳实施例的过载膜片自动储能焊设备的整体结构示意图。

图2是根据本发明上述第一较佳实施例的所述过载膜片自动储能焊设备的抓取机构的结构示意图。

图3是根据本发明上述第一较佳实施例的所述过载膜片自动储能焊设备的定位机构的结构示意图。

具体实施方式

需要指出，附图示出的实施例仅作为示例用于具体和形象地解释和说明本发明的构思，其在尺寸结构方面既不必然按照比例绘制，也不构成对本发明构思的限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各个附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照本申请说明书附图之图1至图3所示，依照本申请第一较佳实施例的一种过载膜片自动储能焊设备在接下来的描述中被阐明。所述过载膜片自动储能焊接设备用于对传感器的过载膜片和基座进行储能焊接，其中所述过载膜片自动储能焊接设备包括焊机组件10、抓取机构20、定位机构30以及控制器40，其中所述控制器40与所述焊机组件10、所述抓取机构20以及所述定位机构30电连接，并且由所述控制器40控制所述焊机组件10、所述抓取机构20以及所述定位机构30的工作流程和工作状态，实现自动化加工，减少了人工的参与，提高了产品的生产效率。

所述焊机组件10包括工作基板11被固定在所述工作基板11的储能焊机12以及焊台13，其中所述储能焊机12与所述焊台13相邻设置，且所述储能焊机12的焊接头位于所述焊台13的正上方。所述抓取机构20将待加工的过载膜片和基座抓取到所述焊机组件10的所述焊台13的对应位置，再由所述定位机构30调整所述过载膜片和所述基座的相对位置以及所述过载膜片和所述基座在所述焊台13对应所述储能焊机12的所述焊接头的位置，再由所述焊接组件10的所述储能焊机12进行焊接，将所述过载膜片与所述基座焊接在一起。

所述焊台13被设置在所述工作基板11，且所述焊台13与所述储能焊机12相电连接，即所述焊台13为导电工装，用于盛放和容纳待焊接的过载膜片。所述定位机构30被设置在所述焊机组件10的所述焊台13的一侧，其中当所述基座和所述过载膜片被放置在所述焊台13后，由所述定位机构30调整所述过载膜片和所述基座的同心度，并且在所述储能焊机12进行焊接时保持所述过载膜片和所述基座处于较高的同心度，以满足整体产品的一致性和稳定性的要求。

所述焊台13设有焊接工位130，其中所述抓取机构20将所述基座和所述过载膜片依次夹持到所述焊台13的所述焊接工位130中，并且所述定位机构30在所述焊台13的一侧调整位于所述焊接工位130中的所述过载膜片的同心度，并且在所述储能焊机12焊接时，保持所述过载膜片的同心度，以提高焊接的精准度和稳定性。

当所述基座被夹持到所述焊台13的所述焊接工位130后，所述定位机构30对所述基座进行定位，将所述基座定位到所述焊接工位130的焊接位置，该焊接位置与所述储能焊机12的焊接头正向相对；当所述过载膜片被移动至所述基座的上方时，所述定位机构30对所述基座和所述过载膜片进行定位，调整所述过载膜片和所述基座的同心度；当所述储能焊机12要对所述过载膜片进行储能焊接时，所述定位机构30再次定位所述过载膜片和所述基座和位置，并且所述定位机构30设有定位焊孔301，其中该定位焊孔301允许所述储能焊机12的焊接头穿过，以对所述过载膜片进行焊接。

所述定位机构30具有一定位腔302，其中所述定位腔302与所述定位焊孔301相连通，且所述定位焊孔301位于所述定位腔302的正上方，所述定位机构30的所述定位腔302用于调整所述基座和所述过载膜片的位置，并矫正所述基座和所述过载膜片的同心度。所述储能焊机12的焊接头可穿过所述定位机构30的所述定位焊孔301，以便对处于所述定位腔302中的过载膜片进行焊接，防止在焊接过程中所述过载膜片和所述基座位置发生偏移。

可以理解的是，所述定位结构30不仅可以用于调整所述过载膜片和所述基座的位置，而且在所述过载膜片进行储能焊接时，用于限制所述过载膜片的移动，保持所述过载膜片的同心度，有利于提高产品的良率。

所述定位机构30进一步包括定位机构驱动器31和夹爪机构32，其中所述定位机构驱动器31与所述夹爪机构32相连接，所述定位机构驱动器31可驱动所述夹爪机构32运动。所述夹爪机构32可夹持所述基座和所述过载膜片，矫正所述基座和所述过载膜片的同心度。可以理解的是，所述定位机构30的所述定位腔302和所述定位焊孔301被形成于所述夹爪机构32。

所述夹爪机构32包括至少二夹爪单元321，其中所述夹爪机构32的所述夹爪单元321被可驱动地连接于所述定位机构驱动器31，并由所述定位机构驱动器31驱动所述夹爪机构32的所述夹爪单元321可开合地运动。

当所述定位机构30定位所述基座和所述过载膜片时，所述夹爪机构32的所述夹爪单元321被所述定位机构驱动器31驱动而打开，所述夹爪机构32的所述定位腔302打开，所述定位机构驱动器31驱动所述夹爪机构32的所述夹爪单元321夹持着所述基座和所述过载膜片，其中所述基座和所述过载膜片被所述夹爪机构32夹持在所述定位腔302中，由于所述定位机构30的位置是固定的，因此通过所述定位机构30的所述夹爪机构32夹持固定的所述基座和所述过载膜片位置也是固定的。优选地，在本申请的该优选实施例中，所述定位机构30的所述定位腔302的大小适配于所述基座和所述过载膜片的大小。因此，所述定位机构30可以通过夹持的方式调整所述基座和过载膜片在所述焊台13的所述焊接工位130的位置，并且在夹持的过程中调整所述基座和所述过载膜片的相对位置，矫正了所述过载膜片的同心度。

在储能焊接的过程中，所述定位机构30的所述夹爪机构32的所述夹爪单元321闭合，其中所述基座和所述过载膜片被保持在所述夹爪机构32的所述定位腔302中。此时所述过载膜片与所述基座保持较高的同心度，并且所述过载膜片和所述基座所处的位置与所述储能焊机12的焊接头的位置正向相对，即所述储能焊机12的所述焊接头与所述定位机构30的所述定位焊孔301正向相对，所述定位机构30的所述定位焊孔301位于所述储能焊机12的所述焊接头的整下方。所述定位机构30的所述夹爪机构32夹持固定所述过载膜片和所述基座，并且所述储能焊机12在所述定位机构30的正上方穿过所述定位焊孔301焊接所述过载膜片和所述基座。由于所述过载膜片和所述基座被所述定位机构30固定，在焊接的过程中所述过载膜片和所述基座位置被固定，因此，其保持较高的同心度，不需要在焊接过程中调整其相对位置，满足了整体产品一致性和稳定性的要求。

需要说明的是，在现有技术中，对过载膜片进行储能焊时，需要人为放置过载膜片，并且需要放置整套导电工装，然后观察工件与工装是否在同一同心度上才能完成焊接。在本申请的该优选实施例中，过载膜片可以自动放置并自动校正同心度，保持了较高的同心度，不需要每次焊接都做调整，满足了整体产品一致性和稳定性的要求。

所述储能焊机12包括焊机主机121与所述焊机主机121相连的焊接头122，以及用于驱动所述焊接头122移动的下压气缸123，其中所述焊接头122和所述下压气缸123被设置在所述焊机主机121的前端，且所述下压气缸123与所述焊接头122相连接，所述下压气缸123可驱动所述储能焊机12的所述焊接头122沿纵向方向垂直向下移动。

所述储能焊机12的所述焊接头122可被所述下压气缸123驱动而沿所述定位机构30的所述定位焊孔301移动，即所述焊接头122在所述定位机构30的所述定位焊孔301的正上方。

所述储能焊机12的所述焊接头122和所述下压气缸123被设置在所述焊机主机121的前端，通过支架对所述焊接头122和所述下压气缸123进行固定安装。

所述储能焊机12的所述焊接头122可穿过所述定位机构30的所述定位焊孔301，并在所述定位机构30的所述定位腔302内焊接所述过载膜片和所述基座。优选地，在本申请的该优选实施例中，所述储能焊机12的所述焊接头122的外径尺寸与所述定位机构30的所述定位焊孔301的孔径尺寸相适配，当所述下压气缸123驱动着所述焊接头122向所述定位机构30的所述定位焊孔301移动时，由所述定位机构30的所述定位焊孔301引导所述焊接头122的移动方向和位置，从而使得所述焊接头122对准待焊接的所述过载膜片和所述基座的焊接位置。

所述控制器40控制所述定位机构30打开和关闭，并且所述控制器40控制所述定位机构30的所述夹爪机构32以抓取的方式调整所述过载膜片和所述基座的位置，并且以抓取固定的方式矫正和保持所述过载膜片和所述基座的同心度，以防止在焊接过程中所述过载膜片和所述基座相互分离或同心度不够的问题。

首先，当所述基座被所述抓取机构20送到所述焊台13后，所述控制器40控制所述定位机构30的所述夹爪机构32闭合，由所述夹爪机构32将所述基座定位到所述焊台13的所述焊接工位130的特定位置，在定位后所述控制器40控制所述夹爪机构32松开；所述抓取机构20将要焊接的所述过载膜片输送到所述基座的上方，所述控制器40控制所述定位机构30的所述夹爪机构32再次闭合，所述定位机构30的所述夹爪机构32再次将所述过载膜片和所述基座定位到所述焊台13的所述焊接工位130的特定位置，在定位后所述控制器40控制所述夹爪机构32松开。当在需要进行焊接时，所述控制器40控制所述定位机构30的所述夹爪机构32再次闭合，所述储能焊机12的所述焊接头122在所述下压气缸123的驱动作用下穿过所述定位机构30的所述定位焊孔301到达所述定位腔302对被保持在所述定位腔302中的过载膜片和所述基座进行焊接固定。

可以理解的是，在这个过程中，不需要人工参与进行安装和调整，整个过程为自动化进行的，由所述控制器40控制所述焊机组件10、所述抓取机构20以及所述定位机构30，并且在焊接的过程中不需要每次焊接都做出调整，满足了整体产品一致性和稳定性的要求。

所述抓取机构20包括入料机构21、出料机构22以及膜片输送器23，其中所述入料机构21、所述出料机构22以及所述膜片输送器23邻近所述焊台13设置，所述入料机构21将待加工的基座输送至所述焊台13的所述焊接工位130，所述膜片输送器23用于输送待加工的过载膜片至位于所述焊台13的所述基座的上方，加工后的所述基座和所述过载膜片被所述出料机构22取出并向外输送。

所述抓取机构20的所述入料机构21包括翻转机构211和被设置在所述翻转机构211端部的入料夹爪212，其中所述翻转机构211驱动所述入料夹爪212在一个取料位置和所述焊台13的所述焊接工位130之间转动，所述入料机构21的所述入料夹爪212从所述取料位置抓取待加工的基座，并将所述待加工的基座夹取到所述焊台13的所述焊接工位130中。

优选地，在本申请的该优选实施例中，所述入料机构21的所述入料夹爪212被设置在所述翻转机构211的两侧，所述入料机构21的所述入料夹爪212在一侧抓取待加工的所述基座，所述翻转机构211驱动所述入料夹爪212翻转后，另一端的所述入料夹爪212被翻转至所述取料位置，等待取料。

所述出料机构22包括旋转机构221和被设置在所述旋转机构221端部的出料夹爪222，其中所述旋转机构221可驱动所述出料夹爪222在所述焊接工位130和一个出料位置间旋转，所述出料机构22的所述出料夹爪222从所述焊接工位130的位置夹取加工好的过载膜片和所述基座，并输送至所述出料位置。

优选地，所述出料机构22的所述出料夹爪222被设置在所述旋转机构221的两侧，所述出料机构22的所述出料夹爪222在一侧抓取待加工的所述基座，所述旋转机构221驱动所述出料夹爪222翻转后，另一端的所述出料夹爪222被翻转至所述取料位置，等待取料。

在本申请的一个具体示例中，所述入料机构21和所述出料机构22相对所述焊台13对称地设置，即所述入料机构21从一侧将待加工的基座输送到所述焊台13，所述出料机构22在与所述入料机构21相对的另一侧将加工后的组件夹取出。

所述膜片输送器23用于将待加工的过载膜片输送至所述焊台13的所述焊接工位130的特定位置，并且所述膜片输送器23将所述过载膜片放置在所述基座的上方。

所述膜片输送器23包括旋转输送单元231和被设置咋所述旋转输送装置231端部的吸取单元232，其中所述膜片输送器23的所述旋转输送装置231可带动所述吸取单元232在一个取膜位置和所述焊台13的所述焊接工位130之间移动，所述吸取单元232从所述取膜位置吸取待加工的过载膜片，所述旋转输送装置231将所述吸取单元232移动至所述焊台13的所述焊接工位130后，所述吸取单元130将所述过载膜片放置到所述基座的上方。

所述膜片输送器23的所述吸取单元232通过气体吸附的方式获取待加工的过载膜片。所述膜片输送器23进一步包括一位置调节单元233，其中所述位置调节单元233用于调整所述吸取单元232的高度位置，当所述下放所述过载膜片到所述基座时，所述位置调节单元233下调所述吸取单元232的位置，使得所述过载膜片被放置在所述基座的上端，而不是从高处掉落到所述基座。

所述位置调节单元233被设置在所述旋转输送单元231的下方，其可驱动所述旋转输送单元231和所述吸取单元232沿高度方向上下移动，以调整所述吸取单元232取放的高度。

所述过载膜片自动储能焊接设备进一步包括膜片存储机构50，待加工的所述过载膜片被放置在所述膜片存储机构50，所述膜片输送器23从所述膜片存储机构50处取用待加工的所述过载膜片。所述膜片存储机构50包括存储器和被设置在所述存储器内的位置调节机构，所述存储器具有用于盛放所述过载膜片的存储室，所述位置调节机构用于调整被存储在所述存储器内的所述过载膜片的位置，便于所述膜片输送器23的所述吸取单元232吸取最上端的过载膜片。

待加工的过载膜片被叠置在所述膜片存储机构50的所述存储器内，所述位置调节机构在所述存储器内可上下移动，并且将待取用的所述过载膜片顶升到适于所述吸取单元232取用的高度位置。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均属于本发明的保护范围。